Tepelně-izolační vlastnosti dřeva a dřevostaveb

Dřevo je univerzální materiál, který má neobyčejné vlastnosti. Vyniká svou pevností, pružností a ani jeho tepelně-izolační vlastnosti nejsou zanedbatelné. V současné době na tepelně-izolační vlastnosti materiálů klademe velký důraz. To je způsobeno jak rostoucími cenami energií, tak legislativními opatřeními, která se snaží spotřebu energií redukovat.

Mezi laickou veřejností často panuje názor, že dřevo je skvělý tepelný izolant. To, jak materiál vede dobře teplo, vyjadřuje součinitel tepelné vodivosti λ [W/(m·K)]. Pro představu tepelná vodivost běžného měkkého dřeva (např. smrk při vlhkosti 12 %) je 0,18 W/(m·K). Ve srovnání s betonem, který dosahuje hodnot λ kolem 1,2 W/(m·K), je dřevo opravdu dobrý izolant. Naopak ve srovnání s běžnou tepelnou izolací, která dosahuje hodnot λ kolem 0,039 W/(m·K), je tepelná vodivost dřeva poměrně vysoká.

Také je dobré připomenout, že dřevo je anizotropní materiál. Dřevěný prvek má tedy v každém geometrickém směru jiné vlastnosti. Orientační hodnoty součinitele tepelné vodivosti jsou uvedeny v tabulce č. 1.

Tabulka č. 1  viz v Galerii níže  Orientační hodnoty součinitele tepelné vodivosti dřeva a materiálů na bázi dřeva1

Vlastnost celé konstrukce z tepelně-izolačního hlediska vyjadřuje součinitel prostupu tepla. Jeho výpočet není pro tento článek podstatný, důležité je vědět, že rozhodující pro jeho výši je tloušťka daného materiálu a již zmíněný součinitel tepelné vodivosti. Právě součinitel prostupu tepla je jedním z parametrů konstrukce, který je třeba při výstavbě splnit.

Tabulka č. 2  viz v Galerii níže  Požadavky na součinitel prostupu tepla2

Další vlastností, která nás z hlediska zajištění tepelné pohody zajímá, je tepelná akumulace. Jak uvádí Vaverka, dřevo je na rozdíl od tradičních silikátových materiálů (cihla, beton) velmi málo akumulační.3 Je však otázkou, zdali tato vlastnost je výhodou či nevýhodou.

V zimním období se jen těžko akumulují přebytky tepla (např. ze solárních zisků, provozu domácnosti aj.). Naproti tomu, po topné přestávce je objekt velmi rychle vytopen. Nespornou výhodou je pak nízká tepelná akumulace v letním období. Pokud se objekt v letních horkách přehřeje, teplo se nemá do čeho naakumulovat a tak jej v průběhu noci velmi snadno vyvětráme.

Pokud známe typické vlastnosti pro dřevo jako materiál, snadno můžeme odvodit tepelně-izolační vlastnosti dřevostaveb jako celku. Tepelně-izolační vlastnosti dřevostaveb jsou pak také odvislé od technologie provedení, resp. skladby konstrukce. Tak jak uvádí Smola, rozlišujeme tři základní druhy konstrukce:

  • lehké skeletové,
  • stavby roubené,
  • stavby z dřevěných vrstvených desek.4  

Stavby, které jsou provedené technologií lehkého skeletu, obvykle nemají problém splnit minimální normové požadavky na součinitel prostupu tepla. Ba dokonce nemají problém dosáhnout hodnot doporučených pro pasivní standard domu. Tepelná izolace vyplňuje prostor mezi nosnými prvky. Následně je aplikována tepelná izolace i jako další vrstva, čímž je eliminován tepelný most, který vzniká systematickým přerušením tepelné izolace. Obvyklá tloušťka takové stěny dosahuje řádově 300 mm, v závislosti na druhu fasády (kontaktní nebo provětrávaná). A  přesto splňuje požadavky na součinitel prostupu tepla pro pasivní dům.

V případě srubu a roubenky je tomu trochu jinak. Zde veškeré tepelně-izolační vlastnosti zajišťuje dřevo samotné. Aby stěna srubu či roubenky splnila požadavek normy na součinitel prostupu tepla, musela by dosáhnout tloušťky kolem půl metru. To je nejen technicky téměř nemožné, ale i značně neekonomické. Některá měření v již realizovaných objektech však dokazují, že tloušťka stěny 300 mm z masivního dřeva dosahuje součinitele prostupu tepla nižší, než požaduje norma. Avšak výpočtově tento požadavek nesplňuje.5 To nás následně vede k vytváření skladeb konstrukcí, které v sobě skrývají souvislou vrstvu tepelné izolace. Vzniká tak sendvičová konstrukce tvořená masivní dřevěnou konstrukcí, tepelnou izolací a pohledovou vrstvou, např. ze dřeva.6 Taková skladba již splňuje zmíněné požadavky normy. Otázkou pak zůstává smysl volby takového systému, kdy to nejhezčí ze srubu či roubenky zakryjeme.

Třetí variantou je kombinace předchozích již zmíněných variant. Masivní nosný dřevěný panel (např. CLT panely), který je opatřen souvislou vrstvou tepelné izolace. I v tomto případě není problém splnit požadavek normy. Tloušťka stěny kolem 300 mm může splňovat požadavky na součinitel prostupu tepla pro pasivní domy. V této variantě se také velmi často volí možnost, kdy je dřevo upraveno pohledově do interiéru a tak je tato varianta velmi zajímavou alternativou klasické srubové a roubené stavby.

 

Zdroje

  1. HUDEC Mojmír, JOHANISOVÁ Blanka, MANSBART Tomáš. Pasivní domy z přírodních materiálů. Praha: Grada Publishing, 2013, s.  149.
  2. ČSN 73 0540:2. Tepelná ochrana budov – část 2: požadavky. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2011, s. 13.
  3. VAVERKA Jiří, HAVÍŘOVÁ Zdeňka, JINDRÁK Miroslav. Dřevostavby pro bydlení. Praha: Grada Publishing, 2008. s. 156.
  4. SMOLA, J. Stavba a užívání nízkoenergetických a pasivních domů. Praha: Grada Publishing, 2011. s. 160.
  5. O dřevostavbách [online], 2017  [cit. 2017-10-08]. Dostupné z: <http://www.roubenkystodola.cz/o-drevostavbach>.
  6. Srubové domy: Fakta a inspirace [online], 2015  [cit. 2017-10-08]. Dostupné z: <https://www.drevostavitel.cz/clanek/srubove-domy-fakta-a-inspirace>.