Komíny v energeticky úsporném domě a specifika návrhu spalinové cesty v dřevostavbě

Článek se zaměřuje na problematiku umisťování odvodu spalin ve dřevostavbách. Autor správně upozorňuje na nebezpečí umístění a provedení komínů v budovách, ve kterých jsou použity zejména hořlavé materiály. Článek je doplněn fotodokumentací a obrázky s názornými příklady jak nevhodného, tak i správného provedení instalace komínů v takovýchto budovách.

Recenzent: Roman Vavřička

Energeticky úsporné domy chápeme jako domy s nízkou tepelnou ztrátou, dobře tepelně zaizolované a s těsnou obálkou budovy. I takové domy však mohou, a v některých případech musí, mít komín. Zdroje tepla, které lze pro tento typ domu navrhnout, jsou buď centrální – pro pokrytí tepelné ztráty celého objektu, nebo lokální – vyhřívající pouze jeho část.

Pro centrální vytápění rodinných nebo třeba i bytových domů to mohou být plynové kondenzační kotle nebo například kotle na dřevěné pelety. Lokální spotřebiče mohou spalovat kusové dřevo, dřevěné pelety nebo plyn. Značné rozdíly jsou především v návrhu lokálního zdroje tepla a jeho práce s tepelným výkonem. Pokud se budeme držet zadání energeticky úsporného domu, tak je návrh spotřebiče s vhodným tepelným výkonem nebo chytré nakládání s tímto teplem klíčem k efektivnímu a ekologickému vytápění budovy a tím pádem i ke spokojenému uživateli.

Problematiku volby zdroje tepla a práci s teplem uvolněným například při hoření dřeva můžeme shrnout do formulace „hořící polínko uvolňuje větší výkon, než jaký v jedné místnosti energeticky úsporného domu potřebujeme“. Z toho vyplývá, že je třeba rozložit aktuální výkon hoření v čase pomocí akumulace do hmoty spotřebiče, nebo v prostoru pomocí teplovodního výměníku, který odvede teplo jinam. Snad je z výše uvedeného zřejmé, že tepelný výkon spotřebiče, a tedy optimální návrh spalinové cesty, nemusí souviset s tepelnou ztrátou dané místnosti. Jak již bylo uvedeno v předchozím článku [1] na téma komínů, bez znalosti spotřebiče nelze zodpovědně spalinovou cestu navrhnout. Pokud se přesto investor nebo realizační firma ocitne v situaci, kdy musí objednat komín bez znalosti spotřebiče, odborná firma může spalinovou cestu navrhnout dle dostupných informací a zvyklostí pro určitý výkonový a typový rozsah. Výsledná volba zdroje tepla pak však může být mírně omezená.

V tomto díle seriálu, věnovaného spalinovým cestám, se budeme zabývat především problematikou komínu v domě s těsnou obálkou se zvláštním zaměřením na dřevostavby. Přestože to se spalinovou cestou zdánlivě přímo nesouvisí, je dobré si hned na začátku připomenout, že komínem odchází převážně vzduch použitý pro hoření paliva. Proto s návrhem spalinové cesty v domě s těsnou obálkou úzce souvisí přívod spalovacího vzduchu pro hoření paliva. Při nedostatečném přívodu spalovacího vzduchu zdánlivě nefunguje komín, ale ve skutečnosti je hoření znemožněno z jiného důvodu. Častým tématem soudních znalců při řešení sporu u nefunkční soustavy komín – spotřebič bývá ucpané potrubí přivádějící spalovací vzduch, jeho nevhodné vedení nebo nevhodný způsob ukončení viz obr. 1a.

Přívod vzduchu lze řešit buď horizontálním podlahovým kanálem (obr. 1b), nebo vertikálně. Vertikální řešení má své výhody i nevýhody. Vertikální přívod vzduchu vnáší do návrhu přívodu spalovacího vzduchu vyšší tlakovou ztrátu, ale například vedení přívodu vzduchu v rámci takzvaného vzducho-spalinového systému se ukazuje být výhodné jak pro parametry přiváděného vzduchu, tak díky nucenému proudění i pro bezpečnost komínu ve stavbě.

