diplomovka.sme.sk · web viewinovácie sa nám ponúkajú ako riešenia problémov, ktoré vyvolali...

TECHNICKÁ UNIVERZITA V KOŠICIACHSTAVEBNÁ FAKULTA

INOVÁCIE V OBLASTI DOSIEK PRE SUCHÚ VÝSTAVBUDiplomová práca

2023 Bc. Dávid Slavkovský

TECHNICKÁ UNIVERZITA V KOŠICIACHSTAVEBNÁ FAKULTA

INOVÁCIE V OBLASTI DOSIEK PRE SUCHÚ VÝSTAVBUDiplomová práca

Študijný program: Technológia a manažment v stavebníctve

Študijný odbor: Stavebníctvo

Školiace pracovisko: Ústav technológie a manažmentu v stavebníctve

Školiteľ: prof. Ing. Mária Kozlovská, PhD.Konzultant: Ing. Dominik Dubecký

2023 Košice Dávid Slavkovský, Bc.

Abstrakt v SJ

Neustále zvyšujúce sa požiadavky na stavebné materiály otvárajú priestor pre nové a inovatívne

materiály s novými vlastnosťami. Je žiaduce využívať také materiály, ktoré tieto požiadavky

dokážu spĺňať v čo najväčšej miere. V oblasti plošných konštrukčných materiálov suchej výstavby

je preto svojimi vlastnosťami inovatívna doska jedinečná. Množstvo pozitívnych vlastností ktorými

disponuje, ju predurčuje na širokospektrálne zameranie. Inovatívna doska pozostáva zo známych

materiálov, ale ich spojením vytvára inovatívny prvok suchej výstavby. Cieľom práce je preto

preskúmať vybrané tepelno-technické parametre inovatívnej dosky so zabudovaným

infračerveným vykurovaním, ktoré sú experimentálne analyzované. V práci sú preskúmané

možnosti konštrukčného usporiadania vrstiev z bežne dostupných OSB, sadrokartónových a

horčíkových dosiek. Opísaný je tiež návrh metodiky merania a postup experimentálnej prípravy

inovatívnej dosky. Na záver sú vyhodnotené tepelno-technické vlastnosti pripravenej inovatívnej

dosky, ako aj účinnosť infračervenej vykurovacej fólie. Inovatívna doska je originálnou novinkou

suchej výstavby s veľkým potenciálom, čo je prvým predpokladom pre možný výskum a vývoj v

tejto oblasti.

Kľúčové slova v SJ

Inovácie, trvalo udržateľný rozvoj, suchá výstavba, doska, infračervená fólia, príprava inovatívnej

dosky, experiment, tepelný tok.

Abstrakt v AJ

Constantly increasing requirements for building materials open up space for new and innovative

materials with new properties. Thus, it is desirable to maximize the usage of materials which can

cover these requirements as much as possible. In the field of dry construction board materials, is

therefore innovative board unique because of its properties. Many positive characteristics of the

innovative boards allow wide-range utilization of them. Innovative board contains of well-known

materials, but their combination creates innovative element of dry construction. The goal of this

work is to explore selected thermo-technical parameters of innovative board with built-in infra-

red heating, which are experimentally analyzed. The work explored the possibilities of

arrangement of layers of commercially available OSB, gypsum and magnesium oxide boards. Also

disclosed is a methodology of measurement and the procedure for the preparation of innovative

experimental plate. Finally are evaluated thermal properties of the prepared innovative board,

and the efficiency of the infra-red heating foil. Innovative board is the original novelty of dry

construction with great potential, which is the first prerequisite for a possible research and

development in this area.

Kľúčové slova v AJ

Innovations, sustainable development, dry constructions, board, infra-red foil, preparation of

innovative board, experiment, heat flow.

Čestné vyhlásenie

Vyhlasujem, že som celú diplomovú prácu vypracoval samostatne s použitím uvedenej odbornej literatúry.

Košice, 3.5.2017 vlastnoručný podpis

.....................................................

Poďakovanie

Touto cestou sa chcem poďakovať všetkým, ktorí mi pri vypracovaní tejto práce pomáhali

pripomienkami, odbornou pomocou, firemnými podkladmi a v neposlednom rade aj poskytnutím

vzoriek materiálu a prípravou pomôcok.

Vďaka patrí aj školiteľovi tejto práce prof. Ing. Márii Kozlovskej, PhD. za pomoc a

usmerňovanie pri vytváraní tejto práce a konzultantovi Ing. Dominikovi Dubeckému za pomoc pri

experimentálnej činnosti.

ObsahZoznam obrázkov............................................................................................................................10

Zoznam symbolov a skratiek...........................................................................................................12

Úvod................................................................................................................................................13

1. Inovácie a ich úloha v stavebníctve.........................................................................................14

1.1. Inovačný proces...............................................................................................................15

1.2. Inovácie ako súčasť udržateľného rozvoja v stavebníctve...............................................16

2. Udržateľná výstavba ako potenciál pre inovácie.....................................................................18

2.1. Slovensko a trvalo udržateľný rozvoj...............................................................................19

2.2. Budovy a trvalo udržateľný rozvoj...................................................................................20

2.2.1. NE - udržateľné budovy...........................................................................................21

2.2.2. Udržateľné budovy..................................................................................................22

2.2.3. Hodnotiace systémy................................................................................................23

3. Inovačný potenciál suchých dosiek.........................................................................................25

3.1. Inovatívne dosky suchej výstavby....................................................................................27

3.1.1. OSB doska...............................................................................................................27

3.1.2. MFP doska...............................................................................................................28

3.1.3. Sadrokartónová doska.............................................................................................29

3.1.4. Fermacell greenline.................................................................................................30

3.1.5. Rigips Habito............................................................................................................31

3.1.6. Horčíková doska......................................................................................................32

3.1.7. Purenit®...................................................................................................................34

3.2. Inovatívna doska so zabudovanou infračervenou fóliou.................................................35

3.2.1. Princípy prefabrikovanej dosky................................................................................36

3.2.2. Princíp Infračerveného vykurovania........................................................................37

3.2.3. Výhody a nevýhody infračerveného vykurovania....................................................40

3.2.4. Infračervené vykurovacie fólie.................................................................................40

4. Experimentálne skúmanie účinkov infra fólie vo vzťahu k rôznym vrstvám............................43

4.1. Popis materiálov použitých pri experimente...................................................................43

4.2. Popis meracích zariadení použitých pri experimente......................................................46

4.3. Metodika experimentálnej činnosti.................................................................................48

4.4. Preverenie účinnosti infračervenej vykurovacej fólie......................................................50

4.5. Možnosti usporiadania vrstiev inovatívnej dosky...........................................................52

4.6. Meranie tepelného toku inovatívnej dosky.....................................................................55

Záver...............................................................................................................................................58

Zoznam použitej literatúry..............................................................................................................59

Prílohy.............................................................................................................................................63

SvF Inovácie v oblasti dosiek pre suchú výstavbu TMS

Zoznam obrázkovObr. 1 Schéma inovačného procesu [3]...........................................................................................15

Obr.2 Dimenzie trvalo udržateľného rozvoja [8].............................................................................20

Obr.3 Životný cyklus prvkov stavby [13]..........................................................................................22

Obr. 4 OSB dosky [33]......................................................................................................................27

Obr.5 MFP doska [23]......................................................................................................................28

Obr. 6 RIGIPS RB - 12,5 [38] Obr. 7 KNAUF GKB 12,5 [39]...........................29

Obr.8 Fermacell greenline [25]........................................................................................................31

Obr. 9 Rigips Habito [29].................................................................................................................31

Obr. 10 Porovnanie inovatívnej a tradičnej priečky [30]................................................................32

Obr.11 Superdoska® [21]................................................................................................................33

Obr. 12 PIR dosky [27].....................................................................................................................34

Obr. 13 Prefabrikovaná doska.........................................................................................................36

Obr. 14 Konvekčné vykurovanie [40]...............................................................................................38

Obr.15 Infračervené vykurovanie [40].............................................................................................39

Obr. 16 Pravidlo tepelnej pohody [40]............................................................................................39

Obr.17 Skladba infrafólie značky Heatflow [43]..............................................................................41

Obr. 18 Skladba infrafólie značky Excel [44]....................................................................................41

Obr.19 Infračervená vykurovacia fólia [44].....................................................................................42

Obr. 20 Grafitový extrudovaný polystyrén - SYNTHOS XPS 30 IR....................................................43

Obr.21 Infra fólia -CALEO®..............................................................................................................44

Obr. 22 OSB doska..........................................................................................................................44

Obr.23 Sadrokartónová doska - 12,5 AK, GKB.................................................................................45

Obr.24 Superdoska®........................................................................................................................45

Obr. 25 Voltcraft energy logger 4000F............................................................................................46

Obr. 26 AHLBORN FQA018C............................................................................................................46

Obr.27 AHLBORN FQA018T.............................................................................................................47

Obr. 28 AHLBORN ALMEMO®5690-2..............................................................................................47

Obr. 29 Univerzitný notebook ASUS................................................................................................48

Obr. 30 Schéma usporiadania meracích prvkov..............................................................................49

Obr. 31 Meranie príkonu infračervenej fólie...................................................................................51

Obr.32 Meranie výkonu infračervenej fólie snímačmi tepelného toku...........................................51

Obr. 33 Výkon infračervenej fólie....................................................................................................52

11


Obr. 34 Výkon fólie pod OSB doskou...............................................................................................53

Obr. 35 Výkon fólie pod MgO doskou.............................................................................................54

Obr. 36 Výkon fólie pod sadrokartónovou doskou..........................................................................54

Obr. 37 Spoločné porovnanie výkonu fólie pod OSB, sadrokartónovou a MgO doskou..................55

Obr. 38 Meranie tepelného toku na OSB, sadrokartóne a MgO doske...........................................55

Obr. 39 Inovatívna doska.................................................................................................................56

Obr. 40 Inovatívna doska.................................................................................................................56

Obr. 41 Výkon inovatívnej dosky so zabudovaným infra-červeným vykurovaním...........................57

12


Zoznam symbolov a skratiekTento zoznam je nepovinný. Vypĺňa sa len v prípade značiek a symbolov, ktoré nie sú štandardami

a nepatria do SI sústavy veličín.

TUR trvalo udržateľný rozvoj

LCA life cycle assessment

MPa megapascal

STN Slovenská technická norma

EN Európska norma

W watt

PU polyuretán

OSB oriented strand board

MMC modern methods of construction

MgO magnesium Oxideo

dB decibel

PVC polyvinylchlorid

λD súčiniteľ tepelnej vodivosti

Φ tepelný tok

η účinnosť

13


ÚvodStavebníctvo v súčasnosti inklinuje v čoraz väčšej miere so svojimi riešeniami na moderné

metódy výstavby, moderné technologické postupy, či moderné inovatívne materiály. Hlavným

dôvodom tejto činnosti je okrem iného aj splnenie rastúcich požiadaviek samotného stavebníka.

Aby sme mohli materiál považovať za inovatívny a moderný, musí vyhovovať požiadavkám

dnešnej doby. Keďže nároky na stavebné materiály stúpajú, je potrebné používať také materiály,

ktoré sú schopné tieto požiadavky zabezpečiť. Veľká časť stavebných materiálov je mnohokrát

zameraná na účelne použitie. Preto nie len. z praktického, ale aj z technického či technologického

hľadiska, dokonca aj z hľadiska. environmentálneho a ekologického je vhodné používať taký

materiál, ktorý dokáže naraz zabezpečiť čo najviac požiadaviek na jeho využitie. V súčasnosti je

takýmto materiálom. inovatívna doska so zabudovaným infračerveným vykurovaním. Jej využitie

má čoraz väčší potenciál a svoje uplatnenie nachádza v oblasti suchej výstavby. Preto je možné.

tento materiál považovať za moderný so širokým rozsahom využitia. Z tohto dôvodu. je v práci

analyzovaná téma inovatívnych dosiek suchej výstavby. Účel práce je priblížiť možnosti

konštrukčného riešenia prefabrikovanej inovatívnej dosky na základe úžitkového vzoru č. 42-2016,

ako aj jej tepelno-technické vlastnosti pre odbornú ale aj laickú verejnosť. Cieľom práce je tiež

experimentálne overiť možnosti usporiadania vrstiev inovatívnej dosky s infračerveným

vykurovaním na základe meraní konkrétnych materiálov a zistiť účinnosť vykurovacej zložky

prefabrikovanej inovatívnej dosky. Informácie vychádzajú z odborných vedeckých štúdii,

odborných článkov, a tiež firemných podkladov dodávateľov konštrukčných dosiek a materiálov.

