Materiály

Materiály

 

Už asi nikomu není neznámé, že budovy spotřebovávají více než polovinu veškeré energie a vypouštějí největší objem skleníkových plynů. Část této energie se spotřebuje v průběhu užívání ve formě energií na vytápění, přípravu teplé vody, provoz spotřebičů, vaření a celkový chod domácnosti. Nicméně velká část této energie je obsažena v těžbě surovin, jejich zpracování, výrobě stavebních materiálů a jejich dopravě na místo výstavby. Výběr materiálů je proto jedním z nejdůležitějších rozhodnutí, které určuje celkový a dlouhodobý dopad nejenom na životní prostředí, ale i na budoucí spotřebu energií domu. U použitých materiálů hraje vyznamnou roli jejich životní cyklus a jejich ekologický dopad. Toto vše je již od první myšlenky předmětem návrhu ekologických budov. Návrh by tak měl reflektovat i budoucí demoliční a recyklační náklady a dopad těchto procesů na životní prostředí. Toto je oblast, ve které většina investerů a stavebníků chybuje.

 

Výběr  materiálů

Výběr stavebních materiálů je nejdůležitějším předpokladem dosažení konečné efektivity budovy. Toto je důvod, proč se většina pasivních domů staví pouze z hrstky dostupných stavebních materiálů. A čím vyšší je standart budovy, tím méně materiálů se dá na její výstavbu použít. Mezi dva základní materiály dnes patří dřevo nebo cihly.

Dřevo ze všech běžně využívaných materiálů nejméně zatěžuje životní prostředí, je biologicky recyklovatelené a využití dřeva jako suroviny je ekologické a dlouhodobě udržitelné. Stavění ze dřeva se stává snadným, dostupným a znovu nabývá na významu.

Dřevo je výborný stavební materiál a s rozvojem nových možností zparcování nabízí i nové možnosti vytváření dřěvěných konstrukcí. Přesto má i svá omezení. Dá se použít pro nizkoenergetické i pasivní domy, ale u dalších generací domů je svými parametry nevyhovujícím stavebním materiálem.

Dřevo – biologicky odbouratelný materiál

Dřevo je jako přírodní materiál napadnutelné škůdci, kteří v přírodě plní důležitou úlohu při rozkladu dřeva. V přírodě je tento jev žádoucí, u staveb je však tato vlastnost dřeva nevýhodná. Jak ale dokládá množství funkčních starých dřevěných staveb, lze stavět velmi trvanlivé dřevěné stavby. Znamená to, že tam kde je biologické odbourání dřeva nežádoucí, se lze účinně bránit.

V našich podmínkách můžeme očekávat napadení dřeva hmyzem, houbami a plísněmi. Existuje velké množství dřevokazných škůdců a i jejich způsob napadení se liší.

  • Při napadení dřeva hmyzem dochází k úbytku dřevní hmoty a ke ztrátě pevnosti dřeva. Dřevo je larvami ztráveno
  • Při napadení dřeva houbami dochází k rozkladu dřevní hmoty a ke ztrátě pevnosti dřeva. Výjimku tvoří dřevozbarvující houby, které způsobují estetickévady, např. Modrání, ale nezpůsobují ztrátu pevnosti.
  • Při napadení dřeva plísněmi nedochází ke ztrátě pevnosti, jsou zde však zdravotní rizika. Často bývají nástupním můstkem pro napadení dřeva hmyzem a houbami.

 

Dřevozazní škůdci potřebují pro svůj vývoj určité podmínky. Nejrizikovějším faktorem je vlhkost dřeva.

  • U hmyzu je uváděna  min. vlhkost pro napadení 10%, optimální vlhkost pro vývoj je 20%.
  • U hub je uváděna min. vlhkost pro napadení nad 20%, optimální vlhkost pro vývoj je 30%.
  • Pro napadení dřeva plísněmi je potřebná vlhkost nad 30%.

 

Ochrana dřeva

Na základě znalosti o způsobu napadení dřeva se volí i způsob ochrany, kterou lze rozdělit na konstrukční a chemickou.

 

Konstukční ochrana spočívá v umístění dřeva v konstrukci tak, aby nebylo vystaveno tepelně-vlhkostním podmínkám, vhodným pro napadení dřevokaznými organismy. Nemusí se jednat o nové napadení, zárodky hub a plísní mohou být na stavbu dodány již z pily. Mohou být po léta, nebo i po celou dobu životnosti stavby v neaktivním stavu.

