Rekonstrukce dokončovacích prací
Název studijního programu
Ing. Václav Pekař
2013 České Budějovice
1
Tento učební materiál vznikl v rámci projektu "Integrace a podpora studentů se specifickými vzdělávacími potřebami na Vysoké škole technické a ekonomické v Českých Budějovicích" s registračním číslem CZ.1.07./2.2.00/29.0019. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
1. vydání ISBN © Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích, 2013 Vydala: Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích, Okružní 10, 370 01 České Budějovice Za obsahovou a jazykovou správnost odpovídají autoři a garanti příslušných předmětů.
2
OBSAH 1. Obory dokončovacích prací a vzájemné technologické vazby................................. 8 1.1 Sklenářské práce a práce s výplněmi otvorů ............................................................................... 9 1.1.1 Otvory pro výplně......................................................................................................................... 11 1.1.2 Okenní a dveřní výplně .............................................................................................................. 11 1.1.3 Osazení a kotvení .......................................................................................................................... 12 1.2 Obkladačské práce a pokládky ....................................................................................................... 14 1.2.1 Obkladačské práce v interiéru ................................................................................................ 15 1.2.2 Obkladačské práce v exteriéru ............................................................................................... 16 1.3 Omítkářské a natěračské práce ...................................................................................................... 18 1.3.1 Základní nejdůležitější opatření pro omítání ................................................................... 19 1.4 Klempířské práce ................................................................................................................................. 22 1.4.1 Nejpoužívanější materiály pro klempířské práce .......................................................... 22 1.5 Truhlářské práce .................................................................................................................................. 24 1.6 Zámečnické práce ................................................................................................................................. 25 1.7 Úklidové práce ....................................................................................................................................... 27 STUDIJNÍ MATERIÁLY .................................................................................................... 27 OTÁZKY A ÚKOLY ......................................................................................................... 28 KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK ................................................................................................. 28 2. Vazby materiálů a jejich vzájemná snášenlivost, chemická degradace ................. 29 2.1 Elektrochemická koroze kovů ........................................................................................................ 30 2.2 Snášenlivost fólií z měkčeného PVC s polystyrenem a asfaltovými pásy .................... 31 STUDIJNÍ MATERIÁLY .................................................................................................... 33 OTÁZKY A ÚKOLY ......................................................................................................... 34 KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK ................................................................................................. 34 3. Vliv stárnutí a degradace materiálů v konstrukčních sestavách ............................ 35 3.1 Tenkovrstvá vnější omítka ............................................................................................................... 40 3.2 Provětrávaná fasáda - dřevěný obklad ....................................................................................... 40 3.3 Parobrzdná a vzduchotěsnící vrstva – OSB deska ................................................................. 40 STUDIJNÍ MATERIÁLY .................................................................................................... 42 OTÁZKY A ÚKOLY ......................................................................................................... 43 KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK ................................................................................................. 43
3
4. Degradační procesy vznikající z objemových změn .............................................. 44 4.1 Teplotní zátěž......................................................................................................................................... 45 4.2 Vlhkostní zátěž ...................................................................................................................................... 48 4.3 Působení vlhkosti společně s teplotou ........................................................................................ 53 STUDIJNÍ MATERIÁLY .................................................................................................... 56 OTÁZKY A ÚKOLY ......................................................................................................... 56 KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK ................................................................................................. 57 5. Technologické, mikrobiologické a vlhkostní vady obkladů a dlažeb z kamene a keramiky .................................................................................................................... 58 5.1 Technologické vady ............................................................................................................................. 59 5.2 Mikrobiologické vady ......................................................................................................................... 63 5.2.1 Mikrobiologické vady v interiéru .......................................................................................... 63 5.2.2 Mikrobiologické vady v exteriéru.......................................................................................... 67 5.3 Vlhkostní vady ....................................................................................................................................... 68 STUDIJNÍ MATERIÁLY .................................................................................................... 70 OTÁZKY A ÚKOLY ......................................................................................................... 70 KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK ................................................................................................. 71 6. Dřevo v interiéru a exteriéru, chování, biokoroze a preventivní opatření ............... 72 6.1 Chování dřevěných konstrukcí ....................................................................................................... 73 6.1.1. Vlhkost.............................................................................................................................................. 73 6.1.2 Tepelně technické vlastnosti ................................................................................................... 75 6.1.3 Mechanické vlastnosti ................................................................................................................ 76 6.2 Biokoroze ................................................................................................................................................. 77 6.2.1 Dřevokazné houby ....................................................................................................................... 78 6.2.2 Dřevokazný hmyz ......................................................................................................................... 81 6.3 Preventivní opatření ........................................................................................................................... 82 STUDIJNÍ MATERIÁLY .................................................................................................... 84 OTÁZKY A ÚKOLY ......................................................................................................... 84 KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK ................................................................................................. 85 7. Poruchy a sanace povrchových úprav v interiéru .................................................. 86 7.1 Omítky ....................................................................................................................................................... 87 7.2 Nátěry ........................................................................................................................................................ 92 7.2.1 Nátěry pro kovy ............................................................................................................................. 93
4
7.2.2 Nátěry na dřevo ............................................................................................................................. 93 7.2.3 Nátěry na beton a omítky (silikáty) ...................................................................................... 93 7.3 Tapety ........................................................................................................................................................ 93 7.4 Lehké podlahové krytiny .................................................................................................................. 94 7.4.1 Krytiny na bázi PVC ..................................................................................................................... 94 7.4.2 Marmoleum ..................................................................................................................................... 95 7.4.3 Laminátové desky......................................................................................................................... 95 STUDIJNÍ MATERIÁLY .................................................................................................... 96 OTÁZKY A ÚKOLY ......................................................................................................... 96 KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK ................................................................................................. 97 8. Poruchy a sanace venkovních ploch, restaurátorské práce................................... 98 8.1 Základní historická pojiva ................................................................................................................ 99 8.1.1 Vzdušné vápno ............................................................................................................................... 99 8.1.2 Hydraulické vápno ....................................................................................................................... 99 8.1.3 Sádra................................................................................................................................................ 101 8.1.4 Hliněné omítky ........................................................................................................................... 101 8.2 Další složky omítkové směsi ......................................................................................................... 101 8.2.1 Kamenivo ...................................................................................................................................... 101 8.2.2 Voda ................................................................................................................................................. 102 8.3 Sanace historických omítek .......................................................................................................... 102 STUDIJNÍ MATERIÁLY .................................................................................................. 106 OTÁZKY A ÚKOLY ....................................................................................................... 106 KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK ............................................................................................... 107 9. Přirozené a nucené větrání staveb a konstrukcí, důsledky změny systému větrání108 9.1 Větrání přirozené .............................................................................................................................. 109 9.2 Větrání nucené.................................................................................................................................... 110 9.3 Požadavky na výměnu vzduchu .................................................................................................. 111 9.4 Vzduchoizolační metoda ................................................................................................................ 113 9.4.1 Zásady návrhu při použití metody vzduchoizolační: ................................................. 113 9.4.2 Provětrávané štoly .................................................................................................................... 114 9.4.3 Provětrávací sokly ..................................................................................................................... 115 9.4.4 Provětrávané podlahy ............................................................................................................. 117 9.4.5 Vzduchové dutiny v interiéru ............................................................................................... 118
5
STUDIJNÍ MATERIÁLY .................................................................................................. 119 OTÁZKY A ÚKOLY ....................................................................................................... 120 KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK ............................................................................................... 120 10. Vady a opravy klempířských prací ..................................................................... 121 10.1 Nedodržení sklonu ......................................................................................................................... 122 10.2 Špatné kotvení k podkladu a dilatace .................................................................................... 122 10.3 Koroze oplechování ....................................................................................................................... 127 10.3.1 Chemická koroze ..................................................................................................................... 127 10.3.2 Elektrochemická koroze ...................................................................................................... 128 10.4 Ucpání vtoků ..................................................................................................................................... 129 10.5 Sání větru ........................................................................................................................................... 131 STUDIJNÍ MATERIÁLY .................................................................................................. 131 OTÁZKY A ÚKOLY ....................................................................................................... 131 KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK ............................................................................................... 132 11. Barva a její podíl na chování konstrukcí a vzniku poruch .................................. 133 11.1 Vliv barvy z architektonického hlediska............................................................................... 134 11.2 Vliv barvy z technického hlediska ........................................................................................... 135 11.2.1 Ohřívání povrchu podle indexu HBW ............................................................................ 135 11.2.2 Rozdílné oslunění ................................................................................................................... 136 11.3 Rozdílnost barev a finálních vrstev ........................................................................................ 137 11.3.1 Blednutí barvy v důsledku UV záření ............................................................................. 138 STUDIJNÍ MATERIÁLY .................................................................................................. 139 OTÁZKY A ÚKOLY ....................................................................................................... 139 KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK ............................................................................................... 140 12. Balkony a zábradlí, poruchy z teplotní a vlhkostní zátěže ................................. 141 12.1 Poškození nosné části balkonové desky ............................................................................... 142 12.2 Odpadávání dlažby......................................................................................................................... 145 12.3 Nefunkčního ukotvení zábradlí ................................................................................................ 148 12.4 Přímé kotvení zábradlí z horní části....................................................................................... 152 12.5 Trhlina mezi konstrukcí balkonu a zdivem ......................................................................... 154 STUDIJNÍ MATERIÁLY .................................................................................................. 156 OTÁZKY A ÚKOLY ....................................................................................................... 156 KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK ............................................................................................... 157
6
13. Vady a poruchy oken, dveří, výkladců, střešních oken, světlíků ........................ 158 13.1 Tepelně technické vlastnosti ..................................................................................................... 159 13.2 Akustické vlastnosti....................................................................................................................... 163 13.3 Mechanické vlastnosti .................................................................................................................. 164 13.4 Požadavky na prosvětlení a oslunění..................................................................................... 165 13.5 Průvzdušnost .................................................................................................................................... 165 13.6 Vodotěsnost ...................................................................................................................................... 166 13.7 Jednotlivé poruchy a možné příčiny ....................................................................................... 168 13.7.1 Plíseň na okenním ostění v interiéru ............................................................................. 168 13.7.2 Mechanická porucha okna .................................................................................................. 171 13.7.3 Napojení podstřešní fólie u střešního okna................................................................. 173 13.7.4 Degradace povrchu okna ..................................................................................................... 175 STUDIJNÍ MATERIÁLY .................................................................................................. 178 OTÁZKY A ÚKOLY ....................................................................................................... 178 KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK ............................................................................................... 178 Použité zdroje .......................................................................................................... 179
7
1. Obory dokončovacích prací a vzájemné technologické vazby
KLÍČOVÉ POJMY dokončovací práce – sklenářské, obkladačské, omítkářské, klempířské, truhlářské, zámečnické a úklidové práce,
CÍLE KAPITOLY -
Seznámit se se sklenářskými pracemi a pracemi s výplněmi otvorů
-
Seznámit se s obkladačskými pracemi a pokládkami
-
Seznámit se s omítkářskými a natěračskými pracemi
-
Seznámit se s klempířskými pracemi
-
Seznámit se s truhlářskými pracemi
-
Seznámit se se zámečnickými pracemi
-
Seznámit se s úklidovými pracemi
ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 10 hodin
VÝKLAD 8
Dokončovací práce zahrnují činnosti potřebné pro dokončení realizace stavby a její následné fungování. Při těchto činnostech se nejedná o práce na nosných konstrukcích, ale správnost provedení je velmi důležitá z hlediska životnosti celého stavebního díla. Jedná se o následující činnosti: •
sklenářské práce a práce s výplněmi otvorů (např. osazování oken, dveří a světlíků),
•
obkladačské práce a pokládky (např. podlahové krytiny, obklady stěn nebo soklů),
•
omítkářské a malířské práce (např. realizace omítek, malby, restaurátorské práce),
•
klempířské práce (např. oplechování atik, parapetů, střech, atd.),
•
truhlářské práce (např. montáž dřevěných prvků, parapety, obklady, atd.),
•
zámečnické práce (např. montáž kovových výrobků, zábradlí, mříží, atd.),
•
ostatní nespecifikované (např. úklidové práce).
V této kapitole rozebereme jednotlivé dokončovací práce, jejich vazby a požadavky na ostatní činnosti ve výstavbě. Je nutné si uvědomit, že ve stavebnictví všechno se vším souvisí, a není možné provádět jednotlivé profese bez vzájemné koordinace. Jednotlivé činnosti budou dále podle potřeby podrobně probrány v následujících kapitolách.
1.1 Sklenářské práce a práce s výplněmi otvorů Výplně otvorů a jejich provedení jsou pro nás důležité hlavně z níže uvedených důvodů. Zejména ve fázi projektování je zapotřebí brát v úvahu následující hlediska: •
bezpečnostní,
•
akustické,
•
tepelně technické,
•
požární,
9
•
estetické,
•
odolnost vůči povětrnostním vlivům,
•
typ místnosti - osvětlení, atd.
V samotné fázi realizace je zapotřebí zejména dbát na následující činnosti: •
dodržování projektové dokumentace,
•
technologické předpisy certifikovaného výrobce,
•
bezpečnost práce dle platných předpisů.
Pokud nebudeme respektovat výše zmíněná fakta, může to v budoucnu nebo již při realizaci způsobit závady, které bude nutné opravit.
Obrázek č. 1.1 Osazení rámu do zdiva se zateplením - půdorys
Zdroj: vlastní
10
Na obrázku č 1.1 výše vidíme správně vyřešený půdorysný detail styku okna a zdiva. Jedná se samozřejmě o jednu z možných variant.
1.1.1 Otvory pro výplně Otvor by měl být navržen dostatečně velký, aby bylo zaručeno minimální prosvětlení a oslunění místnosti. U obytných místností např. 1/10 velikosti místnosti. Před samotným osazením okna musí být rozměry přeměřeny a případně vyrovnány odchylky. Okolní zdivo musí být dostatečně pevné, vyschlé a nesmí vykazovat známky trhlin a jiné degradace.
1.1.2 Okenní a dveřní výplně Okna, dveře i světlíky atd. musí splňovat několik náročných požadavků. Jedním z nich je tepelně technické hledisko a součinitel prostupu tepla U (W/(m2. K). Součinitel prostupu tepla je uváděn zvlášť pro sklo a pro rám. Norma ČSN 73 0540-2:2002 uvádí hodnoty požadované i doporučené, ze kterých odvozujeme, jakou výplň potřebujeme (izolační dvojsklo či trojsklo, včetně nebo bez izolační fólie a typ rámu). Po zvážení těchto specifik zvolíme výrobce. Je známo, že výplň okna dosahuje lepšího tepelně izolačního efektu než rám. Typ a podíl velkosti rámu k velikosti zasklení ovlivňuje celkové parametry okna jako celku. Proto se udává součinitel prostupu tepla pro rám a zasklení zvlášť. Izolační dvojsklo nebo trojsklo bude mít vždy příznivější hodnotu součinitele prostupu tepla než rám. Uzavřený vzduch, nebo ještě lépe vzácný plyn, v mezi skelných prostorech výrazně omezuje tepelný tok. Pokud bychom nerespektovali normu a bylo použito okno s nevyhovujícími tepelně technickými vlastnostmi, riskujeme značné tepelné ztráty a to v době vysokých cen
energií
je
nezanedbatelné.
Dále
může
dojít
k problémům
s kondenzací
na chladnějším povrchu okna a následné tvorbě škodlivých plísní. Dalším kritériem je požární odolnost, tedy schopnost odolávat požáru určitou dobu. Na tento faktor jsou jednotlivé dělící výplně testovány a procházejí zatěžkávací zkouškou. Každý výrobce má povinnost tento faktor uvádět v technickém listě. Požární
11
odolnost stanovuje požárně bezpečnostní řešení, které je součástí projektové dokumentace. Z této dokumentace můžeme zjistit, zda je nutné použít např. dveře s odolností patnáct nebo třicet minut oboustranně nebo jednostranně atd. Pokud nebude faktor požární odolnosti respektován při realizaci, může při požárech dojít k poruchám nedozírným a často nevratným. Jsou to právě výplně a uzávěry otvorů, které brání šíření požárů po chodbách a v šachtách, ve kterých se šíří obzvláště rychle. Z hlediska bezpečnosti je možné použít bezpečnostní fólie, které se umisťují do skel již při výrobě. Za vyšší náklady je možné pořídit skla odolná proti úderům a vniknutí předmětů, například projektilů nebo dlažebních kostek.
1.1.3 Osazení a kotvení Osadit výplně musíme tak, aby mohly správně fungovat. Okna i dveře jsou ve svislé poloze, musí jít bez problémů otvírat, zároveň musí být zaručena jejich dilatace od stěn kvůli teplotní roztažnosti. Ukotvení je možné provést celou řadou výrobků. Ty musí splňovat dostatečnou pevnost a schopnost udržet okno po celou dobu jeho životnosti ve správné pozici. Vyplatí se dodržet podle výrobce vzdálenost kotev, jejich délku, počet. Doporučuje se kotvit k jedné straně pevně a ke třem volně, aby mohlo okno při teplotních výkyvech dilatovat. Podstatná je povrchová antikorozní ochrana. Bezesporu nejpoužívanější metodou jsou okenní šrouby tzv. rychlošrouby. Jsou levné, rychle se s nimi pracuje, ale nedovolují okenním rámům tak volně dilatovat. Rámové hmoždinky plastové nebo kovové mají větší průměr, jsou dražší, ale dovolují dilataci. Pro nekvalitní podklad je možné použít chemické kotvení, které je trvanlivé ale náročnější na aplikaci. Osazení oken pouze na montážní pěnu je nepřípustné. Nevhodně zkombinované postupy mohou zapříčinit nefunkčnost oken, trhliny kolem rámů a následně další poruchy způsobené těmito netěsnostmi jako jsou úniky tepla, vnikání vody, plísně a estetické vady.
Spoj okna se zdivem
12
Připojovací spára musí umožňovat dilataci, vodotěsnost s co nejmenší tepelnou a akustickou vodivostí. Funkčnost této spáry musí být stejná po celou dobu životnosti okenní výplně. Nejjednodušším a nejpoužívanějším postupem je vyplnění spáry tepelným izolantem, nejčastěji polyuretanovou pěnou, která v krátkém čase zatvrdne. Následuje zajištění z vnitřní a vnější strany ochrannými páskami.
Vnitřní páska Zabraňuje vstupu vodní páry do izolační pěny. Zvýšená vlhkost způsobuje degradaci této pěny a zhoršuje její tepelně izolační vlastnosti, což přispívá k tvorbě plísní, zvýšení tepelných ztrát a zhoršení akustických vlastností celého okna. Toto je na stavbách častým prohřeškem, kdy se kvůli drobnému urychlení prací a zlevnění stavby znekvalitní celé dílo.
Vnější páska Má za úkol chránit tepelně izolační pěnu před slunečními paprsky, zejména složkou ultrafialového záření. Také zajišťuje vodotěsnost spáry. Pokud je objekt z venku zateplen jako na obrázku č. 1.1, je možné spáru chránit přetažením tepelné fasádní izolace, tím se zamezí záření a omezí se otevírání trhlin na spoji například během teplotní zátěže. Vodotěsnost zajistí i lišta s prokazatelnou vodotěsností. Je nutné montážní pěnu po aplikaci co nejdříve zakrýt. Často se tak neděje a pěna degraduje. Tento jev poznáme na změněné konzistenci a barvě.
Konkrétní řešení se mohou drobně lišit podle typu konstrukcí a typu jednotlivých výrobků. Vždy je třeba pracovat důsledně a u pásky vnitřní mít vždy větší difuzní odpor. Tato poučka platí obecně nejen pro okna ale i pro ostatní skladby konstrukcí v našich klimatických podmínkách. Vodní pára, která se i přes parotěsnou vrstvu do konstrukce různými drobnými netěsnostmi dostane, musí z této konstrukce co nejsnáze ven.
13
Obrázek č. 1.2 Trojrozměrné schéma zabudování okna ve zdivu
Zdroj: Montazokna: Kvalitní montáž. [online]. [cit. 2014-04-29]. Dostupné z: http://www.montazokna.cz/spravna-montaz-okna/system-spravnemontaze/pripojovaci-spara/pozadavky
1.2 Obkladačské práce a pokládky Tyto práce můžeme rozlišit na problematiku pokládky vodorovných a svislých ploch z různých typů materiálů a v různých prostorách. Z toho také vyplývají různé požadavky na vlastnosti těchto povrchů. Pro všechny však platí požadavek na estetiku a na rovinnost. Dle ČSN 74 4504 mohou být místní nerovnosti nášlapné vrstvy maximálně: obytné místnosti +/-2 mm, ostatní místnosti +/-3 mm, výrobní prostory +/- 5 mm.
14
Celkový dojem s obložené plochy souvisí s volbou barvy, velikostí prvků a typem spáro řezu nebo-li kladečským plánem. Toto hledisko je do jisté míry věcí vkusu každého stavebníka, který si může vybrat z celé řady kvalitních ale také nekvalitních, levných a problémových materiálů. Nyní si popíšeme důležitost typických faktorů, které jsou klíčové pro toto odvětví prací. Rozdělení bude odpovídat nárokům podle prostředí. Dále platí, že podrobné detaily budou popsány také v následujících kapitolách.
1.2.1 Obkladačské práce v interiéru Povrchy v interiéru jsou běžně a nejvíce namáhány mechanickým zatížením. V mokrých provozech se přidává ještě zatížení vlhkostí a mikrobiologickými činiteli. Návrh projektanta by měl zohlednit vlastnosti materiálu v daném prostředí a určit nejvhodnější kompromis ceny a kvality. Od stavby se předpokládá postup podle technologických předpisů a podle projektu.
Před samotnou pokládkou je důležité: - Připravenost a stav povrchu - Dodržení jednotlivých předepsaných postupů - Správná aplikace finální krytiny nebo obkladu
Povrch musí být dostatečně pevný, aby byl možný přenos mechanického zatížení do spodních částí stavby. Rovinnost povrchu je samozřejmostí a byla popsána v odstavci výše. Vrstva, na níž provádíme pokládku, nesmí vykazovat známky trhlin a větších poruch ani technologickou vodu. Nemuselo by dojít ke správnému spojení obkládané vrstvy s tímto podkladem. Je tedy důležité dodržet předepsané technologické postupy a přestávky. V případě nutnosti je důležité vyspravit drobné nerovnosti a trhlinky, kterým se ne vždy dá zabránit.
15
Každý typ krytiny vyžaduje jiné zacházení a specifickou aplikaci, kterou stanovuje výrobce. V krátkosti si popíšeme nejpoužívanější typy.
Dlažba v koupelně Podklad, nejčastěji betonová mazanina, musí být rovný a vyschlý, aby nezatěžoval další vlhkostí celou skladbu podlahy. Pod dlažbu se provede pojistný hydroizolační nátěr, který zamezí možnému průsaku vody při nehodách. Lepící hmota, dlažba i spárovací hmota by měly mít nižší nasákavost kvůli zatížení vlhkostí. Drobné nerovnosti nebo spád je možné vyrovnat lepícím tmelem.
Linoleum Požadavky na rovný pevný a vyschlý podklad jsou ještě přísnější. Linoleum se lepí na tenkou lepící vrstvu a vyrovnání je pak obtížné. Podklad tedy vyrovnáme samonivelační stěrkou. Plochy nad 20 m2 nebo více zatěžované se musí lepit, aby nedošlo ke zvlnění v celé ploše. Linoleum by se mělo aklimatizovat v prostředí s danou teplotou a vlhkostí.
Plovoucí podlahy Plovoucí z důvodu, že vrstva desek je položena volně na vrstvě izolace, která plní tepelnou i akustickou funkci. Desky se nelepí, ale spojují se na pero a drážku. Náročnost na podklad je obdobná jako u linolea ale její poruchovost je menší. Nehodí se do vlhkých prostor tak jako PVC, ale je mechanicky odolnější a každý prvek dilatuje sám. Celá plocha se nezvlní.
1.2.2 Obkladačské práce v exteriéru Venkovní povrchy obecně jsou kromě vlhkosti a mechanického namáhání namáhány velkým rozdílem teplot mezi dnem a nocí a v návaznosti na různá roční období. Dlažby nebo obklady z keramiky v exteriéru musí být mrazuvzdorné.
16
Mrazuvzdornost je podmíněna nízkou nasákavostí, tedy keramický střep je slinutý a pálený na vyšší teplotu. Zkouška na mrazuvzdornost se provádí podle ČSN EN ISO 10545-12. Stejná pravidla platí pro lepící hmoty, které jsou z ekonomických důvodů často zaměněny za méně odolné. Tyto vlastnosti garantuje výrobce jednotlivých materiálů. Teplota při aplikaci nesmí klesnout pod +5 °C. Kvůli teplotní zátěži provádíme dilatace vydlážděných ploch. Z tohoto důvodu se dlažba plošně rozděluje na menší pole maximálních rozměrů 3 x 3 m s maximálním poměrem stran 1 : 2 podle barvy dlažby, orientace ke světovým stranám, zastínění atd. Zjednodušeně lze říci, že musíme zvolit dlažbu nebo obklad takový, aby odolal teplotě a vlhkosti, kterou když nasákne tak ho při zmrznutí nepoškodí. Pro větší kumulaci vlhkosti a zvýšení teplotních rozdílů je vhodné ve skladbě navrhnout drenážní vrstvu. Její funkce spočívá v odvedení zatečené vody z oblasti pod dlažbou. Vždy i přes minimálně nasákavý spárovací tmel a dobrý spád určitá voda prosákne, a v mrazech zvětšuje svůj objem, což poškozuje konstrukci. Nebudeme-li se řídit zmíněnými poučkami, dříve či později se začne dlažba odlupovat, začne do konstrukce zatékat a objemové změny zbytek konstrukce poškodí. Další pravidla jako je rovný, čistý a vyschlý povrch, jsou stejně jako u obkládání v interiéru samozřejmostí. U obloženého povrchu je nutné ještě posoudit, zda se bude vnitřní vlhkost dostávat z interiéru ven a nebude například slinutý nebo glazovaný obklad pro vlhkost překážkou.
Obrázek č. 1.3 Elegantní řešení dlažby v exteriéru na pryžových podložkách
17
zdroj: IZOLTECZ.cz: Izolační technologie. [online]. [cit. 2014-04-29]. Dostupné z: http://www.izoltecz.cz/izolace-technologie.html
Na obrázku je vyobrazena dlažba položená na podložkách. Prvky dlažby dilatují při teplotní zátěži. Vlhkost proteče na hydroizolační podklad. Odpadá mokrý proces s lepením. Pokládka je rychlejší. Mezera nahrazuje drenážní vrstvu pro odvod vlhkosti.
1.3 Omítkářské a natěračské práce Stejně jako u předchozího tématu i zde se jedná o úpravu povrchu. Cílem je ochránit stavbu před povětrnostními vlivy a přizpůsobit ji estetickým požadavkům. Omítek je celá řada druhů a i jejich použití je široké. Můžeme je rozlišit podle použití do exteriéru nebo interiéru, podle typu pojiva, podle počtu vrstev nebo tloušťky. I postup realizace je různý. Mohou se aplikovat ručně nebo strojně.
18
1.3.1 Základní nejdůležitější opatření pro omítání •
Před nanášením omítky musí být povrch připraven, tj. zbaven větších nerovností. Nesplníme-li tento předpoklad, může dojít k tomu, že výsledný povrch nebude rovný. Vzniknou místa, která budou více praskat, protože tam bude více hmoty a budeme je muset několikrát opravovat. U více vrstev omítek je nutné, aby spodní vrstva byla vyschlá, jinak horní hrozí trhliny vznikající smrštěním během vysychání podkladu – použitím výztužných tkanin tyto jevy částečně eliminuje.
•
Dále je nutné, aby vrstva omítky přilnula a spojila se s podkladem. Některé hrubé povrchy kotevní můstek nepotřebují a je možné nanášet jen na zvlhčený povrch. Některé je nutné opatřit cementovým nástřikem. Jednotliví výrobci uvádí přesné postupy pro zdící systémy. Nebude-li omítka správně spojena s podkladem, při zátěži klimatickými podmínkami nebude správně fungovat. Při objemových změnách bude docházet k trhlinám a voda, která pronikne, poškodí vrstvy pod omítkou a během mrazů bude páchat další škody a celý problém se zvětšuje.
•
Pokud se jedná o omítky na bázi silikátů, není možné provádět při teplotě nižší než +5 °C, protože nedochází k hydrataci. Je sice možné pomocí přísad a zvyšováním okolní teploty obejít tento problém, ale je na zvážení, zda-li se to finančně vyplatí. Bude-li tato skutečnost ignorována, omítka nenabude svých požadovaných vlastností. Důsledkem jsou opět trhliny a rychlá degradace.