V teoretickej časti práce sú analyzované inovácie v stavebníctve, trvalo udržateľný rozvoj, suchá

výstavba a inovačný potenciál dosiek suchej výstavby. V praktickej. časti je experimentálne

overená účinnosť vykurovacieho filmu, tepelno-technické vlastností dosiek suchej výstavby z

ktorých budú vybrané práve 2 dosky, tvoriace inovatívnu dosku s infračerveným vykurovaním.

Jednotlivé výsledky meraní sú v každej podkapitole vyhodnotené a obsahujú informácie o

vykonávanej skúške a podmienkach merania.

14


1.Inovácie a ich úloha v stavebníctveInováciu môžeme chápať na základe dokumentu Európskej únie „Green Paper on Innovation“[1]

ako synonymum úspešnej produkcie a aplikovaniu novosti v sociálnej a ekonomickej sfére.

Inovácie sa nám ponúkajú ako riešenia problémov, ktoré vyvolali zmeny ako v podnikateľskom

prostredí, tak aj v samotných požiadavkách zákazníkov , technologickom rozvoji, globalizácii a

ďalších aktivitách súčasnej doby, ktoré iniciujú k zavádzaniu hodnotnejších a efektívnejších

výstupov.

Podľa Európskej komisie je úloha inovácií tvoriť a prinášať na trh nové výrobky a služby,

ktoré by spĺňali rastúce požiadavky odberateľov na funkcie výrobkov, ich variantnosť, úžitkovosť,

hospodárnosť, kvalitu, životnosť, spoľahlivosť, dizajn a environmentálny efekt. Najčastejšie

zákazníci požadujú novosť, individualitu, dobrú cenu, dostupnosť a jednoduchosť používania v

súlade s technickým, ekonomickým a sociálnym pokrokom.

Podľa Holmana[2] hnacími motormi inovácií sú zväčša nasledovné subjekty a ich

očakávania:

o Zákazníci

kvalita výrobkov a služieb

rýchlosť dodávok a preferencia novosti

personalizácia dopytu a komfort používania

o Občania

harmonizácia priemyselného a životného prostredia

sociálna stabilita a rast blahobytu

o Pracovníci podniku

sebarealizácia v povolaní a rast miezd

bezpečnosť práce a zamestnanosť

práca bez negatívnych vplyvov

pracovný komfort

o Obchodné prostredie

internacionalizácia trhu

diverzifikácia podnikania

globalizácia podnikania

o Technológia a organizácia výroby

nové materiály15


rast vzdelania, zručnosti

1.1. Inovačný procesPodľa Kováča [3] je inovačný proces sled aktivít, ktoré vedú k tvorbe a realizácii nových

produktov, výrobkov, služieb, alebo organizácií. Z teoretického hľadiska môžeme inovačný proces

definovať všeobecnou teóriou tvorby systémov (Obr. 1.).

Obr. 1 Schéma inovačného procesu [3]

Európska komisia [1] píše, že inovácia začína v momente inovačného nápadu, ktorý

identifikuje novú potrebu budúcich užívateľov, ale aj spôsob ako zabezpečiť túto potrebu.

Vyžaduje sa poznanie situácie, analýzy podmienok , vývojových trendov a kreatívny návrh nového

riešenia.

Inovačný nápad je v ďalšej etape podrobený analýze z hľadiska realizovateľnosti, špeciálne

s dôrazom pre zabezpečenosť zdrojov, know-how, technického vybavenia, financií, ľudských

zdrojov, priestoru partnerov a pod. Hodnotí sa aj trhový potenciál a predpoklady dosiahnutia

ekonomických prínosov a návratnosť investícií. Otestovaný inovačný nápad je potom

transformovaný do inovačnej príležitosti.

Priaznivé podmienky predurčujú nástup ďalšej etapy vývoja nového výrobku, služby, alebo

organizácie. Praktické postupy sú závislé od inovačnej oblasti. Napr. pri stavebných výrobkoch je

16


to podľa Kováča [3] dizajn výrobku, rozmerové a pevnostné charakteristiky, konštrukčné výkresy,

realizácia prototypov a ich skúšky.

Ďalšie kroky inovačného procesu prezentujú etapu materializácie inovácie t.j. prípravu

výrobnej základne pre opakovanú výrobu. Záverečné etapy súvisia s aplikovaním trhovej inovácie.

1.2. Inovácie ako súčasť udržateľného rozvoja v stavebníctve

Na základe článku Inovatívna a inteligentná výstavba [4], sa do roku 2050 predpokladá zvýšenie

počtu obyvateľov na našej planéte o ďalšie tri miliardy. Podľa aktuálneho vývoja a prognóz, bude

ich život v súkromnej aj v pracovnej sfére koncentrovaný do mestských oblastí. Odhady ukazujú,

že s touto skutočnosťou bude spojený aj masívny nárast potreby primárnych energetických

zdrojov, vrátane nárastu emisií CO2. Ako docieliť, aby priemyselné odvetvia boli energeticky

efektívne, aby dopravné toky boli neutrálne z hľadiska emisií CO2 a aby sa stavali domy a budovy

ohľaduplné k životnému prostrediu? V niektorých prípadoch je možné zachytiť túto problematiku

do legislatívneho rámca, vďaka čomu by sa táto idea priamo riešila už vo fáze štúdie budúcej

výstavby. Potešujúce je, že ústredným aspektom výskumu mnohých spoločností pôsobiacich v

oblasti stavebníctva je efektívne využívanie materiálov a energií z hľadiska udržateľného prístupu

k prírodným zdrojom, ako aj problematika stavebných materiálov.

Riešením prognóz a snahe vyhnúť sa emisiám a doterajšiemu spôsobu neefektívneho

využívania zdrojov, si krajiny Európskej únie dali „predsavzatie,“ vo forme Stratégie 20-20-20.

Plán predstavuje do roku 2020 (oproti roku 2009):

znížiť emisie skleníkových plynov o 20%

znížiť spotrebu energie v budovách o 20%

zvýšiť podiel využívania obnoviteľných zdrojov energie na 20%

Konkrétne ide o novelu smernice Európskeho parlamentu a Rady 2002/91/EU o

energetickej náročnosti budov, ktorú spresňuje dokument z roku 2010 (2010/31/EU, Energy

Performance of Buildings, skracuje sa EPBD), schválený 19. mája 2010 a platný dňom 31. mája

2010. Presnejšie definuje povinnosti jednotlivých štátov, vrátane termínov plnenia aj sankcií.

Cieľom je do roku 2020 „prinútiť“ členské štáty Európskej únie, aby všetky budovy postavené od

tohto roku mali takmer nulovú spotrebu energie (spotreba energie najviac na úrovni pasívneho

domu alebo ešte prísnejšia. Merná ročná spotreba tepla na vykurovanie by teda mala byť pre

17


bytový dom v rozsahu 0−15 kWh/m2podlahovej plochy, pre rodinný dom 0−20 kWh/m2 podlahovej

plochy) [5].

Novela definuje tiež čiastkové ciele [6]: zavedenie energetických štandardov pri

rekonštrukcii budov, motiváciu trhu rozšírením a zverejňovaním energetických preukazov budov,

zavedenie pravidelných kontrol správnej funkčnosti energetického vybavenia budov a využitie

obnoviteľných zdrojov v budovách.

18


2.Udržateľná výstavba ako potenciál pre inovácie

Pojmy trvalá udržateľnosť (sustainability) a trvalo udržateľný rozvoj (sustainable development) sa

začali používať začiatkom 70-tych rokov najmä v súvislosti s poznaním, že akýkoľvek

nekontrolovateľný rast (populácie, výroby, spotreby, znečistenia a pod.) je neudržateľný v

prostredí obmedzených zdrojov. Trvalo udržateľným rozvojom (TUR) sa rozumie [7] cielený,

dlhodobý (priebežný), komplexný a synergický proces, ovplyvňujúci podmienky a všetky aspekty

života (kultúrne, sociálne, ekonomické, environmentálne a inštitucionálne), na všetkých

úrovniach (lokálnej, regionálnej, globálnej) a smerujúci k takému funkčnému modelu určitého

spoločenstva (miestnej a regionálnej komunity, krajiny, medzinárodného spoločenstva), ktorý

kvalitne uspokojuje biologické, materiálne, duchovné a sociálne potreby a záujmy ľudí, pričom

eliminuje alebo výrazne obmedzuje zásahy ohrozujúce, poškodzujúce alebo ničiace podmienky a

formy života, nezaťažuje krajinu nad únosnú mieru, rozumne využíva jej zdroje a chráni kultúrne a

prírodné dedičstvo.

Hodnotenie jednotlivých stratégií, koncepcií, programov a aktivít vo vzťahu k TUR možno

realizovať podľa národnej stratégie [7], na základe týchto 16 princípov:

1. Princíp podpory rozvoja ľudských zdrojov

2. Ekologický princíp

3. Princíp autoregulačného a sebapodporného vývoja

4. Efektívnostný princíp

5. Princíp rozumnej dostatočnosti

6. Princíp preventívnej opatrnosti a predvídavosti

7. Princíp rešpektovania potrieb a práv budúcich generácií

8. Princíp vnútrogeneračnej, medzigeneračnej a globálnej rovnosti práv obyvateľov Zeme

9. Princíp kultúrnej a spoločenskej integrity

10. Princíp nenásilia

11. Princíp emancipácie a participácie

12. Princíp solidarity

13. Princíp subsidiarity

14. Princíp prijateľných chýb

15. Princíp optimalizácie

19


16. Princíp sociálne, eticky a environmentálne priaznivého hospodárenia, rozhodovania,

riadenia a správania

Pri hodnotení toho, či sa posudzovaná realita vyvíja v súlade s princípmi TUR, je účelné

používať kritériá, ktoré majú charakter otázky, či daný vývoj:

– zabezpečuje existenciu, resp. revitalizáciu dotknutých prírodných hodnôt, biodiverzity,

život podporujúcich systémov, samočistiacich schopností ekosystémov a pod.,

– rešpektuje medze únosnosti zaťaženia krajinného systému

– redukuje spotrebu neobnoviteľných zdrojov

– udržiava využívanie obnoviteľných zdrojov v medziach ich reprodukčných schopností,

– akceptuje dlhodobé časové horizonty

– redukuje energo - materiálové vstupy (toky)

– podporuje uzavretosť cyklov výroby a spotreby

– zabezpečuje recyklovateľnosť (znovavyužiteľnosť) výstupov

– eliminuje plytvanie energiou, surovinami a.i. , ako aj zbytočné energo - materiálové straty

– podporuje spotrebiteľské návyky, korešpondujúce s predstavou trvalo udržateľného

rozvoja/života

– umožňuje posilnenie miestnej kontroly nad zdrojmi

– zodpovedá kritériu vzájomnej tolerancie, tolerancie zo strany navrhovateľov rozvoja a

schopností vcítenia sa do situácie iných

– napomáha smerovaniu k rovnováhe, odstraňovaniu umelých disproporcií, zdrojov

nestability, bezpečnostných rizík a pod.

2.1. Slovensko a trvalo udržateľný rozvoj Trvalo udržateľný rozvoj v Slovenskej republike právne vymedzuje § 6 zákona č. 17/1992 Zb.

o životnom prostredí. Podľa neho ide o taký “rozvoj, ktorý súčasným i budúcim generáciám

zachováva možnosť uspokojovať ich základné životné potreby a pritom neznižuje rozmanitosť

prírody a zachováva prirodzené funkcie ekosystémov.”

