V stavebnom školstve sa o akumulácii a s ňou spojenými vlastnosťami dozvieme len staré frázy, odtrhnuté od jadra veci. Jadrom veci je, že plnohodnotnú tepelnú funkciu budovy realizujú dve duálne a teda vzájomne sa doplňujúce a podporujúce podstaty. Je to tepelná akumulácia a tepelná izolácia. Dualita je v prírode všeobecným fyzikálnym a smelo možno povedať, že aj dejinným princípom. Pripomeňme si energiu verzus potenciál, voda-oheň, z iného súdka potom žena-muž, láska-ľahostajnosť atď. Poďme ale k veci:
Riešenie HELUZ
Systém ťažkej šikmej strechy HELUZ završuje koncept budov s vysokou tepelnou akumuláciou. Oproti bežnému drevenému krovu dochádza pri ťažkej šikmej streche HELUZ k mnohým zlepšeniam parametrov stavby a najmä jej tepelnoizolačnej účinnosti. Podstatne sa zlepší teplotná stabilita pri užívaní stavby v priebehu celého roka a ďalej potom jeho vzduchová nepriezvučnosť (Rw > 50 dB).
Popri tom sa ľahšie dosahuje vzduchotesnosť obálky domu (preukazovanie blower-door testom), neaplikujú sa žiadne parotesné fólie a iné podobné riešenia typické pre ľahké drevené strechy, ktorých životnosť je často obmedzená. Odpadá aj potreba konštrukčnej ochrany dreva a riziko jeho biologického napadnutia.
Výstavba
Keramobetónové panely sa pokladajú na štítové steny, prípadne na vnútorné priečne steny. Nutnosťou je horizontálny stužujúci veniec potrebných parametrov. Pozdĺžne styky panelov sa zalievajú betónom. Na dokončenú nosnú konštrukciu sa montuje izolačné súvrstvie s plošne spojitou tepelnou izoláciou. Vhodné sú najmä nadkrokvové systémy tepelnej izolácie, napr. systém s tuhými doskami PIR značky DEKROOF, systém BramacTherm KOMPAKT a iné.
Optimálny sklon ťažkej šikmej strechy HELUZ je do 40 °. Táto strecha je určená na jednoduchšie dispozície, teda tvary striech. Jej veľkou prednosťou je vysoká tepelná akumulácia, rýchlosť vykonávania a jednoduchosť. Pre predstavu: položenie strešných panelov pri dome na sprievodných obrázkoch prebehlo počas dvoch hodín a aj následná montáž izolačného súvrstvia je veľmi jednoduchá. Výsledné vlastnosti strechy sa pritom blížia k optimu zo všetkých možných uhlov pohľadu.
Význam tepelnej akumulácie
Predstavme si, že žijeme v dome úplne zbavenom tepelnej akumulácie. Toto zjednodušení je mantrou oficiálneho tepelného počítania, ktorým sa ale samotná príroda neriadi.
Vsaďme dom do slnečného dňa 13. mája 2018 v Hradci Královom, čas 18.00 hodín. Oslnená časť fasády má povrchovú teplotu 51 °C, neoslnená 24 °C; tmavá (a takmer) vodorovná strecha potom 48 °C. Teplota vonkajšieho vzduchu je necelých 19 °C. Jedná sa o skutočne namerané hodnoty.
Oficiálny stavebný výpočet hovorí, že keď dom nebudeme chladiť ani vykurovať, bude ustálená vnútorná teplota rovná teplote vonkajšieho vzduchu, tj. 19 °C. Pretože je dom zbavený tepelnej akumulácie, mala by sa táto (oficiálna) vnútorná teplota ustaviť okamžite. Puntičkári si ešte všimli, že sme nezapočítali vplyv chladnej zeminy pod domom, ktorá zníži vnútornú tepotu pod 19 °C.
Zdravý rozum ale hovorí, že znalosť teploty vonkajšieho vzduchu je k ničomu, keď je fasáda ohriata na 24 °C až 51 °C a strecha na 48 °C. S ohľadom na veľkosť oslnených aj neoslnených vonkajších plôch domu by vnútorná teplota mala vystupovať na nejakých cca 40 °C.
Funkcia tepelnej akumulácie
Lenže v skutočnosti bolo vo vnútri len 25 až 29 °C. Je možné to vysvetliť len tak, že teplotná vlna z rozohriatych vonkajších povrchov ešte nedorazila k vnútorným povrchom a ohriala len vrstvy tesne pod fasádou. Dodajme, že rýchlosť teplotnej vlny spomalila tepelná izolácia, ktorá brzdila tok tepla od fasády a ďalej potom vysoká tepelná kapacita muriva, ktorá umožnila jeho veľké nabitie teplom, bez toho, aby sa nepríjemne ohrialo. Dodajme, že vnútorná teplota stúpala aj vďaka priamemu prestupu slnečného žiarenia oknami, ktoré neboli chránené tieniacou technikou.
Čo je tepelná akumulácia?
Tepelná akumulácia vyjadruje mieru stavebnej konštrukcie alebo stavby pojať alebo vydať teplo pri náraste, resp. poklese jej teploty. S tým súvisia pojmy teplotná zotrvačnosť alebo teplotná stabilita budovy, ktorá je vystavená striedaniu vonkajšej teploty.
Pri ťažkých zateplených stavbách záleží na umiestnení tepelnej izolácie: Ak je umiestnená na vonkajšej strane, dochádza k stabilizácii vnútornej teploty. Naopak vnútorná tepelná izolácia vedie po vypnutí vykurovania či chladenia k rýchlemu nábehu vnútornej teploty na úroveň teploty obvodovej steny za izoláciou.
Domy s vysokou akumuláciou a bez tepelnej izolácie
V teplých krajoch je tepelná ochrana budov založená hlavne na akumulácii tepla a naše tradičné tepelné izolácie sa tu vyskytujú málo. To plynie hlavne z neexistencie dlhých a mrazivých zím a z pravidelnej 24 hodinovej periódy slnečného cyklu, keď rozohriate vonkajšie povrchy stačia v noci vychladnúť. Navyše sú tu vonkajšie povrchy domov vrátane striech často biele, takže neabsorbujú vonkajšie slnečné a tepelné žiarenie, presnejšie len v malej miere.
U nás takto môžeme riešiť letné dni, ale nie zimu, kedy môže byť celý mesiac zamračené a chladno. Nejde o problém systémový, ale iba technický:
Keby sme dokázali rádovo zvýšiť tepelnoakumulačnú schopnosť stien, podlahy a strechy, mohli by sme aj zimné chladné obdobie riešiť južanským spôsobom, tj vysoko akumulujúcimi domami bez tepelnej izolácie. Praktickejšia a lacnejšia je však vhodná kombinácia izolácie a akumulácie.
Záver
Ťažká šikmá strecha HELUZ s vysokou tepelnou akumuláciou je ďalším príspevkom spoločnosti HELUZ nielen k tepelnej ochrane budov, ale aj k ich príjemnej vnútornej klíme. Najdôležitejším oznámením je, že najlepšia tepelná ochrana budov spočíva v dobre nastavenej kombinácii tepelnej izolácie a tepelnej akumulácie domu.
Čítajte tiež:
