Beton TKS 6|09 Pozemní stavby

Pondělí, 14. Prosinec 2009 - 8:01
| Napsal:
Milé čtenářky, milí čtenáři, před rokem a půl jsem se na stejném místě snažil odpovědět na otázku, zda je beton materiál vhodný pro udržitelnou výstavbu. Vždy jsem o tom byl přesvědčen a věřím, že nikdo z příznivců betonu nepochybuje o jasném významu a možnostech betonu v novodobé výstavbě zaměřené na vysokou kvalitu, a to nejenom z čistě technických hledisek, ale i z dalších aspektů environmentálních, ekonomických a sociálních. Dnes se pokusím na zmíněný úvodník navázat názorem na otázku, která se týká výhradně budov a jednoho z klíčových problémů současnosti a blízké budoucnosti – a to je úspora energie na provoz budov.

Je všeobecně známá a často opakovaná skutečnost, že na provoz budov se spotřebuje přibližně 40 % veškeré vyrobené energie. Souvisí to nejenom s vytápěním v zimním období ale významnou měrou i chlazením v letních měsících. Převážná většina energie využívaná pro provoz budov pochází z neobnovitelných zdrojů, především fosilních surovin a přispívá tak mimo jiné i k narůstajícímu množství emisí CO2. V roce 2005 představoval podíl fosilních zdrojů v celkové produkci energie v ČR téměř 80 %, v jiných evropských zemích je tomu podobně. Evropa na uvedenou situaci reaguje větším důrazem na podporu výzkumu zaměřeného na úspory provozních energií v budovách. V březnu 2007 stanovila Evropská komise cíle pro období do roku 2020:

• zvýšit energetickou efektivitu tak, aby bylo dosaženo snížení spotřeby o 20 % vzhledem k roku 2005,
• dosáhnout 20% podílu obnovitelných zdrojů energie (v roce 2005 to bylo v ČR 5,4 %),
• snížit emise CO2 o 20 % v porovnání s rokem 1990.

Jaká může být úloha betonu a jeho příspěvek k řešení uvedených cílů? Jak se může běžný beton, který má sám o sobě velmi špatné tepelně izolační vlastnosti, uplatnit v energeticky efektivní výstavbě?

Jistě existují lehké betony dosahující příznivých tepelně technických parametrů i v porovnání s cihelnými materiály. Různé typy tvárnic z pórobetonu nebo jiných lehkých betonů jsou takto běžně používány a mohou být vhodným řešením i pro energeticky efektivní výstavbu. Nicméně požadavky na snižování energetické náročnosti budov jdou dál směrem k nízkoenergetickým a pasivním standardům. V těchto energetických úrovních jednovrstvá konstrukce nebo běžná zděná konstrukce s přidanou vrstvou tepelné izolace vychází příliš tlustá s evidentními dopady na ekonomickou efektivitu výstavby. Někteří projektanti nízkoenergetických a pasivních budov proto preferují celodřevěné konstrukce, ve kterých lze využít téměř celou tloušťku obvodové konstrukce pro umístění účinné tepelné izolace. Nevýhodou celodřevěných konstrukcí však bývají horší akustické, požární i mechanické vlastnosti stropních konstrukcí, které limitují jejich použití pro vyšší objekty.

Vzhledem k mechanickým vlastnostem betonu lze realizovat betonovou nosnou konstrukci relativně subtilní. Nosné železobetonové stěny mohou být i v případech vysokých objektů tenké a přidané kontaktní zateplení větší tloušťky tak nepředstavuje výrazný dispoziční ani ekonomický problém. S výhodou lze využít i betonů s vyššími pevnostmi. Efektivním řešením eliminujícím nevýhody dřevostaveb může být kombinace subtilního lehkého železobetonového skeletu s obvodovým pláštěm na bázi dřeva, obdobné konstrukce, jako je tomu u dřevostaveb. S ohledem na materiálové charakteristiky betonu je tak v porovnání s dřevostavbami možné realizovat vícepodlažní objekty o větších výškách a s většími rozpony stropů. Takovéto materiálově kombinované konstrukce jsou v porovnání s čistě dřevěnými výhodnější nejenom z hlediska zmíněných akustických a požárních parametrů, ale jsou navíc odolnější i z hlediska mimořádných účinků zatížení. Současně mohou mít i lepší vlastnosti z hlediska akumulace tepla. Toto se příznivě uplatní především v letním období, kdy lze omezit nároky na klimatizaci vnitřních prostor. Výhodou je i větší životnost železobetonové nosné konstrukce, umožňující snadnější výměnu a modernizaci obvodových konstrukcí a dalších kompletačních prvků v průběhu životnosti objektu.