V roku 2001 bola vládou spracovaná aj pomerne detailná Národná stratégia trvalo

udržateľného rozvoja [8]. Tak zákon, ako aj stratégia sú poznačené najmä rukopisom ich autorov

z radov ochrancov prírody, ktorí hlavný dôraz kládli a naďalej kladú na zachovanie pôvodnej

rozmanitosti prírodných ekosystémov, na obnovu kultúrnych pamiatok, na výchovné akcie

občanov a najmä mladej generácie pre ich ochranu a pod.

20


Už dlhú dobu je zrejmé, že sa nemôžeme sústrediť iba na ekonomický rast, naše osobné

obohacovanie a vyťažovanie prírodných zdrojov. Za svoju krátkozrakosť sme už zaplatili vysokú

cenu a preto musíme zmeniť svoje chovanie. To znamená prijímať opatrenia vo všetkých troch

dimenziách trvalej udržateľnosti (Obr.2.). Musíme nachádzať dlhodobé riešenia pre rozvoj, ktoré

kombinujú ekonomický rast s ochranou životného prostredia a zároveň nám umožňujú

uspokojovať sociálne potreby.

Obr.2 Dimenzie trvalo udržateľného rozvoja [8].

Ústredným motívom vízie je zmena SR na krajinu založenú na princípoch a kritériách TUR a ich

uvedomelom praktickom uplatňovaní. Realizácia v rámci SR bude prebiehať prostredníctvom

inštitúcií a právnych predpisov. V rámci regiónu a mesta je potrebné vyrovnávanie

medziregionálnych rozdielov a využívanie ich regiónov v súlade s ich potenciálom, princípmi a

kritériami TUR. Na tejto úrovni budú vypracované a realizované miestne Agendy 21 – „Mysli

globálne, konaj lokálne“. Taktiež ekonomika by sa mala decentralizovať a transformovať do

mierok, ktoré sú primerané potrebám človeka [9].

2.2. Budovy a trvalo udržateľný rozvoj K zhoršovaniu stavu životného prostredia značnou mierou prispieva aj stavebníctvo:

• vyčerpávaním neobnoviteľných zdrojov energie, nadmernou ťažbou niektorých

obnoviteľných zdrojov energie a stavebných surovín (vplyv na ekosystém, zmena

charakteru krajiny),

21


• lokálnym znehodnotením prostredia (hluk, emisie,...),

• zaberaním vysokohodnotnej pôdy a zelene (extenzívny rozvoj urbanizácie).

Podľa Westphalena [10], budovy spotrebujú 70 % vyrobenej elektrickej energie a

produkujú takmer 70 % všetkých odpadov. V rovnakej dobe využívajú 12 % našej vody a generujú

viac ako 30 % emisií skleníkových plynov. Viac ako doprava alebo akékoľvek iné odvetvie, odvetvie

stavebníctva a prevádzky budov, môže prispieť k lepšiemu riadeniu obmedzených zdrojov, ako aj

zníženiu emisií skleníkových plynov (najmä CO2). Za najväčší problém stavebníctva sa považuje

skutočnosť, že až 1/3 objemu CO2 pri spaľovaní fosílnych palív pripadá na vykurovanie budov a

prípravu teplej vody. Budovy sú produktom stavebnej činnosti človeka, ich účelom je najmä

ochrana pred klímou, t.j. pred teplom, chladom, dažďom atď. Ich úlohou je tiež zabezpečiť pre

zdravie a pohodu človeka okrem primeraného priestoru s estetickými kvalitami aj pocit bezpečia a

optimálne hygienické podmienky vnútornej klímy. Súčasné budovy mnohé z týchto úloh nedokážu

splniť bez dodania neúmerne vysokého množstva energie. Je zrejmé, že budovy sú najväčším

znečisťovateľom Zeme ako aj najväčším spotrebiteľom energetických zdrojov a surovín. Tento fakt

potvrdzuje aj smernica Energy performance of building directive (2002/91/EC), ktorá vznikla z

dôvodu vysokého negatívneho vplyvu budov na environment a nie z dôvodu cieľavedomého

šetrenia energií (inovovaná Smernicou Európskeho parlamentu a Rady 2010/31/EU známou ako

spomínaná stratégia „20-20-20“).

2.2.1. NE - udržateľné budovyPodľa Svobodu [11], nedokonale a neefektívne navrhnuté budovy pre svoju výstavbu vyžadujú

viac, než je im z organizmu Zeme dávané dobrovoľne. Potrebujú pre svoje vybudovanie z

hlbokých útrob ropu, nerasty a energie, ktoré k tomu nemusia byť určené a potrebné.

Pretváraním a výrobou neprirodzených materiálov vzniká znečistenie, odpad a ťažko napraviteľné

jazvy Zeme. Počas svojej existencie tieto budovy neprestávajú brať, vyžadujú ďalšie dávky

obmedzených zdrojov našej planéty pri rekonštrukciách a každoročnom vykurovaní (uhlie,

vykurovacie oleje, elektrina z jadrových a uhoľných elektrární). A nakoniec aj tak časom stratia

svoj účel, rozkladajú sa na ďalší nepotrebný a mnohokrát aj nebezpečný odpad, ktorý príroda

nevie vo svojom inak dokonalom recyklačnom kolobehu spracovať. Vznikajú veľké problémy na

povrchu Zeme, ako aj v ovzduší a v horšom prípade aj neriadené a čierne skládky z týchto

odpadov, ktorým sa dá efektívne zabrániť vhodnejšími prístupmi pri výrobe všetkých

komponentov, súvisiacich s výstavbou.

22


Podľa Števa [13], každý prvok stavby musí byť vyrobený. Táto výroba sa uskutočňuje

pomocou určitej technológie a nástrojov, ktoré spotrebúvajú energie a materiály. Nástroje musia

byť tiež vyrobené pomocou ďalšej technológie, ktorá opäť spotrebuje energiu a materiály.

Materiály sú výsledkom spracovania surovín, ktoré sú extrahované z prírody pomocou energie a

určitých nástrojov (technológie). Nástroje a technológie musia byť vyrobené tiež v budove, ktorá

je postavená pomocou atď. … Takto je možné pokračovať donekonečna. Takáto analýza sa nazýva

„hodnotenie životného cyklu“ (Life Cycle Assessment – LCA, Obr. 3. [13]) a odhaľuje napríklad fakt,

že výroba samotných technológií môže spotrebovať viac energie ako potenciálne úspory, ktoré

použitá technológia ponúka.

Obr.3 Životný cyklus prvkov stavby [13]

Ak pomocou metódy LCA analyzujeme stavby našich prarodičov [13] (napr. Oravská

drevenica, či stavby zo slamy, porovnanie energie spotrebovanej na výrobu: plná tehla 1 m 3 = 1

350 kWh, balík slamy 1 m3 = 7 kWh) či už z pohľadu produkcie CO2 alebo energetickej náročnosti

zistíme, že častokrát dnešné „nulové“ resp. „ekologické“ stavby majú na životné prostredie oveľa

horší dopad. Čiže množstvo uloženej „šedej“ energie v budove [14] sa rovná energii potrebnej na

vykurovanie budovy na niekoľko desaťročí.

2.2.2. Udržateľné budovy Udržateľné budovy sú postavené na základe moderných metód výstavby, materiálov a postupov.

Ich výstavba a údržba by mala mať neutrálny vplyv na Zem, čo je v našich podmienkach a

dnešnom životnom štýle takmer nemožné [15]. Podľa Fritscha a Snella [16,17], sú trvalo

udržateľné budovy väčšinou umiestnené tak, aby vytvorili čo najmenší negatívny vplyv na okolitý

ekosystém. Ak je to možné, sú orientované k slnku tak, že vytvárajú optimálnu mikroklímu

(zvyčajne by mala byť pozdĺžna os stavby orientovaná na východ - západ) a poskytujú prírodné

zatienenie alebo veternú bariéru. Konštrukcia uvažuje s použitím denného/prirodzeného

osvetlenia a vykurovania, vytváraním zón s „teplotnou pamäťou“, pridaním verandy, hlbokého

23


previsu strechy, čím sa napomôže vytvoreniu priaznivej mikroklímy, atď. Budovy postavené

udržateľným spôsobom zahŕňajú ekologicky šetrné nakladanie s odpadmi stavebných materiálov,

ako je recyklácia a kompostovanie, používajú netoxické a obnoviteľné, recyklované, regenerované

materiály alebo materiály, ktoré boli vytvorené a ošetrené udržateľným spôsobom. Používajú

miestne (lokálne) dostupné materiály a nástroje, ak je to možné, a tak znižujú potrebu dopravy.

Podobne využívajú aj výrobné postupy a metódy, ktoré minimalizujú dopady na životné

prostredie. Budova postavená človekom, ktorý svojím kompletným tvorením rešpektuje a chráni

život, bude chrániť a rešpektovať život človeka. Intuitívne cítime, že stavba využívajúca stavebné

materiály zo svojho okolia menej zaťaží životné prostredie ako stavba z materiálov dopravovaných

cez pol Zemegule. Prvá podmienka trvalo udržateľnej stavby (potvrdená prístupom LCA), bude

minimalizácia množstva energie nutnej k obstaraniu a užívaniu stavby. Ďalšia podmienka sa bude

analogicky týkať energie nutnej k prevádzke budovy, t. j. budova musí efektívne využívať

energetické zdroje pri ich minimálnych požiadavkách. Záverečný stupeň udržateľnosti tvorí

ukončenie životnosti stavby a jej demolácia. Stavebné materiály by mali byť preto ľahko

recyklovateľné a s čo možno najnižším ekologickým dopadom.

2.2.3. Hodnotiace systémySlovenská rada pre zelené budovy konštatuje [20], že aj na Slovensko už pomaly preniká

používanie certifikačných systémov, ktoré hodnotia kvalitu a udržateľnosť stavieb v rámci širších

ekonomicko-ekologických, aj spoločenských vzťahov. Hlavné dôvody, ktoré stáli za vznikom a

rozvojom týchto nástrojov na hodnotenie udržateľnosti stavieb sú snaha o pozdvihnutie kvality vo

výstavbe a objektivizované hodnotenie s merateľnými a porovnateľnými výsledkami. Existuje užšia

skupina certifikačných systémov, ktoré sa vo svete používajú medzinárodne ako LEED, BREEAM či

DGNB, ale aj systémy používané prevažne na národnej úrovni ako Green Star (Austrália/NZ),

VERDE (Španielsko) či HQE (Francúzsko). Niektoré z medzinárodných systémov zas adoptovali isté

krajiny a používajú verzie prispôsobené lokálnym podmienkam (jazyk, legislatíva a i.) - Breeam SE,

DGNB/ÖGNI, SBTool.CZ...

Jednotlivé systémy sú zvyčajne rozdelené podľa typov stavieb (rezidenčné, kancelárske,

obchodné, priemyselné...), aby sa zabezpečilo presnejšie hodnotenie a spravodlivejšie

porovnanie. Dnes sa už začína v rámci certifkácií pozornosť venovať aj väčším urbánnym celkom.

Posledné roky priniesli aj snahy o unifikovaný systém v rámci EÚ (harmonizácia európskych

hodnotiacich systémov CEN/TC350).

24


Pri budovách sa hodnotia najmä tieto oblasti:

Miestna udržateľnosť – obnova územia po dokončení výstavby, hospodárenie s dažďovou

vodou počas výstavby, alternatívne spôsoby dopravy osôb do zamestnania v danom

projekte napríklad pri administratívnych budovách atď.

Vodné hospodárstvo – efektívne hospodárenie s pitnou a úžitkovou vodou, vsakovanie

vôd do územia namiesto odvádzania do kanalizácie atď.

Energia a vplyvy na ovzdušie – zariadenia s nízkou spotrebou energie, optimalizácia

zdrojov energie, obnoviteľné zdroje energie atď.

Materiály a zdroje – využívanie miestnych zdrojov, nakladanie s odpadmi, použitie

recyklovateľných alebo certifikovaných stavebných materiálov, voľba dlhodobo

udržateľných materiálov, opätovné použitie časti pôvodných budov.

Kvalita vnútorného prostredia – kvalita vnútorného ovzdušia, komfort vnútorného

prostredia, termoregulácia, regulácia osvetlenia atď.

Kvalita návrhu – zdokumentovanie udržateľnosti nákladov na prevádzku budovy atď.

