Czy super ciepłe ściany muszą być grube i drogie?

Konieczność oszczędzania energii skłania do budowy domów, których ściany i dach są bardzo dobrze izolowane termicznie. W powszechnym przekonaniu prowadzi to znacznego pogrubienia przegród zewnętrznych oraz zwiększenia całkowitych wydatków na nowy dom. Tymczasem wcale tak być nie musi.

Wynaleziona przez Jerzego Zajdlera nowatorska technologia szkieletu drewnianego ze sprężonym styropianem pozwala na wznoszenie tanich i szybkich w budowie domów o niemal zerowym zapotrzebowaniu na energię. Z tego powodu jest ona idealnym rozwiązaniem dla Autonomicznych Domów Dostępnych.

OGRANICZENIA TRADYCYJNEJ TECHNOLOGII SZKIELETOWEJ

Od XIX wieku w zachodniej cywilizacji najpopularniejszym sposobem budowania domów jednorodzinnych jest konstrukcja w formie lekkiego szkieletu drewnianego, zwana popularnie kanadyjską. Technologia ta bardzo dobrze dostosowuje się do wzrastających wymagań efektywności energetycznej, znajdujących swój wyraz we wciąż aktualizowanych przepisach budowlanych wielu krajów.

Prekursorem idei budownictwa niskoenergetycznego na bazie lekkiego szkieletu drewnianego jest – powstały w latach 70 ubiegłego wieku – kanadyjski standard R 2000. Do dziś technologia ta z dodatkowymi warstwami materiału izolacyjnego jest najefektywniejszym ekonomicznie sposobem budowy przegród zewnętrznych dla budownictwa „niemal zero energetycznego”, które wg Dyrektywy 31/2010/UE ma być standardem w Unii Europejskiej po 2020 roku.

Niestety konstrukcje te mają istotną wadę. Są nią zmiany objętości najpopularniejszych materiałów izolacyjnych, stosowanych do izolacji szkieletu drewnianego (wełny mineralne i celulozowe). Powodują one pojawienie się z czasem mostków cieplnych w górnych fragmentach przegród budowlanych.

ISTOTA WYNALAZKU

Wynalazek Jerzego Zajdlera polega na sprężeniu styropianowych kształtek pomiędzy ryglami i słupami szkieletowej konstrukcji drewnianej (Fot. 1). Prefabrykaty wykonane w tej technologii zachowują idealną szczelność termiczną i powietrzną w całym cyklu w okresie eksploatacji.

Wielkopowierzchniowe elementy ścian zewnętrznych, połaci dachu i paneli stropowych wykonywane są w warunkach fabrycznych na specjalnie do tego celu opracowanym stole montażowym.

Wymiary prefabrykatów ograniczają jedynie wymagania transportowe. Z tego względu przyjęto jako graniczne wymiary pojedynczych elementów 12 m x 2,8 m.

Fot. 1 – Twórca technologii na tle ściany zewnętrznej, której prefabrykację właśnie zakończono
Fot. 2 – Montaż budynku odbywa się bezpośrednio z naczepy

CHARAKTERYSTYKA NOWEJ TECHNOLOGII

Technologia Zajdlera, która może mieć także zastosowanie przy nadbudowach, zarówno w budownictwie jednorodzinnym, jak i wielorodzinnym, ma szereg zalet.

Niski koszt budowy. Dzięki wykorzystaniu właściwości konstrukcyjnych sprężonego styropianu i wynikającej z tego nadzwyczajnej sztywności prefabrykatów oszczędza się do 40% drewna w stosunku do tradycyjnej technologii kanadyjskiej. Obniża to istotnie koszty budowania domów w tym systemie. Wysoka sztywność konstrukcji powoduje, że nie występuje tutaj zjawisko pękania płyt gipsowo-kartonowych, zdarzające się w domach „kanadyjskich”.

Krótki czas realizacji. Technologię charakteryzuje niska pracochłonność prefabrykacji i szybki montaż na placu budowy. Czteroosobowa brygada jest w stanie w 3 dni robocze wykonać prefabrykowane elementy dla domu o powierzchni około 160 m². Natomiast montaż budynku w stanie surowym realizowany jest bezpośrednio ze środka transportu (Fot. 2) i trwa jeden dzień.