•
Materiály pro omítky musí odpovídat prostředí, ve kterém budou plnit svůj účel. Pokud je omítka ve stabilně vytápěném interiéru, zpravidla by ji kromě vodních par nemělo nic jiného namáhat. Ovšem venku je to teplotní, vlhkostní a chemická zátěž v podobě kyselých dešťů. Některé tenkovrstvé omítky jsou proto vyztužovány skelnými tkaninami nebo dříve pletivem. Jsou z odolných materiálů na bázi silikátů a s celou řadou přísad a příměsi, které po správné aplikaci zlepšují jejich vlastnosti. Pokud by například dnes byla použita na omítání venkovních stěn obyčejná vápenná omítka, budou ji kyselé deště rozleptávat, čili chemicky reagovat s vápennou složkou. Výsledkem bude oslabení omítky, trhliny atd. Na celý tento proces má velký vliv také barva fasády. Když bude tmavá, dojde k většímu jímání tepelné energie a větším objemovým změnám. Tento jev může být ještě umocněn
19
větší pestrostí barev. Na jejich spojích se začnou tvořit trhliny. Všechna tato fakta je třeba před výběrem malby i typem omítkové směsi pečlivě zvážit. •
Difuze vodních par je dalším kritériem, stejně jako v předchozí kapitole platí, že difuzní odpor musí klesat z interiéru do exteriéru. Jinak hrozí hromadění kondenzátu pod vnější omítkou nebo ve zdivu a poškození celé skladby. Konstrukce neplní tepelně izolační funkci, opadaná omítka nechrání zdivo, neesteticky praská a opadává.
•
Požadavky na nátěry v interiérech a exteriérech jsou obdobné jako u omítek. Mají estetickou a ochranou funkci a musí podle potřeby být prodyšné nebo naopak vodotěsné. Použití se liší podle typu provozu.
Obrázek č. 1.4 Cementový nástřik zdiva pro vytvoření omítky
zdroj: Der Bastler: omítání stěn jádrovou omítkou. [online]. [cit. 2014-04-29]. Dostupné z: http://www.bastler.cz/omitani-sten-jadrovou-omitkou/
20
Na Obrázku č. 1.4 vidíme starší stěnu z více druhů keramických výrobků. Byly opatřeny jednotným cementovým nástřikem, který řádně vyschnul a umožní správné přilnutí omítky.
Obrázek č. 1.5 Použití neprodyšného nátěru s vysokým difúzním odporem na bázi asfaltu nebo latexu
zdroj: vlastní
Na Obrázku č. 1.5 je schéma správného a špatného použití nátěru. Špatná varianta bude mít za následek vzlínání vlhkosti do stěny a větší poškození navazujících
21
konstrukcí. Vlhkost postupuje vždy nejsnazší cestou. V tomto případě nemůže do interiéru ani do přesyceného mokrého prostředí.
1.4 Klempířské práce Klempířské
konstrukce
slouží
k ochraně
částí
budov
před
škodlivými
povětrnostními vlivy. Jedná se v podstatě o vytvarované plechové nebo plastové prvky, které ukončují konstrukci. Odolávají výkyvům teploty a vlhkosti, proto musí být správně navrženy, ale i provedeny. Výrobků je celá řada (např. okapní plechy, oplechování atik, střešní žlaby a svody, střešní háky, oplechování komínů atd.)
1.4.1 Nejpoužívanější materiály pro klempířské práce Ocelový pozinkovaný plech Ocel s vrstvou zinku na povrchu, nejlevnější, trvanlivý; v agresivnějším prostředí je plech nutno chránit nátěry.
Titan zinkový plech Je trvanlivější než pozinkovaný plech; působením vnějších vlivů vzniká uhličitan zinečnatý, ochrana plechu.
Měděný plech Dražší, vysoce trvanlivý, pevný plech; působením vnějších vlivů vzniká uhličitan vápenatý tzv. měděnka zelené barvy, která má ochrannou funkci.
Plastové výrobky Snadná manipulace, levné; plasty na bázi polyetylenu nesnáší UV záření.
22
Materiálů by se dalo jistě použít více, ale postupně byly vytlačeny pro svou cenu nebo problematické působení na zdraví člověka. Jedná se na příklad o olovo nebo azbest. Dále je důležité zdůraznit, že některé kovy se nesmějí používat současně, protože v mokrém prostředí dochází mezi nimi k elektrolýze – chemické degradaci. Funkční oplechování funguje v případě správného použití materiálu, správného spojení a dodržení sklonu. Podrobně bude problematika probrána v další kapitole týkající se klempířských prací. Na obrázku č. 1.6 je detail oplechování atiky včetně naznačeného spádu pro odtok vody a ukončení plechu pod krytinou.
Obrázek č. 1.6 Schéma oplechování atiky
zdroj: Krytiny - Střechy: Technické info k navrhování střech. [online]. [cit. 2014-03-02]. Dostupné z: http://www.krytiny-strechy.cz/technicke_info-k-navrhovani strech/oplechovani/oplechovani-atik-nadezdivek-serial-oplechovani/
23
1.5 Truhlářské práce Na stavbě jsou to práce s dřevěnými výrobky, které ukončují a začišťují konstrukce nebo jejich části. Do této skupiny prací patří osazování dřevěných parapetů, zárubní, rohových a přechodových lišt, dřevěných zábradlí, obkladů atd. Jednotlivé prvky jsou vyráběny v dílnách nebo přímo na stavbě a po té jsou namontovány na své místo. Před montáží jakéhokoliv truhlářského výrobku musí být otvor přesně změřen truhlářem a zarovnán od zedníka. Kotvení provádíme mechanické pomocí kotev, ale může být i chemické pomocí lepidel. Záleží na druhu výrobku, typu prostředí a materiálech. Nároky na vlastnosti povrchu, k němuž budeme kotvit dřevěné prvky, jsou stejné jako v předchozích odvětvích. Požadována je dostatečná pevnost, vyzrálost, stálost, rovnost atd. Připojení k podkladu musí odpovídat zatížení truhlářského výrobku a prostředí, ve kterém se nachází. V exteriéru použijeme kotvy s korozní úpravou, lepidla odolná vůči teplotním výkyvům a vlhkosti. Z mechanického hlediska použijeme spojovací prvky dostatečně pevné, hluboké a v odpovídajícím rastru. Vlastní dřevo je naimpregnováno nebo je zaručena jeho odolnost proti biologickým škůdcům a požárnímu zatížení. To platí pro použití v interiéru i venkovním prostředí. Při montáži větších ploch z dřevěných výrobků je třeba počítat s jejich vysycháním a otvíráním možných mezer mezi prkny. Pokud toto nechceme, navrhneme spoje tak, aby mohly dilatovat, a překryjeme nebo po určité době budeme spoje tmelit a ošetřovat. Například stará prkenná podlaha se zbrousí a ošetří nátěrem s příměsí pryskyřic. Na Obrázku č. 1.7 je schéma osazení dřevěné obložkové zárubně. Jednotlivé prvky se podle rozměrů otvoru a stěny vyrobí ve výrobně. Před zabudováním je zkontrolována pevnost stěny. Po té je osazován rám na své místo pomocí lepených spojů a polyuretanové pěny. Při zabudování masivnějších výrobků používáme i mechanické kotvy. Během práce je kontrolována přesnost a zárubeň je po skončení rozepřena. Otvor pro dveře musí splňovat minimální horizontální i vertikální toleranci pro funkčnost dveřního křídla. Finální nátěr je většinou proveden už při výrobě jednotlivých částí obložkové zárubně. Dlouhodobým používáním může dojít k mírnému sednutí a otevření
24
spár mezi částmi zárubně. Je to způsobeno mechanickým používáním ale i vysycháním dřeva, které zmenšuje svůj objem.
Obrázek č. 1.7 Schéma osazení dřevěné zárubně
Zdroj: M - dveře: Interiérové dveře a zárubně. [online]. [cit. 2014-03-02]. Dostupné z: http://www.m-dvere.cz/oblozkove_zarubne/stavebni_pripravenost.htm
1.6 Zámečnické práce Na stavbě jsou to práce s kovovými výrobky, které ukončují konstrukce nebo jejich části. Mají jak bezpečnostní tak estetickou funkci. Do této skupiny prací patří osazování kovových mříží, zárubní, různých okrasných prvků, kovových zábradlí atd.
25
Pro namáhání kovů v exteriéru platí podobné zásady stejné jako u klempířských prací. To znamená, že korozi bráníme protikorozními nátěry a nekombinujeme spolu kovy, které se nesnášejí. Všechny spoje, svary nebo nýty musí být provedeny důkladně stejně jako kotvení do nosných konstrukcí. Kvalita výrobku, který je proveden většinou na zakázku v dílně, závisí na šikovnosti řemeslníka a jeho technické zdatnosti. Mnoho řemeslníků produkuje pěkné zámečnické výrobky avšak na úkor bytelného provedení. Pokud dojde k tomu, že výsledný výrobek je pevný, odolný a správně naimpregnován, je rozhodující jeho připevnění ke konstrukci. Obvykle se při kotvení kovových dílců jako třeba zábradlí používá mechanické řešení. Tyto prvky jsou často velmi namáhány a vyčnívají z konstrukce. Obvykle jsou přišroubovány, zazděny nebo zabetonovány do předem připravených částí stavby.
Obrázek č. 1.8 Ukotvení kovových vstupních dveří
Zdroj: vlastní
26
Na Obrázku č. 1.8 je znatelná porucha svislou trhlinou sloupku, do něhož jsou zakotveny panty vstupních kovových vrat. Příčinou je teplotní roztažnost kotvy a časté mechanické používání. Vada nemusela vzniknout, kdyby kotvy byly tenčí, hlubší a na více místech sloupku. Síly by se přenesly hlouběji a na více bodů. Betonová spára mohla být širší a z betonu vyšší pevnostní třídy. Pro zámečnické výrobky konstruované v interiéru jsou nároky na mechanickou odolnost stejné. Jen zátěž vlhkostí a teplotou není tak výrazná, aby znatelně ovlivnila životnost kovového prvku.
1.7 Úklidové práce Po vyřešení všech problémů a osazení všech prvků přichází na řadu úklid. Ten je obvykle nejdříve hrubý, při němž jsou odstraněny zbytky stavebního odpadu a jiné větší znečištění (např. malta na dlažbě a na oknech, hrubé zametání atd.). Pak se provede vše na čisto do fáze, kdy je možné objekt prakticky obývat. Kvalitu úklidu nelze jednoznačně určit a je do jisté míry subjektivní, ale pro rychlé odstranění zásaditých nečistot jako je cement, vápno a podobně lze doporučit čisticí prostředky na kyselé bázi nebo přidat obyčejný ocet. Probíhá zde potom chemická neutralizace. Úklid také probíhá během celé výstavby postupně a po částech, aby byla zaručena manipulace na stavebním prostoru. Během jednotlivých činností dochází k odstraňování různého odpadu, který musí být tříděn s ohledem na platnou legislativu České republiky a životní prostředí.
STUDIJNÍ MATERIÁLY Červenka, L., 2008. Obvodové konstrukce panelových budov. Poruchy staveb. Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-2471762-3. Solař, J., 2008. Poruchy a rekonstrukce zděných staveb.
27
Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-247-2672-4.
OTÁZKY A ÚKOLY 1. Jaké činnosti představují klempířské práce? 2. Co je důležité při obkladačských pracích provést před pokládkou v interiéru? 3. Jak byste charakterizovali linoleum a co je potřeba provést při jeho pokládce? 4. V jakém směru (interiér, exteriér) musí klesat difuzní odpor? 5. S čím je potřeba počítat při pokládce z větších dřevěných výrobků?
KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK 1. viz. výklad 2. viz. výklad 3. viz. výklad 4. viz. výklad 5. viz. výklad
28
2. Vazby materiálů a jejich vzájemná snášenlivost, chemická degradace
KLÍČOVÉ POJMY Chemická degradace, koroze kovů, fólie z PVC, asfaltové pásy.
CÍLE KAPITOLY -
Seznámit se s elektrochemickou korozí kovů
-
Seznámit se se snášenlivostí fólií z měkčeného PVC s polystyrenem a asfaltovými pásy
ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 10 hodin
VÝKLAD Materiály zabudované v konstrukcích mohou za určitých podmínek spolu chemicky reagovat. V takovém případě může docházet ke změnám jejich struktury a vlastností, potom hovoříme o chemické degradaci. Jedná se především o výrobky na bázi kovů a plastů.
29
2.1 Elektrochemická koroze kovů Elektrochemická koroze kovů vyžaduje přítomnost elektrolytu, ve většině případů je to voda. Vytváří se elektrochemický článek ve vodném roztoku. Na anodě přechází kov do roztoku jako kation, na katodě přijímají vodíkové ionty ve vodném roztoku elektrony za tvorby elementárního vodíku. Například při stékání vody z měděného okapního plechu do žlabu vyrobeného z pozinkovaného plechu.
Tabulka č. 2.1 Vzájemné ovlivňování vybraných kovů hliník olovo měď
zinek legovaný
Korozi vzdorná
zinkový žárový povlak
titanem
ocel
oceli
ocel
hliník
+
o
-
+
+
+
-
olovo
o
+
+
+
+
o
-
měď
-
+
+
-
+
-
-
zinek legovaný titanem
+
+
-
+
+
+
-
korozivzdorná ocel
+
+
+
+
+
+
+
+
o
-
+
+
+
-
-
-
-
-
+
-
+
zinkový žárový povlak oceli ocel
Zdroj: DEKMETAL: Snášenlivost jednotlivých materiálů. [online]. [cit. 2014-03-03]. Dostupné z: http://dekmetal.cz/snasenlivost-jednotlivych-materialu-20 +
materiály mohou být v kontaktu
-
kontakt materiálů je třeba vyloučit, výrazně se ovlivňují, k elektrolytické korozi dochází za přítomnosti vody
o
kontakt materiálů raději vyloučit
V tabulce č. 2.2 je uvedeno, zda mohou být materiály klempířských konstrukcí v kontaktu s vybranými materiály podkladních konstrukcí.
30
Tabulka č. 2.2 Snášenlivost jednotlivých materiálů hliník olovo měď konstrukce s pojivem
zinek legovaný
zinkový žárový
titanem
povlak oceli
ocel
korozivzdorná
organický
ocel
povrch plechu
-
-
+
-
-
+
+
?
-
+
+
-
-
-
+
?
-
-
+
-
-
-
+
?
dřevo pH < 4.5**
-
-
+
-
-
-
-
?
dřevo pH > 4.5**
+
+
+
+
+
+
+
?
cementovým* konstrukce s pojivem sádrovým* konstrukce s pojivem vápenným*
Zdroj: DEKMETAL: Snášenlivost jednotlivých materiálů. [online]. [cit. 2014-03-03]. Dostupné z: http://dekmetal.cz/snasenlivost-jednotlivych-materialu-20 +
materiály mohou být v kontaktu
-
kontakt materiálů je třeba vyloučit, výrazně se ovlivňují, k elektrolytické korozi dochází za přítomnosti vody
*
dřevo s pH > 4,5: například borovice lesní, borovice aljašská, smrk severský, buk, topol.
**
dřevo s pH < 4,5: například jedle douglas, červený cedr, dub, kaštan, borovice přímořská, modřín evropský
?
možnost kontaktu s materiálem podkladu je třeba ověřit u výrobce povlakovaného plechu 43 ČSN 73 3610
2.2 Snášenlivost fólií z měkčeného PVC s polystyrenem a asfaltovými pásy Zde se jedná o to, že při těsném kontaktu materiálu na bázi měkčeného PVC s materiály jako asfalt či polystyren dochází k narušování těchto materiálů. Způsobuje to rozpouštědlo obsažené ve fólii. Následkem toho se nám na asfaltovém pásu z boční strany tvoří při kontaktu s takovouto fólií velmi výrazná destrukce asfaltové hmoty. U polystyrenu zase dochází k úbytku polystyrenu v důsledku tohoto ,,leptání".
31
U polystyrenu může dojít ještě k neblahému následku ve tvarové deformaci jednotlivých desek. Jak se problému vyhnout? Pokud chcete jako realizační firma či projektant navrhnout rekonstrukci nefunkční střechy z měkčeného PVC asfaltovým pásem, umístěte pod pás separační vrstvu např. ve formě geotextilie o plošné hmotnosti alespoň 300 g/m2 a asfaltový pás je nutné ukotvit. Další variantou je stržení staré fóliové hydroizolace. Nikdy neprovádějte natavení pásu na fólii. Pokud navrhujete novou střechu nebo přiteplení staré, je také nutné polystyren od fólie separovat. Pokud použijete jako tepelnou izolaci minerální vlnu, jakékoliv separování odpadá. Pro finanční úsporu ve skladbě lze také nakombinovat desky minerální vlny s podkladními deskami polystyrenu. Materiálů na bázi plastů je celá řada a některé z nich jsou velmi citlivé na vnější vlivy a jiné druhy materiálů. Při jejich navrhování je nutné dbát pokynů výrobců a dodavatelů těchto materiálů. V následujícím obrázku č. 2.1 je zobrazena střecha z optifolu, ,,záplatovaná" asfaltovými pásy, kde není hlavním problémem pouze skutečnost, že pás je ze spodní strany degradován, ale také nedrží. Tento příklad záplaty vydrží na střeše 2 roky.
Obrázek č. 2.1 Střecha z optifolu „zaplátovaná“ asfaltovými pásy
32
zdroj: Colemansi: Odborné informace. [online]. [cit. 2014-03-03]. Dostupné z: http://www.coleman.cz/odbinfo.php?id=377
V obrázku č. 2.2 je zachycena střecha s významně nevhodnou skladbou. Polystyrenové dílce jsou nalepeny na nosnou konstrukci a na dílce je plnoplošně nalepen optifol. Dílce jsou navíc z nestabilizovaného polystyrenu, tím je problém umocněn. Je patrné výrazné smrštění dílců.
Obrázek č. 2.2 Střecha s polystyrenovými dílci
Zdroj: Colemansi: Odborné informace. [online]. [cit. 2014-03-03]. Dostupné z: http://www.coleman.cz/odbinfo.php?id=377
STUDIJNÍ MATERIÁLY Červenka, L., 2008. Obvodové konstrukce panelových budov. Poruchy staveb. Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-2471762-3.
33
Solař, J., 2008. Poruchy a rekonstrukce zděných staveb. Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-247-2672-4.
OTÁZKY A ÚKOLY 1. Vysvětlete pojem chemická degradace. 2. Co je nejznámější elektrolyt? 3. Jak
se
vyhnout
problému
deformace
polystyrenových desek?
KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK 1. viz. výklad 2. viz. výklad 3. viz. výklad
34
3. Vliv stárnutí a degradace materiálů v konstrukčních sestavách
KLÍČOVÉ POJMY Životnost materiálů, ploché střechy, suterénní stěny, omítka, obklady, OSB deska.
CÍLE KAPITOLY -
Seznámit se s tenkovrstvou vnější omítkou
-
Seznámit se s dřevěnými obklady
-
Seznámit se s OSB deskami
ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 10 hodin
VÝKLAD Konstrukce tvořené více různými materiály se navzájem ovlivňují a vytváří souvrství, jehož životnost je klíčová pro celé dílo. Schopnost funkce celé sestavy je ovlivněna nejslabším článkem. Měli bychom si při návrhu uvědomit, že v případě krátké životnosti jednoho materiálu je ohrožena funkce celku.
35
V této kapitole si na příkladech konkrétních skladebních konstrukcí vysvětlíme problematiku různé životnosti materiálů a vlivu na celou skladbu.
Obrázek č. 3.1 Plochá střecha
Zdroj:
DEKTRADE:
Produkty.
[online].
[cit.
2014-04-03].
Dostupné
z:
http://dektrade.cz/produkty/imgs/dekroof/dekroof_6.jpg
Problematika plochých střech a možnosti správného řešení je značně obsáhlé téma. Vysvětlíme si pouze záležitosti týkající se naší problematiky. Na obrázku č. 3.1 můžeme vidět typickou skladbu ploché střechy se všemi náležitostmi a se zvýrazněním důležitých prvků. Zaměříme se na nejnamáhavější vrstvu celé skladby a tou je bezesporu vrchní hydroizolační pás. Hydroizolační pás je namáhán vnějšími vlivy, mezi které patří ultrafialové záření, zatížení větrem, dešťová voda a změny teploty. Obecně lze konstatovat, že více namáhané jsou části stavby, které jsou v kontaktu s exteriérem. Technologie a kvalita živičných pásů je dnes na velmi vysoké úrovni. Ovšem vyrábí se různé typy pro různé
36
části stavby a tudíž i za rozdílné ceny. Pokud navrhneme a realizujeme správné řešení, můžeme počítat s životností, která je garantována výrobcem. V našem případě je nutné použít živičný pás s kvalitní nosnou vložkou například ze skelného rouna, asfalt na bázi SBS nebo APP a posyp horního líce ochranným kamenivem proti UV záření. Následná životnost se pohybuje mezi 20-50 lety. To je podstatně lepší než u dříve navrhovaných oxidovaných živičných pásů, ale návrhové životnosti objektu, která je minimálně padesát let, se to nevyrovná. Z toho je jasné, že za dobu užívání objektu dojde minimálně jednou k rekonstrukci této vrstvy z živičných pásů. I přes veškerou ochranu a vyspělou technologii není zatím možné zaručit vyšší životnost. To se samozřejmě týká mnoha jiných materiálů používaných ve stavebnictví. Dobu životnosti můžeme negativně ovlivnit použitím nevhodného materiálu hydroizolačního pásu.
Z hlediska návrhu jsou nejdůležitější následující aspekty: •
pevnost nosné vložky,
•
kvalita asfaltu,
•
odolnost proti změnám teploty,
•
tloušťka asfaltové vrstvy,
•
ochranný posyp,
•
počet pásů hydroizolačního souvrství. V době realizace může dojít ke špatnému natavení nebo mechanickému
poškození, které je daleko častějším jevem než chybný návrh. Všechny tyto faktory mohou zkrátit dobu životnosti jen na zlomek času, za který dojde k poruše ostatních vrstev. Například zatečením vody do tepelné izolace dojde ke ztrátě její funkce. Výsledkem jsou větší tepelné ztráty, možná tvorba plísní a mnohé další poruchy. Při neřešení problému voda působí objemové změny a vznikají trhliny na ostatních částech skladby. V extrémním případě se objevují v interiéru plísně a mokré vlhkostní mapy.
37
Obrázek č. 3.2 Souvrství suterénní stěny
Zdroj: Arthur stavby a izolace, spol. s.r.o.: Novostavby. [online]. [cit. 2014-04-03]. Dostupné
z:
http://www.stavbyaizolace.eu/album/novostavby/pa191158-oprava-
prostupu-rd-klecany-poskodila-stav-firma-jpg/
Na výše uvedeném obrázku se nachází spodní stavba ve fázi provádění svislé hydroizolační vrstvy. Na rozdíl od předchozího střešního souvrství, zde nedochází k tak výraznému namáhání teplotou ani větrem. Mechanické zatížení eliminuje ochrana z polystyrénových desek. Problémem mohou v delším časovém horizontu být agresivní vody nebo voda tlaková. Vhodně zvolené hydroizolační materiály jsou na tuto zátěž stavěné, ale jejich životnost se snižuje ve srovnání s ostatními materiály svislé konstrukce. Na dobu funkčnosti má značný vliv správnost provedení. Především se jedná o kvalitu spojů. Nedodržením technologické kázně vzniknou špatně přitavená místa nebo jsou pásy přímo mechanicky poškozeny. Průnik vody jakéhokoliv typu je podstatně zjednodušen. Celková životnost stěny potom samozřejmě klesá. Zvláště problémové
38
při provádění hydroizolace jsou prostupy skrze tyto pásy, zpětné spoje, rohy konstrukce nebo prostupy potrubí. Na obrázku č. 3.2 je vidět správné překrytí prostupu živičným pásem a vodorovnou tvarovkou plastového potrubí.
Obrázek č. 3.3 Svislá stěna dřevostavby
Zdroj:
Domy
Atrea:
Konstrukce.
[online].
[cit.
2014-04-03].
Dostupné
z:
http://domy.atrea.cz/img/_/konstrukce/skladba-steny-detail.jpg
39
Výše uvedený obrázek č. 3.3 ukazuje možnou skladbu obvodové stěny dřevostavby pasivního domu. Funkčnost některých prvků obvodového pláště je odlišná a kratší než u ostatních částí. Tato skutečnost ovlivňuje životnost dalších částí stavby.
3.1 Tenkovrstvá vnější omítka Životnost závisí na druhu pojiva, agresivitě vnějších vlivů (vlhkost, teplota, kyselé deště). Při správné aplikaci se pohybuje zhruba do 50 let. Po dožití omítkové vrstvy nebo při její nadměrné degradaci vznikají trhliny, vlhkostní mapy, odpadávání omítky a dojde k poškození dřevovláknité izolační desky pod omítkou. Objemové změny způsobené opakovaným přijímáním vlhkosti, degradaci ještě zvýší a prohloubí k ostatním částem konstrukce. Možný vznik plísní a napadení houbami konstrukci tohoto typu často nenávratně poškodí.
3.2 Provětrávaná fasáda - dřevěný obklad Výhodou tohoto typu fasády obecně je prodyšnost a odvod vodních par z interiéru. Avšak dřevo v exteriéru musí být velmi dobře impregnováno a chráněno před vlhkostí a biologickými škůdci. Jeho odolnost je závislá na typu impregnace a druhu dřeva. Délka životnosti i přes důsledné ošetřování, je výrazně kratší zhruba do 25 let. Důsledky poškození jsou shodné jako v případě vnější omítky. Důležitou součástí řešení tohoto druhu fasády je fólie proti zafouknuté vodě. Jejím úkolem je zadržet větrem hnanou dešťovou vodu a částečně zvyšovat vzduchotěsnost.
3.3 Parobrzdná a vzduchotěsnící vrstva – OSB deska Parobrzdná funkce spočívá v minimalizaci vniku vodní páry, která by mohla skladbu poškodit. Samotný prvek umístěný v interiéru má životnost poměrně dlouhou. Problém může nastat u nekvalitně provedených těsnících spojů a ve vlhkých provozech. Šíření velkého množství vodní páry může poškodit tepelnou izolaci a zhoršit její tepelně izolační schopnost. Může dojít ke kondenzaci a zavlhčení tepelně izolačních prvků. Když se vzniklá vlhkost neodpaří dostatečně rychle, hrozí poškození od dřevokazných hub a
40
plísní. V extrémním případě může být poškozen dřevěný nosný skelet. Výsledkem pak může být i havárie celé konstrukce. Vzduchotěsnost je důležitá k minimalizaci tepelných ztrát. Právě lehké dřevěné konstrukce s mnoha spoji bývají problematické. U pasivních domů náročných na tepelně technické vlastnosti ověřujeme vzduchotěsnost blower-door-testem. Test spočívá ve stanovení objemového toku vzduchu za časovou jednotku při vytvořeném tlakovém rozdílu uvnitř a vně objektu.
Obrázek č. 3.4 Výplňové zdivo skeletu
Zdroj: vlastní
Na výše uvedeném obrázku je prefabrikovaný skelet, do něhož je vyzdívána výplň z cihelných bloků. Důvod této kombinace odlišných materiálů spočívá v jejich
41
vlastnostech. Nosnou kostru tvoří prefabrikovaná nebo monolitická konstrukce a tepelně izolační výplň je obvykle tvořena prvky s dobrými tepelně technickými vlastnostmi. Výsledkem je pevná, nepříliš těžká a cenově přijatelná stavba s dobrými parametry ohledně vnitřního mikroklimatu. Nosná železobetonová konstrukce, pokud je správně naddimenzována, nevykáže v závislosti na čase zásadní změny, které by znamenaly omezení funkce či užívání objektu. Problém může nastat ve chvíli, kdy dovolené deformace vzniklé z průhybu, dotvarování a sednutí betonových prvků začnou působit na konstrukci výplňového zdiva. Zde mohou vznikat tahové i tlakové trhlinky poškozující obvodový plášť a tím pádem i jeho funkci. Vznikají tepelné mosty a je usnadněn výskyt plísní. Pokud se objeví trhliny ve všech spojích, jedná se i o závažný estetický problém. Těmto trhlinám je možné zabránit dilatační spárou mezi výplňovým zdivem a skeletem. Spáru je možné vytmelit tepelně izolačními materiály. Tento problém se týká více případů, kdy je výplňové zdivo vestavěno přímo mezi jednotlivé sloupy a průvlaky. Další možností může být obezdění skeletu obvodovým zdivem. Zde tento problém není tak výrazný. Větší problém představuje vždy konstrukce monolitická, protože veškeré dotvarování proběhne na stavbě. Je nutné dodržet technologické přestávky a počítat s větší dilatací. Dalším problémem je různé chování skeletu a zdiva během provozu. Pokud nebude provedeno celoplošné zateplení, je nutné provézt tepelnou izolaci skeletu. Rozdílnost materiálu beton-cihla je nutné eliminovat. První možností je přetáhnout izolant s přesahem do cihelného zdiva. Takto bude spára překryta a při objemových změnách teplotních, vlhkostních nebo od dotvarování nehrozí přímé otevření trhliny a tvorba tepelného mostu. Další možností je spáru vyplnit tepelně izolačním tmelem a zesílit toto místo výztužnou tkaninou v omítce ve více vrstvách.
