Zateplení fasád

Dělení zateplovacích fasádních systémů

Podle plošné hmotnosti se rozdělují obvodové pláště na dvě základní skupiny, a to na obvodové pláště těžké (s plošnou hmotností nad 100 kg/m²) a na obvodové pláště lehké (s plošnou hmotností do 100 kg/m²).

Podle tohoto základního hlediska jsou rozděleny také základní normové požadavky na tepelnětechnické vlastnosti. Veškeré technické parametry obvodových plášťů jsou stanoveny normovými požadavky, které se v souvislosti se stále náročnějšími a přísnějšími požadavky neustále zpřísňují. Nároky na technické parametry se zvyšují také s rostoucími cenami energie nutné pro zajištění požadovaného vnitřního prostředí budov.

Z konstrukčního hlediska se fasádní zateplovací systémy rozdělují do dvou základních skupin:
a) jednoplášťové (kontaktní) zateplovaní systémy
Jsou to systémy s jednotlivými vrstvami skladby stěny navzájem celoplošně spojenými, mezi nimiž nevzniká větraná vzduchová dutina (obr. 1).

b) dvouplášťové (provětrávané) systémy
U těchto systémů je mezi vrstvou tepelné izolace a krycí pohledovou vrstvou umístěna provětrávaná vzduchová vrstva (obr. 2). Povrchová úprava dvouplášťového systému je:

• celistvá – tj. upravena omítkou (tato úprava není k rozeznání od kontaktního zateplovacího systému),
• dělená – povrchová vrstva je tvořena deskami z různých materiálů.

Obr. 1Příklad jednoplášťového zateplovacího systému 1 – stavební konstrukce, 2 – lepidlo, 3 – izolant, 4 – ochranná vrstva armovaná síťovinou, 5 – penetrační nátěr, 6 – finální povrchová úprava		Obr. 2 Příklad dvouplášťového zateplovacího systému 1 – obkladové desky, 2 – větraná vzduchová mezera, 3 – tepelná izolace

Nutnou podmínkou správného provedení, tedy i funkce dvouplášťového zateplovacího systému, je dostatečná tloušťka větrané vzduchové vrstvy. Minimální tloušťka větrané vzduchové mezery je 40 mm (lépe 50 mm). Nutná minimální plocha větracích otvorů je 1/400 plochy fasády, která má být odvětrána. Jedná se o čistou větrací plochu po odečtení plochy ochranné krycí mřížky.

Obvodová konstrukce se zateplovacím systémem se skládá z nosné části a tepelněizolační vrstvy. Nosná část zajišťuje stabilitu a únosnost obvodové konstrukce. Navrhuje se z hlediska únosnosti na potřebnou tloušťku. Tepelněizolační vrstva zajišťuje požadované tepelnětechnické vlastnosti. Je navrhována tak, aby vyhověla tepelným požadavkům s dostatečnou rezervou i v příštích letech. Proto je vhodné ji navrhovat na doporučené hodnoty.

Kontaktní zateplovací systémy

Tento článek je zaměřen na kontaktní zateplovací systémy s tepelným izolantem z pěnového polystyrenu (EPS). Vrstvené konstrukce obvodových stěn jsou při správném návrhu a provedení zárukou úspor energie a ochrany životního prostředí. Materiálem, který zajišťuje nízkou hodnotu součinitele prostupu tepla zateplených vrstvených stěnových konstrukcí, je právě pěnový polystyren.

Tepelnětechnické požadavky

Vývoj tepelnětechnických požadavků na obalové konstrukce budov po roce 2002 je v ČR doslova revoluční změnou, která výrazným způsobem mění téměř všechny konstrukce, z nichž se obvodové pláště skládají. Zásadní změnou je, že kromě požadavku na součinitel prostupu tepla konstrukce je i v případě prosklených částí daleko přísnější požadavek na nejnižší teplotu vnitřního povrchu konstrukcí obvodového pláště. Ta ovšem nesmí klesnout pod teplotu rosného bodu vodních par, odpovídající teplotě a vlhkosti vnitřního vzduchu, zvýšenou o bezpečnostní přirážku, tak aby bylo spolehlivě zajištěno, že nevznikne v žádném místě povrchová kondenzace a následně pak plísně.

