01/2006 product by
DŮSLEDNÁ KONTROLA PROVÁDĚNÝCH PRACÍ
TATO PUBLIKACE JE URČENA MAJITELŮM A SPRÁVCŮM BYTŮ V PANELOVÝCH DOMECH
V 1. vydání IZOLreportu jsme otiskli mylnou informaci o tom, že k zavedení vyšší daně z přidané hodnoty dojde od ledna 2007. Za chybu se omlouváme.
Dům jako malovaný
1. Úvod Každý, kdo vlastní byt v panelovém domě, ostatně každý, kdo vlastní jakoukoli nemovitost, se dříve či později setká s tím, že ji potřebuje zásadně opravit. Obvykle jde o velkou investici, se kterou nemá z hlediska rozsahu i obsahu zkušenosti a ke které by se nechtěl vracet dříve než za 20 let. To předpokládá, že k rekonstrukci budou použity kvalitní materiály, a že oprava bude provedena správným technologickým postupem a pochopitelně v souladu s posledními poznatky z daného oboru. Je přirozené, že lidé mají určitou hrdost, a tak se bohužel málokdy stane, že by někdo přiznal chybu ihned poté, kdy ji provedl, obzvláště, pokud se jedná o vysoké finanční částky. Právě proto, že nikdo netuší, jak mohla oprava dopadnout, pokud by se postupovalo lépe, se bohužel při stavbách i rekonstrukcích staveb často setkáváme s mnoha chybami, jejichž náprava by byla neúměrně drahá, a proto okolo nich majitel domu raději chodí se zavřenýma očima. Problémy nastávají i pro jednu zvláštnost lidské povahy, kdy inklinujeme spíše věřit kamarádovi, sousedovi či spolupracovníkovi než odborníkovi. Platí také pravidlo, že každý chce spíše rozhodovat o částkách, kterým rozumí a ve kterých se běžně pohybuje, než o částkách řádově vyšších. A tak je často velkým problémem najmout si odborný dozor, právníka, zaplatit projektantovi či zaplatit za zkoušku, kde se finanční částky pohybují v řádu několika desítek tisíc. Každý této sumě rozumí, každý si dokáže představit, jak dlouho na tyto peníze vydělává. Při rozhodování se však investor velmi často nechá svést dodavateli, kteří slíbí vše, do smlouvy však dají něco jiného, a: Investore, div se. V tomto kontextu je nutné upozornit na to, že, pokud se použijí kvalitní materiály a odpovídající doplňky stavby, cena se velmi zvýší, a to až o desítky procent. Většina investorů se pak rozhodne pro levnější řešení, které jim kdosi poradil, a neuvědomí si, že důsledky jejich rozhodnutí se mohou projevit za 5, 8 i 10 let, kdy se na dílo nebude vztahovat již žádná záruka. Chyby při realizaci mohou být způsobeny nejen použitím nevhodných a nekvalitních materiálů, ale i špatnou prací a šetřením na nepravých místech. Jednou z možností, jak některé chyby včas odhalit, je použití odpovídající techniky. Při zateplování objektů se obvykle jedná o infrakameru pro kontrolu stavu po realizaci a výtrhových zařízení ke kontrole během realizace.
strana 1
2. INFRAKAMERA Celistvost a úplnost tepelné izolace lze kontrolovat infrakamerou. Toto zařízení je bohužel poměrně nákladné a tím i provedení kontroly je finančně náročné. Infrakameru lze navíc používat pouze v době, kdy je dostatečný rozdíl vnitřní a venkovní teploty. Infrakamera za předpokladu stejných materiálů ukazuje relativní rozdíl teplot v různých bodech. Při znalosti stavebních postupů a infratechniky lze pak dospět k závěrům, kde ve stavbě je chyba.
Světlá místa určují zóny, kde dochází k největšímu úniku tepla. Infrakameru lze použít pro hledání teplotních anomálií. Tak lze najít místa, kde je tepelná izolace provedena chybně. Na fasádách panelových domů to bývá nezapěnění kotev lešení, mezery mezi deskami zateplovacího systému či vyplnění spár mezi deskami tepelného izolantu tmelem a nikoliv izolantem. U střech je pak nejčastěji zjištěnou závadou vynechání mezery mezi deskami tepelného izolantu, a nebo, a to častěji, mezery mezi pěnovým polystyrénem vzniklé ožehnutím plamenem při natavování hydroizolace. strana 2
2.1 Fyzikální vysvětlení principů hodnocení termogramů ve stavební praxi Infrakamera je zařízení, které svým senzorem zjišťuje velikost emitovaného teplovlnného záření. Na základě dalších údajů, zejména teploty ambitu, vzdálenosti, emisivity a teploty měřeného objektu a teploty vzduchu, infrakamera vypočítává teploty jednotlivých bodů na snímaném objektu. Z uvedeného je patrné, že měření je velmi ovlivněno mnoha podmínkami. Infrakamery pracují na měření různých vlnových délek. Proto se rozlišují krátkovlnné kamery a dlouhovlnné kamery. Krátkovlnné kamery mají délku tepelného záření kolem 1 mm a dlouhovlnné pracují v rozsahu od 5,5 mm výše. Velmi často také bývá vlnový rozsah větší, nejedná se o měření pouze jedné vlnové délky. Běžně se ve stavební praxi využívá rozsah 5,5 až 15 mm. Infrakamera je poměrně speciální zařízení, které se využívá i ve vojenském průmyslu. Vzhledem k tomu, že se jedná o měření infračerveného a nikoliv světelného záření, nemohou být čočky vyrobené ze skla, ale používají se jiné materiály, např. germanium. Jak již bylo řečeno výše, infrakamera měří emitovaný tepelný tok a výpočtem jej na základě dalších vstupních údajů převádí na prakticky použitelné teploty jednotlivých snímaných bodů. Kirchhofův zákon nám říká, že těleso nejsilněji absorbuje právě ty složky spektra, které nejsilněji emituje, což vyplývá z rovnice 1 = e + r + t, kde e představuje emisivitu, r odraz a t prostup. Emitovaný tepelný tok je tedy závislý především na emisivitě materiálu, na jeho schopnosti vyzařovat teplo. Každý materiál má jinou emisivitu – není možné porovnávat na jednom termogramu jednotlivé povrchové teploty materiálů, neboť každý materiál má jinou emisivitu. Emisivita má ještě jednu pro hodnocení emitovaného tepelného toku nepříjemnou vlastnost, kterou je její směrovost. Znamená to, že se její hodnota mění s úhlem vyzařování. Proto je vhodné, aby měření probíhalo, pokud možno, kolmo k měřenému povrchu.
strana 3
Měření pomocí infrakamery je dále velmi ovlivněno prostředím a jeho teplotou v době, kdy se měření provádí, neboť platí také Stefan - Bolzanův zákon, že tok je závislý na čtvrté mocnině teploty, t.j. F = s . S . T4, kde F je tepelný tok, S plocha, s Stefan - Bolzanova konstanta a T teplota v Kelvinech. Každé těleso vyzařuje určitý tepelný tok, zároveň je však příjemcem tepelného toku na něj vyzařovaného okolními tělesy. Proto je velmi podstatné, zda na měřené těleso září okolní prostředí, které má okolo 273K (0°C), mraky, které mají okolo 220K (-53°C), nebo vesmír, kde se teplota pohybuje okolo 2K (-271°C). Zároveň je nutné si uvědomit, že tělesa mohou být osálávána i jiným tělesem, které má vyšší teplotu než jeho okolí. Může jím být Slunce, ale třeba i teplý motor auta, jiný blízko umístěný vytápěný objekt či jenom člověk.
Tabulka vlnových délek elektromagnetického záření a jeho názvů:
Délka vln [mm]
Název
0,00000001 a méně
alfa, beta, gama záření
0,00000001 až 0,000136
rentgenové záření
0,000136 až 0,00038
ultrafialové záření
0,00038 až 0,00078
viditelné záření
0,00078 až 0,34
infračervené (tepelné) záření
0,34 až 17
ultrazvuk
17 až 20 000
slyšitelný zvuk
strana 4
Konečně posledním úkolem, který z fyzikálního hlediska při vyhodnocování nastává, je zakalkulování vlivu součinitele přestupu tepla na měření. I tím může dojít k nesprávné interpretaci výsledků. Součinitel přestupu tepla udává, jaký odpor klade hranice mezi dvěma skupenstvími přenosu energie z jednoho skupenství do druhého a obráceně. U měření ve stavebnictví se konkrétně jedná o přestup tepla z pevných materiálů do plynu a naopak. Tento součinitel přestupu tepla je tvořen dvěma složkami. Jednou je součinitel přestupu tepla při proudění a druhou součinitel přestupu tepla při sálání. První součinitel je závislý na rychlosti proudění vzduchu a drsnosti povrchu, druhý pak na absolutních teplotách materiálu a ambitu. Zároveň však dochází k tomu, že my emitovanou tepelnou energii měříme a musíme tedy toto v interpretaci výsledků zohledňovat. U praktického měření však může nastat ještě jeden velmi důležitý vliv, kterým je skupenské teplo, a to v případě, že měříme zavlhlou konstrukci. Z uvedeného vyplývá, že je velmi obtížné získat měřením infrakamerou absolutní a objektivní výsledky. Vždy půjde o relativní výsledky, kdy lze zodpovědně porovnávat pouze konstrukce, které jsou na jednom termogramu. Výjimečně mohou být měřeny dvě konstrukce v tomtéž čase, avšak musí být zobrazeny na dvou termogramech. I zde však hrozí nesprávné interpretace naměřených hodnot, pokud nevezmeme v úvahu již naznačené fyzikální souvislosti. Ze stavebního hlediska pak obtížnost správné interpretace zjištěných hodnot spočívá v tom, jak dobře podle našich stavařských zkušeností dokážeme dospět k správnému zhodnocení zjištěných teplotních anomálií a jak si je dokážeme technicky a prakticky vysvětlit. Zde k nutnosti zvládnutí měření infrakamerou z fyzikálního hlediska přistupuje ještě nutnost znát dobře stavební profesi i obvyklé způsoby stavění v době výstavby hodnoceného objektu.
strana 5
3. OKNA A JEJICH CERTIFIKACE Okna jsou podstatnou částí domu, ne nadarmo se říká, že oko je okno do duše. Tímto přirovnáním se nejen uvádí podstatnost oka, ale zpětně i okna. U domů ve středoevropských zemích je okno podstatnou plochou na domě, přitom musí umožnit nejen optickou vazbu mezi interiérem a exteriérem, ale zároveň musí ochránit interiér před vlivy z exteriéru. Proto se jedná o poměrně náročnou a tím i drahou konstrukci. Vnímáme-li okno jako konstrukční prvek z hlediska rekonstrukcí panelových domů, pak výměna stávajících oken za nová, nejčastěji plastová, tvoří jednu ze zásadních i z nejdražších položek při opravách. Vždy musí být použita okna certifikovaná. Je však nutné si uvědomit, že i okna doznávají změn, a vlivem rozsáhlých rekonstrukcí v poslední době i přejímání evropské legislativy se normy, podle kterých se výrobky certifikují, postupně zpřesňují a zpřísňují a vyvíjejí tak, aby byl zákazník co nejvíce chráněn před vlastnostmi výrobku, které jsou pro něj nežádoucí. To znamená, že co se kontroluje nyní, to se ne vždy muselo v rámci certifikace kontrolovat dříve.
strana 6
Pro ilustraci lze popsat zkušenosti s certifikováním vlastní značky plastových oken IZOLvent-w.
3.1 Příklad vlivu certifikace okna na výrobek IZOLvent-w Prvním impulzem bylo vyrábět plastová okna vlastní značky. Při seznámení se s certifikačními protokoly některých výrobců plastových oken bylo zjištěno, že okna jsou sice použitelná pro obytné stavby, ovšem v obytných místnostech v budovách nesmí docházet k nočnímu útlumu vytápění tak, jak je to v panelových domech běžné. Aby okna nebyla touto podmínkou vázána, bylo rozhodnuto, že při výrobě oken bude používán kvalitnější distanční rámeček mezi skly, který jinak způsobuje výrazný tepelný most a dále že bude vhodněji řešeno uložení skla v okenním rámu. Okno s tímto zasklením bylo předáno autorizované zkušební osobě – Technickému a zkušebnímu ústavu Praha k certifikaci. Na rozdíl od oken, která se na trhu objevují již několik let a která byla zkoušena dříve, se okno IZOLvent-w muselo podrobit dalším testům. Nejprve byla zkoušena pevnost na vzpěr, kde náš výrobek splnil požadovaná kritéria. Pak byl zkoušen na neprůvzdušnost (tedy průnik vzduchu zavřeným oknem při rozdílu tlaků v exteriéru a interiéru). Zde bylo zjištěno, že okno sice splňuje normy stanovující maximální provzdušnost, ovšem pouze pro použití do výšky 22 m nad terénem. Toto okno by tedy nebylo možné používat od 8. patra výš. Okna se starším certifikačním datem přitom žádná omezení neměla, protože v době vydání těchto certifikátů nebyl ještě stanoven požadavek na provzdušnost. Pro firmu IZOLTECHNIK CZECH České Budějovice s.r.o. to znamenalo vyrobit nové okno s kvalitnějším kováním. Toto okno již všechny požadavky splnilo. Okno je sice proti předchozímu mírně dražší o rozdíl v ceně mezi původním a kvalitnějším kováním, ale na druhou stranu se zase jedná o kvalitnější výrobek splňující všechny současné požadavky. strana 7
Z této anabáze vyplynula jedna závažná zkušenost, o kterou bychom se s vámi rádi podělili. Je samozřejmé, že okna musí mít certifikát. Ten by však měl být platný, aktuální a pokud možno co nejnovější. Jen tak lze zjistit, zda má výrobek všechny vlastnosti, které má v současné době mít. Certifikát starý několik let je možné použít na materiály a případně na ty výrobky, kde neprobíhá vývoj. To se však v žádném případě netýká oken. A ještě jeden poznatek, který byl při podrobném věnování se problematice oken získán. Certifikáty vydané různými zkušebnami jsou neporovnatelné, protože každý certifikát může být vystaven na základě jiných zkušebních či výpočtových postupů. Pro laika je téměř nemožné posoudit kvalitu jednotlivých oken na základě certifikátu. Často je to problém i pro odborníka, protože v certifikátu nemusí být uvedeny všechny zjištěné parametry a hlavně způsob, jakým byly zjišťovány. (Zda měřením či výpočtem, kde přesně na okně měření probíhalo, jaký výpočtový model byl zvolen…). Certifikační osoby (TZÚS, CSI a další) používají pro certifikaci oken různé postupy i různé výpočtové metody, při jejichž použití dochází ke zjednodušování tvarů i vlastností okenních prvků.
3.2 Vstupní kontrola oken Při kontrole dodávky okna je vždy nutné kontrolovat souhlas výrobku s certifikátem. Musí být použito kování uvedené v certifikátu, musí se použít schválené zasklení a daný certifikát musí být v době nákupu okna i jeho montáže platný. Tak lze předejít problémům vznikajícím například tím, že se změnily či zpřísnily požadavky na okna a že dodavatel oken má sice vydán certifikát, ten však je proveden podle starších předpisů a nevyhovuje současným podmínkám. Z tohoto může vyplynout i rozdílná cena dodávaných výrobků při zdánlivě stejných parametrech. strana 8
3.3 Distanční rámečky Distanční rámeček mezi skly jednak vymezuje prostor mezi skly a zajišťuje součinnost obou skel, tím i určuje tloušťku zasklení a dále uzavírá plyn v meziskelním prostoru. Z těchto funkcí vyplývají požadavky na něj kladené. V prvé řadě musí být dostatečně pevný. Proto se distanční rámečky v prvopočátcích vyráběly z hliníku. Jejich velkým problémem však byla velká tepelná vodivost (tepelná vodivost se u slitin hliníku pohybuje okolo l= 210 W/(m.K)). Tím docházelo k výraznému poklesu povrchové teploty v okolí tohoto distančního rámečku. Výsledkem pak byla kondenzace vodní páry po obvodu zasklení, která často vedla ke vzniku plísní na tmelu. Hliníkové distanční rámečky vyhovovaly velmi dobře z hlediska pevnosti i jednoduchosti zpracování. V současnosti je ještě lepším řešením nahrazení hliníkových distančních rámečků rámečky nerezovými. Tepelná vodivost se pohybuje okolo l= 15 W/(m.K). Ještě menší vodivost pak mají plastové rámečky. Zde však nastaly komplikace. Při použití plastů, které byly dostatečně pevné, docházelo k difuzi plynů z meziskelního prostoru do okolí a tím k výraznému a rychlému zhoršování vlastností zasklení. Při použití plastových distančních rámečků, jimiž dochází k difuzi plynů minimálně, byla problematická především jejich pevnost.
strana 9
Problémem byla i přilnavost lepidel a tmelů k plastovým rámečkům na jedné a sklu na druhé straně, zejména v kombinaci se smykovými silami vznikajícími různou délkovou roztažností použitých materiálů. Výsledkem byl kompromis – plastové rámečky potažené hliníkovou fólií. Ta byla zprvu relativně silná – až 0,1 mm. Fólie, či spíše v tomto případě slabý plech, byla nejen na plochách kolmých na rovinu skla, ale i na bocích, tedy ve styčných spárách mezi plastovým rámečkem a sklem. Tyto rámečky pak měly horší tepelně technické vlastnosti než distanční rámečky vyrobené z nerezu. Proto se postupně zeslabovala použitá hliníková vrstva. Poslední typy těchto plastových rámečků již nemají fólii na rovinách mezi sklem a rámečkem, fólie je pouze v rovině kolmé na sklo. Tímto opatřením dochází k minimálním tepelným mostům distančními meziskelními rámečky. Spolu s vyvíjením typů distančních rámečků se měnily i materiály používané pro lepení distančních rámečků mezi skla. Je však nutné uvést, že plastové rámečky se používají velmi omezeně, neboť většina výrobců dvojskel se bojí, že použitá lepidla nebudou mít dostatečně dlouho takovou adhezi k použitým materiálům, která by zaručila, že nedojde k rozlepení dvojskla. K těmto jejich obavám vede jejich nezkušenost s lepením plastových distančních rámečků, problémy při zavádění těchto rámečků i zatím velmi krátká doba používání této technologie.
strana 10
3.4 Zabudování oken U oken, stejně jako u všech ostatních výrobků, jsou důležité nejen jejich vlastnosti, ale také způsob jejich zabudování a napojovací spára mezi výrobkem a okolní konstrukcí. To vypadá velmi jednoduše – na každé stavbě je vidět světle žlutá až téměř hnědá či zelená polyuretanová pěna. Pak se to jen přemázne maltou – a budoucí problém je na světě. Je nutné si uvědomit, že konstrukční styk okna s okolní konstrukcí odděluje exteriér od interiéru stejně jako okno či okolní konstrukce. Navíc je tento styk namáhán rozdílným působením těchto konstrukcí. Co na tento styk působí? Z interiéru je to vodní pára, která se rozdílem parciálních tlaků v interiéru a exteriéru tlačí z prostředí hustšího do prostředí řidšího (výpočtově je tento rozdíl parciálních tlaků vodní páry cca 1 100 Pa). Dále je tento styk namáhán rozdílem teplot a jeho funkcí je i omezit tepelný tok, který je navíc v tomto detailu dvourozměrný (v rozích trojrozměrný). Z exteriéru pak působí povětrnostní vlivy, zejména tlak větrem hnaného deště, který může být běžně 600 Pa. Pro přenesení všech těchto složek zatížení je nutné volit spáru a její utěsnění takovými materiály, které tomuto namáhání dlouhodobě odolají.
strana 11
Z interiéru je nutné aplikovat parotěsnou zábranu, která bude dostatečně těsně připevněna jak na otvorový prvek, tak i na okolní konstrukci, kde by měla, pokud existuje, být napojena na použitou parotěsnou zábranu. Z exteriéru je pak nutné zvolit takový tmel, který dlouhodobě odolá povětrnosti, vlhkosti a rozdílným teplotám od -20°C v zimním období po +70°C v letním období. Mezi tyto dvě zábrany je pak nutné použít dostatečně pevnou a tepelně izolační hmotu. Obvykle se zde používá jednokomponentní polyuretanová pěna. Je však nutné použít takovou pěnu, která má dostatečnou pevnost pro přenos napětí. Nelze používat levné polyuretanové pěny určené k vyplnění dutin. Pozor! Polyuretanové pěny nebývají stabilní vůči UV záření. Je tedy nutné je okamžitě po aplikaci chránit před světlem, zejména před slunečním zářením, jinak dochází k jejich degradaci a sprašování. Z funkčního hlediska je již méně důležitá povrchová úprava montážní spáry mezi okenním prvkem a okolní konstrukcí. Zde však do hry vstupují požadavky člověka na estetiku, a proto ani tento detail nelze považovat za nepodstatný. Je nutné si uvědomit, že zde dochází k napojení dvou zcela rozdílných konstrukcí, které mají jiné mechanické namáhání, jiné dilatační pohyby i jinou materiálovou bázi. V zásadě tedy musíme vždy počítat s tím, že tato spára bude patrná. Její vzhled lze řešit použitím akrylátového tmelu, který při troše štěstí nějaký čas udrží napětí mezi těmito dvěma konstrukcemi bez prasknutí, anebo je nutné spáru přiznat a řešit to například překrytím lištou, což ostatně bylo běžně u panelové výstavby používáno.