STUDIJNÍ MATERIÁLY Červenka, L., 2008. Obvodové konstrukce panelových budov. Poruchy staveb. Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-247-
42
1762-3. Solař, J., 2008. Poruchy a rekonstrukce zděných staveb. Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-247-2672-4.
OTÁZKY A ÚKOLY 1. Jaká je výhoda fasády z dřevěného obkladu? 2. Vysvětlete pojem parobrzdná funkce.
KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK 1. viz. výklad 2. viz. výklad
43
4. Degradační procesy vznikající z objemových změn
KLÍČOVÉ POJMY degradace materiálů, teplotní zátěž, vlhkostní zátěž, současné působení tepla a vlhkosti.
CÍLE KAPITOLY -
Seznámit se s teplotní zátěží, která má vliv na objemové změny a následnou degradaci materiálů
-
Seznámit se s vlhkostní zátěží, která má vliv na objemové změny a následnou degradaci materiálů
-
Seznámit se se společnou zátěží teploty a vlhkosti, která mají vliv na objemové změny a následnou degradaci materiálů
ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 10 hodin
VÝKLAD Zásadní vliv na objemové změny a následnou degradaci materiálů zabudovaných v konstrukci má vždy teplota a vlhkost. Tyto fyzikální činitelé působí obvykle současně a namáhají konstrukce krátkodobě i dlouhodobě. V našich středoevropských klimatických
44
podmínkách působí vlhkost i teplota ve značných rozptylech od velmi nízkých hodnot až po velmi vysoké během celého roku.
4.1 Teplotní zátěž Každý materiál má při dané teplotě určité fyzikální vlastnosti, které se mění i se změnou teploty. Tedy i objem se při zvýšení teploty zvětšuje a při snížení zmenšuje. Výjimku tvoří pouze voda, která v hodnotách pod bodem mrazu svůj objem zvětšuje. Těmito vlastnostmi jsou myšleny zejména vlastnosti tepelně technické, např. tepelná roztažnost, tepelná vodivost, tepelná jímavost a teplotní vodivost. Z pohledu času je zátěž krátkodobá, tedy například při požáru, nebo dlouhodobá, a zároveň cyklická. Jednotlivé cykly se mohou řešit podle potřeby v rámci dne, týdne, roku atd. Z tohoto hlediska jsou nejvíce zatíženy otevřené plochy fasád, ploché střechy a klempířské prvky na atikách a parapetech. Celý proces je ovlivněn hlavně intenzitou slunečního záření, tedy klimatickými podmínkami a orientací ke světovým stranám, jeho změnami a typem zvoleného materiálu. Rozdíly teplot se mohou pohybovat v rozmezí mnoha desítek stupňů. Například od -25 °C v mrazivém zimním období až po rozpálený povrch v létě kolem 65 °C. Pro příklad vezměme v úvahu omítanou stěnu obytného domu. Tato je namáhána rozdílem teplot mezi nocí a dnem a zároveň po celou svou životnost rozdílem teplot mezi jednotlivými ročními obdobími. Při nevhodné barevnosti omítky, kdy je použito různých barev nebo převážně tmavé barvy, je celý proces ještě umocněn. Fasáda se může v kritických místech porušit tahovými trhlinami, které otevřou cestu vodě či biologické korozi a dochází k narušení obvodového pláště jako celku. Ten poté nemusí plnit své funkce v plném rozsahu. Na následujícím obrázku si jednotlivé trhliny na omítané fasádě vzniklé z objemových změn v důsledku střídání teplot rozebereme. Poruchy jsou uvedeny jako příklad, kdy jejich podoba se může v různých případech mírně lišit tvarem, velikostí i umístěním.
Obrázek č. 4.1 Poruchy fasády vzniklé z teplotních změn
45
Zdroj: vlastní
Poznámky k obrázku č. 4.1 - šipky značí smršťování v zimním období a rozpínání v letním období Trhliny č. 1 – zde je oslabení stěny otvorem, přenos sil od překladu do zdiva, prohýbání překladu a možné zvedávání rohů při průhybu. Tyto síly působí i na fasádu. Zde je tedy oslabené místo a i bez působení teploty může docházet k poruchám. Přidá-li se i teplotní zátěž a není-li správně fasáda zhotovena, obvykle se trhliny objeví. Předchází se tomu tak, že v místech, kde toto předpokládáme, omítku více vyztužíme. Dříve se používalo ocelové pletivo vkládané do spodní vrstvy omítky při nahazování.
46
Bránilo trhlině na spoji dvou různých materiálů, například překladu a zdiva. Dnes je možné použít skelnou nebo jinou výztužnou tkaninu, která se přidává v těchto místech přes celoplošnou vrstvu. Pokud toto neuděláme a k trhlinám už dojde, musíme provést opravu. Omítku kolem fasády vyškrábneme s přesahem minimálně 20 cm přes trhlinu, naneseme podkladní vrstvu omítky i s výztužnou tkaninou a po zatvrdnutí aplikujeme finální vrstvu. Při práci dbáme technologických postupů dodavatele. Trhliny č. 2 – atika je teplotně velmi namáhána a to ze tří stran různě (odlišné materiály). Trhlina může tedy být i v blízkosti atikového plechu, na styku vnitřní nebo venkovní strany. Je to způsobeno tím, že každý materiál má rozdílné, již zmíněné tepelně technické vlastnosti. Oprava venkovní trhliny je analogická jako v případě číslo 1. Ovšem při navrhování musíme eliminovat možné poruchy. Materiál atiky by měl být navržen a realizován z dostatečně vyschlého, pevného a teplotně minimálně roztažného materiálu nebo je izolován v souvislé vrstvě přes spoj atiky a zdiva. Oplechování atiky není z tmavého plechu. Klempířské prvky jsou z více kusů a jsou napojeny tak, aby mohly dilatovat. Vnitřní hydroizolace jsou odolné slunečnímu záření a mají dostatečnou pevnost a pružnost. Trhliny č. 3 – tento typ trhlin je způsoben pnutím v ploše celé fasády a při velkých rozměrech jakýchkoliv ploch k nim dochází. Známe je třeba u betonových podlah, kde nebyla použita výztužná síť nebo jsou to rozměrnější plochy. Platí tedy, že rozměrné fasády je vhodné rozčlenit pomocí odskoků a ozdobných prvků. Rozměrnější objekty by měly být po určité vzdálenosti dilatovány, což také přispívá k řešení tohoto problému. Dílčí plochy jsou celoplošně vyztuženy opět skelnými nebo jinými tkaninami stejné účinnosti. Pokud je omítka dvouvrstvá, tvořená jádrem a štukem, jak se omítají nezateplené stavby dnes nebo v minulosti, nemusí se jádrová podkladní část nijak vyztužovat, dodržíme-li správné provádění. Jádro má jednak větší tloušťku a je-li nahazováno postupně a je-li před provedením štukové finální vrstvy dodržena technologická přestávka, dojde k jeho potrhání v důsledku smrštění ještě před nanesením štuku. Trhliny č. 4 – vznikají od teplotního rozpínání parapetu. Záleží na typu klempířského prvku a na pevnosti omítky, ale většinou je otázka času, kdy se objeví,
47
pokud materiály nejsou správně odděleny. Mezi parapetem a stěnou musí být dilatační spára. Při zjištění poruchy konstrukce trhlinami je vždy nutné zaměřit se na to, zda nemají statický původ, jestli nejsou primárně nebezpečné. Pokud usoudíme, že se jako v těchto případech, nejedná o takto závažný problém, stejně ho nesmíme podcenit. Nehrozí sice okamžitá havárie, ale nečinnost způsobí další sekundární problémy. Nejde jen o estetickou záležitost ale i o to, že vzniklé poruchy se budou zvětšovat, přibývat a usnadní vstup vodě, která celý proces urychlí a zhorší. Pak začnou degradovat postupně materiály pod omítkou, zhorší se jejich mechanické a tepelně technické vlastnosti. Pokud je příznivá teplota i vlhkost, přistupuje biokoroze, mechy, plísně, lišejníky, které celý proces ještě více umocní.
4.2 Vlhkostní zátěž Je obecně známo, že u většiny materiálů je přijímání vlhkosti rychlejší než její vysoušení. Vlhkost se může do konstrukce dostat mnoha způsoby. Vzdušná vlhkost vyskytující se v mokrých provozech. Dešťová voda buď volně smáčí fasádu nebo odstřikuje od země. Technologická voda, která zůstala po mokrých procesech v konstrukci a nestihla vyschnout. Zemní vlhkost, která vzlíná například zdivem spodní stavby, může být podle dalšího dělení vsáklá dešťová nebo spodní vyskytující se v určitých geologických poměrech. Všechny typy vlhkosti poškozují konstrukce hned z několika důvodů. Dostane-li se vlhkost do kapilárního systému jakýmkoliv způsobem, dochází k jejímu transportu materiálem. Více porézní materiály jsou pochopitelně náchylnější. Důležitým faktorem je také průměr a typ jednotlivých kapilár. Čím více tenkých a spojených pórů, tím se šíří molekuly vody kapilárním systémem rychleji. Materiál takto nasáklý má podstatně změněné fyzikální vlastnosti zejména tepelně technické. Dalším kritériem je čas, jaký voda působí na materiál. Stejně jako u teplotní zátěže, dochází obvykle k cyklickému namáhání. Zavodňování a vysychání. Tento proces je více škodlivý než stálé zavodnění. Vlhký materiál zvětšuje nasáknutím svou hmotnost
48
a objem, což namáhá jeho strukturu. Pokud se tento cyklus opakuje, životnost prvku se velmi sníží, výsledkem je tedy objemová změna a opět trhliny. Voda má pro konstrukce, na něž působí ještě jeden nežádoucí vliv. Jsou to chemické látky, které jsou v ní obsažené. Tyto sloučeniny mohou chemicky reagovat s materiály a způsobit nevratné změny. Například kyselé deště bohaté na oxidy síry reagují se zásaditou fasádou a oslabují ji. Její životnost se snižuje, dochází k trhlinám, solným výkvětům a opadávání. Spodní vody rovněž obsahují různé agresivní sloučeny na bázi chloridu, síry a podobně. Dochází k neutralizaci za vzniku vody a soli. Některé soli, jako například Glauberova sůl nebo sanitr způsobují pnutí v kapilárách a podílí se na nezvratných objemových změnách materiálu. Nebezpečné z chemického hlediska jsou také takzvané vody hladové, chudé na minerály. Tyto reagují se zásaditými materiály, obohacují se a dochází rovněž k oslabení konstrukce.
Obrázek č. 4.2 Schéma vlhkosti působící na suterénní stěnu
49
Zdroj: vlastní
Na obrázku č. 4.2 je schéma působení vlhkosti na svislou suterénní stěnu. Při odstraňování vlhkosti při návrhu nebo dodatečně řešíme vždy její příčinu. Řešení důsledků je někdy jen krátkodobé a zbytečně rekonstrukci prodražuje. Pokud zjistíme, že se ve sklepě odlupuje omítka, musíme tedy zabránit vstupu vlhkosti do této stěny, nestačí pouze omítku oklepat a znovu nahodit. To je až druhořadé a doplňující řešení.
Nyní probereme jednotlivé typy vlhkosti na obrázku: •
Volně padající dešťová voda - smáčí veškeré plochy, na které dopadá. Z povrchů se vlhkost potom odpařuje, odstřikuje nebo se vsakuje do podloží. Materiály tomuto vystavené musí odolávat po celou svou životnost. Používají se tedy omítky na bázi silikátů, ostře pálené, mrazuvzdorné, keramické nebo kamenné dlažby a obklady. Ani u odolných prvků nelze vyloučit degradaci během mnoha desítek let, kdy přestanou plnit funkci a je třeba je nahradit.
•
Voda odstřikující od chodníku - pokud se postižená plocha nachází ještě poblíž silnice, je to o to horší, hrozí odstřikování většího množství vody od projíždějících aut. Voda zejména v zimním období obsahuje agresivní posypovou sůl. Správně by měl být chodník odspádován od objektu a nad terén vytažena hydroizolační vrstva do výše minimálně 300 mm. Pokud nebylo toto dodrženo při realizaci, musíme to provést dodatečně jako opravu.
3. a 4. Prosakující dešťová a spodní voda - působí na spodní stavbu, do níž vstupuje a ovlivňuje negativně mechanické a tepelně technické vlastnosti. Zhorší se tepelný odpor, snižuje se pevnost celé konstrukce. Tento proces je umocněn, jsou-li vody chemicky agresivní, nebo když klesne teplota pod bod mrazu a nestihne se voda odpařit z konstrukce. Kromě toho opadaná a potrhaná omítka nebo jakákoliv jiná povrchová úprava nepůsobí esteticky. V takovém případě je nutné odstranit příčinu, tedy zabránit jejímu vstupu do konstrukce. V projektu musí být navržena hydroizolace a podle hydrogeologických poměrů také drenážní systém. Pokud tyto části chybí nebo jsou
50
poškozeny, či skončila jejich životnost, je nutné je opravit, vyčistit nebo vyměnit za nové. Pak teprve je použita správná sanační omítka podle typu vlhkosti a solí obsažených ve zdivu. Musí být co nejprodyšnější, aby se zbylá vlhkost dostala ze zdiva. Jinak bude omítka opravována neustále dokola a podkladní vrstvy budou stále více degradovat.
Zmíněnou hydroizolací se nemusí myslet vždy jen natavený živičný pás, i když při správném provedení je velmi efektivní. V řadě případů, kdy nemůžeme volně odkopat terén nebo nám brání různé jiné problémy, můžeme eliminovat vlhkost mechanickými metodami nebo na bázi chemie a elektroosmozy. Tyto metody budou probrány jen v krátkosti, protože nejsou předmětem tohoto textu, ale částečně s ním souvisí. Mezi mechanické metody patří vrážení plechů svisle i vodorovně, dodatečné izolování podřezaného zdiva. Při použití chemických metod se navrtává zdivo v určitém rastru a je vyplněno kapalinami, které se rozptýlí v kapilárním systému a zabrání pronikání vody. Elektroosmotické metody fungují na principu obrácení směru toku vlhkosti ze zdi. Systém pro vysoušení zdiva a odvlhčení objektů je založen na elektro-fyzikálním principu osmózy. Nainstalováním anod a katod ve zdivu se vytvoří trvalé elektromagnetické pole, které brání vzlínání zpět do zdiva.
5. Vodní páry - vlhké provozy jako kuchyně, prádelny, koupelny atd. Produkují více vodních par, které se musí dostat postupně konstrukcí ven. Důležité je, aby ke kondenzaci došlo ve zdi blízko styku s exteriérem a páry se rozptýlili venku, viz rosný bod, který je popisován níže. Zeď musí mít dostatečný tepelný odpor. Difuzní odpor musí klesat směrem ven po jednotlivých vrstvách. Důležité je rovněž větrání, které celé věci pomáhá. Když jsou tyto parametry nevyhovující, musíme jednat. Zvýšíme tepelný odpor vhodným venkovním zateplením, zajistíme větrání, snažíme se topit a tak posunout rosný bod ven. Po vyschnutí provedeme finální povrchové úpravy.
6. Technologická voda - vzniká při mokrém procesu realizace betonu, omítek maltovin atd. Při jejím odpařování dochází ke smrštění a k trhlinám. Pokud na tuto vrstvu
51
provedeme například štukovou omítku, pravděpodobně popraská a budeme ji muset opravit. Je třeba dodržet technologickou pauzu. Tento nešvar se dnes při rychlé výstavbě stává velmi často.
Obrázek č. 4.3 Trhlina v omítce způsobena nevyschlým podkladem
zdroj: vlastní
Obrázek č. 4.3 ukazuje, co se stane, když zhotovíme stěrku z lepidla bez armovací tkaniny a ještě podklad nenecháme řádně vyschnout. Kdyby byly dodrženy správné zásady nebo alespoň jedna z nich, nedošlo by k trhlině nebo by byla jen vlasová. Nyní je z estetických důvodů nutné vrstvu štuku a malby vyškrábat a provést znovu. Dojde zde k problému napojení staré a nové vrstvy. Není vyloučeno, že investor bude požadovat opravu celé plochy.
52
4.3 Působení vlhkosti společně s teplotou Působení vlhkosti je vždy ovlivněno teplotou, za které se odehrává. Vzduch s vyšší teplotou pojme větší množství vodní páry. Tento fakt má vliv na pohyb vlhkosti konstrukcí a ovlivňuje rosný bod, tedy zkondenzování vlhkosti při relativní vlhkosti 100 %. To je vzduch maximálně nasycen vodní párou, 100 % nasycení pro teplý vzduch je v absolutním objemu vody více než 100 % nasycení pro studený vzduch. Zkondenzovaná voda se kapilárním systémem dostává z konstrukce podstatně hůře než pára. Teplý vzduch z interiéru, který má určité procento nasycenosti, směřuje ven do exteriéru s nižší teplotou. V kritickém (rosném) bodě se ochladí natolik, že už nemůže v sobě množství vlhkosti udržet a zkondenzuje. Všechny vrstvy konstrukce musí být navrženy tak, aby se bez větších problémů pára odpařila a nepůsobila poškození v podobě trhlin, bobtnání, zhoršení tepelného odporu a různých objemových změn. Pokud se také podaří zvládnout většinu mokrých procesů do zimy je to dobré, protože stavba přes zimu tak zvaně vymrzne. Venkovní tlak vodních par venku je nízký, je málo absolutní vlhkosti ve vzduchu, technologická voda odchází ven. Je také obecně známo, že voda při teplotě pod bodem mrazu zvětšuje svůj objem. To je špatné, pokud zůstane uzamčena ve zdivu pod neprodyšnou omítkou. Nemůže se odpařit, rozpíná se a poškozuje konstrukci. V této chvíli není důležité, zda tam zůstala zkondenzovaná voda nebo zemní vlhkost. Systematické zamrzání a tání vody dokáže časem potrhat i skalní masiv, natož staré stěny zděné na vápennou maltu. I zde je nutné jednat rychle a odstranit příčinu vlhkosti. Často se problém komplikuje tím, že se investorovi nechce platit sanaci, tak provede vlastní neodborný zásah. Oklepe špatnou a poškozenou omítku. Místo odvětrání zdi nahodí stěnu zevnitř odolnou cementovou, neprodyšnou omítkou nebo obloží zeď obkladem. Vizuálně sice potíže vyřešil na nějakou dobu, ale o to více uškodil konstrukci. Voda, která se přes poškozenou omítku alespoň částečně odpařovala, teď nemůže jít jinam nežli vystoupit výše a zavlhčit další část stěny. Různé materiály mají různou životnost, tj. degradace a zhoršení vlastností je odlišné, ale dochází k nim vždy. Pokud bude zdivo nevhodně navržené třeba
53
z nasákavých pórobetonových tvárnic, jistě to bude dříve než u kamenného zdiva zděného na kvalitní cementovou maltu.
Obrázek č. 4.4 Vliv teploty a vlhkosti na vrstvy lodžie
Zdroj: vlastní
Na obrázku č. 4.4 je zachycena opadaná omítka podhledu lodžie. Řešením není zhotovit jen novou omítku, musíme zjistit a odstranit příčinu. •
zjistilo se, že dlažba na lodžii byla zhotovena během nízkých teplot, tedy tmel a betonová mazanina nebyla dostatečně pevná a nebyla ani vyztužena kari sítěmi.
•
během životnosti došlo k mechanickému poškození dlaždic od provozu.
•
teplotní změny, jak bylo již rozebráno, cyklicky zvětšovali a zmenšovaly objem jednotlivých materiálů a docházelo trhlinám.
•
do trhlin mohla voda, která je v průběhu mrznutí a tání ještě zvětšila.
54
•
na závěr je vidět z fotky mokré mapy, kdy vlhkost pronikla celou lodžií a způsobila odlepení spodní omítky včetně doslova roztrhání některých desek hurdis.
•
celý problém umocnil fakt, že dlažba byla opravena před cca pěti lety, ale vlhkost nevyschla, ale zůstala uzamčena a dále páchala škody jako například změny objemu a degradaci materiálů. Před zhruba dvěma měsíci došlo k odtržení části hurdisek a omítky a pádu na zem.
Původní dlažba byla odpovídajících parametrů, spád balkonu byl rovněž v pořádku.
Řešení problému Možností je vždy více, ale je třeba navrhnou levné, efektivní a vizuálně přijatelné. Poškozená omítka včetně narušených hurdisek je pravděpodobně i v místech, kde to není vidět a musí pryč. Betonová mazanina není vyztužena, je rovněž poškozena, hrozí i její prolomení. Na obrázku to vidět už není, ale vlhkost se táhne přibližně do poloviny šířky lodžie, to je přibližně pět metrů. Vyložení lodžie je 1,5 m. Nosnou konstrukcí je ocelový svařenec. Tento bude očištěn, naimpregnován a na něj bude zhotovena nová nášlapná vrstva. Do ocelové konstrukce bude navařen trapézový plech a poté zabetonován, aby se vytvořila nosná část konstrukce. Dále bude aplikována hydroizolační a pak důležitá drenážní vrstva. Následuje položení pryžových podložek a dlažby. Provedeme instalaci klempířských prvků.
Obrázek č. 4.5 Příklad správného pořadí vrstev
55
Zdroj: Schlüter Systems: Volná podkládka. [online]. [cit. 2014-04-03]. Dostupné z: http://www.schlueter.cz/4101.aspx
STUDIJNÍ MATERIÁLY Červenka, L., 2008. Obvodové konstrukce panelových budov. Poruchy staveb. Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-2471762-3. Solař, J., 2008. Poruchy a rekonstrukce zděných staveb. Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-247-2672-4.
OTÁZKY A ÚKOLY 1. Co má vliv na objemové změny a z nich vznikající
56
degradační procesy? 2. Jaké poruchy fasády vzniknou z teplotních změn? 3. Jaké jsou typy vlhkosti působící na stěnu?
KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK 1. viz. výklad 2. viz. výklad 3. viz. výklad
57
5. Technologické, mikrobiologické a vlhkostní vady obkladů a dlažeb z kamene a keramiky
KLÍČOVÉ POJMY Technologické
vady,
spárování,
praskání
dlažby,
mikrobiologické vady, plíseň, vlhkostní vady.
CÍLE KAPITOLY -
Seznámit se s technologickými vadami
-
Seznámit se s mikrobiologickými vadami
-
Seznámit se s vlhkostními vadami
ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 10 hodin
VÝKLAD Tyto typy poruch můžeme ovlivnit navržením správného typu dlažby nebo obkladu podle prostředí, v němž se nachází. Rozhodujícím faktorem je rovněž teplota a vlhkost, v neposlední řadě také dodržování technologických postupů.
58
5.1 Technologické vady Jedná se o poruchy z nesprávného navržení nebo provedení dlažeb a obkladů. Při návrhu musí být zváženy všechny objektivní okolnosti a poté dodrženy doporučení a technické listy výrobce.
•
Pokud zvolíme do exteriéru nesprávný nasákavý obklad vhodný spíše pro interiér, po první tuhé zimě zjistíme, že praská, drolí se a je často mokrý. Dříve nebo později budeme muset obkladačky oklepat a nalepit nové. Problém je v kapilárním systému, který nasákne vodu. Voda způsobuje opakované zavlhčení a v mrazech, pokud se nedostane včas ven, zvětšuje svůj objem a obklad potrhá. Více porézní materiály nejsou páleny na tak vysoké teploty a nemají ani stejnou pevnost jako slinutý střep. Chceme-li se vyhnout problémům hned na začátku., navrhneme pevnější obkladačky tedy mrazuvzdorné, aby byly méně porézní.
Obrázek č. 5.1 Vliv mrazu na dlažbu
Zdroj: Český Kutil.cz: Stavební materiály. [online]. [cit. 2014-04-07]. Dostupné z: http://old.ceskykutil.cz/materialy/zdivo-a-omitky/zima-casto-poskodi-obkladybalkonu-a-teras
59
•
Obdobný problém nastane, když provedeme obklad nebo dlažbu z kvalitního odpovídajícího materiálu, ale lepící hmota nesplňuje požadavky na odolnost vůči agresivním vnějším vlivům. Obklad nějakou dobu drží, ale začíná se po čase odlupovat a do trhlin může ještě větší množství vody. Řešení je analogické jako v prvním případě. Musíme vše provést znovu a správně s mrazuvzdorným lepidlem. Práce musí probíhat v přijatelné teplotě minimálně při +5° C a vyšší.
•
Dalším nešvarem je nedostatečné podmazání obkladu. Neúplné podmazání nemusí obkladačky udržet na svém místě a mohou odpadnout. Je také nutné vzít v úvahu teplotní zátěž, která na obklad působí. Při vyšší teplotě se prvek rozpíná a při nižší smršťuje. To zvyšuje pravděpodobnost, že oslabená vrstva lepidla obkladačku časem neudrží. Zde záleží, jak moc byla práce ošizena. Z toho vyplývá, jestli je nutné vyměnit kusy nebo celé plochy.
•
Stejně důležité je dostatečné a úplné zaspárování. Jestliže se vydrolí, může do spár vniknout voda, která způsobí další degradaci. Navíc špatně zaspárované plochy nevypadají esteticky. Pokud se problém řeší včas a není komplikován jiným, je možné provést dospárování.
Obrázek č. 5.2 Hluboké zaspárování
60
Zdroj: ASB-portal.cz: Stavebnictví. [online]. [cit. 2014-04-07]. Dostupné z: http://www.asb-portal.cz/stavebnictvi/rekonstrukce-staveb/vady-keramickych-fasadzpusobene-mrazem
Na obrázku č. 5.2 je hluboká spára venkovního obkladu. Hrozí větší zadržování vody a její následné vniknutí do obkladaček. Spáry i materiál je ale možné hydrofobizovat, nebo-li snížit pomocí nátěru jeho smáčivost. Tím se stane celá spára odolnější proti vodě a mrazovým cyklů. Prodloužíme tedy i jeho životnost.
•
Praskání dlažby a obkladu v celé ploše podélně z důvodu nedodržení dilatačních celků. Je to obdobné jako v předchozí kapitole u poruch teplotních při roztahování fasády. Po určité vzdálenosti musí být provedena dilatační spára, čili oddělující mezera.
•
Problém může také nastat, provedeme-li všechny tyto body správně, ale nedodržíme u dlažby dostatečný spád. Dojde k nahromadění vody, tvorbě jezírek a problémům zvětšené vlhkostní zátěže. Takový povrch bude mít životnost nižší než okolní plocha. Správné je plochu odvodnit nebo předělat s vyšším spádem. Je nepraktické provádět cokoliv na zavodněné ploše, i kdyby měla dlouhou životnost.
•
Důležitým faktorem je také rovinnost obkladu nebo dlažby. Musí být dodržena dle normy ČSN 74 4504, která stanovuje místní nerovnosti, nášlapné vrstvy maximálně: obytné místnosti +/-2 mm, ostatní místnosti +/-3 mm, výrobní prostory +/-5 mm. Do značné míry o rovinnosti rozhoduje už podklad, například betonová mazanina. Pokud není rovný je možné různými samo-nivelačními stěrkami dohnat cca až 10 mm. Záleží také na typu dlažby a na šikovnosti řemeslníka. Pokud je křivost výsledné plochy tak velká, že je nepřípustná, je nutné dlažbu rozebrat a provést vše znovu.
•
Před zahájením všech prací musí být zajištěna připravenost předchozích konstrukcí, v tomto případě podkladové vrstvy. Musí být dostatečně vyschlá, aby
61
nedocházelo ke smršťování podkladu. Tento problém se týká hlavně betonových podkladních vrstev či stěn z monolitického betonu. Nezbytné jsou technologické přestávky. Ani tak není zaručena bezproblémová funkčnost. Beton, zvláště vyšších pevnostních tříd, se smršťuje více a delší dobu. Celý problém je horší, jeli podkladová betonová konstrukce staticky namáhána průhyby a deformacemi. Dále má vliv na tento problém oblíbené používání velkoformátových obkladů. To znamená zmenšení počtu spár, které mohly být vyplněny pružnějším tmelem. Takto pevně přikotvená dlažba může vykázat poruchy i po několika letech používání. Obrázek č. 5.3 Vliv dotvarování podkladu
Zdroj: TZB-info: Dlažby a obklady. [online]. [cit. 2014-04-07]. Dostupné z: http://stavba.tzb-info.cz/dlazby-a-obklady/7149-vliv-objemovych-zmen-podkladnichvrstev-na-chovani-keramickych-obkladu-a-dlazeb
62
Na obrázku č. 5.3 je zobrazeno pevné přikotvení dlažby na betonovém podkladu. Průhyb konstrukce, statické deformace a nedostatečná technologická přestávka byly hlavními příčinami výše zobrazené poruchy. Použití velkoformátové dlažby a málo pružného lepidla, se rovněž podepsalo na poruchách. Často se stává, že za vadami bývá více příčin, proto je nutné se při řešení poruchy zamyslet nad všemi možnostmi. Dnešní stavebnictví disponuje řadou osvědčených a moderních technologií. Největší problém obvykle bývá v jejich nedodržování a v rychlosti s jakou je výstavba vedena. Problémem je také šetření na nákladech za cenu jejich budoucího nárůstu během rekonstrukcí, v neposlední řadě v nevhodném návrhu materiálu.
