MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ LESNICKÁ A DŘEVAŘSKÁ FAKULTA
Ústav základního zpracování dřeva
DIPLOMOVÁ PRÁCE Loděnice MU v Brně Hrázděný objekt veslařského střediska
2009/2010
Bc. Vojtěch Kafka
2
Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma: Loděnice MU v Brně Hrázděný objekt veslařského střediska zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje diplomová práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MENDELU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Dále se zavazuji, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádám písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuji se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace. V Brně, dne: 19.4.2010
Bc. Vojtěch Kafka......................................
3
Poděkování Chtěl bych poděkovat Ing. Jitce Čechové za vedení a pomoc při vypracovávání diplomové práce, Ondřeji Prudíkovi za pomoc při zaměřování, Ing. Michalu Rybníčkovi Ph.D za pomoc při dendrochronologickém datování, Ing. Hanuši Vavrčíkovi Ph.D a Ing. Vladimíru Grycovi Ph.D za pomoc při analýze mikroskopických preparátů. Poděkovat chci také i všem ostatním, kteří mi pomohli při vypracování mojí diplomové práce a podporovali mě.
4
Jméno studenta: Bc. Vojtěch Kafka Název práce: Loděnice MU v Brně Hrázděný objekt veslařského střediska Abstrakt: Předmětem diplomové práce je stavebně technický průzkum hrázděného objektu veslařského střediska Masarykovy univerzity v Brně zaměřený na obvodový plášť budovy. Nejprve bylo provedeno zaměření stavby. Poté byla vypracována výkresová dokumentace stávajícího stavu s popisem jednotlivých prvků a fotografická dokumentace. Předmětem práce je přehledné zdokumentování a zhodnocení zdravotního stavu jednotlivých prvků objektu. Výstup práce může sloužit majiteli jako cenná příručka při údržbě a opravách. Součástí práce je návrh řešení budovy podle představ stávajících uživatelů a jeho dalšího využití v budoucnu při zachování historicky cenné fasády stavby.
Klíčová slova: Hrázděná konstrukce Dokumentace Stavebně technický průzkum Posouzení stavu Dendrochronologie Sanace Loděnice
5
Student name: Bc. Vojtěch Kafka Thesis title: Dockyard of Masaryk University in Brno Half-timbered property of rowing centre Abstract: The theme of the thesis is to make structural and technological investigation of the rowing centre property of Masaryk University in Brno with a focus on siding of the building. Firstly, the alignment and measuring of the property was done. Then the sketches of the current state together with the description of components was elaborated and also photographically documented. The aim of the thesis is to evaluate the current state of the property and create a well structured current state documentation of specific components of the construction. The thesis conclusions can serve to the property owner as a valuable guide for the maintenance and reconstruction of the property. The thesis includes a proposal for property reconstruction based on the views of its current users and also in line with its further use in the future that respects the preservation of historically valuable property facades.
Key words: Half-timbered construction Documentation Structural and technological investigation Evaluation of the state Dendrochronology Redevelopment
6
Obsah práce: 1. Úvod.............................................................................................................................. 9 2. Cíl práce...................................................................................................................... 10 3. Literární přehled ......................................................................................................... 11 3.1 Princip hrázděných staveb .................................................................................... 11 3.2 Historie hrázděných staveb................................................................................... 12 3.3 Vývoj hrázděných staveb v ČR ............................................................................ 13 3.4 Vývoj hrázděných staveb v Evropě ...................................................................... 14 Francie .................................................................................................................... 14 Německo ................................................................................................................. 14 Anglie...................................................................................................................... 14 3.5 Názvosloví hrázděných staveb.............................................................................. 15 3.5.1 Práh ................................................................................................................ 15 3.5.2 Sloupky .......................................................................................................... 16 3.5.3 Ližina neboli vaznice ..................................................................................... 16 3.5.3 Vzpěry............................................................................................................ 16 3.5.4 Paždíky........................................................................................................... 16 3.5.4 Stropnice ........................................................................................................ 17 3.6 Tesařské spoje....................................................................................................... 17 3.6.1 Základní konstrukční spoje dřevěných konstrukcí se podle způsobu spojování dělí na:......................................................................................................................... 17 3.6.2 Sraz ................................................................................................................ 18 3.6.3 Plátování ........................................................................................................ 18 3.6.4 Lípnutí............................................................................................................ 19 3.6.5 Zapuštění........................................................................................................ 19 3.6.6 Čepování ........................................................................................................ 20 3.6.7 Přeplátování ................................................................................................... 20 3.6.8 Kampování..................................................................................................... 21 3.6.9 Osedlání ......................................................................................................... 22 3.7 Výplně.................................................................................................................. 22 3.8 Historické způsoby ochrany dřevěných konstrukcí .............................................. 24 3.9 Hrázděné konstrukce v historii a dnes (novodobé hrázděné stavby).................... 24 3.10 Dendrochronologie ............................................................................................. 25 3.11 Poruchy ............................................................................................................... 26 3.11.1 Porucha konstrukce...................................................................................... 26 3.11.2 Rozdělení poruch ......................................................................................... 27 3.11.3 Příčiny poruch.............................................................................................. 27 Na vzniku poruch se v daném smyslu podílejí ....................................................... 28 3.11.4 Projevy poruch............................................................................................. 28 3.11.5 Poruchy vzniklé následkem abiotického poškození dřeva .......................... 29 3.11.6 Poruchy vznikající následkem biotického poškození dřeva ........................ 29 3.12 Dřevokazné houby .............................................................................................. 30 3.13 Dřevokazný hmyz ............................................................................................... 31 4. Materiály a metodika .................................................................................................. 32 4.1 Příprava na měření ................................................................................................ 32 4.2 Vlhkostní průzkum objektu .................................................................................. 32 4.3 Posouzení oken ..................................................................................................... 32 4.4 Posouzení fasády................................................................................................... 32 4.5 Dendrochronologický průzkum ............................................................................ 33 4.6 Mikroskopické určení druhu dřeviny.................................................................... 33 7
4.7 Příprava vzorků pro dendrochronologické datování............................................. 34 4.8 Měření vzorků....................................................................................................... 35 5. Výsledková část práce ................................................................................................ 36 5.1 Identifikační údaje ................................................................................................ 36 5.2 Širší souvislosti ..................................................................................................... 37 5.3 Přírodní podmínky ................................................................................................ 37 5.4 Areál jeho využívání............................................................................................. 38 5.5 Technická zpráva .................................................................................................. 39 5.6 Výsledky posouzení napadení konstrukce............................................................ 39 5.6.1 Vysvětlení zobrazování.................................................................................. 39 5.6.2 – Pohled na jižní stěnu (Obr. 5.7) .................................................................. 41 5.6.3 – Pohled na východní stěnu (Obr. 5.12) ........................................................ 43 5.6.4 – Pohled na severní stěnu (Obr. 5.17)............................................................ 45 5.6.5 – Pohled na západní stěnu (Obr 5.22)............................................................ 47 5.6.6 – 1. Nadzemní podlaží (obr. 5.26) ................................................................. 49 5.6.7 – 2. Nadzemní podlaží (Obr. 5.31) ................................................................ 51 5.6.8 – 3. Nadzemní podlaží (Obr. 5.36) ................................................................ 53 5.7 Ozdobné prvky na fasádě...................................................................................... 55 5.8 Hodnocení oken .................................................................................................... 57 5.9 Hodnocení schodišť .............................................................................................. 61 5.10 Hodnocení dveří.................................................................................................. 63 5.11 Požadavky uživatelů stavby................................................................................ 64 5.12 Návrh sanačních opatření.................................................................................... 64 5.13 Analýza druhu dřeviny........................................................................................ 65 5.14 Výsledky Dendrochronologie ............................................................................. 65 5.15 Tepelné vlastnosti pláště budovy........................................................................ 66 6. Diskuze ....................................................................................................................... 69 6.1 Použité dřeviny ..................................................................................................... 69 6.2 Zachovalost stavby ............................................................................................... 69 6.3 Hodnota stavby a její budoucnost......................................................................... 69 6.4 Umístěné horolezecké stěny ................................................................................. 70 6.5 Využití stávajících komínů ................................................................................... 71 7. Závěr ........................................................................................................................... 72 8. Summary..................................................................................................................... 73 9. Literatura..................................................................................................................... 74 Normy ............................................................................................................................. 75 10. Seznam příloh ........................................................................................................... 76 Příloha č 1 Tepelné posouzení stávajícího stavu ........................................................ 77 Příloha č 2 Tepelné posouzení varianta A .................................................................. 80 Příloha č 3 Tepelné posouzení varianta B .................................................................. 83
8
1. Úvod Dřevo je jedním z prvních materiálů, se kterými člověk odpradávna žil a zacházel s nimi. Naučil se je zpracovávat a vytvářel si z něho pomůcky k běžnému životu, ale i svoje obydlí. Postupem času mu nestačilo jen přežít, ale tím, co dělal, se snažil dát najevo, co umí. Dnes žijeme v rychlé a moderní době. V krajině, ve městech, které dříve patřili našim předkům. Pořád se učíme spousty nových věcí a ty staré zapomínáme. Nevšímáme si budov stojících kolem nás, výtvorů zanechaných našimi předchůdci. Budov, kolem kterých denně chodíme, na nichž ukázali svoji řemeslnou zručnost a um. Doslova stavebních památek, o které se musíme starat a vážit si jich. Dělat všechno proto, aby se z nich mohly těšit i další generace. Hrázděné domy, stavby s historickým skeletem, mají nezastupitelné místo ve vývoji dřevostaveb. Řemeslná náročnost a propojení tesařské konstrukce se zděnou výplní k vytvoření funkčního systému stavby je ukázkou mistrovství našich předků. Dnešní moderní systémy jsou pokračováním a zdokonalením historického skeletu prázdněných budov. V tom spočívá hodnota hrázděných staveb. Abychom se mohli o tyto památky správně starat, musíme pravidelně zjišťovat jejich zdravotní stav, rozhodovat, které části je nutné vyměnit a jak postupovat při jednotlivých zásazích do konstrukcí budov. K tomu nám slouží stavebně technický průzkum objektu, který je předmětem této práce. Pro správnou údržbu stavby je zcela rozhodující včasné rozpoznání poškození konstrukce a určení vhodného postupu při opravách, což nejvíce ovlivňuje délku života stavby.
„Stupeň úcty ke stáří udává stupeň ušlechtilosti a pravé ceny u všech národů a kultur“. Ladislav Klíma
9
2. Cíl práce Cílem diplomové práce je vypracování výkresové dokumentace stávajícího stavu hrázděného objektu veslařského střediska Masarykovy univerzity v Brně. Práce se zaměří na posouzení zdravotního stavu jednotlivých prvků konstrukce obvodového pláště budovy a dendrochronologické datování objektu. Součástí práce je návrh sanačních opatření, která povedou k zachování historicky cenného pláště budovy.
10
3. Literární přehled
Obr. 3.1 – Pohled na východní stěnu řešeného objektu
3.1 Princip hrázděných staveb Hrázděná stěna je dřevěná rámová konstrukce, která je tvořena tesařským spojením svislých a vodorovných hraněných trámů větších průřezů. Kovové spojovací součásti jsou jen pomocnými zajišťovacími prostředky. Tato soustava je zajištěna vzpěrami. Kromě trámů majících nosnou funkci se v hrázděných konstrukcích objevují výměny neboli paždíky, jejichž účelem je dělit vzniklá pole na menší díly. Vytvořený dřevěný rám je vyplněn cihelným zdivem, dříve také dřevěným proutím a hliněnou mazaninou, nebo skládaným kamenivem. Tato výplň dřevěného rámu nemá nosnou funkci a nepřenáší zatížení. Hrázděná stěna je zajištěna proti posunu jen v rovině stěny. Proto musí být v kolmém směru spojena od místa k místu s jinou hrázděnou stěnou vnější nebo vnitřní. Tímto způsobem je utvořena hrázděná konstrukce. Zpravidla každé patro hrázděné budovy má samostatnou konstrukci. Někdy mohou některé nebo všechny sloupky probíhat dvěma i třemi etážemi, takže konstrukce dvou nebo tří pater tvoří částečný nebo úplný celek. 11
3.2 Historie hrázděných staveb Nejstarší známý doklad hrázděné konstrukce je z tureckého Catal Hüyüku, kde se hrázděné zdivo použilo před více než 8 000 lety. Ladislav Bukovský a Pavel Kubů a kol. citace Z doby před rokem 1200 se nedochovaly téměř žádné dřevěné stavby, ale z písemných pramenů se dozvíme, že již dříve byly hrázděné konstrukce známy. Hrázděné stavby (vzniklé po roce 1200) se liší podle zeměpisné oblasti původu a doby svého vzniku. Rozeznáváme tři charakteristiky historických hrázděných konstrukcí:
Obr. 3.2 – Charakteristiky historických hrázděných konstrukcí (Stavební nauka tesař)
Alemanské Tento způsob stavění je charakteristický velkými vzdálenostmi sloupů v hrázděné stěně. Při použití větších vzdáleností je přirozené, že bylo nutné používat i větší průřezy sloupů. Prvky byly často délkově nastavovány přeplátováním, které bylo
12
umístěno přímo na sloupech. Sloupy často stojí přímo na základech. Dřevěné podlahy v každém podlaží jsou viditelné z vnějšku. Francké Charakteristickým znakem je větší zdobnost použitých dřevěných prvků. Na fasádách můžeme často vidět ozdobné kosočtverce, ohnuté vzpěry s dekoračními výstupky. Často se setkáváme se vzpěrami přes celou stěnu, které jsou často ohnuté. Dalším rozpoznávacím znakem je menší vzdálenost sloupků než u Alemanského stylu. Paždík nadpraží je umístěn výše než paždík hrázdění. Saské Saský styl poznáme podle nejmenších vzdáleností mezi sloupy a malým výskytem výztužných vzpěr. Nečastěji se jako výplně používá cihelné vyzdívky nebo výplně zdobenými dřevěnými tabulemi. Okna dosahují až k rámu. Paždíků je užito v menší míře.
3.3 Vývoj hrázděných staveb v ČR Na české území proniklo hrázděné zdivo spolu s německými přistěhovalci ze severozápadní Evropy. Nejdříve se s ním setkáváme v městských staveních a hradech. Téměř výhradně je použito v kombinaci s roubenou nebo zděnou stavbou. Nejstaršími dokladovanými památkami v Čechách je skupina hrázděných domů na náměstí v Chebu zvaných Špalíček. Na hradě Karlštejně bylo ve 14. století vybudováno 3. patro jako hrázděná konstrukce. Od konce 15. století se tato konstrukce uplatňovala i v menších městech a na venkově, nejčastěji v severních a východních Čechách. Nejstarší známé objekty ze 17. a 18. století jsou kolna a sýpka v areálu renesanční tvrze v Dolní Hraničné z roku 1699 a v okrese Cheb věžovité špýchary. Původně pouze jednoduchá konstrukce trámové kostry, dochovaná u horských domů, se od 2. poloviny 18. století měnila v bohatě zdobenou stěnu. Řemeslníci častěji přidávali prohnuté nebo vyřezávané trámce, ondřejské kříže a různé další ozdobné motivy. Nejvyšších estetických hodnot dosáhlo hrázděné zdivo na Chebsku na přelomu 18. a 19. století.
