PRŮVZDUŠNOST STAVEBNÍCH VÝROBKŮ

REGENERACE BYTOVÉHO FONDU A STAVEB OBČANSKÉ VYBAVENOSTI VII. celostátní odborná konference, 13.- 14. listopad 2012, Hradec Králové

PRŮVZDUŠNOST STAVEBNÍCH VÝROBKŮ Ing. Jindřich Mrlík O netěsnosti a průvzdušnosti stavebních výrobků ze zkušební laboratoře; klasifikační kriteria průvzdušnosti oken a dveří, vrat a lehkých obvodových plášťů; srovnání požadavků na výrobky přes absolutní hodnotu součinitele průvzdušnosti vztaženého na délku spar a plochu; měrný součinitel průvzdušnosti (proudění) a rovnice netěsnosti, příklady hodnot výsledků průvzdušnosti stavebních výrobků a materiálů, jejich porovnání.

Úvod

Obr. 1 Průtok vzduchu přes funkční spáru okna a přes zasklívací drážku

Místo úvodu prosím o pozornost vzhledem ke stále "nové" vysoké těsnosti oken. Je třeba větrat obytné prostory. Toto upozornění platí jen pro prostory, u kterých není zajištěno správné větrání jiným způsobem. Energie k ohřevu chladného venkovního vzduchu není zadarmo, ale čistý vzduch se jistě vyplatí nejen na zdraví osob. Nadepsaný úkol tohoto příspěvku přesahuje možnosti jednoduchého a krátkého výkladu. Předpokládají se vlastnosti staveb, celků, které jsou složeny z jednoduchých polotovarů, surovin a výrobků. Při výběru posuzované plochy lze provést posouzení předpokládaných vlastností průvzdušnosti. Skladba posuzované plochy může obsahovat jednoduché seriově zařazené rovinné vrstvy složené z desek a jejich povrchů, paralerně seřazené prvky se spárami nebo další kombinace.

1/6


1. Průvzdušnost obecně Průvzdušnost udává množství protékajícího vzduchu, které projde přes výplň (stavební výrobek) za jednotku času při daném statickém rozdílu tlaků. Průvzdušnost vyjadřuje netěsnost při pronikání vzduchu. Podle zkušebních i klasifikačních norem se průvzdušnost měří při daných tlakových rozdílech. Ze skupin naměřených průtoků se určuje třída průvzdušnosti. Postup získání jednotlivých průtoků při uvedeném tlaku je na obrázku 1.

Obr. 2 Přetlaková posloupnost při zkoušce podle EN 1026 (okna a dveře)

2. Klasifikace výrobků podle průvzdušnosti Způsob určení třídy stanovují jednotliné normy zvlášť pro skupiny výrobků, jak udává níže uvedná tabulka. Výplň (ČSN EN) Zkušební norma Klasifikační norma Okna a dveře 1026 12 207 Vrata 12 427 12 426 LOP 12 153 12 152 Tabulka 1 : Zkušební a klasifikační normy pro průvzdušnost výplní otvorů

3. Součinitel proudění a exponent proudění Základní (kmenová) norma pro zkoušení průvzdušnosti je ČSN EN 12114. Tato norma obsahuje rovnici netěsnosti. Způsob výpočtu parametrů rovnice netěsnosti obsahuje příloha B normy. Výsledkem zjišťování průvzdušnosti tedy není jednotlivá průvzdušnost při daném tlaku, ale funkce: V = C . Δpn kde: V je objemový tok vzduchu (průvzdušnost) C součinitel proudění Δp rozdíl tlaků působících na výplň n exponent proudění Součinitel proudění je parametrem zkoušeného dalšímu užití tohoto parametru v praxi je třeba spáry nebo na plochu.

2/6

[m3/s]; [m3/(sPan)]; [Pa] [ - ]. prvku (např.okna). Ke zobecnění a přepočítat tento parametr na délku


4. Průvzdušnost vztažená na délku spáry a na plochu Rozlišujeme spárovou a plošnou průvzdušnost, k tomu analogicky průvzdušnost vztaženou na délku spáry výrobku (dolní index LV) nebo na plochu výrobku (dolní index SV ). Následující skupiny výrobků se odlišují podle toku vzduchu netěsnostmi spár nebo přes netěsnosti v ploše (nebo přes plochu): 1)Spárová průvzdušnost: okna a dveře, lehké obvodové pláště (LOP), vrata, světlíky bodové a pásové; 2)Plošná průvzdušnost: žaluzie předokenní a protidešťové, větrací klapky, fólie podstřešní a difuzní, desky na bázi dřeva. Poznámka: V některých zemích se používá spárová průvzdušnosti vztažená na plochu. Tento parametr je zatížen nepřesností, protože množství spár závisí od různého členění výplní. Tento méně přesný způsob upřednostňuje také klasifikační EN 12 152 pro lehké obvodové pláště. Norma EN 12 207 (okna a dveře) provádí klasifikaci podle průvzdušnosti vztažené na délku spáry i na plochu.