5.2 Mikrobiologické vady Mikrobiologické vady jsou způsobeny živými mikroorganismy, bakteriemi, sinicemi, plísněmi, řasami, houbami, lišejníky nebo vyššími rostlinami. Tyto organismy potřebují pro svůj růst příhodné prostředí. Bez těchto podmínek se jim přestává dařit a odumírají. Každý typ mikroorganismu má samozřejmě specifické požadavky. Obecně můžeme ale říci, že všechny potřebují určitou teplotu, vlhkost a chemismus prostředí. Pro nás z toho vyplývá, že pokud chceme vady tohoto typu odstranit opravdu efektivně, nestačí pouze řešit následek, tedy například plíseň, ale uvědomit si proč vznikla a odstranit podmínky pro její život. Působení mikrobiologických činitelů se odehrává od povrchu do hloubky. Biokoroze probíhá vždy ve směru biologického řetězce. Poruchy pro lepší orientaci rozdělíme na interiér a exteriér.
5.2.1 Mikrobiologické vady v interiéru V užívaných interiérech hrozí nejčastěji bakterie a plísně, vyšší formy se obvykle nestačí ujmout. Bakterie jsou více svými toxiny nebezpečné člověku než obkladům, proto se budeme zabývat převážně plísněmi. Nejvíce ohrožené jsou provozy s vyšší vlhkostí, například kuchyně, koupelny, bazény, sauny atd. Některým plísním stačí k životu relativní vlhkost nad 60 %. V těchto provozech je i poměrně teplo, běžně se plísním daří mezi 18 °C – 28 °C. Ph prostředí je pro jejich život podobné našemu, tedy
63
neutrální až mírně kyselé. Důležitým faktorem je také pohyb vzduchu. Pokud se podaří, objem vzduchu s vodními parami rychle vyměňovat, riziko vzniku plísní klesá.
Obrázek č. 5.4 Plíseň ve sprchovém koutě
Zdroj: IDnes.cz: Bydlení. [online]. [cit. 2014-04-07]. Dostupné z: http://bydleni.idnes.cz/mate-plisen-v-koupelne-rychle-se-ji-zbavte-fi1/koupelna.aspx?c=A050916_142303_koupelna_pet
Na obrázku č. 5.4 je klasický příklad plísně ve sprchovém koutě, vyskytující se na obkladu i na spáře mezi obkladačkami. Příčinou tohoto stavu je v první řadě vlhkost. Ta může být způsobena běžným provozem, ale také mohlo při užívání dojít k většímu poškození. Nekvalitní obklad, nekvalitní spárovací hmota nebo nedokonalé utěsnění přechodu mezi vaničkou a obkladem mohlo mít za následek zavlhčení zdiva. Příčinou může být i prasklý odpad v důsledku nekvalitní realizace. V obou případech je nutné minimálně oklepat část obkladu, vyndat vaničku, zjistit stav poškození a nechat vysušit zdivo. Potom provedeme osazení vaničky včetně správného napojení. Sprchový kout větráme a pravidelně očišťujeme v průběhu užívání obkladů. Preventivně tím bráníme usazení plísně. Je dobré se zamyslet již při návrhu nad typem dlaždic především nad jejich povrchem, protože na hrubších materiálech je riziko uchycení mikroorganismů vyšší.
64
Obrázek č. 5.5 Detail napojení sprchové vaničky na zdivo
Zdroj: RTI Haasová - Menhart: Reference. [online]. [cit. 2014-04-07]. Dostupné z: http://www.rti.cz/reference/svara_josef_01.html
Další modelovým příkladem je vznik plísně na tepelném mostě. Vnitřní rohy místnosti u podlah a u stropu jsou náchylnější. Vše je umocněno, pokud je zde zabráněno přirozeném proudění vzduchu. Třeba je-li zde postavena masivní část nábytku atd.
Obrázek č. 5.6 Plíseň na tepelném mostě u podlahy
65
Zdroj: Stavebnictví: Stavební materiály. [online]. [cit. 2014-04-07]. Dostupné z: http://www.stavebnictvi3000.cz/clanky/foamglas-r-perinsul/
Správné je eliminovat tepelné mosty už při návrhu stavby. Pokud se jedná o starší objekt, je na zvážení zvýšení tepelného odporu konstrukce vhodným zateplovacím systémem. S finančního hlediska to nejsou malé prostředky a ne vždy to lze jednoduše provést, proto se situace většinou řeší provětráním celého rohu. Dále topením na zdivo, tím se rosný bod posune více do exteriéru. Tato řešení mohou pomoct, avšak není to komplexní. Tepelný most je část konstrukce s výrazně sníženým tepelným odporem. Obvykle oblast styku vodorovné a svislé konstrukce. Problém se v rozích kvůli většímu ochlazování ještě zvětšuje. Dochází zde ke kondenzaci a zvýšenému riziku růstu plísní. U plísní nám vadí především nebezpečné zplodiny uvolňující se během jejich života. Mohou vážně ohrozit lidské zdraví a nepůsobí rozhodně esteticky.
66
5.2.2 Mikrobiologické vady v exteriéru Ve venkovním prostředí je pro plísně často nehostinné prostředí, ale odolnější organismy jako houby, mechy a lišejníky jsou schopné zde přežít. V přírodě se běžně vyskytují na stromech, kamenech a podobně. Stejné je to tedy i u venkovních konstrukcí. Prvním předpokladem jsou hrubé části konstrukce, zde je vyšší pravděpodobnost zachycení zárodečných spor. Pokud je obložená stěna dobře exponována na osluněnou stranu a je třeba chráněna před větrem, riziko se zvyšuje. Materiály, které nejsou odolné vnějším vlivům, degradují, objevují se v důsledku změn teploty a vlhkosti trhliny, které usnadňují mikroorganismům vstup. Velmi důležitým faktorem je také umístění okrasné zeleně a dřevin. Budeme-li mít blízko objektu stromy keře a jiné rostliny, které jsou přirozenými nositeli biokorozivních mikroorganismů, je téměř jisté, že se nám vady projeví. Z výše popsaného již víme čemu se vyvarovat, aby nedošlo ke zbytečnému zvýšení rizika mikrobiologickým napadením. Pokud však tento problém nastane, musíme ho řešit. Preventivním opatřením je občasné omývání obkladů vodou nebo roztoky na zásadité bázi. Pokud měníme obklady, je vhodné použít odolnější hladké a spárujeme do hladka a precizně. Použité hmoty jsou mrazuvzdorné, minimálně nasákavé. Ideální jsou obklady kamenné vyvřeliny nebo metamorfované, keramika střep slinutý nebo glazovaný. Zeleň vyskytující se v okolí by se neměla vymknout běžným měřítkům. Nenecháme objekt na pospas trávě a keřům, ale udržujeme okolní prostory.
Obrázek č. 5.7 Lišejník na kamenném obkladu
67
Zdroj: IMateriály: Střechy. [online]. [cit. 2014-04-07]. Dostupné z: http://imaterialy.dumabyt.cz/Strechy/Rasy-lisejniky-a-mechy-na-strechach.html
Na obrázku č. 5.7 je lišejník a řasy, které přežívají na kamenném obkladu. Z obrázku je patrné, že trhlinky a hrubý povrch jsou pro uchycení dostačující. Tento kamenný povrch je velmi odolný a lišejník mu zvláště neublíží, ale spáry, které jsou již rozrušené, odolné nejsou. Lišejníky, jako každý živý organizmus, vylučují kyselé zplodiny ve formě hlenu, které mohou méně odolnému podkladu škodit. Postupně ho totiž rozleptávají.
5.3 Vlhkostní vady V části mikrobiologických a technologických vad byly některé vlhkostní vady již nastíněny, jelikož úzce souvisí s touto problematikou. Jak bylo popsáno v předchozích kapitolách, vlhkost do konstrukce a tedy i do obkladu vniká různými způsoby. Zde způsobuje degradaci zhoršením vlastností materiálu. Materiál více vede teplo, voda v mraze zvětšuje objem a poškozuje materiál, v němž se vyskytuje. Je také předpokladem tvorby zmíněné bio koroze, která bez určité vlhkosti nemůže existovat.
68
Obrázek č. 5.8 Vlhkostní vady obkladu v exteriéru, půdorys
Zdroj: vlastní tvorba
Na obrázku č. 5.8 jsou zobrazeny příklady různé vlhkostní zátěže obkladu v exteriéru, který je vystaven nepříznivým vnějším vlivům. Problém číslo 1 - jedná se o nasákavou obkladačku, která je porézní, málo slinutá a tudíž málo mrazuvzdorná. Po několika mrazových cyklech zavlhčený prvek začne vykazovat poruchy ve formě trhlin a objemových změn, obkladačka přestává držet. Trhlinami může vniknout další voda, která vše zhorší a může být prvek celý znehodnocen nebo jeho část odpadne. Problém číslo 2 - vodní páry se dostávají z interiéru do exteriéru. Vodní páry zkondenzují, ale přes neprodyšnou obkladačku voda neprojde, nemůže se tedy odpařit a
69
zůstává ve zdivu. Neřešený problém může vést k dalšímu hromadění vodních par, které se bude projevovat objemovými změnami či odpadnutím obkladu.
Problém číslo 3 - dešťová voda působící během celého roku rozrušuje spáry. Pokud jsou z nevhodné lepící hmoty, může dojít k jejich degradaci, trhlinám, odtržení a dalšímu zatékání vody. Během těchto jevů může docházet k trhlinám v celé obložené ploše v důsledku roztahování a smršťování. Poruchy by měly být řešeny komplexně demontáží obkladu a lepících hmot. Je zapotřebí nahrazení kvalitními a mrazuvzdornými materiály, ale ne úplně neprodyšnými z důvodu problematického odpařování kondenzátu. Pokud je ve zdivu zbytková vlhkost, je zapotřebí její vyschnutí, aby nemohla po rekonstrukci opět škodit.
STUDIJNÍ MATERIÁLY Červenka, L., 2008. Obvodové konstrukce panelových budov. Poruchy staveb. Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-2471762-3. Solař, J., 2008. Poruchy a rekonstrukce zděných staveb. Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-247-2672-4.
OTÁZKY A ÚKOLY 1. Co označuje pojem technologické vady? 2. V jakém směru probíhá biokoroze? 3. Co za mikrobiologické vady hrozí v užívaných interiérech?
70
4. Co označuje pojem plíseň na tepelném mostě? 5. Co za mikroorganismy je schopné přežít ve venkovním prostředí, např. na stěnách?
KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK 1. viz. výklad 2. viz. výklad 3. viz. výklad 4. viz. výklad 5. viz. výklad
71
6. Dřevo v interiéru a exteriéru, chování, biokoroze a preventivní opatření
KLÍČOVÉ POJMY Dřevo, dřeviny, řez dřevem, chování dřevěných konstrukcí, technické a mechanické vlastnosti, biokoroze, preventivní opatření.
CÍLE KAPITOLY -
Seznámit se s chováním dřevěných konstrukcí
-
Seznámit se s termínem biokoroze
-
Seznámit
se
s preventivními
opatřeními
při
používání dřeva
ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 10 hodin
VÝKLAD Dřevo je pevné pletivo stonků vyšších rostlin, které označujeme jako dřeviny. Vzniká v rostlinách z meristémových buněk. Dřevo je zahrnováno mezi obnovitelné zdroje energie jako jeden z druhů biomasy. Je považován za snadno dostupný přírodní
72
materiál, který lidé široce využívají po celou dobu své historie jako snadno dostupnou surovinu.
Obrázek č. 6.1 Řez dřevem
Zdroj: Vzdělávací portál: Zajímavosti ze světa dřeva. [online]. [cit. 2014-04-12]. Dostupné z: http://drevostavebniportal-popularizace.msdk.cz/zajimavosti-ze-svetadreva/drevo/
Protože dřeviny jsou biologickým, přírodně rostlým materiálem, mají rozdílné chování ve směru vláken. Je jisté, že listnaté a hustší dřeviny mají vyšší pevnostní charakteristiky než jehličnany. Dřevěné konstrukce nejsou-li naimpregnovány, tedy ošetřeny chemickými přípravky, jsou velmi citlivé na požární zátěž, na vlhkost a na napadení biologickými škůdci.
6.1 Chování dřevěných konstrukcí 6.1.1. Vlhkost Každý živý organismus v sobě obsahuje určité procento vody a u výrobků ze dřeva to není jiné. Tato vlhkost se během let v relativně suchém prostředí postupně
73
infiltruje do okolního prostředí. Vlhkost je typická svým vlivem na objemové změny. Sesycháním se materiál smršťuje, přijímáním vlhkosti bobtná a zvětšuje svůj objem. Prvky pro dřevěné konstrukce nosné i nenosné v interiéru i exteriéru musí být dostatečně vyschlé. Pokud nejsou, následkem jsou deformace konstrukcí, dřevěných podhledů, podlah atd. Zvýšená tvorba trhlin může oslabovat konstrukci a zpřístupnit cestu biologickým škůdcům. Maximální procento vlhkosti pro různé typy konstrukcí stanovují příslušné normy. V každém dřevěném prvku tedy nějaká vlhkost zůstane. To vede například v interiéru u dřevěných obkladů a dveří k jejich sesychání. Mezi prkny se otvírají spáry, trámy se kroutí a objevují se trhlinky. V interiéru může být zdrojů vlhkosti, které nejsou zbytkovou vlhkostí ve dřevě, více např. kondenzace, technologická voda z provádění mokrých procesů, prasklé potrubí atd. Zdroj a příčinu musíme vypátrat, opravit a prostředí odvětrat nebo vysušit. V exteriéru je příjem vody a vlhkosti daleko vyšší. Záleží tedy především na způsobu ochrany dřeva. Zda-li je vystaveno přímému dešti, jestli je v kontaktu se zeminou, je na návětrné straně s velkým hromaděním sněhu atd. Různé dřeviny jsou samozřejmě jinak odolné. Husté a méně porézní dřevo (buk, jasan, dub) vydrží více. Ovšem používanější a levnější řeziva jehličnatá (borovice, smrk, jedle) degradují rychleji. Proces vysychání a zavodňování rychle ničí nosnou strukturu dřeva. Tyto typy konstrukcí nevystavujeme přímému styku s vodou a chemicky je ošetřujeme nátěry. Můžeme zajistit správné odvodnění střechy, aby na náchylné prvky netekla voda nebo oddělíme dřevěné sloupky od zeminy kotevními trny s příslušnou mezerou.
Obrázek č. 6.2 Spáry mezi částmi obkladu v důsledku sesychání
74
zdroj: vlastní
6.1.2 Tepelně technické vlastnosti Při běžné pokojové teplotě se ve dřevě neděje nic dramatického, větší problém nastává při zvyšování teploty. Pokud teplota nepřekročí 55 °C, není použitelnost dřeva ohrožena, ale při stoupání teploty (např. požár) dochází k výraznému zhoršení mechanických vlastností dřeva. Dřevěné prvky by měly být podle požárního rizika dostatečně ošetřeny chemicky nebo opláštěné odolnějšími konstrukcemi třeba sádrokartonem. Na běžnou teplotní zátěž v exteriéru reaguje dřevo obvykle dobře, není na rozdíl od kovů výrazným tepelným vodičem. Součinitel tepelné vodivosti lambda je (0,04-0,35 W/m/K) v závislosti na druhu dřeva, směru proudění a na vnitřní vlhkosti. Dřevo sice svými tepelně technickými vlastnostmi a dnešními náročnými požadavky nesplňuje status tepelně izolačního materiálu, teplo vede velmi málo. V nedávné historii se dřevo za tepelný izolant často používalo. Různé dřevovláknité a dřevotřískové materiály s podílem dřeva se používají při výstavbě jako tepelná a akustická izolace dodnes. Součinitel tepelné vodivosti lambda je (0,04-0,35 W/m/K) v závislosti na druhu dřeva, směru proudění a na vnitřní vlhkosti.
75
6.1.3 Mechanické vlastnosti V níže uvedené tabulce č. 6.1 se nachází přehled základních pevnostních charakteristik. Po bližším prozkoumání tabulky, kromě rozdílů mezi jednotlivými druhy, pochopíme, proč je dřevo v dnešní době poměrně oblíbeným materiálem. Pokud jsou dimenze prvků krovu, stropu a jiné navrženy odpovídajícím způsobem, jsou pro běžnou výstavbu dostačující při rozumné ceně. Velmi dobře se také se dřevem pracuje. Dobře se zkracuje, napojuje, rekonstruuje a odpadá při realizaci mokrý proces. Významnou vlastností je také nižší hmotnost, která umožňuje lehkou manipulaci. Další důležitou vlastností je faktor obnovitelnosti a snadné získání. Dřevo má však i řadu nepříznivých vlastností. Pro větší bytovou výstavbu se nehodí, jelikož by muselo být navrženo ve velkých průřezech ve srovnání s pevnější ocelí a železobetonem. V závislosti na vlhkosti během času hodně pracuje a mohou se objevovat trhliny. Z malé hmotnosti vychází také problematické akustické vlastnosti. Významnou nevýhodou je také jeho hořlavost.
Tabulka č. 6.1 Doporučené hodnoty charakteristických pevností a modulů pružnosti v MPa a charakteristických hustot v kg/m3 pro rostlé dřevo Doporučené hodnoty charakteristických pevností a modulů pružnosti v MPa a charakteristických hustot v kg/m3 pro rostlé dřevo Třída pevnosti podle ČSN 49 1531-1 Způsob namáhání označ.
Ohyb Tah
Tlak Smyk
Jehličnaté
dřeviny Listnaté
dřeviny
(smrk, jedle, borovice, modřín)
(dub, buk, jasan)
SI
SII
SI
fm,k
22,0
16,0
30,0
ft,0,k
13,0
10,0
18,0
ft,90,k
0,3
0,3
0,6
fc,0,k
20,0
17,0
23,0
fc,90,k
5,1
4,6
8,0
fv,k
2,4
1,8
3,0
76
Modul pružnosti E
Modul pružnosti G Hustota
E0,mean
10 000
8 000
12 500
E0,05
6 700
5 400
10 500
E90,mean
330
270
830
E90,05
220
180
690
Gmean
630
500
780
G05
420
330
650
ρk
370
350
530
Zdroj: Stavební komunita: Materiálové charakteristiky dřevěných konstrukcí dle ENV 1995-1. [online]. [cit. 2014-04-12]. Dostupné z: http://stavebnikomunita.cz/profiles/blogs/materialove-charakteristiky-drevenychkonstrukci-dle-env-1995-1
6.2 Biokoroze Mezi největší nevýhody dřeva obecně patří malá odolnost proti biologickým škůdcům. Tento fakt je dán tím, že se jedná o organický materiál, jehož složky jsou potřebné k životu právě těchto parazitů. Skládá se hlavně z celulózy (cca 50 %), což je polysacharid a plní nosnou funkci dřevěného prvku, z ligninu (cca 30%) a dalších látek. Mezi největší hrozby patří dřevokazné houby a dřevokazný hmyz. Jako každý živý organismus potřebují k životu příhodné podmínky. Rozhodující význam opět má vlhkost a teplota. Pokud tedy ovlivníme tyto činitele, odstraníme příčinu. Vlhkost jakákoliv, jak bylo již řečeno, konstrukci objemově pozmění, vzniknou trhliny, vstup škůdců je usnadněn a prostředí, když je vlhké a dosáhne přijatelných teplot, začnou se škůdci množit. Teplotu venkovní neovlivníme a vnitřní vzhledem k požadavku tepelné pohody také příliš ne. Je tedy nutné zaměřit se právě na vlhkost. Ve fázi projektu řešíme detaily tak, aby vlhkost nemohla do konstrukce. Při realizaci dodržujeme důsledně projekty, včetně doporučení dodavatelů. Preventivně dřevěné prvky ošetřujeme proti biokorozi ještě před zabudováním. Pokud už dojde k napadení, postupy se různě liší podle typu napadení. Nejdříve provedeme průzkum. Zkontrolujeme průhyby trámů, vysoký průhyb
77
bez zjevných příčin může být prvním znakem, že není něco v pořádku. Zkontrolujeme problémová místa a odkryjeme zhlaví trámů. Odklopíme podlahy a místa, kam nemůže průvan. Odebereme vzorky nebo provedeme vývrt. Zkoumáme barvu, pevnost. Provádíme ozvučnou zkoušku. Zdravé trámy při poklepávání zvučí.
6.2.1 Dřevokazné houby Dřevokazné houby jsou velmi obdobné plísním. Tedy i prostředí jim vyhovuje podobné. Houby dělíme na celulozovorní a ligninovorní. Podle toho jakou část dřeva napadají. Celulozovorní houby jsou zvláště nebezpečné, protože ničí celulózu, nosnou kostru dřevěných prvků.
Dřevomorka domácí Napadá dřevo všeho typu, listnaté i jehličnaté, staré i mladé. Dřevo měkne, ale není často z počátku nic pozorovatelné, jelikož se houba šíří lymfatickými provazci, které prorůstají i zdivem. Ve dřevě se vyskytují trhliny napříč vláken, objevují se kapičky, dochází ke křehkému lomu. Houba je schopna přijímat vlhkost a vylučovat vodu, rozvoj destrukce je rychlý. Pokud se na dřevě vyskytují plodnice, znamená to pro dřevo konec, destrukce dřeva je 100 %. Pokud se houba do dřeva jednou dostane, i přes odstranění veškeré vlhkosti je schopna v nečinnosti přežít dlouhé roky, je až neuvěřitelně odolná a může existovat od 2 °C do 35 °C.
Obrázek č. 6.3 Plodnice dřevomorky ve sklepě
78
Zdroj: Střechy-fasady-izolace: Témata. [online]. [cit. 2014-04-28]. Dostupné z: http://www.strechy-fasady-izolace.cz/temata/slovoodbornika/giganticka-plodnicedrevomorky-domaci
Konjofora sklepní Houba podobná dřevomorce, rovněž celulozovorní houba. Plodnice jsou bílé a ne tak velké jako u dřevomorky, provazce neprorůstají zdivem. Vyhovuje jí vlhkost mezi 50 % - 60 %. Při vlhkosti kolem 25 % se usuší. Nevylučuje kapičky vody.
Pornatka zprohýbaná Provazce této houby vyrůstají z okrajů plodnic a tvoří se na dřevě krátké trhlinky. Vzniká červená hniloba a teplota je ideální kolem 27 °C.
Tyto dřevokazné houby jsou charakteristické rychlým rozvojem destrukce. Existují i celulozovorní houby s pomalejším typem destrukce, jako např. Lencovník
79
plotní, který se vyskytuje spíše v interiérech a napadá převážně jehličnaté dřevo. Houževnatec šupinatý, který netvoří provazce a napadá s oblibou promáčenou špalíkovou dlažbu v interiéru. A mnohé další příbuzné těchto dřevokazných hub. Houby ligninovorní sice nenapadají celulózu, ale působením na složku ligninu dochází k poškození celulózy nabobtnáním. Samotný fakt, že se na dřevě vyskytuje houba, je známkou vlhkého a pro dřevo nevhodného prostředí. Pokud je přítomna dřevokazná houba, tím spíše pokud se jedná o rychlý rozvoj destrukce, je nezbytné veškeré napadené dřevo odstranit a zlikvidovat. Celou práci musíme provést velmi pečlivě a důkladně potom uklidit. Spory hub mohou přežít i na drobném kusu dřeva a při vhodných podmínkách se znovu rozšířit. Veškeré zdivo je nutné opálit plamenem a celý objekt vysušit a provětrávat, jelikož houby nesnášejí stejně jako plísně sucho a průvan. Všechno dřevo nově zabudované musí být ošetřeno preventivními chemickými nátěry ještě před montáží.
Obrázek č. 6.4 Uhnilé zhlaví trámu
Zdroj: Projektový ateliér Šárky Draxlové: Posudky. [online]. [cit. 2014-04-28]. Dostupné z: http://www.draxlova.eu/posudky.php
80
Na výše uvedeném obrázku č. 6.4 je vidět vlhkostí poškozené zhlaví trámu. Tento problém vznikl od kondenzace vodní páry v průběhu několika období. Na neizolovaných stěnách jsou trámy stabilizovány ocelovými kleštěmi, které bohužel fungují také jako tepelný most. Typická živná půda pro plísně a dřevokazné houby. Problém je třeba vyřešit ještě dříve. Například tak, že zhlaví se vymění za ocelové nosníky, které se na zdi ukotví a k trámu přišroubují. Povrchová teplota na trámu už kondenzaci nedovolí, je to nutné i z důvodu statického. Víme, že u podpory působí posouvající smyková síla od zatížení, která může způsobit smykové trhliny a havárii oslabené konstrukce.
6.2.2 Dřevokazný hmyz Nejobávanější jsou různé typy tesaříků a červotočů. Tento hmyz vyvrtává ve dřevě tunely a oslabuje ho. Živí se jeho vnitřní hmotou.
Tesařík krovový Tesařík krovový je brouk, který nepotřebuje ke své činnosti ve dřevě vlhkost. Stačí mu teplota kolem 20 °C. Projevuje se do 2 - 3 let od náletu. Nalétává na jaře, proto impregnujeme preventivně před zimou. Je pro něj typický oválný vrt a napadá velké průřezy. Nežere buk, dub, modřín, borovice.
Červotoč Červotočů je více druhů, ale chování je podobné. Napadají dřevo kolmo v kruhovém vývrtu. Ve většině případů napadají starší dřevo menšího průměru. Ničíme ho příslušnou impregnací.
Létavý hmyz vosy, brouci, včely atd. vyžírají celulózu a napadají i zdravé dřevo.
81
Mravenci a termiti Mravenci a termiti nenapadají zdravé dřevo. Roznášejí, stejně jako létavý hmyz spory hub, což je mnohdy nebezpečnější.
Obrázek č. 6.5 Larva tesaříka
zdroj: Sanace dřeva: dřavokazný hmyz. [online]. [cit. 2014-04-28]. Dostupné z: http://www.sanace-dreva.cz/drevokazny-hmyz.html
6.3 Preventivní opatření V dnešní době je na trhu celá řada přípravků na impregnaci dřeva. Je proto nutné se v nich orientovat. Nejdůležitější je technický list výrobce, kde jsou deklarovány vlastnosti, použití, případné nežádoucí účinky. Impregnaci provádíme vždy preventivně před zabudováním. Účinná látka se musí nasáknout do vláken dřeva, takže je vhodné aplikaci opakovat. I po zabudování provádíme nátěry dále. Tyto jsou spíše estetické, ale i při jejich nanášení můžeme správnou volbou zvýšit ochranu dřeva. Zejména nové dřevo, pokud je dobře vyschlé, hodně pije, tak nátěry opakujeme. Neměli bychom šetřit na penězích, protože případná rekonstrukce nás přijde jistě na daleko více peněz. Levnější nátěry nebývají tak účinné a nevydrží zpravidla dost dlouho. Účinné látky jsou většinou na bázi toxických, houbám a hmyzu odpudivých látkách. Často se zde ale dostaneme do konfrontace s životním prostředím. To by nemělo naší impregnací utrpět.
82
Například dříve běžnou impregnací, a také vysoce účinnou, byl nátěr použitého vyjetého oleje. Ten je sám o sobě velmi jedovatý obsahuje značné množství zplodin a olova, dobře se zapíjí. Takto impregnované prvky mají mimořádně vysokou životnost. Toto řešení se dnes oficiálně už nedovoluje a ani na vzhled není zvlášť estetické.
Obrázek č. 6.6 Konstrukce pultové střechy natřená vyjetým olejem
Zdroj: vlastní
Na výše uvedeném obrázku č. 6.6 je patrné, že i po více jak třiceti letech nedochází i přes občasné zatečení vody kolem vikýře a komína k žádnému biologickému napadení dřevěné konstrukce.
Na závěr pár slov o některých používaných impregnacích.
83
Lignofix eko - ředitelný vodou, na hmyz i dřevokazné houby, účinnost 5 let. Boronit - ředitelný vodou, na všechny typy biologických škůdců i na zdivo napadené dřevomorkou, jedovatý, účinnost 50 let. Bochemit - podobný bornitu, na bázi kyseliny borité a alkylbenzyldimetylamonium chloridu.
Co se týká dřevokazných hub, jde o preventivní ochranu. Jakkoliv napadené dřevo musí být vyměněno a nikdy ho nesmíme zabudovat do žádné konstrukce!
STUDIJNÍ MATERIÁLY Červenka, L., 2008. Obvodové konstrukce panelových budov. Poruchy staveb. Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-2471762-3. Solař, J., 2008. Poruchy a rekonstrukce zděných staveb. Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-247-2672-4.
OTÁZKY A ÚKOLY 1. Charakterizujte dřevo. 2. Jak se chovají dřevěné konstrukce ve vlhku? 3. Uveďte tepelně technické vlastnosti dřeva. 4. Pojmenujte mechanické vlastnosti dřeva. 5. Jak dělíme dřevokazné houby? Vyjmenujte některé. 6. Uveďte dřevokazný hmyz.