Při pohledu na specifika spalinové cesty v dřevostavbě se budeme zabývat především požární bezpečností. Přestože jsou do novostaveb v naprosté většině případů navrženy systémové komíny s certifikací a prohlášením o vlastnostech, v jejich bezpečném zabudování do stavby vidíme v praxi množství chyb. Je na místě zmínit, že certi­fikace komínového systému nezna­mená, že je takový komín za všech podmínek bezpečný. Právě prohlášení o vlastnostech a označení ko­mínového systému předepisuje bez­pečnou vzdálenost mezi komínem a hořlavými konstrukcemi, kterou je nutné dodržet. V této souvislosti je rovněž potřeba připomenout, že hořlavou konstrukcí není v dřevo­stavbě pouze dřevo, ale také fólie a některé typy tepelných izolantů, které se ve skladbě stropu nebo střechy vyskytují. Typicky chybné provedení napojení parozábrany na nerezový komín je vidět na obr. 2.

Stavební technologie dřevosta­veb, na rozdíl od tradiční zděné konstrukce, umožňuje realizaci i v zimním období a při stavbě se v naprosté většině používají tak­zvané suché technologie. Proto je v rámci výběru optimálního komí­nu často volen třívrstvý nerezový systém, který umožňuje suchou a rychlou instalaci za prakticky ja­kýchkoliv klimatických podmínek. Ale právě třívrstvé nerezové systé­my znamenají určité požární riziko a je třeba při jejich zabudování do stavby respektovat pravidla daná výrobcem. Jaké teploty na plášti komínu byli naměřeny při zkouš­kách [2], které iniciovalo Společenstvo kominíků ČR a které byli prove­deny ve zkušebně PAVUS, můžeme vidět na obr. 3. Při zkoušce se pro­kazuje bezpečná vzdálenost hořla­vých konstrukcí od pláště komínu. Na grafu je znatelný rozdíl v povr­chové teplotě ochlazovaného pláště (šedá křivka) a pláště v zaizolované stropní konstrukci (žlutá křivka).

Ze zkoušek a naměřených hodnot je dobře patrné, proč nelze tento typ ko­mínové konstrukce instalovat v bez­prostředním styku s hořlavými materiály. Vedle běžného provozu musíme u všech komínů, používaných pro zdroje tepla na pevná paliva, počítat s havarijním stavem vyhoření sazí, který může i u správně používané a udržované spalinové cesty nastat. Z grafu na obr. 3 lze vyčíst, že při tomto havarijním stavu mohou tep­loty na plášti komínu dosáhnout po­vrchové teploty až 330 °C v ochlazo­vané části a přes 600 °C v místě, kde komín prochází zaizolovanou stropní konstrukcí a jeho ochlazování okol­ním vzduchem je zcela potlačeno. Ve­dení tepla materiálem tepelné izolace je i pro laickou veřejnost dobře patr­né z fotodokumentace po provedení zkoušek – viz obr. 4.

Díky provedeným zkouškám a bohužel i případům požárů z praxe víme, že nerezový komín není v dřevostavbě automaticky bezpečný. Detaily jeho zabudování je proto třeba řešit s náležitou odborností. K jednoduchému, bezpečnému a kvalitnímu řešení stavebních detailů okolo komínů slouží různé systémové prvky vyráběné buď výrobci komínových systémů, nebo výrobci protipožárních materiálů.

Na prvním místě je vždy otázka, jaké fyzikální vlastnosti od daného detailu očekáváme. Pokud komín prochází vícepodlažním domem, bude rozdíl v požadavcích na provedení prostupu stropem mezi prvním a druhým podlažím a požadavky na prostup střešním pláštěm. Požární bezpečnost musí být zajištěna vždy, ale v některých detailech je nutné klást důraz také na vzduchovou neprůzvučnost, u střešního pláště a obálky budovy obecně nás bude obzvláště zajímat provedení bez tepelných a difuzních mostů.

Právě provedení bezpečného a kvalitního detailu z pohledu stavební fyziky je v dřevostavbě důležitější, než se může zdát. Při použití tradičního zdění, monolitických betonových stropů a podobných
technologií využívajících materiály nehořlavé a zároveň méně náchylné na působení vlhkosti, se vliv nedokonale provedeného detailu neprojeví tak destruktivním způsobem jako u dřevostaveb. Pokud u prostupu komínu stěnou nebo střechou dřevostavby nedokážeme provést detail bez tepelných a difuzních mostů, kondenzace vzdušné vlhkosti se na použitých materiálech projeví velmi rychlou degradací. O nutnosti dodržet bezpečnou vzdálenost hořlavých materiálů od pláště komínu už jsme mluvili. A právě kombinace těchto zdánlivě protichůdných požadavků je jediná možná cesta, jak správně instalovat komín do dřevostavby.