Regionálne priority – záleží na prioritách štátu, v ktorom sa daný projekt bude realizovať.

Potreba konštrukčných, technických, technologických riešení pre stavebné prvky, systémy

a budovy, zohľadňujúc zásady trvalo udržateľného rozvoja, vedie častokrát stavebníkov na

neľahkú cestu k ich dosiahnutiu. Aj napriek opodstatnenosti celej rady argumentov trvalo

udržateľného rozvoja, ostávajú v platnosti „štandardné“ kritériá zákazníka na obstaranie

stavebného diela, keďže v mnohých prípadoch pri rozhodovaní jednoznačne rozhodujú

požiadavky na náklady, kvalitu a čas. Inovatívnym spôsobom, sú tieto vyššie uvedené zásady a

požiadavky na obstaranie stavebného diela realizované modernými metódami výstavby. MMC

technológie (Modern Methods of Construction), predstavujú širokú skupinu relatívne nových

spôsobov a techník výstavby. Sú inovatívnou alternatívou k tradičným „on site“ metódam

výstavby (murované, železobetónové), oproti ktorým majú množstvo výhod. Typickým znakom

MMC je „off site“ výroba väčších či menších segmentov konštrukčných systémov moderných

metód výstavby vo výrobniach mimo staveniska a výstavba suchou cestou - teda výstavba s

minimálnym výskytom mokrých procesov. Riadený a procesne kontrolovaný priemyselný spôsob

výroby vo výrobných halách je predpokladom vyššej kvality výrobkov, precíznosti ich spracovania

či minimalizáciou odpadov. Benefity „off site“ výroby sa preukazujú nielen vo zvýšení výkonnosti

pri ich výrobe (riadená hromadná výroba nezávislá od klimatických podmienok), ale aj pri ich

montovaní, resp. zabudovávaní na stavenisku, kde sa výrazne skracuje doba samotnej výstavby,

25


znižuje sa množstvo potrebnej práce, aj s tým súvisiace bezpečnostné riziká a tiež aj množstvo

odpadov, ktoré sú vďaka mimostaveniskovej výrobe minimalizovné. MMC technológie podnecujú

svojou podstatou vývin samotných technologických postupov a riešení, vďaka ktorým majú

moderné metódy výstavby vyššiu efektivitu, čo potvrdzuje, že sú naozaj vhodnou alternatívou.

26


3.Inovačný potenciál suchých dosiek Podľa Gypsum Association hystory [31], atribúty suchej výstavby sa začali objavovať už v roku

1894 vynájdením vrstvenej dosky Augustinom Sackettom, skladajúcej sa zo 4 vrstiev vlneného

papiera o rozmere 36" x 36" a hrúbke 1/4". Ako každý inovačný proces, aj tento zo sebou niesol

myšlienku meniť tradičné spôsoby, ktoré by nahradili nové a racionálnejšie postupy s cieľom

vylepšiť negatíva výstavby používaním vtedajších technológií. To, že suchá výstavba zvíťazila nad

používaním kameňa či tehly, malo svoje príčiny – napr. rýchlosť výstavby, zvuková izolácia, cena,

hmotnosť a pod.

Pod pojmom suchá výstavba sa ukrýva celá rada materiálov a technológií s minimálnym

výskytom mokrých procesov, využívaných v interiéri a v exteriéri. Metódy suchej výstavby

môžeme rozdeliť na dve hlavné oblasti:

na tvorbu nosných prvkov a systémov (technológiou suchého murovania

z tvárnic, realizáciou stĺpikových konštrukcií drevostavieb, panelovou

výstavbou...)

na tvorbu nenosných častí (priečok, podhľadov, deliacich prepážiek,

predsadených stien, rôznych vrstiev podláh...), pri ktorých je spravidla základným

spevňujúcim prvkom plošný prvok - doska, z rôznych materiálov, upevnená na

podkonštrukciu rôznymi spôsobmi.

Keďže práca je zameraná na stavebné dosky, ktoré tvoria nenosnú oblasť stavby, ďalšie poznatky

sa budú týkať dosiek [19]:

– sadrokartónových,

– sadrovláknitých,

– cementovláknitých,

– cementotrieskových,

– drevovláknitých,

– drevotrieskových,

– horčíkových,

– vyrábaných z lisovanej slamy, konope, buničiny

– a iných

27


Komplexná systémová rozmanitosť výrobcov jednotlivých dosiek (systémy obsahujúce materiály

pre pokrytie všetkých potrieb na realizáciu danej konštrukcie od jej upevňovania až po

dokončovacie práce) spočíva v tom, že môžu spĺňať najrozličnejšie požiadavky: stavebno-fyzikálne

požiadavky, ochrana pred požiarom, zvuková izolácia, tepelná izolácia, tvorivé aspekty, ochrana

pred žiarením, atď.

Výhodou komplexných stavebných systémov výrobcov je:

ľahká spracovateľnosť,

nízka hmotnosť ( malé statické zaťaženie objektov),

malá dopravná a energetická náročnosť,

rýchlosť výstavby, nízka prácnosť a komplexnosť riešení,

suchý stavebný proces.

jednoduchý technologický postup

priestorová a tvarová flexibilita

akustické a tepelno-technické vlastnosti

požiarna odolnosť

Pri použití týchto stavebných dosiek suchou cestou, nevznikajú žiadne prestoje čakaním

na vyschnutie mokrých procesov. Výrazne kratšia je doba schnutia tmelu napríklad u deliacich

stien so sadrovláknitých doskiek 1 deň, zatiaľ čo sadrová omietka schne až 14 dní. Priestory sú

ihneď obývateľné a prednosťou je tiež jednoduché a čisté spracovanie.

Dlhodobým používaním a hlbším skúmaním systémov suchej výstavby, sa pochopiteľne

prichádza aj na ich nedostatky. Inovatívne sa opäť stáva tradičným a vytvára sa tak analogicky

priestor pre ďalší vývoj a nástup modernejších produktov, medzi ktoré sa v súčasnosti radí

napríklad horčíková doska, MFP (Multi Function Panel), Fermacell greenline, Purenit, Rigips alebo

Habito oproti v súčasnosti najrozšírenejším sadrokartónovým a OSB doskám. Aby bolo možné

lepšie vystihnúť dôvody ich možného nástupu na špičku trhu, každú z týchto dosiek bližšie

predstavíme.

3.1. Inovatívne dosky suchej výstavbySúčasný trend zavádzať do stavebníctva inovatívne konštrukčné prvky pre suchú výstavbu, v sebe

nesie spoločný základ a to spojenie viacerých pozitívnych úžitkových vlastností do jedného 28


hodnotného celku. Medzi inovácie v oblasti dosiek pre suchú výstavbu považujeme dnes tieto

konštrukčné dosky: MFP (Multi Function Panel), Fermacell greenline, Purenit, Rigips Habito a tiež

horčíkovú dosku, ako nástupcov už tradične používaných OSB dosiek alebo sadrokartónových

dosiek.

3.1.1. OSB doskaKonštrukčné dosky OSB (Oriented Strand Board) (Obr. 4) sú univerzálne stavebné dosky z

kontrolovane orientovaných rozprestrených veľkoplošných triesok. Sú plošne lisované z troch

vrstiev. Triesky vo vonkajších vrstvách OSB dosky sú orientované rovnobežne s dĺžkou alebo šírkou

dosky, triesky v stredovej vrstve OSB dosky môžu byť orientované náhodne alebo všeobecne

kolmo na lamely vonkajších vrstiev. Veľmi vysoký stupeň orientácie triesok v smere vlákien krycích

vrstiev zaručuje najlepšie technické parametre a veľmi dobrú tvarovú stálosť a tepelnú vodivosť

0,10 W/mK. Vlastnosti OSB dosiek ich predurčujú k najširšiemu použitiu v exteriéri aj interiéri

[32].

Obr. 4 OSB dosky [33]

Najčastejšie použitie OSB dosky je ako [34]: Plošný konštrukčný materiál drevostavieb

Nosné prvky stropných a strešných konštrukcií stavieb

Vystužujúcou konštrukciou vonkajších a vnútorných stien

Nosné a nášľapné vrstvy plávajúcich podláh

Finálne obloženie stien a stropov

Materiál na sendvičové panely stien a stropov

Materiál pre výrobu stropných I-nosníkov29


Plošný materiál pre opravy a rekonštrukcie

Materiál pre stratené debnenie, dočasné oplotenie staveniska

Bunkové zostavy pre vybavenie staveniska

Materiál pre tesárske a debniace práce

3.1.2. MFP doskaMultifunkčná (MFP) doska (Obr.5.) je vyrobená na báze dreva, dlhých triesok, ktoré sú kompaktne

zlisované pri veľkom tlaku do tvaru dosky – panelu. Táto doska je v súčasnosti vrcholom inovácie

na báze dreva v širokej oblasti stavebníctva a oblastiach s ním spätých. MFP dosky majú charakter

rastlého dreva. MFP dosky spĺňajú tie najprísnejšie požiadavky týkajúce sa obsahu formaldehydu

E-1. Neuvoľňujú prakticky žiadne škodlivé látky do ovzdušia a prostredia [24].

Obr.5 MFP doska [23]

Najčastejšie použitie MFP dosky – panelov je ako [24]:

Nosná doska pre podlahy

Obklad stien – sendvič pre izolácie

Záklopy stropov – podbitie striech

Konštrukcia skeletov – stien

Prepravné obaly

Šalovacie dielce

Obklady stien

a mnohé iné použitie

Vlastnosti a výhody MFP dosky [24]:

Je zdravotne nezávadná a môže sa používať aj ako prepravný obal na potraviny

30


Možnosť vŕtania, frézovania a pílenia na presné miery

Možnosť ďalšej úpravy natieraním, napúšťaním, lepením a podobne

Možnosť zatĺkania klincov a ich pevné zapustenie a odolnosť

Dosky sú rezistentné voči akémukoľvek „púšťaniu“ farby

Možnosť ďalšieho opracovania brúsením na požadovaný tvar

Možnosť olepovania dekoračnými materiálmi (tapety, lazúry)

MFP dosky, sú svojimi vlastnosťami a vyhotovením veľmi podobné OSB doskám. Podľa testov je

MFP doska inováciou najpoužívanejšej OSB dosky na stavebnom trhu. MFP doska má oproti OSB

vyššiu odolnosti voči vlhkosti, vyššiu odolnosť v tlaku v Mpa a vyššiu odolnosť v ťahu pri ohybe

v Mpa [35].

3.1.3. Sadrokartónová doska

Medzi bežne používané sadrokartónové dosky sa radia výrobky:

RIGIPS RB - 12,5/1200/2000 mm (Obr. 6)

KNAUF GKB - 12,5/1200/2000mm (Obr. 7).

Obr. 6 RIGIPS RB - 12,5 [38] Obr. 7 KNAUF GKB 12,5 [39]

Vlastnosti sadrokartónu [37]:

Základom je sadra a papier, ktoré fungujú ako tepelná izolácie a zvuková izolácia.

Zaisťuje reguláciu vlhkosti v miestnostiach.

31

https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Zvukov%C3%A1_izolace&action=edit&redlink=1

https://cs.wikipedia.org/wiki/Tepeln%C3%A1_izolace

https://cs.wikipedia.org/wiki/S%C3%A1dra


Sadrokartón má protipožiarnu odolnosť 30 A min. Pri použití dosiek väčšej hrúbky, túto

odolnosť zvýšime.

Sadrokartón sa montuje prevažne na oceľové tenkostenné profily.

Výhody sadrokartónu spočívajú v [37]:

nízkej hmotnosti výslednej konštrukcie,

rýchlom postupe stavby (bez dlhých technologických prestávok),

suchom procese výstavby (bez zanášania vlhkosti do pôvodných konštrukcií),

jednoduchej opraviteľnosti stien,

rovinnosti konštrukcií.