84
7. Jaká jsou preventivní opatření při použití dřeva?
KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK 1. viz. výklad 2. viz. výklad 3. viz. výklad 4. viz. výklad 5. viz. výklad 6. viz. výklad 7. viz. výklad
85
7. Poruchy a sanace povrchových úprav v interiéru
KLÍČOVÉ POJMY Povrchové úpravy, omítka, kvalita omítky, trhliny, nátěry, nátěry pro kovy, nátěry pro silikáty, tapety, lehké podlahové krytiny.
CÍLE KAPITOLY -
Seznámit se s poruchami a sanacemi omítek
-
Seznámit se s poruchami a sanacemi nátěrů
-
Seznámit se s poruchami a sanace tapet
-
Seznámit se s poruchami a sanacemi lehkých podlahových krytin
ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 10 hodin
VÝKLAD Povrchové úpravy provádíme z ochranných a estetických důvodů. Snažíme se zabránit degradaci spodních podkladních vrstev. Povrchovou úpravou může být keramický obklad, omítka, nátěr, dřevěný obklad, tapeta apod. Obkladové materiály na bázi dřeva, keramiky a kamene byly v předchozích kapitolách probrány, proto se nyní budeme zabývat zbylými možnostmi.
86
7.1 Omítky Zmínky o používání omítek sahají až do doby kamenné. Rozvinuté způsoby omítání se potom objevily ve starověkém Řecku a Římě. I v dnešní době patří omítání povrchů k nejběžnějším úpravám. V podstatě se jedná o směs pojiva, kameniva, vody a dalších přísad pro zlepšení vlastností. Pojivo může být nejčastěji na bázi vápenného hydrátu, cementu nebo sádry. Kamenivo se podle potřeby používá buď jemnější frakce nebo hrubší frakce. Vyrábí se takzvané suché maltové směsi umístěné v silech nebo v pytlích. Na stavbě se míchají s vodou a aplikují se omítáním. Vady omítek mohou vzniknout špatným návrhem, realizací nebo důsledkem jiných poruch. Například špatné provedení hydroizolace a následné zatékání vody může být příčinou. Dále statické poruchy, které se nejdříve objeví jako trhliny na omítce a mohou vést k dalším vážným problémům. Při odstraňování poruch se snažíme odhalit příčinu a tu odstranit.
Faktory ovlivňující kvalitu omítek: 1) Nevhodně upravený povrch podkladové vrstvy je častou příčinou poruch omítky. Omítaná vrstva je ukotvena jak chemicky spojením například silikátové omítky se zdivem, tak mechanicky po vytvrdnutí je uchycena ve spárách zdiva. Podklad musí být očištěn a navlhčen, aby neodebíral vlhkost z nanesené vrstvy. U hladkých materiálů je zhotoven kotevní můstek zdrsněním povrchu nebo cementovým nástřikem. Spáry zdiva jsou zarovnány. Omítaná plocha je v rovině, aby nanášená vrstva byla všude přibližně stejně tlustá. Pokud nebude podklad splňovat výše uvedené parametry, hrozí, že se omítka správně nespojí s podkladem. Bude následovat během dotvarování a případné vlhkostní zátěže rozvoj trhlin, které bude nutné vyspravit případně provést celý proces znovu. 2) Vnější vlivy, zejména počasí, hrají během tvorby omítek významnou roli. Zvýšená vlhkost například při dešti se dostává do směsi a reaguje, zvětšuje podíl vody ve směsi, což má za následek větší dotvarování během tuhnutí a tvrdnutí omítky.
87
Dále voda v podobě kyselých dešťů obsahuje chemikálie, které nepříznivě ovlivňují vlastnosti silikátů. Prudký déšť doslova vymývá pojivovou složku a odděluje ji od kameniva. Je jedno, zda-li se jedná o čerstvý beton nebo nahazovanou omítku. Vždy je dobré tyto procesy při nepřízni počasí přerušit nebo zabránit jejich dopadu. V neposlední řadě také teplota při práci ovlivňuje výsledek. Pokud je menší než +5 °C, nedojde k hydrataci a vlastnosti omítkové vrstvy jsou negativně pozměněny. Pokud je zase příliš horko a maltová směs vysychá příliš rychle, potřebná voda k hydrataci se odpaří a parametry omítky jsou také horší. V obou případech jsou výsledkem trhliny, opadávání a rychlejší degradace. 3) Nedostatečně vyschlý podklad může být také příčinou objemových změn. Podkladní konstrukce mění vysycháním objem. Obecně dochází k velkému namáhání povrchových úprav. Důvodem může být rychlá výstavba, nevhodně navržený podklad, technologická voda obsažená ve výrobcích.
Obrázek č. 7.1 Trhliny způsobené nedostatečně vyschlým podkladem
Zdroj: vlastní
88
4) Dnes už méně obvyklým jevem jsou trhliny způsobené špatným namícháním omítkové směsi. Suché maltové směsi se dnes vyrábí průmyslově a stačí je jen smíchat s vodou. V dřívějších dobách bylo běžné vyrábět maltu přímo na stavbě v polních podmínkách. Právě nevhodný poměr pojiva k ostatním složkám způsoboval smršťování během vysychání.
Obrázek č. 7.2 Trhliny způsobené vysokým množstvím pojiva
Zdroj: EFEL-dřevostavby: hliněné omítky v moderní dřevostavbě. [online]. [cit. 2014-0422]. Dostupné z: http://www.efel-drevostavby.cz/hlinene-omitky-v-modernidrevostavbe/
5) Nedodržení armování zejména tenkovrstvých omítek, je také častým jevem. Tenké vrstvy lepidla, přes které je přetahována finální např. štuková vrstva, musí být vyztuženy armovací tkaninou. Tkanina musí přes sebe přesahovat a být zesílena se v místech se zvýšeným tahovým napětím. Také zesilujeme na spojích dvou různých vrstev odlišných materiálů a tedy odlišných mechanických vlastností. Armovací tkanina udržuje vrstvu celistvou při teplotním namáhání a
89
zachycuje drobné dotvarování odlišných konstrukcí. Viz. kapitola 4. Teplotní zátěž. 6) Statické poruchy konstrukce nejsou v podstatě primární vadou omítky, ale pouze se zde často primárně objeví. Konstrukce pokud byla špatně navržena nebo provedena, vykazuje deformace, průhyb či klopení. Výsledkem jsou trhliny, které se obvykle zvětšují. Vždy je třeba u každé trhliny vyloučit statickou příčinu a zaměřit se na konstrukci jako celek. Zde už nestačí opravovat omítku, ale řešit opravu podkladové konstrukce. Především podepřít konstrukci a projít projektovou dokumentaci, oklepat omítku, určit míru poškození, zjistit, kde vznikla chyba a provést sanaci. 7) Výskyt vlhkosti solí a plísní je dalším případem dalekosáhlejšího problému. Zde také není na vině jen omítka jako taková, ale špatné řešení navazujících konstrukcí. Voda může zdivem do suterénu pronikat špatně provedenou nebo již nefunkční hydroizolací. Zatékání z důvodu špatného odvodnění terénu a další bylo popisováno ve vlhkostní zátěži kapitola 4. Voda s sebou nese různé chemické sloučeniny, které se v konstrukci vysolují a růstem poškozují kapiláry. Jak již víme, s vlhkostí při příznivé teplotě nastupují také plísně. Sanační omítky založené na pomalé a vícevrstvé aplikaci jsou jen doprovodným řešením. Díky prodyšnému kapilárnímu systému voda dobře odchází z konstrukce, aniž by se hromadila pod omítkou. Sanačních omítek je více typů, liší se především velikostí pórů, kterými voda odchází. Každý typ soli nabývá na objemu jiným způsobem.
Obrázek č. 7.3 Solný výkvět na omítce
90
Zdroj: Nazeleno.cz: Stavba a rekonstrukce. [online]. [cit. 2014-04-22]. Dostupné z: http://www.nazeleno.cz/stavba/izolace/jak-na-vlhke-zdivo-priciny-a-reseni-vlhkosti-vdome.aspx
Vody kyselé obsahují volný oxid uhličitý vázaný na kyselinu uhličitou. Reaguje s vápennou složkou malty a způsobuje měknutí. Dříve se obsypávaly základy vápnem z důvodu neutralizace. Vody síranové jsou kyselé deště, obsahující oxidy síry, reagují s vodou za vzniku kyseliny siřičité. Při reakci s pojivem na bázi cementu vznikají nebezpečné soli (etringit, cementový bacil). Při růstu krystalů těchto solí dochází k velkému zvětšení objemu a poškození zdiva i omítky. Vody hladové jsou hladové z důvodu, že vyluhují minerály z konstrukcí a oslabují je. Jsou nenasycené, neobsahují žádné soli.
Obrázek č. 7.4 Rozdíl mezi běžnou a sanační omítkou
91
zdroj: JakBydlet.cz: Jednovrstvá sanační omítka. [online]. [cit. 2014-04-22]. Dostupné z: http://www.jakbydlet.cz/clanek/450_jednovrstva-sanacni-omitka.aspx
7.2 Nátěry Nátěry tvoří tenkou ochranou a finální estetickou vrstvu. Jejich funkcí je chránit podklad, doplňovat a zlepšovat jeho vlastnosti. Liší se, podle toho na jaký typ podkladu se aplikují, také svou odolností vůči nepříznivým vlivům, účelem, pro který jsou vyrobené a trvanlivostí. V dnešní době existují nátěry na všechny různé typy výrobků. Nás budou nejvíce zajímat nátěry pro kovy, dřevo a na silikáty. Pro všechny nátěry platí, že povrch musí být čistý a odmaštěný. Když zvolíme nevhodný nátěr, můžeme tím negativně ovlivnit životnost celé konstrukce. Nejdůležitější je správně připravený podklad a volba přípravku. Pokud natíráme konstrukci celoplošně, musíme zvážit, jestli nebude nátěr příliš bránit prostupu vodních par. Páry se mohou hromadit a poškozovat jiné části konstrukce.
92
7.2.1 Nátěry pro kovy V interiéru tvoří spíše estetickou funkci, v exteriéru ovšem slouží jako ochrana proti vodě. Kovy běžně používané jako ocel nebo železo nejsou proti korozi odolné. Nátěry se aplikují ve více vrstvách a s různou odolností, která je obvykle úměrná ceně. Pokud je nátěr již popraskaný v důsledku například teplotních změn, je správné celý povrch obrousit, odmastit a provést vše znovu. Další vrstvy aplikujeme ještě před skončením životnosti.
7.2.2 Nátěry na dřevo Dřevěné neošetřené výrobky podléhají velice rychle biokorozi. V exteriéru samozřejmě rychleji pokud jsou vystaveny vodě. V interiéru však může být dřevo také napadeno, protože i zde se mohou vytvořit příhodné podmínky pro houby a dřevokazný hmyz. Ještě před zabudováním ošetřujeme proti biologickým škůdcům, případně proti požáru, je-li to nezbytné. Ošetřeny by měli být nosné i nenosné části budovy. Od nosných sloupů a trámů až po obklady a podhledy ze dřeva.
7.2.3 Nátěry na beton a omítky (silikáty) Nejběžnější úpravou po zhotovení omítky bývá nátěr na bázi silikátových pojiv a příměsí zajišťující proti plísňové a krycí účinky (primalex). Je možné také použít směs například hašeného vápna na dezinfekci stěn. Hašené vápno je silně zásaditý hydroxid vápenatý. U takto aplikovaných celoplošných nátěrů je třeba zhodnotit propustnost vodních par. Když je nátěr neprodyšný, může zadržovat vlhkost nebo přímo vodu v místech, která jsou nevhodná. Malby fasády se během užívání objektu opakují. Jednak kvůli zlepšení zašlého nátěru a také kvůli dezinfekci ploch.
7.3 Tapety Tapety jsou povrchovou úpravou, která se lepí k podkladu. Mohou být papírové či tkané na bázi PVC. Mohou se lišit tloušťkou a barevným provedením. Stejně jako u maleb a nátěrů je nejdůležitější podklad. Musí být odmaštěný, rovný a vhodný pro aplikaci
93
lepidla. Lepidlo spojuje chemicky tapetu s podkladem. V interiéru mohou být namáhány zvýšenou vlhkostí. Mohou to být běžné vodní páry ale také zatékající voda, která se projevuje neestetickými mapami. Často jsou ještě během delší doby doplněny plísněmi. V takovém případě nejen vyměníme tapety, ale odstraníme příčinu vlhkosti. To je případ hlavně papírových tapet. Ale i neprodyšné vrstvy na bázi PVC mohou skrývat stejný problém, který není na první pohled vidět. Dále mohou být namáhány mechanicky během běžného denního provozu. Podle toho je třeba výrobek správně vybrat.
7.4 Lehké podlahové krytiny Jedná se o povrchovou a velmi oblíbenou úpravu podlahy. Jsou snadno umyvatelné, odolné vůči mechanickým vlivům a cenově dostupné. Lehké podlahové krytiny se jako většina výrobků prodávají v různých barvách, vzorech a tloušťkách. Hmotnost je relativně nízká (od 2 - 4,5 kg/m2), tedy i manipulace je poměrně snadná ve srovnání s dlažbou.
7.4.1 Krytiny na bázi PVC Problém může nastat při kombinaci s ocelovými prvky. PVC obsahuje rozpouštědlo a dochází k chemické reakci způsobující degradaci oceli. Nebezpečí vzniká rovněž při požáru, kdy se dostanou do vzduchu nebezpečné zplodiny. Při montáži podlahové krytiny tohoto typu platí podobná pravidla jako při ostatních povrchových úpravách. Podklad musí být vyzrálý, pevný, rovný a čistý. Linoleum lepíme lepidlem na bázi etanolu v tloušťkách podle výrobce. Lepení je zvláště důležité u více zatížených a větších ploch (cca 20 m2 a více). Postupujeme po jednotlivých pásech, které lepíme k podkladu. Důsledné lepení a teplotní a vlhkostní stálost podkladní vrstvy i místnosti jsou nutností. Nedodržíme-li technologický postup nebo nutné okolní podmínky, vystavujeme se riziku špatného chemického spojení krytiny s podkladem. Oprava pokud je nezbytná, spočívá ve výměně části nebo celého povrchu.
Obrázek č. 7.5 Montáž podlahové krytiny z PVC
94
Zdroj: StrakaBARVY: Pokládka. [online]. [cit. 2014-04-22]. Dostupné z: http://www.strakabarvy.cz/podlahy/pokladka.html
7.4.2 Marmoleum Je směsí pryskyřice, dřevní moučky, lněného oleje a dalších příměsí. Montáž a funkce je stejná jako u podlahové krytiny z PVC. Je však méně nebezpečné v případě požáru a nereaguje negativně s ocelí. Ostatní zásady ohledně montáže a poruch jsou obdobné.
7.4.3 Laminátové desky Jsou to výrobky s kompozitního vrstveného materiálu slepeného pryskyřicemi na různých bázích (např. polyester, epoxid). Vrstvením materiálu a lepením přes sebe ve vrstvách vznikají jedinečné vlastnosti, zejména jako jsou odolnost vůči teplotním změnám či mechanická odolnost. Desky se vyrábějí v menších formátech, které se montují na pero-drážku, na podkladu jsou pouze položeny a mohou dilatovat. Poruchovost při rovném a vyschlém podkladu a odpovídajícím zatížení je minimální.
95
Obrázek č. 7.6 Nejvyšší dovolená vlhkost potěru před pokládkou nášlapné vrstvy dle ČSN 74 4505 Nášlapná vrstva
Cementový potěr
Anhydritový potěr
Kamenná nebo keramická dlažba
5,0 %
0,5 %
Lité podlahoviny na bázi cementu
5,0 %
Nelze provádět
Syntetické lité podlahoviny
4,0 %
0,5 %
Paropropustné textilie
5,0 %
1,0 %
PVC, linoleum, gume, korek
3,5 %
0,5 %
Dřevěné podlahy, parkety, laminátové podlahoviny
2,5 %
0,5 %
Zdroj: JakBydlet.cz: Jednovrstvá sanační omítka. [online]. [cit. 2014-04-22]. Dostupné z: http://www.jakbydlet.cz/clanek/450_jednovrstva-sanacni-omitka.aspx
STUDIJNÍ MATERIÁLY Červenka, L., 2008. Obvodové konstrukce panelových budov. Poruchy staveb. Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-2471762-3. Solař, J., 2008. Poruchy a rekonstrukce zděných staveb. Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-247-2672-4.
OTÁZKY A ÚKOLY 1. Jakou funkci mají nátěry? 2. Jaký nátěr bývá nejběžnější po zhotovení omítky? 3. Čím jsou nejvíce namáhány tapety v interiéru?
96
4. Vyjmenujte některé lehké podlahové krytiny a proveďte jejich základní charakteristiku.
KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK 1.
viz. výklad
2.
viz. výklad
3.
viz. výklad
4.
viz. výklad
97
8. Poruchy a sanace venkovních ploch, restaurátorské práce
KLÍČOVÉ POJMY Omítání, vzdušné vápno, hydraulické vápno, sádra, hliněné omítky, kamenivo, voda, sanace historických omítek.
CÍLE KAPITOLY -
Seznámit se se základními pojivy
-
Seznámit se s dalšími složkami omítkové směsi
-
Seznámit se se sanací historických omítek
ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 10 hodin
VÝKLAD Omítání venkovních stěn je v českých zemích historickou záležitostí. Už od dob gotiky se venkovní obvodové zdivo opatřovalo jednovrstvou omítkou. Účelem bylo stejně jako dnes, ochránit konstrukci před nepříznivými vlivy vnějšího prostředí a stavbu esteticky doladit. Omítka je maltová směs vody tvořená pojivem, kamenivem, vodou a dalšími přísadami. V minulé kapitole byly popsány nároky na podklad, technologickou kázeň a vady vznikající nedodržováním těchto zásad. Pro venkovní omítky to platí rovněž jen s rozdílem, že jsou podstatně více namáhány. Pro odolnost
98
omítky, vystavené teplotní, vlhkostní a chemické zátěži v exteriéru, je stěžejní pojivová složka. Nyní si rozebereme základní pojiva. Používaná v dřívějších dobách před výrobou suchých maltových směsí.
8.1 Základní historická pojiva 8.1.1 Vzdušné vápno Vyrábí se pálením vápenců okolo 1000 až 1100 °C. Vápna pálená na vyšší teploty hydratují pomaleji v důsledku snížení měrného povrchu. Tento oxid vápenatý smícháme s vodou za vzniku hydroxidu vápenatého. Tomuto procesu za vysokého vývinu tepla se říká hašení vápna. Během hašení by neměla teplota přesáhnout 100 °C, protože dojde k takzvanému spálení vápna. Zrna vápna se na povrchu spečou a uvnitř nedohasí. Vápno má malou vydatnost a nízkou plastičnost. Kvalita výpalu má také vliv na výslednou omítku. Špatně vypálené maltoviny se špatně vážou na podklad a nejsou dostatečně odolné. Navíc nevyhašená zrna reagují při působení vlhkosti na fasádu a dohašují se v průběhu své životnosti. Výsledkem je jev, kterému říkáme vystřelování omítek. Vzniklá kaše se po vyhašení přepustí do jámy a nechá odležet. Odležení je nutné a jeho doba se pohybuje od 6 měsíců po několik let. Záleží na typu následných prací a surovinách. Proces tvrdnutí vápna se nazývá karbonatace. Jde o reakci hydroxidu vápenatého se vzdušným oxidem uhličitým. Proces probíhá pomalu a je řízen difúzí oxidu v porézním systému omítky. PH zabudované malty je 12,45, zatímco po proběhlé karbonataci jen pH 8,3. Jde o působení kyselých sloučenin v ovzduší, které reagují se vzniklým uhličitanem vápenatým. Vápenné maltoviny jsou velmi citlivé na působení kyselin, například v podobě dešťů obsahujících oxidy síry. Důsledkem je oslabení omítek a snížení jejich životnosti. Kvalita vápenných omítek závisí na kvalitě surovin, kvalitě podkladu, nasákavosti podkladu, teplotě okolí, koncentraci oxidu uhličitého v ovzduší, tloušťce omítky, ošetření omítky.
8.1.2 Hydraulické vápno Hydraulické vápno je též nazývané vodní, má schopnost tvrdnout i ve vlhku a pod vodou, je to tedy hydraulické pojivo na rozdíl od vzdušného vápna. Přirozeně
99
hydraulické vápno se vyrábí pálením vápenců s obsahem jílů (10 – 25 %) při teplotách 900 – 1100 °C. Při výpalu dochází k rozkladu vápence na oxid vápenatý, jehož část reaguje s přítomnými jíly. Vzniklé sloučeniny jsou podobné sloučeninám portlandského cementu. Podle poměru hydroxidu vápenatého k hydraulickým sloučeninám se dělí vápno na silně, středně a slabě hydraulické. Silně hydraulické vápno má oxid vápenatý převážně vázán ve sloučeninách ale slabě a středně hydraulické vápno obsahuje volný oxid vápenatý, který je nutné vyhasit. Tvrdnutí probíhá částečně jako karbonatace a částečně hydraulické sloučeniny reagují s vodou za vzniku produktů, které po zatuhnutí na vzduchu jsou stálé i pod vodou. Silně hydraulická vápna se blíží vlastnostmi cementu. Liší se v koncentraci volného oxidu vápenatého, absenci sloučenin vznikajících až za teploty 1350 °C (mez slinutí). Omítky z hydraulického vápna jsou odolnější proti vnějším vlivům a dosahují vyšší pevnosti.
Obrázek č. 8.1 Moderní šachtová pec
100
Zdroj: Hornictví info: Příručka. [online]. [cit. 2014-04-23]. Dostupné z: http://www.hornictvi.info/prirucka/vapcem/31.JPG
8.1.3 Sádra Výroba sádry je založena na schopnosti sádrovce uvolňovat vodu při zahřátí. Hydratace sádry je proces opačný. V zásadě mohou vznikat dva druhy sádry. ALFA sádra charakteristická vysokými pevnostmi (v tlaku až 50 MPa) a BETA sádra dosahující pevnosti kolem 25 MPa v tlaku. U obou typů se jedná o sádru rychle tuhnoucí, protože proces tuhnutí je velmi rychlý. Sádra pomalu tuhnoucí je směsí anhydritu a oxidu vápenatého. Výhodou sádrového pojiva je dosažení úplné hydratace v krátkém čase s úplnou pevností (do 3 dnů). Mezi nevýhody patří například schopnost vázat vodu z okolí, tudíž se nehodí do vlhkých prostor s vlhkostí nad 75 %.
8.1.4 Hliněné omítky Hliněné omítky patří mezi nejstarší typy omítek. Jsou to jíly ve formě hlín. Anorganické jíly se míchají s vodou, ve které bobtnají a nerozpouštějí se. Charakteristické jsou svojí plastičností, dobrou zpracovatelností, ale také velkým smrštěním při vysychání. Tomuto jevu zabraňují neplastické složky obsažené v hliněné směsi, jako je například křemičitý písek. Pro ještě vyšší odolnost proti tahovým napětím se používala sláma, jehličí, plevy a podobně.
8.2 Další složky omítkové směsi 8.2.1 Kamenivo Další složkou směsi je kamenivo neboli obecně plnivo. V podstatě tvoří strukturu maltové směsi a je pospojováno pojivem. Pojiva by mělo být tolik, aby dobře spojilo jednotlivá zrnka písku. Zároveň by ho nemělo být mnoho kvůli velkému smrštění a vysoké ceně. Kamenivo musí splňovat tvarové a pevnostní požadavky. Křivka zrnitosti by měla být spojitá. Při sanacích historických omítek se provádějí průzkumy a odběry vzorků. Na základě výsledků se stanoví frakce a druh kameniva.
101
8.2.2 Voda Celá směs pojiva a kameniva se aktivuje díky smísení s vodou. Její množství a kvalita ovlivní výslednou omítku. Dojde k chemické reakci-hydrataci. Z toho vyplývá, že vody musí být nejlépe jen tolik, aby proběhla hydratace správně. Při malém množství vody nebude omítková směs dostatečně hydratována a nezíská požadované vlastnosti. Při velkém podílu vody hrozí smršťování a trhliny při vysychání. Dalším faktorem je složení záměsové vody. Nesmí obsahovat nadměrné množství chloridů, kyselých sloučenin a organických látek, které by omítku negativně ovlivňovali.
8.3 Sanace historických omítek Vždy záleží na historické hodnotě omítky, budovy celkově a na míře poškození. Ze všeho nejdříve musíme provést průzkum fasády zhodnotit závady a příčiny jejich vzniku. Provedeme tedy poklep a drobný odběr vzorků. Pokud omítka odolává poklepání a nedrolí se v ruce, není obvykle nutné ji odstranit celou. Tuto činnost provádíme na více namáhaných místech fasády, tedy na nárožích, římsách, kolem oken a podobně. Vyskytují-li se trhliny nebo lokální vlhká místa například kolem kotlíků okapů, odstraníme příčinu výměnou klempířských prvků a omítku vyspravíme. U trhlin určíme příčinu poruchy a rovněž ji vyspravíme. Při nanášení nové omítky dbáme na to, aby byl zachován původní ráz budovy. Snažíme se tedy materiál na maltovou směs co nejvíce zachovat podle původních postupů ale vždy tak, aby nebyla ohrožena životnost díla. Chybou právě často bývá použití průmyslových maltových směsí, se kterými se sice lépe pracuje, ale neodpovídají zrnitostí písku, použitým pojivem, barvou a podobně. Většina firem s nimi ale běžně pracuje. Pro každé historické období, sloh bývá typické jiné složení maltovin, a proto výsledek může být často pro investora zklamáním. Musíme si ale také uvědomit, že směsi používané před mnoha staletími nebyly vystaveny agresivnímu ovzduší, které dnes převládá. Není tedy dobré použít například u rekonstrukce vápenné omítky původně ze vzdušného vápna opět stejnou směs bez dalších přísad. Odolnost fasády je nízká a riziko působení vlhkosti nebo kyselých
102
dešťů vysoké. Snažíme se tedy o kompromis. Je důležité, aby se celého procesu průzkumu a postupu sanací, účastnili projektanti, památkáři, investoři i dodavatelé. Jen tak je možné dospět k uspokojivým výsledkům. Jestliže má omítka více vrstev, není vždy vhodné pustit se do bezhlavého odkrývání spodní vrstvy. Nemusí se vše správně podařit. Může dojít k poškození a také malba, která původně vypadala hodnotně, se nemusí k výslednému výrazu objektu hodit. Navíc po vystavení vlivu prostředí může dojít v důsledku chemických reakcí a slunečního svitu ke změnám barev. Řešením může být i provedení fotodokumentace a přemalování díla na novou vrstvu omítky s vyšší odolností. Fasády, které jsou degradované vlhkostí a zasolením natolik, že nemohou plnit svou funkci, odstraníme a nahradíme je novými. Ohrožené jsou samozřejmě omítky v suterénu a blízko shromažďující se vody. K odstranění příčin těchto poruch provádíme průzkum zasolení, který odhalí míru a typ salinity. To je nezbytné pro volbu sanační omítky a další postup. Růst krystalů solí poškozuje svými strukturami i zdivo, zvláště síranové soli. Potom zjišťujeme, zda nedošlo ke snížení pevnosti podkladu. Náchylnější jsou materiály porézní a nasákavé. Degradované zdivo je buď zpevněno nebo nahrazeno odolnějšími zdícími prvky. Postižené části objektu jsou zbavovány vniklé vlhkosti odvětráním a zabráněním přístupu nové vlhkosti. Možností jsou metody mechanické jako je podřezání zdiva nebo metody chemické jako aplikace emulze odpuzující vodu. U vícevrstvých omítek odstraníme jen nejvíce poškozená souvrství a podklad zpevníme injektováním na bázi vápenného mléka nebo barytové vody. Injektáže se často opakují v časových intervalech. Konkrétní postup by měl určit odborník v rámci prováděného průzkumu. Tyto postupy jsou nákladné a časově náročné. Aplikujeme je jen na potřebných místech a u fasád s vysokou historickou hodnotou. V návaznosti na konzervaci nebo restaurování omítky je dobré vyřešit i související problémy, tj. výměnu nefunkčních klempířských prvků, aplikaci ochranných, ale prodyšných nátěrů na fasádu, od spádování okolních ploch od obvodových stěn, instalaci bariér proti ptactvu na parapety a římsy atd. Jen komplexní řešení jsou opravdu funkční.
Obrázek č. 8.2 Restaurování maleb na třetím nádvoří zámku v Českém Krumlově
103
Zdroj: Město Český Krumlov: Státní hrad a zámek Český Krumlov. [online]. [cit. 2014-0423]. Dostupné z: http://www.castle.ckrumlov.cz/docs/cz/zamek_3nadvori_restma.xml
Na výše uvedeném obrázku dochází k restaurování dobové renesanční malby, která byla v některých místech pouze domalována. Na jiných částech, kde byla provedena nová omítka, byla provedena malba zcela nová dle dobových podkladů.
Obrázek č. 8.3 Rekonstrukce poškozených částí omítek na třetím nádvoří zámku Český Krumlov
104
Zdroj: Město Český Krumlov: Státní hrad a zámek Český Krumlov. [online]. [cit. 2014-0423]. Dostupné z: http://www.castle.ckrumlov.cz/docs/cz/zamek_3nadvori_restma.xml
Na výše zobrazeném obrázku č. 8.3 vidíme nanášení omítky na dostatečně pevnou podkladní vrstvu. Na finální vrstvu bude restaurována nová malba podle původní dokumentace.
Příklad prováděné sanace ostatních ploch: 1. dlažba a povrchy na zemi - nadměrně poškozené kamenné prvky mohou být vyměněny. Křivé a propadlé plochy můžeme vyrovnat a lépe spádovat. Při degradaci biologickými činiteli povrch očistíme a opatříme ochranným konzervačním nátěrem.
105
2. dveře, okna a kovářské výrobky – vždy záleží na stavu, ve kterém se objekt nachází. Pokud nemohou být vyměněny pro svou vysokou historickou hodnotu, je nutné je restaurovat. Jednotlivé části se vymění, repasují a nakonec impregnují odborným restaurátorským postupem. Nově vzniklý prvek se osadí na své místo. Mříže a umělecké kování může být očištěno a naimpregnováno. V případě, že se nezachovalo a jeho hodnota je vysoká, je zhotovena replika a poté je osazena na své místo. Vyhnilé části určené pro kotvení se obvykle vyměňují, aby bylo dosaženo pevného uložení ve zdivu. 3. ostění oken a dveří - v případě menšího poškození stačí povrchy očistit a impregnovat. Pokud je nemožná jakákoliv záchrana, rovněž se zhotoví replika původního prvku.
STUDIJNÍ MATERIÁLY Červenka, L., 2008. Obvodové konstrukce panelových budov. Poruchy staveb. Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-2471762-3. Solař, J., 2008. Poruchy a rekonstrukce zděných staveb. Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-247-2672-4.
OTÁZKY A ÚKOLY 1. Co označuje pojem spálení vápna? 2. Co je proces hydratace sádry? 3. Jaká jsou plniva do omítkových směsí? 4. Popište, jak se provádí sanace historických omítek.
106
KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK 1. viz. výklad 2. viz. výklad 3. viz. výklad 4. viz. výklad
107
9. Přirozené a nucené větrání staveb a konstrukcí, důsledky změny systému větrání
KLÍČOVÉ POJMY Výměna vzduchu, větrání přirozené, větrání nucené, větrání obytných budov, vzduchoizolační technika.
CÍLE KAPITOLY -
Seznámit se s přirozením větráním staveb
-
Seznámit se s nuceným větráním staveb
-
Seznámit se požadavky na výměnu vzduchu ve stavbách
-
Seznámit se s vzduchoizolačními metodami
ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 10 hodin
VÝKLAD Výměna vzduchu, ke které během větrání určitého prostoru dochází, je důležitá pro zdraví živočichů a rostlin v těchto prostorách, ale také pro správnou funkci okolních konstrukcí. Z místností se dostávají škodlivé plyny a přebytečná vlhkost v podobě
108
vodních par. Vlhkost napomáhá vzniku škodlivých plísní a zhoršuje vlastnosti materiálů zabudovaných v konstrukci. Škodlivé plyny spolu s mikroby a nedostatkem kyslíku neblaze působí na zdraví lidského organismu. Cílem výměny vzduchu je dosáhnout přijatelné tepelně vlhkostní rovnováhy. Větrání se podle základního rozdělení dle normy ČSN EN 15665/Z1 rozlišuje na přirozené a nucené.
9.1 Větrání přirozené Přirozené větrání je proces, při kterém dochází k odvětrání v důsledku působení atmosférických vlivů při působení větru, rozdílem teplot, komínovým efektem atd. Není zapotřebí žádného zdroje, který by vzduch přiváděl nebo odváděl. Může k němu docházet například infiltrací kvůli netěsnosti obalových konstrukcí, okenními otvory nebo šachtou v důsledku komínového efektu. Například při zvýšení tlaku větru dochází na návětrné straně k přetlaku a na závětrné k podtlaku. Výhodou je, že můžeme tento způsob využít bez našeho úsilí. Nevýhodu ovšem zůstává, že závisí na vnějších vlivech, které nemůžeme ovlivnit.
Obrázek č. 9.1 Přirozené větrání
zdroj: Energetický poradce PRE: Úspory energie. [online]. [cit. 2014-04-24]. Dostupné z: http://www.energetickyporadce.cz/cs/uspory-energie/klimatizace-a-rekuperace/
109
9.2 Větrání nucené Při tomto typu větrání je zapojen prvek nejčastěji ventilátor, který vzduch uměle ventiluje obvykle systémem větracích kanálů nebo potrubí. Podle polohy potrubí může být vodorovné nebo vertikální, podle umístění ventilátoru přetlakové, rovnotlaké nebo podtlakové. Přirozené a nucené větrání lze různě kombinovat, aby došlo ke zvýšení efektivity a úspoře finančních prostředků. Také je často využíváno teploty vnitřního vzduchu v takzvaných rekuperačních jednotkách.
Obrázek č. 9.2 Nucené větrání
Zdroj: ASB-portal.cz: tzb. [online]. [cit. 2014-04-24]. Dostupné z: http://www.asbportal.cz/tzb/vetrani-a-klimatizace/typy-avlastnosti-vetracich-systemu-vrodinnychdomech
110
Na obrázku č. 9.2 je systém nuceného větrání v objektu rodinného domu. Tento typ odvětrání se většinou uplatňuje v pasivních objektech, kde není možné větrání přirozené. Těsnost obálky budovy u těchto objektu je podstatně vyšší.
Obrázek č. 9.3 Požadavky na větrání obytných budov
zdroj: ASB-portal.cz: tzb. [online]. [cit. 2014-04-24]. Dostupné z: http://www.asbportal.cz/tzb/vetrani-a-klimatizace/nove-pozadavky-na-vetrani-obytnych-budov
9.3 Požadavky na výměnu vzduchu Požadavky na výměnu vzduchu se liší dle následujících specifik: 1) dle počtu osob – čím více osob a živočichů či rostlin se v prostoru vyskytuje, tím musí být výměna vzduchu intenzivnější a častější. Pokud nelze zajistit potřebný objem vzduchu přirozenou cestou, používá se větrání nucené. 2) dle typu objektu – u běžných rodinných domů obvykle vystačíme s přirozeným větráním, ovšem u náročnějších budov kombinujeme s řízeným, nuceným větráním. Příkladem jsou pasivní domy nebo objekty s vysokými nároky na výměnu vzduchu. Takovými budovami jsou nemocnice, obchodní domy, divadla atd. Zde bývá větrání řešeno současně s vytápěním. V samostatných místnostech jsou zřizovány strojovny vzduchotechniky, které zajišťují chlazení, vytápění, rekuperaci případně i čištění vzduchu atd.
111
3) dle těsnosti obalových konstrukcí – konstrukce obalu budovy tvořená stěnami, okny, střešním pláštěm má určitou vzduchotěsnost. V rámci omezení tepelných ztrát požadujeme těsnost co nejvyšší. Pro budovu to znamená utěsnění všech spojů a mezer především mezi výplněmi otvorů a obvodovým pláštěm. Tímto budova přestává přirozeně větrat infiltrací, tedy drobnými netěsnostmi a musí se zvýšit větrání okny nebo nahradit přirozené větrání nuceným. V opačném případě riskujeme vznik plísní a zhoršení mikroklimatu jako celku. Vzduch se nasytí vodními párami a navíc je jeho pohyb minimální. Všechny tyto okolnosti nahrávají plísním, ale i mikrobiologické zátěži, která může poškodit lidský organismus. 4) dle klimatických podmínek – poloha objektu a jeho orientace ke světovým stranám je rovněž důležitým kritériem. Povětrnostní podmínky ovlivňují přirozené větrání, proto nesmějí být při návrhu budovy nikdy opomíjeny. Jedná se hlavně o intenzitu slunečního záření a o vítr. Místnosti situované na světové strany s vyšší sluneční intenzitou, jsou zejména v letních měsících více prohřívány a potřebují častější větrání. Tento efekt je umocněn velikostí a podílem prosklených ploch ve fasádě. Nejvíce s klimatických činitelů ovlivňuje větrání vítr, jeho účinek s rostoucí silou samozřejmě roste. Při účinku větru dochází k tlakovému rozdílu na stěnách fasády, na komínové hlavě, při otevřeném okně atd. Výměna vzduchu se děje rychleji a větrání může trvat kratší dobu, což je vždy efektivnější vzhledem k tepelným ztrátám. 5) dle stavu budovy – stavby především staršího data bývají často poškozeny vlhkostí, která je výsledkem mnohaletého působení, neodborných zásahů nebo nečinnosti. U těchto staveb je samozřejmostí časté větrání místností a jejich vytápění. Tyto činnosti sice zmírňují následky vlhkosti, ale často ne na správných místech a hlavně neřeší příčinu. Metod jak odstraňovat vlhkost z poškozeného zdiva je celá řada, každá má své výhody i nevýhody. Byly zmíněny metody chemické či mechanické. Další možností je odvětrání poškozených částí pomocí štol a kanálů vyústěných do prostoru. Jedná se o metodu vzduchoizolační.
112
9.4 Vzduchoizolační metoda Metoda je podrobně popsána ve skriptech (Doc. Ing. Petra Beneše, CSc., Sanace a adaptace budov, Modul1). Principem je oddělení zdrojů vlhkosti od stavebních konstrukcí pomocí provětrávané vzduchové dutiny. Například mezi zeminou a svislou suterénní stěnou. Vzduch, který proudí v této mezeře, odebírá difundující vlhkost a odvádí ji pryč z objektu do venkovního prostředí. Tato metoda není žádnou novinkou, již ve starověku či středověku najdeme zmínky o tomto řešení vlhkosti. Používání této metody se začalo vytrácet s nástupem průmyslové výroby asfaltových hydroizolačních pásů, u kterých se předpokládala lepší ochrana. Proudění vzduchu můžeme zajistit přirozené, tedy rozdílem výšek nasávacího a výdechového otvoru, anebo nucené s ventilátorem. Výhodou prvního řešení je funkčnost i bez přičinění člověka, ale nevýhodou je menší efektivita. Zapojením ventilátoru zajistíme stálý a vyrovnaný chod ovšem za cenu možných poruch.
9.4.1 Zásady návrhu při použití metody vzduchoizolační: 1) V případě přirozeného oběhu vzduchu umisťujeme nasávací i výdechové otvory do vnějšího prostředí. 2) Vstupní (nasávací) otvor situujeme na návětrné straně a výdechový na závětrné. 3) Rozdíl výšek mezi nasávacím a výdechovými otvory má být co nejvyšší, minimálně však tři metry. 4) Plocha otvorů musí být minimálně 0,01 m2 a opatřují se mřížkou, tvar může být kruhový i čtvercový. 5) Každý vzduchoizolační systém má mít minimálně jeden nasávací a jeden výdechový otvor. 6) Dna větracích kanálů je nutné odvodnit.
113
7) Z povrchu zdiva otlučeme omítku a proškrábeme spáry. Pokud omítáme znovu, tak jen prodyšnou omítací směsí. Je to z důvodu snadnějšího transportu vlhkosti do odvětrávacího kanálu. 8) Hloubka dna kanálu je limitována hloubkou založení kvůli promrzání základové spáry. 9) Spolu s kanálem ukládáme do štěrku i drenážní potrubí. 10) Pokud je navrženo větrání nucené s ventilátorem, mělo by se specifikovat vlastním projektem.
Proti ostatním způsobům řešícím zvýšenou vlhkost je metoda vzduchoizolační podstatně levnější, funguje s minimální údržbou neustále, nemá žádné negativní vlivy na okolní prostředí. Používá se až do vlhkosti 8 – 9 %. Mezi její nevýhody patří výrazně menší pokles vlhkosti v závislosti na čase. U řady rekonstrukcí je výhodné jednotlivé metody vzájemně kombinovat a dosáhnout komplexního a co nejpřijatelnějšího řešení. Například v některých částech objektu může stačit pouze odvodnění okolních ploch. Na části s dobrým přístupem z exteriéru se použije v kombinaci se vzduchoizolační metodou. V místech, kde není potřebná hloubka k provedení této metody, se do zdiva aplikují ocelové plechy. Tyto plechy pokud to typ zdiva umožní, oddělí vrchní stavbu od podmáčeného základu. Vždy se snažíme o dosažení kompromisu mezi cenou a efektivitou. Z hlediska místa provedení dělíme řešení na provětrávané štoly, provětrávané sokly, provětrávané podlahy a vzduchové dutiny v interiéru.
9.4.2 Provětrávané štoly Jedná se o vzduchovou dutinu podél základů a stěn, která je oddělí od okolní vlhké zeminy. Může být chráněna proti zemní vlhkosti pomocí hydroizolačních pásů nebo impregnačních nátěrů. Přiváděcí otvory musí být umístěny tak, aby nepřivedly dešťovou vodu nebo nezafoukaly sněhem. Odváděcí otvory mohou být napojeny i na nepoužívané průduchy komínu, což zvýší tah a ušetří práci. Vždy jsou na střeše nebo
114
fasádě opatřeny ochranou stříškou proti zatečení vody. V případě odvětrání základu musí být štola po obou stranách a pro každou zvlášť musí být zhotoveny samostatné přiváděcí a odváděcí otvory. Odvětrána by měla být co největší možná vlhkostí zasažená část svislé konstrukce. Počet a velikost otvorů závisí na výškovém rozdílu tvaru a velikosti štoly.
Obrázek č. 9.4 Odvětrávací štola
zdroj: vlastní
9.4.3 Provětrávací sokly Princip je obdobný jako u štol, jedná se o provětrávanou mezeru širokou minimálně 50 mm. Stávající sokl se oseká podle potřeby a zanechá bez úpravy. Vysekaná dutina nesmí být natolik velká, aby ohrozila stabilitu objektu po statické stránce. Nový
115
sokl se vyzdí v popředí na hydroizolační pás. Dbáme na to, abychom novou hydroizolací nezabránily vlhkosti ve starém zdivu přejít do dutiny. Je vhodné, aby okolní terén navazující na sokl byl, pokud je to možné, odspádován od soklu do okolí.
Obrázek č. 9.5 Odvětrávací sokl
zdroj: vlastní
Pokud je vyústění dostatečně vysoko, přívodní otvor může být v soklu výše než odvodní z důvodu odstřikování vody od chodníku od prudkého deště nebo jedoucích aut. Sokl může být i zavěšen. Přívodní otvor u styku s vodorovnou plochou a odvodní v horní části soklu. Toto řešení ale má svá rizika. Spodní otvor se často ucpává nečistotami, a pokud nezůstane čistý, výsledný tah není tak velký.
116
9.4.4 Provětrávané podlahy Cílem je odvětrat vlhkost nacházející se pod půdorysnou plochou místností a zároveň zabránit jejímu pronikání do těchto místností. Řešením tedy je opět systém propojených kanálků, jimiž pod objektem proudí vzduch a odnáší s sebou vlhkost. Častým problémem na stavbách bývá nekomplexní přístup k problematice vlhkosti v podloží, například položení nové podlahy na starou nebo zhotovení nové izolované podlahy ale neřešení vlhkosti ve stěnách. Důsledkem je, že po několika letech jsou organické vrstvy podlahy zničené a vlhkost vyhnána do stěn. Řešením může být vhodně odvětraná plocha pomocí drenáže ve štěrkovém polštáři. Efektivnější jsou plastové tvarovky typu iglů, které vytváří soustavu drénů. Platí princip rozdílné výšky nasávacích a výstupních otvorů. Tyto tvarovky jsou vhodné i k odvětrání radonu a vedení inženýrských sítí.
Obrázek č. 9.6 Odvětrávání podlahy
117
Zdroj: Provětrávané podlahy IGLU a IGLU+: Provětrané podlahy. [online]. [cit. 2014-0424]. Dostupné z: http://www.vzduchovaizolace.cz/
9.4.5 Vzduchové dutiny v interiéru Jestliže se nachází vlhkost na stěně v interiéru, jedním z mnoha řešení může být postavení předstěny, která bude mít vstupní a výstupní otvor. Tuto stěnu můžeme povrchově upravit, aniž bychom uzamkli vlhkost v poškozené stěně. Nevýhodou je zmenšení vnitřního prostoru místnosti. Rozhodně je to lepší řešení než upravovat vlhkou stěnu obkladem nebo neprodyšnými nátěry. Vlhkost nebude vidět, ale vystoupí výše a zavlhčí další část konstrukce, protože přes novou neprodyšnou úpravu nebude moci ven.
Obrázek č. 9.7 Odvětrání stěny v interiéru
118
zdroj: vlastní
Na výše uvedeném obrázku č. 9.7 vidíme případ odvětrání do interiéru. Pokud není jiná možnost lze toto řešení akceptovat. Například v suterénu, kde není možné vrtat přes další patra nebo hluboko pod vrstvou zeminy atd. Vždy je ale lepší odvést vzduch do exteriéru. Když provedeme předstěnu ze sádrokartonu nebo obkladu kotveného na rošt, musíme dát pozor, aby rošt umožnil proudění vzduchu v mezeře. Je rovněž nutné použít materiály odolné proti vlhkosti.
STUDIJNÍ MATERIÁLY Červenka, L., 2008. Obvodové konstrukce panelových budov. Poruchy staveb. Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-247-
119
1762-3. Solař, J., 2008. Poruchy a rekonstrukce zděných staveb. Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-247-2672-4.
OTÁZKY A ÚKOLY 1. Jaké rozlišujeme větrání podle základního rozdělení dle normy ČSN EN 15665/Z1? 2. Jak se liší požadavky na výměnu vzduchu? 3. Vysvětlete vzduchoizolační metodu.
KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK 1. viz. výklad 2. viz. výklad 3. viz. výklad
120
10. Vady a opravy klempířských prací
KLÍČOVÉ POJMY Klempířské práce, chemická koroze, elektrochemická koroze, nedodržení sklonu, špatné kotvení, dilatace, oplechování, klempířské prvky, ucpání vtoků, sání větru.
CÍLE KAPITOLY - Seznámit se s vadami klempířských prací a jejich opravami
ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 10 hodin
VÝKLAD Klempířské práce definuje norma ČSN 73 36 10 navrhování klempířských konstrukcí. Jsou to konstrukce, které ukončují a chrání části staveb před nepříznivými vnějšími vlivy. Jejich poruchy mohou vzniknout při špatném navržení i při následné realizaci na stavbě. Poškození klempířských prvků nesmíme podcenit, neboť hrozí v první řadě pronikání vlhkosti do chráněných částí stavby. Vlhkost jak známo působí objemové změny materiálů, jejich degradaci a usnadní vstup biologickým škůdcům. Používání kovových výrobků při řešení detailů odvodnění má v našich zemích velkou tradici. Některé konstrukce zejména měděné se dochovali do současné doby a nebylo třeba ani zvláštních úprav. Dnes je na trhu řada materiálů na bázi kovových slitin
121
a umělých plastů s různými výhodami i nevýhodami. Mohlo by se tedy zdát, že máme úkol jednodušší než naši předchůdci. Nyní ukážeme a popíšeme základní vady vzniklé z návrhu a montáže klempířských prací včetně řešení možné sanace. Bude se jednat o typické části staveb, což představuje oplechování atik, parapetů, komína, okapní plechy u balkonů, střešní svody apod. Některé typy poruch jsou popsány ve skriptech: (Vady a poruchy stavebních konstrukcí, Nenosné konstrukce, Ing. Jana Pexová, 01/2009) dále odborný časopis Dektime 02/2007.
10.1 Nedodržení sklonu Každé oplechování má základní funkci, a tou je co nejsnadnější a nejrychlejší odvedení srážkové vody ze své plochy a ploch navazujících např. střešního pláště, balkonu atd. Aby byl zajištěn odtok vody, je minimální sklon 0,5 %, z praktického hlediska se doporučuje sklon vyšší. Projektová dokumentace často klempířské prvky řeší jen zběžně pokud vůbec a ponechává tak na realizační firmě celou problematiku. V důsledku spěchu a neodbornosti se prvek nějak osadí a tím je práce hotová. Zvláště u odvodnění větších a složitějších ploch, kde se zbíhají úžlabí, lemují komíny, se může stát, že spády jsou malé nebo jdou spádové roviny proti sobě. Plechy bývají různě vyboulené nebo poškozené v důsledku neodborné montáže. Všechny tyto jevy vedou ke kumulaci vody, která měla být odvedena, ta se hromadí a způsobuje degradaci, životnost tenkých plechů rapidně klesá. Řešení závisí na velikosti poškození, musíme zajistit odtok vody po neporušených prvcích. Někdy je nevyhnutelné provést celou práci znovu.
10.2 Špatné kotvení k podkladu a dilatace Podklad pro kotvení klempířského prvku musí být dostatečně pevný a soudržný s dalšími vrstvami stavby. Kotvení může být založeno na principu mechanickém nebo chemickém. Vždy volíme takové řešení, které prvek přikotví dostatečně pevně a hluboko. V případě mechanického řešení ale také umožní dilatovat během teplotní zátěže. Čím delší a rozměrnější je plocha oplechování, tím větší jsou síly způsobující
122
roztažení a smrštění. Mechanická kotva musí být použita dostatečně hluboká v odpovídajících pevnostech vzdálenostech. Zcela nevyhovující jsou vlhké plochy, kde hrozí smrštění v důsledku vysychání. Nevhodné jsou mastné a nezdrsněné povrchy zejména v případě chemického lepení.
Z hlediska větší dilatace jsou výhodnější
mechanické kotvy. Trvanlivost lepených spojů se předpokládá vysoká, ale prakticky se nepoužívá tak dlouho, abychom to posoudily. Rozhodně je ale lepení rychlejší a levnější.
Obrázek č. 10.1 Oplechování atik
Zdroj: Krytiny - Střechy: Oplechování atiky, navrhování klempířských prvků. [online]. [cit. 2014-04-24]. Dostupné z: http://www.krytiny-strechy.cz/technicke_info-knavrhovani-strech/oplechovani/oplechovani-atik-nadezdivek-serial-oplechovani/
Na výše uvedeném obrázku č. 10.1 je rozkreslené mechanické kotvení atikového klempířského prvku, podkladem je vyzrálý železobetonový věnec. Ten je dostatečně pevný, aby odolal napětí, které do kotev přenáší plech. Po zakotvení ocelových držáků se
123
navlékne pod správným spádem atikový plech. Podélně je dilatace umožněna pružným spojením jednotlivých plechů. Jednotlivé vzdálenosti a možnosti jsou v následujících tabulkách.
Tabulka č. 10.1 Zásady řešení klempířských prvků
Zdroj: časopis Dektime 02/2007
Na výše uvedeném obrázku jsou zobrazeny tabulky z návrhu normy ČSN 73 36 10, poučky mají informativní charakter, přesto jsou pro nás doporučením. Nedodržováním těchto zásad riskujeme poruchy, jejichž sanace mohou ve výsledku zahrnovat i opravy navazujících a dražších konstrukcí. Výsledkem špatného provedení dilatace nebo neprovedením dojde k deformaci a zvlnění prvků. Ty již neplní funkci, protože se poškodí a změní se jejich sklon. V případě velké zátěže dojde i k poškození podkladu, zejména pokud nebyl dostatečně pevný a kotvení bylo nekvalitní. V některých
124
případech jsou od teplotní roztažnosti poškozeny i okolní konstrukce, například parapet působící na ostění nebo atikový plech zboku tlačící na navazující stěnu atd. Někdy může stačit vyklepání plechů a částečná výměna, obvykle ale u rozměrnějších konstrukcí musí nastoupit komplexní oprava podkladu a zhotovení nového oplechování. Na teplotní roztažnost jsou náchylné zejména kovové výrobky, protože kovy vedou dobře teplo. V menší míře se tyto závady vyskytují u plastových výrobků.
Obrázek č. 10.2 Vada oplechování balkonu
Zdroj: IMateriály: Poruchy. [online]. [cit. 2014-04-24]. Dostupné z: http://imaterialy.dumabyt.cz/Poruchy/Previsle-a-zavesene-konstrukce.htm
Na obrázku č. 10.2 vidíme neoddělení balkonové okapnice a dalších kovových částí, které svou roztažností způsobily trhliny, opadání omítky a poruchy podkladu. V další fázi začíná pronikat voda, která při nízkých teplotách mrze a zvětšuje objem i
125
trhliny. Celý proces se tak umocní. Při příznivém počasí a nasycení vlhkostí se uchytí první zárodky mechů, lišejníků a trav. Sklon okapnice je rovněž velmi malý což celý stav zhoršuje. Řešením může být odstranění zábradlí a okapnice včetně vrstvy dlažby až na podklad. Zde se přesvědčíme, jestli byl problém jen v plechu nebo voda prosakuje zároveň porušenou nebo nesprávně umístěnou hydroizolací. Zhotovení správného souvrství je základem. Okapnice se provede s větším sklonem a z materiálu s menší roztažností. Zábradlí zakotvíme z přední strany, boční balkonovou stěnu nahradíme zábradlím, je-li to možné. Obezděné balkony jsou, jak ukázala minulost, velmi poruchovým řešením. Pokud to možné není, zhotovíme dilataci okapnice a stěny, následně překryjeme z boku dalším klempířským prvkem. Poruchy balkonů budou rozebrány podrobněji v další kapitole. Na dalším obrázku č. 10.3 vidíme prasklý pájený spoj odtokového žlabu. Příčinou byl buď vysoký rozdíl teplot při nedodržení dilatačního celku nebo neodborné pájení.
Obrázek č. 10.3 Prasklý okapní žlab
126
Zdroj: Ateliér DEK: Římsové žlaby. [online]. [cit. 2014-04-24]. Dostupné z: http://atelierdek.cz/node/198
10.3 Koroze oplechování Ke korozi dochází, pokud kov v prostředí reaguje s okolními látkami a vstupuje do stabilnějších sloučenin. Důsledkem je úbytek nebo přírůstek kovu, znehodnocení povrchu korozními sloučeninami a zhoršení mechanicko-fyzikálních vlastností. Rozlišujeme dva základní typy koroze chemickou a elektrolytickou (galvanickou).
10.3.1 Chemická koroze Jedná se o oxidační reakci, vzniká v elektricky nevodivém prostředí. Příkladem je chemická reakce železa s kyslíkem.
Výsledkem je vznik rzi, oslabení povrchu a v dlouhodobém časovém horizontu poruchy kovových částí stavby. Rozsah zasažení může být různý, koroze může mít různou hloubku. Degradaci ovlivňuje vlhkost, hrubost povrchu a Ph prostředí. Nechráněné části kovů reagují obvykle samovolně. Preventivním řešením je tedy ochranný nátěr nebo použití kovu, který si vytvoří vlastní ochrannou vrstvu jako na přiklad měď. Před použitím nátěru vždy pečlivě povrch očistíme a odmastíme. Pokud tak neučiníme, přilnutí nátěru nemusí být dostatečné a životnost se zkracuje. Nátěr se opakuje podle potřeby po určitých cyklech, neboť jeho účinnost je vždy omezená. Kyselé prostředí a vlhkost rovněž poškozují chemickým působením oplechování a navíc usnadňují nástup biokoroze. Drsný a hrubý povrch má větší reaktivní plochu a lépe se zde usadí škůdci.
127
10.3.2 Elektrochemická koroze Ke vzniku elektrochemické koroze musí existovat anoda a katoda dvou kovů a elektricky vodivé prostředí, elektrolyt, kdy nejběžnějším elektrolytem je voda. Na katodě dochází k neutralizaci a na anodě k rozpouštění kovu. Na stavbě vždy musíme dávat pozor, abychom nekombinovali vzájemně reagující prvky. Následující tabulky ukazují na problémy snášenlivosti klempířských výrobků.
Tabulka č. 10.2 Vzájemné ovlivňování vybraných kovů hliník olovo měď
zinek legovaný
korozivdzdorná
zinkový žárový povlak
titanem
ocel
oceli
ocel
hliník
+
o
-
+
+
+
-
olovo
o
+
+
+
+
o
-
měď
-
+
+
-
+
-
-
zinek legovaný titanem
+
+
-
+
+
+
-
korozivzdorná ocel
+
+
+
+
+
+
+
+
o
-
+
+
+
-
-
-
-
-
+
-
+
zinkový žárový povlak oceli ocel
Zdroj: DEKMETAL: Snášenlivost jednotlivých materiálů. [online]. [cit. 2014-04-24]. Dostupné z: http://dekmetal.cz/snasenlivost-jednotlivych-materialu-20
+
Materiály mohou být v kontaktu.
-
Kontakt materiálů je třeba vyloučit, výrazně se ovlivňují, k elektrolytické korozi dochází za přítomnosti vody.
o
Kontakt materiálů raději vyloučit.