strana 12
4. ZATEPLOVACÍ SYSTÉMY A ZÁMĚNA MATERIÁLŮ Každý zateplovací systém musí být certifikován jako celek, protože jednotlivé složky v něm spolupůsobí. Je proto nutné, aby byla dodržena zásada, že pokud se na zateplování použije výrobek od konkrétního výrobce, musí být i další použité materiály od téhož výrobce. V případě, že by toto nebylo dodrženo, mohlo by dojít k tomu, že materiály nebudou mít vzájemně dostatečnou přilnavost, v horším případě že mezi nimi začne docházet k chemické reakci, která způsobí zničení příslušných složek systému. Při každém zateplování je proto nutné důsledně kontrolovat prováděcí firmu, zda používá skutečně veškeré materiály od jednoho výrobce. I toto pravidlo má však svojí výjimku. Některé materiály (obvykle pěnový polystyrén a výztužnou síťovinu) vyrábí jiné firmy než dodavatel zateplovacího systému. Zde je pak možné, samozřejmě po odsouhlasení s dodavatelem zateplovacího systému, odebírat tento materiál přímo od výrobce. Pochopitelně musí jít o identický materiál, který je dodavatelem zateplovacího systému schválen v rámci certifikace systému. U zateplovacího systému je velmi důležité kotvení tohoto systému k podkladu. Před montáží musí být zkontrolována soudržnost podkladu odtrhovou zkouškou a dále musí být použity vhodné, pro daný podklad určené, hmoždinky, výtrhovou zkouškou musí být zjištěna únosnost hmoždinek a pochopitelně musí plně odpovídat i počet použitých hmoždinek na 1 m2. I lepidlo fixující tepelný izolant k podkladu musí být naneseno na předem určenou plochu spáry, obvykle je to minimálně 40% plochy tepelného izolantu. Zateplení a zateplovací systémy mají velmi dlouhou životnost, musí však být dobře provedeny. Proto lze doporučit důslednou kontrolu prováděných prací včetně provedení zkoušek, které sice mohou stavbu mírně prodražit, vrátí se však v jistotě, že je stavba dobře provedena. Je vhodné si na stavbu většího rozsahu přizvat zástupce dodavatele použitých materiálů, který zkontroluje, zda jsou na stavbě použity materiály, na které se vztahuje certifikát zateplovacího systému. Další vhodnou kontrolou je před natažením lepidla a výztužné tkaniny nechat namátkově sundat některou desku tepelného izolantu a zkontrolovat, zda je skutečně lepidlo na předepsaných 40% styčné plochy mezi izolantem a zateplovanou stěnou. Samozřejmostí je i pohledová kontrola před nanesením lepidla pod výztužnou tkaninu, zda jsou všechny spáry vyplněny tepelným izolantem a zda v nich není lepidlo. strana 13
V příštím vydání IZOLreportu budeme informovat o certifikaci dvou nových výrobků: IZOLmiv a IZOLmiv Firestop. Jedná se o naše řešení náhrady nevyhovujících meziokenních vložek u panelových domů.
České Budějovice Jana Milíče (areál SBD), Nové Vráto Tel./fax: 387 312 355 e-mail:
[email protected]
www.izoltechnik.cz Neperiodická publikace č. 02/2006 Publishing by IZOLTECHNIK CZECH České Budějovice s.r.o. Text by Ing. Roman Šubrt - posudkový specialista České Budějovice 2006 Vydání první
ISBN 80-239-6950-1