Nevýhody sadrokartónových systémov [37]:

pri nesprávnej montáži tmel na stykoch dosiek praská,

na steny mimo nosnej konštrukcie nemožno umiestniť police a pod.,

stenu možno ľahko poškodiť ostrými predmetmi.

konštrukcia nie je vhodná do nadmerne vlhkého prostredia

nízka oteruvzdornosť

tepelná vodivosť 0,22 W/mK

3.1.4. Fermacell greenline

Sadrovláknitá doska Fermacell greenline (Obr. 8) spája inováciu, udržateľnosť a environmentálny

prístup, pretože dokáže trvalo viazať škodliviny zo vzduchu v miestnosti a výrazne tak zlepšiť

kvalitu vzduchu a súčasne kvalitu bývania. Škodlivé látky, ktoré sa uvoľňujú nielen zo stavebných

materiálov, ale dostávajú sa do ovzdušia aj v priebehu používania priestorov, napr. z nového

nábytku, podlahových krytín, náterov alebo čistiacich prostriedkov, sú vďaka inovácii greenline

výrazne redukované.

32


Obr.8 Fermacell greenline [25]

Princíp fungovania dosky [26]:

Na povrch dosiek sa vo výrobnom závode aplikuje účinná látka na báze keratínu.

Účinok FERMACELL greenline je založený na čistiacej sile ovčej vlny, prírodnom

ekologickom princípe.

V priebehu prirodzeného procesu sa absorbujú a trvalo viažu škodlivé látky a emisie.

FERMACELL greenline funguje tiež pod obkladmi, najlepšie pod difúzne otvorenými nátermi a

obkladmi stien.

3.1.5. Rigips HabitoHabito (Obr.9) je sadrokartónová doska s extrémnou pevnosťou, ktorá umožňuje stavať

interiérové priečky s vysokou mechanickou odolnosťou a únosnosťou. Doska Habito je unikátna

tým, že je možné do nej kotviť predmety bežnou skrutkou do dreva bez predvŕtania a hmoždiniek.

Obr. 9 Rigips Habito [29]

33

http://www.rigips.sk/riesenia/chcem-hladke-steny-bez-spojov/charakteristika-produktu/4profesional/


Porovnanie priečok z vysokopevnostného sadrokartónu Habito montovaných suchým

procesom s tradičnými materiálmi (tehla, porobetón) (Obr. 10) [30]: Hmotnosť priečok Habito

predstavuje 80%-tnú úsporu oproti tradičným tehlovým priečkam, čo prináša nižšie zaťaženie

stavby a ľahšiu prácu. Určitú úsporu priestoru prináša priečka Habito práve svojou subtílnosťou.

Jej finálna hrúbka je 100mm zatiaľ čo pórobetónová má 210mm. Keďže priečky Habito sú

montované suchou cestou, dĺžka trvania ich výstavby je iba 1 deň a jej pevnosť v tlaku je 15N/mm 2

, čo je 5x viac ako v prípade pórobetónu.

Obr. 10 Porovnanie inovatívnej a tradičnej priečky [30]

3.1.6. Horčíková doska Horčíková doska je na trhu ponúkaná spoločnosťou MGO Slovakia, s.r.o., ktorá je výhradným

dovozcom horčíkových dosiek pre slovenský trh. Obchodný názov tejto dosky je Superdoska®

(Obr.11.).

34


Obr.11 Superdoska® [21]

Superdoska® je veľkoplošný univerzálny materiál určený primárne pre protipožiarnu

ochranu stavebných objektov. Obchodný názov SUPERDOSKA® vychádza z jej multivlastností,

ktoré sú v bežnej stavebnej praxi univerzálne využiteľné. Superdoska® je tvorená tzv. sorelovým

cementom na oxid horčíkovej báze na základe čoho získava svoje unikátne vlastnosti.

Vlastnosti a výhody Superdosky® [36]:

Je nehorľavá. Trieda horľavosti A1. Tepelné za ťaženie do +1200°C.

MgO - je žiaruvzdorným materiálom.

Vynikajúca vzduchová nepriezvučnosť: 44dB,

Odolná voči mrazu, testovaná na 100 zmrazovacích a rozmrazovacích cykloch do -

40°C.

Má vysokú pevnosť, 10 mm hr. superdosky® má pevnosť v ohybe kolmo na rovinu

11,6 MPa.

Objemová hmotnosť: 800-1000 kg/m3

Je zdravotne úplne nezávadná. Bez formaldehydov, čpavku, azbestu a iných škodlivín.

Výlučne z prírodných surovín. Absolútne ekologická!

Ako jediný stavebný materiál má zápornú hodnotu CO2 . Po čas svojej životnosti sa

správa ako živý strom a absorbuje z ovzdušia CO2 .

Je sterilná a chráni pred plesňami a baktériami.

Je úsporná. Pomáha šetriť energiu, aktívnym odrazom infračervenej zložky tepla.

nahrádza: – sadrokartón – sadrovláknité dosky – cementotrieskové dosky – OSB dosky

– protipožiarne dosky – iné konštrukčné dosky

Súčiniteľ tepelnej vodivosti: 0,14 W/mK

35


Tieto výhody Superdosky®, technicky posúvajú preferovaný a bežne používaný

sadrokartón do úzadia. Avšak to, čo zatiaľ prekáža Superdoske® zaujať prvé miesto v odbere na

stavebnom trhu, je jej vyššia cena a nízka informovanosť medzi stavebníkmi a dokonca aj

odbornou verejnosťou.

3.1.7. Purenit®PURENIT®(PIR) - produkt na polyuretánovej báze z tvrdej peny, známy svojimi tepelno-izolačnými

vlastnosťami (Obr. 12.) je zdravotne nezávadný, odolný voči chemikáliám, odolný voči vysokým

teplotám, vlhkosti, bez objemového napučania a praskania, s vysokou pevnosťou v tlaku a možno

ho kombinovať a lepiť s inými materiálmi.

Výrobky z neho sú pevné, ľahké, ľahko opracovateľné všetkými obrábacími strojmi

(obdobne ako drevo), možno do neho ľahko skrutkovať. Najčastejšie sa s ním možno stretnúť vo

forme plošných prvkov v hrúbkach od 10 do 60 mm a rozmere 1220x 2440 mm.

Obr. 12 PIR dosky [27]

PURENIT® je ideálne riešenie k prerušeniu a zmenšeniu tepelných mostov v styku

drevených a hliníkových výplní so stavebnými otvormi a styku obvodového muriva so základom v

základovej škáre.

Vybrané technické parametre [28]:

36


súčiniteľ tepelnej vodivosti: 0,08 W / mK

objemová hmotnosť: 550 kg / m3

pevnosť v tlaku: 5,5 - 7,5 MPa

teplotná použiteľnosť: + 110 / -50 ° C

Všetky vyššie spomínané inovatívne dosky a mnohé ďalšie, vznikli úpravou a vylepšením

niektorých vlastností svojich predchodcov, či už úpravou materiálu, zmenou technológie výroby,

resp. úpravou zloženia rôznymi aditívami. Zatiaľ čo tieto zmeny inovujú a zefektívňujú samotné

dosky, existuje spôsob, ktorým možno tieto výrobky v súlade s TUR, posunúť do inej dimenzie,

napr. pridaním funkcionality a účelu ich využitia. Takouto inováciou je napr. prefabrikovaná doska

so zabudovaným infračerveným vykurovaním, ktorá sa vyvíja na Ústave Technológie a

Manažmentu, Stavebnej fakulty Technickej Univerzity v Košiciach, v rámci podaného úžitkového

vzoru č. 42- 2016.

3.2. Inovatívna doska so zabudovanou infračervenou fóliou

V súčasnosti existuje mnoho typov a spôsobov realizácie vykurovacích systémov stavby.

Vykurovacie systémy sú najčastejšie realizované ako teplovodné alebo elektrické a v

súčasnosti stále viac používané vykurovacie systémy na báze infračerveného žiarenia.

Vykurovací systém z hľadiska jeho realizácie v rámci stavebnej konštrukcie môže byt’

zabudovaný do tzv. „mokrých“ vrstiev konštrukcie (mazaniny, potery, omietky), alebo cestou

„suchej“ výstavby umiestnený pod (alebo za) konštrukčné dosky. Dosky ako ploché stavebné

konštrukčné prvky sú súčasťou riešení rôznych časti stavieb (podlaha, stena, podhl’ad). Patria tu

najmä sadrokartónové dosky, dosky na baze dreva, horčíka a pod.

Samotný vykurovací systém je zložený z rozvodov a vykurovacích telies. Realizuje sa

zásadne ako špecializovaná stavebná práca, uskutočňovaná v priebehu realizácie výstavby. Z

hl’adiska umiestnenia vykurovacích telies je možné rozdelit’ vykurovacie systémy do dvoch

skupín. Prvú skupinu charakterizujú vykurovacie telesá, ktoré zostávajú zabudované v konštrukcii

a nie sú viditel’né (napr. podlahové vykurovanie). Druhú skupinu vystihujú systémy, pri ktorých sa

vykurovacie telesá namontujú na konštrukciu a sú priznané (viditel'né) v rámci interiéru stavby

(napr. doskový radiátor). Pre skupinu s viditel’nými vykurovacími telesami sú v stavebnej

37


konštrukcii zabudované len rozvody. Pre skupinu s telesami, ktoré nie sú priznané, sú v stavebnej

konštrukcii zabudované ako rozvody tak aj telesá.

Do skupiny zabudovaných vykurovacích telies patria podlahové, stenové alebo stropné

vykurovacie systémy. Tieto zabudované vykurovacie systémy sa stávajú súčasťou stavebnej

konštrukcie a ich realizácia prebieha v postupnosti s ostatnými stavebnými prácami na danej

konštrukcii vo viacerých krokoch, čo je potvrdené aj v patentovom spise SK 61 -2006 A3. Uvedené

spôsoby realizácie zabudovaného vykurovacieho systému sú však pomerne prácne a náročné z

hľadiska času, organizácie, plánovania stavebných prác a v neposlednom rade aj financií.

3.2.1. Princípy prefabrikovanej doskyPrefabrikovaná doska so zabudovaným infračerveným vykurovaním (Obr. 13), sa skladá z:

nosnej dosky (1),

infračervenej vykurovacej fólii (2),

reflexnej fólii (3),

krycej dosky (4).

Obr. 13 Prefabrikovaná doska

38


a) Nosná doska (1) je akákoľvek konštrukčná doska používaná v stavebníctve, ktorá je

schopná samostatného zabudovania do stavby, prípadne iná doska na báze dreva, sadry,

cementu alebo horčíka schopná prenášať potrebné zaťaženie v konštrukcií.

b) Infračervená vykurovacia fólia (2) je bežne dostupná infračervená vykurovacia fólia, ktorá

bude svojimi rozmermi totožná, resp. menšia ako nosná doska (1) a je zabudovaná v rámci

jedného poľa alebo viacerých polí.

c) Reflexná fólia (3) je doplnková vrstva, ktorá nemusí byť použitá pri tvorbe prefabrikovanej

dosky a jej veľkosť je totožná s vykurovacou fóliou (2). Slúži na odrazenie infračerveného

žiarenia smerom do interiéru, pretože vykurovacia fólia vyžaruje žiarenie oboma smermi

vzhľadom na jej plochu. Infračervená fólia a reflexná vrstva sú zovreté medzi vrstvami

krycou a nosnou doskou, ktoré sú navzájom pevne spojené mechanicky, lepidlom, resp.

ich kombináciou.

d) Krycia doska (4) je akákoľvek konštrukčná doska používaná v stavebníctve na báze dreva,

cementu prípadne sadry alebo horčíka, ktorá má rovnakú prípadne menšiu hrúbku ako

nosná doska a plošnými rozmermi je rovnaká s nosnou doskou.

Technické riešenie sa dotýka prefabrikovanej dosky so zabudovaným infračerveným

vykurovaním. Použitím týchto dosiek sa výrazne zníži prácnosť a celkové nároky na realizáciu

vykurovacieho systému. Použitím prefabrikovanej dosky spájame v jednom kroku nosnú

konštrukčnú dosku a vykurovaciu fóliu. V stavebnej konštrukcii je už len potrebné medzi sebou

prepojiť jednotlivé dosky, zapojiť komponenty (termostat) a pripojiť celý systém k zdroju

elektrickej energie. Pripojovacie káble (medzi fóliami, k termostatu alebo k zdroju) sú vedené vo

vytvorených drážkach v krycej doske, ktorých hĺbka nepresahuje 3/4 hrúbky krycej dosky.