V Tabulce 10.3 je uvedeno, zda mohou být materiály klempířských konstrukcí v kontaktu s vybranými materiály podkladních konstrukcí.
128
Tabulka č. 10.3 Snášenlivost jednotlivých materiálů hliník olovo měď konstrukce s pojivem
zinek legovaný
zinkový žárový
titanem
povlak oceli
ocel
korozivzdorná
organický
ocel
povrch plechu
-
-
+
-
-
+
+
?
-
+
+
-
-
-
+
?
-
-
+
-
-
-
+
?
dřevo pH < 4.5**
-
-
+
-
-
-
-
?
dřevo pH > 4.5**
+
+
+
+
+
+
+
?
cementovým* konstrukce s pojivem pojivem sádrovým* konstrukce s pojivem vápenným*
Zdroj: Zdroj: DEKMETAL: Snášenlivost jednotlivých materiálů. [online]. [cit. 2014-0424]. Dostupné z: http://dekmetal.cz/snasenlivost-jednotlivych-materialu-20
+
Materiály mohou být v kontaktu.
-
Kontakt materiálů je třeba vyloučit, výrazně se ovlivňují, k elektrolytické korozi dochází za přítomnosti vody.
*
Dřevo s pH > 4.5: například borovice lesní, borovice aljašská, smrk severský, buk, topol.
**
Dřevo s pH < 4.5: například jedle douglas, červený cedr, dub, kaštan, borovice přímořská, modřín evropský.
?
Možnost kontaktu s materiálem podkladu je třeba ověřit u výrobce povlakovaného plechu. 43 ČSN 73 3610
10.4 Ucpání vtoků Nefunkční odtoková soustava, jako jsou okapové svody, žlaby, okapové kotlíky a podobně, bývá častým jevem hlavně u staveb starších, které postrádají systematickou údržbu. Ucpání může vzniknout napadaným listím, zafoukaným materiálem, spadlými předměty. Ve velké míře přispívá i nedostatečný spád. Ten zpomaluje odtok vody. Okapy a žlaby podle potřeby průběžně čistíme a zároveň kontrolujeme, zda jsou dobře
129
připevněny, a jsou funkční jako v čase realizace. Pro příklad si představme okap ucpaný hnijícím listím. Nános znemožní odtok vody a funkčnost prvku. Tento stav poškozuje okolní konstrukce, protože voda stéká na části stavby, kde se s tím nepočítalo. Hromadění vody u vchodu, barevné mapy na fasádě atd. V mrazech navíc voda zvětšuje objem, trhá okap, namáhá kotvení a další části konstrukce, které se mohou narušit trhlinami. Navíc kyselé produkty listí nepříznivě ovlivní povrch okapu. I čistý a průchodný odtokový žlab může utrpět zamrznutím vody v zimním období. Všichni známe rampouchy visící z okapu, které mohou ohrozit chodce na chodníku. Tady je potřebné dbát už při návrhu na dostatečnou dimenzi jednotlivých prvků a na jejich dostatečný počet. Důležitý je také sklon okapu, aby voda odešla co nejrychleji. Dalším řešením jsou vyhřívané okapy.
Obrázek č. 10.4 Okap ucpaný ledem
Zdroj: IDnes.cz: Hobby. [online]. [cit. 2014-04-24]. Dostupné z: http://hobby.idnes.cz/topne-kabely-pro-okapy-luxus-ktery-se-ale-nakonec-muzevyplatit-pwh-/hobby-domov.aspx?c=A100215_160602_hobby-domov_bma
130
10.5 Sání větru Jedná se o problém rostoucí s výškovým umístěním klempířského prvku. Čím výše se nachází, tím je síla větru vyšší. Například atikový plech nebo okapnice na balkoně musí být před konstrukci předsazeny. Předsazení musí být jen tak velké, aby voda dobře odtekla. Pokud je větší, vítr má snahu plechem pohybovat a namáhá tak plechy i konstrukce navazující. V extrémním případě může dojít i k vytržení. Do značné míry rozhoduje i tvar klempířského prvku.
STUDIJNÍ MATERIÁLY Červenka, L., 2008. Obvodové konstrukce panelových budov. Poruchy staveb. Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-2471762-3. Solař, J., 2008. Poruchy a rekonstrukce zděných staveb. Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-247-2672-4.
OTÁZKY A ÚKOLY 1. Vyjmenujte základní vady klempířských prací. 2. Jaké dva základní typy koroze rozlišujeme? 3. Proveďte charakteristiku elektrochemické koroze. 4. Co může způsobit okap ucpaný listím? 5. S čím, s jakou příčinou, roste problém sání větru?
131
KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK 1. viz. výklad 2. viz. výklad 3. viz. výklad 4. viz. výklad 5. viz. výklad
132
11. Barva a její podíl na chování konstrukcí a vzniku poruch
KLÍČOVÉ POJMY Barva,
spektrum
viditelného
světla,
architektonické
hledisko, barva stavby, finální řešení budovy,
CÍLE KAPITOLY -
Seznámit
se
s vlivem
barvy
stavby
z architektonického hlediska -
Seznámit se s vlivem barvy stavby z technického hlediska
-
Seznámit se s rozdílností použití barev při finálním řešení stavby
ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 10 hodin
VÝKLAD Vnímání a rozlišování barev je jednou ze základních schopností lidského oka a mozku. Barva je v podstatě viditelné světlo charakterizované specifickou vlnovou délkou a frekvencí. Záleží na fyzikálních vlastnostech každého objektu, jak světlo vyzařuje nebo odráží a pod jakým úhlem. Podle toho vnímáme barvu jednotlivých předmětů. Stejně
133
jako tvary a rozměry tak i barva charakterizuje konkrétní věci kolem nás. V Tabulce č. 11.1 vidíme vlnové délky a frekvence základních barev. Na základě míchání červené, modré a zelené barvy, dostaneme jakoukoliv známou a viditelnou barvu všech možných odstínů.
Tabulka č. 11.1 Spektrum viditelného světla „monochromatické záření“ červená
~ 625–800 nm
~ 480–375 THz
oranžová
~ 590–625 nm
~ 510–480 THz
žlutá
~ 565–590 nm
~ 530–510 THz
zelená
~ 520–565 nm
~ 580–530 THz
tyrkysová (azurová)
~ 500–520 nm
~ 600–580 THz
modrá
~ 430–500 nm
~ 700–600 THz
fialová (purpurová, nachová)
~ 400–430 nm
~ 750–700 THz
Zdroj: Wikipedie: Barva. [online]. [cit. 2014-04-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Barva
11.1 Vliv barvy z architektonického hlediska Ve stavebnictví se už od pravěku setkáváme s výtvarnou tvořivostí uplatňovanou při výrobě keramiky, maleb a stavbě prvních obydlí. Barvící přísady většinou naši předkové získávali z přírodních zdrojů složitým a pracným způsobem a proto byly velmi drahé. Byly do jisté míry známkou postavení ve společnosti dané osoby. V dnešní průmyslové době je výroba a míchání různých odstínů jednodušší a levnější. Barevnost bývá řešena především z architektonického hlediska, protože vtiskne stavebnímu dílu konkrétní výraz. Charakterizuje obývaný prostor a mnohdy i vylepší celkový ráz interiéru nebo exteriéru. Nevhodný výběr barvy může způsobit pohromu pro celou stavbu. Dojde k utopení částí stavby, které měly být výrazné, může působit depresivně a
134
nevzhledně nebo naopak příliš křiklavě. Z uměleckého hlediska je nutné volit barvy opatrně, dbát na okolní přírodu a stávající zástavbu, účel objektu a v neposlední řadě na potřeby investora. Správné barevné řešení po stránce estetické je do značné míry věcí vlastního vkusu.
11.2 Vliv barvy z technického hlediska 11.2.1 Ohřívání povrchu podle indexu HBW Z technického hlediska ve stavebnictví má každý povrch opatřený omítkou nebo nátěrem určité barvy a různé vlastnosti. Jedná se především o chování konstrukce při teplotní zátěži. Barvy světlejší více odrážejí sluneční záření a dochází tak k menšímu ohřívání spodních vrstev a menší roztažnosti. U tmavých barev je to přesně naopak. O tomto faktoru pojednává takzvaný index HBV (viz. Znalecký portál, Ing. Bc. Aleš Zvěřina, Vady a poruchy svrchní vrstvy vnějších kontaktních zateplovacích systémů ETICS). Index vyjadřuje v procentech, kolik dopadajícího světla může barevný povrch odrazit na stupnici bílá 100 % - černá 0 %. Z této stupnice vyplývá, že tmavé fasády s nízkým indexem HBV se během dne více zahřívají a tato barevná vrstva se rozpíná. Podle toho jsou také namáhány ostatní vrstvy pod omítkou. Vzhledem k tomu musí být omítka dostatečně mechanicky i chemicky provázána s podkladem. Pokud je to možné, měly by mít vrstvy podobnou roztažnost jako podklad. Finální tmavá vrstva má být podle potřeby dostatečně tlustá a vyztužená (např. skelnou tkaninou). S návrhem barvy je třeba počítat dopředu a ne ho měnit na poslední chvíli. Pokud se nebudeme řídit výše uvedenými informacemi, hrozí poruchy v podobě trhlin na fasádě. U kovových materiálů, které vedou dobře teplo, je tato rozpínavost ještě nebezpečnější. U rozměrných střech s plechovou krytinou či mostních konstrukcí může dojít k závažným tvarovým deformacím konstrukce samotné nebo navazující. Zde se doporučuje volit barvy světlejší, v opačném případě musíme zaručit dilataci jednotlivých částí například krytiny atd.
135
11.2.2 Rozdílné oslunění Dalším poruchovým případem může být stav, kdy dodržíme barvu s vysokým indexem HBW, ale provedená vrstva bude příliš hrubá. Zvolením omítkoviny s vyšší frakcí kameniva vede k tomu, že jednotlivé části odrážejí sluneční svit různě, navzájem si stíní a fasáda je rozdílně zahřívána. Mikrotrhliny kolem vystouplých částí svrchní vrstvy obvykle nezpůsobí rychlou degradaci, ale mělo by se s tímto faktorem počítat. Poruchy se mohou zvětšit a usnadnit vstup srážkové vodě. Podobný jev nastává v průběhu dne, je-li plocha především větších objektů částečně zastíněna a částečně osluněná. Jedná-li se o tmavší fasády navíc na jižní stranu, může zejména v letních měsících docházet k velkým výkyvům teplot. Fasádu, pokud je nevyhnutelně stíněná, navrhneme dostatečně odolnou, světlou, s nižší frakcí kameniva ve směsi.
Obrázek č. 11.1 Trhliny v omítce částečně způsobené rozdílným zahříváním
Zdroj: vlastní
136
11.3 Rozdílnost barev a finálních vrstev Největší problémy způsobuje střídání barev v rámci plochy. Pokud máme jeden povrch stejného materiálu, je lepší volit omítku stejnou se stejnou nebo podobnou barvou. Výrazně rozdílné odstíny na jedné pevné ploše téměř vždy vedou k poruchám trhlinami. Do celé situace musíme vzít v úvahu také rozměry dané plochy, čím bude větší tím i roztažnost a deformace se budou zvětšovat. Mnoho architektů často trvá na barevném, poruchovém řešení, dostáváme se tedy do sporu mezi technikou a estetikou. Tento souboj by měl vždy skončit kompromisem, aby prováděná budova byla přijatelná pro oko a zároveň se zde vyskytovalo jen minimum poruch. Například může být navržen dřevěný nebo kamenný obklad v různých barvách. Jednotlivé prvky na roštu mohou dilatovat. Nebo provedeme omítku více vyztuženou zejména ve spojích jednotlivých barev. Barvy nebudou s diametrálně rozdílným indexem HBW atd. Častou představou je skutečnost, že omítka stejné barvy, ale rozdílné směsi a granulace bude vypadat stejně. Tato myšlenka je nepravdivá, protože chování vrstev různých materiálů a různých fyzikálních vlastností je vždy odlišné, i když mají stejnou barvu.
Obrázek č. 11.2 Různě barevná fasáda s rozdílnými indexem HBW
137
Zdroj: Znalecký portál.cz: Studentské příspěvky. [online]. [cit. 2014-04-26]. Dostupné z: http://www.znaleckyportal.cz/index.php?option=com_content&view=article&id=216:d efects-and-failures-of-overlying-layer-of-external-thermal-insulation-systemsetics&catid=222:studentske-prispevky&Itemid=765
11.3.1 Blednutí barvy v důsledku UV záření Určité barvy mají tendenci podléhat degradaci slunečního záření. Jedná se především o složku ultrafialového záření, které je velmi agresivní i k lidskému organismu. Změny odstínu jsou patrnější u barev tmavých s pigmentem organického původu, který je výrazně citlivější než barvy synteticky vyrobené. Je vhodné používat barvu nátěru jednoho výrobce a typu, aby nedošlo k barevným odchylkám. Je důležité dodat, že změna barvy může být také důsledkem aplikace finální omítky na nevyzrálou podkladní vrstvu, která je stále mokrá a výsledkem je změna odstínu. Podobný případ nastane při jakékoliv poruše, kdy ve zdivu a v omítce je nadměrná vlhkost. Příčinou může být kondenzace, prasklé potrubí či jiná technologická vada.
Obrázek č. 11.3 Blednutí fasády v důsledku UV záření
138
Zdroj: Český kutil.cz: vady-nateru-viii-vady-na-fasadach. [online]. [cit. 2014-04-26]. Dostupné z: http://www.ceskykutil.cz/vady-nateru-viii-vady-na-fasadach
STUDIJNÍ MATERIÁLY Červenka, L., 2008. Obvodové konstrukce panelových budov. Poruchy staveb. Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-2471762-3. Solař, J., 2008. Poruchy a rekonstrukce zděných staveb. Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-247-2672-4.
OTÁZKY A ÚKOLY 1. Uveďte, jaký vliv má barva z architektonického
139
hlediska na stavbu. 2. Co je to index HBW? 3. Co může způsobit rozdílné oslunění barevných stěn? 4. Vysvětlete blednutí barvy v důsledku UV záření.
KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK 1. viz. výklad 2. viz. výklad 3. viz. výklad 4. viz. výklad
140
12. Balkony a zábradlí, poruchy z teplotní a vlhkostní zátěže
KLÍČOVÉ POJMY Balkon, balkonová deska, dlažba, padání dlažby, přímé kotvení zábradlí, trhliny, zdivo.
CÍLE KAPITOLY -
Seznámit se poškozením nosné části balkonové desky
-
Seznámit se s padáním dlažby
-
Seznámit se s nefunkčním ukotvením zábradlí
-
Seznámit se s přímým kotvením zábradlí
-
Seznámit se s trhlinami mezi konstrukcí balkonu a zdivem
ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 10 hodin
VÝKLAD V této kapitole si vysvětlíme poruchy a možnosti sanací na konkrétních případech, které se na stavbách vyskytují. Balkony se řadí mezi předsazené konstrukce,
141
které jsou v exteriéru vystaveny zátěži nepříznivých vnějších vlivů. Mezi tyto vlivy řadíme zejména teplotu a její změny, vlhkost ve všech podobách a biokorozi. Ve vnějším prostředí se jednotlivé vlivy kombinují a navzájem spolu souvisí. Z hlediska životnosti a řešení detailů se jedná o jedny z nejkomplikovanějších konstrukcí. Zjistíme-li na balkonové konstrukci nebo v jejím okolí trhliny, musíme nejdříve vyloučit statickou příčinu vzniku. Zvláště v případě neustálého zvětšování a rozevírání trhlin. Příčinou jejich vzniku mohl být špatný návrh nebo nedodržení zásad v realizační fázi. Zejména v případě železobetonové nosné konstrukce, použitím menšího počtu výztužných vložek, jejich špatným uložením, aplikací nízké pevnostní třídy betonu. U ocelových nebo dřevěných předsazených konstrukcí může být příčinou nedostatečně únosný prvek nevyhovujícího průřezu nebo nízké pevnostní třídy. Typickým projevem je zvětšování průhybu, otevírání tahových trhlin v tažených oblastech průřezu nebo kroucení prvků. Příčinou může být i zkorodovaná výztuž v důsledku vlhkosti a působení agresivních chemikálií. Zde často bývá vidět degradace i pouhým okem. Při zjištění statických poruch konstrukci odlehčíme a dále nezatěžujeme. Po domluvě se statikem odborně podepřeme a řešíme další postup. Opravu jakékoliv části předsazené konstrukce je dobré provést co v nejkratší době, neboť porucha se při působení nepříznivých klimatických vlivů bude stále zvětšovat. Některé poruchy mohou také v počátcích vypadat velmi banálně, ale jejich podceněním dojde na vážné problémy v celé konstrukci. V krajním případě hrozí i havárie nebo odpadávání různých částí jako je například dlažba, kusy tmelu, okapních plechů nebo zábradlí. I když se řešení rekonstrukce balkonu může zdát na první pohled finančně náročnější, je lepší provést ho důsledně a komplexně. Levná řešení nejsou často důkladná a vzhledem k nízké životnosti se budou častěji opakovat. Cena ve výsledku nebude nízká, ale řešení zůstane málo efektivní.
12.1 Poškození nosné části balkonové desky Obrázek č. 12.1 Odhalená výztuž
142
Zdroj: Informační systém BIVŠ: Archiv závěrečných prací. [online]. [cit. 2014-04-26]. Dostupné z: https://is.bivs.cz/th/9337/bivs_m/Jiri_Kreidl_-_Dipolomova_prace.txt
Na obrázku č. 12.1 je možné pozorovat odhalenou a korozí narušenou ocelovou výztuž. Z původně nestatické poruchy balkonové konstrukce se v průběhu času a působení okolního nepříznivého prostředí stává porucha statická.
Možné příčiny 1) Zatékání vody nevhodně řešenou skladbou podlahy balkonu nebo špatným řešením detailu u okapnice. 2) Kyselost dešťů bohatých na sloučeniny síry, které reagují s betonem, ten degraduje. 3) Změny teploty povrchu a změny teploty nasáklé vlhkosti v kapilárách. 4) Použití prefabrikátů s nedostatečným krytím výztuže a betonu s nižší odolností.
143
5) Zkorodovaná výztuž zvětšuje svůj objem, trhání betonu. 6) Kombinace více těchto faktorů.
Možnosti řešení 1) Kontrola parametrů nosné balkonové desky - trhliny, průhyb, stupeň koroze výztuže. Podle tohoto stavu provést opravu nebo výměnu nosné konstrukce. 2) Správné odspádování nášlapné vrstvy a oplechování i s bezproblémovým napojením klempířských prvků na ostatní konstrukce. 3) Zhotovení správné skladby podlahy na balkoně.
Obrázek č. 12.2 Správná možnost řešení skladby balkonu
Zdroj: Schlüter Systems: Balkony a terasy. [online]. [cit. 2014-04-26]. Dostupné z: http://www.schlueter.cz/4101.aspx
144
Na obrázku č. 12.2 je moderní a elegantní řešení skladby balkonu. Na nosné desce je vybetonována spádová vrstva z betonu a je položena pásová hydroizolace. Následuje tlakově stálá drenážní rohož. Na této rohoži jsou fixační kroužky pro tenkovrstvou maltu. Do malty se pokládají masivní kamenné nebo jiné mrazuvzdorné dlaždice. Ukončovací prvky a okapnice jsou tvarovány takovým způsobem, aby voda co nejrychleji odtekla do okapu. Tato varianta je odolná proti vlhkosti a dešti, protože veškerá voda proteče mezi dlaždicemi do filtrační vrstvy a ven do okapu. Do konstrukce se nedostane, protože tomu brání hydroizolační pás. Navíc mrazovzdorné dlaždice nasáknou jen minimum vody a mohou při teplotních výkyvech dilatovat. Mokrý proces je tedy minimální. Klempířské prvky jsou plastové a jejich roztažnost je menší než u plechových okapnic. Problémem může být použití nesprávné malty a postupné uvolnění dlaždic nebo postupné hromadění biokorozivních částic v záhybech klempířského ukončení. Možností může být samozřejmě více a v mnoha ohledech je možné kombinovat.
12.2 Odpadávání dlažby Obrázek č. 12.3 Porucha dlažby balkonu
145
Zdroj: Moderní panelák: Panelový dům. [online]. [cit. 2014-04-26]. Dostupné z: http://m.modernipanelak.cz/panelovy-dum/balkony-a-lodzie/balkonovy-system-kvk
Na výše zobrazeném obrázku č. 12.3 pozorujeme odmrznutou a degradovanou dlažbu včetně lepící vrstvy. Dále se zde začíná projevovat působení biologických škůdců a různých druhů mechu. Lepení dlažby rovnou na podkladní beton bez drenážní vrstvy obvykle vede ke snížení životnosti konstrukce.
Možné příčiny 1) Dlažba není dostatečně mrazuvzdorná, po nasáknutí vodou dochází k poškození struktury. 2) Dlažba na těsno přilepená nedilatuje během teplotních změn, dochází k trhlinám spárovací hmoty i dlaždic. 3) Plechová okapnice, navíc tmavé barvy, se při změnách teplot rozpíná a poškozuje vrstvy trhlinami, snadný vstup další vody a biologických škůdců.
146
4) Lepící tmel není dostatečně mrazuvzdorný a nevydrží objemové změny nasáklé vody. 5) Koncentrace tahových napětí v rohu balkonu od teplotních výkyvů. 6) Kombinace jednotlivých faktorů.
Možnosti řešení 1) Kontrola nosné konstrukce. Poškození trhlinami od zmrzlé vody, viditelná korodovaná výztuž, velikost průhybu, mokré mapy. Podle tohoto stavu provést opravu nebo výměnu nosné konstrukce. 2) Odstranění skladby až na nosnou konstrukci a odstranění podhledu pokud je pod ním vlhkost přítomna. Postupně dojde k odvětrávání nasáklé vody. 3) Po alespoň částečném vyschnutí provedeme skladbu podlahy včetně drenážní vrstvy. Lepící tmely a dlažba je mrazuvzdorná. Provádíme při teplotě +5 °C a vyšší. 4) Okapnici provedeme tak, aby byla možná dilatace od okolních navazujících konstrukcí a mezi jednotlivými částmi plechu. Barva světlá méně přitahuje sluneční záření a roztažení je potom menší.
Obrázek č. 12.4 Souvrství balkonu s drenážní vrstvou
147
Zdroj: Stomix: Archiv aktualit. [online]. [cit. 2014-04-26]. Dostupné z: Novinka: Se systémem Profi od STOMIXu profesionálně opravíte váš balkon během několika hodin
Na obrázku č. 12.4 je prostorové schéma jednotlivých vrstev celého balkonu. Pod mrazuvzdornou dlažbou a lepidlem vidíme drenážní vrstvu ve spádu položenou na podkladní vrstvy. Princip drenážní vrstvy spočívá v tom, že voda, která se dostane spárami mezi dlažbou skrz lepící tmel, nezpůsobí žádné škody, protože drenáží odteče ven. Tuto vrstvu si lze zjednodušeně představit jako prostorovou rohož mezi dvěma vrstvami například geotextiliemi.
12.3 Nefunkčního ukotvení zábradlí Obrázek č. 12.5 Porucha zakotvení zábradlí
148
Zdroj: Www.Zateplování.cz: OBNOVA BYTOVÝCH DOMŮ - VADY A PORUCHY OBVODOVÝCH KONSTRUKCÍ A JEJICH SANACE. [online]. [cit. 2014-04-26]. Dostupné z: http://www.zateplovani.cz/obnova-bytovych-domu-vady-a-poruchy-obvodovychkonstrukci-a-jejich-sanace.html
Na obrázku č. 12.5 je zřetelně vidět trhlina oddělující dlažbu poslední řady u zábradlí. Dlažba se vlní a během teplotních změn se ještě více deformuje. Částečně sem proniká i dešťová voda hnaná větrem. Při pozornějším ohledání vidíme i neestetické zabarvení skelné výplně.
Možné příčiny 1) Relativně těžké zábradlí je zakotveno do tenké betonové mazaniny. 2) Betonová mazanina není vyztužená betonářskou výztuží. 3) Zakotvení je provedeno příliš mělce a příliš daleko od sebe. 4) Síly z teplotní zátěže působící na ocelové kotvy jsou velké a trhají beton.
149
5) Skelná výplň vystavená řadu desetiletí smogu, kyselím dešťům, degraduje. Může se přidat tekoucí rez z koroze na povrchu rámu zábradlí.
Možnosti řešení 1) Odstranění nevyhovujícího, nevzhledného a částečně degradovaného zábradlí. 2) Odstranění dlažby a podkladního betonu včetně náhrady celé skladby například viz Obrázek č. 12.4. 3) Provedení nového zábradlí. Kotvení z boku na více místech. Použití šroubového spoje umožňuje dilataci. Pokud upřednostníme přímo zabetonování kotev zábradlí jako na obrázku č. 12.5, kotvy by měly být tenké, mazanina větší tloušťky a vyztužená. 4) Skelnou výplň nahradíme moderními prodyšnými stínícími prvky na bázi rákosu, rohoží a podobně.
Obrázek č. 12.6 Ukotvení zábradlí z boku
150
Zdroj: Frydl com: Výroba z nerezi. [online]. [cit. 2014-04-26]. Dostupné z: http://www.frydl.com/vyroba-z-nerezu-fotogalerie.php
Na obrázku č. 12.6 vidíme namontovanou konstrukci zábradlí, které je lehké a subtilní, ale zároveň splňuje bezpečnostní předpisy. Není zatěžkáno zbytečnými prvky a těžkými skly. Kotvení je provedeno z boku, což nenarušuje balkon z horního líce. Kotvení na šrouby umožňuje dilatovat a nepřenáší se do balkonu tak velké síly z teplotní zátěže. Dělící mezera vznikla i mezi zábradlím a stěnou. K poškození navazující konstrukce, v tomto případě stěny a omítky nedojde. Všechny kovové prvky jsou světlé a to minimalizuje zahřívání kovu a jeho roztažnost při vyšších teplotách. Hladkost povrchu a kruhový tvar jsou nejen estetickou předností ale i důležitou vlastností, protože minimalizují možnost zachycení nečistost a biologických škůdců.
151
12.4 Přímé kotvení zábradlí z horní části Obrázek č. 12.7 Přímé kotvení zábradlí
Zdroj: vlastní
Na obrázku č. 12.7 je vyobrazeno ukotvení konstrukce zábradlí přímo s horní strany pod dlažbu. Jedná se o poruchovou variantu, protože je velmi obtížné zabránit vniknutí vlhkosti kolem ocelových kotev. Pokládka dlažby je také náročnější a vzniká více spojů, které jsou lepeny spárovacím tmelem. Trhlina a biokoroze se objevily přibližně do 5 let od zabudování.
Možné příčiny
152
1) Zakotvení zábradlí z horní strany. Poruchové řešení usnadňující vstup vody. 2) Mnoho spár, které nejsou navíc důsledně zaspárované. Při namáhání teplotou a vlhkostí snáze odpadnou nebo nasáknou vlhkost. 3) Betonová mazanina je v tomto místě příliš tenká a trhá se. Při minulé rekonstrukci nebyla dobře vyschlá a její degradace pokračuje. Na hrubě vyspravenou (ale vyžilou a potrhanou) betonovou mazaninu byla přidána vrstva lepidla a položena nová dlažba. Proto teplotní změny okolních kovových prvků vyvolávají trhliny.
Možné řešení 1) Provést kompletní rekonstrukci vrstev balkonu např. obrázek č. 12.4. 2) Zábradlí zakotvit prioritně z boku viz obrázek č. 12.6 nebo řádně izolovat a oplechovat kotevní oblast zábradlí. Konstrukce, do které bude zábradlí zasazeno, musí být vyschlá, vyztužená a dostatečně pevná.
Obrázek č. 12.8 Ukotvení zábradlí z horní části
153
Zdroj: Bureš INOX: Kovovýroba. [online]. [cit. 2014-04-26]. Dostupné z: http://www.art3000.cz/kovovyroba/zabradli.htm
Na obrázku č. 12.8 můžeme spatřit jak náročné na pracovní kázeň je správné provedení izolace kolem svislé konstrukce zábradlí. Vždy, pokud je to jen trochu možné, preferujeme variantu kotvení z boku.
12.5 Trhlina mezi konstrukcí balkonu a zdivem Obrázek č. 12.9 Průhyb balkonu
154
Zdroj: Můj web: Smaragdy stavebnictví - 1. [online]. [cit. 2014-04-26]. Dostupné z: http://mujweb.cz/milik.tichy/fotodokumentace_1.htm
Na obrázku č. 12.9 pozorujeme především svislou trhlinu mezi betonovým zábradlím balkonu a stěnou. Na styku svislé a vodorovné desky vidíme stopy vnikání vody. Horní strana svislé betonové desky vykazuje známky karbonatace betonu.
