Vývoj požiadaviek na stavebné materiály a smerovanie stavebníctva

Vývoj stavebných materiálov naprieč storočiami pripomínal skôr evolúciu, ako revolúciu. V posledných dekádach však v dôsledku technologického pokroku nabrali na rýchlosti aj zmeny v stavebníctve. Inovácie neobišli ani tradičné stavebné materiály, ktoré ľudstvo používalo celé tisícročia.

Z histórie stavebníctva

Ľudstvo pozná prírodné či tradičné stavebné materiály a využíva ich na stavebné účelyuž celé tisícročia. V 20. storočí, s nástupom priemyselnej revolúcie, nabral technologický pokrok na obrátkach a prejavil sa tiež na spôsobe, ako staviame naše domy. Nástup moderných materiálov a technológií doplnil tradičné a osvedčené materiály, akými sú napríklad klasické plné pálené tehly alebo drevené stavby, o ďalšie moderné stavebné prvky. Rokmi overené materiály, akými sú hlina, drevo, slama, ovčia vlna, korok, konope, trstina či celulóza, nadobúdajú v posledných desaťročiach svoju novú podobu a využitie v stavebníctve.

Pokrokové stavebné materiály

Vláknové kompozity, ktoré sa donedávna využívali hlavne v leteckom a automobilovom priemysle, prenikajú aj medzi technológie výroby stavebných materiálov a konštrukcií. Vlastnosti inteligentných stavebných materiálov sa menia v závislosti od vonkajších podmienok a pod.

Moderné stavebníctvo dnes ponúka mimoriadne širokú paletu stavebných materiálov na zhotovenie nosných a výplňových konštrukcií, na vyhotovenie obvodových plášťov, izolácií, fasád či na kladenie strešnej krytiny.

Návrat k prírode

Z hľadiska trendov možno usudzovať, že sa ľudia po okúzlení plastami vracajú späť a túžia po osvedčených prírodných materiáloch, ktoré nielen že zabezpečia zdravé bývanie, pomáhajú predchádzať alergiám a astmatickým ochoreniam, ale súčasne sa vyrábajú spôsobmi a technológiami, ktoré znižujú ich dosah na životné prostredie.

Moderné prístupy k stavebníctvu

Zodpovední výrobcovia stavebných materiálov sa preto v posledných dekádach snažia vylepšovať a modernizovať svoje produkty smerom k úspore energií, ale aj času a nákladov na stavbe. Vznikajú inteligentné stavebné prvky – teda premyslené stavebné systémy, ktoré poskytujú množstvo výhod. K tým najzaujímavejším patrí samozrejme šetrenie energie, ale aj ľudskej práce, nákladov na prepravu a podobne. Stavebné spoločnosti mohli vďaka týmto inováciám vylepšiť a zefektívniť svoje pracovné metódy. Trvalo udržateľná výstavba sa posúva na dôležité miesto nie len v ponímaní konečného užívateľa. Rovnako je dôležitá pre stavebníkov a stavebné spoločnosti, reagujúcich na túto požiadavku a dosahuje taktiež potrebu legislatívnych zmien, pre splnenie kvóty na uhlíkovú neutralitu, ktorá je pre Slovensko podpísaním Parížskej klimatickej dohody záväzná.

Tradičné stavebné materiály s jedinečnými vlastnosťami

Hranice fyzikálnych vlastností jednotlivých materiálov sa dajú posúvať len veľmi ťažko. Nová kvalita však môže vzniknúť ich kombináciou, kedy sa výhody materiálov spájajú a navzájom dopĺňajú. Príkladom je tradičný stavebný materiál – tehla plnená minerálnou vlnou. Vznikla spojením dvoch prírodných materiálov – pálenej keramiky a minerálnej vlny. A predstavuje výsledok najnovšieho vývoja tehliarskych murovacích prvkov pre obvodové steny.

Čoraz viac sa prihliada aj na to, ako efektívne sa stavebné materiály vyrábajú, tak, aby sa dosahovalo znižovanie všetkých druhov plytvania (nákladov, času, zdrojov a pod.) a zohľadňuje sa pretrvávajúci princíp udržateľnosti. Moderné stavby musia byť nielen bezpečné, ale s nízkymi nákladmi a s ohľadom na rýchlosť stavania.

Ekologické stavby

Vysoké nároky stavebníctva na spotrebu prírodných materiálov majú za dôsledok, že trendy vývoja v budúcnosti budú smerovať k znižovaniu dosahu na životné prostredie, a to hneď v niekoľkých smeroch. Tými najzásadnejšími je snaha o znižovanie spotreby energie a dôraz na trvalú udržateľnosť stavebných materiálov.