Prepojenie káblov sa robí bežnými káblovými spojkami, rýchlospojkami alebo svorkovnicami a

pod. Takéto prefabrikované dosky je možné používať ako viacfunkčnú konštrukciu, ktorá okrem

stavebnej funkcie má aj vykurovaciu funkciu. Môže byť používaná v rámci konštrukčných

systémov podláh, stien, stropov alebo môže byť súčasťou izolačných panelov.

3.2.2. Princíp Infračerveného vykurovaniaV súčasnej dobe používané konvekčné telesá ohrievajú vzduch a následne prostredníctvom

cirkulujúceho vzduchu človeka a okolité prostredie (Obr.14). Pri tomto spôsobe vykurovania sú

konštrukčné prvky domu a bytu vždy chladnejšie ako vzduch v miestnostiach, vzduch v miestnosti

39


cirkuluje, víri prach a na chladných častiach obvodových stien sa často para obsiahnutá vo

vzduchu zráža a spoločne s prachom vytvárajú ideálne prostredie pre vznik pliesní [40].

Obr. 14 Konvekčné vykurovanie [40]

Infračervené vykurovanie eliminuje svojou podstatou tieto nedokonalosti konvekčného

vykurovania a posúva tak kvalitu bývania do inej dimenzie. Sálavé vykurovacie panely teda

odovzdavajú teplo do priestoru v prvom rade sálaním (Obr. 15) (infračervená energia o vlnovej

dlžke 7-10 µm) pripojením na zdroj elektrickej energie. Uhlíkové pásy premenia dodanú

elektrickú energiu a vyžarujú infračervené vlnenie, ktoré sa po dopade na akékoľvek pevné

telesá mení v teplo - ohrieva všetky predmety, ktoré sú tejto energii vystavené. V našom prípade

sa zameriame na materiály vo vykurovanom priestore, ktoré majú schopnosť akumulácie

( steny, podlahy, stropy a pod.). Táto stavebná konštrukcia si dokáže teplo nahromadiť a

sekundárne ho vracať do vykurovaného priestoru ( emisivita materiálov) a určovať svojou

teplotou tzv. tepelnú pohodu. Práve v schopnosti stavebných materiálov akumulovať

„infrateplo", spočíva princíp nízkoteplotného infračerveného vykurovania.

40


Obr.15 Infračervené vykurovanie [40]

Pravidlo tepelnej pohody (Obr.16)[40]: Rozdiel povrchovej teploty pevných objektov (stien,

podláh, okien, dverí a vybavenia miestnosti) a teploty vzduchu by nemal byť väčší než 4°C. Súčet

týchto teplôt by sa mal pohybovať okolo 38°C. Ak je teplota povrchu steny 18°C, stačí nám

vykurovať miestnosť na 20°C a budeme sa cítiť príjemne. Ak je teplota povrchu steny 14°C,

musíme vykurovať miestnosť až na 24°C, pretože inak budeme mať pocit chladu.

Obr. 16 Pravidlo tepelnej pohody [40]

41


3.2.3. Výhody a nevýhody infračerveného vykurovania

Výhody [41] :

Veľmi nízke prevádzkové náklady

Najvyšší komfort vykurovania – stála tepelná pohoda

Rovnomerná akumulácia podlahy i stien

Neprekuruje podlahu, nevysušuje vzduch, nevíri prach

Eliminuje vlhkosť v konštrukcii, zabraňuje vzniku baktérií a plesní

Úplne vysuší konštrukciu i nízkoenergetických a pasívnych stavieb

Zdravé vykurovanie

Najrýchlejšia a najpresnejšia regulácia

Možnosť energetickej nezávislosti

Rýchla montáž

Absolútne bezúdržbová a bezporuchová prevádzka

Dlhá životnosť

Podlahová, stenová alebo stropná inštalácia

Možnosť využitia s ľubovoľnou finálnou skladbou podláh

Nevýhody [41] :

v každej miestnosti, v ktorej je potrebný ohrev je nutné mať vykurovací panel, teplo sa

nešíri ako pri konvekčnom (teplovodnom) kúrení

ak budova, resp. miestnosť nemá dostatok akumulačných plôch (stien), napr.: presklené

steny a len plechová strecha apod. vtedy tento typ kúrenia nie je vhodný na použitie v

tomto objekte

42


3.2.4. Infračervené vykurovacie fólieVykurovacie fólie sú určené predovšetkým ako podlahové vykurovanie do suchých konštrukcií –

pod plávajúcu podlahu alebo s použitím doplnkových podložiek, aj pod PVC a koberec. V určitých

podmienkach je možné použiť ju ako zdroj stenového či stropného vykurovania. Pretože teplota

podlahy s podlahovým vykurovaním by nemala byť vyššia než 28°C, vyrábajú sa podlahové fólie vo

výkonoch, ktoré pri dodržiavaný všetkých inštalačných podmienok túto teplotu nemôžu prekročiť,

aj vďaka regulácií termostatom [42].

Zloženie infračervenej vykurovacej fólie je u každého výrobcu rozdielne a nie všetci z nich

túto skladbu uvádzajú. Najčastejšie vyskytujúca sa skladba fólie na trhu je od značky Heatflow

(Obr. 17) a Excel (Obr. 18).

Obr.17 Skladba infrafólie značky Heatflow [43]

Obr. 18 Skladba infrafólie značky Excel [44]

43


Infrafólie je možné dostať vo výkone:

40W/m2

60W/m2

80W/m2

100W/m2

120W/m2

140W/m2

200W/m2 a viac.

Infrafólie sú dostupné v rolovaných kotúčoch o šírke:

250mm

300mm

400mm

500mm

600mm

800mm

1000mm

Hrúbka infračervených vykurovacích fólií (Obr.19) sa pohybuje najčastejšie v prevedení

0,4mm, 0,5mm. Tieto fólie je možné krátiť podľa potreby na mieste zabudovania podľa

vyznačených strižných línií. Najčastejšie každých 250mm a to priečne na rozvinutú fóliu. Keďže sa

jedná o elektrické zariadenia, montáž a zapojenie fólií by mala robiť autorizovaná osoba s

príslušným vzdelaním. Montážne náradie a pomôcky sú: konektor pre infrafóliu, vulkanizačná

páska, elektrická izolačná páska, pripojovací vodič – dvojitá izolácia a prierez vodiča 1,5mm²,

lisovacie kliešte. K ovládaniu celého systému slúžia inovatívne termostaty s bezdrôtovým

ovládaním.

Obr.19 Infračervená vykurovacia fólia [44]

44


4.Experimentálne skúmanie účinkov infra fólie vo vzťahu k rôznym vrstvám

V predchádzajúcich častiach práce boli vymenované dôvody nástupu inovatívnych produktov na

trh a ich potreba v súlade s trvalo udržateľným rozvojom. Taktiež boli spomenuté vlastnosti a

výhody jednotlivých konštrukčných dosiek rozvíjajúcej sa suchej výstavby, z ktorých možno

zhotoviť inovatívnu dosku. Na základe úžitkového vzoru č. 42- 2016, budeme skúmať účinky

jednotlivých konštrukčných dosiek vo vzťahu k infra fólii na princípoch inovatívnej dosky

navrhnutých prof. Ing. Máriou Kozlovskou, PhD. a Ing. Dominikom Dubeckým. V nasledujúcich

častiach je podrobne opísaná príprava a realizácia experimentu, ktorý bol zameraný na

preskúmanie tepelno-technických parametrov ako aj vyhodnotenie jeho skúšok.

4.1. Popis materiálov použitých pri experimente

Na prípravu a realizáciu experimentu boli použité nasledujúce materiály:

Grafitový extrudovaný polystyrén - SYNTHOS XPS 30 IR (Obr. 20), rozmery 1250mm x

600mm x 70mm, λD= 0,035 W/(m . K), od spoločnosti POLYFORM®

Obr. 20

Grafitový extrudovaný polystyrén - SYNTHOS XPS 30 IR

Infra fólia - CALEO® vykurovací film 130W/m2 (Obr.21), upravený na rozmer 750mm x

750mm x 0,4mm, od spoločnosti SALLEX Europe group s.r.o.

45


Obr.21 Infra

fólia -CALEO®

OSB doska - OSB 3 KRONO P+D nebrúsená (Obr. 22), upravená na rozmer 500mm x

500mm x 12mm, od výrobcu KRONOPOL®

Obr. 22 OSB doska

Sadrokartónová doska - 12,5 AK, GKB (Obr. 23), upravená na rozmer 500mm x 500mm x

12,5mm, od spoločnosti KNAUF, Saint Gobain. 46


Obr.23 Sadrokartónová doska - 12,5 AK, GKB

Superdoska® - MgO doska (Obr. 24), upravená na rozmer 500mm x 500mm x 12mm, od

spoločnosti MGO Slovakia s.r.o..

Obr.24 Superdoska®

47


4.2. Popis meracích zariadení použitých pri experimente

Merač spotreby elektrickej energie - Voltcraft energy logger 4000F (Obr.25).

Obr. 25 Voltcraft energy logger 4000F

Snímač tepelného toku - AHLBORN FQA018C (Obr.26), 120mm x 120mm x 1,5mm.

48


Obr. 26 AHLBORN FQA018C

Snímač tepelného toku - AHLBORN FQA018T (Obr.27), 120mm x 120mm x 1,5mm.

Obr.27 AHLBORN FQA018T

Meracia ústredňa - AHLBORN ALMEMO®5690-2 (Obr.28).

49


Obr. 28 AHLBORN ALMEMO®5690-2

Ukladanie a spracovanie dát - Univerzitný notebook ASUS (Obr.29)

Obr. 29 Univerzitný notebook ASUS

4.3. Metodika experimentálnej činnostiCieľom experimentálnej činnosti bolo preskúmať tepelno-technické parametre rôznych

konštrukčných dosiek vo vzťahu k infra fólii, ako aj preskúmanie účinnosti samotnej infra fólie.

Prieskum sa zameral na tieto oblasti:

preverenie účinnosti infračervenej fólie,

možnosti usporiadania konštrukčných vrstiev inovatívnej dosky na základe

merania tepelného toku,

meranie tepelného toku inovatívnej dosky.

Pre určenie vybraných parametrov bola stanovená metodika experimentu:,

1. vyhotovenie skúšobných vzoriek (úprava dosiek na rozmer 500mm x 500mm

a infra fólie na rozmer 750mm x 500mm),

2. vykonávanie skúšok pre stanovenie tepelného toku dosiek a účinnosti infra

fólie, na základe schémy usporiadania meracích prvkov (Obr. 30),

50


3. analyzovanie a vyhodnotenie jednotlivých skúšok.

Obr. 30 Schéma usporiadania meracích prvkov

Význam skúšky: Skúška je založená na princípe merania množstva energie prechádzajúcej cez 1m2

konštrukčnej dosky. Označuje sa ako tepelný tok, značka Φ, jednotka (W/m2). Skúška prebiehala v

samostatnej uzavretej miestnosti fakultného Laboratória excelentného výskumu (podlahovej

plochy 12m2), bez pohybu osôb a vzduchu s konštantnou vnútornou teplotou 22⁰C a relatívnou

vlhkosťou vzduchu 45%. Meranie bolo uskutočnené v strede tejto miestnosti na drevenom stole

výšky 800mm.

