Rámové domy představují jednu z nejběžnějších možností pro stavbu venkovského domu. Technologie rámových konstrukcí jsou známé již více než 5 století a v současnosti jsou hlavním typem nízkopodlažní výstavby ve Skandinávii, USA a Kanadě. Obliba výstavby rámových domů se v naší zemi každým rokem zvyšuje.
Moderní stavební technologie a materiály používané ve stavebnictví umožňují stavět rámové domy, které nejsou horší než kamenné domy, pokud jde o trvanlivost a spolehlivost. Hlavní výhody stavby rámového domu jsou: rychlá montáž, relativně nízké náklady, celoroční stavební práce a téměř úplná absence mokrých procesů při stavbě rámu domu. Většina energeticky účinných budov se v současnosti staví pomocí rámové technologie.
Stěny rámových budov tvoří nosný rám, který může být vyroben z dřevěných trámů, vrstveného dýhového řeziva (LVL) nebo tenkostěnných pozinkovaných ocelových profilů (LGSTK) s prostorem mezi rámovými sloupky vyplněným deskami účinné izolace (tepelná izolace). Rám je pokryt zevnitř i zvenčí dokončovacími výrobky, jejichž seznam je široký a rozmanitý.
Izolace (tepelná izolace) slouží ke snížení ztrát tepelné energie na vytápění. Čím silnější je tepelně izolační vrstva, tím menší jsou tepelné ztráty a tím pádem budova vyžaduje menší spotřebu energie (paliva).
Čím menší tepelné ztráty v budově, tím méně tepelné energie je potřeba do budovy dodat ze zdroje tepla.
Zateplení obvodových plášťů budov tedy vede ke snížení spotřebované energie v budově a následně i ke snížení provozních nákladů na vytápění.
Čím silnější je však izolační vrstva, tím vyšší jsou investiční náklady. Již ve fázi návrhu by tedy mělo být provedeno ekonomické posouzení možností technického řešení.
Kapitálové náklady jsou zpravidla značné, ale jsou alokovány najednou a ekonomický efekt z dodatečné izolace se „akumuluje“ ročně, ale v menších částech. V důsledku toho existuje určitá optimální tloušťka tepelně izolační vrstvy, která charakterizuje ekonomickou efektivitu přijatého rozhodnutí. Lze ji určit posouzením ekonomické efektivity různých možností izolace a jejich vzájemným porovnáním.
Uvažujme typický rámový dům o rozloze 150 m2 s plochou vnějších stěn 175 m2. Jako nosný rám zvážíme nejběžnější možnost – dřevěný nosník o průřezu 150×50 mm. Topení v domě – individuální, z plynového kotle s účinností 90 %. Umístění objektu: Moskevská oblast.
Jako tepelně izolační vrstvu použijeme tepelně izolační výrobky z minerální vlny se syntetickým pojivem URSA TERRA 34 PN.
Schematické znázornění příslušné vnější stěny je uvedeno v obrázek 1.
Obrázek 1 – Schematické znázornění uvažované konstrukce vnější stěny rámového domu
Uvažujme, jak zvýšení tloušťky tepelné izolace ovlivňuje počáteční investici, ztráty tepelné energie obvodovými stěnami, provozní náklady na kompenzaci tepelných ztrát a dobu návratnosti investic.
Jako základní (minimálně akceptovatelné) variantu akceptujeme variantu stěny s tloušťkou izolace 50 mm. Stěnu rámového domu lze vyrobit bez izolace, ale takový dům zpravidla není vhodný pro celoroční bydlení nebo bude nepohodlný. Z tohoto důvodu není v tomto článku zvažována možnost rámové stěny bez tepelné izolace.
Rozdíl v provozních nákladech dosažený dodatečnou izolací obvodových stěn během jednoho topného období je znázorněn na obrázku 2:
Obrázek 2 – Náklady na kompenzaci tepelných ztrát stěnami během jedné topné sezóny
Dobu návratnosti investic do tepelné izolace stěn lze vypočítat s přihlédnutím ke zvýšení sazeb za energii a diskontování budoucích peněžních toků.
Průměrný relativní nárůst tarifů za teplo pro ruskou populaci je přibližně 12 % ročně.
Jako měřítko pro diskontování budoucích peněžních toků si můžete zvolit průměrnou míru inflace za určité časové období (například za posledních 5 nebo 10 let), sazbu refinancování centrální banky, ziskovost alternativních investic (např. například otevření vkladového účtu v bance), další faktory ovlivňující výši budoucích peněžních toků.
Stanovme si dobu, po které se investice do dodatečného zateplení stěny vyplatí (oproti základní variantě zateplení 50 mm).
Výsledky výpočtu jsou uvedeny na obrázku:
Obrázek 3 – Graf závislosti doby návratnosti investic do tepelné izolace stěn rámového domu na tloušťce vrstvy tepelné izolace
Jak vyplývá z těchto údajů, nejlepší možností je použít tepelnou izolaci tloušťky 150 mm. Při této tloušťce je doba návratnosti investic minimální (méně než 5 let).
Navíc je třeba vzít v úvahu, že při tloušťce rámových sloupků 150 mm a tloušťce izolace 150 mm je zajištěno těsné přiléhání větrotěsné vrstvy k izolaci (obr. 2). V tomto případě, když vzduch prochází přes odvětrávanou vzduchovou vrstvu, větruodolná membrána se neprověsí.
Prodloužení doby návratnosti investic s tloušťkou vrstvy tepelné izolace 200 mm je způsobeno nutností osadit další kontratraverz (řez 50×50 mm) a mezi něj umístit druhou (vnější) vrstvu tepelné izolace o tloušťce 50 mm. Je třeba poznamenat, že s touto možností izolace jsou nosné regály rámu v zóně kladných teplot, což zvyšuje jejich trvanlivost. U jednovrstvé izolace stěn rámového domu jsou různé části sloupků vystaveny různým teplotám, což způsobuje jejich deformaci. Pokud existují prostředky ke zvýšení spolehlivosti a trvanlivosti prvků rámu, doporučuje se provést izolaci tímto způsobem.
Gorshkov A.S., kandidát technických věd, ředitel Vzdělávacího a vědeckého centra „Monitorování a rehabilitace přírodních systémů“ Federálního státního autonomního vzdělávacího institutu vysokého školství „Petrohradská polytechnická univerzita“
Společnost Kernik A.G., vedoucí skupiny technické podpory prodeje ve společnosti URSA Eurasia LLC
