Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta
DIPLOMOVÁ PRÁCE
2007
Petr Vojtíšek
1
Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta Ústav základního zpracování dřeva
Analýza konstrukce obvodové stěny RD - AUDO s.r.o. z hlediska spolehlivosti a životnosti . DIPLOMOVÁ PRÁCE
2007
Petr Vojtíšek
2
Zadávací list 1. strana
3
Zadávací list 2. strana
4
Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Analýza konstrukce obvodové stěny RD AUDO s.r.o. z hlediska spolehlivosti a životnosti
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 zemědělské a lesnické univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací.
Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace.
V Brně, dne 26. 4. 2007
Vojtíšek Petr
5
Děkuji vedoucí diplomové práce doc. Ing. Dr. Zdeňce Havířové za podmětné připomínky při konzultování práce. Také vedení firmy RD AUDO a všem, kteří mi pomohli při realizaci diplomové práce.
6
Jméno: Petr Vojtíšek Name: Petr Vojtíšek
Název práce: Analýza konstrukce obvodové stěny RD - AUDO s.r.o. z hlediska spolehlivosti a životnosti. The title of work: The Analyses of Construction of External Cladding RD-AUDO s.r.o. in the term of Reliability and Durability.
Abstrakt: Cílem této diplomové práce bylo ověření stávající konstrukce obvodového pláště RD AUDO z hlediska její spolehlivosti a životnosti. Tato spolehlivost a životnost konstrukce je posuzována především z hlediska možného množství zkondenzované vodní páry uvnitř konstrukce obvodového pláště. Stávající konstrukce obvodového pláště firmy RD AUDO se při posouzení ukázala jako nevyhovující a proto byla navržena její optimalizace pomocí materiálů, které díky svým vlastnostem lépe brání kondenzaci vodních par uvnitř konstrukce obvodového pláště. V práci je také zdůrazněno, že je nezbytné klást důraz na kvalitní provádění prací při výrobě a montáži samotné konstrukce obvodového pláště. Klíčová slova: Konstrukce, obvodový plášť, parozábrana, kondenzace.
Abstract: This thesis is aimed to prove the current construction of external cladding RD AUDO in the term of reliability and durability. This is judged by amount of condensed vapor inside the construction of external cladding. Current construction of external cladding RD AUDO was revealed as nonconforming (unsatisfactory) and therefore a new construction was projected. Thanks to the nature of material it stops the condensation inside of a construction. In this thesis is emphasized that quality of manufacturing and fitting of the construction itself is very important. Key words: Construction, external cladding, vapor diffusion retarder, condensation.
7
OBSAH:
1 Úvod
11
2 Cíl práce
12
3 Současný stav řešené problematiky
13
3.1 Spolehlivost a životnost konstrukcí ze dřeva
13
3.2 Faktory ovlivňující spolehlivost a životnost konstrukcí ze dřeva
14
3.2.1 Klimatické podmínky
14
3.2.1.1 Interiérové podmínky
14
3.2.1.2 Exteriérové podmínky
15
3.2.2 Vlhkost dřeva
17
3.2.2.1 Bobtnání a sesychání
18
3.2.2.2 Dotvarování dřeva
19
3.2.3 Proces navrhování konstrukcí ze dřeva
20
3.2.3.1 Způsob posuzování vlivu zkondenzované vlhkosti na spolehlivost a životnost dřevěných konstrukcí podle ČSN 73 0540
22
3.2.3.2 Způsob posuzování vlivu zkondenzované vlhkosti na spolehlivost a životnost dřevěných konstrukcí podle nové metodiky MZLU 3.2.4 Materiály pro konstrukce ze dřeva
23 24
3.2.4.1 Zateplovací systém
25
3.2.4.2 Opláštění vnější
27
3.2.4.3 Nosná konstrukce
28
3.2.4.4 Vnitřní izolace
29
3.2.4.5 Parotěsnící vrstva
31
3.2.4.6 Opláštění vnitřní
31
3.2.4.7 Vnitřní pohledová vrstva
32
3.2.5 Vliv kvality výroby a montáže na konstrukce ze dřeva
32
3.2.6 Ochrana dřeva
34
3.2.6.1 Chemická ochrana
34
3.2.6.2 Konstrukční ochrana
35
4 Metodika
40
5 RD AUDO
41
6 Stávající konstrukce obvodového pláště firmy RD AUDO
42
8
6.1 Popis konstrukce obvodového pláště firmy RD AUDO
42
6.2 Technologický postup výroby obvodového pláště firmy RD AUDO
43
6.2.1 Dovoz materiálu
43
6.2.2 Sušení hranolů
44
6.2.3 Čtyřstranné opracování hranolů
44
6.2.4 Krácení hranolů
44
6.2.5 Sestavení konstrukce + vytvoření spojů
44
6.2.6 Zapuštění úvazu pro manipulaci s panelem
45
6.2.7 Nastřelení pomocných latí
46
6.2.8 Ochranný nátěr dostupných ploch
46
6.2.9 Opláštění z jedné strany
47
6.2.10 Ochranný nátěr dostupných ploch
47
6.2.11 Otočení panelu
48
6.2.12 Nastřelení pomocných latí
48
6.2.13 Ochranný nátěr dostupných ploch
49
6.2.14 Vkládání vnitřní izolace
49
6.2.15 Opláštění z druhé strany
49
6.2.16 Ochranný nátěr dostupných ploch
50
6.2.17 Umístění panelu stranou
50
6.2.18 Doprava na stavbu
50
6.2.19 Umístění panelu na dané místo
50
6.2.20 Montáž parozábrany
51
6.2.21 Montáž sádrokartonu
51
6.2.22 Montáž zateplovacího systému
51
6.3 Posouzení konstrukce obvodového pláště firmy RD AUDO
52
6.3.1 Použitý software
53
6.3.2 Zadávané parametry
53
6.3.3 Vlastní posouzení
54
6.3.3.1 Varianta s parozábranou Jutafol (100 % účinnost)
54
6.3.3.2 Varianta s parozábranou Jutafol (10 % účinnost)
57
6.3.3.3 Varianta s parozábranou Jutafol (5 % účinnost)
61
6.3.3.4 Varianta s parozábranou Jutafol (1 % účinnost)
65
6.3.3.5 Varianta s parozábranou Dorken (100 % účinnost)
69
6.3.3.6 Varianta s parozábranou Dorken (10 % účinost)
72
9
6.3.3.7 Varianta s parozábranou Dorken (5 % účinnost)
76
6.3.3.8 Varianta s parozábranou Dorken (1 % účinnost)
80
6.3.3.9 Varianta s parozábranou Foldex (100 % účinnost)
84
6.3.3.10 Varianta s parozábranou Foldex (10 % účinnost)
87
6.3.3.11 Varianta s parozábranou Foldex (5 % účinnost)
90
6.3.3.12 Varianta s parozábranou Foldex (1 % účinnost)
94
6.4 Vyhodnocení stávající konstrukce obvodového pláště firmy RD AUDO 7 Návrh optimalizace skladby obvodového pláště
98 102
7.1 Varianta zvětšení tloušťky zateplovacího systému konstrukce obvodového pláště
103
7.2 Varianta zvětšení tloušťky zateplovacího systému a snížení tloušťky vnitřní izolace konstrukce obvodového pláště
105
7.3 Varianta změny skladby konstrukce
107
7.3.1 Použití folie Dörken
107
7.3.2 Použití folie Jutafol
109
7.3.3 Použití folie Foldex
111
7.4 Vyhodnocení optimalizované skladby
113
8 Závěr
119
9 Resume
121
10
1 Úvod V současnosti je ve stavebnictví běžné navrhování konstrukcí v jednotlivých profesích jako je statika, tepelně technické posouzení, a jiné stavební skupiny které jsou inženýry navrhovány jednotlivě. Poté projektant jednotlivé navržené složky spojí do celku a po provedení kontroly zda může stavba fungovat jako celek je projekt u konce. Naštěstí se v dnešní době začíná klást důraz na dodržování 6 základních požadavků na výrobky, ale již není běžným trendem při zdokonalování jednoho požadavku, respektive vlastnosti, promýšlet, zda to nemá negativní vliv na požadavek jiný. V této práci též bude zmíněno, že bezhlavé zlepšení jedné vlastnosti, může vést ke zhoršení vlastnosti jiné. Mnoho projektantů dřevostaveb opomíjí, že dřevo je materiál hygroskopický a že je nutné všechny používané materiály do stavby vybírat s ohledem na jejich vlastnosti, aby svým podílením se na stavbě nezhoršovaly vlastnosti, respektive, životnost samotného dřeva, nebo jiných materiálů. V dnešním stavebním odvětví je bohužel také běžné neklást takový důraz na záměnu používaných materiálů. Většinou se spotřebitel dívá na cenu a dostupnost, ale to, zda má materiál obdobné vlastnosti jako původní materiál, se už přehlíží.
11
2 Cíl práce Cílem práce je ověření možnosti kondenzace vodních par uvnitř konstrukce obvodového pláště stávající skladby používané firmou RD AUDO a v návaznosti na to navrhnout optimální řešení, respektive, navrhnout ideální skladbu konstrukce ve vztahu k její životnosti a spolehlivosti. Východiskem práce bude seznámení se skladbou, výrobou a montáží stávajícího obvodového pláště. Také je nezbytné zajistit u vedení firmy, výrobců, popřípadě na internetu data potřebná pro výpočet. Na základě zjištěných dat bude provedena optimalizace návrhu skladby obvodového pláště používané u firmy RD AUDO s použitím jiných materiálů. Následně bude provedeno posouzení vlastností optimalizované skladby podle platných norem a podle nové metodiky, navržené v rámci výzkumu prováděného na MZLU v Brně. Tato práce může být východiskem pro firmu RD AUDO při hledání optimální skladby konstrukce.
12
3 Současný stav řešené problematiky 3.1 Spolehlivost a životnost konstrukcí ze dřeva Spolehlivost – je schopnost plnit předpoklady pro bezpečné a příjemné užívání stavby. Životnost – je doba po kterou má být konstrukce používána k předpokládanému účelu. Tab. č. 1 Životnost dřevěných konstrukcí Třída 1 2 3 4
Životnost (roků) 1 až 5 25 50 100
Příklad Dočasné konstrukce Vyměnitelné konstrukční části Budovy a jiné běžné konstrukce Mosty a jiné inženýrské konstrukce
V dnešních stavebních konstrukcích a stavbách na bázi dřeva jsou využívány moderní ekologicky nezávadné velkoplošné materiály, jako jsou desky z orientovaných třísek OSB, sádrokartonové, sádrovláknité a dřevovláknité desky. Na renomovaných evropských stavebních veletrzích jsou stále častěji nabízeny ekologické tepelně izolační materiály z dřevního vlákna, technického konopí, nebo ze lnu. Většinu materiálů, které budeme v budoucnosti potřebovat ke stavění, si můžeme vypěstovat v lese nebo na poli. Tyto materiály přinesly technologický zlom v konstrukcích dřevostaveb. V součinnosti s ochrannými nátěrovými systémy na bázi přírodních látek a řadou dalších ekologických materiálů a výrobků se zvýšily diametrálně technické parametry stavebních konstrukcí a staveb na bázi dřeva. Nesrovnatelně se zvýšila užitná hodnota staveb, spolehlivost a trvanlivost stavebních konstrukcí. Stále více výrobců využívá nových principů konstrukční ochrany dřeva, které i bez používání zdraví škodlivých chemických impregnačních látek, zabezpečují vysokou životnost a spolehlivost těchto staveb. Rozhodujícím aspektem spolehlivosti a trvanlivosti staveb na bázi dřeva je správné technické řešení stavebních konstrukcí a všech detailů každé stavby. Renomovaní světoví výrobci materiálů používaných v konstrukcích dřevostaveb proto věnují maximální péči a nemalé finanční prostředky na informační servis k nabízeným výrobkům s cílem vyloučit nesprávná použití těchto materiálů a přispět k bezporuchovým řešením a prováděním stavebních konstrukcí a staveb. K vysoké spolehlivosti a trvanlivosti staveb na bázi dřeva přispívá i systém certifikace a kontroly jakosti výroby nových moderních konstrukčních materiálů a systém certifikace a kontroly jakosti výroby stavebních systémů z těchto materiálů (www.tzb-info.cz).
13
3.2 Faktory ovlivňující spolehlivost a životnost konstrukcí ze dřeva 3.2.1 Klimatické podmínky Stavba je v praxi ovlivňována dvěma prostředími a to: -
interiérovými podmínkami
-
exteriérovými podmínkami
3.2.1.1 Interiérové podmínky Interiérové podmínky jsou tvořeny teplotou a vlhkostí vnitřního prostředí, které si my uživatelé můžeme relativně snadno řídit. Teplota je v dnešní moderní době snadno řiditelná pomocí vytápěcího systému a termostatu. Vlhkost vnitřního prostředí je faktor který se už hůře ovládá, obzvláště v místnostech jako je kuchyně, nebo koupelna, pokud nemáme klimatizací řízenou výměnu vzduchu v objektu. V současnosti při instalaci velmi těsných oken dochází ke značnému snížení infiltrace vzduchu. Proto v mnoha prostorách není dodržena požadovaná intenzita výměny vzduchu
nN ≥ 0,5 (1/h). Při provozování takovýchto prostor při různých
pracovních činnostech dochází k „nadprodukci“ vodní páry, čímž se zvyšuje vlhkost a následně relativní vlhkost vnitřního vzduchu. Například člověk v klidu produkuje cca 50 g/h vodní páry a při fyzické práci až dvojnásobek. Z hlediska hodnocení toho, jak se v referenční místnosti bude měnit relativní vlhkost vzduchu při různé vlhkostní zátěži (200 g/h a 400 g/h), byla provedena analýza pro východní stranu objektu, kde intenzita výměny vzduchu korelovala s požadovanou hodnotou. Z grafického průběhu je možno určit, že při intenzitě výměny vzduchu npr ≈ 0,5; Vv ≈ 25 ÷ 30m3/h se relativní vlhkost vzduchu pohybuje v přijatelných hranicích v rozmezí φi ≈ 35 ÷ 55 % i když místnost je zatěžována produkcí vodních par mezi 200 až 400 g/h. Jakmile ale intenzita výměny vzduchu klesá při této vlhkostní zátěži na npr ≈ 0,2, relativní vlhkost vzduchu stoupla na φi ≈ 80 % (Ondráš 2004). Jak už bylo naznačeno, tak zdrojem vlhkosti není jen člověk, ale i mnoho častých a nezbytných činností v lidském životě, které jsou uvedeny v tabulce.
14
Tab. č. 2 Hodnoty produkce vodní páry Produkce Zdroj vodní páry vodní páry [g/h] koupel ve vaně
700
pokojové rostliny
2 600
vaření - teplá jídla
600 - 1 500
sušení prádla odstředěné pračkou
5-20
provoz plynového sporáku - spalování plynu
koupel se sprchou
vaření - denní průměr
Produkce vodní páry [g/h]
Zdroj vodní páry
1 500 g / 1 m3 plynu
vytírání podlahy, mokré čištění
1 000
člověk v klidu
100 50 - 200
30
lehká práce
40 - 200
sušení prádla - mokré, 100 - 500 kapající
středně těžká práce
120 - 200
pračka
300
těžká práce
200 - 300
žehlení prádla
200
3.2.1.2 Exteriérové podmínky Když v případě interiérových podmínek bylo řečeno, že se dají relativně snadno řídit, tak u podmínek exteriérových je tomu přesně naopak, neboť jsou zcela odvislé od rozmarů přírody. Nemění se však to, že spolehlivost a životnost stavby je odvislá od teploty a vlhkosti okolního vzduchu. Z tepelně technického hlediska je pro navrhování stavebních konstrukcí významná teplota a vlhkost venkovního vzduchu. Tyto klimatické činitele vyjadřujeme v hodnotách průměrných a extrémních. Extrémní hodnoty jsou důležité pro stanovení funkční spolehlivosti konstrukce a hodnoty průměrné jsou směrodatné pro stanovení spotřeby energie pro vytápění.
Tab. č. 3 Průměrné venkovní teploty vzduchu za rok 2004. 1.
2.
Průměrná -3,9 0,4 teplota
5.
Měsíc 6. 7.
3.
4.
2,4
8,7 11,2 15,2 17
15
8.
9.
10.
18 12,7 9,1
11.
12.
Rok
3,2 -0,8 7,8
Teplota (oC)
Průměrná teplota v r. 2004 19 17 15 13 11 9 7 5 3 1 -1 -3 -5 1
2
3
4
5
6 Měsíc
7
8
9
10
11
12
Graf č. 1 Průměrná venkovní teplota vzduchu za rok 2004. Relativní vlhkost venkovního vzduchu Výpočtová relativní vlhkost vnějšího vzduchu φap pro navrhování a ověřování budov a jejich částí se v závislosti na venkovní teplotě pohybuje v rozsahu 59 - 85 %, viz tab. č. 4.
Tab.č. 4 Výpočtová teplota vnějšího vzduchu φap, relativní vlhkost vnějšího vzduchu φap a částečný tlak vodní páry pdap . Výpočtová teplota vnějšího vzduchu (°C)
Relativní vlhkost vnějšího Částečný tlak vodní páry vzduchu φap Pdep (%) (Pa)
-21 -20 -18 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
85 85 85 84 83 82 81 79 76 73 68 59
16
79,6 87,6 104,8 138,6 215,4 329,1 488,6 689,0 933,0 1244,4 1589,0 1835,6
3.2.2 Vlhkost dřeva Vlhkost je činitel, který velmi negativně ovlivňuje vlastnosti dřeva. Spolehlivost a životnost stavby je ovlivňována vlhkostí ve skupenství kapalném a zejména plynném. K nadměrné vlhkosti konstrukce v praxi často dochází z důvodu kontaktu obvodového pláště se zeminou, nedokonalým spojením jednotlivých částí obvodového pláště atd. Degradaci dřeva a ostatních materiálů způsobenou vlhkostí, může být při dodržování konstrukční ochrany snadno zabráněno. Problematika konstrukční ochrany bude popsána v bodě 3. 2. 6. 2. Konstrukční ochrana. Degradace vlivem vlhkosti ze zkondenzovaných vodních par se dá snížit na minimum použitím chemické ochrany, správně vyřešených konstrukčních detailů, správné skladby stěny atd. Vlhkostí dřeva se nazývá přítomnost vody ve dřevě (v našem případě v dřevěných konstrukčních prvcích staveb). Podle toho jaké vlhkosti se předpokládá, že bude konstrukce vystavena zahrnujeme stavby do dvou expozic:
Chráněná expozice – prostředí chráněné proti přímému působení vlhkosti, ve kterém absolutní vlhkost dřeva nepřekročí 18 % (např. expozice uvnitř budov se suchým provozem, větrané střešní prostory apod.)
Nechráněná expozice – prostředí kde absolutní vlhkost dřeva může být větší než 18% (prostředí o vysoké relativní vlhkosti, vnější expozice apod.) (ČSN 73 1701 1984).
Toto dělení konstrukcí dle předpokládaného působení vlhkosti vychází z ČSN 73 1701.