V praxi i malá netěsnost často znamená masivní kondenzaci vody a následnou stavební poruchu. V tomto bodě nesmíme zapomínat, že jednoduchost nebo naopak složitost detailu je dána použitým komínovým systémem. Jak ukázalo dlouhodobé testování v různých provozních stavech, je zásadní rozdíl v dosažených povrchových teplotách zděných komínů se vzduchovými kanály oproti třívrstvým nerezovým komínům. Tento rozdíl může dobře ilustrovat deklarovaná bezpečná vzdálenost u jednotlivých systémů. Pokud je bezpečná vzdálenost u keramických systémů udávaná výrobci okolo 50 mm, u nerezových komínů to bude v místě prostupu obálkou budovy okolo 150 mm. Z těchto předepsaných hodnot následně vychází technické řešení, které lze na daném projektu použít. Ukázku správného a chybného napojení střešní nebo stropní fólie na těleso komínu vidíme na obr. 8a, 8b.

Zatím jsme se věnovali detailům okolo komínu s ohledem na neporušení těsnosti obálky budovy jako základního požadavku na vlastnost energeticky úsporného domu. Vzhledem k faktu, že komín téměř vždy prochází z interiéru do exteriéru, je třeba mít na těsnost konstrukce vlastního komínu stejné požadavky, jako na obálku budovy. Pokud například budeme provádět Blowerdoor test, není možné, aby komín vykazoval netěsnosti. Detaily náchylné na netěsnost jsou u komínu logicky především otvory do jeho pláště, tedy komínová dvířka a sopouch.

Zcela zásadní a častou chybou při volbě komínového systému je však otevřenost nebo uzavřenost komínového systému jako takového. Mluvíme o provětrávaných komínech, které pro platnost záruky a jako podmínku při certifikaci mají navrženy větrací mřížky zajišťující nasávání provětrávacího vzduchu u paty komínu. Takové systémy jsou pro instalaci do domu s těsnou obálkou absolutně nevhodné.

Závěr

Pro kvalitní a bezpečné spalinové cesty je dnes na trhu dostatek dobře dostupného sortimentu. Pouze neznalost nebo mylná představa, že komín je pouze roura bez vlastností a parametrů, vede k chybným aplikacím. Pokud při návrhu komínového systému zvolíme stejně náročný přístup jako ke zbývajícím konstrukcím nebo technologiím domu, není funkční a bezpečný komín nic složitého a nedostupného. Projektanti mohou navíc využít služeb osvědčených výrobců, kteří nabízí technický servis a návrhy spalinových cest včetně zpracování detailů zdarma, čímž lze jednoduše předejít zásadním chybám.

Literatura

[1] DROBNÍK, M.: Základní okrajové podmínky pro navrhování komínů v návaznosti na zdroj tepla. Topenářství instalace, 2024, roč. 58, č. 3, s. 70–72. ISSN 1244–0906. Dostupné z https://www.topin.cz/clanky/zakladni-okrajove-podminky-pro-navrhovani-kominu-v-navaznosti-na-zdroj-tepla-detail-15452>.
[2] DROBNÍK, M.: Zpráva o provedení zkoušek v rámci projektu „Ověření požadavků ČSN a EN v oblasti provozní a požární bezpečnosti spalinových cest, provedení zkoušek, měření, počítačových simulací, aplikace ČSN a EN v praxi – III. etapa“. 2023, s. 13. ČAS. Praha.
[3] ČSN EN 1443. Komíny – Obecné požadavky. 2020–1. ČAS. Praha.
[4] ČSN 73 4201 ed. 2. Komíny a kouřovody – Navrhování, provádění a připojování spotřebičů paliv. 2016–12. ÚNMZ. Praha.

Zdroje fotodokumentace

[5] Cech kamnářů ČR – archiv.
[6] Společnost CIKO – archiv.

---

Chimneys in an energy-efficient house and the specifics of the design of the flue gas path in a wooden building

The article is focused on the issue of placement of flue gases in wooden buildings. The author correctly draws attention to the danger of placing and designing chimneys in buildings in which flammable materials are used. The article is also supplemented with photo documentation and pictures with illustrative examples of both inappropriate and correct implementation of chimney installation in such buildings.

Keywords: chimneys, energy-efficient house, wooden building, fire safety, flue gas path, connecting flue pipes, combustion air supply, material flammability.