Bytové stavby postavené panelovou technologií výstavby představují v současné době většinu stávajícího bytového fondu. Jejich výstavba začala po roce 1950 – bloková technologie výstavby a pokračovala po roce 1960 výstavbou pomocí velkoplošných deskových prvků až do roku 1990.


Vývoj konstrukčního řešení stavebních objektů probíhal v ČR od roku 1940 na vývojovém pracovišti fy BAŤA ve Zlíně a pokračoval až do konce 80 let minulého století na výzkumných a vývojových pracovištích v rámci stavebnictví. Tomu odpovídalo i výsledné technické řešení jednotlivých stavebních soustav. Vedle celostátně realizovaných soustav existují různé
krajské materiálové varianty, lišící se nejen rozpony, ale i materiály použitými na obvodové konstrukce. Tomu odpovídají i tepelné odpory obalových konstrukcí.


Na stěnové konstrukce byly po roce 1950 využívány pláště z lehkých betonů s organickými příměsemi (G40) a později lehké betony s lehkým kamenivem, jako jsou struskobetony, keramzitbetony, betony z křemeliny apod. Vzhledem k častým poruchám plášťů z lehkých betonů (objemové změny), byly tyto pláště postupně nahrazovány vrstvenými plášti s využitím pěnového polystyrenu jako hlavního tepelně izolačního materiálu. Tloušťka tepelně izolační vrstvy byla např. u stavebních soustav T 08B, VVÚ-ETA 40 mm, pro revizi ČSN 73 0540 v roce 1979 se zvýšila na 80 mm a po roce 1985 již se začínaly realizovat stěnové konstrukce s tl. PPS 100 mm.


Vývoj tepelně technických vlastností střešních konstrukcí byl v podstatě shodný s vývojem konstrukcí stěnových. Zatímco se u prvních stavebních soustav realizovaly střechy s půdním prostorem (T16 a Tl6S), byly u dalších stavebních soustav realizovány střechy ploché jednoplášťové, výjimečně dvouplášťové (G40, TO6B KV). Právě ploché střešní konstrukce
byly největší slabinou panelových objektů.


Vývoj okenních a dveřních konstrukcí vedl od prvních stavebních soustav k postupnému zvyšování poměru plochy okenních konstrukcí k ploše místnosti. Zatím co u Ss G40 byl tento podíl 15 %, byl u posledních stavebních soustav VVÚ-ETA, P l.l 22%. Zvýšení tohoto podílu nebylo vyvoláno pouze zvyšováním plochy oken, ale rovněž zmenšováním průměrné plochy
obytných místností. U všech stavebních soustav byla osazována dřevěná zdvojená okna se součinitelem prostupu tepla U ≤ 2,9 W/(m2K).


Spotřebu tepla v panelových objektech ovlivňovaly, kromě již uvedených tepelně technických vlastností obalových konstrukcí, hlavní aspekty a to tepelné ztráty větráním a režim vytápění. Výměna vzduchu v bytech byla závislá na infiltraci spárami oken a dveří. Vlivem nízké kvality oken, kdy docházelo k deformaci okenních rámů a křídel, byly výměny vzduchu v bytech nadměrné, daleko přesahující hygienické požadavky. Zvýšené tepelné ztráty větráním byly nahrazovány vyššími toky tepla do objektů, což často vedlo k přetápění bytů až na teploty 26°C u vnitřního vzduchu. Regulace výše teploty vnitřního vzduchu se prováděla pouze uzavíráním ventilů (pokud byly provozuschopné) či větrání otevřenými okny.


V ČSI a.s. Praha byl řešen v roce 1997 – 2001 projekt „Stavební fyzika, energetika a požární bezpečnost panelových domů“ a to v rámci státního programu podpory výzkumu a vývoje MPO ČR. Cílem úkolu bylo vypracování komplexních návrhů regenerace panelových objektů z hlediska stavební tepelné techniky a úspor energií, statiky, stavební akustiky, požární
bezpečnosti a technických zařízení budov. Řešení programu se zabývalo stavebními soustavami od G40 až po BA-NKSB70.


Návrhy regenerace panelových objektů vycházejí z provedených podrobných průzkumů stavu objektů. Stavební průzkumy byly zaměřeny na následující oblasti:



  • mechanická pevnost a stabilita;
  • požární bezpečnost;
  • zdravotní nezávadnost;
  • bezpečnost při užívání;
  • ochrana proti hluku;
  • ochrana tepla a úspora energie.