Skutečnost, že rovnovážná vlhkost dřeva ve stavebních konstrukcích a stavbách je rozhodujícím činitelem životnosti a spolehlivosti staveb ze dřeva, je lépe vystižena v harmonizované normě ČSN P ENV 1995-1-1, respektive v EUROKÓDU 5. Podle EUROKÓDU 5 jsou stupně namáhání vlhkosti definovány takto:
Třída použití 1. je charakterizována obsahem vlhkosti v konstrukčních materiálech, který odpovídá teplotě 20 Co a relativní vlhkosti okolního vzduchu, která překračuje 65 % nejvýše několik týdnů v roce. U většiny jehličnatých druhů dřeva není překročena průměrná rovnovážná vlhkost 12 %.
17
Třída použití 2. je charakterizována obsahem vlhkosti v konstrukčních materiálech, který odpovídá teplotě 20 Co a relativní vlhkosti okolního vzduchu, která překračuje 85 % nejvýše několik týdnů v roce. U většiny jehličnatých druhů dřeva není překročena průměrná rovnovážná vlhkost 20 %.
Třída použití 3. zahrnuje klimatické podmínky, které vedou k vyššímu obsahu vlhkosti než u třídy použití 2. (Eurokód 5).
V definici je použit termín „rovnovážná vlhkost dřeva“, což je vlhkost obsažená ve dřevě, odpovídající určité konkrétní teplotě vzduchu a relativní vlhkosti vzduchu. Pro snadné určení rovnovážné vlhkosti dřeva slouží níže uvedený diagram.
Obr. č. 1 Graf závislosti vlhkosti jehličnatého dřeva na relativní vlhkosti a teplotě prostředí (www.tzb-info.cz).
3.2.2.1 Bobtnání a sesychání Mění-li se vlhkost dřeva v rozsahu vody vázané, dřevo podléhá rozměrovým změnám. Snížení vlhkosti dřeva mokrého k mezi hygroskopicity (odpaření vody volné) nemá vliv na změnu rozměru. Sesychání a bobtnání je lokalizováno v buněčné stěně, kde dochází k oddalování či přibližování fibrilární struktury. Tím se mění rozměry jednotlivých elementů a dřeva jako celku. Velký vliv na velikost sesychání a bobtnání má 18
orientace fibril v buněčné stěně. Vzhledem k tomu, že největší podíl z buněčné stěny připadá na S2 vrstvu sekundární buněčné stěny (až 90 %), kde se orientace fibril příliš neodklání od podélné osy (15 – 30o), dochází k maximálnímu sesychání a bobtnání napříč vláken. Sesychání a bobtnání v podélném směru podmíněné sklonem fibril je nepatrné. Malé rozměrové změny v podélném směru se vysvětlují tím, že molekuly vody nemohou vnikat mezi fibrily do valenčního řetězce v podélném spojení, takže nenastává jejich rozestupování v tomto směru (Šlezingerová, J., Horáček, P., Gandelová, L 2002). Bobtnání a sesychání, respektive, objemové změny dřeva je děj, který má velmi negativní vliv na spolehlivost a životnost obvodového pláště. Jestliže se vlivem zvýšené vlhkosti dřeva zvětšují rozměry dřeva dochází k: -
narušení pevnosti spojů (spoje mezi rámovou konstrukcí a opláštěním v podobě sponek popřípadě hřebíků),
-
vytvoření prasklin v sádrokartonu či zateplovacím systému,
-
celkové deformaci obvodového opláštění,
-
narušení statiky stavby.
3.2.2.2 Dotvarování dřeva Dotvarování je děj, probíhající v dřevěných konstrukcích vlivem působení dlouhodobého zatížení. Dotvarování znamená přizpůsobení tvaru konstrukce (například průhyb nosníku) působením vnějších sil.
Po odstranění vnějších sil dochází
k částečnému, nebo úplnému navrácení se do původního tvaru konstrukce.
Velikost dotvarování je závislé na: -
trvání zatížení,
-
vlhkosti dřeva,
-
teplotě okolního prostředí
-
velikosti napětí,
-
vlastnostech materiálu.
Velikost dotvarování je vyjádřeno tzv. koeficientem dotvarování kdef, který v sobě zahrnuje působení pouze dvou z pěti vyjmenovaných faktorů a to vlhkost a čas. Při volbě kdef je nutné určit předpokládanou dobu působení vnějších sil a prostředí ve kterém se konstrukce bude nacházet. Koeficienty dotvarování jsou uvedeny v tabulce č. 5. 19
Tab. č. 5 Hodnoty součinitele k def pro rostlé a lepené lamelové dřevo (Eurocode 5). Třída použití Třída trvání zatížení Stálé Dlouhodobé Střednědobé Krátkodobé
1 0,6 0,5 0,25 0
2 0,8 0,5 0,25 0
3 2 1,5 0,75 0,3
Dotvarování se vypočte podle vzorce:
u fin = uinst (1 + k def ) kde je: u inst okamžitá deformace, u fin deformace včetně dotvarování po určité době trvání zatížení (Eurocode 5). Vlhkost dřeva ve stavebních konstrukcích a stavbách má velký vliv na dotvarování těchto konstrukcí. Nejnižší hodnoty jsou dosahovány při konstantní vlhkosti prostředí odpovídající třídě použití 1
(k
def ( ∞ )
= 0,67 ) , při cyklickém střídání vlhkosti jsou
dosahovány dvojnásobné hodnoty dotvarování (k def (∞ ) = 1,21), a v exteriéru je dotvarování cca třikrát vyšší (k def (∞ ) = 2,15) . Rovněž velikost průřezu a povrchová úprava významně ovlivňují hodnoty dotvarování. Větší a povrchově upravené průřezy (nátěrem, obkladem, apod.) nejsou tak citlivé na střídání vlhkosti a dotvarování je nižší (Lokaj 2003).
3.2.3 Proces navrhování konstrukcí ze dřeva Proces navrhování je děj, při kterém lze velmi ovlivnit spolehlivost a životnost konstrukce stavby. Při návrhu stavby je nezbytné, aby statik dobře odvedl svůj díl práce, ale především, aby měl projektant znalosti o materiálech na trhu a jejich vlastnostech a aby je dokázal do stavby použít tak, aby tím zajistil mimo jiné dlouhou životnost a spolehlivost. Pokud projektant navrhuje stavbu, kde je použito dřevo, je nezbytné, aby znal dřevo po stránce jeho vlastností. Aby věděl, jak se dřevo chová, je-li vystaveno různým degradujícím činitelům. Obvodový plášť stavby plní funkci nosnou, estetickou, chrání uživatele stavby před vlivem klimatických podmínek, chrání vůči hluku a šíření požáru. Proto, aby
20
obvodový plášť správně plnil všechny své funkce, respektive, aby odpovídal základním požadavkům na výrobky (neboť je to konstrukce navržená do stavby) musí splňovat § 47 Stavebního zákona č. 50/1976 Sb., který říká: Pro stavbu mohou být navrženy a použity jen takové výrobky a konstrukce, jejichž vlastnosti z hlediska způsobilosti stavby pro navržený účel zaručují, že stavba při správném provedení a běžné údržbě po dobu předpokládané existence splňuje požadavky na mechanickou pevnost a stabilitu, požární bezpečnost, hygienu, ochranu zdraví a životního prostředí, bezpečnost při užívání (včetně užívání osobami s omezenou schopností pohybu a orientace), ochranu proti hluku a na úsporu energie a ochranu tepla (Stavební zákon 1976).
Základní požadavky na stavební konstrukce 1. Mechanická odolnost a stabilita Stavba musí být navržena a postavena takovým způsobem, aby zatížení, o kterých se očekává, že na ni budou působit v průběhu stavění a užívání, neměla za následek:
a) zřícení celé stavby, b) větší stupeň nepřípustného přetvoření, c) poškození jiných částí stavby nebo technických zařízení nebo instalovaného vybavení následkem deformace nosné konstrukce, d) poškození události v rozsahu neúměrném původní příčině
2. Požární bezpečnost Stavba musí být navržena a postavena takovým způsobem, aby v případě požáru:
a) byla po určitou dobu zachována nosnost a stabilita konstrukce, b) byl omezen vznik a šíření požáru a kouře ve stavebním objektu, c) bylo omezeno šíření požáru na sousední objekty, d) mohly osoby a zvířata opustit stavbu nebo být zachráněny jiným způsobem, e) byla brána v úvahu bezpečnost záchranných jednotek.
3. Hygiena, ochrana zdraví a životního prostředí Stavba musí být navržena a postavena takovým způsobem, aby neohrožovala hygienu nebo zdraví jejich uživatelů nebo sousedů, především v důsledku: 21
a) uvolňování toxických plynů, b) přítomnosti nebezpečných částic nebo plynů v ovzduší, c) emise nebezpečného záření, d) znečištění nebo zamoření vody nebo půdy, e) nedostatečného zneškodňování odpadních vod, kouře a tuhých nebo kapalných odpadů, f) výskytu vlhkosti v částech stavby nebo na površích uvnitř stavby.
4. Bezpečnost při užívání Stavba musí být navržena a postavena takovým způsobem, aby při jejím užívání nebo provozu nevznikalo nepřijatelné nebezpečí úrazu, například uklouznutím, smykem, pádem, nárazem, popálením, zásahem elektrickým proudem a zraněním výbuchem.
5. Ochrana proti hluku Stavba musí být navržena a postavena takovým způsobem, aby hluk vnímaný obyvateli nebo osobami poblíž stavby byl udržován na úrovni, která neohrozí jejich zdraví a dovolí jim spát, odpočívat a pracovat v uspokojivých podmínkách.
6. Úspora energie a ochrana tepla Stavba a její zařízení pro vytápění, chlazení a větrání musí být navrženy a postaveny takovým způsobem, aby spotřeba energie při provozu byla nízká s ohledem na klimatické podmínky místa a požadavky uživatelů (Příloha č. 1 k nařízení vlády č. 163/2002 Sb.).
3.2.3.1 Způsob posuzování vlivu zkondenzované vlhkosti na spolehlivost a životnost dřevěných konstrukcí podle ČSN 73 0540 Při posuzování a navrhování staveb podle ČSN 73 0540 je dostačující zjištění množství zkondezované vlhkosti v (kg/(m2 * a)) a množství vlhkosti, které je schopno se během roku vypařit. Pro stavební konstrukci, u které by zkondenzovaná vodní pára uvnitř konstrukce Gk v (kg/(m2 * a)), mohla ohrozit její požadovanou funkci, nesmí dojít ke kondenzaci vodní páry uvnitř konstrukce, tedy: Gk = 0 22
Pro stavební konstrukci, u které kondenzace vodní páry uvnitř konstrukce neohrozí její požadovanou funkci, se požaduje omezení celoročního množství zkondenzované vodní páry uvnitř konstrukce Gk v (kg/(m2 * a)) tak, aby splňovalo podmínku: Gk ≤ Gk,N Pro jednoplášťovou střechu, konstrukci s vnějším tepelně izolačním systémem, vnějším obkladem, popř. jinou obvodovou konstrukcí s difuzně málo propustnými vnějšími povrchovými vrstvami, je: Gk,N = 0,10 kg/(m2 * a) pro ostatní stavební konstrukce je: Gk,N = 0,50 kg/(m2 * a) Ve stavební konstrukci s připuštěnou omezenou kondenzací vodní páry uvnitř konstrukce podle předešlých podmínek nesmí v roční bilanci kondenzace a vypařování vodní páry zbýt žádné zkondenzované množství vodní páry, které by trvale zvyšovalo vlhkost konstrukce. Celoroční množství zkondenzované vodní páry uvnitř konstrukce Gk v (kg/(m2 * a)) tedy musí být nižší než celoroční množství vypařitelné vodní páry uvnitř konstrukce Gk v (kg/(m2 * a)). (ČSN 73 0540 2002)
3.2.3.2 Způsob posuzování vlivu zkondenzované vlhkosti na spolehlivost a životnost dřevěných konstrukcí podle nové metodiky MZLU Podle navrhované metodiky k vypočteným teplotám a parciálním tlakům vodní páry na jednotlivých rozhraních vrstev vypočteme z rozdílu parciálních tlaků vodní páry na sledovaném rozhraní odpovídající relativní vlhkost prostředí RHx, respektive, relativní vlhkost vzduchu vyplňujícího vláknitou izolaci. Z nomogramu rovnovážné vlhkosti dřeva pro danou teplotu a vlhkost na odpovídajícím rozhraní pak stanovíme předpokládanou rovnovážnou hmotnostní vlhkost dřeva ωx v posuzovaném rozhraní. Z okrajových podmínek pro výpočet bilance vlhkosti dle ČSN 73 0540 pak pro teplotu venkovního vzduchu, při níž dochází ke kondenzaci vodní páry uvnitř konstrukce, stanovíme počet dní s teplotou nižší, než je vypočtená teplota dle ČSN 73 0540. Tuto hodnotu potom porovnáme s definicemi tříd vlhkosti podle ČSN P ENV 1995-1-1. Na základě těchto porovnání lze teprve uvažovat o zařazení příslušné konstrukce do správné třídy vlhkosti a provést dimenzování dřevěných prvků. Metodika výpočtu tepelně technických vlastností konstrukce podle ČSN 73 0540 odpovídá kvazistacionárnímu šíření tepla a vodní páry. Použitou metodu posuzování rovnovážné vlhkosti dřeva v konstrukci je proto nutno brát 23
jako skutečnost, že v konstrukci jsou vytvořeny podmínky, za kterých lze předpokládat, že rovnovážná vlhkost dřeva pravděpodobně nepřekročí, nebo pravděpodobně může překročit po dobu několika týdnů v roce vlhkost, uvedenou v příslušné definici třídy vlhkosti dle ČSN P ENV 1995-1-1. Výpočet roční bilance vodní páry je založen pouze na difúzi vodní páry vyvolané rozdílem parciálních tlaků uvnitř a vně budovy. Nezahrnuje zabudovanou vlhkost ve dřevě a materiálech na bázi dřeva v době realizace stavby. Rovněž nezahrnuje vzduchovou propustnost konstrukce a její vliv na možnou kondenzaci vodní páry v konstrukci. (Havířová 2006)
Tab. č. 6 Počet dní v roce s teplotou nižší než daná návrhová hodnota Te. Τe (oC)
Počet dní v roce
-15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0
7 18,5 48,5 113 180 245 -
3.2.4 Materiály pro konstrukce ze dřeva Je zřejmé že správná volba materiálu velmi ovlivňuje spolehlivost a životnost konstrukce stavby. V dnešní praxi je běžné volit materiály do stavby podle ceny a dostupnosti na trhu. Pro naplnění § 47 Stavebního zákona č. 50/1976 Sb a šesti základních požadavků na výrobky je však nezbytné, aby se materiály volily do stavby dle jejich vlastností.
Klasická skladba obvodového pláště rámové dřevostavby: -
zateplovací systém,
-
opláštění vnější,
-
nosná konstrukce,
-
vnitřní izolace,
-
parotěsnící vrstva,
-
opláštění vnitřní,
-
vnitřní pohledová vrstva.
24
3.2.4.1 Zateplovací systém Zateplování staveb se provádí z důvodů: -
snížení tepelných ztrát,
-
snížení nákladů na vytápění,
-
posunutí bodu mrazu ze zdiva do zateplovací vrstvy,
-
zabránění porušení obvodového pláště např. promrzáním,
-
zlepšení zvukově izolačních vlastností,
-
prodloužení životnosti (ochrana před tepelnými rázy),
-
zabránění kontaktu povrchu stěny se srážkovou vodou,
Zateplení stavby se provádí pomocí: A) kontaktního zateplovacího systému B) bezkontaktní zateplovací fasády
ad A) Kontaktní zateplovací systém Kontaktní zateplovací systém je vícevrstvý, tepelně izolační systém, který je umístěn z vnější strany obvodového pláště. Systém je proveden kontaktně, což spočívá v nanesení několika vrstev na vnější opláštění. Pomocí zateplovacího systému můžeme docílit srovnání povrchu stěny, nebo naopak máme možnost tvarováním polystyrenu vytvořit různé odsazení a zvýraznění oken, apod. Výhodou je také zateplení stěny bez vzniku tepelných mostů.
Doporučená tloušťka izolační vrstvy se u kontaktního
zateplovacího systému pohybuje mezi 6 – 10 cm.
Kontaktní zateplovací systém se skládá z: -
lepící tmel,
-
izolační deska,
-
hmoždinka s talířem,
-
lepící stěrka,
-
výztužná armatura,
-
penetrační mezivrstva,
-
omítka,
-
barva.
25
Hlavní tepelnou vrstvu u kontaktního zateplovacího systému může tvořit: -
polystyren
-
minerální vlákno
Obr. č. 2 Zateplovací systém s tepelnou vrstvou z polystyrenu (www.stomix.cz). Výhody: -
nízká cena,
-
snadná pracnost při aplikaci,
-
malé přitížení konstrukce.
Obr. č. 3 Zateplovací systém s tepelnou vrstvou z minerálních vláken (www.stomix.cz).
26
Výhody: -
dobré požárně technické vlastnosti,
-
systém je použitelný i ve výškách nad 22,5 m.
ad B) Bezkontaktní zateplovací systém Bezkontaktní zateplovací systém se často používá pro dodatečné zateplení menších rodinných domků, případně chat. Izolační vrstva je vkládána mezi držáky nebo profily, které zajišťují spojení mezi zdí a fasádním obkladem. Při bezkontaktním zateplování fasády se nejčastěji používá jako nosná konstrukce vodorovný dřevěný rošt, do kterého se vkládají izolační desky. Mezi tepelnou izolaci a obkladem je vytvořena odvětrávaná mezera zajišťující odvod vlhkosti z izolace.
Obklad těchto fasád může být ze: -
dřeva,
-
eternitu,
-
kovu,
-
plastu,
-
keramiky,
-
kamene.
Spolehlivost a životnost zateplovacího systému je odvislá od: -
klimatických podmínek ve kterých se stavba nachází,
-
vnitřních podmínek stavby (množství páry),
-
vhodně provedeného nadimenzování spojů,
-
výběru materiálu a jeho vlastností,
-
kvality montáže.
3.2.4.2 Opláštění vnější Deskové materiály, kterými je stěna opláštěna, zajišťují mimo deskové působení rámové stěny také prostorové ztužení celé budovy. Z tohoto důvodu musí být pro opláštění stěn použity materiály, které tyto statické požadavky splňují. Mohou to být deskové materiály na bázi dřeva určené pro stavební účely (dřevotřískové desky, OSBdesky), sádrovláknité desky, překližované desky, případně cementotřískové desky. Vždy 27
musí mít tyto materiály potřebné mechanické vlastnosti. Z tohoto důvodu, nemůže plnit výztužnou funkci stěn, například samotná sádrokartonová deska. Ta se v dřevostavbách používá pro obklady vnitřního líce stěn z důvodu nejen povrchové úpravy, ale především z důvodu zvýšení požární bezpečnosti stavby. Pro zajištění výztužného účinku musí být vždy použita spolu s jiným deskovým materiálem na bázi dřeva (Havířová 2005). Opláštěním
stavby
je
nazývána
instalace
dřevotřískových
(OSB),
cementotřískových, překližovaných, popřípadě desek z jiných materiálů na nosný dřevěný rám stavby z důvodu: -
zajištění stability stavby,
-
zlepšení tepelně technických vlastností,
-
zlepšení zvukoizolačních vlastností,
-
vytvoření nosné vrstvy pro zateplovací systém.
Opláštění je možno umístit do konstrukce: -
na vnitřní stranu rámové konstrukce,
-
na vnější stranu rámové konstrukce,
-
na obě strany rámové konstrukce.
Nejpoužívanějšími materiály používanými na opláštění jsou: -
třískové desky OSB,
-
dřevotřískové desky,
-
překližky.
Spolehlivost a životnost opláštění v konstrukci je odvislá od: -
klimatických podmínek ve kterých se stavba nachází,
-
vnitřních podmínek stavby (množství páry),
-
vhodně provedeného nadimenzování spojů,
-
výběru materiálu a jeho vlastností,
-
kvality montáže.
3.2.4.3 Nosná konstrukce Nosná konstrukce dřevěné rámové stavby je vyrobena ze dřeva, což je organický pórovitý materiál, který svými specifickými vlastnostmi do velké míry ovlivňuje 28
spolehlivost a životnost samotné stavby. Pro výrobu dřevostaveb se u nás nejčastěji používá naše nejrozšířenější dřevina smrk, popřípadě borovice, či modřín. Různé dřeviny mají ve svých buňkách uloženo různé množství zásobních extraktivních látek, které svým zastoupením ve dřevě zvyšují, případně snižují životnost. Nosná konstrukce dřevěného rámového domu je tvořena dřevěnými sloupky obdelníkového průřezu. Tyto sloupky mají nejčastěji rozměry 60 mm x 120 mm, které jsou v poslední době nahrazovány rozměrem
sloupků 60 mm x 180 mm z tepelně
technických důvodů. Jednotlivé sloupky jsou ve stěně nejčastěji rozmístěny v osových vzdálenostech 400, 600 nebo 625 mm. Tyto dřevěné sloupky jsou vzhledem ke své výšce namáhány na vzpěr. Jejich vybočení zabraňuje propojení sloupků s jednostranným, případně oboustranným opláštěním.
Spolehlivost a životnost sloupků v konstrukci je odvislá od: -
klimatických podmínek ve kterých se stavba nachází,
-
vnitřních podmínek stavby (množství páry),
-
provedené chemické ochrany dřevěných prvků,
-
vhodně provedeného nadimenzování rozměrů,
-
vhodně provedeného nadimenzování spojů,
-
kvality vybraného dřeva,
-
kvality montáže.
3.2.4.4 Vnitřní izolace Jako vnitřní izolace obvodového pláště se v dnešní době pro dřevostavby a nejen pro ně, používají materiály které lze rozdělit do dvou základních skupin:
A) Materiály na anorganické bázi (minerální vlákna, skelná vlákna a pěnové sklo). B) Materiály z pěnových plastů (polystyren expandovaný – EPS, extrudovaný – XPS, pěnové polyuretany – PUR, pěnové PVC a napěněné pryskyřice).
ad A) Materiály na anorganické bázi Desky z anorganických vláken – tepelné izolační materiály z anorganických vláken se vyrábějí roztavením vhodných materiálů (čedič, sklářský písek, atd.) a jejich následným přetvořením na vlákna o průměru 0,003 – 0,004 mm. Vlákna se lisují, tuží a 29
hydrofobizují ( odpuzují vodu a ta nevniká do hmoty materiálu). Výpočtová hodnota součinitele tepelné vodivosti je 0,04 – 0,044 W.m-1. K1. Pěnové sklo – se vyrábí z odtaveného skla, které se rozemele na jemný prach a smíchá se s prachovým uhlíkem. Při zahřátí na 1000°C dojde k natavení skloviny, oxidaci uhlíku a tvorbě bublinek, které jsou ve výsledné hmotě zcela plynotěsné. Tento materiál je UV stabilní a nehořlavý. Výpočtová hodnota tepelné vodivosti = 0,04-0,069 W.m-1. K1. Izolace z odpadového papíru – vata je zhotovena z novinového papíru, který je rozmělněn na tenká vlákna, s příměsí netěkavých retardérů hoření. Vzniklý materiál je nehnijící, biologicky odolný, zdravotně nezávadný s tepelnou vodivostí = 0,04 W.m-1. K1. Aplikuje se foukáním do konstrukce (www.sweb.cz).
ad B) Pěnový expandovaný polystyren PPS (EPS) - je tuhý, lehčený, tepelně izolační materiál s pěnovou strukturou, který se vyrábí vypěňováním (expanzí) granulátu sytou párou v kovových formách ve tvaru kvádru. Z bloku se pak řežou desky, nebo spádové klíny. Tento materiál je nutno chránit před UV zářením a je potřeba brát v úvahu jeho nasákavost ( cca 4%). Výpočtová hodnota tepelné vodivosti se pohybuje v rozmezí 0,039 – 0,051 W.m-1. K1. Pěnový extrudovaný polystyren XPS - vyrábí se ze stejného materiálu jako PPS, kontinuálním vytlačováním. Vzniká tak materiál, který má homogenní strukturu s uzavřenými buňkami. Má vždy jinou barvu než bílou – např. modrou, růžovou, zelenou, žlutou. Jeho nasákavost je relativně malá (0,5%). Výpočtová hodnota tepelné vodivosti je cca 0,03 – 0,034 W.m-1. K1. Pěnový polyuretan (PU, PUR) - se vyrábí smíšením základních tekutých látek a různých přísad. Vznikne tak tvrdá pěna s uzavřenou buněčnou strukturou, která se dodává v blocích nebo deskách. Méně častá je přímá aplikace stříkáním a vypěňováním na stavbě. Nasákavost se pohybuje kolem 5% a výpočtová hodnota tepelné vodivosti je kolem 0,026 – 0,032 W.m-1. K1 (www.sweb.cz).
30
Spolehlivost a životnost vnitřní izolace v konstrukci je odvislá od: -
klimatických podmínek ve kterých se stavba nachází,
-
vnitřních podmínek stavby (množství páry),
-
kvality vybrané izolace,
-
kvality montáže.
3.2.4.5 Parotěsnící vrstva Parotěsnící vrstva nazývaná parozábrana, se instaluje mezi vnitřní tepelnou izolaci a vnitřní opláštění, popřípadě mezi vnitřní opláštění a vnitřní pohledovou vrstvu (sádrokarton). Má velice důležitou funkci, neboť zamezuje pronikání vlhkosti z interiéru stavby do tepelné izolace, která je velmi propustná pro vzdušnou vlhkost a dochází v ní k velkému teplotnímu spádu. Ohřátý vzduch z místnosti může totiž obsahovat větší množství vlhkosti než studený vzduch na exteriérové straně obvodového pláště. Bez použití parozábrany dochází ke kondenzaci vlhkosti ve vnitřní izolaci stěny. Kondenzací vlhkosti se zhoršují izolační vlastnosti tepelné izolace. Následně vlhnou sloupky a začínají se tvořit nebezpečné plísně ve stěnách, čímž velmi rychle klesá spolehlivost a životnost stavby. Parozábrana je speciální fólie, kterou nelze nahradit běžnou polyetylenovou (igelitovou) fólií, jako se to někdy objevuje ve stavební praxi. Proto, aby parozábrana plnila maximálně svoji funkci je nezbytné dbát na pečlivé slepení jednotlivých pásů parozábrany,
minimalizovat
množství
otvorů
a
dotěsnit
parozábranu
pomocí
komprimačních pásek ke všem konstrukcím jako jsou okna, zdi apod. Rozvody elektrické energie a vody by měly narušovat parozábranu pokud možno co nejméně. Spolehlivost a životnost parozábrany v konstrukci je odvislá od: -
klimatických podmínek ve kterých se stavba nachází,
-
kvality vybrané parozábrany,
-
kvality montáže.
3.2.4.6 Opláštění vnitřní Viz 3.2.4.2 Opláštění vnější
31
3.2.4.7 Vnitřní pohledová vrstva Sádrokartonové desky jsou složeny ze sádrového jádra (směs sádry a rozvlákněného papíru či skelných vláken) oboustranně opláštěného speciálním papírovým kartonem, který je odlišný u různých typů desek. Podélná hrana desky je přizpůsobena optimálnímu snadnému tmelení s výslednou vysokou pevností spáry. Desky se vyrábějí v několika tloušťkách,ale nejužívanější je deska tloušťky 12,5 mm. Desky větší tloušťky se používají z důvodů požárních, akustických či kvůli zvýšení odolnosti proti průrazu; desky menší tloušťky se užívají pro ohýbané konstrukce či tzv. suché omítky. Desky lze montovat i ve více vrstvách (www.levnastavba.cz).
Tab. č. 7 Druhy vyráběných sádrokartonů (www.levnastavba.cz). Desky se vyrábějí v několika Označení druzích: obyčejná bílý karton s modrým potiskem obyčejná protipožární bílý karton s červeným potiskem obyčejná impregnovaná zelený karton s modrým potiskem protipožární impregnovaná zelený karton s červeným potiskem Spolehlivost a životnost sádrokartonu v konstrukci je odvislá od: -
klimatických podmínek ve kterých se stavba nachází,
-
vnitřních podmínek stavby (množství páry),
-
kvality vybraného materiálu,
-
kvality montáže.
3.2.5 Vliv kvality výroby a montáže na konstrukce ze dřeva V současnosti je též běžné z důvodu kladení důrazu na rychlost výroby, opomíjení kvality výroby, popřípadě montáže. Často se ve stavební praxi setkáváme s:
-
rychlá výroba nebo montáž na úkor kvality,
-
nedodržování zasychacích dob (například u lepidel, impregnačních látek),
-
šetření se spojovacími prostředky (hřebíky, sponky),
-
nerespektování aplikačních teplot materiálů,
-
nedostatečné odstranění příčin napadení (např. kůra na krokvích),
-
poškození kvality materiálu (poškození účinnosti parozábrany, prasknutí opláštění, malá velikost vnitřní izolace atd.). 32
Poškození materiálu při výrobě či montáži je časté. Poškození parozábrany a tím snížení její účinnosti je to, na co chce poukázat také tato práce. Podstatný rozdíl v možném zjištění vlivu vodní páry prostupující konstrukcí plyne z přístupu ke způsobu posuzování vlastností parotěsnící vrstvy, tzv. parozábrany. Parotěsnící vrstva je vrstva stavební konstrukce omezující pronikání vodní páry obvykle z vnitřního prostředí do stavební konstrukce, kde by v důsledku poklesu teploty mohlo dojít ke kondenzaci vodních par. Zkondenzované množství vodní páry by mohlo následně ohrozit požadovanou funkci stavební konstrukce, nebo zkrátit její životnost. Omezením pronikání vodní páry do konstrukce se rozumí omezení difúze (pohyb vodní páry vyvolaný gradientem částečných tlaků vodní páry) a proudění vlhkosti (pohyb vodní páry vyvolaný prouděním vzduchu). V české odborné literatuře se můžeme setkat s dělením výrobků pro parotěsnící vrstvu podle její hodnoty ekvivalentní difúzní tloušťky. Hodnota ekvivalentní difúzní tloušťky Sd (m) vyjadřuje ekvivalentní tloušťku vzduchové vrstvy, která by měla stejný difúzní odpor jako příslušná vrstva stavební konstrukce.
Nejvýraznější přírůstek vlhkosti v obvodovém plášti oproti výpočetnímu modelu je způsoben nehomogenními vlastnostmi materiálů, které jsou příčinou vícerozměrného šíření vlhkosti v místě porušení materiálů. K nehomogenitě materiálů zabudovaných v souvrství obvodového pláště může dojít z několika příčin:
-
technologickou nekázní při výstavbě,
-
nedokonalým spojením jednotlivých materiálů a napojením na prostupy,
-
stárnutím spojů.
Norma ČSN EN ISO 13788 uvádí, že může dojít k poklesu ekvivalentní difúzní tloušťky u takto poškozených materiálů s velkým difúzním odporem až o několik řádů. Podle některých autorů se doporučuje odborným odhadem snížit podle procenta poškození faktor difúzního odporu až na 10 % jeho původní hodnoty. V jiných odborných publikacích je dokonce uvedeno, že se hodnota ekvivalentní difúzní tloušťky takto poškozených materiálů může snížit až 100 krát, tedy na 1 % své původní hodnoty (Havířová 2006). Množství vlhkosti, která pronikne do souvrství obvodového pláště díky vícerozměrnému šíření vlhkosti, se nedá stanovit analytickým výpočtem. Je třeba použít numerických metod nebo laboratorní měření difúze. Dosavadní laboratorní měření 33
prováděná ve VÚPS Zlín a v poslední době i v laboratořích FS ČVUT prokazují výrazné zvýšení hmotnostního toku již při velmi malém porušení vrstev s velkým difúzním odporem. Výsledky měření parozábran provedených autorem v laboratořích FS pomocí metody Wet-Cup, kdy proděravěná plocha činila 0,125 % z celkové plochy vzorku, vykazují pokles ekvivalentní difúzní tloušťky Sd na hodnotu 5,3 až 4,7 % hodnoty neporušeného materiálu (Slanina 2004).
3.2.6 Ochrana dřeva Dřevo je organická hmota, která má sama osobě svoji určitou trvanlivost. Trvanlivost dřeva je schopnost zachovat si své původní vlastnosti v prostředí které je vhodné pro aktivitu dřevodegradujících činitelů. Přirozená trvanlivost dřeva je sama osobě neúčinná a v praxi je třeba ji zlepšit pomoci konstrukční popřípadě chemické ochrany dřeva. Konstrukční ochrana dřeva je pro dlouhou životnost stavby nezbytná a pokud je dobře provedena není ochrana chemická zapotřebí.
Dřevo je zapotřebí chránit před: -
dřevokaznými houbami,
-
dřevokazným hmyzem,
-
abiotickými činiteli.
3.2.6.1 Chemická ochrana Chemická ochrana dřeva je způsob chránění dřeva zabudovaného do stavby pomocí chemických prostředků. Chemické látky jsou ve stavební praxi často používány pro ochranu krokví, a samotné rámové konstrukce. Chemické ochranné prostředky jsou ve stavební praxi na dřevo nanášeny: -
natíráním,
-
stříkáním,
-
ponořováním,
-
máčením.
34
3.2.6.2 Konstrukční ochrana Konstrukční ochrana dřeva je soubor opatření, které zabraňují zvyšování vlhkosti v konstrukčních prvcích a tím brání napadení dřeva hmyzem a houbami. Konstrukční ochranu dřeva lze rozdělit na: A) ochrana proti dešťovým srážkám a stříkající vodě, B) ochrana proti vedení vlhkosti, C) ochrana proti kondenzaci vody, D) ochrana proti vlhkosti po dobu stavby.
ad A) Ochrana proti dešťovým srážkám a stříkající vodě Podstata stavební ochrany spočívá v zabránění kontaktu srážkové vody se stavební konstrukcí a pokud ke kontaktu dojde, tak ke snadnému odvodu z povrchu konstrukce.
Povrch lze chránit před srážkovou vodou: - Dlouhým přesahem střechy.
Obr. č. 4 Zvlhčení vnější stěny vodními srážkami a zatékání do základů. Příklad špatného (A) a správného (B) přesahu střechy a výšky soklu (Žák; Reinprecht 1998).
35
- Pomocí obložení. Stěnu lze obložit klasickým zateplovacím systémem s omítkou na povrchu, nebo dřevěným obkladem, který však vyžaduje ze zadní strany odvětranou mezeru. Výhodnější je svislé obložení, neboť z něho voda lépe stéká než u vodorovného obložení. V případě vodorovného obložení je zapotřebí palubky uspořádat tak, aby voda nemohla zatékat do spár. Svislé překrývané obložení nebo svislé obložení z profilovaných prken musí mít směr krytí přizpůsoben převládajícímu směru proudění větru. Umístěním stavby minimálně 30 cm nad úroveň terénu se konstrukce chrání před stříkající vodou.
Obr. č. 5. Příklad nesprávných (A) a vhodných konstrukcí obložení vnějších stěn dřevem (B) (Žák; Reinprecht 1998). - Nátěrem povrchu. Natřením docílíme vyšší trvanlivosti konstrukce a především chráníme povrch před vlivem povětrnosti. Přitom se má dbát na to, aby hrany dřeva byly zaoblené, neboť nátěr potom lépe drží a není tolik náchylný k praskání.
Obr. č. 6 Na oblých plochách hran dřeva nátěry lépe drží (Žák; Reinprecht 1998).
36
U stavebních prvků, které budou během svého užívání vystaveny vodním srážkám, je důležité zakrýt čelní plochy dřeva, neboť ty přijímají vodu zvlášť snadno. Sloupky s dření, silné fošny z jednoho kusu apod. jsou náchylné k tvorbě trhlin, proto není vhodné je používat. Je-li nezbytné použití větších průřezů pro zhotovení trámů, doporučuje se použití vrstveného dřeva.
Ve venkovních prostorech není vhodné používání:
-
takových spojů, ve kterých se může hromadit voda;
-
vodorovných ploch dřeva, na kterých voda může zůstat stát;
-
konstrukce, ze kterých se voda hůře odpařuje.
ad B) Ochrana proti vedení vlhkosti Podstata ochrany proti vedení vody spočívá v zamezení zvýšení vlhkosti stavebních prvků konstrukce stykem s jinými vlhkými materiály, např. zdivem, zeminou, betonem atd.
Konstrukci lze chránit před vzlínající vodou: - Vyvýšením patky (soklu) popřípadě celé stavby nad úroveň terénu, s dostatečnou izolací.
Obr. č. 7 Dřevo, sloupy i jiné konstrukční prvky mají být umístěny pokud možno co nejvýše nad zemí (300 mm) (Žák; Reinprecht 1998).
37
- Odizolováním dřevostavby od základové desky. Svislé konstrukce které přicházejí do styku se základovou deskou je zapotřebí ukládat vždy na izolační vrstvu. Je též nutné chránit spáru mezi základovou deskou a obvodovým pláštěm před stříkající dešťovou vodou.
Obr. č. 8 Konstrukční řešení ochrany venkovních stěn vzduchovou vrstvou - A - správně vodorovná spára mezi patkou a stěnou je zakryta, B - špatně - vnik vlhkosti do spáry je možný (Žák; Reinprecht 1998). ad C) Ochrana proti kondenzaci vody Podstatou ochrany proti kondenzující vodě je zabránit tvorbě kondenzátu na stěnách a jiných vnitřních površích. a to především z důvodu: -
při kondenzaci vody se většinou jedná o značné množství, které může působit dlouhodobě;
-
dřevo a materiály na bázi dřeva, které jsou v suché expozici, nejsou projektovány pro namáhání vlivem vlhkosti.
Před vytvořením kondenzátu na povrchu případně uvnitř konstrukce brání: -
použití materiálů pro stěny a střechy, které musí mít dostatečné tepelné vlastnosti odpovídající danému umístění;
-
zamezení tepelných mostů uvnitř stavebních dílů;
-
správná skladba konstrukce stěny (umožnit odvod vodních par z konstrukce);
38
Kondenzace vody uvnitř konstrukce je nebezpečná tím, že zpočátku není vidět a stane se zřetelná teprve tehdy, když už způsobila nevratné škody. Zabránění
kondenzování vody si žádá stavebně fyzikální znalosti, a proto by se
nemělo podceňovat. Relativní vlhkost vzduchu lze snadno kontrolovat v objektu zakoupením vlasového hygrometru. Během roku by se relativní vlhkost měla pohybovat v rozmezí mezi 40-60 %. Zajistí se tím rovnovážná vlhkost zabudovaného dřeva pod 20 %, což jsou podmínky, kdy je rozvoj dřevokazných hub ve dřevě prakticky nemožný.
ad D) Ochrana proti vlhkosti po dobu stavby Při dopravě a skladování dřeva a dřevěných výrobků na stavbě i během stavby je nutno zabezpečit, aby se jeho původní výrobní vlhkost neměnila vlivem srážek nebo půdní a vzdušné vlhkosti. Je proto nutno při dopravě a skladování chránit dřevěné díly před vodními srážkami překrytím, uložením do hráni s proklady, v případě potřeby preventivně ošetřit kvalitní řezivo chemickými prostředky proti modráni a plesnivění.
Dále je nutno dodržovat tyto zásady: -
neskladovat dřevo nikdy přímo na zemi, dochází k jeho znečištění a rychlé zkáze;
-
stavební díly, které budou na konci stavby chráněny před povětrností, by měly být i v průběhu stavby pokud možno chráněny před přímými dešťovými srážkami, střešní konstrukce by měla být co nejdříve zakryta. Opracované dřevo může v mezidobí, kdy je vystaveno na stavbě přímé povětrnosti, způsobit řadu potíží při montážích a v konečné úpravě;
-
stavební díly na bázi dřeva (dřevotřískové desky aj.) je nutno trvale skladovat pod střechou, na vodorovných prokladech, jinak dojde k jejich nevratnému poškození (Žák; Reinprecht 1998).
39
4 Metodika Cílem této diplomové práce je provedení analýzy konstrukce obvodového pláště firmy RD AUDO. Na základě domluvy s vedením firmy RD AUDO bude provedena řada návštěv provozu firmy, kde bude nutné se seznámit s konstrukcí obvodového pláště. Bude nutné ve výrobní hale samotným odpozorováním, případně u mistra výroby, ověřit skladbu obvodového pláště. Dále bude následovat seznámení se s technologickým postupem výroby obvodového pláště firmy RD AUDO a ve vztahu k němu bude v práci proveden rozbor možných vzniklých chyb při výrobě obvodového pláště a případných následků na spolehlivost a životnost stavby. Zjištěná skladba konstrukce obvodového pláště RD AUDO bude pomocí softwaru Teplo ověřena ve vztahu k možné kondenzaci vlhkosti uvnitř konstrukce. Bude provedeno dvojí posouzení dané konstrukce. Jednak dle metodiky ČSN 73 0540 která k posouzení konstrukce používá pouze zjištěné množství zkondenzované vlhkosti za rok ale především dle nové metodiky MZLU, pomocí které se určuje předpokládaná vlhkost dřeva na konkrétních rozhraních vrstev uvnitř konstrukce obvodového pláště RD AUDO. Následně bude provedena analýza zjištěných výsledků ve vztahu ke spolehlivosti a životnosti dané konstrukce. Na základě vyhodnocení stávající konstrukce obvodového pláště firmy RD AUDO, bude, nebo nebude provedena optimalizace této skladby konstrukce. Pokud bude optimalizace zapotřebí, bude navržena ve dvou provedeních. Nejprve bude provedena optimalizace se zachováním skladby konstrukce firmy RD AUDO, ale se změnou tlouštěk daných vrstev. Druhý způsob optimalizace je založen na obměně některých materiálů ve skladbě konstrukce firmy RD AUDO. Navržená optimalizace bude následně posouzena a to stejným způsobem jako stávající skladba obvodového pláště firmy RD AUDO.
40
5 RD AUDO Společnost RD AUDO s.r.o. vznikla počátkem roku 1998 jako obchodní společnost akciové společnosti vyrábějící montované dřevostavby. Firma RD AUDO s.r.o. se zabývá výrobou a montáží vrchní stavby montovaných rodinných domů a stavebních občanských objektů konstrukčního systému AS. Základním prvkem je sendvičová stěna, o délce až 11 m s plastovými okny a vchodovými dveřmi. Nosná konstrukce této stěny se skládá z dřevěného rámu, oboustranně opláštěného dřevoštěpkovou (OSB) deskou a vnitřní tepelně-zvukovou izolací Isover. Z exteriérové strany je panel opatřen zateplovacím systémem s plastickou omítkou, z interiérové strany sádrokartonovými deskami s konečnou úpravou malířskými přípravky nebo keramickým obkladem. (www.rdaudo.cz).
41
6 Stávající konstrukce obvodového pláště firmy RD AUDO 6.1 Popis konstrukce obvodového pláště firmy RD AUDO V této práci je pro firmu RD AUDO analyzována stěna která se skládá z:
A) Sádrokarton „Norgips Standard“ B) Parozábrana C) „Jutafol N 110 Special“ nebo D) „Dorken DELTA-FOL L“ E) „Foldex PS“ F) OSB deska „EUROSTRAND OSB 3“ G) Izolační vrstva „ISOVER RIO“ H) OSB deska „EUROSTRAND OSB 3“ I) Zateplovací systém „Stomix“
ad A) Sádrokarton „Norgips Standard“ Sádrokarton Norgips Standart je sádrokarton pro běžné použití v interiérech a je firmou dodáván ve formátech 1250 x 2000 mm, o tloušťce 12,5 mm.
ad B) Parozábrana a) Jutafol N - je parotěsná fólie určena na ochranu tepelných izolací, která přispívá k zachování dlouhé životnosti tepelné izolace. Parozábrana je umisťována do stěn, aby zabránila kondenzaci vody v izolačních vrstvách tím, že účinně zabraňuje pronikání páry do vnitřních vrstev stěny. Tato parozábrana je vícevrstvá polyolefinová fólie zpevněná perlinkovou nebo plnou tkaninou.
b) Dörken DELTA-FOL L – je PE fólie,která je vyztužena zpevňující mřížkou. Tato
fólie
je
určena
pro
provizorní
vyplnění
stavebních
otvorů
stavby.
Dörken DELTA-FOL L je vodotěsná a odolává chemikáliím
c) Foldex PS - je třívrstvá polyetylenová fólie odolávající UV záření. Tato fólie se používá, vzhledem k vysoké hodnotě difúzního odporu, ve skladbách obvodových plášťů jako parozábrana, kde zamezuje prostupu vodních par a kondenzaci vlhkosti v tepelné izolaci.
42
ad C a E) OSB deska „EUROSTRAND OSB 3“ Eurostrand OSB 3 se vyrábí z jehličnatých třísek velkých rozměrů. Díky uspořádání třísek mají desky vynikající pevnost. Surovina pro výrobu těchto desek pochází z lesních probírek. Označení číslicí 3 v názvu desky je označeno zařazení desky do skupiny odolných vůči vlhkosti a biologickým škůdcům. Tab. č. 8 Typy OSB podle EN 300 a podle ČSN EN 300 (Hrázský, J., Král, P. 2000). Typ OSB/1 OSB/2 OSB/3 OSB/4
Oblasti použití Desky pro všeobecné účely a pro použití v interiéru v suchém prostředí Desky pro nosné účely pro použití v suchém prostředí Desky pro nosné účely pro použití ve vlhkém prostředí Zvlášť zatížitelné nosné desky pro použití ve vlhkém prostředí
ad D) Izolační vrstva „ISOVER RIO“ Izolační materiál „ISOVER RIO“ je díky svým vlastnostem vhodný pro tepelné a zvukové nezatížené izolace, dále také pro zabudování do konstrukcí zavěšených podhledů, dvojitých podlah, příček (zvýšení protihlukové izolace). Tento materiál by však neměl být zatěžován tlakem.
ad F) Zateplovací systém „Stomix“ Zateplovací systém Stomix je běžným zateplovacím systémem (viz bod 3.2.4.1 Zateplovací systém) který se skládá z:
- stěrkový tmel „Alfafix S1“ - polystyren „EPS Rigips 70 F - lepící tmel „Alfafix S1 + HC4“ - spevňující síťka - omítka „Betadekor SI“ - příslušenství (hmoždinky + kotvící hřebíky, upevňovací profily)
6.2 Technologický postup výroby obvodového pláště firmy RD AUDO 6.2.1 Dovoz materiálu. Materiál na výrobu konstrukce obvodového pláště se do firmy RD AUDO Slavkov dováží velkém množství a skladuje se ve velkém skladě. Sklad je zděný a temperovaný.
43
Pro výrobu obvodových panelů jsou ve skladu skladovány: - třískové desky OSB, - minerální vata, - spojovací materiál, - parozábrana, - zateplovací systém.
Hranoly na výrobu konstrukce obvodového pláště se dováží přímo z pily nejčastěji v délkách 5 m. Při výšce panelu 2,6 m se z těchto hranolů získají rozpůlením dva kusy sloupků. Dovezené hranoly se pokud není místo v sušárnách, skladují venku na povětrnosti. Hranoly na výrobu dřevěné rámové konstrukce se nakupují o 5 mm větší než je čistý požadovaný rozměr prvku.
6.2.2 Sušení hranolů. Řezivo (hranoly) se po dovezení z pily, pokud možno, hned suší ve firemních sušárnách a poté se klimatizuje ve skladu řeziva.
6.2.3 Čtyřstranné opracování hranolů. Čisté rozměry prvku rámové konstrukce jsou získány čtyřstranným opracováním na čtyřstranné frézce.
6.2.4 Krácení hranolů. Jednotlivé prvky se krátí na přesné délky dle „kusovníku“ na dvoukotoučové pile popřípadě ruční elektrickou kotoučovou pilou.
6.2.5 Sestavení konstrukce + vytvoření spojů. Jednotlivé opracované a na přesný rozměr nakrácené prvky se pokládají na montážní stůl do požadovaného tvaru dle výrobního výkresu.
44
Spoje jsou vytvořeny pomocí hřebíků, které jsou nastřelovány prostřednictvím hřebíkovací pistole, kde médiem je stlačený vzduch. Hřebíky se používají o rozměru 38/120 mm.
Obr. č. 9 Sestavení konstrukce + vytvoření spojů.
6.2.6 Zapuštění úvazu pro manipulaci s panelem. Proto, aby bylo možné manipulovat s panelem za pomoci portálového jeřábu je nutno připevnit textilní popruh na horní straně panelu. Popruh se zapouští pod úroveň povrchu horního vodorovného dílce konstrukce, aby nebylo zapříčiněno vychýlení OSB desky, jak je zobrazeno na obr č. 10. Zapuštění se vyrábí pomocí ruční elektrické kotoučové pily.
Obr. č. 10 Zapuštění úvazu pro manipulaci s panelem.
45
6.2.7 Nastřelení pomocných latí. Neboť se u firmy RD AUDO kladou desky OSB na vnitřní hranu okna a nepoužívá se podepření okenního prahu v rozích oken, je nezbytné tyto pomocné podpěrné sloupky pod okny nahradit laťkami. Laťky se ke sloupkům připevňují sponkovací pistolí. Tato problematika je vystižena na obr č. 11.
Obr. č. 11 Nastřelení pomocných latí.
6.2.8 Ochranný nátěr dostupných ploch. Ochranný nátěr proti degradaci vlhkostí se provádí prostřednictvím ochranné látky Katrit. Ochranná látka se na požadované plochy nanáší pomocí válečku. Jestliže leží panel na montážním stole je možné ochranou látkou ošetřit pouze plochy které jsou označeny na obr. č. 12.
Obr. č. 12 Ochranný nátěr dostupných ploch.
46
6.2.9 Opláštění z jedné strany Opláštění se u firmy RD AUDO provádí pomocí třískových desek OSB. Tyto desky jsou dodávány ve formátu 2500 x 1250 mm. Neboť se vyrábí i panely, které mají na výšku více než je formát desky je nutné střídat spáry pro zvýšení pevnosti panelu viz obr č. 13. Desky OSB se formátují na formátovací kotoučové pile. Připevnění OSB desek k dřevěnému rámu se provádí pomocí sponkovací pistole, kde médiem je stlačený vzduch. Sponky se používají o rozměru 1,5/10/50 mm. Sponky se rozmisťují dle návrhu statika, dle obr č. 13. V místech, kde
pod spárou mezi deskami OSB není vlys
konstrukce, se vkládá deska dle obr č. 14.
Obr. č. 13 Opláštění z jedné strany.
Obr. č. 14 Opláštění z jedné strany.
6.2.10 Ochranný nátěr dostupných ploch. Ochranou látkou je také povrchově ošetřena plocha OSB ve spodní části panelu v šířce odpovídající šířce používaného válečku cca 20 cm.
47
Obr. č. 15 Ochranný nátěr dostupných ploch.
6.2.11 Otočení panelu. Otočení panelu opláštěnou plochou na montážní stůl se provádí pomocí portálového jeřábu a úvazů v horní části panelu.
Obr. č. 16 Otočení panelu.
6.2.12 Nastřelení pomocných latí. Viz bod 6.2.7 Nastřelení pomocných latí.
Obr. č. 17 Nastřelení pomocných latí. 48
6.2.13 Ochranný nátěr dostupných ploch. Po otočení panelu je možno ochranou látkou ošetřit poslední z ploch spodního prahu.
Obr. č. 18 Ochranný nátěr dostupných ploch.
6.2.14 Vkládání vnitřní izolace. Funkci vnitřní izolace plní minerální vata Isover RIO. Tato izolace je dodávána v pásu o rozměru 5000 x 1200 mm z kterého se řežou bloky které se vkládají mezi sloupky. Bloky se řežou přiložením k panelu a oddělením mačetou či nožem.
Obr. č. 19 Vkládání vnitřní izolace.
6.2.15 Opláštění z druhé strany. Viz bod 6.2.9 Opláštění z jedné strany
49
Obr. č. 20 Opláštění z druhé strany.
6.2.16 Ochranný nátěr dostupných ploch. Viz bod 6.2.10 Ochranný nátěr dostupných ploch.
Obr. č. 21 Ochranný nátěr dostupných ploch. 6.2.17 Umístění panelu stranou. Panel je po dokončení pomocí portálového jeřábu umístěn stranou do prostoru pro uskladnění hotových dílů.
6.2.18 Doprava na stavbu. Panely se na stavbu dopravují na návěsu kamionu v poloze na svislo chráněné plachtou před povětrnostními vlivy.
6.2.19 Umístění panelu na dané místo. Panel je pomocí úvazů a tentokrát autojeřábu instalován přímo na požadované místo. Mezi panel obvodového pláště a základovou desku se klade izolační pás (Ipa).
50
6.2.20 Montáž parozábrany. Parozábrana je na vnitřní opláštění připevněna pomocí sponkovačky a její hrany (spoje) jsou přelepeny lepící páskou vyrobenou k tomuto účelu. Parozábrana se na vnitřní opláštění instaluje ve svislé poloze
6.2.21 Montáž sádrokartonu. Sádrokarton se připevňuje pomocí vrutů vyrobených k tomuto účelu. Sádrokarton se používá o rozměru 1250 x 2000 mm. Spáry mezi jednotlivými sádrokartonovými deskami se přetmelují. Sádrokartonové desky se k opláštění obvodového pláště připevňují pomocí speciálních vrutů určených k tomuto účelu.
6.2.22 Montáž zateplovacího systému. Zateplovací systém firmy KNAUF je nakupován v podobě polotovarů a instalován pracovníky firmy RD AUDO.
Proto, aby nedocházelo ke snížení spolehlivosti a životnosti konstrukce obvodového pláště RD AUDO vlivem vzniklých chyb při výrobě obvodového pláště je nutné zajistit:
- Nákup materiálu s dostatečnými nadměrky na opracování Materiál velkých délek (více než 2 m) jako jsou díly dřevěné rámové konstrukce s nadměrkem 5 mm firmy RD Slavkov není reálné kvalitně opracovat při běžné křivosti materiálu. V běžné praxi se také často stává, že materiál nemá ani požadovaný nadměrek který dodavatel deklaruje. Z tohoto důvodu běžně vznikají prvky konstrukce s menšími rozměry, které následně způsobují komplikace při výrobě a mohou způsobovat snížení životnosti a spolehlivosti obvodového pláště a celé stavby.
- kvalitní sušení řeziva Materiál, který je nesprávně vysušen způsobuje trhliny a nadměrnou křivost materiálu, čímž opět může přispět k snížení životnosti a spolehlivosti obvodového pláště a celé stavby. 51
- vhodné nadimenzování prvků U firmy RD AUDO se namísto podpěrných zkrácených sloupků v rozích pod okny používají latě které svými rozměry nevyhovují. Běžně dochází k tomu že spony lať naštípnou a je dost možné, že při manipulaci, skladování a dopravě obvodového pláště může docházet k uvolňování opláštění v daném místě a tím ke vznikání spár, snižování pevnosti atd.
- správnou instalaci vnitřní izolace Nevhodným ukládáním vnitřní izolace může být zapříčiněno že mezi jednotlivými díly izolace, nebo mezi izolací a okolní konstrukcí obvodového pláště vznikají dutiny s kterými výpočet nepočítá. Tyto dutiny mohou vznikat používáním příliš malých kusů izolace, nadměrným zmáčknutím izolace atd.
- dostatečnou ochranu pomocí chemické ochranné látky Proto aby nedocházelo ke snížení životnosti a spolehlivosti stavby je nezbytné dbát na poctivé natírání všech ploch které mají být natřeny ochranou látkou.
- vhodnou manipulaci s konstrukcí obvodového pláště Při nevhodné manipulaci s obvodovým pláštěm, nebo při jeho nevhodném skladování, může docházet k uvolňování spojů a tím ke vzniku větších spár mezi prvky obvodového pláště. Těmito spárami následně může snadněji pronikat vzduch a vlhkost s čímž opět výpočetní program nepočítá. Tímto také může být znatelně ovlivněna spolehlivost a životnost celé stavby.
6.3 Posouzení konstrukce obvodového pláště firmy RD AUDO U firmy AUDO Slavkov se do obvodových plášťů používají parozábrany: - Jutafol N 110 Speciál - Dorken DELTA FOL L - Foldex PS
U všech těchto parozábran je při tepelně technickém posouzení konstrukce uvažováno s účinností parozábrany 100%; 10%; 5% a 1%. Hodnoty vlastností materiálů použité při výpočtu byly získány od výrobců materiálů, firmy RD AUDO, případně 52
z internetu. Pro některé používané materiály jsou potřebné veličiny pro posouzení konstrukce udány přímo v použitém softwaru.
6.3.1 Použitý software Výpočet bude proveden v počítačovém programu Teplo. Program Teplo umožňuje výpočet: - celoroční bilance zkondenzované a vypařitelné vodní páry podle ČSN 73 0540-4, - celoroční bilance zkondenzované a vypařitelné vodní páry podle ČSN EN ISO 13788 (evropsky platný výpočet),
Zadání vlivu systematických tepelných mostů Pomocí softwaru Teplo je možné počítat s vlivem systematických tepelných mostů (v našem případě s kotvami v zateplovacím systému a samotným rámem dřevěné konstrukce). Počítáme-li konstrukci s pravidelně se opakujícími tepelnými mosty, lze je zohlednit ve výpočtu přes korekci součinitele prostupu tepla.
6.3.2 Zadávané parametry Ve výpočtu jsou použity okrajové podmínky které odpovídají pokud se jedná o exteriér okolí Brna pokud se jedná o interiér tak podmínkám obytným místnostem. Okolí Brna je uvažováno ve výpočtu s ohledem na umístění firmy RD AUDO Slavkov.
Okrajové podmínky výpočtu : Tepelný odpor při přestupu tepla v interiéru Rsi :
0.13 m2K/W
dtto pro výpočet kondenzace a povrch. teplot Rsi :
0.25 m2K/W
Tepelný odpor při přestupu tepla v exteriéru Rse :
0.04 m2K/W
dtto pro výpočet kondenzace a povrch. teplot Rse :
0.04 m2K/W
Návrhová venkovní teplota Te :
-15.0 C
Návrhová teplota vnitřního vzduchu Tap :
21.0 C
Návrhová relativní vlhkost venkovního vzduchu RHe :
84.0 %
Návrhová relativní vlhkost vnitřního vzduchu RHi :
55.0 %
Pro vnitřní prostředí byla uplatněna přirážka k vnitřní průměrné vlhkosti : 53
5.0 %
6.3.3 Vlastní posouzení 6.3.3.1 Varianta s parozábranou Jutafol (100 % účinnost) Základní komplexní tepelně technické posouzení stavební konstrukce podle ČSN EN ISO 13788, ČSN EN ISO 6946, ČSN 730540 a STN 730540
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT : Typ hodnocené konstrukce : Korekce součinitele prostupu dU :
Stěna 0.112 W/m2K
Skladba konstrukce (od interiéru) : Číslo
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Název
Sádrokarton Jutafol N 110 OSB desky ISOVER RIO OSB desky ALFAFIX S1 EPS Rigips 70F ALFAFIX S1 + H BETADEKOR SI
D[m]
0.0125 0.0002 0.0120
0.1600 0.0120 0.0030
0.0500 0.0030 0.0020
L[W/mK]
0.2200 0.3900 0.1300 0.0420 0.1300 0.7000 0.0380 0.7000 0.6500
C[J/kgK]
1060.0 1700.0 1700.0 840.0 1700.0 840.0 1270.0 840.0 1250.0
Ro[kg/m3]
750.0 440.0 650.0 110.0 650.0 1520.0 16.0 1525.0 1780.0
Okrajové podmínky výpočtu : Viz 6.3.2 Zadávané parametry
TISK VÝSLEDKŮ VYŠETŘOVÁNÍ : Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946: Tepelný odpor konstrukce R : Součinitel prostupu tepla konstrukce U : Součinitel prostupu zabudované kce Up : Difuzní odpor konstrukce Rd : Teplotní útlum konstrukce Ny : Fázový posun teplotního kmitu Psi :
3.252 m2K/W
0.29 W/m2K 0.321 W/m2K 2.4E+0011 m/s 101.2 8.1 h
54
Mi[-]
9.0
172727.0 200.0 1.0 200.0 21.0 40.0 46.0 48.0
Ma[kg/m2]
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
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]: pd [Pa]: pd" [Pa]:
i
19.4 1367 2253
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
e
19.1 1364 2203
19.0 335 2203
18.5 270 2123
-5.7 266 377
-6.3 201 358
-6.3 199 357
-14.7 145 169
-14.7 141 169
-14.7 138 169
Při venkovní návrhové teplotě nedochází v konstrukci ke kondenzaci vodní páry.
Množství difundující vodní páry Gd : 5.416E-0009 kg/m2s
55
Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788:
Roční cyklus č. 1 V konstrukci nedochází během modelového roku ke kondenzaci.
56
6.3.3.2 Varianta s parozábranou Jutafol (10 % účinnost) Základní komplexní tepelně technické posouzení stavební konstrukce podle ČSN EN ISO 13788, ČSN EN ISO 6946, ČSN 730540 a STN 730540
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT : Typ hodnocené konstrukce : Korekce součinitele prostupu dU :
Stěna 0.112 W/m2K
Skladba konstrukce (od interiéru) : Číslo
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Název
Sádrokarton Jutafol N 110 OSB desky ISOVER RIO OSB desky ALFAFIX S1 EPS Rigips 70F ALFAFIX S1 + H BETADEKOR SI
D[m]
0.0125 0.0002 0.0120
0.1600 0.0120 0.0030
0.0500 0.0030 0.0020
L[W/mK]
0.2200 0.3900 0.1300 0.0420 0.1300 0.7000 0.0380 0.7000 0.6500
C[J/kgK]
1060.0 1700.0 1700.0 840.0 1700.0 840.0 1270.0 840.0 1250.0
Ro[kg/m3]
750.0 440.0 650.0 110.0 650.0 1520.0 16.0 1525.0 1780.0
Okrajové podmínky výpočtu : Viz 6.3.2 Zadávané parametry
TISK VÝSLEDKŮ VYŠETŘOVÁNÍ : Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946: Tepelný odpor konstrukce R : Součinitel prostupu tepla konstrukce U : Součinitel prostupu zabudované kce Up : Difuzní odpor konstrukce Rd : Teplotní útlum konstrukce Ny : Fázový posun teplotního kmitu Psi :
3.252 m2K/W 0.29 W/m2K 0.321 W/m2K 5.9E+0010 m/s 101.2 8.1 h
57
Mi[-]
9.0
17272.7 200.0 1.0 200.0 21.0 40.0 46.0 48.0
Ma[kg/m2]
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
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]: pd [Pa]: pd" [Pa]:
i
19.4 1367 2253
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
e
19.1 1355 2203
19.0 937 2203
18.5 673 2123
-5.7 655 377
-6.3 391 358
-6.3 384 357
-14.7 164 169
-14.7 149 169
-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
0.1847
0.1847
Kondenzující množství vodní páry [kg/m2s]
2.045E-0008
Celoroční bilance vlhkosti: Množství zkondenzované vodní páry Gk: 0.038 kg/m2,rok 0.758 kg/m2,rok Množství vypařené vodní páry (kapacita odparu) Gv: Ke kondenzaci dochází při venkovní teplotě nižší než 0.0 C.
58
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
0.1847 0.1847 0.1847 -------------------
0.1847 0.1847 0.1847 -------------------
Akt.kond./vypař. Gc [kg/m2s]
1.29E-0009 1.55E-0009 -5.76E-0010 -1.29E-0008 -----------------
Na konci modelového roku je zóna suchá.
59
Akumul.vlhkost Ma [kg/m2]
0.0035 0.0076 0.0062 0.0000 -----------------
60
6.3.3.3 Varianta s parozábranou Jutafol (5 % účinnost) Základní komplexní tepelně technické posouzení stavební konstrukce podle ČSN EN ISO 13788, ČSN EN ISO 6946, ČSN 730540 a STN 730540
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT : Typ hodnocené konstrukce : Korekce součinitele prostupu dU :
Stěna 0.112 W/m2K
Skladba konstrukce (od interiéru) : Číslo
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Název
Sádrokarton Jutafol N 110 OSB desky ISOVER RIO OSB desky ALFAFIX S1 EPS Rigips 70F ALFAFIX S1 + H BETADEKOR SI
D[m]
0.0125 0.0002 0.0120
0.1600 0.0120 0.0030
0.0500 0.0030 0.0020
L[W/mK]
0.2200 0.3900 0.1300 0.0420 0.1300 0.7000 0.0380 0.7000 0.6500
C[J/kgK]
1060.0 1700.0 1700.0 840.0 1700.0 840.0 1270.0 840.0 1250.0
Ro[kg/m3]
750.0 440.0 650.0 110.0 650.0 1520.0 16.0 1525.0 1780.0
Okrajové podmínky výpočtu : Viz 6.3.2 Zadávané parametry
TISK VÝSLEDKŮ VYŠETŘOVÁNÍ : Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946: Tepelný odpor konstrukce R : Součinitel prostupu tepla konstrukce U : Součinitel prostupu zabudované kce Up : Difuzní odpor konstrukce Rd : Teplotní útlum konstrukce Ny : Fázový posun teplotního kmitu Psi :
3.252 m2K/W 0.29 W/m2K 0.321 W/m2K 4.9E+0010 m/s 101.2 8.1 h
61
Mi[-]
9.0
8636.3 200.0 1.0 200.0 21.0 40.0 46.0 48.0
Ma[kg/m2]
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
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]: pd [Pa]: pd" [Pa]:
i
19.4 1367 2253
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
e
19.1 1352 2203
19.0 1100 2203
18.5 782 2123
-5.7 761 377
-6.3 443 358
-6.3 435 357
-14.7 169 169
-14.7 151 169
-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
0.1847
0.1847
Kondenzující množství vodní páry [kg/m2s]
3.316E-0008
Celoroční bilance vlhkosti: Množství zkondenzované vodní páry Gk: 0.094 kg/m2,rok Množství vypařené vodní páry (kapacita odparu) Gv: 0.831 kg/m2,rok Ke kondenzaci dochází při venkovní teplotě nižší než 5.0 C.
62
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
0.1847 0.1847 0.1847 0.1847 -----------------
0.1847 0.1847 0.1847 0.1847 -----------------
Akt.kond./vypař. Gc [kg/m2s]
8.48E-0009 8.77E-0009 6.28E-0009 -9.41E-0009 -3.25E-0008 ---------------
Na konci modelového roku je zóna suchá.
63
Akumul.vlhkost Ma [kg/m2]
0.0227 0.0462 0.0614 0.0362 0.0000 ---------------
64
6.3.3.4 Varianta s parozábranou Jutafol (1 % účinnost) Základní komplexní tepelně technické posouzení stavební konstrukce podle ČSN EN ISO 13788, ČSN EN ISO 6946, ČSN 730540 a STN 730540
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT : Typ hodnocené konstrukce : Korekce součinitele prostupu dU :
Stěna 0.112 W/m2K
Skladba konstrukce (od interiéru) : Číslo
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Název
Sádrokarton Jutafol N 110 OSB desky ISOVER RIO OSB desky ALFAFIX S1 EPS Rigips 70F ALFAFIX S1 + H BETADEKOR SI
D[m]
0.0125 0.0002 0.0120
0.1600 0.0120 0.0030
0.0500 0.0030 0.0020
L[W/mK]
0.2200 0.3900 0.1300 0.0420 0.1300 0.7000 0.0380 0.7000 0.6500
C[J/kgK]
1060.0 1700.0 1700.0 840.0 1700.0 840.0 1270.0 840.0 1250.0
Ro[kg/m3]
750.0 440.0 650.0 110.0 650.0 1520.0 16.0 1525.0 1780.0
Okrajové podmínky výpočtu : Viz 6.3.2 Zadávané parametry
TISK VÝSLEDKŮ VYŠETŘOVÁNÍ : Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946: Tepelný odpor konstrukce R : Součinitel prostupu tepla konstrukce U : Součinitel prostupu zabudované kce Up : Difuzní odpor konstrukce Rd : Teplotní útlum konstrukce Ny : Fázový posun teplotního kmitu Psi :
3.252 m2K/W 0.29 W/m2K 0.321 W/m2K 4.1E+0010 m/s 101.2 8.1 h
65
Mi[-]
9.0
1727.3 200.0 1.0 200.0 21.0 40.0 46.0 48.0
Ma[kg/m2]
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
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]: pd [Pa]: pd" [Pa]:
i
19.4 1367 2253
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
e
19.1 1349 2203
19.0 1289 2203
18.5 908 2123
-5.7 883 377
-6.3 503 358
-6.3 493 357
-14.7 175 169
-14.7 154 169
-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
0.1847
0.1847
Kondenzující množství vodní páry [kg/m2s]
5.473E-0008
Celoroční bilance vlhkosti: Množství zkondenzované vodní páry Gk: 0.213 kg/m2,rok Množství vypařené vodní páry (kapacita odparu) Gv: 0.980 kg/m2,rok Ke kondenzaci dochází při venkovní teplotě nižší než 5.0 C.
66
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
0.1847 0.1847 0.1847 0.1847 0.1847 0.1847 -------------
0.1847 0.1847 0.1847 0.1847 0.1847 0.1847 -------------
Akt.kond./vypař. Gc [kg/m2s]
7.22E-0009 2.07E-0008 2.10E-0008 1.79E-0008 -3.41E-0009 -3.45E-0008 -5.38E-0008 -----------
Na konci modelového roku je zóna suchá.
67
Akumul.vlhkost Ma [kg/m2]
0.0187 0.0741 0.1304 0.1737 0.1645 0.0750 0.0000 -----------
68
6.3.3.5 Varianta s parozábranou Dorken (100 % účinnost) Základní komplexní tepelně technické posouzení stavební konstrukce podle ČSN EN ISO 13788, ČSN EN ISO 6946, ČSN 730540 a STN 730540
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT : Typ hodnocené konstrukce : Korekce součinitele prostupu dU :
Stěna 0.112 W/m2K
Skladba konstrukce (od interiéru) : Číslo
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Název
Sádrokarton Dörken Delta-F OSB desky ISOVER RIO OSB desky ALFAFIX S1 EPS Rigips 70F ALFAFIX S1 + H BETADEKOR SI
D[m]
0.0125 0.0003 0.0120
0.1600 0.0120 0.0030
0.0500 0.0030 0.0020
L[W/mK]
0.2200 0.3500 0.1300 0.0420 0.1300 0.7000 0.0380 0.7000 0.6500
C[J/kgK]
1060.0 1470.0 1700.0 840.0 1700.0 840.0 1270.0 840.0 1250.0
Ro[kg/m3]
750.0 480.0 650.0 110.0 650.0 1520.0 16.0 1525.0 1780.0
Okrajové podmínky výpočtu : Viz 6.3.2 Zadávané parametry
TISK VÝSLEDKŮ VYŠETŘOVÁNÍ : Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946: Tepelný odpor konstrukce R : Součinitel prostupu tepla konstrukce U : Součinitel prostupu zabudované kce Up : Difuzní odpor konstrukce Rd : Teplotní útlum konstrukce Ny : Fázový posun teplotního kmitu Psi :
3.252 m2K/W 0.29 W/m2K 0.321 W/m2K 2.0E+0011 m/s 101.2 8.1 h
69
Mi[-]
9.0
120000.0 200.0 1.0 200.0 21.0 40.0 46.0 48.0
Ma[kg/m2]
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
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]: pd [Pa]: pd" [Pa]:
i
19.4 1367 2253
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
e
19.1 1363 2203
19.0 377 2203
18.5 298 2123
-5.7 293 377
-6.3 214 358
-6.3 212 357
-14.7 146 169
-14.7 142 169
-14.7 138 169
Při venkovní návrhové teplotě nedochází v konstrukci ke kondenzaci vodní páry.
Množství difundující vodní páry Gd : 6.576E-0009 kg/m2s
70
Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788:
Roční cyklus č. 1 V konstrukci nedochází během modelového roku ke kondenzaci.
71
6.3.3.6 Varianta s parozábranou Dorken (10 % účinnost) Základní komplexní tepelně technické posouzení stavební konstrukce podle ČSN EN ISO 13788, ČSN EN ISO 6946, ČSN 730540 a STN 730540
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT : Typ hodnocené konstrukce : Korekce součinitele prostupu dU :
Stěna 0.112 W/m2K
Skladba konstrukce (od interiéru) : Číslo
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Název
Sádrokarton Dörken Delta-F OSB desky ISOVER RIO OSB desky ALFAFIX S1 EPS Rigips 70F ALFAFIX S1 + H BETADEKOR SI
D[m]
0.0125 0.0003 0.0120
0.1600 0.0120 0.0030
0.0500 0.0030 0.0020
L[W/mK]
0.2200 0.3500 0.1300 0.0420 0.1300 0.7000 0.0380 0.7000 0.6500
C[J/kgK]
1060.0 1470.0 1700.0 840.0 1700.0 840.0 1270.0 840.0 1250.0
Ro[kg/m3]
750.0 480.0 650.0 110.0 650.0 1520.0 16.0 1525.0 1780.0
Okrajové podmínky výpočtu : Viz 6.3.2 Zadávané parametry
TISK VÝSLEDKŮ VYŠETŘOVÁNÍ : Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946: Tepelný odpor konstrukce R : Součinitel prostupu tepla konstrukce U : Součinitel prostupu zabudované kce Up : Difuzní odpor konstrukce Rd : Teplotní útlum konstrukce Ny : Fázový posun teplotního kmitu Psi :
3.252 m2K/W 0.29 W/m2K 0.321 W/m2K 5.5E+0010 m/s 101.2 8.1 h
72
Mi[-]
9.0
12000.0 200.0 1.0 200.0 21.0 40.0 46.0 48.0
Ma[kg/m2]
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
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]: pd [Pa]: pd" [Pa]:
i
19.4 1367 2253
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
e
19.1 1354 2203
19.0 998 2203
18.5 714 2123
-5.7 695 377
-6.3 411 358
-6.3 403 357
-14.7 166 169
-14.7 150 169
-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
0.1847
0.1847
Kondenzující množství vodní páry [kg/m2s]
2.476E-0008
Celoroční bilance vlhkosti: Množství zkondenzované vodní páry Gk: 0.051 kg/m2,rok Množství vypařené vodní páry (kapacita odparu) Gv: 0.777 kg/m2,rok Ke kondenzaci dochází při venkovní teplotě nižší než 0.0 C.
73
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
0.1847 0.1847 0.1847 -------------------
0.1847 0.1847 0.1847 -------------------
Akt.kond./vypař. Gc [kg/m2s]
3.74E-0009 4.00E-0009 1.75E-0009 -1.17E-0008 -----------------
Na konci modelového roku je zóna suchá.
74
Akumul.vlhkost Ma [kg/m2]
0.0100 0.0207 0.0250 0.0000 -----------------
75
6.3.3.7 Varianta s parozábranou Dorken (5 % účinnost) Základní komplexní tepelně technické posouzení stavební konstrukce podle ČSN EN ISO 13788, ČSN EN ISO 6946, ČSN 730540 a STN 730540
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT : Typ hodnocené konstrukce : Korekce součinitele prostupu dU :
Stěna 0.112 W/m2K
Skladba konstrukce (od interiéru) : Číslo
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Název
Sádrokarton Dörken Delta-F OSB desky ISOVER RIO OSB desky ALFAFIX S1 EPS Rigips 70 ALFAFIX S1 + H BETDKOR SI
D[m]
0.0125 0.0003 0.0120
0.1600 0.0120 0.0030
0.0500 0.0030 0.0020
L[W/mK]
0.2200 0.3500 0.1300 0.0420 0.1300 0.7000 0.0380 0.7000 0.6500
C[J/kgK]
1060.0 1470.0 1700.0 840.0 1700.0 840.0 1270.0 840.0 1250.0
Ro[kg/m3]
750.0 480.0 650.0 110.0 650.0 1520.0 16.0 1525.0 1780.0
Okrajové podmínky výpočtu : Viz 6.3.2 Zadávané parametry
TISK VÝSLEDKŮ VYŠETŘOVÁNÍ : Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946: Tepelný odpor konstrukce R : Součinitel prostupu tepla konstrukce U : Součinitel prostupu zabudované kce Up : Difuzní odpor konstrukce Rd : Teplotní útlum konstrukce Ny : Fázový posun teplotního kmitu Psi :
3.252 m2K/W 0.29 W/m2K 0.321 W/m2K 4.7E+0010 m/s 101.2 8.1 h
76
Mi[-]
9.0
6000.0 200.0 1.0 200.0 21.0 40.0 46.0 48.0
Ma[kg/m2]
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
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]: pd [Pa]: pd" [Pa]:
i
19.4 1367 2253
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
e
19.1 1351 2203
19.0 1144 2203
18.5 811 2123
-5.7 789 377
-6.3 457 358
-6.3 448 357
-14.7 171 169
-14.7 152 169
-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
0.1847
0.1847
Kondenzující množství vodní páry [kg/m2s]
3.731E-0008
Celoroční bilance vlhkosti: Množství zkondenzované vodní páry Gk: 0.117 kg/m2,rok Množství vypařené vodní páry (kapacita odparu) Gv: 0.860 kg/m2,rok Ke kondenzaci dochází při venkovní teplotě nižší než 5.0 C.
77
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
0.1847 0.1847 0.1847 0.1847 0.1847 ---------------
0.1847 0.1847 0.1847 0.1847 0.1847 ---------------
Akt.kond./vypař. Gc [kg/m2s]
5.55E-0010 1.08E-0008 1.11E-0008 8.51E-0009 -8.25E-0009 -3.29E-0008 -------------
Na konci modelového roku je zóna suchá.
78
Akumul.vlhkost Ma [kg/m2]
0.0014 0.0304 0.0602 0.0808 0.0587 0.0000 -------------
79
6.3.3.8 Varianta s parozábranou Dorken (1 % účinnost) Základní komplexní tepelně technické posouzení stavební konstrukce podle ČSN EN ISO 13788, ČSN EN ISO 6946, ČSN 730540 a STN 730540
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT : Typ hodnocené konstrukce : Korekce součinitele prostupu dU :
Stěna 0.112 W/m2K
Skladba konstrukce (od interiéru) : Číslo
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Název
Sádrokarton Dörken Delta-F OSB desky ISOVER RIO OSB desky ALFAFIX S1 EPS Rigips 70F ALFAFIX S1 + H BETADEKOR SI
D[m]
0.0125 0.0003 0.0120
0.1600 0.0120 0.0030
0.0500 0.0030 0.0020
L[W/mK]
0.2200 0.3500 0.1300 0.0420 0.1300 0.7000 0.0380 0.7000 0.6500
C[J/kgK]
1060.0 1470.0 1700.0 840.0 1700.0 840.0 1270.0 840.0 1250.0
Ro[kg/m3]
750.0 480.0 650.0 110.0 650.0 1520.0 16.0 1525.0 1780.0
Okrajové podmínky výpočtu : Viz 6.3.2 Zadávané parametry
TISK VÝSLEDKŮ VYŠETŘOVÁNÍ : Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946: Tepelný odpor konstrukce R : Součinitel prostupu tepla konstrukce U : Součinitel prostupu zabudované kce Up : Difuzní odpor konstrukce Rd : Teplotní útlum konstrukce Ny : Fázový posun teplotního kmitu Psi :
3.252 m2K/W 0.29 W/m2K 0.321 W/m2K 4.1E+0010 m/s 101.2 8.1 h
80
Mi[-]
9.0
1200.0 200.0 1.0 200.0 21.0 40.0 46.0 48.0
Ma[kg/m2]
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
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]: pd [Pa]: pd" [Pa]:
i
19.4 1367 2253
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
e
19.1 1349 2203
19.0 1301 2203
18.5 916 2123
-5.7 891 377
-6.3 506 358
-6.3 496 357
-14.7 176 169
-14.7 154 169
-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
0.1847
0.1847
Kondenzující množství vodní páry [kg/m2s]
5.648E-0008
Celoroční bilance vlhkosti: Množství zkondenzované vodní páry Gk: 0.223 kg/m2,rok Množství vypařené vodní páry (kapacita odparu) Gv: 0.992 kg/m2,rok Ke kondenzaci dochází při venkovní teplotě nižší než 5.0 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
11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0.1847 0.1847 0.1847 0.1847 0.1847 0.1847 -------------
0.1847 0.1847 0.1847 0.1847 0.1847 0.1847 -------------
Akt.kond./vypař. Gc [kg/m2s]
7.89E-0009 2.17E-0008 2.20E-0008 1.88E-0008 -2.92E-0009 -3.47E-0008 -5.44E-0008 -----------
Na konci modelového roku je zóna suchá.
82
Akumul.vlhkost Ma [kg/m2]
0.0204 0.0785 0.1374 0.1830 0.1752 0.0852 0.0000 -----------
83
6.3.3.9 Varianta s parozábranou Foldex (100 % účinnost) Základní komplexní tepelně technické posouzení stavební konstrukce podle ČSN EN ISO 13788, ČSN EN ISO 6946, ČSN 730540 a STN 730540
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT : Typ hodnocené konstrukce : Korekce součinitele prostupu dU :
Stěna 0.112 W/m2K
Skladba konstrukce (od interiéru) : Číslo
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Název
Sádrokarton Foldex OSB desky ISOVER RIO OSB desky ALFAFIX S1 EPS Rigips 70F ALFAFIX S1 + H BETADEKOR SI
D[m]
0.0125 0.0002 0.0120
0.1600 0.0120 0.0030
0.0500 0.0030 0.0020
L[W/mK]
0.2200 0.3500 0.1300 0.0420 0.1300 0.7000 0.0380 0.7000 0.6500
C[J/kgK]
1060.0 1470.0 1700.0 840.0 1700.0 840.0 1270.0 840.0 1250.0
Ro[kg/m3]
750.0 900.0 650.0 110.0 650.0 1520.0 16.0 1525.0 1780.0
Okrajové podmínky výpočtu : Viz 6.3.2 Zadávané parametry
TISK VÝSLEDKŮ VYŠETŘOVÁNÍ : Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946: Tepelný odpor konstrukce R : Součinitel prostupu tepla konstrukce U : Součinitel prostupu zabudované kce Up : Difuzní odpor konstrukce Rd : Teplotní útlum konstrukce Ny : Fázový posun teplotního kmitu Psi :
3.252 m2K/W 0.29 W/m2K 0.321 W/m2K 4.7E+0011 m/s 101.2 8.1 h
84
Mi[-]
9.0
410000.0 200.0 1.0 200.0 21.0 40.0 46.0 48.0
Ma[kg/m2]
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
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]: pd [Pa]: pd" [Pa]:
i
19.4 1367 2253
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
e
19.1 1366 2203
19.0 238 2203
18.5 205 2123
-5.7 203 377
-6.3 170 358
-6.3 169 357
-14.7 142 169
-14.7 140 169
-14.7 138 169
Při venkovní návrhové teplotě nedochází v konstrukci ke kondenzaci vodní páry.
Množství difundující vodní páry Gd : 2.750E-0009 kg/m2s
85
Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788:
Roční cyklus č. 1 V konstrukci nedochází během modelového roku ke kondenzaci.
86
6.3.3.10 Varianta s parozábranou Foldex (10 % účinnost) Základní komplexní tepelně technické posouzení stavební konstrukce podle ČSN EN ISO 13788, ČSN EN ISO 6946, ČSN 730540 a STN 730540
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT : Typ hodnocené konstrukce : Korekce součinitele prostupu dU :
Stěna 0.112 W/m2K
Skladba konstrukce (od interiéru) : Číslo
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Název
Sádrokarton Foldex OSB desky ISOVER RIO OSB desky ALFAFIX S1 EPS Rigips 70F ALFAFIX S1 + H BETADEKOR SI
D[m]
0.0125 0.0002 0.0120
0.1600 0.0120 0.0030
0.0500 0.0030 0.0020
L[W/mK]
0.2200 0.3500 0.1300 0.0420 0.1300 0.7000 0.0380 0.7000 0.6500
C[J/kgK]
1060.0 1470.0 1700.0 840.0 1700.0 840.0 1270.0 840.0 1250.0
Ro[kg/m3]
750.0 900.0 650.0 110.0 650.0 1520.0 16.0 1525.0 1780.0
Okrajové podmínky výpočtu : Viz 6.3.2 Zadávané parametry
TISK VÝSLEDKŮ VYŠETŘOVÁNÍ : Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946: Tepelný odpor konstrukce R : Součinitel prostupu tepla konstrukce U : Součinitel prostupu zabudované kce Up : Difuzní odpor konstrukce Rd : Teplotní útlum konstrukce Ny : Fázový posun teplotního kmitu Psi :
3.252 m2K/W 0.29 W/m2K 0.321 W/m2K 8.3E+0010 m/s 101.2 8.1 h
87
Mi[-]
9.0 41000.0 200.0 1.0 200.0 21.0 40.0 46.0 48.0
Ma[kg/m2]
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
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]: pd [Pa]: pd" [Pa]:
i
19.4 1367 2253
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
e
19.1 1358 2203
19.0 711 2203
18.5 522 2123
-5.7 509 377
-6.3 320 358
-6.3 315 357
-14.7 157 169
-14.7 146 169
-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
0.1847
0.1847
Kondenzující množství vodní páry [kg/m2s]
8.063E-0009
Celoroční bilance vlhkosti: Množství zkondenzované vodní páry Gk: 0.007 kg/m2,rok Množství vypařené vodní páry (kapacita odparu) Gv: 0.710 kg/m2,rok Ke kondenzaci dochází při venkovní teplotě nižší než -5.0 C.
88
Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788:
Roční cyklus č. 1 V konstrukci nedochází během modelového roku ke kondenzaci.
89
6.3.3.11 Varianta s parozábranou Foldex (5 % účinnost) Základní komplexní tepelně technické posouzení stavební konstrukce podle ČSN EN ISO 13788, ČSN EN ISO 6946, ČSN 730540 a STN 730540
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT : Typ hodnocené konstrukce : Korekce součinitele prostupu dU :
Stěna 0.112 W/m2K
Skladba konstrukce (od interiéru) : Číslo
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Název
Sádrokarton Foldex OSB desky ISOVER RIO OSB desky ALFAFIX S1 EPS Rigips 70 ALFAFIX S1 + H BETDKOR SI
D[m]
0.0125 0.0002 0.0120
0.1600 0.0120 0.0030
0.0500 0.0030 0.0020
L[W/mK]
0.2200 0.3500 0.1300 0.0420 0.1300 0.7000 0.0380 0.7000 0.6500
C[J/kgK]
1060.0 1470.0 1700.0 840.0 1700.0 840.0 1270.0 840.0 1250.0
Ro[kg/m3]
750.0 900.0 650.0 110.0 650.0 1520.0 16.0 1525.0 1780.0
Okrajové podmínky výpočtu : Viz 6.3.2 Zadávané parametry
TISK VÝSLEDKŮ VYŠETŘOVÁNÍ : Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946: Tepelný odpor konstrukce R : Součinitel prostupu tepla konstrukce U : Součinitel prostupu zabudované kce Up : Difuzní odpor konstrukce Rd : Teplotní útlum konstrukce Ny : Fázový posun teplotního kmitu Psi :
3.252 m2K/W 0.29 W/m2K 0.321 W/m2K 6.1E+0010 m/s 101.2 8.1 h
90
Mi[-]
9.0
20500.0 200.0 1.0 200.0 21.0 40.0 46.0 48.0
Ma[kg/m2]
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
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]: pd [Pa]: pd" [Pa]:
i
19.4 1367 2253
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
e
19.1 1355 2203
19.0 916 2203
18.5 659 2123
-5.7 642 377
-6.3 384 358
-6.3 378 357
-14.7 163 169
-14.7 149 169
-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
0.1847
0.1847
Kondenzující množství vodní páry [kg/m2s]
1.909E-0008
Celoroční bilance vlhkosti: Množství zkondenzované vodní páry Gk: 0.034 kg/m2,rok Množství vypařené vodní páry (kapacita odparu) Gv: 0.752 kg/m2,rok Ke kondenzaci dochází při venkovní teplotě nižší než 0.0 C.
91
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
0.1847 0.1847 0.1847 -------------------
0.1847 0.1847 0.1847 -------------------
Akt.kond./vypař. Gc [kg/m2s]
5.29E-0010 7.83E-0010 -1.30E-0009 -1.33E-0008 -----------------
Na konci modelového roku je zóna suchá.
92
Akumul.vlhkost Ma [kg/m2]
0.0014 0.0035 0.0004 0.0000 -----------------
93
6.3.3.12 Varianta s parozábranou Foldex (1 % účinnost) Základní komplexní tepelně technické posouzení stavební konstrukce podle ČSN EN ISO 13788, ČSN EN ISO 6946, ČSN 730540 a STN 730540
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT : Typ hodnocené konstrukce : Korekce součinitele prostupu dU :
Stěna 0.112 W/m2K
Skladba konstrukce (od interiéru) : Číslo
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Název
Sádrokarton Foldex OSB desky ISOVER RIO OSB desky ALFAFIX S1 EPS Rigips 70F ALFAFIX S1 + H BETADEKOR SI
D[m]
0.0125 0.0002 0.0120
0.1600 0.0120 0.0030
0.0500 0.0030 0.0020
L[W/mK]
0.2200 0.3500 0.1300 0.0420 0.1300 0.7000 0.0380 0.7000 0.6500
C[J/kgK]
1060.0 1470.0 1700.0 840.0 1700.0 840.0 1270.0 840.0 1250.0
Ro[kg/m3]
750.0 900.0 650.0 110.0 650.0 1520.0 16.0 1525.0 1780.0
Okrajové podmínky výpočtu : Viz 6.3.2 Zadávané parametry
TISK VÝSLEDKŮ VYŠETŘOVÁNÍ : Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946: Tepelný odpor konstrukce R : Součinitel prostupu tepla konstrukce U : Součinitel prostupu zabudované kce Up : Difuzní odpor konstrukce Rd : Teplotní útlum konstrukce Ny : Fázový posun teplotního kmitu Psi :
3.252 m2K/W 0.29 W/m2K 0.321 W/m2K 4.4E+0010 m/s 101.2 8.1 h
94
Mi[-]
9.0
4100.0 200.0 1.0 200.0 21.0 40.0 46.0 48.0
Ma[kg/m2]
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
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]: pd [Pa]: pd" [Pa]:
i
19.4 1367 2253
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
e
19.1 1350 2203
19.0 1227 2203
18.5 867 2123
-5.7 843 377
-6.3 483 358
-6.3 474 357
-14.7 173 169
-14.7 153 169
-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
0.1847
0.1847
Kondenzující množství vodní páry [kg/m2s]
4.656E-0008
Celoroční bilance vlhkosti: Množství zkondenzované vodní páry Gk: 0.168 kg/m2,rok Množství vypařené vodní páry (kapacita odparu) Gv: 0.923 kg/m2,rok Ke kondenzaci dochází při venkovní teplotě nižší než 5.0 C.
95
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
0.1847 0.1847 0.1847 0.1847 0.1847 0.1847 -------------
0.1847 0.1847 0.1847 0.1847 0.1847 0.1847 -------------
Akt.kond./vypař. Gc [kg/m2s]
4.09E-0009 1.61E-0008 1.64E-0008 1.34E-0008 -5.68E-0009 -3.37E-0008 -5.09E-0008 -----------
Na konci modelového roku je zóna suchá.
96
Akumul.vlhkost Ma [kg/m2]
0.0106 0.0536 0.0975 0.1301 0.1149 0.0274 0.0000 -----------
97
6.4 Vyhodnocení stávající konstrukce obvodového pláště firmy RD AUDO Pomocí výpočtů bylo prokázáno že spolehlivost a životnost konstrukcí, ve kterých je použito dřevo jako hlavní konstrukční materiál, je velmi závislá na účinnosti parozábrany. Všechny tři parozábrany které používá firma RD AUDO ve svých konstrukcích obvodového pláště při započtení stoprocentní účinnosti úspěšně zabraňují kondenzaci vodní páry v konstrukci obvodového pláště. Je však zřejmé že ke snížení účinnosti parozábrany ať už z jakéhokoli důvodu bude docházet vždy. Je tedy nutné předcházet kondenzaci: - používáním účinné parozábrany, - materiály do skladby navrhovat tak aby směrem z interiéru klesal součinitel difuzního odporu µ (aby vlhkost která se dostane do skladby mohla unikat do exteriéru), - minimálním porušením parozábrany při výrobě a montáži, - používáním optimálních tlouštěk daných vrstev atd.
Konstrukce obvodového pláště s parozábranou Jutafol N 110 Speciál Při pohledu na tabulku č. 9 a 10 je zřejmé že parozábrana Jutafol N 110 Speciál i přes svou ne příliš malou hodnotu µ je nevyhovující z hlediska ochrany konstrukce obvodového pláště před kondenzací vodní páry v konstrukci. Již při poklesu účinnosti parozábrany na 10 % dochází v konstrukci ke kondenzaci vodní páry a to již při 0,0 oC (což je cca 16,2 týdnů v roce). Podle metodiky ČSN 73 0540 konstrukce obvodového pláště obsahující parozábranu Jutafol N 110 Speciál s účinností parozábrany 10% a 5% vyhovuje neboť v ní během roku zkondenzuje
množství vodní páry menší než 0,1 (kg/m2,rok). Při
poklesu účinnosti parozábrany na 1% by už však tato konstrukce nevyhověla. Podle nové metodiky MZLU je konstrukce obvodového pláště obsahující parozábranu Jutafol N 110 Speciál nevyhovující neboť již při předpokládaném porušení parozábrany na 10% je pravděpodobné že v konstrukci na rozhraních vrstev 4 - 5; 5 - 6; 6 – 7 budou takové podmínky které přispívají k degradaci dřeva (Relativní vlhkost prostředí = 100,0 %; Rovnovážná vlhkost dřeva = 30%).
98
Konstrukce obvodového pláště s parozábranou Dörken FOL L Vzhledem k faktu že fólie Dörken FOL L je výrobcem distribuována jako fólie pro provizorní vyplnění stavebních otvorů stavby je zřejmé že není vhodná jako parozábrana pro konstrukce obvodových plášťů což potvrdily i výpočty. S použitím této folie bylo dosaženo ještě horších výsledků což je zřejmé z tab. č. 9 a 10. Již při poklesu účinnosti parozábrany na 10 % dochází v konstrukci ke kondenzaci vodní páry a to již při 0,0 oC (což je cca 16,2 týdnů v roce). Podle metodiky ČSN 73 0540 konstrukce obvodového pláště obsahující fólii Dörken FOL L s účinností parozábrany 10% vyhovuje neboť v ní během roku zkondenzuje množství vodní páry menší než 0,1 (kg/m2,rok). Při poklesu účinnosti parozábrany na 5% a 1% by už však tato konstrukce nevyhověla. Podle nové metodiky MZLU je konstrukce obvodového pláště obsahující fólii Dörken FOL L nevyhovující neboť již při předpokládaném porušení parozábrany na 10% je pravděpodobné že v konstrukci na rozhraních vrstev 4 - 5; 5 - 6; 6 – 7 budou takové podmínky které přispívají k degradaci dřeva (Relativní vlhkost prostředí = 100,0 %; Rovnovážná vlhkost dřeva = 30%).
Konstrukce obvodového pláště s parozábranou Foldex PS Konstrukce s parozábranou Foldex PS je ze tří posuzovaných konstrukcí nejvhodnější ale ne však vyhovující. U konstrukce s parozábranou Foldex PS také dochází ke kondenzaci při poklesu účinnosti parozábrany na 10 % ale až při –5,0 oC (což je cca 7 týdnů v roce). Podle metodiky ČSN 73 0540 konstrukce obvodového pláště obsahující parozábranu Foldex PS s účinností parozábrany 10% a 5% vyhovuje neboť v ní během roku zkondenzuje množství vodní páry menší než 0,1 (kg/m2,rok). Při poklesu účinnosti parozábrany na 1% by už však tato konstrukce nevyhověla. Podle nové metodiky MZLU je konstrukce obvodového pláště obsahující parozábranu Foldex PS nevyhovující neboť již při předpokládaném porušení parozábrany na 10% je pravděpodobné že v konstrukci na rozhraní vrstev 4 – 5 budou takové podmínky které přispívají k degradaci dřeva (Relativní vlhkost prostředí = 100,0 %; Rovnovážná vlhkost dřeva = 30%).
99
Tab. č. 9 Vyhodnocení stávající konstrukce. Difuze vodní páry v návrhových podmínkách a bilance vlhkosti dle ČSN 730540
Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788
Počet Počet Množství Teplota při Součinitel Počet týdnů měsíců v měsíců v níž dochází Množství vypařené prostupu v roce během ke zkondenzované vodní páry roce během roce které kterých tepla vodní páry Gk (kapacita kondenzaci kterých stačí k dochází ke konstrukce U (kg/m2,rok) odparu) Gv dochází ke vyschnutí Te kondenzaci (W/m2K) (kg/m2,rok) kondenzaci konstrukce (oC) Varianta s parozábranou Jutafol (100 % účinnost) Varianta s parozábranou Jutafol (10 % účinnost) Varianta s parozábranou Jutafol (5 % účinnost) Varianta s parozábranou Jutafol (1 % účinnost)
0,29 0,29 0,29 0,29
0,0 5,0 5,0
16,2 25,7 25,7
0,038 0,094 0,213
0,758 0,831 0,980
2 3 4
2 2 3
Varianta s parozábranou Dorken (100 % účinnost) Varianta s parozábranou Dorken (10 % účinnost) Varianta s parozábranou Dorken (5 % účinnost) Varianta s parozábranou Dorken (1 % účinnost)
0,29 0,29 0,29 0,29
0,0 5,0 5,0
16,2 25,7 25,7
0,051 0,117 0,223
0,777 0,860 0,992
3 4 4
1 2 3
Varianta s parozábranou Foldex (100 % účinnost) Varianta s parozábranou Foldex (10 % účinnost) Varianta s parozábranou Foldex (5 % účinnost) Varianta s parozábranou Foldex (1 % účinnost)
0,29 0,29 0,29 0,29
-5,0 0,0 5,0
7,0 16,2 25,7
0,007 0,034 0,168
0,710 0,752 0,923
2 4
2 3
100
Tab. č. 10 Vyhodnocení stávající konstrukce.
Varianta s parozábranou Jutafol (100 % účinnost) Varianta s parozábranou Jutafol(10 % účinnost) Varianta s parozábranou Jutafol (5 % účinnost) Varianta s parozábranou Jutafol (1 % účinnost) Varianta s parozábranou Dorken (100 % účinnost) Varianta s parozábranou Dorken (10 % účinnost) Varianta s parozábranou Dorken (5 % účinnost) Varianta s parozábranou Dorken (1 % účinnost) Varianta s parozábranou Foldex (100 % účinnost) Varianta s parozábranou Foldex (10 % účinnost) Varianta s parozábranou Foldex (5 % účinnost) Varianta s parozábranou Foldex (1 % účinnost)
rozhraní: tepl.[ oC]: Relativní vlhkost prostředí (%) Rovnovážná vlhkost dřeva (%) Relativní vlhkost prostředí (%) Rovnovážná vlhkost dřeva (%) Relativní vlhkost prostředí (%) Rovnovážná vlhkost dřeva (%) Relativní vlhkost prostředí (%) Rovnovážná vlhkost dřeva (%)
i 19.4 60,7 11,0 60,7 11,0 60,7 11,0 60,7 11,0
1- 2 19.1 61,9 11,5 61,5 11,5 61,4 11,5 61,2 11,5
2- 3 19.0 15,2 4,2 42,5 8,2 49,9 9,3 58,5 10,8
3- 4 18.5 12,7 3,5 31,7 6,5 36,8 7,4 42,8 8,2
4- 5 -5,7 70,6 14,5 100,0 30,0 100,0 30,0 100,0 30,0
5- 6 -6.3 56,1 11,6 100,0 30,0 100,0 30,0 100,0 30,0
6- 7 -6.3 55,7 11,5 100,0 30,0 100,0 30,0 100,0 30,0
7- 8 -14.7 85,8 19,8 97,0 30,0 100,0 30,0 100,0 30,0
8- 9 -14.7 83,4 19,2 88,2 22,0 89,3 22,5 91,1 23,5
e -14.7 81,7 18,2 81,7 18,2 81,7 18,2 81,7 18,2
Relativní vlhkost prostředí (%) Rovnovážná vlhkost dřeva (%) Relativní vlhkost prostředí (%) Rovnovážná vlhkost dřeva (%) Relativní vlhkost prostředí (%) Rovnovážná vlhkost dřeva (%) Relativní vlhkost prostředí (%) Rovnovážná vlhkost dřeva (%)
60,7 11,0 60,7 11,0 60,7 11,0 60,7 11,0
61,9 11,5 61,5 11,5 61,3 11,5 61,2 11,5
17,1 4,4 45,3 8,6 51,9 9,4 59,1 11,0
14,0 3,9 33,6 6,7 38,2 7,7 43,1 8,3
77,7 17,5 100,0 30,0 100,0 30,0 100,0 30,0
59,8 12,1 100,0 30,0 100,0 30,0 100,0 30,0
59,4 12,1 100,0 30,0 100,0 30,0 100,0 30,0
86,4 20,0 98,2 30,0 100,0 30,0 100,0 30,0
84,0 19,5 88,8 22,2 89,9 22,8 91,1 23,5
81,7 18,2 81,7 18,2 81,7 18,2 81,7 18,2
Relativní vlhkost prostředí (%) Rovnovážná vlhkost dřeva (%) Relativní vlhkost prostředí (%) Rovnovážná vlhkost dřeva (%) Relativní vlhkost prostředí (%) Rovnovážná vlhkost dřeva (%) Relativní vlhkost prostředí (%) Rovnovážná vlhkost dřeva (%)
60,7 11,0 60,7 11,0 60,7 11,0 60,7 11,0
62,0 11,5 61,6 11,5 61,5 11,5 61,3 11,5
10,8 3,2 32,3 6,6 41,6 8,0 55,7 10,1
9,7 3,0 24,6 5,6 31,0 6,4 40,8 8,0
53,8 11,8 100,0 30,0 100,0 30,0 100,0 30,0
47,5 10,0 89,4 22,0 100,0 30,0 100,0 30,0
47,3 10,0 88,2 21,8 100,0 30,0 100,0 30,0
84,0 19,5 92,9 24,0 96,4 30,0 100,0 30,0
82,8 18,8 86,4 20,0 88,2 22,0 90,5 23,0
81,7 18,2 81,7 18,2 81,7 18,2 81,7 18,2
101
7 Návrh optimalizace skladby obvodového pláště Pokud uvnitř konstrukce dochází ke kondenzaci vodních par, je běžnou praxí, že je toto nebezpečí kondenzace odstraňováno z konstrukce prostřednictvím: - zvětšení vnitřní izolace, - zvětšení zateplovacího systému, - změny skladby konstrukce obvodového pláště. Pro teoretické posouzení pomocí výpočetních modelů byla v konstrukcích optimalizace použita fólie Dörken FOL L neboť její µ má nejnižší hodnotu a tudíž pokud bude vyhovovat fólie Dörken FOL L vyhoví i ostatní dvě fólie. Pro posouzení optimalizací se uvažuje s účinností parozábran 10%.
Varianta zvětšení tloušťky zateplovacího systému konstrukce obvodového pláště První varianta optimalizace spočívá ve zvětšení zateplovacího systému obvodového pláště. Při výpočtu byla postupně zvětšována hodnota tloušťky zateplovacího systému konstrukce s úmyslem zjistit tloušťku zateplovacího systému která je potřebná k odstranění kondenzace uvnitř konstrukce.
Varianta zvětšení tloušťky zateplovacího systému a snížení tloušťky vnitřní izolace konstrukce obvodového pláště Druhá varianta optimalizace je stejná pouze s rozdílem tloušťky vnitřní izolace a tudíž i sloupku. Vnitřní izolaci již není vhodné zvětšovat neboť už teď má větší tloušťku než je běžné. Tloušťka vnitřní izolace a tudíž i tloušťka sloupků konstrukce je běžně 120 mm. Tato tloušťka byla snížena z hodnoty 160 mm na 120 mm aby bylo ukázáno že je vždy rozumnější zvětšovat tloušťku zateplovacího systému než vnitřní izolace.
Varianta změny skladby konstrukce Třetí varianta spočívá ve změně skladby konstrukce obvodového pláště. Z původní skladby konstrukce byla odstraněna třísková deska OSB která se svým vysokým µ = 200 částečně uzavírala vlhkost v konstrukci která se tam dostala z interiéru. Také byl ze skladby odstraněn zateplovací systém který byl nahrazen tepelně izolační deskou Hofafest UD která má sice o trochu horší součinitel tepelné vodivosti λ ale naopak několika násobně nižší µ. Povrchová vrstva je provedena omítkou Jubizol silikát. Tato nová skladba je posouzena se zastoupením všech tří parozábran.
102
7.1 Varianta zvětšení tloušťky zateplovacího systému konstrukce obvodového pláště Základní komplexní tepelně technické posouzení stavební konstrukce podle ČSN EN ISO 13788, ČSN EN ISO 6946, ČSN 730540 a STN 730540
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT : Typ hodnocené konstrukce : Korekce součinitele prostupu dU :
Stěna 0.075 W/m2K
Skladba konstrukce (od interiéru) : Číslo
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Název
Sádrokarton Dörken Delta-F OSB desky ISOVER RIO OSB desky ALFAFIX S1 EPS Rigips 70 ALFAFIX S1 + H BETADEKOR SI
D[m]
0.0125 0.0003 0.0120
0.1600 0.0120 0.0030
0.1800 0.0030 0.0020
L[W/mK]
0.2200 0.3500 0.1300 0.0420 0.1300 0.7000 0.0380 0.7000 0.6500
C[J/kgK]
1060.0 1470.0 1700.0 840.0 1700.0 840.0 1270.0 840.0 1250.0
Ro[kg/m3]
750.0 480.0 650.0 110.0 650.0 1520.0 16.0 1525.0 1780.0
Okrajové podmínky výpočtu : Viz 6.3.2 Zadávané parametry
TISK VÝSLEDKŮ VYŠETŘOVÁNÍ : Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946: Tepelný odpor konstrukce R : Součinitel prostupu tepla konstrukce U : Součinitel prostupu zabudované kce Up : Difuzní odpor konstrukce Rd : Teplotní útlum konstrukce Ny : Fázový posun teplotního kmitu Psi :
5.192 m2K/W 0.19 W/m2K 0.205 W/m2K 8.3E+0010 m/s 322.0 9.8 h
103
Mi[-]
9.0
12000.0 200.0 1.0 200.0 21.0 40.0 46.0 48.0
Ma[kg/m2]
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
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]: pd [Pa]: pd" [Pa]:
i
20.0 1367 2338
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
e
19.8 1358 2306
19.8 1121 2306
19.4 932 2254
4.3 919 832
4.0 730 811
3.9 725 810
-14.8 157 168
-14.8 146 167
-14.8 138 167
Při venkovní návrhové teplotě dochází v konstrukci ke kondenzaci vodní páry. Kond.zóna číslo
1 2
Hranice kondenzační zóny levá [m] pravá
0.1847 0.2875
0.1847 0.3383
Kondenzující množství vodní páry [kg/m2s]
4.221E-0009 3.040E-0009
Celoroční bilance vlhkosti: Množství zkondenzované vodní páry Gk: 0.004 kg/m2,rok Množství vypařené vodní páry (kapacita odparu) Gv: 0.835 kg/m2,rok Ke kondenzaci dochází při venkovní teplotě nižší než -10.0 C.
Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788:
Roční cyklus č. 1 V konstrukci nedochází během modelového roku ke kondenzaci.
104
7.2 Varianta zvětšení tloušťky zateplovacího systému a snížení tloušťky vnitřní izolace konstrukce obvodového pláště Základní komplexní tepelně technické posouzení stavební konstrukce podle ČSN EN ISO 13788, ČSN EN ISO 6946, ČSN 730540 a STN 730540
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT : Typ hodnocené konstrukce : Korekce součinitele prostupu dU :
Stěna 0.074 W/m2K
Skladba konstrukce (od interiéru) : Číslo
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Název
Sádrokarton Dörken Delta-F OSB desky ISOVER RIO OSB desky ALFAFIX S1 EPS Rigips 70 ALFAFIX S1 + H BETADEKOR SI
D[m]
0.0125 0.0003 0.0120
0.1200 0.0120 0.0030
0.1800 0.0030 0.0020
L[W/mK]
0.2200 0.3500 0.1300 0.0420 0.1300 0.7000 0.0380 0.7000 0.6500
C[J/kgK]
1060.0 1470.0 1700.0 840.0 1700.0 840.0 1270.0 840.0 1250.0
Ro[kg/m3]
750.0 480.0 650.0 110.0 650.0 1520.0 16.0 1525.0 1780.0
Okrajové podmínky výpočtu : Viz 6.3.2 Zadávané parametry
TISK VÝSLEDKŮ VYŠETŘOVÁNÍ : Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946: Tepelný odpor konstrukce R : Součinitel prostupu tepla konstrukce U : Součinitel prostupu zabudované kce Up : Difuzní odpor konstrukce Rd : Teplotní útlum konstrukce Ny : Fázový posun teplotního kmitu Psi :
4.862 m2K/W 0.20 W/m2K 0.219 W/m2K 8.3E+0010 m/s 223.7 8.6 h
105
Mi[-]
9.0
12000.0 200.0 1.0 200.0 21.0 40.0 46.0 48.0
Ma[kg/m2]
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
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]: pd [Pa]: pd" [Pa]:
i
19.9 1367 2322
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
e
19.6 1358 2286
19.6 1121 2285
19.2 931 2228
6.6 921 974
6.2 732 947
6.2 727 945
-14.8 157 168
-14.8 146 168
-14.8 138 167
Při venkovní návrhové teplotě dochází v konstrukci ke kondenzaci vodní páry. Kond.zóna číslo
1
Hranice kondenzační zóny levá [m] pravá
0.2797
0.3045
Kondenzující množství vodní páry [kg/m2s]
3.482E-0009
Celoroční bilance vlhkosti: Množství zkondenzované vodní páry Gk: 0.002 kg/m2,rok Množství vypařené vodní páry (kapacita odparu) Gv: 1.192 kg/m2,rok Ke kondenzaci dochází při venkovní teplotě nižší než -10.0 C.
Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788: Roční cyklus č. 1 V konstrukci nedochází během modelového roku ke kondenzaci.
106
7.3 Varianta změny skladby konstrukce 7. 3. 1 Použití folie Dörken Základní komplexní tepelně technické posouzení stavební konstrukce podle ČSN EN ISO 13788, ČSN EN ISO 6946, ČSN 730540 a STN 730540
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT : Typ hodnocené konstrukce : Korekce součinitele prostupu dU :
Stěna 0.062 W/m2K
Skladba konstrukce (od interiéru) : Číslo
1 2 3 4 5 6
Název
Sádrokarton Dörken Delta-F OSB desky ISOVER RIO Hofafest Jubizol siliká
D[m]
0.0125 0.0003 0.0120
0.1600 0.0600 0.0060
L[W/mK]
0.2200 0.3500 0.1300 0.0420 0.0460 0.8700
C[J/kgK]
1060.0 1470.0 1700.0 840.0 2100.0 900.0
Ro[kg/m3]
750.0 480.0 650.0 110.0 240.0 1750.0
Okrajové podmínky výpočtu : Viz 6.3.2 Zadávané parametry
TISK VÝSLEDKŮ VYŠETŘOVÁNÍ : Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946: Tepelný odpor konstrukce R : Součinitel prostupu tepla konstrukce U : Součinitel prostupu zabudované kce Up : Difuzní odpor konstrukce Rd : Teplotní útlum konstrukce Ny : Fázový posun teplotního kmitu Psi :
3.898 m2K/W 0.25 W/m2K 0.270 W/m2K 3.4E+0010 m/s 86.0 8.7 h
107
Mi[-]
9.0
12000.0 200.0 1.0 9.0 30.0
Ma[kg/m2]
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
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]: pd [Pa]: pd" [Pa]:
i
19.4 1367 2249
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
e
19.0 1345 2198
19.0 769 2197
18.4 308 2117
-6.3 277 360
-14.7 173 169
-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
0.2447
0.2447
Kondenzující množství vodní páry [kg/m2s]
4.057E-0009
Celoroční bilance vlhkosti: Množství zkondenzované vodní páry Gk: 0.002 kg/m2,rok Množství vypařené vodní páry (kapacita odparu) Gv: 10.529 kg/m2,rok Ke kondenzaci dochází při venkovní teplotě nižší než -10.0 C.
Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788: Roční cyklus č. 1 V konstrukci nedochází během modelového roku ke kondenzaci.
108
7.3.2 Použití folie Jutafol Základní komplexní tepelně technické posouzení stavební konstrukce podle ČSN EN ISO 13788, ČSN EN ISO 6946, ČSN 730540 a STN 730540
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT : Typ hodnocené konstrukce : Korekce součinitele prostupu dU :
Stěna 0.062 W/m2K
Skladba konstrukce (od interiéru) : Číslo
1 2 3 4 5 6
Název
Sádrokarton Jutafol N 110 OSB desky ISOVER RIO Hofafest Jubizol siliká
D[m]
0.0125 0.0002 0.0120
0.1600 0.0600 0.0060
L[W/mK]
0.2200 0.3900 0.1300 0.0420 0.0460 0.8700
C[J/kgK]
1060.0 1700.0 1700.0 840.0 2100.0 900.0
Ro[kg/m3]
750.0 440.0 650.0 110.0 240.0 1750.0
Okrajové podmínky výpočtu : Viz 6.3.2 Zadávané parametry
TISK VÝSLEDKŮ VYŠETŘOVÁNÍ : Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946: Tepelný odpor konstrukce R : Součinitel prostupu tepla konstrukce U : Součinitel prostupu zabudované kce Up : Difuzní odpor konstrukce Rd : Teplotní útlum konstrukce Ny : Fázový posun teplotního kmitu Psi :
3.898 m2K/W 0.25 W/m2K 0.270 W/m2K 3.8E+0010 m/s 85.9 8.7 h
109
Mi[-]
9.0
17272.7 200.0 1.0 9.0 30.0
Ma[kg/m2]
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
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]: pd [Pa]: pd" [Pa]:
i
19.4 1367 2249
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
e
19.0 1348 2198
19.0 699 2198
18.4 289 2117
-6.3 261 360
-14.7 169 169
-14.7 138 169
Při venkovní návrhové teplotě nedochází v konstrukci ke kondenzaci vodní páry.
Množství difundující vodní páry Gd : 3.417E-0008 kg/m2s
Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788: Roční cyklus č. 1 V konstrukci nedochází během modelového roku ke kondenzaci.
110
7.3.3 Použití folie Foldex Základní komplexní tepelně technické posouzení stavební konstrukce podle ČSN EN ISO 13788, ČSN EN ISO 6946, ČSN 730540 a STN 730540
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT : Typ hodnocené konstrukce : Korekce součinitele prostupu dU :
Stěna 0.062 W/m2K
Skladba konstrukce (od interiéru) : Číslo
1 2 3 4 5 6
Název
Sádrokarton Foldex OSB desky ISOVER RIO Hofafest Jubizol siliká
D[m]
0.0125 0.0002 0.0120
0.1600 0.0600 0.0060
L[W/mK]
0.2200 0.3500 0.1300 0.0420 0.0460 0.8700
C[J/kgK]
1060.0 1470.0 1700.0 840.0 2100.0 900.0
Ro[kg/m3]
750.0 900.0 650.0 110.0 240.0 1750.0
Okrajové podmínky výpočtu : Viz 6.3.2 Zadávané parametry
TISK VÝSLEDKŮ VYŠETŘOVÁNÍ : Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946: Tepelný odpor konstrukce R : Součinitel prostupu tepla konstrukce U : Součinitel prostupu zabudované kce Up : Difuzní odpor konstrukce Rd : Teplotní útlum konstrukce Ny : Fázový posun teplotního kmitu Psi :
3.898 m2K/W 0.25 W/m2K 0.270 W/m2K 6.2E+0010 m/s 86.0 8.8 h
111
Mi[-]
9.0
41000.0 200.0 1.0 9.0 30.0
Ma[kg/m2]
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
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]: pd [Pa]: pd" [Pa]:
i
19.4 1367 2249
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
e
19.0 1355 2198
19.0 486 2198
18.4 232 2117
-6.3 215 360
-14.7 157 169
-14.7 138 169
Při venkovní návrhové teplotě nedochází v konstrukci ke kondenzaci vodní páry.
Množství difundující vodní páry Gd : 2.120E-0008 kg/m2s
Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788: Roční cyklus č. 1 V konstrukci nedochází během modelového roku ke kondenzaci.
112
7.4 Vyhodnocení optimalizované skladby Varianta zvětšení tloušťky zateplovacího systému konstrukce obvodového pláště Jak již bylo uvedeno výše výpočet byl uskutečněn pro tuto variantu optimalizace postupným zvětšování zateplovacího systému až do toho stavu kdy v konstrukci nebude docházet ke kondenzaci vodní páry. Při navýšení tloušťky zateplovacího systému až na tloušťku 180 mm (více se v jednom kuse nevyrábí) bylo zjištěno že i tato velká izolace není schopna zabránit kondenzaci vodní páry uvnitř konstrukce. Tato varianta optimalizace sice zajišťuje součinitel prostupu tepla hluboko pod doporučenou hodnotu která je stanovena normou ČSN 73 0540 ale její realizace by způsobila nemalé navýšení nákladů. U konstrukce se zvýšenou tloušťkou zateplovacího systému dochází ke kondenzaci při –10,0 oC (což je cca 2,5 týdne v roce) a to na hranici vrstev 4 – 5 a v polystyrenu zateplovacího systému (kondenzace v polystyrenu není viditelná v tab. č. 12 a neboť se nevyskytuje na hranici vrstev). Podle metodiky ČSN 73 0540 konstrukce obvodového pláště se zvýšenou tloušťkou zateplovacího systému vyhovuje neboť v ní během roku zkondenzuje množství vodní páry menší než 0,1 (kg/m2,rok). Podle nové metodiky MZLU je konstrukce obvodového pláště se zvýšenou tloušťkou zateplovacího systému nevyhovující neboť na rozhraní vrstev 4 – 5 budou pravděpodobně takové podmínky které přispívají k degradaci dřeva (Relativní vlhkost prostředí = 100,0 %; Rovnovážná vlhkost dřeva = 30%).
Varianta zvětšení tloušťky zateplovacího systému a snížení tloušťky vnitřní izolace konstrukce obvodového pláště Tato varianta byla navržena z důvodu ukázky toho že snížením tloušťky vnitřní izolace a tudíž i vlastního rámu konstrukce (tloušťka 120 mm je běžná tloušťkou sloupků která unese bez potíží 2 patra konstrukce stavby) a opět postupným zvětšováním zateplovacího systému docílíme lepšího výsledku než u předešlé konstrukce. I u této varianty byl zateplovací systém při výpočtu postupně navyšován až na 180 mm. Zlepšením oproti předešlé konstrukci je nevznikající kondenzace vodní páry v konstrukci na hranici vrstev 4 – 5 ale v polystyrenu kondenzace stále vzniká. Tato varianta optimalizace sice opět zajišťuje součinitel prostupu tepla hluboko pod doporučenou hodnotu která je stanovena normou ČSN 73 0540 ale její realizace by byla taktéž dosti nákladná. 113
U konstrukce se zvýšenou tloušťkou zateplovacího systému a snížením tloušťky rámové konstrukce dochází ke kondenzaci při –10,0 oC (což je cca 2,5 týdne v roce) a to v polystyrenu zateplovacího systému (kondenzace v polystyrenu není viditelná v tab. č. 12 a neboť se nevyskytuje na hranici vrstev). Podle metodiky ČSN 73 0540 konstrukce obvodového pláště se zvýšenou tloušťkou zateplovacího systému a snížením tloušťky rámové konstrukce vyhovuje neboť v ní během roku zkondenzuje množství vodní páry menší než 0,1 (kg/m2,rok). Podle nové metodiky MZLU je konstrukce obvodového pláště se zvýšenou tloušťkou zateplovacího systému a snížením tloušťky rámové konstrukce „vyhovující“ neboť v konstrukci jsou sice takové podmínky které přispívají k degradaci dřeva (Relativní vlhkost prostředí = 100,0 %; Rovnovážná vlhkost dřeva = 30%) ale tyto podmínky jsou pouze v polystyrenu který je vůči vlhkosti mnohem odolnější než dřevo.
Varianta změny skladby konstrukce Tato varianta spočívala v navržení optimální skladby tak aby se co nejméně změnila tloušťka celého obvodového pláště a aby navržená skladba svým uspořádáním použitých materiálů zabránila kondenzaci vodní páry uvnitř konstrukce. Tato varianta byla propočítána se zastoupením všech třech parozábran.
Dörken Podle metodiky ČSN 73 0540 konstrukce obvodového pláště se změněnou skladbou a parozábranou Dörken vyhovuje neboť v ní během roku zkondenzuje množství vodní páry menší než 0,1 (kg/m2,rok). Podle nové metodiky MZLU je konstrukce obvodového pláště se změněnou skladbou a parozábranou Dörken nevyhovující neboť na rozhraní vrstev 5 - 6 budou pravděpodobně takové podmínky které přispívají k degradaci dřeva (Relativní vlhkost prostředí = 100,0 %; Rovnovážná vlhkost dřeva = 30%).
Jutafol Podle metodiky ČSN 73 0540 konstrukce obvodového pláště se změněnou skladbou a parozábranou Jutafol vyhovuje neboť v ní během roku zkondenzuje množství vodní páry menší než 0,1 (kg/m2,rok). Podle nové metodiky MZLU je konstrukce obvodového pláště se změněnou skladbou a parozábranou Jutafol nevyhovující neboť na rozhraní vrstev 5 - 6 budou
114
pravděpodobně takové podmínky které přispívají k degradaci dřeva (Relativní vlhkost prostředí = 100,0 %; Rovnovážná vlhkost dřeva = 30%). Foldex Podle metodiky ČSN 73 0540 konstrukce obvodového pláště se změněnou skladbou a parozábranou Foldex vyhovuje neboť v ní během roku zkondenzuje množství vodní páry menší než 0,1 (kg/m2,rok). Podle nové metodiky MZLU je konstrukce obvodového pláště se změněnou skladbou a parozábranou Foldex vyhovující neboť v celém průřezu konstrukce obvodového pláště budou pravděpodobně takové podmínky které nepřispívají k degradaci dřeva.
115
Tab. č. 11 Vyhodnocení optimalizace. Bilance zkondenzované a Difuze vodní páry v návrhových podmínkách a bilance vypařené vlhkosti dle ČSN vlhkosti dle ČSN 730540 EN ISO 13788
Počet Počet Množství Součinitel Teplota při Počet týdnů měsíců v měsíců v Množství vypařené prostupu níž dochází v roce během ke tepla zkondenzované vodní páry roce během roce které kterých vodní páry Gk (kapacita konstrukce kondenzaci kterých stačí k dochází ke U Te (kg/m2,rok) odparu) Gv dochází ke vyschnutí kondenzaci (kg/m2,rok) kondenzaci konstrukce (W/m2K) (oC) Varianta zvětšení tloušťky zateplovacího systému konstrukce obvodového pláště Varianta zvětšení tloušťky zateplovacího systému a snížení tloušťky vnitřní izolace konstrukce obvodového pláště Dorken Varianta změny Jutafol skladby konstrukce Foldex
0,19
-10
2,5
0,004
0,835
-
-
0,2
-10
2,5
0,002
1,192
-
-
0,25
-10
2,5
0,002
10,529
-
-
0,25
-
-
-
-
-
-
0,25
-
-
-
-
-
-
116
Tab. č. 12a Vyhodnocení optimalizace. i
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
20.0
19.8
19.8
19.4
4.3
4.0
3.9
-14.8
-14.8
-14.8
Relativní vlhkost prostředí (%) 58,5 Rovnovážná vlhkost dřeva (%) 10,5
58,9
48,6
41,3 100,0 90,0
89,5
93,5
87,4
82,6
10,5
9,2
7,8
30,0
21,5
21,5
26,0
21,0
18,8
o 19.9 Varianta zvětšení tloušťky tepl.[ C]: zateplovacího systému a snížení Relativní vlhkost prostředí (%) 58,9 tloušťky vnitřní izolace konstrukce obvodového pláště Rovnovážná vlhkost dřeva (%) 10,5
19.6
19.6
19.2
6.6
6.2
6.2
-14.8
-14.8
-14.8
59,4
49,1
41,8
94,6
77,3
76,9
93,5
86,9
82,6
10,5
9,4
8,0
25,5
15,7
15,4
26,0
20,5
18,8
rozhraní:
Varianta zvětšení tloušťky zateplovacího systému konstrukce obvodového pláště
o
tepl.[ C]:
Tab. č. 12b Vyhodnocení optimalizace. i
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
tepl.[ C]:
19.4
19.0
19.0
18.4
-6.3
-14.7
Relativní vlhkost prostředí (%) Rovnovážná vlhkost dřeva (%) Relativní vlhkost prostředí (%) Rovnovážná vlhkost dřeva (%) Relativní vlhkost prostředí (%) Rovnovážná vlhkost dřeva (%)
60,8
61,2
35,0
14,5
76,9 100,0 81,7
11,0 60,8 11,0
11,2 61,3 11,2
7,2 31,8 6,6
4,2 13,7 4,0
16,0 30,0 18,2 72,5 100,0 81,7 14,7 30,0 18,2
60,8
61,6
22,1
11,0
59,7
92,9
81,7
11,0
11,3
5,3
3,3
12,2
24,0
18,2
rozhraní: o
Dorken Varianta změny skladby konstrukce
Jutafol Foldex
117
e
-14.7
e
8 Závěr Tato diplomová práce popisuje problematiku spolehlivosti a životnosti obvodového pláště RD AUDO ve vztahu ke kondenzaci vodní páry uvnitř konstrukce. Cílem práce bylo posoudit stávající konstrukci obvodového pláště RD AUDO a navrhnout případnou optimalizaci. Po prostudování dané problematiky (kterou popisuje první část této diplomové práce) bylo nutné se seznámit se skladbou a technologickým postupem výroby stávající konstrukce obvodového pláště RD AUDO. Posouzení stávající konstrukce obvodového pláště bylo provedeno prostřednictvím programu Teplo na základě údajů získaných od vedení firmy, přímo ve výrobě, od výrobců materiálů nebo z jiných zdrojů. Stávající konstrukce obvodového pláště firmy RD AUDO byla posouzena pro tři druhy parozábrany (Dörken FOL L, Jutafol N 110 Speciál a Foldex PS) které firma používá. Každá z těchto parozábran byla posouzena s účinností 100%, 10%, 5%, a 1%. Posouzení stávající konstrukce obvodového pláště i následně optimalizované konstrukce bylo provedeno pomocí: - metodiky ČSN 73 0540, - nové metodiky MZLU v Brně. Posouzení prokázalo že stávající konstrukce obvodového pláště RD AUDO je podle metodiky ČSN 73 0540 vyhovující s použitím všech tří parozábran při účinnosti 100%, 10% a u parozábran Jutafol N 110 Speciál a Foldex PS i při účinnosti 5%. Při zavedení předpokladu poklesu účinnosti na 1% (u parozábrany Dorken FOL L pokles již na 5%) způsobí že se stávající konstrukce stává nevyhovující. Protože norma 73 0540 není konkrétní v tom zda je stavba provedená ze dřeva stavbou jejíž životnost a spolehlivost je ohrožována kondenzací je směrodatnější posouzení dle nové metodiky MZLU. Stávající konstrukce obvodového pláště RD AUDO posouzená podle předpokladů převzatých z nové metodiky MZLU je nevyhovující u všech druhů firmou používaných parozábran již při poklesu účinnosti na 10%. U všech testovaných konstrukcí respektive parozábran je alespoň jedno rozhraní vrstev ve kterém jsou pravděpodobně podmínky které neprospívají dřevu a materiálům ze dřeva. Z důvodu nevyhovění stávající konstrukce obvodového pláště firmy RD AUDO dle metodiky MZLU byla navržena řešení, z nichž se po posouzení projevil jako nejúčinnější návrh nové skladby. V nové skladbě bylo odebráno vnější opláštění v podobě třískové desky OSB a zateplovací systém. Tyto vrstvy byly nahrazeny vláknitou deskou Hofafest UD a omítkou Jubizol silikát což umožní vlhkosti která by ve stavbě
118
zkondenzovala snadněji odcházet z konstrukce. U této nově navržené konstrukce je zcela vyhovující pouze skladba která obsahuje parozábranu Foldex PS. Závěrem je však nutno podotknout že instalací účinnější parozábrany se nedá vyřešit vše. Je nutné klást důraz na vše od návrhu přes výrobu až po montáž stavby. I nepatrné porušení technologického postupu výroby nebo montáže může způsobit velké snížení spolehlivosti a tím i životnosti stavby.
119
9 Resume This thesis is focussed on the issue of reliability and durability of external cladding RD AUDO concerning vapor condensation inside the construction. The goal of this thesis was to check the current construction and to suggest appropriate optimization. First part describes its structure and the technological process of current construction of external cladding RD AUDO. Analysis of current construction was accomplished by the help of data obtained from the company leadership, directly from the manufacturing, from material producer or other resources through Teplo programme. The current construction of external cladding RD AUDO was analysed by three sorts of vapor diffusion retarders (Dörken FOL L, Jutafol N 110 Speciál a Foldex PS). Each of these retarders was assessed by 100%, 10%, 5%, 1% effectivity. Analysis of current construction of external cladding and also the optimal construction was undertaken through: - methodology ČSN 73 0540, - new methodics MZLU. Analysis proved that the current construction is suitable according to methodology ČSN 73 0540 with all three vapor diffusion retarders when 100%, 10% effectivity used, with retarders Jutafol N 110 Speciál a Foldex PS even when 5% effectivity used. But with effectivity being reduced to 1% (retarder Dorken FOL L reduced to 5%) makes the current construction unsatisfactory. Standard 73 0540 is not specific if wooden building is a construction that is in danger of condensation is more suitable to use new methodics MZLU. Current construction of external cladding RD AUDO analysed by premises taken from new methodics MZLU is unsatisfactory already with 10% effectivity at all types of retarders used by company. In all tested vapor diffusion retarders is at least one section interface which is probably in unsuitable condition for wood and wooden materials. Due to failed current construction of external cladding RD AUDO there were suggested solutions. They were assessed again and it was picked the most effective project of new composition. The external sheating (waferboard OSB) and heat cladding system were taken away. These sections were replaced by fibre board Hofafest UD and by silicate plastering Jubizol. It will enable dampness to come out of construction more easily. This new designed construction is completely satisfactory only when vapor diffusion retarder Foldex PS is used.
120
It is also necessary to mention that fitting a more effective vapor diffusion retarder is not an answer for everything. It is essential to insist on proper proceedings, from sketches, manufacturing to actual fitting of building. Even a slight diversion from original technological process or fitting can cause a distinctive cut-down of reliability as well as durability of a building.
121
Literatura
HAVÍŘOVÁ, Z. Dům ze dřeva. 1. vyd. Brno: ERA group, spol. s r. o., 2005. 99 s. Stavíme. ISBN 80-7366-008-3.
HAVÍŘOVÁ, Z. -- KUBŮ, P. Některé aspekty navrhování nízkoenergetických staveb ze dřeva (I). Tepelná ochrana budov. 2005. sv. 8, č. 6, s. 17--22. ISSN 12130907.
HAVÍŘOVÁ, Z. -- KUBŮ, P. Reliability and service life of wood structures and buildings. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis. 2005. sv. LIII, č. 5, s. 39--51. ISSN 1211-8516.
HAVÍŘOVÁ, Z. Spolehlivost a životnost konstrukcí a staveb ze dřeva. Brno: MZLU v Brně- folia, 2006. 108 s. ISBN 80-7157-953-X.
VAVERKA, J. Stavební tepelná technika a energetika budov. Brno: Vysoké učení technické v Brně, 2006. 648 s. ISBN 80-214-2910-0.
HALAHYA, M. -- CHMÚRNY, I. Stavební tepelná techniky. Tepelná ochrana budov. Bratislava: Jaga Bratislava, 1998. 240 s. ISBN 80-88905-04-4.
Koželuh, B. Dřevěné konstrukce podle eurokodu 5. KODR, 1998. ISBN 80-238-2620-4
ŽÁK, J.; REINPRECHT, L. Ochrana dřeva ve stavbě. Praha: ARCH, 1998. 95 s. ISBN 80-86 165-00-0
ONDRÁŠ, Š. 2004: Vliv větrání místnosti na její tepelně vlhkostní stav. Tepelná ochrana budov roč. 7,2/2004: p. 36-38. ISSN 1213-0907
LOKAJ, A. 2003.: Ověření funkčnosti komponentů dřevěných konstrukcí. Sborník konference se zahraniční účastí „DREVO Surovina 21. storočia v architektůre a stavebníctve“. Smolenice 10. – 11. 9. 2003, p. 27 – 30. ISBN 80-89145-01-9
SLANINA, P,. 2004: Parotěsná vrstva –terminologie, rozdělení, navrhování. Tepelná ochrana budov roč. 7,3/2004: p. 13-16. ISSN 1213-0907
KRÁL, P., HRÁZSKÝ, J. Výroba dýh a překližovaných materiálů I. Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 1999. 142 stran. ISBN 80-7157-358-2
KRÁL, P., HRÁZSKÝ, J.
Výroba dýh a překližovaných materiálů II. Mendelova
zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2000. 120 stran. ISBN 80-7157-423-6
KRÁL, P., HRÁZSKÝ, J. Výroba dýh a překližovaných materiálů - cvičení. Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2000. 112 stran. ISBN 807157-484-8
HRÁZSKÝ, J., KRÁL, P. Technologie výroby aglomerovaných materiálů. Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2000. 218 stran. ISBN 80-7157-428-7
122
HRÁZSKÝ, J., KRÁL, P. Technologie výroby aglomerovaných materiálů – cvičení dotisk. Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 1998. 133 stran. ISBN 80-7157-098-2
ŠLEZINGEROVÁ, J., HORÁČEK, P., GANDELOVA, L. Nauka o dřevě. Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2002. 184 stran. ISBN 80-7157-577-1
POLÁŠEK, J. Technická normalizace a posuzování shody. Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2005. 200 stran. ISBN 80-7157-876-2
ČSN 73 0540: Tepelná ochrana budov, 2002
ČSN 73 1701: Navrhování dřevěných stavebních konstrukcí, 1984
SMOLA, J., KUBŮ, P. Stavby 21. století - stavby ze dřeva (I). Dostupné z: http://www.tzb-info.cz/
HAVÍŘOVÁ, Z., KUBŮ, P. Stavby 21. století - stavby ze dřeva (IX). Dostupné z: http://www.tzb-info.cz/
Dostupné z: http://www.stomix.cz/
Dostupné z: http://www.levnastavba.cz/
Dostupné z: http://sweb.cz/
Dostupné z: http://www.rdaudo.cz/
Zákon č. 50/1976 Sb., stavební zákon, ve znění pozdějších předpisů.
Příloha č. 1 k nařízení vlády č. 163/2002 Sb.
123
