Lehký obvodový plášť budovy, technologie plná moderních inovací

Provoz budov je odpovědný za 36 % emisí oxidu uhličitého (CO₂) v EU, což je klíčový skleníkový plyn Greenhouse Gas (GHG), který způsobuje planetární oteplování a změnu klimatu. Emise skleníkových plynů spojené s těžbou surovin, výrobou stavebních výrobků a výstavbou a renovací budov se odhadují na 5% až 12 % celkových národních emisí skleníkových plynů. Tři čtvrtiny (75 %) stávajícího stavebního fondu jsou energeticky neefektivní a tyto budovy byly postaveny dříve, než byly zavedeny právní předpisy o efektivnosti budov Energy Performance of Buildings Directive (EPBD). Čtyři pětiny (80 %) dnešních budov se budou nadále používat i v roce 2050. Pouze 1 % (v průměru) budov, které každoročně procházejí energetickými renovacemi, by naplnilo podmínky k dosažení cíle EU v oblasti klimatické neutrality do roku 2050. 

Více než jedna třetina (35 %) budov v EU je starší 50ti let. Pro dosažení cílů EU v otázkách klimatických změn je nezbytná stimulace většího a propracovanějšího rozsahu renovací stávajících budov. 

Cílem European Green Deal (EGD) je transformovat EU na spravedlivou a prosperující společnost s moderním a efektivním hospodařením s přírodními zdroji a druhotnými surovinami, konkurenceschopným hospodářstvím bez emisí skleníkových plynů v roce 2050, a snižováním závislosti hospodářského růstu na využívání zdrojů. 
EGD předpokládá v sektoru stavebnictví iniciativu pojmenovanou „Vlna obnovy“ (Renovation Wave), která byla následně zahrnuta do pracovního programu Evropské Komise na rok 2020.

Z pohledu energetické efektivnosti bylo v posledních letech dosaženo významného pokroku, z velké části díky ustanovením směrnice o energetické náročnosti budov (EPBD). Nové budovy dnes mají tendenci spotřebovávat pouze polovinu nebo i méně energie, než podobné nové budovy postavené před 20 lety. Přibližně 80% dnešních budov se však bude nadále používat v roce 2050, a 75% těchto budov je energeticky neefektivní. Současný velmi nízký rozsah renovací budov (přibližně 1%) v celé EU je naprosto nedostatečný a nezaručuje kumulaci nezbytných úspor energie. Proto se míra renovací budov musí v příštích letech alespoň zdvojnásobit, aby bylo do roku 2050 dosaženo cíle klimaticky neutrální Evropy.

Očekávané přínosy jsou veliké a zahrnují snižování účtů za energii, zmírňování energetické chudoby, zvyšování odolnosti vůči změně klimatu, ochranu lidského zdraví, bezpečnost lidí a zlepšení kvality vnitřního ovzduší, jakož i podporu stavebnictví a podporu malých a středních regionálních podniků.

Převzato:
A Renovation Wave initiative for public and private buildings Eurepena Commission - Ref. Ares (2020) 2469180 - 11/05/2020

S ohledem na výše uvedené cíle je lehký obvodový plášť, případně okno, tou částí budovy, jejíž vliv na plnění stanovených energetických cílů je zcela markantní.
Lehký obvodový plášť musí být při návrhu budovy technicky propojen s ostatními technologiemi. Současná doba je charakteristická množstvím nových poznatků, vzájemných vazeb, termínů, odborných výrazů a novinek, které umožňují dosahovat skvělých výsledků, ale současně navyšují požadavky na odbornou způsobilost a profesionalitu všech pracovníků.
Stále více se prosazují termíny jako Chytré budovy (Smart Buildings), energetické úspory, Ekodesign, aktivní fasády apod.
Pro správné pochopení, co to vše znamená, je nezbytné v myšlenkách vystoupat o několik pater výš a dívat se na budovu ve zcela novém komplexním úhlu pohledu. Na lehký obvodový plášť budovy nebo na okna nelze dnes nahlížet jako na samostatnou technologii, ale jako součást vzájemně provázané strukturu celé budovy, kdy vše dohromady tvoří jeden organický celek.
Proto se současné trendy LOP, oken a dveří spojují se stále více novými, někdy až neznámými termíny, které jsou ale důkazem jejich provázanosti s ostatními technologiemi budovy. 

► Co je motorem inovací v oboru lehkých obvodových plášťů, oken a dveří?

• Klimatické změny – rostoucí požadavky na odolnost oken vůči extrémním klimatickým projevům jako jsou:
  • vichřice,
  • kroupy,
  • bahno – povodně,
  • tlak deště.
• Bezpečnost. Roste požadavek na odolnost oken a fasád proti vloupání, a současně roste požadavek na bezpečnost z pohledu požární ochrany a samotného užívání malými dětmi, ale i starými lidmi nebo invalidy:
  • vloupání – Security,
  • požární ochrana – Safety,
  • bezpečnost při ovládání – děti, senioři.
• Změna národní a evropské legislativy
  • Evropské a národní normy.
• Ochrana životního prostředí:
  • recyklovatelné materiály,
  • energetická efektivita,
  • snadná údržba.
• Recyklace, ekologie, udržitelnost – v roce 2018 bylo recyklováno cca 300.000 tun PVC.
  • EU plánuje recyklovat 10 mil tun PVC do roku 2025.
  • Legislativa – prEN 17410 (recyklace) + EN 12608 (profily PVC) + EN 14351-1 (okna, dveře) – legislativní základ = ECODESIGN.
  • EPD – Environmental Product Declaration – ISO 14025 a EN 15804.
• Smart Cities – Smart World – návaznost na BIM:
  • Machinery directive
  • Smartness Readiness Indicator (SRI)
  • Automatizace provozu budovy – Smart Building – budovy s centrální řídicí jednotkou pro zajištění základních požadavků na zdravý a příjemný pobyt v budově
    • automatické větrání,
    • automatické stínění X denní osvětlení.
      
