Pórobetón alebo tehly pre rodinný dom?

Tehly a pórobetón sú u nás jednoznačne dva najrozšírenejšie materiály pre hrubú výstavbu. Obľuba obidvoch má sčasti regionálnu štruktúru a tiež stavebné firmy preferujú jeden alebo druhý materiál. Investori aj stavebníci často hľadajú jasnú odpoveď, ktorý z nich je lepší. Všeobecne platný súd však neexistuje. Dajú sa však porovnať podstatné vlastnosti obidvoch materiálov a na ich základe sa rozhodnúť (so znalosťou objektívnych a vlastných požiadaviek na výstavbu).

V Česku býva dôležitým výberovým kritériom cena. Snaha znížiť cenu stavieb „ za každú cenu” je predmetom kritiky adresovanej predovšetkým na investorov utrácajúcích verejné peniaze; na stránkach tohto časopisu zaznieva takmer nepretržite. Hľadanie najlacnejších riešení nájdeme vo veľkej miere aj v súkromnej sfére. Predovšetkým drobní stavebníci, ktorí nie sú o výstavbe právne, obchodne ani technicky informovaní, žijú v mylnej predstave, že zmluva o dielo so stavebným podnikom je to isté, čo kúpna zmluva na sériový priemyselný výrobok.

Investor, ktorý dokáže jednať iba o cene, dáva tak najavo, že nevie, čo chce, alebo že rezignuje na účel aj kvalitu stavby. Spravidla tak pristúpi aj na ponuku stavebnej firmy obstarať za dobrú cenu služby projektanta aj stavebného dozoru. Tým si ale zakladá na budúce problémy. Stráca kontrolu nad návrhom aj realizovaním stavby, často čelí postupnému zvyšovaniu ceny po podpise zmluvy a je bezradný pri preberaní hotového diela.

Kto sa rozhodne byť aktívnejší, má väčšiu šancu zrealizovať stavbu do dobrého konca. Ibaže sa musí zúčastňovať jednaní, kde vystupuje v roli problémového človeka. Jeho rozhodnutia – týkajúce sa napr. materiálov, ktoré si praje použiť, a správnych technologických postupov – môžu byť stavebnou firmou ostro kritizované. Stavebník musí tiež dobre odhadnúť možnosti firmy. Keď zistí, že zahraniční brigádnici, ktorých si firma najíma, doposiaľ stavali iba z tehiel a pórobetón, ktorý on žiada nepoznajú, je lepšie zmeniť firmu. Stavebník, ktorý sa na to necíti, urobí najlepšie, keď si zaplatí vlastný odborný stavebný dozor nezávislý na firme, ktorý porozumie jeho požiadavkám a bude pripravený sa za ne postaviť. Prejdime k téme, ako si vyberať medzi tehlou a pórobetónom v bytovej výstavbe.

Ako si vybrať materiál pre hrubú stavbu

Dve kritéria tu boli spomenuté. Je to cena a takisto schopnosti a povesť stavebných firiem, s ktorými môže investor rátať pre realizáciu stavby. Tretím a veľmi dôležitým kritériom sú technické vlastnosti materiálov. Posudzovanie všetkých troch kritérií má zmysel len vo vzájomnej kombinácii a to tak, aby výsledné riešenie bolo optimálne z pohľadu investora. Diskutujme najdôležitejšie kritéria:

Najdôležitejšie vlastnosti muriva

Tab. 1 uvádza rozmery, cenové údaje a technické parametre vybraných murovacích blokov podľa aktuálneho cenníka a technických listov firiem Xella Porobeton (materiál YTONG) a Wienerberger Tehliarsky priemysel (materiál Porotherm, PTH).

Pokiaľ bude jediným rozhodujúcim kritériom cena za materiál, potom víťazí YTONG P2-400 s rozmerom tvárnic (300 × 249 × 599) mm a ihneď za ním PTH 36,5 P+D s mierne väčším prestupom tepla (všetky cenové údaje v tomto článku sú bez DPH). Oba ešte vyhovujú požiadavke súčasnej tepelno-technickej normy ČSN 73 0540:2, ktorá stanoví, aby súčiniteľ prestupu tepla bol menší ako 0,38 Wm-2K-1. Pevnejší, taktiež cenovo priaznivý YTONG P4-500 o rozmeroch (300 × 249 × 499) sa v prípade potreby používa pre vnútorné nosné priečky, pretože jeho tepelný odpor v jednovrstvovom murive nedosahuje požiadavkám normy. V cene muriva sa ďalej premieta murovacia malta, ktorú výrobcovia predpisujú pre dosiahnutie tepelného odporu a ktorú nie je možné nahradiť najlacnejšou maltovou zmesou.