Tento požadavek platí pro všechny povrchy a zejména pro plochu zasklívacích jednotek. Pro plochu prosklení a okenních rámů jsou hodnoty teploty rosného bodu (respektive nově – hodnoty teplotního faktoru vnitřního povrchu) jiné než pro ostatní obalové konstrukce. Další důležitou změnou je skutečnost, že do tepelnětechnických výpočtů musejí být započteny a následně konstrukčně zohledněny účinky všech tepelných mostů, které se v konstrukci obvodového pláště budov vyskytují.

Protože stěnové konstrukce a jejich zateplovací systémy prodělávaly svůj vývoj z hlediska materiálového i z hlediska tepelnětechnických požadavků, nelze realizovat zateplení všech objektů podle jednoho univerzálního projektu. Tepelnětechnické normové požadavky na neprůhledné části obvodových stěn se za posledních 40 let vyvíjely tak, jak je patrné z tabulky. Z ní vyplývá, že požadavek na hodnotu součinitele prostupu tepla obvodové stěny se zvýšil 3,5krát pro hodnotu požadovanou, zatímco pro hodnotu doporučenou je zvýšení 5,5násobné oproti roku 1963.

Vývoj normových požadavků na obvodové stěny podle ČSN 73 0540 Tepelnětechnické vlastnosti stavebních konstrukcí a budov

Do roku 2002 se posuzovaly konstrukce na tepelný odpor R a od roku 2002 na součinitel prostupu tepla U

Pro bezchybné řešení zateplovacích systémů je třeba se rozhodnout na základě znalosti konkrétních výchozích podmínek a současně splnit platnou legislativu (normu ČSN 73 0540: 2007). Norma Tepelná ochrana budov – Část 2: Požadavky je v současné době závaznou normou (podle zákona 406/2006 Sb., vyhl. 137/1998 a vyhl. 213/2001 Sb.).

V článku 1 ČSN 73 0540-2 (2007) je pak výslovně uvedeno: „Tato norma stanovuje tepelnětechnické požadavky pro navrhování a ověřování vnitřního prostředí při jejich užívání, které podle stavebního zákona zajišťují hospodárné splnění základního požadavku na úsporu energie a tepelnou ochranu. Platí pro nové budovy a pro stavební úpravy, udržovací práce, změny v užívání budov a jiné změny dokončených budov.“

Proto pro zajištění stále náročnějších tepelnětechnických požadavků na obalové konstrukce budov je bezpodmínečně nutné splnit požadavky této normy, a tak doplňovat stávající i nové stěnové konstrukce zateplovacími systémy.

Pokud současně se zateplením obvodových stěn proběhne i obnova střešního pláště a výměna otvorových výplní, popřípadě i částí nosných systémů, lze výrazně ovlivnit nejen architektonický ráz objektu, ale i vnitřní okrajové podmínky pro návrh střešního souvrství.

Návrh kontaktních zateplovacích systémů z EPS

Pro bezchybný návrh a realizaci těchto zateplovacích systému je nutno dodržet následující postup:

U novostaveb

1) Projektové řešení zateplení fasády
Musí obsahovat:
a) Materiálový a konstrukční návrh skladby stěn, kde bude navržena nutná tloušťka jednotlivých tenkých vrstev v závislosti na typu izolantu, umístění, typ a přesahy výztužné síťky aplikované v základní vrstvě omítky na tepelné izolaci – statický návrh. Zde je nutné zohlednit tvar, výšku budovy a její expozici z hlediska namáhání větrem. Výsledkem je statický návrh typu a počtu kotev, které upevňují zateplovací systém k nosné stěně, jež je posouzena z hlediska její únosnosti. Požární návrh zateplovacího systému budo­vy podle druhu budovy a podle požární­ho rizika jednotlivých částí fasády musí splnit požadavky požární bezpečnosti.