Význam schémy usporiadania meracích prvkov: Na Obr. 30 bola znázornená schéma, ktorá

detailne popisuje presnú polohu umiestnenia snímačov vzhľadom k infra-vykurovacej fólii, ktorá

na svojej ploche nemá v každom mieste rovnaké vlastnosti. Toto usporiadanie snímačov je

záväzné pre všetky merania celého experimentu. Premenlivé je preskúmavanie rôznych

konštrukčných dosiek (OSB, MgO, sadrokartón) s rozmerom 50cm x 50cm medzi snímačmi a infra-

vykurovacou fóliou (rozmer 75cm x 50cm) položenou vo vodorovnej polohe na grafitovom

extrudovanom polystyréne z dôvodu jej obojstranného infra vyžarovania, ktoré sme chceli

usmerniť na stranu s umiestenými snímačmi. Osobitným prípadom je posledné meranie s dvojicou

51


konštrukčných dosiek, ktoré sa líši od ostatných meraní vložením infra-vykurovacej fólie medzi

konštrukčné dosky, položené na grafitovom extrudovanom polystyréne uloženom vo vodorovnej

polohe a meranie samotnej infračervenej fólie bez vkladania konštrukčných dosiek. Nakoľko infra

vykurovacia fólia má na svojej ploche strižné miesta uložené priečne po jej dĺžke každých 25cm

aby bolo možné fóliu krátiť podľa potreby, je zrejmé, že tieto strižné miesta sú oslabením z

hľadiska výkonu vykurovania, pretože neobsahujú vodivé časti. Totožným oslabením sú aj okraje

vykurovacej fólie do vzdialenosti 2cm. Preto sme stanovili schému usporiadania, ktorá má za cieľ

zahrnúť do merania aj tieto oslabenia a vyhodnotiť tak komplexnejšie tepelný tok vykurovacej

fólie obsahujúci výkonnejšie (snímač č. 3 a č.4) aj menej výkonné (snímač č.1 a č.2) plochy. Všetky

snímače boli po obvode lepené hliníkovou páskou k podkladu aby mali zabezpečený

bezprostredný kontakt.

4.4. Preverenie účinnosti infračervenej vykurovacej fólie

Výrobca CALEO® udáva, že jeho vykurovací film s výkonom 130 W/m 2 dosahuje účinnosť 98%.

Cieľom tejto skúšky bolo preveriť účinnosť infračervenej vykurovacej fólie a porovnať výslednú

hodnotu s hodnotou výrobcu infračervenej fólie.

Účinnosť bola stanovená zo vzťahu:

η = P / P´

P - výkon infračervenej fólie [W/m2],

P´ - príkon infračervenej fólie [W/m2].

Účinnosť je bezrozmerná fyzikálna veličina. Ak výsledok podielu výkonu a príkonu

vynásobíme číslom 100, účinnosť vyjadrujeme v percentách. Výkon infračervenej fólie bol meraný

snímačmi tepelného toku. Príkon infračervenej fólie bol meraný meračom spotreby elektrickej

energie.

Poznámka merania: Príkon fólie sme prepočítali na plochu 1m2 , pretože meračom

spotreby elektrickej energie sme získali hodnotu prislúchajúcu ploche infračervenej fólie v

experimente, ktorá bola 0,375m2 (75cm x 50cm). Výkon bol automaticky prepočítaný na 1m2

meracou ústrednou a zaznamenávaný do notebooku v intervale 10 sekúnd.

52


Príkon: Od momentu napojenia infračervenej fólie na elektrický prúd sme pozorovali hodnoty

príkonu (Obr. 31) meračom spotreby elektrickej energie v rozsahu od 49,2W do 50W (0,375m2), čo

je po prepočítaní na 1m2 od 131,2W do 133,33W.

Obr. 31 Meranie príkonu infračervenej fólie

Výkon: Výsledkom merania výkonu je stĺpcový graf, ktorý obsahuje hodnoty 30

minútového merania (180 hodnôt) v čase, kedy došlo na vykurovacej fólií k ustáleniu výkonu od jej

nábehu a nahrievania sa. (Obr. 32).

53


Obr.32 Meranie výkonu infračervenej fólie snímačmi tepelného toku

Výsledné hodnoty merania sú zobrazené stĺpcovým grafom (Obr. 33) zobrazujúcim

priemerné hodnoty každého zo štyroch snímačov a tiež ich celkového priemeru.

snímač č.1 snímač č.2 snímač č.3 snímač č.4 priemer120

125

130

135

140

145

150

155

133.57131,89

153,42151,63

142,63

výkon [W/m2]

Obr. 33 Výkon infračervenej fólie.

Účinnosť: Nakoľko celkový priemer výkonu snímačov s hodnotou 142,63 W/m2 prevýšil príkon s

maximálnou hodnotou 133,33 W/m2, konštatujeme, že meranie touto metodikou nedokáže

presne premerať energetický výdaj čistej vykurovacej fólie v jej celkovej ploche, pretože snímače

pokryli len špecifickú plochu, nezahŕňajúcu všetky plochy oslabenia. Jednou z možností prečo boli

zaznamenané vyššie hodnoty výkonu v experimente môže byť meraním zistená skutočnosť, že

infračervená vykurovacia fólia vyžaruje vlnenie obojstranne, a nie jednostranne ako to popisoval

výrobca. Toto zistenie odhalilo fakt, že potreba presného uloženia fólie vzhľadom na strany je len

marketingovým nástrojom dodávateľov. V oboch prípadoch uloženia (rub a líce) je potrebné

vykurovaciu fóliu podložiť tepelno-izolačným materiálom, ktorý bude zabraňovať prechodu tepla

nežiaducim smerom. Takáto skladba vrstiev spôsobuje kumuláciu tepla v oblasti veľmi citlivých

snímačov, ktoré týmto boli ovplyvnené a taktiež veľmi tenká vykurovacia fólia hrúbky len 0,4mm.

4.5. Možnosti usporiadania vrstiev inovatívnej dosky

Inovatívna doska predpokladá svojou konštrukčnou povahou usporiadanie práve dvoch vrstiev -

spodnej nosnej vrstvy a vrchnej nenosnej krycej vrstvy. Aby sme vedeli čo najvhodnejšie porovnať,

54


ktorá z dosiek (OSB, MgO, sadrokartón) má zaujať ktorú vrstvu inovatívnej vykurovacej dosky,

potrebujeme najskôr meraním zistiť ich tepelný tok.

Poznámka merania: Výkon bol automaticky prepočítaný na 1m2 meracou ústredňou a

zaznamenávaný do notebooku v intervale 10 sekúnd. Výsledkom merania výkonu je stĺpcový graf,

ktorý obsahuje hodnoty 30 minútového merania (180 hodnôt) v čase, kedy došlo na vykurovacej

fólií k ustáleniu výkonu od jej nábehu a nahrievania sa.

Výsledok merania výkonu fólie pod OSB doskou: Namerané výkony snímačmi sú zobrazené

stĺpcovým grafom (Obr. 34), zobrazujúcim priemerné hodnoty každého zo štyroch snímačov a tiež

ich celkového priemeru.


120

125

130

135

140

129,25

126,06

138,65136,69

132,60

výkon [W/m2]

Obr. 34 Výkon fólie pod OSB doskou.

Výsledok merania výkonu fólie pod MgO doskou: Výsledné hodnoty merania sú zobrazené

stĺpcovým grafom (Obr. 35) zobrazujúcim priemerné hodnoty každého zo štyroch snímačov a tiež


55



137,21

140,48

149,37148,42

143,87

Výkon [W/m2]

Obr. 35 Výkon fólie pod MgO doskou.

Výsledok merania výkonu fólie pod sadrokartónom: Výsledné hodnoty merania sú zobrazené

stĺpcovým grafom (Obr. 36) zobrazujúcim priemerné hodnoty každého zo štyroch snímačov a tiež



125

130

135

140

145

131,75

129,31

143,13141,35

136,38

Výkon [W/m2]

Obr. 36 Výkon fólie pod sadrokartónovou doskou.

Spoločné porovnanie výkonu fólie pod OSB, sadrokartónom a MgO doskou: Výsledné celkové

priemerné hodnoty jednotlivých meraní sú zobrazené stĺpcovým grafom (Obr. 37) zobrazujúcim

výkon infra-červenej vykurovacej fólie pod konštrukčnými doskami (Obr. 38).

56


OSB sadrokartón MgO126

128

130

132

134

136

138

140

142

144

132,67

136,40

143,87

Výkon [W/m2]

Obr. 37 Spoločné porovnanie výkonu fólie pod OSB, sadrokartónovou a MgO doskou.

Obr. 38 Meranie tepelného toku na OSB, sadrokartóne a MgO doske.

Vyhodnotenie: Spoločné porovnanie troch konštrukčných dosiek vyhrievaných infračervenou

vykurovacou fóliou preukázalo, že najvyšší výkon je dosiahnuteľný s použitím MgO dosky a najnižší

výkon má práve OSB doska, pre jej najnižšiu tepelnú vodivosť. Z toho vyplýva, že MgO doska bude

použitá ako krycia vrstva inovatívnej dosky, pretože je schopná poskytovať sálavé teplo prostrediu

s najvyšším výkonom.

4.6. Meranie tepelného toku inovatívnej dosky

Inovatívna doska je svojou konštrukčnou povahou vhodná na montáž do interiéru, kde môže byť

použitá ako doska stropného, stenového či podlahového systému. Najnepriaznivejším

umiestnením z hľadiska zaťaženia, oteru a vlhkosti je práve umiestnenie do podlahového systému,

kde bude krycia nenosná vrstva inovatívnej dosky najviac zaťažovaná. Preto môžeme z trojice

dosiek (OSB, MgO, sadrokartón) hneď vylúčiť sadrokartón ako dosku pre použitie na kryciu vrstvu

inovatívnej dosky pre jeho nasiakavosť a nízku oteruvzdornosť.

57


Nosnú vrstvu inovatívnej dosky tvorí v rámci tohto experimentu práve OSB doska, pretože

má z trojice konštrukčných dosiek najnižší tepelný tok. Kryciu vrstvu inovatívnej dosky tvorí práve

MgO doska, pretože sme na nej zaznamenali najvyšší tepelný tok a svojou vyššou objemovou

hmotnosťou (800 - 1000kg/m3) oproti OSB (600kg/m3), ju sprevádza aj vyššia tepelná kapacita,

ktorá spôsobuje, že inovatívna doska (Obr. 39),(Obr. 40) bude dlhšie akumulovať obsiahnuté

teplo. Výsledné hodnoty merania tepelného toku inovatívnej dosky sú zobrazené stĺpcovým

grafom (Obr. 41) zobrazujúcim priemerné výkony merania každým zo štyroch snímačov a tiež ich

celkového priemeru.

Obr. 39 Inovatívna doska

Obr. 40 Inovatívna doska

58



123,19

119,80

125,55

124,30

123,21

Výkon [W/m2]

Obr. 41 Výkon inovatívnej dosky so zabudovaným infra-červeným vykurovaním.

Vyhodnotenie tepelného toku inovatívnej dosky: Úlohou experimentálnej prípravy inovatívnej

dosky na základe úžitkového vzoru č. 42-2016 nebolo vytvoriť dosku pripravenú pre sériovú

výrobu, pretože pre dosiahnutie takejto dosky je potrebný ďalší výskum. Úlohou bolo poukázať na

možnosti a perspektívu výroby takejto dosky v oblasti suchej výstavby, ktorá prináša množstvo

výhod. Pre naplnenie cieľov tejto diplomovej práce sme preskúmali tepelný tok inovatívnej dosky.

Došli sme k záveru, že s celkovým priemerom nameraných hodnôt 123,21W/m2 ide o zaujímavú

prefabrikovanú dosku doplnenú o vykurovaciu funkciu, ktorá má za cieľ šetriť náklady a čas svojou

nízkou prácnosťou, bez nutnosti vykonávania mnohých čiastkových procesov k dosiahnutiu

podobného výsledku. Keďže v experimente bola použitá infra-vykurovacia fólia o výkone

130W/m2 a my sme namerali len 123,21W/m2 , predpokladáme, že teplo prenesené do

inovatívnej dosky sa "nestratilo", ale rozkladalo sa do oboch vrstiev OSB a MgO dosiek a

vyžarovala teplo do všetkých smerov, pričom my sme snímačmi zachytili len tepelný tok vrchnou

krycou MgO vrstvou.

59


ZáverInovatívnu dosku so zabudovaným infra - červeným vykurovaním môžeme považovať za

modernú a inovatívnu dosku suchej výstavby. Spojenie jednotlivých vlastností dosky do jedného

funkčného celku prináša so sebou množstvo výhod a otvára tak široký priestor pre využívanie

tohto výrobku v stavebníctve. Z tohto dôvodu boli v tejto práci analyzované informácie o danej

problematike a potrebe inovácií v stavebníctve. V prvej časti diplomovej práce boli priblížené

dôvody vzniku a vývoja inovatívnej dosky cez jej využitie a aktuálnu rozvíjajúcu sa suchú výstavbu.