Pokiaľ sú tieto tri materiály použité pre obvodové múry, bývajú z vonkajšej strany zateplené, aby súčiniteľ prestupu tepla vyhovoval norme a priblížil sa jej odporúčanej hodnote. Zateplenie však už nie je najlacnejšie riešenie.

Niekedy zaznie požiadavka, aby hrúbka obvodového muriva bola čo najmenšia. Napríklad u stavieb s veľmi malým pôdorysom. Aj tu je hlavným kandidátom YTONG P2-400 s rozmermi (300 × 249 × 599) mm a za ním PTH 36,5 P+D s väčším, ale stále postačujúcim prestupom tepla.

Pevnosť muriva

Čo sa týka tohto dôležitého parametru, musí projektant pri návrhu uvažovať o pevnosti najslabšieho článku muriva. Z tab. 1 je zrejmé, že predovšetkým u tehlových blokov typu PTH Si s vysokou tepelnou izoláciou je týmto článkom murovacia malta. Tá je špeciálne formulovaná pre docielenie deklarovanej hodnoty súčiniteľu prestupu tepla murivom a zároveň tak, aby prenášala veľké tlakové napätie. Z toho vyplýva, že styčná plocha dutinových blokov s extrémne tenkými stenami umiestnených nad sebou „na väzbu” je veľmi malá. Skĺbiť vysokú pevnosť a malú tepelnú vodivosť je preto možné len za cenu kompromisu. Výsledkom je, že aj cez vysokú pevnosť blokov PTH Si o hodnote 6 MPa je návrhová pevnosť muriva len 0,65 MPa, teda len o málo vyššia ako je návrhová pevnosť muriva YTONG P2-400 (0,5 MPa) a menej, ako je návrhová pevnosť muriva z materiálu YTONG P4-500 (1 MPa). Podobne návrhová pevnosť muriva blokov PTH P+D je 0,81 - 0,94 MPa, aj keď samotný blok má pevnosť až 10 MPa.

Keď porovnáme porovnateľné, potom napr. PTH P10 na cementovú maltu M5 dosahuje návrhovej pevnosti 1,25 MPa a PTH P10 na M2,5 potom 1,05 MPa. Oproti tomu YTONG P4-500 má pevnosť v murive 1,00 MPa a YTONG P6 má pevnosť 1,3 MPa. Pevnostné údaje sú, podobne ako inde v tomto článku, čerpané z firemnej literatúry [3], [4], [5]. Pokiaľ by sme zaviedli ďalší hodnotiaci parameter - podlažnosť bytových a rodinných domov, vyšla by pre obidva materiálové systémy približne rovnaká. Z ľahčených materiálov sa dá v oboch prípadoch vymurovať objekt o cca 4 - 5 podlažiach, vyššie stavby musia mať plnú tehlu alebo iné riešenie.

Tepelný odpor

Pokiaľ by najdôležitejším kritériom v rozhodovaní medzi tehlovým alebo pórobetónovým systémom bol čo najnižší prestup tepla obvodovou konštrukciou, prvé miesto by obsadil materiál PTH 44 Si, ktorý s hodnotou súčiniteľa prestupu tepla 0,24 Wm-2K-1 za optimálnych podmienok (použitie predpísanej malty a jej hrúbky, viď. hore) dokonca predbieha odporúčanú hodnotu ČSN 73 0540:2, na druhom mieste by bol PTH 40 Si a na treťom YTONG P2-400 s rozmermi (375×249×599) mm so súčiniteľom 0,29 Wm-2K-1. Všetky tri materiály sú tak vhodné pre jednovrstvovú technológiu obvodového murovania.