5. Součinitel průvzdušnosti f (V, Δp, L, n) Výše uvedené klasifikační třídy představují kvalitativní hodnocení pro dané skupiny výrobků. Kvantitativním vyjádřením průvzdušnost je součinitel průvzdušnosti. Hodnota "součinitele spárové průvzdušnosti iLV " vyjadřuje množství vzduchu, které proteče spárou o délce 1 m při tlaku 1 Pa. Tento příspěvek definuje dva součinitele průvzdušnosti. Níže jsou uvedeny jejich názvy a způsob jejich určení. Součinitelé se liší podle použití: A) Klasifikační součinitel průvzdušnosti iLV ( iSV ) k porovnání s kritérii a vzájemnému srovnání výrobků; B) Měrný součinitel proudění i'LV ( i'SV ) k výpočtu toku vzduchu, například pro větrání.

A) Klasifikační součinitel průvzdušnosti i LV ( iSV ) Průvzdušnost na délku spáry Q L 10

1

QL

1(Φ)před 2(Φ)před iLV150 iLV300 iLV600 Q100=2,25 Q100=0,75

0,1

m3/(h.m)

0,01 10

Rozdíl tlaků Δp [ Pa ]

100

Obr. 3 Graf závislosti spárové průvzdušnosti na rozdílu tlaků - určení iLV 3/6

1000


Součinitel spárové průvzdušnosti iLV se určuje při smluvní hodnotě n = 0,67 platí: iLV = VH / ( L ·Δ p0,67 )

[ m3 /(m · s · Pa0,67) ]

Způsob zjištění této hodnoty odpovídá klasifikaci vztažené na délku spáry podle ČSN EN 12 207. Hodnocení se provádí v celém rozsahu měření. VH - (horní) objemový tok vzduchu je stanoven z grafů při rozdílu tlaků, ve kterém se protíná nejvyšší rovnoběžka normativní čáry s naměřenou hodnotou. Δ p má hodnotu 5 Pa v případě, že sklon regresní přímky je menší než normativní (n<0,67) a VH je stanoven extrapolací z regresní přímky naměřených hodnot. K vynechání nejednoznačnosti hodnoty je třeba uvést v indexu maximální tlak, při kterém byla daná zkouška hodnocena. Na Obr.3 sledujme vzorek 2(Φ)před - zobrazuje rozdílné hodnoty součinitele spárové průvzdušnosti iLV pro uvažované tlaky 150 - 600 Pa. Hodnoty klasifikačního součinitele průvzdušnosti činí iLV150 = 0,06 ; iLV300 = 0,10 ; iLV600 = 0,33.

B) Měrný součinitel proudění i´LV (i´SV ) Součinitel spárové průvzdušnosti i´LV charakterizuje průvzdušnost při skutečném sklonu, který je vyjádřen obecnou hodnotou exponentu n (bez použití smluvní hodnoty n=0,67) platí: i'LV = V /(L ·Δ pn) [ m3 /(m · s · Pan) ] Součinitel spárové průvzdušnost i'LV a exponent n jsou určeny z lineární regrese naměřených hodnot při logaritmickém zobrazení. V je průvzdušnost v [ m3 / s ]. Hodnoty průvzdušnosti určené podle i'LV jsou nejblíže naměřeným hodnotám a lze je použít k určení průvzdušnosti za daného rozdílu tlaků. Není možné hodnotu tohoto součinitele porovnávat s požadavky norem, nebo ke srovnávání výrobků.