Kritickým faktorem pro aktivitu organismů je vlkost dřeva nad 20%. Proto je třeba dřevo v konstrukci zabudovat tak, aby vlhkost zabudovaného dřeva byla pod touto hodnotou.

Chemická ochrana spočívá v opatřenídřeva látkou, která aktivitě nebo rozvoji organismů brání nebo je odpuzuje. Chemická ochrana by měla být chápána pouze jako doplněk konstrukční ochrany. Ukazuje se, že množství účinných látek se ve dřevě časem snižuje a impregnace pak není již schopna zabránit napadení dřeva. Není proto možné počítat s účinností impregnacepo celou dobu běžné životnosti staveb. V případě, že bycho se spoléhali pouze na chemickou ochranu, byly by nutná její pravidelná kontrola a pravidelná obnova.

Chemicky ošetřené dřevo by mělo splňovat limity VOC. V zemích, jako je Austrálie, je dokonce dřevo-výstavba přísně regulovaná, z důvodu výskytu rakoviny, plicních a kožních onemocnění. Bohužel v ČR tato legislativa chybí a  u dřevostaveb se nemusí evidovat chemické impregnace a testovat jejich dopad na zdraví obyvatel. Dalším problematickým krokem je finální recyklace upraveného dřeva, které se nedá jednoduše spálit tak,jak si většina lidí myslí. Chymická impregnace je zdraví škodlivá a při spalování produkuje toxické, zdraví nebezpečné látky. Některé z těchto problémů již byly ve světě překonány a to hlavně o oblasti ochrany dřeva proti škudcům přírodní cestou. Bohužel mezi tyto země ČR nepatří.

 

 

Zdící materiály jsou pro svou energetickou náročnost výroby označovány za neekologické, ale i přes tento dopad na životní prostředí jejich vývoj pokračuje k novým vylepšením, protože se jedná o přírodní materiál s dlouhou tradicí, splňující požadavky kladené na novou výstavbu. Materiál je stoprocentně recyklovatelný a i vložená energie u některých typů výrobků klesla.

Kriteria pro výběr zdícího materiálu:

Rychlost výstavby

Rychlost výstavby je dnes jedním z nejdůdležitějších parametrů pro určení ceny celého díla. Tím, že jsou ke zdění používány větší bloky, snižují se nároky na pracovní dobu.

 

Pevnost výrobků

Vysoká pevnost výrobků v kombinaci s přesností umožňuje provádět nosné stěny v menších tloušťkách, což vede k významným úsporám půdorysné plochy, snížení nákladů na metr čtvereční podlahové plochy i celkových nákladů na výstavbu.

 

Přesnost výrobků

Vysoká přesnost produktů redukuje množství spotřebované malty a stejně tak omítky, které se používají výhradně tenkovrstvé, na minimum. Úspora na omítkách  činí až cca 3% nákladů z celého rozpočtu stavby. Redukce vody potřebné na výstavbu na staveništi má také velký význam pñ vysychání a dotvarování budovy po ukončení výstavby a při uvedení budovy do provozu.

Tvarovky pro inteligentní zdivo mají v sobě již elektroinstalační kanály, kterými je možné protahovat elektroinstalaci bez jakéhokoliv dodatečného sekání. Tím zůstane zdivo nepoškozené, pohledové z obou stran.

 

Vysoká měrná hmotnost

Vysoká měrná hmotnost zajišťuje tepelnou stabilitu budov.Díky vysoké tepelné kapacitě je možné konstruovat pasivní domy a do stavebních prvků akumulovat velké množství potřebné tepelné energie, která právě vysokou stabilitu zaručí. Vysokou měrnou hmotností je dosahováno vysokého útlumu hluku a tím kvalitního vnitřního prostředí.

 

Výborné akustické vlastnosti

Vnitřní pohoda při bydlení a při práci, bez vnějšího hluku, nebo bez  hluku ze sousedních  místností, se dnes již stává standardem. Takovéto nároky splňují materiály s vysokou měrnou hmotností, neboť mají výborné zvukově izolační vlastnosti při malé tlouštce zdiva.