b) Tepelnětechnické posouzení a vyhodnocení výsledků podle závazných tepelnětechnických kriterií i s posouzením tepelných mostů v jednorozměrném i dvourozměrném teplotním poli. Při te­pelnětechnickém návrhu je nutné u všech vrstvených konstrukcí dodržovat zásadu řazení jednotlivých vrstev materiálů podle difuzních odporů. Je nutné, aby difuzní odpory ve směru teplotního spádu klesaly (resp. difuzní odpory z inte­riéru do exteriéru musí klesat).

c) Správný konstrukční a tepelnětechnický návrh všech detailů. V této části by měly být řešeny charakteristické detaily zateplovacího systému – sokl, napojení na střešní plášť, napojení na otvorové výplně, prostupy zábradlí, lodžie apod. Všechny detaily by měly být jednoznačně tvarově i materiálově určeny (včetně lišt, fólií, tmelů i lepidel). Všechny prvky, které budou používány na fasádu, musejí být i UV stabilní.

2)    Bezchybný technologický postup
Jedná se o pečlivou přípravu podkladu (očištění, neutralizace, rovinnost podkladu musí být ±5 mm na 1 m délky). Důležitá je také aplikace jednotlivých vrstev v souladu s materiálovými charakteristikami použitých materiálů, tepelnými i povětrnostními podmínkami vnějšího prostředí. Je nutné dodržovat i technologické přestávky mezi aplikacemi jednotlivých vrstev. Technologický postup aplikace musí být v souladu s projektovým návrhem skladby stěny a řešením detailů.

U dodatečného zateplení stěn stávajících staveb

Je vždy nutné provést:
1) Podrobný průzkum obvodového pláště včetně několika charakteristických sond, ze kterých bude patrný stav a skladba stávajících obvodových stěnových konstrukcí.
Na základě výsledků sond je nutné rozhodnout, zda zateplovací systém bude aplikován na původní omítku, nebo po jejím odstranění.
2) Projektové řešení zateplení fasády – je shodné s postupem u novostavby.
3) Bezchybný technologický postup – je shod­ný jako u novostavby.

Příklady řešení typických detailů fasádních zateplovacích systémů

Při způsobu zateplení uvedeném na obr. 4 je nutné zateplit i spodní líc konzoly. Pro tepelnou izolaci soklu a podzemní část budovy je nutné, aby tepelná izolace soklu byla zapuštěna minimálně 1,00 m pod upravený terén a byla z nenasákavého, tepelněizolačního materiálu.

Na obr. 5 vidíme, že zábradlí zůstává kotvené do nosné vrstvy obvodové konstrukce, po aplikaci zateplovacího systému musí být na styku zábradlí a omítky spoj umožňující dilataci obou materiálů, který je v povrchové části obvykle uzavřen UV stabilním silikonovým tmelem.

Obr. 4 Detail soklu jednoplášťového zateplovacího systému tvořeného konzolou 1 – nosná konstrukce obvodové stěny, 2 – izolant – zateplení stěny, 3 – armovací malta, 4 – ochranná armovací síťovina, 5– penetrační nátěr, 6 – finální povrchová úprava, 7 – rohová lišta, 8 – izolant – zateplení soklu		Obr. 5 Detail zateplení u zábradlí na lodžii 1 – nosná konstrukce obvodové stěny, 4 – napojení fasádního systému na zábradlí, 8 – izolant, 9 – ochranná armovací síťovina, 10 – penetrační nátěr, 11 – finální povrchová úprava

Z důvodu správné funkce zateplovacího systému u otvorové výplně je nutné zateplení špalet otvorových výplní co možná maximální tloušťkou tepelné izolace tak, aby teplota připojovací spáry otvorové výplně měla při normové zimní teplotě v exteriéru teplotu vyšší, než je teplota rosného bodu (obr. 6).