13
3.4 Vývoj hrázděných staveb v Evropě Francie Se vznikem měst ve 12. století vznikl jako jinde v Evropě městský dům. Byl úzký, protáhlejšího půdorysu a míval jedno až čtyři poschodí. Ve Francii se dochovaly hrázděné domy ze 14. století, původně měly doškovou střechu nebo střechu z oblých pálených tašek. Německo Městský výstavní dům byl vícepodlažní. Obytná podlaží byla ve vyšších patrech. Přízemí bylo celkově nebo z větší části pojato jako hala. Zvláště v bohatých městech, jako například Kolín nad Rýnem, byly hrázděné stavby často velice členité. Ke konci středověku se objevují nájemné domy pro úředníky, lékaře a notáře. Většina městských řadových domů měla hrázděné konstrukce. Ve středověku se k domům často přistavovala kamenná komora kvůli ochraně obyvatel a majetku před požáry. Kromě městských domů můžeme najít i hrázděné kupecké domy nebo i veřejné budovy jako radnice (Michselstadt, rok 1484). V pozdějším období do hrázděných staveb pronikají prvky antické architektury jako je například vrubořez nebo vějířové rozety (Hoxter, Huttesches Haus, 16. stol. východní Vestfálsko) Anglie Anglie je jako ostrovní stát částečně izolovaná. Hrázděné stavby se zde začaly stavět díky cestám šlechticů po Francii. Nejčastěji byly použity kamenné výplně a stavba byla postavena na kamenném soklu („half-timber“). Takto vypadaly zejména městské domy. Sloupky měly velmi blízko sebe, vzpěry často kosočtverečné nebo zaoblené. Charakteristickou stavbou je Chaster, Stanuly Palace (rok 1591) – raně Alžbětínská „černobílá“ polohrázděná konstrukce se sedmi bočními štíty. Nalezneme na ní typické zaoblené vzpěry a velká značně členěná okna. Vpravo na obrázku 2.3 je Radnice, Michelstadt rok 1448. Pod ní můžete vidět radnici v Ledbury/Herefordshire. Obr. 3.3 – (Evropská architektura)
14
3.5 Názvosloví hrázděných staveb
Obr. 3.4 – Názvosloví
3.5.1 Práh Je to trám obdélníkového nebo čtvercového průřezu, jenž tvoří základ konstrukce. Nejčastěji bývá položen na podezdívce. Práh je nejvíce namáhaným dílcem. Je vhodné ho zhotovit z materiálu lépe vzdorujícímu vlhku, například z borovice, modřínu nebo dubu. Ale často bývá ze stejného dřeva jako zbytek konstrukce, nejčastěji jehličnatého měkkého. Práh se nastavuje vždy pod sloupkem a to rovným plátem. V rozích je nejčastěji použito rovné přeplátování nebo přeplátování kryté na pokos. Práh pod vnitřní stěnou se připojuje k prahu obvodovému nejčastěji rovným přeplátováním, nebo přeplátováním rybinovým krytím či bez krytí. Práh musí ležet na soklu, vhodně ukotven a izolován.
15
3.5.2 Sloupky Sloupky se čepují do prahu buď obyčejným středním čepem, nebo čepem křížovým. Rožní sloupky se čepují středním čepem, bývají více zatíženy, a proto jsou často o několik centimetrů silnější. Osová vzdálenost sloupků je 75 až 200 cm. Nejčastěji je vzdálenost 1 m. Sloupky tvoří ostění dveřních a okenních otvorů.
3.5.3 Ližina neboli vaznice Vaznice je orientována stejně jako práh. Je položena vodorovně přes sloupky, které jsou do ní začepovány. Nastavení je možné pouze nad sloupkem, a to šikmým plátem. Nastavovat by se měla pouze v nevyhnutelných případech, kdy není možné, aby byla v celku. V rozích je stejně spojena jako prahy.
3.5.3 Vzpěry Vzpěry vyztužují stěnu v podélném směru a jsou čepovány mezi práh a ližinu. Čepovány jsou šikmo, a to spodními konci blíže k sobě, aby se boční síly působící na stěnu co nejdříve přenášely do základů. Při špatné poloze vzpěry by se po menší deformaci stěny mohly její čepy vytáhnout z dlabů. Vzpěry je vhodné čepovat v minimální vzdálenosti 8 cm od dlabů sloupků, aby nedošlo k vyštípnutí dřeva při přenášení sil. Výjimečně mohou být vzpěry čepovány mezi práh a sloupky.
3.5.4 Paždíky Jsou vodorovné trámce, které tvoří parapet a nadpraží u oken, nebo rozdělují pole na menší konstrukční díly. Do vzpěr a sloupků jsou nejčastěji začepovány, přeplátování není vhodný spoj, z důvodu značného oslabení obou profilů. Profil paždíků je stejný nebo o něco menší než u sloupků. Ke zvýšení stability mnoho nepřispívají, používají se spíše proto, aby bylo snazší hrázděnou konstrukci vyzdít. Nejčastěji se paždíky čepují po 1 m.
16
3.5.4 Stropnice Stropnice se kampují přes ližinu nejlépe s přesahujícím zhlavím. Kamp je střední odsazený křížový, na rozích rybinový. Strop bývá nejčastěji běžný dřevěný trámový. Stropnice se může osadit na každý sloupek osově, pak je pro další patro nebo krov potřebí dalšího prahu a celá konstrukce se opakuje. Každé patro tedy tvoří samostatný celek. Tento způsob má svoje důsledky v boční stěně, kde ližina dolního patra i práh patra horního musí být děleny vloženými kusy stropnic, čepovanými kolmo do předposlední stropnice okolo boční stěny. Tyto kratší prvky nazýváme kráčata. Při druhém způsobu jsou stropnice uloženy těsně vedle sloupků tak, že ližina i práh mohou být nahrazeny jediným trámem i ve stěnách čelních. Ukládat stropnice nezávisle na rozložení sloupků je nevýhodné, protože musíme použít větší průřez ližiny. Ztrácí se při tom také možnost upevňovat stropnice ke sloupkům i bokem, kterým se tím brání v případném klopení a vybočování.
3.6 Tesařské spoje Tesařské spoje jsou konstrukční spojení dvou a více prvků v dřevěné konstrukci. Způsob vazby závisí na druhu a velikosti namáhání, na poloze spojovaných dřevěných prvků a na směru jejich vláken. Vazba musí být jednoduchá, účelná a musí respektovat technologické zvláštnosti dřeva. (Reinprecht, Štefko, 2000)
3.6.1 Základní konstrukční spoje dřevěných konstrukcí se podle způsobu spojování dělí na: a) Sraz b) Plátování c) Lípnutí d) Zapuštění e) Čepování f) Přeplátování g) Kampování h) Osedlání.
17
3.6.2 Sraz Sraz je nejjednodušší spoj, kdy se dřevěné prvky k sobě přikládají čely. Používá se při prodlužování nebo nastavování prvků. Na sraz se spojuje tam, kde je dřevěný prvek podepřený po celé délce (například pozednice) nebo je podepřený částečně. Spoj však v každém případě musí být nad podporou. Postranní vybočení, pokud srazy nemají čep nebo klín, se zabezpečují skobami. Při zpevnění příložkami spoj odolává i zatížení tlakem. (Reinprecht, Štefko, 2000) Srazy mohou být : tupé, šikmé, klínočelé, kosé.
Obr. 3.5 – Sraz (ČSN 73 3150)
3.6.3 Plátování Jedná se o podélné nastavování prvků (prodlužování), při kterém se spojované prvky stýkají částí čel i částí podélných ploch (plátem). Tyto spojení lze použít i tam, kde spoj dvou trámů není podepřený. Pokud jsou pláty zabezpečeny spojovacími prostředky, spojované prvky mohou odolávat i namáhání ohybovým momentem nebo tahovou silou. Pláty mohou být zabezpečeny pro rozevření skobami nebo klíny. (Reinprecht, Štefko, 2000) Plátování dělíme podle tvaru dosedajících ploch na rovné a šikmé. Podle tvaru plátů na: rovnočelé, šikmočelé, klínočelé, s ozubem.
Obr. 3.6 – Plátování (ČSN 73 3150)
18
3.6.4 Lípnutí Je nejednoduším spojem dvou navzájem kolmých nebo šikmých prvků, přičemž čelo jednoho prvku se jednoduše přiloží k podélné ploše druhého prvku. Spoj není odolný vůči přenášení ohybového momentu a má charakter kloubového propojení. Používá se pro připojení prvku, který je namáhaný na centrický tlak. Spoj je zpravidla zabezpečen skobami nebo příložkami. Ve speciálním případě tahaného sloupku (věšáku) v soustavě věšadla je spoj doplněný o objímku z pásové oceli, která přebere tahové namáhání. Podle úhlu, který svírají oba dva spojované dřevěné prvky, rozeznáváme lípnutí a) kolmé, b) šikmé. (Reinprecht, Štefko, 2000)
Obr. 3.7 – Lípnutí (ČSN 73 3150)
3.6.5 Zapuštění Jedná se o spoj dvou navzájem kolmých nebo šikmých prvků, přičemž čelo jednoho je zapuštěné celou dosedající plochou do odpovídajícího výřezu v druhém prvku. Spoj tak dosáhne vyšší odolnost vůči sesmyknutí. Používá se například na kotvení vzpěr soustavy vzpěradla nebo na kotvení pásků. Zapuštění se podle úhlu, který svírají oba dva spojované dřevěné prvky, dělí na: 1. kolmé a) rovnočelé b) šikmočelé 2. šikmé a) jednoduché b) dvojité c) zadrápnutí. Při šikmém zadrápnutí je potřebné zjistit odolnost spoje vůči smyku v prvku, ke kterému je spoj realizován. (Reinprecht, Štefko, 2000)
Obr. 3.8 – Zapuštění (ČSN 73 3150)
19
3.6.6 Čepování Jedná se o spoj dvou navzájem kolmých nebo šikmých prvků. Na konci jednoho z nich je čep a na boční ploše druhého dlab (otvor odpovídající čepu). Spoj přenáší příčnou sílu z připojeného prvku ve všech směrech a spolehlivě kotví zejména prvky namáhané na tlak. Při rybinovém čepování je spoj schopný přenášet i tahové namáhání. U dimenzování čepového spoje je ale třeba počítat s oslabenými průřezy. Používá se na spojení výměn s vaznými trámy, kotvení sloupků a vzpěr, spojení krokví ve vrcholu a pásků s jinými prvky. U krokví se spojení čepů nazývá ostřih. Podle úhlu, které svírají spojované prvky, je přeplátování a) kolmé, b) šikmé, dále podle výšky čepu je a) procházející b) neprocházející, podle tvaru čepů a) rovné b) rybinovité, a to jednostranné nebo dvojstranné c) křížové d) úhlové e) rohové, a to kolmé nebo šikmé f) kónické g) trojúhelníkové „na pokos“. (Reinprecht, Štefko, 2000)
Obr. 3.9 – Čepování (ČSN 73 3150)
3.6.7 Přeplátování Je to spoj navzájem na sebe kolmých nebo šikmých prvků, ve kterých jsou zářezy navzájem si odpovídající, takže hloubka přeplátování se rovná součtu hloubek obou zářezů. Při přeplátování se prvky spolehlivě prováží, ale oslabené průřezy nedovolují jejich větší namáhání. Úplné přeplátování se používá všude tam, kde plochy spojovaných prvků mají lícovat, například na spojení vaznic. Rybinové přeplátování částečně přenáší i ohybový moment, proto se uplatňuje při připojení zavětrovacích ztužidel, pásků ke sloupkům a vaznicím, nebo také pro spoj krokve a hambalku, nebo krokve a kleštiny. Podle úhlu, který svírají spojované dřevěné prvky, je přeplátování a) kolmé b) šikmé. Přeplátování se dělí i podle hloubky zářezů (výřezů) a) úplné b) částečné.
20
Podle tvaru zářezů (výřezů) a) rovné, b) rybinové, a to jednostranné nebo oboustranné c) rohové, a to obyčejné, zešikmené jednostranné, zešikmené oboustranné d) trojúhelníkové e) čelné. Podle délky spoje a) průběžné b) kryté, a to rovnočelé nebo šikmočelé. (Reinprecht, Štefko, 2000)
Obr. 3.10 – Přeplátování (ČSN 73 3150)
3.6.8 Kampování Jedná se o spoj dvou navzájem na sebe kolmých nebo šikmých prvků, přičemž jeden z nich nebo oba dva mají odpovídající si zářezy, potřebné pro vzájemné osazení obou spojovaných prvků. Hloubka zapuštění se rovná hloubce jednoho zářezu. Kampování se používá tam, kde se klade důraz na minimální oslabení dřevěných prvků. Dle úhlu, který svírají oba spojované prvky, rozlišujeme kampování a) kolmé b) šikmé. Podle počtu zářezů se jedná o kampování a) jednostranné b) oboustranné, a to jednoduché nebo dvojité. Podle tvaru zářezů a) rovné b) rybinové jednostranné nebo oboustranné c) křížové. (Reinprecht, Štefko, 2000)
Obr. 3.11 – Kampování (ČSN 73 3150)
21
3.6.9 Osedlání Jedná se o spojení dvou prvků ležících v různých rovinách, z nichž jeden má zářez (sedlo) a druhý je zpravidla bez zářezu. Při osedlání se empiricky stanovená hloubka zářezu rovná 1/3 výši prvku. Podle tvaru a způsobu vytvoření zářezu je osedlání a) průběžné, a to boční, nárožní nebo úžlabní b) neprůběžné.
Obr. 3.12 – Osedlání (ČSN 73 3150)
Tesařské spoje je třeba zabezpečit odborně, přesně a pečlivě podle návrhu spojovacími dřevěnými nebo ocelovými prostředky. Zabezpečení brání vzájemné změně polohy spojovaných dřevěných prvků nebo vysunutí (vypadnutí prvku ze spoje). Spoje se zabezpečují buď shodným druhem spojovacího prostředku (svlak, hřebíky, svorníky apod.), nebo kombinací různých druhů (např. spona – svorník). (Reinprecht, Štefko, 2000)
3.7 Výplně Ve středověku se nejprve jako výplně používaly výplety proutím, které byly potřeny mazaninou z bláta nebo hlíny až do síly trámů. Do mazaniny se pro zlepšení vlastností přidávala například slámová řezanka nebo jiné stonky rostlin. Mazanina bývala světle tónována k dosažení
barevného
kontrastu
s
trámy,
které
se
napouštěly či natíraly černě nebo tmavohnědě. Takto vymazaná pole mohla být místy zdobena malovaným ornamentem nebo geometrickými tvary, vtiskovanými do čerstvě nahozené hlíny prsty či hřebenovitým nástrojem. Obr. 3.13 – Druhy výplní(Sanace starých staveb strana 290)
22
Obr. 3.14 – Ukázka hrázděné fasády (Die Holzkonstruktionen Franz Stade Leipzig)
Od poloviny 17. století se objevily hrázděné konstrukce vyzdívané cihlami nebo lomovým kamenem. Vyzdění cihlami bylo z vnější strany přiznáno (Jednotlivé cihly byly z vnější strany stěny viditelné.). Tento způsob výstavby je velice dekorativní a utváří typickou fasádu hrázděného domu. Při vyzdívané výplni je třeba zabezpečit dostatečnou vazbu mezi dřevěnou konstrukcí a zděnou výplní. Je třeba před vyzděním do výplně přibít trojúhelníkové lišty, které tuto vazbu zabezpečí a zamezí vypadnutí vyzděné výplně při rozměrových změnách dřevěné konstrukce. Stejného účinku můžeme dosáhnout i jinými vhodnými způsoby, jako například použitím dřevěných hřebů přibíjených zevnitř do výplně a jejich následným zazděním. (Die Holzkonstruktionen Franz Stade Leipzig)
Obr. 3.15 – Ukázky zajištění vazby mezi hrázděním a výplní (Die Holzkonstruktionen Franz Stade Leipzig)
23
3.8 Historické způsoby ochrany dřevěných konstrukcí Jedním z prvních způsobů ochrany dřevěné konstrukce je v první řadě volba vhodné dřeviny. Nejnamáhanější částí hrázděné konstrukce je práh. U něj je nejvhodnější použít dubové dřevo. Větší trvanlivost než smrk nebo jedle má také borovice a modřín. Proto jejich dřevo bylo využito mimo prahu například na nárožní sloupky, které jsou vystaveny větším účinkům povětrnosti. Dalším způsobem ochrany konstrukce je správný výběr materiálu. V literatuře se můžeme dočíst, že je nutné používat dřevo zdravé, nenapadené houbou ani hmyzem, s dokonale odstraněnými zbytky kůry a lýka (aby neměl dřevokazný hmyz kam klást svá vajíčka). Opracování a povrchovou úpravu můžeme zařadit mezi další způsoby ochrany. Hrázděné stavby byly často tesány nebo hoblovány, což se příznivě projevilo na jejich životnosti. Dále mohl být povrch chráněn různými nátěry jako například přírodními oleji, volskou krví, vápnem, což příznivě ovlivňovalo životnost použitého dřeva. Trámy se také napouštěly sloučeninou sazí a loje nebo lněným olejem.