Aby bolo možné správne a opodstatnene vyhotoviť inovatívnu dosku, boli analyzované

štandardné konštrukčné dosky suchej výstavby (OSB, sadrokartón, MgO), ktorých vlastnosti a

výhody sme využili v prospech tvorby unikátneho produktu - prefabrikovanej inovatívnej dosky s

infra-červeným vykurovaním. Touto čiastkovou analýzou sme zistili základné informácie o

možnostiach určovania usporiadania jednotlivých vrstiev inovatívnej dosky.

Ďalšia časť práce bola venovaná preskúmavaniu tepelných tokov konštrukčných dosiek

ako aj samotnej inovatívnej dosky so zabudovaným infra - červeným vykurovaním. Tieto

informácie boli dôležité pre pochopenie prenosu tepla jednotlivými doskami, čo nás opäť viac

priblížilo k cieľu vytvoriť unikátny stavebný výrobok - inovatívnu dosku.

Otvára sa tak priestor pre ďalšie riešenie tejto problematiky v oblasti vývoja inovatívnej

dosky pre suchú výstavbu. Veľkú pridanú hodnotu by táto inovatívna doska mala zvlášť vtedy, ak

by sa preukázala praktickosť a podstata prínosu takejto dosky v skracovaní doby výstavby a šetrení

nákladov na výstavbu. Zvláštnu pozornosť. je tiež vhodné venovať aj ďalším možnostiam využitia

inovatívnej dosky, či zdokonaleniu a adaptácii pre domáci a zahraničný trh. Tiež je. veľká

perspektíva využívania tohto výrobku v moderných metódach výstavby.

60


Zoznam použitej literatúry[1] Green Paper on Innovation. European Commission. December 1995. Dostupné na:

http://europa.eu/documents/comm/green_papers/pdf/com95_688_en.pdf

[2] HOLMAN, Robert, a kol. Dějiny ekonomického myšlení. 3. vyd. Praha : C.H. Beck, 2005. 539

s. ISBN 80-7179-380-9.

[3] Kováč M.: Inovácie a technická tvorivosť . TU Košice, 2003

[4] Bisták Andrej, Ing (2015). Inovatívna a inteligentná výstavba. Eurostav 3/2015.

[5] Prof. Ing. Dušan Petráš, PhD. Energetická efektívnosť budov stav a výzvy na Slovensku

[6] Jiří Hejhálek, (2011). Domy s takmer nulovou spotrebou energie povinne od roku 2020.

Dostupný na: http://www.istavebnictvo.sk/clanky/domy-s-takmer-nulovou-spotrebou-energie-

povinne-od/

[7]Ministerstvo životného prostredia SR,(2001),Národná stratégia trvaloudržateľného prostredia.

Dostupné na: http://www.minzp.sk/dokumenty/strategickedokumenty/narodna_strategia_

trvaloudrzatelneho_rozvoja

[8] prof. Ing. Juraj Hraško DrSc., (2014). Trvalo udržateľný rozvoj – ilúzie a realita akademik SAV,

Dostupné na: http://www.noveslovo.sk/c/Trvalo_udrzatelny_rozvoj_iluzie_a_realita

[9] URSA Insulation S.A., (2009). Udržateľný rozvoj SK, dostupné na:

http://www.ursa.sk/sk-sk/aktuality/Documents/Ud%C5%BEate%C4%BEny_rozvoj_SK.pdf

[10] Westphalen D., Koszalinski S.: Energy Consumption Characteristics of Commercial Building

HVAC Systems, U. S. Department of Energy, April (2001), Cambridge, MA 02140-2390

[11]Svoboda, Jaroslav: Kompletní návod k vytvorení ekozahrady a rodového statku, SmartPress s.

r. o., (2009), ISBN 978-80-87049-28-0

[12] Ainoa, J., Kaskela, A., Lahti, L., Saarikoski, N., Sivunen, A., Storg_rds, J., & Zhang, H. (2009).

Future of Living. In Neuvo, Y., & Ylönen, S. (eds.), Bit Bang – Rays to the Future. Helsinki University

of Technology (TKK), MIDE, Helsinki University Print, Helsinki, Finland, 174-204. ISBN 978-952-

248-078-1

61

https://sk.wikipedia.org/w/index.php?title=Robert_Holman&action=edit&redlink=1


[13] Števo, Stanislav: Life cycle assessment budov. In: Facility management (2011): Zborník

prednášok z 9. konferencie so zahraničnou účasťou.Bratislava, SR, 5. – 6. 10. 2011 – Bratislava:

Slovenská spoločnosť pre techniku prostredia, 2011 – ISBN 978-80-89216- 41-3 – str. 125

[14] Pehnt, Martin (2006). “Dynamic life cycle assessment (LCA) of renewable energy

technologies”. Renewable Energy: an International Journal 31 (1): 55–71

[15] Minke G.: Prirucka hlineneho stavitelstvi, Pagoda (2009), Bratislava, str. 58

[16] Fritsch, Al; Paul Gallimore (2007). Healing Appalachia: Sustainable Living Through Appropriate

Technology. University Press of Kentucky. p. 2. ISBN 0-8131-2431-X. Unknown retrieval date,

revised: 2009-07-25

[17] Snell, Clarke, and Tim Callahan. Building Green: a Complete How-to Guide to Alternative

Building Methods: Earth Plaster, Straw Bale, Cordwood, Cob, Living Roofs. New York: Lark, (2005).

Print

[18] Bc. Peter Bažík, (2012), Zelené budovy podľa certifikácie LEED. Dostupné na:

http://www.asb.sk/architektura/stavby/administrativa/zelene-budovy-podla-certifikacie-leed

[19] Petr Pojar, (2011), Stavime dum suchou cestou. Dostupné na: http://www.ceskestavby.cz/

clanky/stavime-dum-suchou-cestou-19293.html

[20] Slovenská rada pre zelené budovy, (2007), Certifikačné systémy. Dostupný na:

http://www.skgbc.org/sk/zelene-budovy/certifikacne-systemy

[21] Marand,s.r.o., (2012), Prečo superdoska. Dostupné na: http://www.superdoska-nitra.sk

/preco-superdoska/

[22] Saint-Gobain Construction Products CZ a.s., (2015), Sadrokartónová konštrukční deska.

Dostupné na: http://www.rigips.czeshopwp-contentuploads201506Str-12-S%D0%B0drok artonov

%D0%B0-konstruk%D0%AFn%D0%B1-deska-RigiStabil-DFRIEH2-KB6206291/

[23] Drevonaexport s.r.o., (2016), Prečo MFP dosky. Dostupné na:

http://www.drevonaexport.skwp-contentuploads201402MFP-dosky.jpg

[24] Firemné podklady MFP dosky, s.r.o.

62


[25] Fermacell Gmbh, org. složka Praha, [cit. 22.1. 2017], Sadrovláknitá deska fermacell greenline.

Dostupné na: http://www.fermacell.skskimgsadrovlaknitai-deska-fermacell-greenline-menu.jpg

[26] Fermacell Gmbh, [cit. 22.1. 2017], Fermacell greenline deska pro zdrave bydlení. Dostupné

na: http://www.fermacell.cz/cz/img/10_02_01_FERMACELL-greenline_deska-pro-zdrave-

bydleni.pdf

[27] Hoinka Gmbh, [cit. 5.2. 2017] Dostupné na: http://www.hoinka.comwordpresswp-

contentuploadspurenit-LEED-DGNB.jpg

[28] Puren s.r.o., Izolace tepelných mostu, [cit. 13.2. 2017]. Dostupné na:

http://www.puren.cz/tech-listy/tepelne-mosty/izolace-tepelnych-mostu.pdf

[29]Stavmat s.r.o., Rigips habito, [cit. 8.2. 2017]. Dostupné na: https://www.google.sk/imgres?

imgurl=http%3A%2F%2Fwww.stavmat.sk%2Ffiles%2Fimages%2FBanner-habito-12

16.jpg&imgrefurl=http%3A%2F%2Fwww.stavmat.sk%2Fobsah

%2Fhabito&docid=l0MqpWVaNYXsOM&tbnid=iHjkFxVWhKb8nM

%3A&vet=1&w=748&h=248&bih=745&biw=1600&q=habito&ved=0ahUKEwjW8b3YoOLRAhWJbh

QKHXbSARcQMwgnKA0wDQ&iact=mrc&uact=8

[30] Rigips a.s., Porovnanie habito, [cit. 12.3. 2017]. Dostupné na: http://www.rigips.sk

/files/images/habito/porovnanie.png

[31] Archived from the original on 2009-07-08. Retrieved 2009-07-15. Gypsum Association History

of Gypsum Board

[32] DEK a.s., OSB dosky, [cit. 12.3. 2017]. Dostupné na: https://stavebninydek.sk/

produkty/vypis/346-osb-dosky

[33]Kovema s.r.o., OSB dosky, [cit. 18.3. 2017] Dosutpné na: https://www.google.sk/search?

q=OSB&rlz=1C1GTP

M_skSK713SK713&espv=2&site=webhp&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiVlMi4veL

SAhXGKCwKHZLODAQQ_AUIBigB&biw=1600&bih=794#imgrc=DhJU3zc8S7cnRM:

[34] Scobis s.r.o., OSB dosky, [cit. 18.3. 2017]. Dostupné na: http://scobis.sk/sortiment/osb-dosky/

[35] Rosnička Slovakia, a.s., Prečo MFP doska, [cit. 29.3. 2017]. Dostupné na: http://www.

osbdoska.sk/úvod/

[36] Firemný katalóg spoločnosti MGO Slovakia, (2012), [cit. 20.3. 2017] Dostupné na:

https://www.google.sk/s earch?q=SUPERDOSKA%20KATAL%C3%93G%202012.pdf63

http://www.gypsum.org/mediaguide.html


[37]Jakub Drda, (2008), Suchá cesta ku krajšiemu bývaniu. Dostupné na:

http://mojdom.zoznam.sk/cl/10052/340173/Sadrokarton---sucha-cesta-ku-krajsiemu-byvaniu

[38]Winklerstav s.r.o., doska RB 12,5mm, [cit. 2.4. 2017]. Dostupné na: https://www.google.sk/

search?

q=rigips+rb+12+5&rlz=1C1GTPM_skSK713SK713&espv=2&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0a

hUKEwjEvaXH7LSAhXLA5oKHbKmCWMQ_AUIBigB&biw=1600&bih=794#imgrc=h2fYFr8xtZhU2M:

[39]Gipsol a.s., doska Knauf, [cit. 2.4. 2017]. Dostupné na: https://www.google.sk/search?q=knau

f+gkb+12+5&rlz=1C1GTPM_skSK713SK713&espv=2&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKE

wiCqK_u7LSAhUiQJoKHVRLAJMQ_AUIBygC&biw=1600&bih=745#tbm=isch&q=knauf+sadrokarton

&*&imgrc=bRAXdzYnQwsOSM:

[40] EkoSet s.r.o., Princíp infračerveného vykurovania, [cit. 9.4. 2017]. Dostupné na: http://www.

infrapanel.sk/infracervene-kurenie/princip-infracerveneho-vykurovania/

[41] Heat Energy s.r.o., Co je heatflow, [cit. 15.4. 2017]. Dostupné na:

http://www.heat-flow.sk/co-je-heatflow/

[42] Rogicom s.r.o., Fólie pre podlahové vykurovanie, [cit. 11.4. 2017]. Dostupné na:

http://rogicom.sk/index.php?page=160&jazyk=1&idkat=128&idmen=0&modul=0

[43] Heat energy s.r.o., Podlahové vykurovanie, [cit. 12. 4. 2017]. Dostupné na: http://www.heat-

energy.cz/nabidka-podlahove-vytapeni.php

[44] SV heating s.r.o., Vykurovacia fólia excel, [cit. 15.4. 2017]. Dostupné na:

http://svheating.sk/sk/index.php/produkty/vykurovacia-infrafolia-excel

64


PrílohyPríloha A: CD médium – diplomová práca v elektronickej podobe

Príloha B: poster k diplomovej práci

65