Ekologia i bezpieczeństwo. Warto podkreślić znakomite własności izolacyjne takich przegród. Wykonując zewnętrzną warstwę izolacyjną ze styropianu o λ = 0,033 W/(mK), możemy uzyskać ścianę zewnętrzną o grubości zaledwie 40 cm o rewelacyjnie niskim współczynniku przenikania ciepła U = 0,09 W/(m²K)! Sandwiczowa konstrukcja ścian, dzięki wykonaniu wewnętrznych warstw z płyt g-k i przekładki z wełny mineralnej, zapewnia im bardzo dobre parametry odporności ogniowej.

Niskie koszty i doskonała izolacyjność przegród budowlanych nowej technologii znakomicie ułatwi rozpowszechnienie budownictwa o niemal zerowym zapotrzebowaniu na energię także w krajach mniej zamożnych.

Warto też podkreślić, że domy wzniesione w tej technologii mogą być rozebrane i zmontowane w innym miejscu.

NA KAŻDEJ DZIAŁCE

Optymalnym sposobem posadowienia budynku w technologii Zajdlera jest betonowa płyta fundamentowa. Lekka konstrukcja i wysoka sztywność bryły budynku pozwala jednak także na posadowienie go na betonowych słupkach.

Rozwiązanie takie, które było już stosowane (zwłaszcza w dawnym budownictwie wiejskim), ma wiele zalet, wśród których jest doskonałe zabezpieczenie domu (podobnie jak płyta fundamentowa) przed migracją radioaktywnego radonu z gruntu do budynku.

Fot. 3 – Dach, podobnie jak ściany, montuje się z elementów prefabrykowanych
Fot. 4 – Po upływie doby od rozpoczęcia montażu widać już całą bryłę domu

* * *
Pierwszy dom w technologii sprężonego szkieletu drewnianego wybudowano pod Warszawą w 2012 roku (Fot. 3-5). Po dwóch latach eksploatacji nie zaobserwowano ani jednego pęknięcia na ścianach i skosach dachu, wykończonych od wewnątrz płytami gipsowo-kartonowymi.

Fot. 5 – Tak wygląda dom w dwa tygodnie od rozpoczęcia montażu

Autor: Ludomir Duda, www.domadd.pl

Zobacz także

Współczesne okna ścienne, podobnie jak dachowe, mają bardzo dobrą izolacyjność i chronią wnętrza domu nie tylko przed zimnem i zacinającym deszczem, ale także przed silnymi podmuchami wiatru. Dotyczy to jednak tylko tych okien, które zostały poprawnie zamontowane i w żadnym miejscu styku ich ościeżnicy z otworem w ścianie nie ma nawet niewielkiej nieszczelności. Gdy okna ścienne mają standardowe wielkości, to zwykle nie ma problemów z ich szczelnością – zwłaszcza jeśli montażem zajmowała się […]

.

Gdy ganek wejściowy jest wysunięty z bryły budynku, to zazwyczaj wykonuje się nad nim daszek nawiązujący wyglądem do dachu przykrywającego cały dom. Dotyczy to nie tylko kąta nachylenia połaci oraz rodzaju pokrycia, ale także wielkości wysunięcia jego okapów. Czasem jednak takie dachowe powtórzenia – z pewnością słuszne z architektonicznego punktu widzenia – mogą okazać się kłopotliwe w realizacji. Tak właśnie było z daszkiem, wykonanym nad niezbyt dużym, wejściowym gankiem (Fot. 1). Przykrywał […]

.
Fot. Ytong Xella

Domy ze ścianami jednowarstwowymi, wykonanymi z bloczków betonu komórkowego Ytong Energo i Ytong Energo+, nie tylko buduje się krócej niż budynki, w których ściany zewnętrzne są dwuwarstwowe. Szybciej też pozbywają się one wilgoci technologicznej – zarówno tej znajdującej się w ścianach, jak i w żelbetowych stropach i schodach, a także w tynkach i wylewkach podłogowych. Szybsze wysychanie świeżo wybudowanych domów ze ścianami jednowarstwowymi ma bezpośredni związek z tym, że na żadnym etapie budowy nie są […]

.

Wydawałoby się, że odpowiedź na postawione pytanie jest oczywista: skoro dom jest tylko parterowy, to po co robić w nim ciężki strop żelbetowy, skoro można przykryć go drewnianym dachem z poziomymi belkami, do których da się zamocować sufit. Tymczasem w wielu murowanych domach parterowych są stropy żelbetowe. Zwykle jest to decyzja projektanta, ale czasem zamiana stropu drewnianego na żelbetowy bywa inicjatywą inwestorów (Fot. 1). Fot. 1 – W projekcie ten dom […]

.