3.9 Hrázděné konstrukce v historii a dnes (novodobé hrázděné stavby) Hrázděný dům v sobě spojil několik výhod: dřevěná kostra dala domu dostatečnou pevnost a díky použití zdiva pouze jako výplně, mohl dům značně zúžit šířku zdí, a tím ušetřil nezanedbatelnou plochu zastavěného prostoru. Použití cihelných výplní snížilo nebezpečí požáru v dřevěné stavbě. Hlavní výhodou byla cenová výhodnost, zvláště u levnějších konstrukcí, které nepotřebují značný objem zdiva jako tepelnou izolaci. Hrázděné zdivo se objevuje u rekreačních objektů, železničních skladišť a dalších výrobních budov. Další výhodou je nízká hmotnost konstrukce, hlavně u přístaveb a dostaveb stávajících objektů, zbytečně nezatěžuje původní konstrukce, a tak můžeme její vlastnosti výhodně zúročit.
24
Obliba hrázděných staveb vrcholí na konci 19. stol., kdy se můžeme i u zděných staveb setkat s falešným hrázděním, které plní pouze estetickou funkci. Na začátku 19. stol. se v severní Americe z tradičního historického skeletu vyvinul systém o něco jednodušší – systém Ballon frape a Platform frame. V Evropě se o něco později z tradiční hrázděné konstrukce rozdělily do tří vývojových směrů: skeletové stavby, modulový systém dřevěných staveb a rámová stavba. V německy mluvících oblastech se tradiční hrázdění užívá nadále v maloměstském a venkovském prostředí. Konstrukce hrázděných staveb do jisté míry ovlivnily i ocelové konstrukce. Na konci dvacátého století dochází k dalšímu rozvoji dřevěných konstrukcí, ovšem o stavbách s tradiční hrázděnou konstrukcí můžeme mluvit spíše ojediněle. Hlavním důvodem je řemeslná náročnost výstavby těchto staveb a neustálé zvyšování hodnoty lidské práce.
Obr. 3.16 – (www.tradicnidum.cz) a Obr. 3.17 – (http://stavba.tzb-info.cz)
3.10 Dendrochronologie Dřevo je přírodní materiál, který každý rok vytváří tloušťkový přírůst - letokruh. Letokruhy se vytváří o různé šířce v závislosti na stáří a druhu dřeviny, na stanovištních podmínkách, sociálním postavení stromu v porostu, pěstebních opatřeních a podobně. (Šlezingerová, Gandelová 2002). Dendrochronologie je metoda datování dřeva, která je založena na měření šířek letokruhů (Douglass 1935). Vzniklá letokruhová řada je porovnána se standardní
25
chronologií. Standardní chronologie vzniká postupným překrýváním letokruhových sekvencí směrem do minulosti (Rybníček 2003). Vztahu mezi počasím a šířkou letokruhů stromů rostoucích v určitě oblasti si všiml
již
Leonardo
da
Vinci.
Další
dendrochronologie je vynález mikroskopu.
důležitým
předpokladem
pro
vznik
První, kdo si všimnul, že na základě
zkoumání letokruhů na příčném řezu lze jednotlivá dřeva mezi sebou časově zařadit, byl Andrew Ellicott Douglass. Byl to sice astronom hledající v šířce letokruhů závislost na slunečních cyklech, ale na základech jeho bádání byla dendrochronologie založena. Tato metoda datování spočívá na dvou základních principech. Prvním principem je, že šířka letokruhů je v podstatě reakcí na lokální klimatické podmínky. Tím pádem stromy stejného druhu rostoucí ve stejné oblasti dosahují značné podobnosti v šířce letokruhů zvláště v extrémních hodnotách. Druhý princip spočívá v tom, že na základě zkoumání těchto podobností lze, aby jednotlivé letokruhové řady různých vzorků byly navzájem spojovány překrýváním společných sektorů, a tím mohla být vytvořena specifická řada během staletí.
3.11 Poruchy 3.11.1 Porucha konstrukce Je každá změna jejího stavu oproti stavu původnímu, projevující se snížením její užitkové, estetické nebo památkové hodnoty i životnosti. V průběhu času se v každé konstrukci mohou buď dodatečně zjistit, nebo postupně vytvářet určité defekty, které charakterizujeme jako vstupní závady nebo vzniklé poruchy. Poruchy snižují fyzickou a ekonomickou životnost krovových konstrukcí a jejich hodnotu. Přičemž v kritické situaci mohou přerůst až do situace havarijní. (Reinprecht, Štefko, 2000)
26
3.11.2 Rozdělení poruch a) Závady – nejsou změnami oproti původnímu stavu. Jsou důsledkem použití chybných nebo nevhodných materiálů, nevhodných technologických postupů a nevhodných konstrukčních řešení. b) Běžná opotřebení – vyplývají z přirozeného stárnutí materiálů. U krovových konstrukcí nemají obvykle negativní dopad na jejich bezpečnost a užitné vlastnosti. c) Nevýznamné poruchy – nezpůsobují snížení bezpečnosti konstrukce, resp. způsobují jen nepatrné snížení její bezpečnosti a zhoršení užitných vlastností. d) Významné poruchy – mají za následek zjevné snížení bezpečnosti konstrukce a zhoršení jejich užitných vlastností, avšak konstrukce se ještě nenachází v havarijním stavu. e) Havarijní poruchy – vytvářejí kritický stav, kdy je vážně ohrožena bezpečnost a užitné vlastnosti konstrukce, resp. i celkového objektu. Podklady pro takové rozdělení poruch se získávají při terénních průzkumech. Ovšem při terénním průzkumu a jeho vyhodnocení existují i prvky subjektivity, konstatování určitého stupně poruchy může být tedy zatíženou subjektivitou. Při definování stupně významnosti poruchy je tedy nutné věnovat zvýšenou pozornost právě kvalitě průzkumových prací. (Reinprecht, Štefko, 2000)
3.11.3 Příčiny poruch Poruchy dřevěných krovů jsou obvykle důsledkem jednoho nebo více vlivů: a) přirozeného stárnutí dřeva i dalších konstrukčních a izolačních materiálů b) poškození střešního pláště s následným vtékáním dešťové vody c) biotické poškození dřeva houbami a hmyzem I) při nedostatečné konstrukční ochraně objektu (špatně navržení nebo nekvalitně provedená, resp. když nebyla uskutečněna požadovaná chemická ochrana dřeva) dnes se řídíme zásadami EN 460 a 351–1) II) při stárnutí a poškození izolace ve střešním plášti a při zanedbání údržby d) požáru
27
e) nadměrného zatížení konstrukce a jejích prvků (např. při záměně původní krytiny za těžší) f) pružně-plastického přetvoření nosné konstrukce a jejích prvků g) objemových změn dřevěných prvků (např. změnách vlhkosti prostředí) h) dynamických rázů z okolí (vyvolané např. dopravou, zemětřesením apod.) (Reinprecht, Štefko, 2000)
Na vzniku poruch se v daném smyslu podílejí 1. očekávané vlivy a) přirozené stárnutí dřeva b) projektované zatížení c) předpokládané změny vlhkosti a teploty d) další vlivy 2. neočekávané vlivy a) použití nevhodných nebo chybných materiálů b) nezjištěné vstupní technologické závady c)změny ve způsobu užívání d) živelné katastrofy e) další vlivy (Reinprecht, Štefko, 2000)
3.11.4 Projevy poruch Pro staticky významné poruchy krovů jsou typické následující vnější projevy nezřídka pozorovatelné pouhým zrakem např. trhliny, zvětšené deformace, uvolněné konstrukční spoje a další defekty. V kritické situaci může dojít až k havárii, například k prolomení krovu. Přesným určením typu, rozsahu a stadia poruch a současně i správnou analýzou jejich příčin se vytvářejí reálné možnosti, abychom se jim v budoucnosti pokud možno úplně vyhnuli nebo jejich vznik minimalizovali na přijatelnou míru. (Reinprecht, Štefko, 2000)
28
3.11.5 Poruchy vzniklé následkem abiotického poškození dřeva Poruchy vyvolané hlavně atmosférickou korozí dřeva, tj. účinkem slunečního záření, vody, kyslíku, extrémních nebo cyklicky se měnících teplot, větru písku, prachu, emisí apod. pokládáme za poruchy vznikající „přirozeným stárnutím dřeva“. Jsou typické pro venkovní
expozice
(Reinprecht,
1996). Obr. 3.18 – Abioticke poškozeni dřeva
Ve stropech a krovech nebývá problém přirozeného stárnutí dřeva významný, protože nedochází k souhlasnému účinku více způsobu najednou. V krovových konstrukcích dřevo stárne především vlivem kyslíku. Pokud ale nejsou dodrženy zásady konstrukční ochrany, mohou v dřevěných prvcích vznikat vlhkostní a teplotní napětí, která se za určitých situací projeví i změnami jejich geometrie (trhliny, tvarové deformace). Při vzniku větších trhlin a deformací vzniká nebezpečí poklesu únosnosti prvků, porušení spojů a dokonce změn funkčnosti celé konstrukce. Je také nutné zdůraznit skutečnost, že mechanické vlastnosti dřeva se zhoršují s nárůstem jeho vlhkosti až k hodnotě nesycení buněčných vláken. Prvky promočené vodou mají výrazně nižší nosnost a v mokrém stavu vzniká tedy i větší riziko jejich nevratného poškození vlivem trvalých i nahodilých zatížení. Velmi závažné poruchy krovů vznikají poškozením dřeva požárem a ve specifických případech i agresivními chemikáliemi ( krovy průmyslových budov, kde dochází ke kontaktu dřeva a odpadních agresivních par vznikajících při výrobě) (Reinprecht, Štefko, 2000)
3.11.6 Poruchy vznikající následkem biotického poškození dřeva Prvotní příčinou biotického poškození dřevěných krovů je voda. Vodu potřebují nejnebezpečnější škůdci dřeva – dřevokazné houby a dřevokazný hmyz. Obdobně je 29
potřebná i pro aktivitu méně závažných škůdců dřeva – plísní, dřevo zbarvujících hub a bakterií. Za specifickou formu biotického poškození dřeva pokládáme účinky chemicky agresivních výkalů ptáků, hlavně holubů. Stupeň a rozsah biologického poškození dřevěných krovů jednotlivými druhy dřevokazných hub a hmyzu významně závisí zejména na klimatických poměrech konstrukce a na použitém druhu dřeva. Vyšší vlhkost dřeva, nutná zejména pro dřevokazné houby, se udržuje především v těch objektech, kde nebyla navržena a realizována vhodná konstrukční ochrana, byly učiněny nevhodné rekonstrukční zásahy, resp. nebyl zajišťován správný režim údržby a provozování objektu včetně větrání. (Reinprecht, Štefko, 2000)
3.12 Dřevokazné houby Vytvářejí v dřevu hnědou, bílou nebo měkkou hnilobu, čímž výrazně zhoršují jeho mechanické vlastnosti. Například nahnilé dřevo s úbytkem hmotnosti 6 % vykazuje pokles rázové houževnatosti v ohybu 50 až 80 %, pokles pevnosti v ohybu 20 až 61 %, pokles v pevnosti v tlaku 12 až 27 % nebo pokles tvrdosti 18 až 25%. Výrazný pokles pevnosti
dřeva
způsobují
hlavně houby hnědého tlení, které výrazně depolymerují celulózu. Obr. 3.19 - Poškozeni dřevokaznou houbou
A Celulóza má ve dřevu obdobnou úlohu jako ocel v železobetonu, hniloba má tedy přímý dopad na zhoršení statické funkce dřevěných prvků a celé konstrukce. Vlivem hniloby se mění i další fyzikální vlastnosti dřeva (dochází ke změně barvy, poklesu hustoty, nárůstu nasákavosti, specifickým změnám sorpční kapacity apod.). Spolu se snížením funkční hodnoty konstrukce se zhoršuje i její estetické stránka. (Reinprecht, Štefko, 2000)
30
3.13 Dřevokazný hmyz V larválním stádiu poškozuje dřevo požerky. Následkem požerků vznikají v konstrukci více nebo méně závažné poruchy statického charakteru, a to v závislosti na velikosti, množství a lokalizaci požerků v jednotlivých prvcích konstrukce. Požerky a výletové otvory snižují i estetickou hodnotu poškozených částí. Ve středoevropském klimatickém pásmu je nejnebezpečnějším hmyzím škůdcem krovů z jehličnatého dřeva (zejména smrku a jedle) dobře známý tesařík krovový (Hylotrupes bajulus). Jeho bílé larvy vytvářející oválné požerky do velikosti 7 x 12 mm. Požerky jsou lokalizované typicky těsně pod povrchem dřevěných prvků, ale nezřídka je jimi poškozen celý jeho průřez. V krovech a stropech se často vyskytují i menší požerky kruhovitého tvaru způsobené červotoči. Například ve zhlavích shnilých trámů a pozednic z jehličnatého dřeva jsou to obvykle menší požerky s průměrem do 3 mm od červotoče umrlčího (Hadrobregmus pertinax), resp. v různých prvcích krovů a stropů z jehličnatého i listnatého dřeva požerky o průměru 1 až 2 mm od červotoče proužkovaného (Amonium punctatum). Prvky z dubového dřeva, hlavně jejich běl, poškozují larvy hrbohlava hnědého (Lyctus linearit) a hrbohlava parketového (Lyctus linearit), které vytvářejí systém kruhových požerků o průměru 1 mm. (Reinprecht, Štefko, 2000)
31
4. Materiály a metodika 4.1 Příprava na měření -
shromáždění dostupných podkladů pro průzkum objektu
-
zhotovení výkresové dokumentace
Na základě pokladů dodaných majitelem objektu bude vytvořena výkresová dokumentace, včetně pohledů ze všech čtyř stran. Tyto výkresy budou sloužit jako důležitá pomůcka pro zaznamenávání a průzkum celého objektu.
4.2 Vlhkostní průzkum objektu Pomůcky: blok, výkresy, tužka, odporový vlhkoměr. Vlhkost dřeva má největší vliv na životnost dřevěných prvků, protože určitá vlhkost je potřebná pro degradaci dřeva houbou nebo dřevokazným hmyzem. Zvýšená vlhkost je příznakem napadení dřevokaznou houbou. Vlhkost bude měřena přístrojem Hydrometete GANN M4050. Jednotlivé vlhkosti prvků budou zaznamenány do výkresové dokumentace, aby i později bylo zřejmé, kde byla vlhkost měřena.
4.3 Posouzení oken Pomůcky: fotoaparát, blok, výkresy, tužka. Oknům budou přidělena čísla a zhotovena fotodokumentace jednotlivých oken. Na základě této fotodokumentace bude vyhodnocen zdravotní stav. Okna budou posuzována jak z vnitřní tak i z vnější strany.
4.4 Posouzení fasády Pomůcky k průzkumu: baterka, fotoaparát, metr, pravítko, kladívko, tesařské kladivo s trnem, tužka, výkresová dokumentace (výkresy jednotlivých pohledů na budovu). Po příjezdu na místo je nutné posoudit zdravotní stav jednotlivých dřevěných prvků konstrukce hrázděného domu. K posouzení stavu budou použity smyslové metody - hlavně zrak, sluch, čich a hmat. Jednotlivé prvky budou důkladně prohlédnuty a poklepem bude zjišťováno, zda nejsou těsně pod povrchem napadeny dřevokazným 32
hmyzem nebo dřevokaznou houbou. Pro přesnou identifikaci budou prvky očíslovány na pohledu a jejich zdravotní stav bude pod přiděleným číslem zaznamenán do bloku. Při průzkumu bude průběžně pořizována fotodokumentace.
4.5 Dendrochronologický průzkum Pomůcky: Preslerův nebozez, tužka, desky na vývrty, výkresy (pro zaznamenání místa odběru vzorku). Základním předpokladem úspěšného datování vzorku, a tím i celého objektu, je správný odběr vzorků (Rybníček 2003). Pro odběr vzorků je třeba si vybrat vhodný prvek, ideálně v dobrém zdravotním stavu a bez velkých výsušných trhlin, nejlépe bez napadení dřevokazným hmyzem. Preslerův nebozez je třeba přiložit kolmo k ose prvku tak, aby byl získán vzorek s co největším počtem letokruhů s dobře čitelným příčným řezem. Vhodný prvek pro datování je dobré hledat. V ideálním případě může být nalezen podkorní letokruh, kterým můžeme přímo zjistit rok pokácení stromu, ze kterého je prvek vytvořen. Po příchodu na místo a nalezení vhodného prvku bude sestaven Preslerův nebozez. Při vrtání je důležité postupovat opatrně a neustále kontrolovat kolmost vrtání. V průběhu vrtání můžeme exraktorem kontrolovat hloubku vrtání. Když jsme s hloubkou spokojeni, zasuneme do vrtáku lopatku a opatrně vrták vyjmeme z prvku. Uvnitř vrtáku zasunutím lopatky dojde k vychýlení vzorku. Při vyjmutí vrtáku dojde k odtržení vzorku. Vyvrtaný vzorek opatrně přemístíme do připravených desek a do formuláře zaznamenáme významné skutečnosti – místo odběru, lokalita, číslo vzorku, ukončení vzorku.
4.6 Mikroskopické určení druhu dřeviny. Po pořízení vývrtů bylo makroskopicky zřejmé, že získané vzorky jsou z různých druhů dřev. Aby bylo bezpečně rozlišeno, o kterou dřevinu se jedná, bylo nutné jednotlivé vzorky mikroskopicky určit. Ze vzorků pro dendrochronologické datování budou žiletkou odebrány tři základní anatomické řezy a bude vytvořen dočasný mikroskopický preparát. 33
Na podkladní sklíčko bude pipetou vytvořena kapka vody, do které budou jednotlivé základní řezy přemístěny a přikryty krycím sklíčkem. Takto vytvořen dočasný
mikroskopický
preparát
bude
podroben
zkoumání
pod
světelným
mikroskopem, a na základě analýzy charakteristických elementů bude zjištěn druh dřeviny.
Obr. 4.1 - Odběr vzorků
Obr. 4.2 - Příprava vzorků
Obr. 4.3 - Připravené vzorky
Obr. 4.4 - Měření vzorku
4.7 Příprava vzorků pro dendrochronologické datování Pomůcky: připravené lišty s vyfrézovanou drážkou, lepidlo, fixační lepicí páska, ruční vrtačka, brusný nástavec, brusný papír.
34
Odebrané vzorky budou vlepeny do lišty s vyfrézovanou drážkou a zafixovány lepicí páskou. Při lepení je potřeba vzorky vlepit správně, a to stranou příčného řezu nahoru, aby po jejich obroušení bylo možné měřit šířky letokruhů. Pro další identifikaci vzorků je výhodné si lišty popsat, aby bylo jednoznačné, o jaký vzorek se jedná a nemohlo dojít k záměně vzorků. Po dokonalém vytvrdnutí lepidla bude ze vzorků odstraněna lepicí páska. Vzorek bude dále upnut do svěráku a pomocí ruční vrtačky a brousícího nástavce bude dokonale vybroušen. Na vybroušení bude použit brusný papír o zrnitosti 240.
4.8 Měření vzorků K měření byl použit software firmy Bernhard Knibe Software Development. Zařízení je složeno z měřícího stolu a datovacího programu PAST 32. Měřicí stůl je vybaven šroubovým posuvným mechanismem a impuls-metrem, který zaznamenává posuv desky stolu, a tím i šířku letokruhu (Rybníček 2003). Prvním krokem při měření je spuštění programu PAST 32, ve kterém se nejprve zadá číslo vzorku, druh dřeviny, oblast kde byly vzorky odebrány, případně další poznámky důležité k přesnému datování. Připravené vybroušené vzorky jsou dále měřeny na pracovním stole od nejstaršího letokruhu po nejmladší. Měří se vždy kolmá vzdálenost mezi letokruhy. To znamená nejkratší vzdálenost. Měřič sleduje stereolupou vzorek a kolečkem posouvá měřící stůl. Vzdálenost bude měřena automaticky s přesností na 0,01 mm; na konci letokruhu, stačí měření potvrdit kliknutím myši. Tento údaj se automaticky zaznamenává na počítači. Na konci měření se zaznamenává počet nezměřených letokruhů s označením typu ukončení vzorku.
35
5. Výsledková část práce 5.1 Identifikační údaje
Obr. 5.1 - Pohled z ulice Veslařská
Identifikační údaje Název objektu:
Loděnice šatny
Typ budovy:
Dvoupodlažní hrázděná stavba s podkrovím
Místo umístění:
Brno – Jundrov
Ulice:
Veslařská
Číslo popisné:
107/181
Parcelní číslo:
10
Katastrální území:
Jundrov 610542
Výměra:
1220 m2
Obec: Brno:
Jundrov
Kraj:
Jihomoravský
Vlastnické právo:
Masarykova univerzita, Žerotínovo náměstí 617/9, Brno, Brno-město, 60177
Nynější správce:
p. Hájek Pavel 36
5.2 Širší souvislosti
Obr. 5.2 - Mapa oblasti
Areál
veslařského
střediska
se
nachází v oblasti Žabovřeských luk, které jsou přírodním fenoménem města Brna. Jsou součástí Svrateckého přírodního koridoru, který propojuje prostor Brněnské přehrady s jihem města. Tato oblast je pozůstatkem meandrů řeky Svratky. Obr. 5.3 - Umístění v ČR
Přírodní ráz tohoto území již v minulosti tvořil výrazný rekreační předprostor Brněnské přehrady. Kolem řeky se nacházely rekreační louky, na které navazovaly sportovní areály a zahrádkářské lokality. Řeka sama se stala výsadní doménou vodáků.
5.3 Přírodní podmínky Řešené území se prostírá ve východní části Bobravské vrchoviny. Vlivem tektonických pohybů zde vzniklo relativně pokleslé území – Žabovřeská kotlina. Rovinatý reliéf dna kotliny tvoří písčitojílovité hlíny. Žabovřeská kotlina je řazena do teplé klimatické oblasti, průměrná roční teplota se pohybuje kolem 8,5°C. Nejteplejším měsícem je obvykle červenec s průměrnou teplotou 18,5°C, nejchladnějším leden s průměrnou teplotou-2,5 °C. Roční úhrn srážek činní v průměru 530–540 mm, převládající proudění větrů je severozápadní. Typickým jevem v řešené oblasti je tvorba místních inverzí za jasného klidného počasí, projevujících se tvorbou mlh a výrazně sníženými minimy teplot oproti volnému terénu. Průměrný roční průtok ve Svratce činí 8,1 m3/s, vodní režim je výrazně ovlivněn existencí Brněnské přehradní nádrže. Koryto řeky má lichoběžníkový tvar o šířce ve dně 23 – 35 m s proměnlivými sklony neopevněných břehů, hloubce 4,5 – 5,5 m. (územní plán městské části Brno - Jundrov) 37
5.4 Areál jeho využívání Vstupní budova – Veslařská č.p. 183 Tato budova je situována u vstupu do areálu. Ve spodní části je kancelář správce areálu. Dále se v této budově nachází horolezecká stěna, šatny, záchody a sprchy pro studenty i vyučující. V patře budovy nalezneme učebnu a kabinety. Červená budova – Veslařská č.p. 181 V této budově ve spodních patrech jsou uskladněny lodě a další vybavení pro vodní sporty. V prvním podlaží je místnost sloužící jako sklad, ostatní místnosti v objektu jsou nevyužívané. V objektu je dále nepoužívané sociální zařízení v havarijním stavu Další součásti areálu Areál se nachází na břehu řeky Svratky, jak je zřejmé s obrázku 5.4. Součástí areálu je tenisové hřiště. Dílna sloužící na opravy poškozených lodí. Molo sloužící ke vstupu do lodí a volná plocha vhodná na sportovní aktivity. Obr. 5.4 - Situace podle katastru nemohovitosti. Na situaci je zvýrazněna řešená budova.
Historie stavby Stavba po celou dobu svého života sloužila vodákům. Podvodně sloužila Německému veslařskému klubu. V horní části byl hostinec a byt hostinského. Poté přešla do majetku Masarykovi univerzity a v jejím užívání je dodnes.
38
5.5 Technická zpráva Základy – Předpokládaná konstrukce základů je z pásů z prostého betonu. Svislé konstrukce – Hrázděná stěna na podezdívce z plných cihel. Výplně nosného dřevěného skeletu jsou vyzděny z cihelného zdiva, které je z exteriérové strany viditelné. Příčky v objektu jsou vyzdívané z cihel nebo hrázděné konstrukce. Vodorovné konstrukce – Dřevěné trámové stropy. Zastřešení – Na objektu se nacházejí celkem tři střechy. Dvě z nich jsou pultové, pokryté asfaltovými pásy, jedna sedlová křížová a jedna sedlová polokřížová. Sedlové střechy objektu jsou pravděpodobně tvořeny krovy ze dřeva. Jako krytina byly využity pálené tašky typ „bobrovka“ na latích. Povrchy – Vnitřní stěny jsou opatřeny vápennou omítkou, na vnější straně je vidět hrázděná konstrukce, která je vyplněna cihelným zdivem. Podlahy – V objektu jsou v podstatě dva druhy podlah, a to betonová mazanina s cementovým potěrem, nebo podlaha prkenná (fošnová), natřená červenou barvou. Výplně otvorů – Okna objektu jsou dřevěná jednoduchá, vnitřní dveře s dřevěnými křídly v dřevěných zárubních, rovněž tak i vchodové dveře. Zdravotní technika: Umyvadla a klozetové mísy jsou porcelánové.
5.6 Výsledky posouzení napadení konstrukce V této části práce je znázorněno zjištěné poškození konstrukce budovy.
5.6.1 Vysvětlení zobrazování Na obrázku je znázorněn půdorys budovy a jednotlivými písmeny jsou označeny příslušné pohledy, aby bylo jednoznačné, která stěna je posuzována. a) Pohled na jižní stěnu b) Pohled na východní stěnu c) Pohled na severní stěnu d) Pohled na západní stěnu Obr. 5.5 - Označení stěn
39
Pro správné pochopení výkresů je nutné vysvětlit použité značení. Jak takové označení vypadá, je znázorněno na obrázku vpravo. a) Číslem v obdélníku jsou očíslovány jednotlivé dveřní výplně. b) Číslem v kolečku jsou označena jednotlivá okna. c) Velkým písmenem V a číslem jsou označena místa, kde byla měřena vlhkost. d) Velkým písmenem D a číslem jsou označena místa, kde byly odebrány vzorky pro dendrochronologické datování. Charakteristika označení prvků konstrukce 1. Zdravý prvek (zelená) Prvek vypadá v pořádku, bez známek napadení dřevokaznou houbou nebo dřevokazným hmyzem. Může být zvětralá povrchová úprava. 2. Malá naléhavost zásahu (modrá) Prvek je poškozen, ale není narušena jeho statická funkce v konstrukci. Můžeme místně nalézt poškození dřevokazným hmyzem, který není aktivní, nebo barevné změny povrchu vyvolané poškozením dřevokaznou houbou. Je vhodné použít chemickou ochranu prvku. Obr. 5.6 - Legenda
3. Střední naléhavost zásahu (fialová) Prvek je napaden dřevokaznou houbou nebo dřevokazným hmyzem. Jeho statická funkce je částečně ohrožena. Je nutné v krátké době prvek opravit vhodným sanačním zásahem. V této kategorii se nacházejí prvky, jejichž části by měly být vyměněny. Nestačí prvek pouze chemicky chránit. 4. Vysoká naléhavost zásahu. (červená) Prvek neplní svoji funkci v konstrukci. Je značně poškozen. Takto poškozený prvek je nutné vyměnit a konstrukci zajistit. Při takto poškozených prvcích nacházejících se v konstrukci, může dojít k částečnému nebo úplnému zřícení konstrukce.
40
5.6.2 – Pohled na jižní stěnu (Obr. 5.7)
41
Pohled na jižní stěnu Na obrázku je celkový pohled na řešenou Jižní stěnu budovy.
Obr. 5.8 – Pohled na Jižní stěnu
Detail JSA Oválné výletové otvory od dřevokazného hmyzu. Výška otvoru je 3 mm.
Obr. 5.9 – Výletové otvory
Detail JSB V tomto místě pravděpodobně nefungoval svod dešťové vody. Napadené dřevo bylo odstraněno. Otvor byl nově zazděn a svod nahrazen novým. Obr. 5.10 – JSB
Detail JSC Historické napadení prahu dřevokazným hmyzem.
Obr. 5.11 – JSC
42
5.6.3 – Pohled na východní stěnu (Obr. 5.12)
43
Detail VSB Detailní pohled na prasklinu vzniklou poškozením konstrukce a nefunkčností spodního sloupku. Prasklina je široká 25 mm spodní část nárožního sloupku zcela chybí. Obr. 5.13 – VSB Prasklina
Detail VSB Pohled na poškozené místo P3 z vnější strany.
Obr. 5.14 – VSB
Detail VSD Detailní pohled na napadený paždík. Značné napadení dřevokazným hmyzem a dřevokaznou houbou. Obr. 5.15 – VSD Poškozený paždík
Detail VSB Pohled na poškození ze spodu. Na obrázku je vidět sloupek, který je zcela uvolněn a neplní svoji funkci. Na svém místě drží díky vyzděným výplním. Obr. 5.16 – VSB Ze spodu
44
5.6.4 – Pohled na severní stěnu (Obr. 5.17)
45
Detail SSB Pohled na poškozený sloupek. Identifikováno napadení hmyzem a blíže nespecifikovanou dřevokaznou houbou. Obr. 5.18 – SSB
Detail SSB Při zkoumání rozsahu poškození prvku. Kladivo opatřené trnem proniklo hluboko do poškozeného prvku tak, že v něm samo zůstalo stát. Obr. 5.19 – SSB s kladivem
Detail SSB Práh hrázděné konstrukce je sice z dubového dřeva, ale je napaden dřevokaznou houbou. Detail poškození po několika úderech kladivem. Obr. 5.20 – SSB Poškození dřevokaznou houbou
Detail SSA V konstrukci byly v minulosti na několika místech vyvrtány otvory. Pravděpodobně na zjištění pevnosti prvku. Obr. 5.21 – SSA Starý vývrt
46
5.6.5 – Pohled na západní stěnu (Obr 5.22)
47
Detail ZSA Na obrázku můžeme vidět, že na fasádě zhlaví stropnice zcela chybí. Podle kusu železné úchytky se můžeme domnívat, že dříve byl v těchto místech svod dešťové vody. Obr. 5.23 – ZSA
Detail ZSB Pohled na ozdobné dřevěné výplně na fasádě budovy. Ozdobný ornament je vyřezán do desky, která je přidělána na dřevěnou výplň. Obr. 5.24 – ZSB
Detail ZSC Fotografie ozdobných prvků na štítě budovy.
Obr. 5.25 – ZSC
48
5.6.6 – 1. Nadzemní podlaží (obr. 5.26)
49
Detail P1 Poškození zatékáním srážkové vody. Část omítky ze stropu odpadla je vidět podhled a rákos. Obr. 5.27 – P1 z blízka
Detail P1 Pohled při stupu do místnosti. Kromě poškození P1 je na obrázku vidět uložení lodí v místnosti.
Obr. 5.28 – P1
Detail P2 Rozsáhlé poškození podlahy pod točitým schodištěm. Na několika místech podlaha zcela chybí. Značné napadení dřevokaznou houbou. Obr. 5.29 – P2_1
Detail P2 Při zjišťování rozsahu napadení byl nezáměrně odtrhnut kus podlahy.
Obr. 5.30 – P2_2
50
5.6.7 – 2. Nadzemní podlaží (Obr. 5.31)
51
Detail P4 V rohu místnosti 2.03 v oblasti komínu je vidět, že zatéká. Obr. 5.32 – P4
Detail P3 Nejpoškozenější místo obvodového pláště. Prasklina na obrázku je široká 22 mm a je skrze ni vidět ven. V oblasti poškození je i mírně propadlá podlaha a na zdi jsou vidět menší praskliny. Obr. 5.33 – P3
Detail P5 V místě komína v koupelně docházelo k zatékání. Místo bylo opraveno, ale příčina zatékání odstraněna pravděpodobně nebyla, a tak se problém objevil znovu.
Obr. 5.34 – P5
Detail P6 Střešní okno neplní správně svoji funkci, a tak skrze něj dochází k zatékání do budovy. Ostění okna je ve spodní části napadeno dřevokaznou houbou.
Obr. 5.35 – P6
52
5.6.8 – 3. Nadzemní podlaží (Obr. 5.36)
53
Detail P7 Poškození protékáním srážkové vody kolem komína ze strany místnosti 3.04
Obr. 5.37 – P7
Detail P9 a P10 Detail P9 a P10 P9 – viditelné místo na podlaze, kde protéká voda ze střešního pláště. P10 – na stěně a podlaze jsou vidět mapy od protékání vody okenní konstrukcí a pravděpodobně i střešním pláštěm. Obr. 5.38 – P9 a P10
Detail P8 Obrázek zatékání kolem komína ze strany místnosti 3. 03.
Obr. 5.39 – P9 a P10
Detail P9 Na stropě jsou jasně patrné mapy vzniklé zatékáním srážkové vody. Střešní plášť neplní správně jejich funkci.
Obr. 5.40 – P9 strop
54
5.7 Ozdobné prvky na fasádě
Obr. 5.41
Obr. 5.42
Obr. 5.43
Obr. 5.44
Obr. 5.45
Obr. 5.46
Obr. 5.47
Obr. 5.48
Obr. 5.49
Obr. 5.50
55
Legenda k obrázkům na str. 54 Obr. 4.41 Pohled na podhled přesahu střechy u jižní stěny budovy, kde můžeme vidět ozdobení pásků podpírajících vaznice střechy. Obr. 4.42 Pohled na výsek fasády jižní stěny budovy. Obr. 4.43 Ozdobná konzola pod střechou věžičky na východní stěně budovy podpírající krokev s ozdobným zhlavím. Obr. 4.44 Nárožní ozdobná konzola nad ližinou 1.NP. Obr. 4.45 Detailní pohled na ozdobnou konzolu umístěnou v místě stropnice na fasádě budovy Obr. 4.46 Pohled na ozdobné výplně západního štítu. Detail ZSC označený na pohledu na západní stěnu Obr. 4.47 Pohled na ozdobné výplně nad okny na východní stěně budovy Obr. 4.48 Pohled na zdobení štítu severní stěny Obr. 4.49 Pohled na ozdobné výplně východní stěny. Detail ZSB označený na pohledu na západní stěnu. Obr. 4.50 Pohled na ozdobné konzoly podpírající střechu věžičky ze severovýchodní strany 56
5.8 Hodnocení oken Na budově je použit stejný typ oken. Jedná se o jednoduchá dřevěná okna s jednoduchým zasklením. Závady Popraskaná povrchová úprava, částečně napadeny dřevokazným hmyzem a dřevokaznou houbou. Tmel držící sklo je často vypadaný. Nejvíce poškozenou částí je spodní vlys. Okna na severní straně vykazují častější zatékání, důvodem je pravděpodobně převažující proudění větru. Celkový stav 80% oken je ve špatném stavu a bylo by nutné je opravit. Jednalo by se o novou povrchovou úpravu, doplnění chybějících částí a nové tmelení kolem oken. Jednoduché zasklení oken je tepelně zcela nevyhovující. V případě, že by se ve stavbě měl realizovat zimní provoz, by bylo nutné všechna okna vyměnit a nahradit novými. Objekt:
Věž loděnice MU – okno č. 40 Typ konstrukce: Konstrukce: Zasklení: Druh kování: Stav: Povrchová úprava: Vady:
Obr. 5.51 – Okno č.40
Rozměry (mm): Hloubka osazení: Orientace: Vlhkost:
Obr. 5.52 – Okno č.40 exteriérová strana (měření vlhkosti)
Okno Jednoduché, neotevíravé, Jednoduché Špatný Emailová nátěrová hmota Hniloba v rozích konstrukce – napadení dřevokazným hmyzem, opadaný sklenářský tmel, popraskaná PÚ 740 x 1300 (š x v) 50 mm SV (azimut 45°) 15,6%
Obr. 5.53 – Okno č.40 interiérová strana
57
Objekt:
Obr. 5.54 – Okna č.28, 29. exteriérová strana
Věž loděnice MU – okna č. 28.29.30 Typ konstrukce: Okno (3 stejná okna vedle sebe) Konstrukce: Jednoduché, neotevíravé, Zasklení: Jednoduché Druh kování: Stav: Velmi špatný Povrchová úprava: Emailová nátěrová hmota Vady: Místně napadení dřevokaznou houbou, napadení dřevokazným hmyzem značné, opadaný skl. tmel, popraskaná a opadaná PÚ, Rozměry (mm): 960 x 22000 (š x v) Hloubka osazení 50 (mm): Orientace: 3 okna, S, SV, V (azimut 0-90°) Vlhkost: 14,6%
Obr. 5.55 – Okno č. 28 Opadaný sklářský tmel
Obr. 5.57 – Okno č. 28 Hniloba v rohu konstrukce
Obr. 5. 56 – Okno č. 29 Chybějící PÚ, popraskaná PÚ
Obr. 5.58 – Okno č. 29 Napadení konstrukce dřevokazným hmyzem
58
Objekt:
Věž loděnice MU okna č. 14.15.16.17.18 Typ konstrukce: Konstrukce: Zasklení: Druh kování: Stav: Povrchová úprava: Vady:
Obr. 5.59 – Okna č. 15, 16. exteriérová strana
Rozměry (mm): Hloubka osazení (mm): Orientace: Vlhkost:
Obr. 5.60 – Okna14, 15, 16, interiérová strana
Obr. 5.62 – Detail, opadaná PÚ
Okno (5 stejných vedle sebe) Jednoduché, 1/6 otevíravá Jednoduché Obrtlík, Špatný Emailová nátěrová hmota Hniloba v rozích konstrukce, napadení dřevokazným hmyzem, opadaný sklenářský tmel, popraskaná a opadaná PÚ, 960 x 1440 (š x v) 50 5oken, SZ, S, SV, V, JV, 16%
Obr. 5.61 – Okno 14, interiérová stran
Obr. 5.63 – Detail, opadaný skl. tmel
59
Objekt:
Věž loděnice MU – Okno č. 36 Typ konstrukce: Konstrukce: Zasklení: Druh kování: Stav: Povrchová úprava: Vady:
Rozměry (mm): Hloubka osazení (mm): Orientace: Vlhkost:
Okno Jednoduché otvíravé Jednoduché Obrtlík, Poškozená PÚ Emailová nátěrová hmota Na spodním vlisu zcela odstraněna povrchová úprava. Popraskaná PU. 1150 x 1500 (š x v) 50 J Neměřena
Obr. 5.64 – Okno č. 36 pohled z vnějšku
Obr. 5.65 – Okno č. 36 levý horní roh
Obr. 5.66 – Okno č. 36 pravý hodní roh
Obr. 5.67 – Okno č. 36 Zpevnění rámu okna kovovým úhelníkem
Obr. 5.68 – Okno č. 36 Detail pravého spodního rohu, poškozená povrchová úprava
Podklady pro hodnocení ostatních okenních výplní jsou přílohou této práce na přiloženém CD. Zdravotní stav okenních konstrukcí je velice podobný a výrazně se neliší.
60
5.9 Hodnocení schodišť V řešené budově jsou celkem tři schodiště. Jedno vnější sloužící jako vstup do 1.NP. Dvě vnitřní, první přímé, které vyrovnává rozdíl mezi místnostmi 2.12 a 2.13. Druhé točité propojující jednotlivá podlaží budovy. Objekt:
Věž loděnice MU – vnitřní točité schodiště Typ konstrukce: Schodiště Konstrukce: Točité schodiště Typ osazení: Vložené Otevřenost: Uzavřené Stav: Špatný Povrchová úprava: Emailová nátěrová hmota Vady: Napadení dřevokazným hmyzem, hniloba (zejména v dolní části) Rozměry (mm) 330 x 190 (š x v stupně): Počet stupňů: 32 Průměr schodiště (mm): 1950 Vlhkost: 14,3% Obr. 5.69 – Točité schodiště
Obr. 5.70 – Zapuštění stupňů do schodnice
Obr. 5.71 – Pohled na schodiště
Obr. 5.72 – Detail opotřebení stupňů
Obr. 5.73 – Popraskaná PU středového sloupu a poškození houbou
Schodiště je špatném stavu zvláště ve spodní části. Schodnice jsou značně opotřebené (obr. 5.72). 61
Venkovní schodiště s terasou zajišťuje přístup do 1.NP budovy. Objekt:
Loděnice MU – venkovní schodiště a terasa Typ konstrukce: Venkovní schodiště Konstrukce: Dřevěné stupně na ocelové konstrukci Typ osazení: Naložené Otevřenost: Otevřené Stav: Krátce po opravě Povrchová úprava: Emailová nátěrová hmota Vady: Napadené části vyměněny za nové. Bez vad. Rozměry (mm) 300 x 175 (š x v stupně): Počet stupňů: 18 Šířka (mm): 1360 Vlhkost: Neměřeno
Obr. 5.74 – Venkovni schodiště
Obr. 5.75 – Schodiště pohled od řeky
Obr. 5.76 – Ocelova konstrukce schodiště
Obr. 5.77 – Pohled ze schodiště na řeku
Obr. 5.78 – Vyměněné prvky světlejší barva
Při prvním průzkumu byla zjištěna poškození dřevokaznou houbou. Při dalším průzkumu konstrukce byly již napadené poškozené prvky vyměněny za nové, jak je patrné na fotodokumentaci.
62
5.10 Hodnocení dveří Objekt:
Věž loděnice MU Typ konstrukce: Konstrukce: Stav: Povrchová úprava: Vady: Šířka Výška Tloušťka křídla Vlhkost:
Dveře Dvoukřídlé masivní dveře Dobrý Emailová nátěrová hmota Bez významného poškození 2100 mm 1900 mm 53 mm 18%
Obr. 5.79 – Posuzované dveře č.06
Obr. 5.80 – Levé dveřní křídlo
Obr. 5.81 – Pravé dveřní křídlo
Obr. 5.82 – Dveře č. 06 měření vlhkosti
Obr. 5.83 – Detail kování
Podklady pro hodnocení dalších dveřních konstrukcí jsou přílohou této práce na přiloženém CD. Dveře budovy jsou funkční. Bylo by vhodné renovovat jejich povrch, případně doplnit chybějící časti dřevěných zárubní. Nebyla zjištěná významná poškození dřevokaznými houbami ani dřevokazným hmyzem.
63
5.11 Požadavky uživatelů stavby Jedním ze základních požadavků je zjištění stavu konstrukce, určení problematických míst a závad budovy. Požadavky na další využití stavby jsou: umístění horolezecké stěny v budově, zřízení učeben a zachování historické fasády budovy.
5.12 Návrh sanačních opatření. Konstrukce je celkově v relativně dobrém stavu úměrnému svému stáří. Pro další bezpečné využívání budovy je nutné odstranit problémy spojené s protékáním srážkové vody, ať už z kolem komínových těles nebo vlivem poruch ve střešním plášti. Dalším problémem, který se musí bezpodmínečně vyřešit, jsou nefunkční prvky na fasádě budovy. Tyto prvky jsou označeny na jednotlivých pohledech červenou barvou. Při opravách bude nejlepší postupovat komplexně. Nejdříve bude postaveno lešení kolem celé budovy. Všechny dřevěné prvky je nutné vykartáčovat, napadené části konstrukce vysekat a nahradit novým dřevem, ideálně tlakově naimpregnovaným. Poškozené dřevo se musí odstranit do hloubky minimálně 2 cm. Menší vady na fasádě je vhodné opravit zatmelením. Konstrukci je nutné impregnovat nátěrem, abychom prodloužili co nejvíce životnost konstrukce. Po impregnaci je vhodné dřevo natřít krycí barvou podobného odstínu jak tomu bylo v minulosti. Toho, že přirozená textura dřeva bude zakryta, se nemusíme obávat, protože jak se dřevo důkladně vykartáčuje, zvýrazní se jeho textura. Dojde tak sice ke sjednocení povrchu barvou, ale stále bude patrné, že jde o dřevo. Dalším vhodným zásahem je zabezpečení opravy podezdívky, u které je nutné obnovit a zlepšit její hydroizolační vlastnosti. Je potřeba provést úpravu jejího povrchu tak, aby se na cihlách nedržela voda.
64
5.13 Analýza druhu dřeviny Při odběru vzorků bylo makroskopicky zřetelné, že se jedná o dubové dřevo. Později při analýze mikroskopických preparátů bylo zjištěno, že se v konstrukci nachází smrkové a borové dřevo. Práh a nosné sloupy jsou zhotoveny z dubového dřeva. Dřeva borovice bylo použito na nosné sloupy věže budovy. Ostatních prvky v konstrukci jsou z dřeva smrkového.
5.14 Výsledky Dendrochronologie Odběr vzorků proběhl úspěšně, bohužel ne všechny odebrané vzorky bylo možno datovat kvůli jejich následnému rozpadu při vyjmutí z Preslerova nebozezu. Tab.1 Výsledky korelace průměrné letokruhové křivky se standardní dubovou chronologií czges2005_det t-test1
t-test2
Souběžnost [%]
Překrytí [letokruhy]
Datování
5,67
4,81
69
83
1851
Výsledná hodnota t-testů přesahuje hodnotu 3,551 což je kritická hodnota Studentova t-rozdělení při 0,1 % hladině významnost při překrytí vzorku se standardní chronologií 80 letokruhy. (Šmelko; Wolf 1977). Dosažené hodnoty jsou vyšší, což dokazuje shodné chronologické zařazení vzorků. Spolehlivost datování potvrzuje i vysoké procento souběžnosti křivek (69 %) při překrytí 83 letokruhů.
czges2005_det QUSP Start: 462 End: 2004
500 400 300 200 100 0 ro k 17 69 17 73 17 77 17 81 17 85 17 89 17 93 17 97 18 01 18 05 18 09 18 13 18 17 18 21 18 25 18 29 18 33 18 37 18 41 18 45
Šířka letorkuhů [0,01 mm]
kafka_prum1 QUSP Start: 1769 End: 1851
Pozice křivek
Graf. 1 Synchronizace průměrné letokruhové křivky kafka_prumer (modrá) s dubovou standardní chronologií (červená).
65
Tab. 2 Dendro. výsledky Číslo vzorku
Dřevina
Délka
Datování
vzorek 12
dub
1832+24ks (4 bělové let.) 1857–1877
vzorek 11
Dub
1851+1ak
po roce 1857
Z grafu je jasně patrná shoda průměrné letokruhové křivky se standardní chronologií. Tabulka udává, jak byly datovány jednotlivé vzorky. U žádného ze vzorků nebyl přítomen podkorní letokruh. Bezpečně lze tedy pouze říci, že stromy požité v konstrukci byly pokáceny někdy v letech 1857 až 1877. Tedy na konci 19. stol. Vzhledem k dimenzi trámů, ze kterých byly vzorky odebrány, a za předpokladu, že konstrukce byla postavena z čerstvého dřeva, můžeme předpokládat, že stavba byla postavena někdy krátce po tomto datu.
5.15 Tepelné vlastnosti pláště budovy Jeden s požadavků uživatelů na další využití budovy byl, že se v dnes nevyužívaných prostorách zřídí učebny, kde by bylo možné učit studenty. Jedním ze základních požadavků je součinitel prostupu tepla konstrukce U. V normě ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov – Část-2: Požadavky jsou uvedeny hodnoty pro venkovní stěny těžké a) požadované hodnoty U = 0,38 W/m2K a b) doporučené požadavky U = 0,25 0,38 W/m2K. Pro zjištění vlastností konstrukce byl využit program Teplo 2008. Zhodnocení stávajícího stavu Výpočetní analýzou skladby konstrukce pomocí softwaru TEPLO 2008 bylo že : Tab. 3 Stávající stav teplo
Tepelný odpor konstrukce R:
0.27 m2K/W
Součinitel prostupu tepla konstrukce U:
2.29 W/m2K
Z této situace je patrné, že stávající obvodový plášť by požadavkům normy tepelně nevyhověl. Dalším problémem je kondenzace vodní páry v konstrukci při teplotách nižších než je 5° C by v konstrukci kondenzovala voda.
66
Tab. 4 Stávající stav teplo
Množství zkondenzované vodní páry Mc, a: Množství vypařitelné vodní páry Mev, a:
35.318 kg/m2,rok 13.829 kg/m2,rok
Graf. 2 Rozložení tlaku vodní páry v konstrukci – Stávající stav
Z grafu je patrné, že při teplotách nižších než 5°C by v prvních deseti centimetrech docházelo ke kondici vody. Tato zkondenzovaná voda by měla velmi negativní důsledky pro životnost konstrukce a vedla by k vytvoření ideálního prostředí pro rozvoj a růst dřevokazných hub. Aby byly požadavky normy splněny, je nutné obvodový plášť zateplit. Vzhledem k tomu, že budova má cennou fasádu, je nutné zateplit budovu z vnitřní strany. V programu TEPLO 2008 byly posouzeny dvě konstrukce složené tak, aby vyhověly.
67
Konstrukce A Popis skladby konstrukce z interiéru do exteriéru: sádrokarton (12,5 mm), Jutafol N AL 170 special (0,2 mm), Pěnový polystyren (15 cm), Stávající konstrukce (vápenopísková omítka, hrázděná konstrukce: 17 cm) . Tab. 5 Stávající stav teplo
Tepelný odpor konstrukce R:
4,61 m2K/W
Součinitel prostupu tepla konstrukce U:
0.21 W/m2K
Tab. 5 Stávající stav teplo
Množství zkondenzované vodní páry Mc, a: Množství vypařitelné vodní páry Mev, a:
0,052 kg/m2,rok 0,944 kg/m2,rok
Tato konstrukce splnila doporučené hodnoty součinitele prostupu podle normy. Dosáhla hodnoty U = 0.21 W/m2K. Konstrukce B Je shodná s konstrukcí „A“, avšak s tím rozdílem, že vrstva pěnového polystyrenu dosahuje 10 cm. Takováto skladba konstrukce splňuje požadované hodnoty normy a její hodnota U = 0.30 W/m2K. Tab. 7 Stávající stav teplo
Tepelný odpor konstrukce R:
3,15 m2K/W
Součinitel prostupu tepla konstrukce U:
0,30 W/m2K
Tab. 8 Stávající stav teplo
Množství zkondenzované vodní páry Mc, a: Množství vypařitelné vodní páry Mev, a:
0,107 kg/m2, rok 1,091 kg/m2, rok
Základní komplexní tepelně technické posouzení stavebních konstrukcí naleznete v přílohách práce. Příloha č 1 Tepelné posouzení stávajícího stavu, Příloha č 2 Tepelné posouzení varianta A, Příloha č 3 Tepelné posouzení varianta B.
68
6. Diskuze 6.1 Použité dřeviny Při odběru vzorků pro dendrochronolologické datování a následně při analýze mikroskopických preparátů bylo zjištěno, že v konstrukci jsou použity různé druhy dřeva. Dřevo dubové, smrkové a borové. Staří stavitelé věděli, které části konstrukce jsou nejnamáhanější, a proto na jejich prvky použili dubové dřevo. Proč je na nosné sloupy věžičky použito dřevo borové? Nemyslím, že hlavním důvodem bude jeho větší trvanlivost, je možné, že bylo jednoduše snadněji k sehnání, a právě proto ho bylo použito.
6.2 Zachovalost stavby Při průzkumech stavby mě překvapilo, že stavba je velice zachovalá. V části tepelné vlastnosti obvodového pláště, zhodnocení stávajícího stavu bylo zjištěno, že při venkovních teplotách nižších než 5°C dochází k poměrně značnému srážení vlhkosti v obvodovém plášti budovy. Usuzuji z toho, že právě neužívání stavby v zimních měsících mělo pozitivní vliv na životnost stavby. Kdyby byla stavba užívána i v zimním období a srážela se voda v konstrukci obvodového pláště, je vysoce pravděpodobné, že by konstrukce byla mnohem více poškozena a možná by dnes stavba jako celek už neexistovala.
6.3 Hodnota stavby a její budoucnost Kromě hodnot, které se dají bez problémů vyjádřit penězi, existují i takové hodnoty, u kterých by toto zhodnocení bylo minimálně obtížné. Historická hodnota budovy byla prokázána dendrochronologickým datováním konstrukce. Další přidanou hodnotou budovy je její jedinečnost. V městě Brně se mnoho hrázděných budov nenachází, z toho vyplývá její zvláštnost. Tato budova je kulturním dědictvím. Památkou po lidech, kteří ji stavěli, i když třeba dnes neznáme jejich jména. A proto si myslím, že stavba jako taková by se měla zachovat. Největší hodnotou stavby spatřuji v obvodovém plášti budovy, v jeho zachování a autentičnosti jeho zákonem by se
69
nejednalo jen o neužitečnou krásnou schránku, ale o funkční budovu plnící i nadále svůj účel. Druhým pohledem na celou věc je pohled ekonomicko pragmatický. MU chce mít v areálu další horolezeckou stěnu, učebny, které by se daly celoročně využívat. Vybudovat učebny ve stávající budově by bylo finančně značně náročné a takovéto učebny by vyžadovaly pravidelnou údržbu. Ekonomicky výhodnější se jeví varianta budovu celou odstranit a na jejím místě postavit novou konstrukci ocelovou dle momentálních potřeb MU. Tato varianta ale nepočítá s onou těžko vyjádřitelnou nefinanční hodnotou stavby. A proto se mě osobně nezamlouvá. Myslím, že správnějším řešením je stavbu zachovat a přizpůsobit ji požadavkům uživatelů.
6.4 Umístěné horolezecké stěny Pro prozkoumání objektu byly zjištěny dvě nejvhodnější varianty umístění horolezecké stěny. Varianta A – vnitřní varianta – která počítá s tím, že horolezecká stěna by byla umístěna ve stávajících místnostech 1.02 a 1.03. Pro tuto variantu by byly nutné stavební úpravy. Jde o probourání příčky a v případě požadavku na větší výšku stěny než je stávající výška místnosti by bylo nutné posunout i střešní konstrukci. Zvýšení střechy v této části budovy by výrazně nezměnilo charakter budovy a nepůsobilo by rušivě vzhledem k fasádě objektu. Varianta B – počítá s vybudováním horolezecké stěny na západní stěně budovy, která je vyzděna z plných cihel. Tato horolezecká stěna by nebyla kryta před vlivy povětrnosti, ale jejím vybudováním by stávající funkce budovy nebyla omezena ani snížena historická hodnota budovy. Tato varianta by nevyžadovala významnější zásahy do budovy, a proto se jedná o variantu levnější. Obě varianty je možné užít současně a tím maximálně rozšířit možnosti provozování horolezeckých sportů na půdě MU.
70
6.5 Využití stávajících komínů Kolem komínů v budově jsou problémová místa, kde dochází k zatékání. Napadlo mě, proč vlastně komíny na budově musí být, když neslouží ke svému původnímu účelu, kterým je odvod spalin. Pravděpodobně už nebude zapotřebí místnosti vytápět, a pokud ano, tak určitě nebudou využita všechna komínová tělesa. Úpravou, která by měla blahodárný vliv na životnost stavby, je odvětrávání spodních místností na gravitačním principu. Cílem této úpravy by bylo zabezpečení stálého průvanu ve spodních patrech budovy. Pohyb vzduchu by zabezpečovalo solární vyhřívání střešního pláště. Z fyziky víme, že teplý vzduch stoupá. Problém, který by bylo nutné konstrukčně dořešit, je zabezpečení propojení spodního patra a střešního pláště. K tomu by bylo možné využít nepoužívaný komín. A když zajistíme, aby byl stoupající vzduch ze střechy nasáván ze spodních místností domu, snížíme v tomto prostoru relativní vlhkost vzduchu, a tím dosáhneme vysušení dřevěných konstrukcí, což bude mít blahodárný vliv na jejich životnost. Je to jen taková myšlenka, která by si zasloužila další domyšlení nebo přesnější návrhy konstrukce. Její vyřešení by znamenalo udělat z problému přínos a prodloužit životnost stavby.
71
7. Závěr Práce se zabývá zaměřením a posouzením zdravotního stavu hrázděného objektu veslařské loděnice Masarykovy univerzity v Brně. Na jednotlivých pohledech je přehledně vyobrazen rozsah poškození jednotlivých konstrukcí, na nichž jsou jasně patrná místa, na která je třeba se při opravách zaměřit. Červeně jsou označeny prvky, které je nutno vyměnit, aby byla stabilita konstrukce zabezpečena i do budoucna. Pro správnou funkci budovy je nutné vyřešit i problémy označené v půdoryse, a to hlavně zatékání srážkové vody kolem komínů a střešním pláštěm. Tepelně technickým posouzením obvodového pláště bylo zjištěno, že budova nesplňuje požadavky normy Tepelná ochrana budov – část 2 Požadavky. Lze konstatovat, že budova bude využívána jen v letním období. Aby byly nároky normy splněny a zároveň byl zachován historicky cenný hrázděný plášť budovy, bylo by nutné obvodový plášť z vnitřní strany zateplit. Pro splnění nutných požadavků 10 cm a doporučených 15 cm tepelné izolace. Hlavním problémem zateplení není jeho tloušťka, ale správné vyřešení konstrukčních detailů. Vyřešit vnitřní zateplení hrázděné konstrukce bez teplených mostů není dost dobře možné. Dalším problémem jsou stávající tvorové výplně, které mají pouze zanedbatelné tepelně technické vlastnosti. Byla by nutná jejich kompletní výměna. Z těchto důvodů není vhodné budovu v zimním období využívat jinak než ke skladování lodí, jak tomu bylo doposud. Dendrochronologickým datování konstrukce bylo prokázáno, že budova byla postavena po roce 1877. Tímto byla prokázána historická hodnota budovy. Další nezanedbatelnou hodnotou budovy je hodnota estetická. Převážně kvalita řemeslného zpracování obvodového pláště hrázdění, ale taky ozdobných prvků na fasádě je značná a těžko vyčíslitelná. Proto by bylo vhodné obvodový plášť budovy v budoucnu památkově chránit a budovu jako celek zachovat. Nejednalo by se tedy jen o historickou památku, ale také o funkční budovu veslařského střediska. Výstup práce může sloužit majiteli jako cenná příručka při údržbě a opravách.
72
8. Summary The theme of the thesis is to make structural and technological investigation of the rowing centre property of Masaryk University in Brno with a focus on siding of the building. The extent of the damage of specific constructions is well documented by pictures from different angles. Thus, the parts that require special attention during reconstruction are clearly visible. The parts that must be changed so that the construction is stable and safe also for the future are marked in red. The problems marked in the ground plan need to be tackled as well so that the correct functioning of the building is ensured. This concerns mainly the running of the rain water into the building around chimneys and through the roof deck. It was found out through the thermal and technological evaluation of the siding that the building does not fulfil the required norms for Thermal Protection of Buildings – Part 2 called Requirements. Therefore it can be stated that the building will be used only during the summer period. If the requirements set up by norms were to be fulfilled and at the same time the historically valuable half-timbered deck was to be preserved, it would be necessary to create an insulation layer around the siding from inside. In order to fulfil the minimum requirement a 10 cm thermal insulation would be needed, but 15 cm layer is recommended. However, the main problem of insulation is not the thickness of insulation, but the right approach in solving the construction details. To solve the inner insulation of half-timbered construction without thermal bridges is hardly possible. Other problem is created by the current fillings of holes, because they have negligible thermal technical properties. Their complete replacement would be needed. Therefore the building is suitable in the winter period only for storing ships, which has been its use till now. Dendrochronological dating of the construction has proved that the building was constructed after the year 1877. This showed the historical value of the building. Another value, which is not to be overlooked, is the esthetical value of the building. Mainly the siding deck of the manufacturing but also the decorative elements on the facade are of a high quality and have a value that is hard to estimate. Therefore it would be appropriate to protect the siding of the building as a monument and keep the building as such. Then it would not be only a historical monument but also a functional building of the rowing centre.
73
The thesis conclusions can serve to the property owner as a valuable guide for the maintenance and reconstruction of the property.
9. Literatura Knižní zdroje -
BAIER, J. -- TÝN, Z. Ochrana dřeva. 2. vyd. Praha: Grada, 2001. 93 s. ISBN 80247-0050-6
-
BAIER, J. -- TÝN, Z. Ochrana dřeva. 3. vyd. Praha: Grada Publishing, 1996. 92 s. profihobby. ISBN 80-7169-275-1
-
BATRAN, B. a kol. Stavební nauka tesař nakl.Wahlberg Praha 1994 304 s.ISBN 80-901-657-4-5
-
BLÁHA, J. – JESENSKÝ, V. – MACEK, P. – RAZIM, V. – SOMMER, J. – VESELÝ,J. Operativní průzkum a dokumentace historických staveb, Národní památkový ústav Praha, 2005, ISBN 80-86516-18-0
-
BUKOVSKÝ, L. a KUBŮ, P. a kol. Technické řešení energetický úsporných dřevostaveb, Praha 2002 DOUGLASS A. E. (1935): Dating Pueblo Bonito and other ruins of the southwest. JELINEK, L. Tesařské konstrukce stranvyd. ČKAIT, Praha, 2003 189 s. ISBB 8086364-98-4
-
KOHOUT, J. -- TOBEK, A. -- MÜLLER, P. Tesařství : tradice z pohledu dneška. KOCH, W.: Evropská architektura universum 2008 552 s. ISBN978-80-242-2029-1 8. vyd. Praha: Grada, 1996. 255 s. Stavitel. ISBN 80-7169-413-4
-
MIKULÁŠ, M. – OLÁH, J. – MIKULÁŠOVÁ, D. Kresleni stavebných konštrukcií. 1. vyd. Bratislava: Jaga group, s.r.o., 2006. 214s. ISBN 80-8076-033-0.
-
MÖNCK, W. Schäden an Holzkonstruktionen-Analyse und Behebung. 1. vyd. Berlin: VEB Verlag für Bauwesen, 1987. 608 s. ISBN 3-345-00210-8.
-
NEUFERT, E. Navrhování staveb : Příručka pro stavební odborníky, stavebníky, vyučující i studenty. 2. vyd. Praha: Consultinvest, 2000. 14 s. ISBN 80-901486-6-2.
-
REINPRECHT, L. -- ŠTEFKO, J. Dřevěné stropy a krovy: Typy, poruchy, průzkumy a rekonstrukce. 1. vyd. Praha: ABF, Nakladatelství ARCH, 2000. 242 s. ISBN 80-86165-29-9.
-
RYBNÍČEK, M. (2003): Sestavení dendrochronologických standardu pro město Brno. Diplomová práce. MZLU v Brně.
-
SKRAMLÍK, K. Tesařství-Příruční kniha praktického tesařství pro potřebu škol i dělníků, za přispění zkušených odborníků. 3. vydání, Praha: I.L. Kolber,1921. 124 s.
74
-
STADE, F. Die Holzkonstruktionen leipzig (Die Holzkonstruktionen Franz Stade Leipzig), 1989 Düsseldorf, 372 s. ISBN 3-8041-3161-1
-
ŠKABRADA, J. Konstrukce historických staveb. 1. vyd. Praha: Argo, 2003. 395 s. ISBN 80-7203-548-7.
-
ŠLEZINGEROVÁ, J. -- GANDELOVÁ, L. Stavba dřeva (cvičení). 2. vyd. Brno: MZLU v Brně, 2008. 129 s. ISBN 978-80-7375-168-5
-
VINAŘ, J. -- KAUFNER, V. Historické krovy : konstrukce a statika. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 2004. 270 s. Stavitel. ISBN 80-7169-575-0
-
VINAŘ, J. a kol. Historické krovy : typologie, průzkum, opravy. 1. vyd. Praha: Grada, 2010. 448 s. ISBN 978-80-247-3038-7.
-
VINAŘ, J. a kol. Historické krovy II : průzkumy a opravy. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 2005. 301 s. Stavitel. ISBN 80-247-1111-7
-
VINAŘ, J. Konstrukce historických staveb : konstrukční principy, opravy. 1. vyd. Praha: STOP, 2006. 166 s. ISBN 80-86657-05-1.
- VLČEK, M. -- BENEŠ, P. Poruchy a rekonstrukce staveb : II. Brno: ERA Group, -
WITZANY, J., a kol. 1994: Konstrukce pozemních staveb 60. Poruchy a rekonstrukce staveb-1. a 2. díl. ČVUT, Praha
Normy
ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov – Část 2: Požadavky ČSN 73 3150 Tesařské spoje dřevěných konstrukcí ČSN 73 0540-1 Tepelná ochrana budov. Část 1: Terminologie, 2005. ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov. Část 2: Požadavky, 2007. ČSN 73 0540-3 Tepelná ochrana budov. Část 3: Návrhové hodnoty veličin, 2005. ČSN 73 0540-4 Tepelná ochrana budov. Část 4: Výpočtové metody, 2005. ČSN EN ISO 13788 Tepelně vlhkostní chování stavebních dílců a stavebních prvků Vnitřní povrchová teplota pro vyloučení kritické povrchové vlhkosti a kondenzace uvnitř konstrukce - Výpočtové metody, 2002.
75
Internetové zdroje Stránky výrobce dřevostaveb, dostupný na World Wide Web:
[online] 17. 3. 2010 Informační server zabývající se technickým vybavením budov, dostupný na World Wide Web: [online] 18. 3. 2010 Informační server zabývající se problematikou dendrochronologie, dostupný na World Wide Web: [online] 20. 12. 2009 Stránky katastru nemovitostí, dostupné na World Wide Web: < http://www.cuzk.cz> [online] 12. 2. 2010 Stránky Národního památkového ústavu, dostupné na World Wide Web: [online] 12. 2. 2010 Stránky městské části Brno - Jundrov, dostupné na World Wide Web: [online] 8. 1. 2010
10. Seznam příloh Příloha č 1 Tepelné posouzení stávajícího stavu
str.76
Příloha č 2 Tepelné posouzení varianta A
str.79
Příloha č 3 Tepelné posouzení varianta B
str.82
Příloha č. 4 Výkresová část
str.85
Samostatná příloha: Na přiloženém CD, fotodokumentace k jednotlivým průzkumům.
76
Příloha č 1 Tepelné posouzení stávajícího stavu ZÁKLADNÍ KOMPLEXNÍ TEPELNĚ TECHNICKÉ POSOUZENÍ STAVEBNÍ KONSTRUKCE podle ČSN EN ISO 13788, ČSN EN ISO 6946, ČSN 730540 a STN 730540 Teplo 2008
Název úlohy : Zpracovatel : Zakázka : Datum :
Obvodový plášť hrázděné budovy Vojta 9.5.2010
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT : Typ hodnocené konstrukce : Korekce součinitele prostupu dU :
Stěna -0.259 W/m2K
Skladba konstrukce (od interiéru) : Číslo
1 2
Název
D[m]
Omítka vápenná Zdivo CP 1
L[W/mK]
0.0300 0.1500
0.8700 0.8000
C[J/kgK]
840.0 900.0
Ro[kg/m3]
1600.0 1700.0
Mi[-]
6.0 8.5
Ma[kg/m2]
0.0000 0.0000
Okrajové podmínky výpočtu : Tepelný odpor při přestupu tepla v interiéru Rsi : dtto pro výpočet kondenzace a povrch. teplot Rsi : Tepelný odpor při přestupu tepla v exteriéru Rse : dtto pro výpočet kondenzace a povrch. teplot Rse :
0.13 m2K/W 0.25 m2K/W 0.04 m2K/W 0.04 m2K/W
Návrhová venkovní teplota Te : Návrhová teplota vnitřního vzduchu Tai : Návrhová relativní vlhkost venkovního vzduchu RHe : Návrhová relativní vlhkost vnitřního vzduchu RHi :
-13.0 C 21.0 C 84.0 % 55.0 %
Měsíc
Délka[dny]
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31
Tai[C]
21.0 21.0 21.0 21.0 21.0 21.0 21.0 21.0 21.0 21.0 21.0 21.0
RHi[%]
53.9 56.0 56.9 57.8 60.9 64.0 65.7 65.1 61.4 58.0 56.9 56.5
Pi[Pa]
1339.7 1391.9 1414.3 1436.7 1513.7 1590.8 1633.0 1618.1 1526.1 1441.6 1414.3 1404.4
Te[C]
-2.4 -0.9 3.0 7.7 12.7 15.9 17.5 17.0 13.3 8.3 2.9 -0.6
RHe[%]
81.2 80.8 79.5 77.5 74.5 72.0 70.4 70.9 74.1 77.1 79.5 80.7
Pe[Pa]
406.1 457.9 602.1 814.1 1093.5 1300.1 1407.2 1373.1 1131.2 843.7 597.9 468.9
Pro vnitřní prostředí byla uplatněna přirážka k vnitřní relativní vlhkosti : 5.0 % Výchozí měsíc výpočtu bilance se stanovuje výpočtem dle ČSN EN ISO 13788. Počet hodnocených let : 1
77
TISK VÝSLEDKŮ VYŠETŘOVÁNÍ : Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946: Tepelný odpor konstrukce R : Součinitel prostupu tepla konstrukce U :
0.27 m2K/W 2.29 W/m2K
Součinitel prostupu zabudované kce U,kc :
2.31 / 2.34 / 2.39 / 2.49 W/m2K
Uvedené orientační hodnoty platí pro různou kvalitu řešení tep. mostů vyjádřenou přibližnou přirážkou dle poznámek k čl. B.9.2 v ČSN 730540-4.
Difuzní odpor konstrukce ZpT : Teplotní útlum konstrukce Ny* : Fázový posun teplotního kmitu Psi* :
7.7E+0009 m/s 4.7 5.0 h
Teplota vnitřního povrchu a teplotní faktor dle ČSN 730540 a ČSN EN ISO 13788: Vnitřní povrchová teplota v návrhových podmínkách Tsi,p : Teplotní faktor v návrhových podmínkách f,Rsi,p :
5.72 C 0.551
Číslo měsíce
Vypočtené hodnoty
Minimální požadované hodnoty při max. rel. vlhkosti na vnitřním povrchu: --------- 80% --------- -------- 100% --------Tsi,m[C]
f,Rsi,m
Tsi,m[C]
f,Rsi,m
Tsi[C]
14.7 15.3 15.6 15.8 16.6 17.4 17.8 17.7 16.8 15.9 15.6 15.5
0.732 0.741 0.698 0.610 0.474 0.298 0.095 0.172 0.450 0.596 0.700 0.743
11.3 11.9 12.1 12.4 13.2 13.9 14.3 14.2 13.3 12.4 12.1 12.0
0.586 0.584 0.507 0.351 0.057 --------------------0.325 0.510 0.585
10.5 11.2 12.9 15.0 17.3 18.7 19.4 19.2 17.5 15.3 12.9 11.3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Poznámka:
f,Rsi
0.551 0.551 0.551 0.551 0.551 0.551 0.551 0.551 0.551 0.551 0.551 0.551
RHsi[%]
100.0 100.0 95.0 84.2 76.8 73.8 72.4 72.8 76.2 83.0 95.3 100.0
RHsi je relativní vlhkost na vnitřním povrchu, Tsi je vnitřní povrchová teplota a f,Rsi je teplotní faktor.
Difuze vodní páry v návrhových podmínkách a bilance vlhkosti dle ČSN 730540: (bez vlivu zabudované vlhkosti a sluneční radiace) Průběh teplot a tlaků v návrhových okrajových podmínkách: rozhraní:
tepl.[C]: p [Pa]: p,sat [Pa]:
i
4.4 1367 836
1-2
e
2.1 -10.3 1219 166 711 252
Při venkovní návrhové teplotě dochází k povrchové kondenzaci vodní páry. Kond.zóna číslo
1
Hranice kondenzační zóny levá [m] pravá
0.0000
0.0840
Kondenzující množství vodní páry [kg/m2s]
1.145E-0005
Celoroční bilance vlhkosti: Množství zkondenzované vodní páry Mc,a: 35.318 kg/m2,rok Množství vypařitelné vodní páry Mev,a: 13.829 kg/m2,rok Ke kondenzaci dochází při venkovní teplotě nižší než 5.0 C.
78
Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788: Roční cyklus č. 1 V konstrukci dochází během modelového roku ke kondenzaci. Kondenzační zóna č. 1 Hranice kondenzační zóny Měsíc levá [m] pravá
11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0.0238 0.0000 0.0000 0.0000 0.0022 0.0300 0.0300 0.0300 0.0300 0.0300 0.0300 0.0300
0.0300 0.0300 0.0300 0.0300 0.0300 0.0300 0.0300 0.0300 0.0300 0.0300 0.0300 0.0300
Maximální množství kondenzátu Mc,a:
Akt.kond./vypař. Gc [kg/m2s]
8.10E-0009 1.53E-0006 1.71E-0006 1.54E-0006 -9.52E-0008 -2.51E-0007 -5.09E-0007 -6.72E-0007 -7.59E-0007 -7.33E-0007 -5.39E-0007 -2.84E-0007
Akumul.vlhkost Ma [kg/m2]
0.0210 4.1302 8.7174 12.4436 12.1886 11.5376 10.1755 8.4347 6.4016 4.4385 3.0403 2.2789
12.4436 kg/m2
Na konci modelového roku je zóna stále vlhká (tj. Mc,a > Mev,a). Poznámka: Hodnocení difuze vodní páry bylo provedeno pro předpoklad 1D šíření vodní páry převažující skladbou konstrukce. Pro konstrukce s výraznými systematickými tepelnými mosty je výsledek výpočtu jen orientační. Přesnější výsledky lze získat s pomocí 2D analýzy.