Řada v současnosti realizovaných budov je navrhována se snahou o dosažení úspor ve spotřebě energie na jejich provoz. Příkladem může být i budova Národní technické knihovny, publikovaná na stránkách tohoto čísla BTKS i v předchozích, kde energetická koncepce objektu s výhodou využívá akumulačních vlastností betonové konstrukce.

Je zřejmé, že nosné betonové konstrukce v kombinaci s účinnými tepelně izolačními materiály představují významný potenciál pro budoucí energeticky efektivní výstavbu budov.

K tomu, abychom mohli běžně dosahovat při výstavbě budov nízkoenergetické nebo pasivní úrovně, bude třeba vstřícnost a otevřenost k uplatňování inovativních řešení vycházejících z efektivních kombinací různých materiálů. K tomu Vám všem přeji do nového roku 2010 vše nejlepší, pevné zdraví a uspokojení z Vaší profesionální, vysokoenergetické práce.

Petr Hájek - Je beton materiál vhodný pro energeticky efektivní výstavbu budov?

Obsah Beton TKS 6/2009 Pozemní stavby

Úvodník
Je beton materiál vhodný pro energeticky efektivní výstavbu budov?
Petr Hájek /2

Stavební konstrukce
Fakulta chemicko-technologická a tělovýchovná zařízení Univerzity Pardubice
Rozhovor s akad. arch. Ladislavem Kubou /3
Národní technická knihovna
Rozhovor s akad. arch. Romanem Brychtou /7
Přírodovědecká fakulta Univerzity Palackého v Olomouci
Tomáš Tvrdík, Miroslav Šváb, Milan Mužík /10
Dostavba sídla společnosti Jeroen Vander Beken, Frederic Ghyssaert, Laurent Ney /14
Střední škola hudebního, tanečního a divadelního umění v Los Angeles, USA /18
Nový farní kostel Sv. Jakuba v italském Folignu Jana Margoldová, Lucie Šimečková /21
Černý pavilon – Národní centrum choreografie v Aix-en-Provence /24
„Nová“ knihovna v egyptské Alexandrii Jana Margoldová, Lucie Šimečková /26
Budova River House v Bratislave Daniel Kóňa /30

Materiály a technologie
Spřažené ocelobetonové konstrukce s vysokopevnostním samozhutnitelným betonem C80/95 v České republice
Josef Lukáš, Rudolf Hela, Lenka Bodnárová /34
Beton pro nejvyšší průmyslové budovy v České republice
Bohumil Ježek /40
Speciální betony – ochrana proti ionizujícímu záření
Jan Jašek /44

Věda a výzkum
Navrhování konzol s použitím modelů náhradní příhradoviny
Jiří Šmejkal, Jaroslav Procházka /48
Návrh štíhlého sloupu metodou globálního součinitele
Petr Marek /54
Analýza průřezu železobetonových prutů – stav výzkumu
Thomas Löhning, Jochen Schenk, Uwe Starossek /58
Zkoušení světlostálosti anorganických pigmentů v betonu
Jan Přikryl /63
Vliv pigmentů na vlastnosti betonu
Ivana Pečur, Sandra Juradin, Miroslav Duvnjak, Tomislav Lovrič /66

Software
Železobetonové schodiště se zalamovanou schodnicí
Ondřej Klečka /70

Normy • jakost • certifikace
Aplikace ČSN EN 1992-1-1 do statického softwaru
Jan Gajdošík /73
Nedestruktivní zjišťování pevnosti lehkého betonu s keramickým kamenivem odrazovými tvrdoměry systému Schmidt
Jiří Brožovský /76
A zase ty normy!
Michal Števula /79
Dotazy a reakce čtenářů
Dotazy k ČSN EN 1992: „navrhování betonových konstrukcí“ /80

Spektrum
Kampus Univerzity Simona Frasera v kanadském Vancouveru
Jana Margoldová /39
Álvaro Joaquim Melo Siza Vieira
Petr Vorlík /82

Aktuality
Významná zastavení ve 110leté historii České techniky v Brně
Leonard Hobst /92
Semináře, konference a sympozia /96

Klíčová slova: