Bezpečné zabudování komína do stavby

zdroj: iMateriály.cz

Pokud zdárně projdeme návrhem spotřebiče, čeká projektanta  úkol – navrhnout správně komín jako nezbytnou technologickou součást spotřebiče. Pokud má spotřebič správně fungovat, musíme zajistit dostatečný odvod spalin, a nezapomínejme, že díky tahu komínu je do spotřebiče přiváděn spalovací vzduch jako základní podmínka hoření paliva.

Základním pravidlem pro správný návrh komínu je určitě správně zvolený postup: dům – spotřebič – komín. Nejprve bych měl znát parametry domu, na základě toho zvolit odpovídající spotřebič, a pro něj optimálně navrhnout komín. Bohužel je běžnou praxí realizačních firem, že do stavěného domu musí postavit komín bez znalosti spotřebiče, protože zákazník „ještě neví“. V takovém případě je volba správného komínu pouze otázkou pravděpodobnosti, jestli jsme při volbě návrhu komínu správně předpokládali budoucí výběr spotřebiče. Nejčastější chybou v tomto případě bývá volba příliš velkého průměru komínu. V praxi to potom znamená, že moderní spotřebič, který má poměrně nízký výkon a vysokou účinnost (má tedy poměrně málo a ještě k tomu studených spalin), je napojen do komínového tělesa o příliš velkém průměru komínové vložky, a spaliny tedy přestávají proudit a vlastně se zastaví. To lze laicky definovat „netáhne nám komín“. Přitom komín je v pořádku, ale není vhodný pro daný typ spotřebiče. Tento fakt je také předmětem problémů při revizi komínu, kdy revizní technik je povinen ověřit funkčnost spalinové cesty výpočtem. Typický příklad je patrný z obr. 1, kde dle výpočtu komín o průměru 200 mm nevyhovuje, a stejný komín o průměru 160 mm výpočtově vyhoví.

Obr. 1: Komín je v pořádku, ale není vhodný pro daný typ spotřebiče. Dle výpočtu komín o průměru 200 mm nevyhovuje, a stejný komín o průměru 160 mm výpočtově vyhoví.Obr. 1: Komín je v pořádku, ale není vhodný pro daný typ spotřebiče. Dle výpočtu komín o průměru 200 mm nevyhovuje, a stejný komín o průměru 160 mm výpočtově vyhoví.

Obr. 1: Komín je v pořádku, ale není vhodný pro daný typ spotřebiče. Dle výpočtu komín o průměru 200 mm nevyhovuje, a stejný komín o průměru 160 mm výpočtově vyhoví.Obr. 1: Komín je v pořádku, ale není vhodný pro daný typ spotřebiče. Dle výpočtu komín o průměru 200 mm nevyhovuje, a stejný komín o průměru 160 mm výpočtově vyhoví.

Z toho vyplývá, že pravda nezní, „čím větší komín, tím lepší“, ale pro daný typ spotřebiče je třeba zvolit optimální komín. Vedle průměru je dalším důležitým faktorem tepelněizolační schopnost komínové konstrukce a schopnost komínu udržet spaliny teplé po celé výšce. Teplota spalin totiž rozhoduje o jejich stoupavosti a zároveň o případném zanášení nebo dehtování komínu. A protože jsou na trhu komínové systémy různých konstrukcí, je jasné, že mezi nimi musí být rozdíly.

Základem je přívod vzduchu
Zatím jsme se zabývali pouze odvodem spalin, ale pro fungování spalinové cesty a spotřebiče jako takového je zapotřebí VZDUCH! Pokud chci, aby komín dobře táhnul, tak chci, aby komínem odcházelo hodně vzduchu použitého na hoření paliva. Dostatek vzduchu je také podmínkou pro efektivní a ekologické spálení paliva, protože při nedostatku kyslíku nemůže shořet všechen uhlík, který palivo obsahuje, a proto nedohořelé uhlíky vytvářejí nežádoucí usazeniny v komíně a vylétají z komína v podobě tmavého kouře. Například pro kvalitní spálení 1 kg dřeva potřebuji cca 10 m³ vzduchu. Běžná krbová kamna, do kterých budu přikládat 2–3 kg dřeva za hodinu tedy spotřebují 20–30 m³ vzduchu za hodinu. Jak ale zajistit dostatečný přívod vzduchu v těsných domech? Základní varianty jsou dvě, horizontální podlahový kanál nebo vertikální šachta.

Obr. 2: Horizontální podlahový kanál pro dostatečný přívod vzduchu v těsných domechObr. 2: Horizontální podlahový kanál pro dostatečný přívod vzduchu v těsných domech

Podlahový kanál je vhodné řešení především tam, kde vertikální šachtu nelze udělat, má však své nevýhody a úskalí. Z pohledu stavební firmy nebo projektanta je náročné přesně určit místo nejvhodnějšího vyústění s ohledem na tvar a konstrukční řešení například krbových kamen pro možnost dopojení externího přívodu vzduchu na hrdlo spotřebiče. Dalšími častými problémy bývají vznikající tepelné mosty nebo křížení s jinými instalacemi, případně příliš velký tahový odpor mřížky na ústí a podobně. Pokud se vše stavebně podaří, tak další nevýhoda nastává při provozu.

Z obr. 3 je patrný výškový rozdíl mezi vstupním otvorem v podezdívce a ústím komínu. Tento výškový rozdíl vyvolává přirozený komínový tah, který způsobuje neustálé proudění vzduchu přívodním potrubím přes spotřebič do komínu – 24 hodin denně. Logický následek takového nepřetržitého proudění vzduchu je kondenzace vzdušné vlhkosti jak v přívodním kanálu, tak v kamnech, která z tohoto důvodu často korodují. Přerušení pohybu vzduchu není možné zajistit ručně ovládanou klapkou, protože by vzniklo vysoce nebezpečné zařízení – v případě topení při zavřené klapce by vznikalo velké množství nedohořelých výbušných plynů. Jediným řešením mohou být automatické regulace hoření, které jsou ale vhodné spíš pro krbové stavby než pro krbová kamna a znamenají další investici a další elektronické zařízení v domácnosti.

komin-2-3 93675

Vertikální přívod vzduchu se ukazuje jako vhodné řešení, které je často zakomponováno do systémových tvárnic zděného komínu. Již dlouhé roky používanou variantou je samostatná šachta vedená podél komínového tělesa. Novější variantou je protiproudé přisávání spalovacího vzduchu vlastním komínovým tělesem v prostoru mezi tepelnou izolací a obvodovým pláštěm komínu. Tato inovace přináší úsporu místa v podobě menšího komínového tělesa a lepší vlastnosti přiváděného vzduchu pro hoření spotřebiče. Nezanedbatelnou výhodou při návrhu je také možnost umístění sopouchu a přívodu vzduchu ze všech čtyř stran komínového tělesa, což při použití tvárnic s přidanou šachtou na jedné straně není možné a může to být dispoziční komplikace.

V posledních letech je často používanou materiálovou variantou nerezový komín. Ke správnému návrhu průměru komínového průduchu musíme přistupovat stejně jako u zděného komínu. Výhodou zde je lehká konstrukce, pro kterou nepotřebuji připravit nosný základ, a mohu tento komín montovat i v zimě, když mrzne, což u komínů zděných na maltu nebo lepidlo samozřejmě nemohu. U těchto systémů však nelze počítat s vertikálním přívodem vzduchu, a je proto potřeba přívod vzduchu pro hoření řešit samostatně. Velkou a asi hlavní nevýhodou třívrstvých nerezových systémů je ale jejich vysoká povrchová teplota a při prostupu stavebními konstrukcemi dokonce požární nebezpečnost.

Obr. 4: Komínová tvárnice s větrací šachtouObr. 5: Komínový systém s přívodem vzduchuObr. 6: Třívrstvý nerezový systém

 

Správné postavení komínu je věcí odbornosti montážní firmy, potažmo dodržení montážního návodu výrobce. Stavba komínu je vysoce odborná část stavby, a tak je třeba k tomu přistupovat. Každý výrobce komínového systému by měl být schopen doporučit pro montáž proškolenou a odborně způsobilou firmu. Pokud však zákazník chce komín montovat svépomocí, což je u některých systémů možné bez vlivu na záruku, měl by postupovat striktně podle montážního návodu. Na stavbách se sice potkáváme s pracovní nekázní a lidovou tvořivostí velmi často, ale pro smysluplnost dalšího textu budeme brát komín jako automaticky postavený dobře.

Obr. 1: Požadavek normy na provětrávanou mezeruGraf 2: Průběhy teplot spalin a na plášti neprovětrávaného nerezového komínu

Po postavení komínu začíná otázka správného zabudování komínového tělesa do stavby a především detaily prostupu komínového tělesa jinou stavební konstrukcí. Protože komín téměř vždy prochází obálkou budovy, je třeba řešit detail napojení jednotlivých vrstev na komín bez tepelných a difuzních mostů a je absolutně neakceptovatelné, aby byly komín a jeho okolí „slabým“ místem stavby. Zároveň je ale třeba tyto detaily řešit s ohledem na požární bezpečnost stavby.

Stávající stav norem je bohužel nevyhovující, protože nenastavují žádná obecná pravidla pro zabudování komínu do stavby, a jediné závazné pravidlo je dodržení minimální provětrávané mezery mezi komínem a hořlavou konstrukcí. U každého komínového systému je tato vzdálenost uvedena v zatřídění systému dle jeho certifikace.
– Příklad zatřídění zděného systému: T600 N1 D3 G50 – minimální vzdálenost 50 mm.
– Příklad zatřídění nerezového systému: T600 N1 W V2 L50045 G75 – minimální vzdálenost 75 mm.

V praxi se však při prostupu komínu stropem nebo střechou reálně toto pravidlo dodržet nedá, protože okolo komínu nemůžeme nechat provětrávanou mezeru. Naopak se dnešní požadavky na stavbu vyvíjejí směrem k izolování a utěsňování. Vzniká tedy část komínu, která je oproti normovým požadavkům na provětrávanou mezeru naopak zahrnuta a perfektně utěsněna izolací. A izolace má jediný úkol – držet teplo a nepouštět ho pryč. Tím logicky docházíme k faktu, že vzniká požárně nebezpečný detail z důvodu akumulace teploty ve stropní konstrukci. Důležitost tohoto detailu se výrazně zvýšila díky rostoucí tloušťce izolační vrstvy, kterou musí komín procházet, a tedy i větší délce neochlazované části komínu.

Obr. 3: Příklad komínu s provětrávanou mezerouObr. 4: Příklad komínu bez provětrávání

Bezpečnost či nebezpečnost tohoto detailu souvisí samozřejmě s teplotou spalin, což je zdroj teploty komínového tělesa, případně se zahořením sazí, což je havarijní stav, při kterém vzniká v komíně teplota přes 1000 °C. Dalším velmi důležitým aspektem je materiálové a konstrukční řešení komínového tělesa. Při podrobných zkouškách reálného šíření teploty se ukázal jako zásadní vliv provětrávané mezery v rámci komínového systému. Teplo, které se z komínového průduchu šíří, je v rámci konstrukce komínového tělesa odváděno ven, a nedostává se tedy na plášť komínu, potažmo do stropní konstrukce. Naopak v komínech, které provětrávané nejsou, se šířící teplo nemá kam ztratit, a proto se šíří i do stropní konstrukce.

Jak velký je vliv provětrávání, je vidět na grafech 1 a 2. Z grafu 1 je patrné, že u komínu s provětráváním se dostává na plášť komínu cca 30 % z průměrné teploty spalin a maximální teploty na plášti je dosaženo po dlouhé době (9,5 h). Oproti tomu nerezový komín bez provětrávání se na plášti komínu zahřívá výrazně rychleji a na výrazně větší teploty. Z opakovaných měření i počítačových simulací vyplývá, že na plášti takového komínu se v zaizolovaném prostupu může vyskytnout teplota odpovídající 75 % teploty spalin!

Pokud se tedy smíříme s faktem, že na plášti komínu může být 200–300 °C, tak musíme s těmito znalostmi také přistoupit k řešení detailů okolo komínu. Jak již bylo řečeno, chceme detail bez tepelných a difuzních mostů, který bude ale požárně bezpečný. Tepelná izolace by asi problém být neměla, protože například minerální izolace je materiál nehořlavý a nemusíme se jejího použití bát. Ale většina materiálů, které se používají na vytvoření těsné obálky budovy, jsou materiály hořlavé. Ať už je to ve formě fólie, papíru nebo tvrdého deskového materiálu, je třeba tuto vrstvu těsně napojit na komínové těleso tak, aby nevznikl difuzní most, ale aby nemohlo dojít k požáru kvůli příliš vysoké styčné teplotě. Proto se jako vložený materiál používá pěnové sklo, které je unikátním materiálem díky kombinaci svých vlastností – vysoký tepelný i difuzní odpor a zároveň nehořlavost. Pěnové sklo ve střeše okolo komínu zajistí dostatečný tepelný odpor obálky budovy v okolí komínu, zajistí dostatečný difuzní odpor mezi komínem a parozábranou a zajistí teplotní útlum od teplého pláště komínu směrem do stavební konstrukce. Vzorový detail prostupu nerezového komínu obvodovou stěnou je
na obr. 5.

Obr. 5: Vzorový detail prostupu nerezového komínu dřevěnou stěnouGraf 1: Průběhy teplot spalin a na plášti provětrávaného zděného komínuGraf 2: Průběhy teplot spalin a na plášti neprovětrávaného nerezového komínu

Protože se k těmto prostupům nevztahují žádné evropské normy, nelze výrobky pro jejich řešení zatím certifikovat. Nové časy v této problematice má přinést nová norma EN 1443:2019, která zavede do zatřídění komínu označení, pro prostup jakou konstrukcí je systém testován. Tím budou dané požadavky, co má takový prostup vůbec splňovat a jestli daný systém lze použít.

Než budou tyto nové předpisy v platnosti, musíme se spolehnout na zdravý rozum a zkušenosti výrobců, kteří nějaké řešení vůbec nabízejí. Rostoucí segment dřevostaveb a v nich osazených nerezových komínů dává na jednu stranu bohužel velký prostor pro chybná řešení. Na druhou stranu už šest let probíhá v rámci celoživotního vzdělávání kominíků a kamnářů školení na toto téma a odborná veřejnost už si je vědoma špatných i dobrých řešení. Proto nezbývá než doporučit při návrhu komínu a jeho zabudování do stavby konzultaci s odborníkem, ať už z řad výrobců nebo kominických firem. Protože komín má být funkční a bezpečný prvek stavby a ani funkčnost, ani bezpečnost není samozřejmostí, která by se dala z pozice výrobce zajistit jakýmsi univerzálním řešením.

 

Vývoj materiálů a technologií ve stavebnictví společně s vývojem spotřebičů v posledních letech výrazně ovlivňuje požadavky na komínové těleso, jeho konstrukci a způsob začlenění do stavby. Komíny musíme dělat jinak, protože se mění okolní podmínky. Mění se těsnost stavby, tepelná ztráta budovy, spotřebiče. Trendem ve stavebnictví jsou nejen konstrukce z hořlavých materiálů a s tím spojené zvýšené požadavky na požární bezpečnost komína ve stavbě, ale hlavně požadavky na parotěsnost celé stavební konstrukce.