• Energetická kritéria – stírání rozdílu mezi energetickou náročností pro zajištění komfortu prostředí v létě a v zimě – prudké změny klimatu.
• Power Manager – Zásadně významnější parametr než samotné pouhé Uw. Nabízí využití nových skel s novými vlastnostmi:
  • tenké sklo – 2 mm,
  • velkoformátové sklo,
  • tekuté krystaly,
  • tepelně vodivé povlaky,
  • LED matrixe,
  • elektrochromické sklo,
  • nové tvary skleněných tabulí – zakřivená skla, konkávní a konvexní tvary,
  • sluneční odraz – reflexe,
  • solární zisky,
  • fotovoltaik,
  • stínění,
  • skleněná výplň s proměnnými vlastnostmi samotného skla v průběhu jednoho dne.
    
    Obr.: Aktivní skla měnící své vlastnosti v průběhu dne. Zdroj: Saint Gobain
• Význam nových vlastností oken v problematice Power Manager:
  • Nové montážní postupy – ochrana okna před poškozením v následujícím průběhu realizace stavby.
  • Utěsnění celého okna – tlak na snižování energetických ztrát – vzduchotěsné provedení.
  • Napojení na konstrukci rámu.
  • Vnitřní meziskelní plyn – udržení tlaku. 
  • Vakuová skla – VIG – Vacuum Isolated Glass.             
  • Mechatronická okna:          
    • automatická,                
    • motorická.
      
      Obr.: Elektrochromické pokovení skla. Zdroj: Saint Gobain.
• Rostoucí míra renovací celkového bytového fondu – dvě hlavní kritéria:
  • Kvalita vnitřního prostředí v místnostech pro lidï.
  • Významné snížení energetických nároků na provoz budovy
    
• Zdravé vnitřní prostředí 
  • Světlo – přirozené denní osvětlení.
  • Větrání – nízká hladina CO₂ a relativní vlhkosti – ochrana před vznikem plísní.
• BIM – podmínka vzájemné spolupráce jednotlivých výrobních a montážních procesů.
  • Díky BIM vznikají nové vztahy na stavbě – vyvážené partnerství dodavatelů – plná odpovědnost každého dodavatele – Multiparty kontrakt.
  • Digitalizace & Unifikace při návrhu oken a jeho částí – návaznost na BIM.
  • Digitalizace samotné výroby oken – BIM – provázanost projektování s výrobou.
  • 3D tisk – nové strukturované materiály.
• Význam kvality instalace oken – nové pohledy hodnocení kvality instalace oken a řešení připojovací spáry:
  • zapuštěná,
  • středová,
  • předsazená,
  • napojení na zateplovací systém.
    
• Měnící se požadavky zákazníků na výběr oken:
  • design,
  • materiál okenních rámů – vysoce odolný v exteriéru, estetický v interiéru,
  • technické vlastnosti.

Nově se objevují požadavky na samotné fasádní lehké obvodové pláště, které vycházejí jak z evropské legislativy, tak i z moderních požadavků od investorů, přes architekta až po energetiky, kteří chtějí snížit energetickou náročnost budovy a realizovat moderní a atraktivní design budovy. Zde se také objevují nové termíny a výrazy, které zásadně vstupují do celého procesu návrhu, výstavby a užívání budovy. 

• Aktivně přizpůsobitelná kontrolovatelná fasáda
• Unifikace výroby
  • Nový přístup k výstavbě – UNIFIKACE VÝROBY.
  • Výroba fasádních modulů v kontrolovaném prostředí továrních podmínek v hale.
  • Potřeba malého počtu kvalifikovaných pracovníků na stavbě.
  • Rychlá realizace fasády a uzavření objektu včetně finální vnější úpravy – až 100 m2 za den.
  • Montáž bez vnějšího lešení a s minimálním požadavkem na zařízení staveniště.
  • Nízké zatížení skeletu od fasádního pláště.
    
• Nové trendy v kategorii neprůhledných komponentů LOP:
  • lakované tepelně tvrzené sklo,
  • lakované plechové kazety,
  • kompozitní kovové desky,
  • vláknocementové desky,
  • sklocementové, terakotové nebo keramické tvarovky.

Z výše uvedeného přehledu odborných termínů plyne absolutní provázanost technologie LOP, oken a dveří s ostatními technologiemi budovy. Dnes je nezbytné navrhovat fasádu budovy ve spolupráci s projektantem TZB, respektovat environmentální požadavky, znát míru automatizace řízení budovy a tak podobně.

Složitost těchto technologií vyžaduje vysokou specializaci odborníků ve všech fázích realizace stavby a jejich vzájemnou spolupráci. 

Autor článku: Ing. Jan Bedřich, výkonný ředitel ČKLOP
Článek byl publikován v časopise materiály pro stavbu, 6/2020.