STOP, Teplo 2008
Graf č.3 – Stávající stav – Rozložení tlaků vodní páry v typickém místě konstrukce
79
Příloha č 2 Tepelné posouzení varianta A ZÁKLADNÍ KOMPLEXNÍ TEPELNĚ TECHNICKÉ POSOUZENÍ STAVEBNÍ KONSTRUKCE podle ČSN EN ISO 13788, ČSN EN ISO 6946, ČSN 730540 a STN 730540 Teplo 2008 Název úlohy : Zpracovatel : Zakázka : Datum :
Vojta 9.5.2010
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT : Typ hodnocené konstrukce : Korekce součinitele prostupu dU :
Stěna -0.002 W/m2K
Skladba konstrukce (od interiéru) : Číslo
1 2 3 4 5
Název
D[m]
Sádrokarton Jutafol N AL 1 Pěnový polysty Omítka vápenoc Zdivo CP 1
L[W/mK]
0.0125 0.0002 0.1500 0.0300 0.1500
0.2200 0.3900 0.0350 0.9900 0.8000
C[J/kgK]
1060.0 1700.0 1270.0 790.0 900.0
Ro[kg/m3]
750.0 850.0 30.0 2000.0 1700.0
Mi[-]
9.0 1600.0 60.0 19.0 8.5
Ma[kg/m2]
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
Okrajové podmínky výpočtu : Tepelný odpor při přestupu tepla v interiéru Rsi : dtto pro výpočet kondenzace a povrch. teplot Rsi : Tepelný odpor při přestupu tepla v exteriéru Rse : dtto pro výpočet kondenzace a povrch. teplot Rse :
0.13 m2K/W 0.25 m2K/W 0.04 m2K/W 0.04 m2K/W
Návrhová venkovní teplota Te : Návrhová teplota vnitřního vzduchu Tai : Návrhová relativní vlhkost venkovního vzduchu RHe : Návrhová relativní vlhkost vnitřního vzduchu RHi :
-15.0 C 21.0 C 84.0 % 60.0 %
Měsíc
Délka[dny]
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31
Tai[C]
21.0 21.0 21.0 21.0 21.0 21.0 21.0 21.0 21.0 21.0 21.0 21.0
RHi[%]
53.8 56.9 56.9 58.4 61.9 65.1 66.8 66.4 62.3 58.4 56.9 56.5
Pi[Pa]
1337.2 1414.3 1414.3 1451.6 1538.6 1618.1 1660.4 1650.4 1548.5 1451.6 1414.3 1404.4
Te[C]
-2.5 -0.3 3.8 9.0 13.9 17.0 18.5 18.1 14.3 9.1 3.5 -0.6
RHe[%]
81.3 80.5 79.2 76.8 73.6 70.9 69.3 69.8 73.3 76.7 79.3 80.7
Pe[Pa]
403.2 479.4 634.8 881.2 1168.3 1373.1 1475.1 1448.9 1194.1 886.1 622.3 468.9
Pro vnitřní prostředí byla uplatněna přirážka k vnitřní relativní vlhkosti : 5.0 % Výchozí měsíc výpočtu bilance se stanovuje výpočtem dle ČSN EN ISO 13788. Počet hodnocených let : 1
80
TISK VÝSLEDKŮ VYŠETŘOVÁNÍ : Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946: Tepelný odpor konstrukce R : Součinitel prostupu tepla konstrukce U :
4.61 m2K/W 0.21 W/m2K
Součinitel prostupu zabudované kce U,kc :
0.23 / 0.26 / 0.31 / 0.41 W/m2K
Uvedené orientační hodnoty platí pro různou kvalitu řešení tep. mostů vyjádřenou přibližnou přirážkou dle poznámek k čl. B.9.2 v ČSN 730540-4.
Difuzní odpor konstrukce ZpT : Teplotní útlum konstrukce Ny* : Fázový posun teplotního kmitu Psi* :
6.0E+0010 m/s 103.6 8.2 h
Teplota vnitřního povrchu a teplotní faktor dle ČSN 730540 a ČSN EN ISO 13788: Vnitřní povrchová teplota v návrhových podmínkách Tsi,p : Teplotní faktor v návrhových podmínkách f,Rsi,p :
19.16 C 0.949
Číslo měsíce
Vypočtené hodnoty
Minimální požadované hodnoty při max. rel. vlhkosti na vnitřním povrchu: --------- 80% --------- -------- 100% --------Tsi,m[C]
f,Rsi,m
Tsi,m[C]
f,Rsi,m
Tsi[C]
14.7 15.6 15.6 16.0 16.9 17.7 18.1 18.0 17.0 16.0 15.6 15.5
0.732 0.745 0.684 0.581 0.421 0.172 ----------0.402 0.578 0.690 0.743
11.3 12.1 12.1 12.5 13.4 14.2 14.6 14.5 13.5 12.5 12.1 12.0
0.587 0.584 0.485 0.294 -------------------------0.288 0.493 0.585
19.8 19.9 20.1 20.4 20.6 20.8 20.9 20.9 20.7 20.4 20.1 19.9
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Poznámka:
f,Rsi
0.949 0.949 0.949 0.949 0.949 0.949 0.949 0.949 0.949 0.949 0.949 0.949
RHsi[%]
57.9 60.8 60.1 60.6 63.3 65.9 67.3 67.0 63.6 60.6 60.1 60.5
RHsi je relativní vlhkost na vnitřním povrchu, Tsi je vnitřní povrchová teplota a f,Rsi je teplotní faktor.
Difuze vodní páry v návrhových podmínkách a bilance vlhkosti dle ČSN 730540: (bez vlivu zabudované vlhkosti a sluneční radiace) Průběh teplot a tlaků v návrhových okrajových podmínkách: rozhraní:
tepl.[C]: p [Pa]: p,sat [Pa]:
i
19.1 1491 2216
1-2
2-3
18.7 1478 2158
18.7 -13.1 1439 360 2158 196
3-4
4-5
e
-13.3 291 192
-14.7 138 169
Při venkovní návrhové teplotě dochází v konstrukci ke kondenzaci vodní páry. Kond.zóna číslo
1
Hranice kondenzační zóny levá [m] pravá
0.1114
0.1627
Kondenzující množství vodní páry [kg/m2s]
2.466E-0008
Celoroční bilance vlhkosti: Množství zkondenzované vodní páry Mc,a: 0.052 kg/m2,rok Množství vypařitelné vodní páry Mev,a: 0.944 kg/m2,rok Ke kondenzaci dochází při venkovní teplotě nižší než 0.0 C.
81
Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788: Roční cyklus č. 1 V konstrukci dochází během modelového roku ke kondenzaci. Kondenzační zóna č. 1 Hranice kondenzační zóny Měsíc levá [m] pravá
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0.1627 -----------------------
0.1627 -----------------------
Maximální množství kondenzátu Mc,a:
Akt.kond./vypař. Gc [kg/m2s]
7.17E-0010 -2.08E-0009 ---------------------
Akumul.vlhkost Ma [kg/m2]
0.0019 0.0000 ---------------------
0.0019 kg/m2
Na konci modelového roku je zóna suchá (tj. Mc,a < Mev,a). Poznámka: Hodnocení difuze vodní páry bylo provedeno pro předpoklad 1D šíření vodní páry převažující skladbou konstrukce. Pro konstrukce s výraznými systematickými tepelnými mosty je výsledek výpočtu jen orientační. Přesnější výsledky lze získat s pomocí 2D analýzy.
STOP, Teplo 2008
Graf č.4 – Varianta A – Rozložení tlaků vodní páry v typickém místě konstrukce
82
Příloha č 3 Tepelné posouzení varianta B ZÁKLADNÍ KOMPLEXNÍ TEPELNĚ TECHNICKÉ POSOUZENÍ STAVEBNÍ KONSTRUKCE podle ČSN EN ISO 13788, ČSN EN ISO 6946, ČSN 730540 a STN 730540 Teplo 2008 Název úlohy : Zpracovatel : Zakázka : Datum :
Vojta 9.5.2010
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT : Typ hodnocené konstrukce : Korekce součinitele prostupu dU :
Stěna -0.002 W/m2K
Skladba konstrukce (od interiéru) : Číslo
1 2 3 4 5
Název
D[m]
Sádrokarton Jutafol N AL 1 Pěnový polysty Omítka vápenoc Zdivo CP 1
L[W/mK]
0.0125 0.0002 0.1000 0.0300 0.1500
0.2200 0.3900 0.0350 0.9900 0.8000
C[J/kgK]
1060.0 1700.0 1270.0 790.0 900.0
Ro[kg/m3]
750.0 850.0 30.0 2000.0 1700.0
Mi[-]
9.0 1600.0 60.0 19.0 8.5
Ma[kg/m2]
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
Okrajové podmínky výpočtu : Tepelný odpor při přestupu tepla v interiéru Rsi : dtto pro výpočet kondenzace a povrch. teplot Rsi : Tepelný odpor při přestupu tepla v exteriéru Rse : dtto pro výpočet kondenzace a povrch. teplot Rse :
0.13 m2K/W 0.25 m2K/W 0.04 m2K/W 0.04 m2K/W
Návrhová venkovní teplota Te : Návrhová teplota vnitřního vzduchu Tai : Návrhová relativní vlhkost venkovního vzduchu RHe : Návrhová relativní vlhkost vnitřního vzduchu RHi :
-15.0 C 21.0 C 84.0 % 60.0 %
Měsíc
Délka[dny]
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31
Tai[C]
21.0 21.0 21.0 21.0 21.0 21.0 21.0 21.0 21.0 21.0 21.0 21.0
RHi[%]
53.8 56.9 56.9 58.4 61.9 65.1 66.8 66.4 62.3 58.4 56.9 56.5
Pi[Pa]
1337.2 1414.3 1414.3 1451.6 1538.6 1618.1 1660.4 1650.4 1548.5 1451.6 1414.3 1404.4
Te[C]
-2.5 -0.3 3.8 9.0 13.9 17.0 18.5 18.1 14.3 9.1 3.5 -0.6
RHe[%]
81.3 80.5 79.2 76.8 73.6 70.9 69.3 69.8 73.3 76.7 79.3 80.7
Pe[Pa]
403.2 479.4 634.8 881.2 1168.3 1373.1 1475.1 1448.9 1194.1 886.1 622.3 468.9
Pro vnitřní prostředí byla uplatněna přirážka k vnitřní relativní vlhkosti : 5.0 % Výchozí měsíc výpočtu bilance se stanovuje výpočtem dle ČSN EN ISO 13788. Počet hodnocených let : 1
83
TISK VÝSLEDKŮ VYŠETŘOVÁNÍ : Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946: Tepelný odpor konstrukce R : Součinitel prostupu tepla konstrukce U :
3.15 m2K/W 0.30 W/m2K
Součinitel prostupu zabudované kce U,kc :
0.32 / 0.35 / 0.40 / 0.50 W/m2K
Uvedené orientační hodnoty platí pro různou kvalitu řešení tep. mostů vyjádřenou přibližnou přirážkou dle poznámek k čl. B.9.2 v ČSN 730540-4.
Difuzní odpor konstrukce ZpT : Teplotní útlum konstrukce Ny* : Fázový posun teplotního kmitu Psi* :
4.4E+0010 m/s 69.6 7.5 h
Teplota vnitřního povrchu a teplotní faktor dle ČSN 730540 a ČSN EN ISO 13788: Vnitřní povrchová teplota v návrhových podmínkách Tsi,p : Teplotní faktor v návrhových podmínkách f,Rsi,p :
18.39 C 0.927
Číslo měsíce
Vypočtené hodnoty
Minimální požadované hodnoty při max. rel. vlhkosti na vnitřním povrchu: --------- 80% --------- -------- 100% --------Tsi,m[C]
f,Rsi,m
Tsi,m[C]
f,Rsi,m
Tsi[C]
14.7 15.6 15.6 16.0 16.9 17.7 18.1 18.0 17.0 16.0 15.6 15.5
0.732 0.745 0.684 0.581 0.421 0.172 ----------0.402 0.578 0.690 0.743
11.3 12.1 12.1 12.5 13.4 14.2 14.6 14.5 13.5 12.5 12.1 12.0
0.587 0.584 0.485 0.294 -------------------------0.288 0.493 0.585
19.3 19.5 19.8 20.1 20.5 20.7 20.8 20.8 20.5 20.1 19.7 19.4
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Poznámka:
f,Rsi
0.927 0.927 0.927 0.927 0.927 0.927 0.927 0.927 0.927 0.927 0.927 0.927
RHsi[%]
59.8 62.6 61.5 61.6 63.9 66.3 67.5 67.3 64.2 61.6 61.5 62.2
RHsi je relativní vlhkost na vnitřním povrchu, Tsi je vnitřní povrchová teplota a f,Rsi je teplotní faktor.
Difuze vodní páry v návrhových podmínkách a bilance vlhkosti dle ČSN 730540: (bez vlivu zabudované vlhkosti a sluneční radiace) Průběh teplot a tlaků v návrhových okrajových podmínkách: rozhraní:
tepl.[C]: p [Pa]: p,sat [Pa]:
i
18.4 1491 2111
1-2
2-3
17.8 1473 2034
17.8 -12.3 1421 440 2033 211
3-4
4-5
e
-12.6 347 205
-14.6 138 171
Při venkovní návrhové teplotě dochází v konstrukci ke kondenzaci vodní páry. Kond.zóna číslo
1
Hranice kondenzační zóny levá [m] pravá
0.0759
0.1127
Kondenzující množství vodní páry [kg/m2s]
3.660E-0008
Celoroční bilance vlhkosti: Množství zkondenzované vodní páry Mc,a: 0.107 kg/m2,rok Množství vypařitelné vodní páry Mev,a: 1.091 kg/m2,rok Ke kondenzaci dochází při venkovní teplotě nižší než 5.0 C.
84
Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788: Roční cyklus č. 1 V konstrukci dochází během modelového roku ke kondenzaci. Kondenzační zóna č. 1 Hranice kondenzační zóny Měsíc levá [m] pravá
12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
0.1127 0.1127 0.1127 0.1127 -----------------
0.1127 0.1127 0.1127 0.1127 -----------------
Maximální množství kondenzátu Mc,a:
Akt.kond./vypař. Gc [kg/m2s]
2.75E-0009 5.10E-0009 2.35E-0009 -9.65E-0009 -2.94E-0008 ---------------
Akumul.vlhkost Ma [kg/m2]
0.0074 0.0210 0.0267 0.0009 0.0000 ---------------
0.0267 kg/m2
Na konci modelového roku je zóna suchá (tj. Mc,a < Mev,a). Poznámka: Hodnocení difuze vodní páry bylo provedeno pro předpoklad 1D šíření vodní páry převažující skladbou konstrukce. Pro konstrukce s výraznými systematickými tepelnými mosty je výsledek výpočtu jen orientační. Přesnější výsledky lze získat s pomocí 2D analýzy.
STOP, Teplo 2008
Graf č.5 – Varianta B – Rozložení tlaků vodní páry v typickém místě konstrukce
85
MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ LESNICKÁ A DŘEVAŘSKÁ FAKULTA Ústav základního zpracování dřeva
DIPLOMOVÁ PRÁCE Výkresová část
Výkres č. 1: 1. Nadzemní podlaží
1:100
2 A4
Výkres č. 2: 2. Nadzemní podlaží
1:100
2 A4
Výkres č. 3: 3. Nadzemní podlaží
1:100
2 A4
Výkres č. 4: Řez A-A
1:100
2 A4
Výkres č. 5: Pohled na jižní stěnu
1:100
2 A4
Výkres č. 6: Pohled na východní stěnu
1:100
2 A4
Výkres č. 7: Pohled na severní stěnu
1:100
2 A4
Výkres č. 8: Pohled na západní stěnu
1:100
2 A4
86