Dôraz na tepelnotechnické vlastnosti stavebných materiálov

V posledných rokoch mali zásadný vplyv na vývoj stavebných materiálov najmä požiadavky na tepelnotechnické vlastnosti stavebných konštrukcií a budov. Neustále sa sprísňujúce požiadavky majú za cieľ znižovanie spotreby energie v budovách, nakoľko sú budovy v Európe zodpovedné za 40 % spotreby energie a 36 % emisií CO₂.

Jedným z nástrojov, ako dosiahnuť ambiciózny záväzok, ku ktorému sa prihlásila aj Slovenská republika – dosiahnutie uhlíkovej neutrality do roku 2050 – je povinnosť stavať energeticky takmer nulové domy od januára 2021.

Zelené stavebníctvo pre našu budúcnosť

Rodinný dom, ktorý získa stavebné povolenie od 1. 1. 2021, musí byť podľa novej legislatívy postavený ako budova s takmer nulovou potrebou energie a mal by spĺňať podmienky pre zaradenie do energetickej triedy A0. Dom s takmer nulovou potrebou energie sa vyznačuje vysokou energetickou hospodárnosťou, v ktorej potreba primárnej energie nesmie prekročiť 54 kWh/m² za rok.

Súčasťou prichádzajúcich zmien malo pôvodne byť aj sprísnenie požiadaviek na tepelnoizolačné vlastnosti obvodových stien a striech. Tie sa však napokon nezmenili, záväznými aj naďalej zostávajú doterajšie normové hodnoty. 

Na trhu existujú moderné murovacie materiály s tepelnoizolačnými vlastnosťami, ktoré spĺňajú súčasné normové požiadavky na obvodové steny bez zateplenia a sú vhodné aj na stavbu domov s takmer nulovou potrebou energie. Zväčšovanie hrúbky obvodového muriva nad 50 cm nie je efektívne. Splnenie hlavného kritéria pre takmer nulové domy/ekologické stavby, ktorým je potreba primárnej energie, je totiž oveľa efektívnejšie pomocou vhodných technických zariadení s využitím obnoviteľných zdrojov energie.

Dôraz na trvalo udržateľnú výstavbu

Čoraz zásadnejší vplyv bude mať aj zvyšujúce sa ekologické povedomie stavebníkov, ktoré sa prejavuje aj v dopyte po masívnejšom využití recyklovaných materiálov v stavebníctve.

Ekologická stopa stavebných materiálov zohráva mimoriadne dôležitú úlohu v trvalo udržateľnom stavebníctve. Ak zmýšľate ekologicky, pozrite sa pri zvažovaní na životný cyklus materiálu, z ktorého plánujete postaviť dom. Zaujímajte sa o každú jeho fázu – od ťažby surovín, výrobu, dopravu, technológiu stavania, údržbu a samotnú existenciu v objekte až po odstránenie opotrebovanej budovy či časti konštrukcie.

Ekologické stavebné materiály

Skutočne ekologické materiály sú vyrobené, dopravované a zabudované pri čo najnižšej spotrebe energie. V ideálnom prípade pochádzajú z miestnych obnoviteľných zdrojov alebo za svoj pôvod vďačia recyklácii a po dožití sa samé stanú predmetom určeným na ďalšiu recykláciu.

Vhodným príkladom udržateľných stavebných materiálov sú keramické tvarovky, tehly a škridly, ako aj keramická dlažba. Vyrobené sú z prírodných surovín hliny a vody, ktoré sa veľmi starostlivo ťažia. Vyrábajú sa v dosahu trhu, preto sú prepravné vzdialenosti veľmi krátke.

Zelený životný cyklus = recyklácia

Stavebný materiál je recyklovateľný, ak sa po dožití nestane obyčajným stavebným odpadom, ale látkou, ktorú možno opäť priamo použiť alebo pretvoriť do nového produktu a použiť ako náhradnú surovinu.

Ďalším dôležitým parametrom z hľadiska trvalej udržateľnosti stavebného materiálu je dlhá životnosť. Čím dlhšia je životnosť, tým nižší je počiatočný dosah materiálu na životné prostredie. Stavebné materiály z pálenej hliny sa vyznačujú životnosťou presahujúcou 100 rokov.

20 rokov vývoja keramických tehál na Slovensku

Tehla sprevádza človeka od jeho prvých stavebných aktivít až po súčasnosť. Obľube u stavebníkov a konštantnej pozícii na trhu stavebných materiálov sa tehla teší vďaka svojim vlastnostiam a možnostiam, ktoré poskytuje.

V súčasnosti sú jej možnosti použitia takmer neohraničené. Vďaka moderným postupom a technológiám je možné stavať tehlové stavby do výšok, aj bez ohľadu na počasie. Technológia spájania tehál pomocou murovacej peny predstavuje superrýchly, presný a spoľahlivý spôsob realizácie hrubej stavby bez použitia malty. Stavať je možné aj pri mínusových teplotách.