Průvzdušnost na délku spáry Q L 10

1

1(Φ)před 2(Φ)před Q100=2,25 Q100=0,75 i´LV_vz1

QL 0,1 m3/(h.m)

0,01 10

Rozdíl tlaků Δp [ Pa ]

100

Obr. 4 Graf závislosti spárové průvzdušnosti na rozdílu tlaků - určení i'LV

4/6

1000


6. Srovnání tříd výrobků pomocí hodnot klasifikačního součinitele průvzdušnosti i LV ( iSV ) iLV ·10-4 ( na délku ) iSV ·10-4 ( na plochu ) 3 0,67 3 2 m /(m s Pa m /(m s Pa0,67

Klasifikační třída V [m3/(h.m2)] při 50Pa

Vrata: EN 12 426

1:

24

(1,2)

4,8

2:

12

(0,6)

2,4

3:

6

(0,3)

1,2

4:

3

(0,15)

0,6

5:

1,5

(0,08)

0,3

V [m3/(h.m)] při 100Pa 1:

Okna: EN 12 207

12,5

1,6

6,3

2:

6,75

0,9

3,4

3:

2,25

0,3

1,1

4:

0,75

0,1

0,4

V =1,5m3/(h.m2) při p (Pa)

LOP: EN 12 152

1:

150

0,048

0,15

2:

300

0,030

0,09

3:

450

0,024

0,07

4:

600 0,019 0,05 Tabulka 2 : Porovnání hodnoty součinitele průvzdušnosti podle klasifikačních norem

7. Příklady naměřených hodnot součinitele průvzdušnosti výrobek

iLV ·10-4 (m3/(m s Pa0,67) iSV ·10-4 (m3/(m s Pa0,67)

podstřešní folie

-

0,1 - 0,01

OSB deska

-

0,3 - 0,03

LOP tmel

0,002

0,008

LOP pryž

0,11

0,42

0,01 - 1,9

-

okna

dveře dřevěné: (pěnové / pryžové) těsnění 1,6 / 0,4 Tabulka 3 : Několik výsledků zkoušek průvzdušnosti

5/6

4,4 / 1,1


Závěr V době s výhledem na rozšiřování nízkoenergetického stavění jsme občas svědky úpadku zjišťování skutečných vlastností stavebních výrobků. Takovouto neodpovídající hodnotou je součinitel prostupu tepla zasklení Ug . Nereálně nízké hodnoty1 udávané z protokolu o "zkoušce výpočtem" klamou uživatele nových oken a dveří. Bohužel tento způsob klamání při zateplování vychází z platných norem. Takovýchto chybných hodnot lze v tepelné technice nalézt více. Podobným problémem jsou znevýhodňující tabulkové hodnoty dřevěných výplní2 pro výpočet Uf podle ( EN ISO 10077-1 ), zaokrouhlování změřeného Ug na desetiny (0,5=0,549 dle EN 674) aj. Tento příspěvek prezentuje dva rozdílné parametry netěsnosti - součinitele průvzdušnosti (průtoku vzduchu). V otvorových výplních byl tento součinitel v nedávné době vytlačen klasifikačními třídami, které tuto problematiku zjednodušují, ale zbytečně vylučují použití kvantitativních hodnot. Klasifikační součinitel průvzdušnosti iLV je užitečný ke srovnávání výrobků z hlediska stálosti průvzdušnosti při zatížení větrem. Udává hodnotu funkčnosti při tlakových stupních například u okna (kvantifikace výšky rovnoběžky s normativními křivkami tříd). Měrný součinitel proudění i´LV s exponentem n (ne s normativním, ale s praktickým sklonem křivky v logaritmickém zobrazení) určeným z průběhu měření lze využít při výpočtech výměny vzduchu v místnosti při daném rozdílu tlaků, návrhu vzduchotechniky aj.

Použitá literatura: [1] Tepelné hodnoty otvorových výplní – posouzení výsledků – Ing. Nizar Al-Hajjar , seminář DŘEVĚNÁ OKNA, DVEŘE, SCHODY 2009, Hranice na

Moravě [2] Vplyv druhu dreviny na tepelnoizolačné vlastnosti okien - Ing. Pavol Panáček, PhD. - prof.Ing Anton Puškár, PhD., seminář DŘEVĚNÁ OKNA, DVEŘE, SCHODY 2012, Brno

Ing. Jindřich Mrlík Centrum stavebního inženýrství a. s., Praha pracoviště Zlín - K Cihelně 304 764 32 Zlín – Louky Tel. 577 604 350 Fax: 577 604 348 Email: [email protected] www.csias.cz

6/6

PRŮVZDUŠNOST STAVEBNÍCH VÝROBKŮ

Recommend Documents