 

Tepelně akumulační vlastnosti

Materiály s výbornými tepelně akumulačními vlastnostmi zaručují vnitřní pohodu a tepelnou stabilitu zdiva. Při vnější nebo vnitřrıí změně teploty dochází  k velmi pomalé změně teploty vnitřních konstrukcí. Rozhodující  pro vnitřní prostředí a pro to, jakým způsobem se zde člověk cítí, je také povrchová teplota stěn. Pokud je stálá, cítíme se uvnitř lépe.

 

Interní mikroklima

Aby se nám v domě lépe bydlelo, pracovalo a pobývalo, je třeba volit materiály, které  mají vysokou akumulační  schopnost nejen na tepelnou energii, ale také na ukládání vodních par. To znamená, že stěny zvýší svojí vlhkost když je to potřeba, například pñ sprchováni v koupelně, nebo při vaření  v kuchyni a když je vzduch sušší dojde zase k uvolňování vlhkosti do vnitřního prostoru.

 

Protipožární odolnost

Dobré protipožární vlastnosti a vysoká odolnost materiálů je dána jejich složením a výrobním postupem. U materiálů s dobrou odolnotí dochází, v případě požáru, k narušení jejich struktury až při teplotách přes 600 °C.

Ekologie

Materiály s dobrou ekologickou bilancí chrání naše životní prostředí.To platí jak pro suroviny, jejich těžbu a přepravu, tak pro spotřebu energie při výrobě, jakož i pro recyklaci.

 

Ochrana proti rentgenovému záření

Zdící materály s takovou účinností nacházejí využití při stínění před zářením, radary, ale jedná se i o ochranu lékařských přístrojů, ochranu dat na elektromagnetických discích, ochranu budov proti odposlouchávání. Z tohoto důvodu je možné  postavit například kanceláře v bankách, nemocnicích, odkud nebude možné bez otevření oken volat mobilními telefony a pod. (900 MHz).

 

Sláma

V suchém stavu je sláma inertním materiálem, který neobsahuje žádné škodliviny ani alergeny. Musí se však chránit před vlhkostí. Při zanedbání tohoto požadavku dochází k vývoji plísní a nekontrolovanému zvýšení tepelné vodivosti.

Hlodavci ani hmyz, až na termity a všekazy, kteří však u nás nežijí, se slámou neživí. Myši ji však mohou vyhledávat, když se v ní ještě stále nacházejí zbytky potravy – klasy s obilím a posléze jako obydlí s dobrou tepelně izolační schopností. Omítnutí stěny zabrání drobným živočichům vniknutí do slaměné hmoty.

Kvalitu slámových balíků ovlivňuje několik činitelů:

  • Způsob lisování a druh použitého lisu
  • Způsob sušení slámy
  • Období a postup jak a kdy se sláma sklízela
  • Množství vlhkosti

Často je za hlavní důvod, který brání použití slámy, považována její hořlavost. Experimenty uskutečněné v Rakousku však prokázaly, že stěna se slaměným jádrem a vnitřní hliněnou omítkou o síle 20 mm a vnější vápennou omítkou opět o síle 20 mm dosáhla požární odolnosti 90 minut.

Pro navrhování stavebních konstrukcí je důležitým parametrem tepelná vodivost slámy, která se nedá jednoznačně stanovit, protože pro svůj přírodní charakter závisí na proměnlivé vlhkosti, objemové hmotnosti suroviny a na uspořádání stébel.

Slámu jako tepelnou izolaci lze klást i do konstrukcí plochých střech. Je vhodnější do střech s provětrávanou dutinou, nedoporučuje se pro jednoplášťové střechy. Skladbu jednotlivých vrstev střešního pláště je třeba navrhnout odborně, aby bylo dosaženo správné funkce celé konstrukce.

Rákos

Rákos je téměř zapomenutým a znovu objeveným materiálem pro krytinu šikmých střech zvanou došky.

Jedná se o snopek žitné slámy, rákosu nebo kukuřice, sloužící k pokrývání střechy.

Podmínky návrhu střechy:

  • Zajištění vodotěsnosti
  • Dodržení předepsaného sklonu střešních rovin dle ČSN
  • Správná tloušťka krytiny pro odolávání povětrnostním vlivům
  • Zamezení průvzdušnosti
  • Vytvoření tepelně izolační vrstvy – přírodní izolační materiály, izolace z minerálních                                                     nebo skleněných vláken
  • Správný postup pokládky