Při průzkumech provedených na objektech všech hodnocených stavebních soustav bylo zjištěno, že ani u jedné soustavy nebyly zjištěny takové závady statického charakteru, které by hrozily vážným poškozením či destrukcí objektu. Naopak velké závady byly zjištěny u hledisek ostatních.


Stavební řešení objektů odpovídá normám a předpisům platným v době realizace. Navrhované postupy regenerace však musí vyhovovat současným požadavkům. Jedním z nejdůležitějších kriterií, na které jsou regenerace zaměřeny, je požadavek na snížení spotřeby tepla na provoz objektů. Stavební opatření zaměřená na úsporu energií nemají dopad pouze na energetické vlastnosti budov. Např. pomocí dodatečných tepelných izolací se dosáhne značného zlepšení mechanických vlastností objektu (zmenší se objemové teplotní a vlhkostní dilatace) a zabrání se zatékání srážkové vody styky a spoji panelů, což je nejčastější závada panelových budov.


Snížení spotřeby tepla na vytápění v panelových objektech byla v rámci programu řešená následujícími opatřeními:



  1. dodatečné tepelné izolace stěnových konstrukcí, střešních konstrukcí a stropů pod či nad nevytápěnými prostory,
     

  2. repasí, úpravou či výměnou oken a vnějších dveří za okna a dveře s výhodnými tepelné technickými vlastnostmi,
     

  3. regulací dodávky tepla do jednotlivých místností objektů tak, aby byla zajišťována tepelná pohoda a využití pasivního solárního záření.

Návrh dodatečných tepelných izolací vychází z uplatnění kontaktních zateplovacích systémů s účinnými tepelnými izolanty jako pěnový polystyren či desky z minerální plsti. Tloušťka tepelné izolační vrstvy je navrhována tak, aby byla zajištěna optimální vazba mezi dosahovanými úsporami energie a investičními náklady na regeneraci objektů z hlediska spotřeby tepla na vytápění.


Navrhovaná tloušťka tepelné izolační vrstvy má omezení jednak v možnosti dokonalého kotvení této vrstvy k podkladu, což je důležité hlavně u podkladů na bázi lehkých betonů a dále z hlediska tzv. „vytížitelnosti“ tepelně izolační vrstvy s ohledem na ostatní tepelné ztráty např. okny a dveřmi a to prostupem i infiltrací.


Rozhodující pro zajištění úspor energie v panelových objektech je správné navržení úsporných opatření u oken a dveří. Vzhledem ke stáří objektů a technickému stavu oken se stále více prosazuje výměna oken a vnějších dveří. Velmi často byla navrhována okna s vysokou těsností, která omezují výměnu vzduchu v bytech tak, že se dostává pod hygienické minimum.


Nezbytnou součástí navrhovaných opatření je provedení regulace dodávky tepla do jednotlivých místností. Vytápěcí soustava musí být upravena tak, aby umožňovala zónování, tj. uzavírání jednotlivých větví např. na osluněné straně objektu. Dále regulační systém musí mít odezvu u zdroje tepla, aby nedošlo lokálním uzavíráním k přetápění ostatních místností.


Součástí výstupů řešeného projektu je též uvedení skutečně dosažených úspor energie u hodnocených objektů. Výsledky hodnocení ukazují, že realizací navržených opatření lze dosáhnout předpokládaných energetických úspor. Úspory energie jsou nejvyšší u stavebních soustav realizovaných v 50. a 60. letech minulého století. Skutečně dosažené úspory energie na vytápění jsou až 60%.


Naproti tomu dochází při realizaci úsporných opatření k řadě chyb. Je to zejména nedodržení technologie provádění dodatečných tepelných izolací, osazení nových těsných výplní otvorů bez možnosti zajištění hygienicky nutných výměn vzduchu,
nerespektování vlastností budov při nastavení regulace dodávky tepla do místností a další.


Seznam použité literatury


[1] ČSN 73 0540-2005 – Tepelná ochrana budov
[2] Komplexní regenerace stavebních soustav G40 – B70
      Výsledky řešení projektu 1998 – 2002 – CSI a.s. Praha



Tento článek byl prezentován na konferenci „Regenerace panelových budov 2005,“ pořádané firmou Stavokonzult. Autor článku, Ing. Jaroslav Šafránek, CSc. je pracovníkem Centra stavebního inženýrství a.s.