Stavebníka môže zaujímať, aká je cena jednotky tepelného odporu (vzťahujúca sa na jeden m2 muriva), ktorý nakupuje spoločne s murovacím systémom. Výsledky pre vybrané murovacie materiály značiek YTONG a POROTHERM v jednovrstvovom vyhotovení sú uvedené v tab.1 v poslednom stĺpci. “Tepelnú izoláciu” ako platenú hodnotu “vloženú” do obvodového muriva nakúpi stavebník najlacnejšie aj s murovacími bloky YTONG P2-400 (375×249×599) mm a YTONG P2-400 (300×249×599) mm a to za cenu 234, resp. 231 Kč za jednotku tepelného odporu v jednom m2 muriva. Nasledujú bloky PTH 44 Si, PTH 40 Si a PTH 36,5 P+D s cenami 265, resp. 272 Kč, resp. 284 Kč.

V súvislosti s kombinovaným kritériom (cena)/(tepelný odpor) je dobré spomenúť, že YTONG je izotropný materiál, takže hladké bloky je možné do obvodovej steny zabudovať aj po otočení o 90°. U dutinových termoizolačných tehiel vedie otočenie k zníženiu tepelného odporu. Keby bol (teoreticky) v murive použitý otočený hladký blok YTONG P2-400 (300×249×599) mm tak, aby bola hrúbka muriva 599 mm, bol by výsledný tepelný odpor jedného m2 múru 5,7 m2·K·W-1 za celkovú cenu 5,7 × 231 = 1317 Kč.

http://www.istavebnictvo.sk/obr/clanky2/2006_09_xella_tab.jpg
Tab. 1: Rozmery, ceny a základné technické parametre vybraných blokov značky YTONG a POROTHERM (PTH). Cena jednotky tepelného odporu je cena blokov v jednom m2 muriva delená tepelným odporom vyjadreným v [R] = m2·K·W-1. Ceny sú bez DPH. Údaje boli prevzaté z [3], [4] a [5]. (Popisky stĺpcov: Výrobok – Rozmery bloku: šírka, výška, dĺžka – Výpočtová pevnosť muriva (pevnosť bloku) – Súčiniteľ tepelnej vodivosti – Súčiniteľ prestupu tepla – Cena blokov v murive – Cena jednotky tepelného odporu).

Zateplené domy

Naposledy menované riešenie nie je výhodné, pretože murivo je príliš hrubé a ako celok nie je lacné. Kto chce investovať do vysokého tepelného odporu, je lacnejšie a tiež priestorovo úspornejšie zvoliť tenšie murivo z materiálov POROTHERM alebo YTONG (pri splnení podmienok na únosnosť muriva) a tepelný odpor dokúpiť v podobe tepelnoizolačného systému. Takéto riešenia sú bežne realizované.

V dôsledku vysokej pórovitosti obidvoch materiálov a z nej vyplývajúcej relatívne veľkej paropriepustnosti (výrobcovia uvádzajú zhodne faktor difúzneho odporu medzi μ = 5 až μ = 10), μ = 5 až μ = 10), je najbezpečnejší zateplovací systém na báze expandovaného polystyrénu, ktorý – pokiaľ majú izolačné dosky dostatočnú hrúbku aspoň 10 cm – – oi. podstatne obmedzí vysoký tok vodnej pary difundujúci konštrukciu v zime a tým zníži riziko vysokej kondenzácie v murive.

Uveďme si zateplovanie na dvoch príkladoch, keď budeme požadovať, aby hrúbka zateplovanej steny bola približne 45 cm. Pokiaľ zvolíme blok PTH 30 P+D a zateplíme ho polystyrénom 160 mm, bude výsledný súčiniteľ prestupu tepla pred omietnutím 0,18 Wm-2·K-1. 0,18 Wm-2·K-1. Keď použijeme blok YTONG P2-400 hrúbky 300 mm a zateplíme polystyrénom 160 mm, bude výsledný súčiniteľ prestupu tepla 0,15 Wm-2·K-1. 0,15 Wm-2·K-1. To výrazne prekračuje aj odporúčanú hodnotu podľa ČSN 73 0540:2 a hrúbka steny (pre niekoho aj cena) je stále prijateľná.

Tepelná akumulácia

Zateplenie prináša popri vyššej tepelnej izolácii novú úžitkovú hodnotu, a to vysokú tepelnú akumuláciu. Murivo z pórobetónu a z tehiel patrí medzi tzv. ťažké konštrukcie, o ktorých je známe, že majú (na rozdiel od ľahkých rámových stien drevostavieb) dobrú alebo výbornú tepelnú akumuláciu, ktorá sa prejavuje navonok vysokou teplotnou zotrvačnosťou. Zateplením možno teplotnú zotrvačnosť ešte ďalej podstatne zlepšiť. Ukážme to na príkladoch.