Na príklade tehál, ktoré boli vyrobené v roku 1994 vo výrobnom závode v Zlatých Moravciach, sa môžeme pozrieť, akými konkrétnymi smermi sa uberal ich vývoj v posledných dvoch desaťročiach. Išlo doslova o revolučný vývoj.

Tlak na úspory energií

Vývoj bol zameraný predovšetkým na zlepšenie tepelnoizolačných vlastností obvodovej steny pod tlakom neustále sa sprísňujúcich požiadaviek na úspory energií na vykurovanie. Tehly pre obvodové steny za dve dekády radikálne zmenili svoj vzhľad a výrazne zlepšili svoje tepelnoizolačné vlastnosti.

Snaha o uľahčenie murovania

Druhý smer vývoja murovacích materiálov bol diktovaný snahou o zjednodušenie a urýchlenie technológie murovania, o úsporu materiálu a o zvýšenie kvality stavby. To znamenalo, doplniť ponuku murovacích prvkov rôznych formátov o špeciálne prvky, akými sú:

• tehly pre rôzne účely použitia a ich doplnky,
• preklady,
• stropný systém,
• malty a omietky.

Ucelený stavebný systém pozostáva z prvkov, ktoré sú navrhnuté tak, aby umožňovali čo najjednoduchšie navrhovanie a realizáciu.

Vývoj tehál z hľadiska tepelnoizolačných vlastností

Vývoj stavebných materiálov, konkrétne tehál, smerom k zvyšovaniu tepelnoizolačných vlastností je možné najlepšie sledovať na formáte pálenej tehly Porotherm 44.

1994 – prvý historický typ tehál Porotherm 44 s  maltovou kapsou na styčnej ploche.

1995 – prvá revolučná novinka v podobe systému pero-drážka. Tento systém zvislého spoja bez malty významne znížil spotrebu malty v murive. Systém pero-drážka sa samozrejme týkal nielen 44-ky, ale aj ostatných formátov tehál.

2003 – rozšírenie sortimentu o tehly s brúsenými ložnými plochami pod označením Porotherm Profi. Táto dôležitá zmena znamenala nástup novej technológie murovania na maltu pre tenké škáry.

2009 – rozšírenie možností murovania brúsených tehál aj na špeciálnu murovaciu penu. Brúsené tehly v súčasnosti preferuje až 60 % stavebníkov pre jednoduchosť, rýchlosť a presnosť murovania.

2011 – úprava tvaru a usporiadania keramických rebier a vzduchových dutín a zvýšenie ich počtu v tehloblokoch s názvom Porotherm 44 Ti, resp. Porotherm 44 Ti Profi mala význam najmä z hľadiska zlepšovania tepelnoizolačných vlastností.

2012 – rozšírenie sortimentu o tehly Porotherm 44 EKO+ Profi, ktoré sa vyznačujú extrémne vysokým počtom radov vzduchových dutín a tenkými keramickými rebrami. Dá sa povedať, že v tejto podobe dosiahli veľkoformátové tehlové bloky svoj limit.

2013 – ďalší vývoj bol nasmerovaný na kombináciu dvoch materiálov. Výsledkom sú tehly plnené minerálnou vlnou Porotherm T Profi, ktoré sa vyrábajú v rôznych formátoch. Tieto tehly netreba dodatočne zatepľovať a vyhovujú aj požiadavkám pre domy s takmer nulovou spotrebou energie.

Tepelnoizolačné vlastnosti stien z tehál Porotherm

Na príklade tehál pre hrúbku obvodovej steny 44 cm možno veľmi jednoducho ilustrovať vývoj v oblasti zlepšenia tepelnoizolačných vlastností. Súčiniteľ prechodu tepla obvodových stien z tehál Porotherm 44 z roku 1994 mal hodnotu U = 0,37 W/m².K. Za 20 rokov vývoja sa podarilo zlepšiť, t.j. znížiť tento parameter viac než o polovicu. Stena z tehál Porotherm 44 T Profi má hodnotu súčiniteľa prechodu tepla U = 0,16 W/m².K, zachováva si pritom všetky dôležité stavebno-fyzikálne parametre na dostatočnej úrovni.

Tepelný odpor R (m².K/W):

plná tehla                               Porotherm 44 EKO+ Profi

R = 0,7 (m².K/W)                    R = 4,7 (6,7 x viac)

Hrúbka 3,0 m                         0,44 m

Vývoj tehál Porotherm pre jednovrstvové obvodové steny (vývoj súčiniteľa prechodu tepla obvodovej steny hrúbky 44 cm z tehál Porotherm (U (W/m2.K)

Klasická tehla z roku 1994 s maltovou kapsou – priečne dierovaný tehloblok