Systém zateplení musí proběhnout i pod parapetem okna včetně armované omítkové vrstvy a tak, aby se netvořily tepelné mosty ve fasádním systému (obr. 7). Tepelnou izolaci pod parapetem je nutné provést z extrudovaného polystyrenu, protože má vhodné mechanické vlastnosti.

Obr. 6 Příklad zateplení špalety tvorové výplně 1 – nosná konstrukce obvodové stěny, 2 – otvorová výplň, 3 – appu lišta, 4 –exteriérová fólie, 6 – rohová lišta, 7 – napojení oplechování na fasádní systém, 9 –izolant, 10 – ochranná armovací síťovina, 11– penetrační nátěr, 12 – finální povrchová úprava		Obr. 7 Detail parapetu tvorové výplně 1 – připojovací spára s appu lištou, 2 – parapetní plech, 3 – připojovací spára parapetu, 4 – připojení okna a parapetního plechu k fasádnímu systému, 7 – izolant, 8 – ochranná armovací síťovina, 9 – penetrační nátěr, 10 – finální povrchová úprava
		Obr. 8 Detail zateplovacího systému v návaznosti na podlahu lodžie 1 – nosná konstrukce obvodové stěny, 2 – stropní konstrukce, 3 – hydroizolace, 5 – soklová rohová výztuha, 6 – tepelná izolace lodžie, 9 – soklová lišta, 10 – izolant, 11 – ochranná armovací síťovina, 12 – penetrační nátěr, 13– finální povrchová úprava

Z obr. 8 je patrné, že zateplení musí proběhnout i pod soklem a podlahou lodžie, jinak není systém účinný z hlediska součinitele prostupu tepla ani z hlediska nejnižší vnitřní povrchové teploty.

Ukázka tepelnětechnického posouzení skladby stěny

Z výsledků tepelnětechnického výpočtu a jeho grafického výstupu (obr. 9) je patrné, že konstrukce v běžné skladbě splňuje závazné normové požadavky na hodnotu teplotního faktoru vnitřního povrchu, hodnotu součinitele prostupu tepla i šíření vlhkosti v konstrukci. Ke kondenzaci v konstrukci sice dochází, ale ke zcela minimální (splňuje normové požadavky) a oblast kondenzace je v místě (materiálu), kde není ohrožena funkce celého souvrství! Nejbezpečnější jsou takové obalové konstrukce, kde nedochází k žádné kondenzaci uvnitř konstrukce.

Závěr

Závěrem lze říci, že zateplení objektů vyžaduje důslednou projektovou přípravu v první fázi. Ve fázi realizace pak přípravu podkladu stěnové konstrukce, na niž má být aplikován systém zateplení. Jedná se doslova o ucelený komplex, systém jednotlivých komponentů, které musejí být z důvodu kompatibility vrstev garantovány jedním (nejlépe certifikovaným) dodavatelem komponentů kontaktního zateplení.

Od partnerů ASB

Autonomie a úspory díky české baterii a sálavému vytápění

Střechy a terasy bytového domu Panorama Plzeň

Text byl zpracován za podpory MSM 6840770001.

doc. Ing. Šárka Šilarová, CSc.
Foto: autorka

Autorka vystudovala Fakultu stavební ČVUT v Praze, obor pozemní stavby, kde nyní pracuje. Je členkou Vědecké rady Evropské společnosti střešních konstrukcí (WGD), soudní znalkyní v oboru střech, střešních konstrukcí, obvodových plášťů, otevřených výplní, podlah a příček obytných, průmyslových a zemědělských staveb.

Literatura
(1) ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov. Část 2 – Funkční požadavky 2007.
(2) Hájek, V. – Šmejcký, J. – Novák, L.: Konstrukce pozemních staveb 30 – kompletační konstrukce, Praha: Vydavatelství ČVUT, 2002.
(3) Tichý, F. – Mužík, V.: Zateplování budov, SIA Praha.
(4) Šilarová, Š.: Zateplování fasád. Stavitel č. 6, 2003, s. 7–9.