Nezateplené murivo z blokov YTONG P2-400 hrúbky 300 mm vyhovuje požiadavkám ČSN 73 0540:2 na hodnotu prechodu tepla len tesne. Nezateplené murivo z blokov PTH 30 P+D norme už nevyhovuje. Keď stanovíme u prvého z nich podľa [1] relaxačný čas (τ0 = 53 hodín), môžeme ľahko zrátať, že rozdiel medzi vnútornou teplotou a vonkajšou (nižšou) teplotou klesne po 24 hodinách od prerušenia dodávky tepla (pri pretrvávajúcich vonkajších podmienkach ) na 64 % pôvodného rozdielu1. U materiálu PTH 30 P+D je τ0 = 65 hodín a pri totožnom režime ochladnutia sa pôvodný teplotný rozdiel zníži za 24 hodín na 69 %. hodin a při totožném režimu chladnutí se původní teplotní rozdíl sníží za 24 hodin na 69 % .

Zateplením týchto konštrukcií 160 mm hrubou vrstvou EPS podľa predchádzajúcej kapitoly nielenže prekročíme odporúčané hodnoty prechodu tepla, ale docielime tiež nečakane vysokej teplotnej zotrvačnosti. U muriva YTONG P2-400 hrúbky 300 mm plus 160 mm EPS bude τ0 = 209 hodín, čo zodpovedá zníženie pôvodného teplotného rozdielu za 24 hodín ochladnutia len na 90 % pôvodného rozdielu. U materiálu PTH 30 P+D + 160 mm EPS je τ 0 = 310 hodín, čo predstavuje zníženie pôvodného teplotného rozdielu za 24 hodín len na 92 %.

V oboch prípadoch vydrží v zime dobre uzatvorená a zateplená stavba aj niekoľko dní bez vykurovania a nepremrzne. Vysoká tepelná akumulácia sa tiež prejaví skrátením vykurovacej sezóny v prechodných mesiacoch a tým aj znížením výdajov za vykurovanie, ako uvádza autor v [2].

Záver

Technické porovnanie bolo vykonané na dvoch najčastejšie používaných murovacích systémov používaných v Českej republike – pórobetónových a tehlových blokov – podľa údajov, uverejnených výrobcami najrozšírenejších značiek YTONG a POROTHERM.

Obidva systémy sú porovnateľné v hodnotách najlepšieho deklarovaného dosiahnutého súčiniteľu tepelnej vodivosti muriva (0,11 Wm-1K-1). Oba stavebné systémy deklarujú veľmi blízke hodnoty difúzneho faktoru, z čoho vyplývajú totožná pravidla pre navrhovanie dodatočného zateplenia. Takisto návrhové pevnosti murív oboch značiek sú porovnateľné.

Pre technológiu jednovrstvového murovania ponúka POROTHERM výhodu v podobe typu PTH 44 Si, ktorým možno vymurovať obvodovú stenu s tepelným prestupom 0,24 Wm-2K-1, ktorá prekračuje aj odporúčanie platnej normy. YTONG ponúka najhrubší blok s tepelným prestupom steny 0,29 Wm-2K-1. Výhodou značky YTONG je dokonalá anizotropia, takže hladké bloky možno v smere prestupu tepla ľubovoľne natáčať – teoreticky na hrúbku muriva 599 mm (0,18 Wm-2K-1). Výrobca Xella toto riešenie, ktoré nie je predmetom tohto článku, zatiaľ uvádza len okrajovo (v cenníku).

YTONG ponúka pre dosiahnutie požadovaných tepelno-technických vlastností tenšie konštrukcie, a tým aj podstatne nižšiu cenu za jednotku tepelného odporu, ktorý zákazník nakupuje s jedným m2 jednovrstvovej steny. Naopak s materiálom POROTHERM možno docieliť pri porovnateľných hrúbkach muriva (a izolácie) vyššej tepelnej akumulácie.

Čo sa týka zložitosti, ktorá sa v príspevku nediskutuje, je považovaný za jeden z najľahšie spracovateľných materiálov, ktorý s najjednoduchším náradím umožňuje vysokú rýchlosť výstavby s minimom výskytu závad (tepelných mostov a pod.), považovaný systém YTONG.