Možné příčiny 1) Svislá trhlina je způsobena průhybem volného konce konzoly. Průhyb je buď příliš velký v důsledku poddimenzování konstrukce. Například použitím malé plochy výztuže, špatným umístěním výztuže nebo nekvalitním betonem nižší pevnostní třídy. Další možností je, že průhyb je v normálu a projevil se v míře, v jaké jsme s ním museli počítat. Je téměř nemožné zaručit, aby byl průhyb balkonu nulový. 2) Zábradlí není dilatováno od obvodové stěny. Dochází k interakci na spoji během teplotní zátěže. 3) Dešťová voda má omezenou možnost odtoku a hromadí se u krajů. Příčinou může být i malý spád nášlapné vrstvy. Objevují se vlhkostní mapy. 4) Horní strana zábradlí není odspádována a chybí oplechování.
Možnosti řešení 1) V první řadě kontrolujeme velikost průhybu, odhalenou výztuž, stav betonu. Pokud byly použity materiály nedostatečných pevnostních parametrů, konstrukci podepřeme a po dohodě se statikem volíme další postup. Často je nutné provést náhradní závěsnou konstrukci nebo balkon trvale odlehčit. Určitý průhyb nelze vyloučit, pevný spoj zkrátka nevydrží a otevřou se trhliny. 2) Pokud je to možné, tak zábradlí nikdy nespojujeme s obvodovou stěnou napevno. Stejně tak se vyhýbáme plnému zábradlí, právě kvůli problematice odtoku vody a
155
jejímu hromadění u vnitřních stran. V tomto stavu musíme spáru mezi stěnou přiznat a esteticky zarovnat. 3) Provedeme kontrolu skladby a spádu balkonu. Někdy postačí vyčistit ucpaný odtok. 4) Provedeme oplechování nebo vodotěsný nátěr vrchního líce zábradlí. Zde záleží na typu použitého betonu. Množství cementu, technologie zpracování směsi v betonárce i na stavbě ovlivňuje jeho odolnost vůči vnějším vlivům. Pokud byl málo zhutněn nebo bylo použito velké množství záměsové vody, výsledkem bude porézní a nasákavější beton, který propustí více vody k výztuži.
STUDIJNÍ MATERIÁLY Červenka, L., 2008. Obvodové konstrukce panelových budov. Poruchy staveb. Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-2471762-3. Solař, J., 2008. Poruchy a rekonstrukce zděných staveb. Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-247-2672-4.
OTÁZKY A ÚKOLY 1. Jaká může být příčina odhalené výztuže? 2. Jak řešit poruchu dlažby na balkonu? 3. Co může způsobit poruchu zakotvení zábradlí? 4. Jak řešit trhlinu mezi konstrukcí balkonu a zdivem?
156
KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK 1. viz. výklad 2. viz. výklad 3. viz. výklad 4. viz. výklad
157
13. Vady a poruchy oken, dveří, výkladců, střešních oken, světlíků
KLÍČOVÉ POJMY Okna, technické vlastnosti, akustické vlastnosti, okno – stěna,
mechanické
průvzdušnost,
vlastnosti,
vodotěsnost,
prosvětlení,
poruchy
oken,
oslunění, vlastnosti
poruch.
CÍLE KAPITOLY -
Seznámit se s tepelně technickými vlastnostmi
-
Seznámit se s akustickými vlastnostmi
-
Seznámit se mechanickými vlastnostmi
-
Seznámit se s požadavky na prosvětlení a oslunění
-
Seznámit se s průvzdušností
-
Seznámit se s vodotěsností
-
Seznámit se s jednotlivými vadami a poruchami a jejich příčinami
ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 10 hodin
VÝKLAD 158
Jak bylo již řečeno v úvodní kapitole, na otvorové výplně jako jsou okna, dveře, výkladce a světlíky jsou vzhledem k jejich umístění kladeny značné požadavky. Nyní jednotlivé nároky probereme. Jedná se zejména o řešení ve fázi tvorby projektové dokumentace.
13.1 Tepelně technické vlastnosti Každá výplň má za úkol především bránit tepelným ztrátám. U prosklených ploch je to vzhledem k jejich tloušťce obtížné. O součiniteli prostupu tepla U (W/m/k) rozhoduje rám a skelná výplň. Z první kapitoly víme, že se udává rozdílná hodnota pro rám a zasklení. Pak následuje určení celkového součinitele prostupu tepla. Norma ČSN 7300540-2-2002 ukazuje v následující tabulce č. 13.1 požadované a doporučené hodnoty.
Tabulka č. 13.1 Požadované a doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla Požadované a doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla Součinitel prostupu tepla [W/(m2‧ K)]
Popis konstrukce
Požadované
Doporučené Doporučené hodnoty
hodnoty
hodnoty
pro pasivní domy
UN,20
Urec,20
Upas,20
Výplň otvoru ve vnější stěně a strmé střeše, z vytápěného prostoru do venkovního
1,5
1,2
0,8 až 0,6
1,4
1,1
0,9
1,7
1,2
0,9
3,5
2,3
1,7
3,5
2,3
1,7
prostředí, kromě dveří Šikmá výplň otvoru se sklonem do 45°, z vytápěného prostoru do venkovního prostředí Dveřní výplň otvoru z vytápěného prostoru do venkovního prostředí (včetně rámu) Výplň otvoru vedoucí z vytápěného do temperovaného prostoru Výplň otvoru vedoucí z temperovaného prostoru do venkovního prostředí
159
Šikmá výplň otvoru se sklonem do 45° vedoucí z temperovaného prostoru do venkovního
2,6
1,7
1,4
0,2 + fw
0,15 + 0,85 ‧ fw
prostředí Lehký obvodový plášť, hodnocený
fw ≤ 0,50 0,3 + 1,4 ‧ fw
jako smontovaná sestava včetně nosných prvků, s poměrnou plochou průsvitné výplně otvoru
fw = Aw / A [m2/m2], kde
A – celková plocha lehkého obvodového pláště (LOP);
fw > 0,50 0,7 + 0,6 ‧ fw
Aw – plocha průsvitné výplně otvoru sloužící převážně k osvětlení interiéru včetně příslušných částí rámu v LOP [m2]. Kovový rám výplně otvoru
–
1,8
1,0
Nekovový rám výplně otvoru
–
1,3
0,9–0,7
Rám lehkého obvodového pláště
–
1,8
1,2
Zdroj: Tzbinfo: Okna - dveře. [online]. [cit. 2014-04-27]. Dostupné z: http://stavba.tzbinfo.cz/okna-dvere/9695-klasifikacni-tridy-zkousenych-vlastnosti-oken-a-vchodovychdveri
Z výše uvedené tabulky vyplývá, že i sebelepšími okny nebo venkovními dveřmi pronikne více tepla než stěnovou konstrukcí. Projektant by měl navrhovat obálku budovy tak, aby bylo umožněno dostatečné proslunění a osvětlení, ale zároveň nebylo otvorových výplní příliš mnoho. I když to může být z architektonického pohledu estetické, projeví se to na ztrátách tepelné energie i na pořizovací ceně oken. Rám okna, který je tvořen dutinami, vždy vede teplo více než výplň tvořená minimálně izolačním dvojsklem. Vnitřním izolantem je obvykle vzduch nebo jiné vzácné plyny. Možné je i použití tepelně izolační folie. Ta rovněž snižuje tepelnou ztrátu okna. Problematickou částí je spoj mezi oknem a navazující konstrukcí. Spára se musí utěsnit, aby zde nevznikl tepelný most, místo s lokálně nižším tepelným odporem. Je zde
160
prostor pro kondenzaci a pozdější tvorbu škodlivé a neestetické plísně. Spára se vytmelí tepelně izolačním tmelem nejčastěji na bázi polyuretanové pěny. Požadavky na omezení úniku tepelné energie se neustále zvyšují. Dochází k tomu v souvislosti s jejich neustále se zvyšující cenou. Používáním nevyhovujících nebo nefunkčních otvorových výplní, které oddělují exteriér od interiéru, dochází v první řadě k nadměrné ztrátě tepla. Dalším problémem je nízká povrchová teplota na rámu nebo okolní stěně. Nesprávnou volbu výplně lze brát jako poruchu, ať už k ní dojde ve fázi projektu nebo při montáži. Daleko častější vadou ovšem bývá neodborné utěsnění okna tepelně izolačním tmelem. Velmi často užívané polyuretanové pěny jsou dlouho odkryté a vystavené slunečnímu záření. Protože jsou na ultrafialovou složku slunečního svitu citlivé, degradují a jejich tepelně izolační schopnost se radikálně snižuje. Druhou možností bývá problém s množstvím pěny, která je nanesena v nedostatečném množství a nemůže svou funkci dokonale odvádět. Třetím problémem je nedostatečné utěsnění této spáry. Z vnitřní strany musí být parotěsná páska, bránící vstupu vodní páry do vytmelené spáry. Vnější povrch musí být vodotěsně zabezpečen, aby nedošlo k nasáknutí spáry dešťovou vodou. Vnitřní páska musí mít větší difúzní odpor než vnější vodotěsná ochrana. Důsledkem nedodržení těchto zásad je vznik tepelného mostu.
Obrázek č. 13.1 Půdorysný detail styku okna a stěny
161
Zdroj: ASB-portal.cz: Stavebnictví. [online]. [cit. 2014-04-27]. Dostupné z: http://www.asb-portal.cz/stavebnictvi/konstrukce-a-prvky/okna-dvere/vybranetechnicke-vlastnosti-oken-analyza-zpusobu-osazeni
Na obrázku č. 13.1 vidíme správně osazené okno, kde je spára řádně vytmelena a chráněna z vnitřní i vnější strany příslušnými opatřeními. Okno má dostatečné parametry dle normy ČSN 7300540-2-2002. Z vnitřní strany je parotěsná páska a z vnější strany je ochrana proti vnějším vlivům zaručena přetažením tepelné izolace a omítky. Dalším faktorem je poloha okna v ostění. Pokud by bylo příliš zapuštěné, mohlo by rovněž dojít ke kondenzaci. Vznikl by totiž tepelný most na mezeře mezi oknem a tepelnou izolací.
162
13.2 Akustické vlastnosti Požadavky na vzduchovou neprůzvučnost se určují podle ČSN EN ISO 10140-2. Konkrétní požadavek závisí na účelu budovy a hlučnosti okolí. Následující tabulka č. 13.2 popisuje jednotlivé třídy oken podle vzduchové neprůzvučnosti.
Tabulka č. 13.2 Třídy zvukové izolace oken Třídy zvukové izolace oken TZI oken
Rw [dB]
0
≤ 24
1
25 až 29
2
30 až 34
3
35 až 39
4
40 až 44
5
45 až 49
6
≥ 50
Zdroj: Tzbinfo: Okna-dveře. [online]. [cit. 2014-04-27]. Dostupné z: http://stavba.tzbinfo.cz/okna-dvere/9695-klasifikacni-tridy-zkousenych-vlastnosti-oken-a-vchodovychdveri
Pokud jsou okna či dveře navržena v souladu s výše uvedenými předpisy a propouští příliš mnoho hluku z venkovního prostředí, bývá problém v neodborné realizaci. Možností může být nedokonalé utěsnění spáry mezi zdivem a oknem nebo její rychlá degradace. Degradace sluncem a vlhkostí byla již v předchozích odstavcích. Zbývá tedy neúplné zatmelení nebo mechanické porušení spáry v důsledku objemových změn jednotlivých částí okna. Při nedostatečném zakotvení dochází k sednutí a křížení jednotlivých částí prvku. Příčinou může být ale i příliš těsné spojení, které neumožní dilatování okna během změny teplot a výsledkem jsou deformace.
163
13.3 Mechanické vlastnosti Cílem montáže je prvek přikotvit tak, aby mohl částečně dilatovat a zároveň byl ve stabilní poloze po celou svou životnost. Kotevních výrobků je na trhu celá řada a byly již popsány v první kapitole. My se nyní zaměříme na požadavky. Na všechny prvky v exteriéru působí změny teplot, rozpínání okolních konstrukcí, průhyb překladů atd. Proto by jakákoliv otvorová výplň měla mít možnost dilatace. Problémem je, že na ni působí provozní zatížení způsobená provozem, manipulací, větrem atd., proto je zapotřebí důsledné kotvení. Prvek je potřeba osadit do svislé polohy podloží klíny a ze dvou nebo ze tří stran se zakotví napevno. Uchycení musí být dostatečně hluboké a kotvy musí odpovídat materiálu, do kterého kotví, zbylé strany se nechají jen zatmelené. Uložení pouze do pěny je nepřípustné.
Obrázek č. 13.2 Půdorysný detail kotvení okna k parapetu
zdroj: Tzbinfo: Okna-dveře. [online]. [cit. 2014-04-27]. Dostupné z: http://stavba.tzbinfo.cz/okna-dvere/zpusob-osazeni-a-kotveni
164
Na obrázku č. 13.2 je vidět kotva s nerezovým povrchem a tento typ umožňuje dobrou dilataci. Hloubka zakotvení by měla být minimálně 40 mm. Běžně dostupná je celá řada výrobků pro montáž oken. Musíme zvážit vhodnost jednotlivých výrobků pro konkrétní řešení. Oblíbené rychlošrouby jsou levnější a práce s nimi jednodušší, ale nedovolují příliš dobře dilatovat.
13.4 Požadavky na prosvětlení a oslunění Jeden z primárních důvodů, proč navrhujeme prosklené plochy v obvodové konstrukci, je snaha místnosti prosvětlit a proslunit. Pro dostatečné prosvětlení potřebujeme, aby otvor byl dostatečně velký a podle typu místnosti i správně orientován ke světovým stranám. Z hlediska proslunění je důležitá orientace oken a možnost stínění okolní zástavbou nebo jinými prvky. V zimním období jsou tepelné zisky jistě žádoucí, ale v letním období, kdy je slunečních paprsků nadbytek se hodí stínidla. Většinou bývá záležitostí projektanta, aby určil správnou velikost oken a jejich pozici. Pokud dojde například k nevhodnému dispozičnímu rozmístění místností, může být negativně ovlivněn provoz v objektu. Pokoje jsou málo osluněné a nedají se dobře vykonávat všechny činnosti. Uniklý tepelný zisk dorovnáme topením, to má neblahý ekonomický dopad. Oproti tomu přílišné přehřívání prostoru kuchyně vede k rychlejší degradaci potravin a častějšímu větrání. V tomto případě lze samozřejmě sluneční záření odstínit pomocí žaluzií nebo rolet, ale vždy je lepší problémům předcházet v projektové fázi. Důležitou poznámkou je, že výrobce oken udává hodnotu světelného činitele prosklené výplně. Význam se uplatní především pro výpočet energetické bilance nízko energetických a pasivních domů. Čím vyšší bude hodnota, tím více světla propustí.
13.5 Průvzdušnost Jedná se o vzduchotěsnost okna a přilehlé spáry. V souladu s vysokými nároky na energie je žádoucí, aby hodnoty průvzdušnosti byly co nejnižší, avšak dochází k rozporu
s hygienickými
požadavky
na
větrání.
Výměna
vzduchu
infiltraci
je nedostačující, proto musí být zajištěno časté větrání, ať už přirozené nebo nucené. Obecně fakt, že lidé často šetří a minimálně větrají, neblaze působí na vnitřní mikroklima
165
a pomáhá růstu plísní. Kdysi vyráběná dřevěná okna, která jsou dnes samozřejmě po stránce tepelné techniky nevyhovující, tímto problémem netrpěla. Protože drobnými netěsnostmi odcházel vzduch obsahující vodní páry a zárodky plísní a poté byl nahrazen vzduchem čerstvým.
Obrázek č. 13.3 Průvzdušnost spáry okna
zdroj: Slavona: Poradna. [online]. [cit. 2014-04-27]. Dostupné z: http://www.slavona.cz/prakticke-informace/posouzeni-vlastnosti-oken-na-zakladecertifikatu.html
13.6 Vodotěsnost Nutnost otvorových výplní odolávat po celou svou životnost působení vlhkosti a srážkové vody, je základním předpokladem pro jejich funkčnost. Odolné musí být nejen okno jako celek, ale i navazující spára se svou výplní. Ohledně vodotěsnosti jsou jednotlivé výrobky zkoušeny dle příslušné legislativy. Jedná se o normy ČSN EN 12208 – Okna a dveře – Vodotěsnost – Klasifikace a ČSN EN 1027 – Okna a dveře – Vodotěsnost – Zkušební metoda. Zkouška spočívá v působení vody na chráněný nebo nechráněný prvek za působení vzduchu o určitém tlaku. I sebelepší výsledky zkoušky nezabrání
166
poruchám, pokud nebudou správně řešeny detaily při realizaci. Jedná se o důsledné izolování spáry vodotěsnou páskou, dostatečné odspádování parapetu, provedení přesahů rohových lišt atd.
Tabulka č. 13.3 Zkoušky vodotěsnosti, klasifikační třídy Průběh zkoušky vodotěsnosti, klasifikační třídy [2] Zkušební tlak
Klasifikace
Požadavky
Pmax [Pa]
Zkušební postup A Zkušební postup B
–
0
0
Bez požadavku
0
1A
1B
15 min postřikování
50
2A
2B
Jako třída 1 + 5 min
100
3A
3B
Jako třída 2 + 5 min
150
4A
4B
Jako třída 3 + 5 min
200
5A
5B
Jako třída 4 + 5 min
250
6A
6B
Jako třída 5 + 5 min
300
7A
7B
Jako třída 6 + 5 min
450
8A
–
Jako třída 7 + 5 min
600
9A
–
Jako třída 8 + 5 min
> 600
Exxx
–
Nad 600 Pa ve stupních po 150 Pa musí činit doba každého stupně 5 min
POZNÁMKA: Postup A je vhodný pro výrobek, který není chráněný. Postup B je vhodný pro výrobek, který je částečně chráněný.
Zdroj: Tzbinfo: Okna - dveře. [online]. [cit. 2014-04-27]. Dostupné z: http://stavba.tzbinfo.cz/okna-dvere/9695-klasifikacni-tridy-zkousenych-vlastnosti-oken-a-vchodovychdveri
167
13.7 Jednotlivé poruchy a možné příčiny V následující části si popíšeme jednotlivé poruchy, vysvětlíme možné příčiny jejich vzniku a na závěr navrhneme možné řešení.
13.7.1 Plíseň na okenním ostění v interiéru
Obrázek č. 13.4 Plíseň na okenním ostění
Zdroj: ČESKÉSTAVBY.cz: Úvod. [online]. [cit. 2014-04-27]. Dostupné z: http://www.ceskestavby.cz/clanky/jak-je-to-s-plisnemi-a-zatekanim-do-novych-oken21938.html
168
Na obrázku č. 13.4 můžeme pozorovat rostoucí černou plíseň, která se kumuluje v okolí okenního ostění. Tento jev může způsobit několik častých chyb nebo jejich kombinace. V principu jde o to, že na chladném povrchu se sráží vodní pára, která se transportuje po směru tepelného toku z interiéru do exteriéru. Z předchozích kapitol víme, že některé druhy začínají expandovat i při teplotách kolem +2 °C. Pokud roh nestihne vyschnout a teplota se zvýší, pravděpodobnost vzniku plísně se ještě zvýší. Celý jev také významně ovlivňuje větrání, které vyměňuje vzduch nasycený párami za vzduch venkovní, v tomto případě došlo k selhání více faktorů.
Možné příčiny 1) Tepelný odpor zdiva je příliš malý, dochází ke kondenzaci blízko vnitřního povrchu. 2) Špatně vytmelená spára tepelně izolační hmotou (PU pěnou). Jsou zde mezery nebo je vrstva příliš tenká. 3) Tepelně izolační pěna ve spáře byla dlouho na dešti a vystavena ultrafialovému záření. Následkem toho ztratila tepelně izolační schopnosti. 4) Vnitřní parotěsná páska je špatně zhotovená nebo chybí úplně. V důsledku toho vniká pára do pěny a kondenzuje v ní. Přes vnější vodotěsnou pásku se už neodpaří, dochází k degradaci vlastností tepelně izolační pěny ve spáře. 5) Vnější vodotěsná páska je špatně zhotovená nebo chybí úplně. Do spáry přímo zatéká a její tepelně izolační schopnosti degradují. 6) Navazující prvky oplechování, lišty apod. jsou z venku špatně vyspádované a voda se hromadí pod oknem. 7) Nedostatek větrání. 8) Kombinace jednotlivých bodů 1-7.
169
Možnosti řešení 1) Více větrat, kratší dobu a intenzivněji. 2) V případě, že otvorová výplň splňuje požadavky normy, odkrýt parapet, omítku a zjistit, co přesně je špatně zhotovené. 3) Pokud je pěna degradována, vyměnit a provést veškeré těsnění správně. 4) Pokud je staré okolní zdivo nevyhovujících tepelně technických parametrů, zamyslet se nad jeho venkovním zateplením.
Na následujícím obrázku č. 13.5 můžeme vidět řez oknem a vnitřní pohled. Je zde zobrazeno, jak by měla správně vypadat spára mezi oknem a stěnou, zdroj nejčastějších poruch venkovních otvorových výplní. Je nutné po vytmelení co nejdříve pěnu zakrýt, aby nedošlo k její degradaci venkovní vlhkostí a ultrafialovým zářením.
Obrázek č. 13.5 Správné provedení spáry mezi venkovní tvorovou výplní a navazující stěnou
170
zdroj: Plastikov: Montáž. [online]. [cit. 2014-04-27]. Dostupné z: http://www.plastikov.cz/sluzby/montaz
13.7.2 Mechanická porucha okna Na obrázku č. 13.6 je zachycena porucha skleněné výplně výkladce. Na první pohled se jedná o poruchu mechanickou, jelikož plísně ani hromadící se kondenzát na obrázku není. Budeme předpokládat, že tepelně vlhkostní bilance je v pořádku. Dvojitá výplň je poškozena z obou stran, což vylučuje zavinění jednostranného úderu.
Obrázek č. 13.6 Mechanická porucha výplně výkladce
171
Zdroj: Miroslav Sázovský: Poradna. [online]. [cit. 2014-04-27]. Dostupné z: http://www.sazovsky.cz/poradna/dotazy/praskle-sklo-stare-vylohy/
Možné příčiny 1) Cyklicky se opakující objemové změny rámu v důsledku výkyvů teploty. Umocňuje tmavá barva a obousměrné pnutí v nároží. 2) Špatně dilatovaný výkladec od ostatních konstrukcí. 3) Statická deformace nadpraží. Příliš velký průhyb nadpraží způsobil drcení a kroucení rámu výkladce. Popřípadě výkyv volného konce rohu nadpraží, jednáli se o rohové okno. 4) Kombinací bodů 1 - 4.
Možnosti řešení Vzhledem ke stáří a stavu celé tvorové výplně, bude nejlepší celý výkladec vyměnit. Nové prvky důsledně dilatovat od okolních konstrukcí. U nadpraží lze sice předpokládat, že k dotvarování již došlo, ale i zde provedeme ukotvení s možností posunu.
172
Obrázek č. 13.7 Schéma kotvení rámu
Zdroj: K-interier: Okna. [online]. [cit. 2014-04-27]. Dostupné z: http://www.kinterier.cz/cs/okna/plastova-okna/montaz-oken
Na obrázku č. 13.7 se nachází schéma kotvení rámu výkladce, kdy šipky značí místo kotvy. Kotevní prvek v tomto případě by měl z horní strany a boční strany umožnit rámu dilatovat kvůli dotvarování a teplotní roztažnosti. Jedná se o obecné schéma použitelné u všech tvorových výplní.
13.7.3 Napojení podstřešní fólie u střešního okna
Obrázek č. 13.8 Nedokonalé napojení pojistné hydroizolace, není umožněna dokonalá izolace
173
Zdroj: Izolace.cz: články. [online]. [cit. 2014-04-27]. Dostupné z: http://www.izolace.cz/index.asp?module=ActiveWeb&page=WebPage&DocumentID=2 471##javascript
Obrázek č. 13.9 Správné napojení podstřešní pojistné hydroizolace umožňující dokonalejší izolaci
Zdroj: Izolace.cz: články. [online]. [cit. 2014-04-27]. Dostupné z: http://www.izolace.cz/index.asp?module=ActiveWeb&page=WebPage&DocumentID=2 471##javascript
Obrázek č. 13.10 Chybné kotvení rámu okna
174
Zdroj: Izolace.cz: články. [online]. [cit. 2014-04-27]. Dostupné z: http://www.izolace.cz/index.asp?module=ActiveWeb&page=WebPage&DocumentID=2 471##javascript
Obrázek č. 13.11 Správné řešení ukotvení rámu střešního okna do konstrukce krovu
Zdroj: Izolace.cz: články. [online]. [cit. 2014-04-27]. Dostupné z: http://www.izolace.cz/index.asp?module=ActiveWeb&page=WebPage&DocumentID=2 471##javascript
13.7.4 Degradace povrchu okna
175
Obrázek č. 13.12 Poruchy laku na čelní příčce okna
Zdroj: Tzb-info: okna-dveře. [online]. [cit. 2014-04-27]. Dostupné z: http://stavba.tzbinfo.cz/fasadni-okna/9272-drevena-okna-a-dvere-udrzba-povrchove-upravy-a-opravyposkozeneho-povrchu
Na obrázku č. 13.12 jsou stopy po ochození a odloupnutí vrstev laku, kdy tyto problémy potkávají především starší okna. Z počátku se jedná pouze o estetickou poruchu, která ovšem při dlouhodobém zanedbání vede k vážným problémům. S postupem času dojde k nasáknutí většího množství vody, což má za následek objemové změny okna. Tento fakt vede k mechanickým poruchám oken, které nabobtnají a k degradaci dřevní hmoty. V posledním stádiu se přidají plísně a houby. Tento stav je již často nevratný a vede k výměně okna.
Možné příčiny 1) Nedostatečná vrstva laku. Vrstvy jsou nerovnoměrné nebo je jich málo. 2) Stáří oken. Životnost prvku je vyčerpána, vrstev je mnoho a odlupují se. Podklad je poškozený a vyžilý.
176
3) Špatná volba laku. Ten je buď málo odolný proti povětrnostním vlivům nebo byl aplikován v nesprávných podmínkách. Některé laky odolávají dešti, ale aplikovat se musí v suchu. Ultrafialové záření působí neblaze na některé druhy syntetických laků. 4) Kombinace bodů 1 – 3.
Možnosti řešení 1) Zbrousit podklad a přidat vrstvu laku, který je pro daný typ prostředí vhodný. 2) V případě špatného stavu rámu okna - výměna.
Obrázek č. 13.13 očištěný podklad připravený na nátěr
Zdroj: Tzb-info: okna-dveře. [online]. [cit. 2014-04-27]. Dostupné z: http://stavba.tzbinfo.cz/fasadni-okna/9272-drevena-okna-a-dvere-udrzba-povrchove-upravy-a-opravyposkozeneho-povrchu
177
STUDIJNÍ MATERIÁLY Červenka, L., 2008. Obvodové konstrukce panelových budov. Poruchy staveb. Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-2471762-3. Solař, J., 2008. Poruchy a rekonstrukce zděných staveb. Praha: Grada Publishing. ISBN 978-80-247-2672-4.
OTÁZKY A ÚKOLY 1. Definujte součinitel prostupu tepla. 2. Uveďte mechanické vlastnosti. 3. Co si představíte pod pojmem průvzdušnost? 4. Jak řešit plíseň na okenním ostění v interiéru? 5. Jaké mohou být příčiny poruchy laku na čelní příčce okna?
KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK 1. viz. výklad 2. viz. výklad 3. viz. výklad 4. viz. výklad 5. viz. výklad
178
Použité zdroje Arthur stavby a izolace, spol. s.r.o.: Novostavby. [online]. [cit. 2014-04-03]. Dostupné z: http://www.stavbyaizolace.eu/album/novostavby/pa191158-oprava-prostupu-rdklecany-poskodila-stav-firma-jpg/ ASB-portal.cz: Stavebnictví. [online]. [cit. 2014-04-07]. Dostupné z: http://www.asbportal.cz/stavebnictvi/rekonstrukce-staveb/vady-keramickych-fasad-zpusobenemrazem ASB-portal.cz:
tzb.
[online].
[cit.
2014-04-24].
Dostupné
z:
http://www.asb-
portal.cz/tzb/vetrani-a-klimatizace/typy-avlastnosti-vetracich-systemu-vrodinnychdomech ASB-portal.cz: Stavebnictví. [online]. [cit. 2014-04-27]. Dostupné z: http://www.asbportal.cz/stavebnictvi/konstrukce-a-prvky/okna-dvere/vybrane-technicke-vlastnostioken-analyza-zpusobu-osazeni Ateliér DEK: Římsové žlaby. [online]. [cit. 2014-04-24]. Dostupné z: http://atelierdek.cz/node/198 Bureš
INOX:
Kovovýroba.
[online].
[cit.
2014-04-26].
Dostupné
z:
http://www.art3000.cz/kovovyroba/zabradli.htm Colemansi:
Odborné
informace.
[online].
[cit.
2014-03-03].
Dostupné
z:
http://www.coleman.cz/odbinfo.php?id=377 ČESKÉSTAVBY.cz:
Úvod.
[online].
[cit.
2014-04-27].
Dostupné
z:
http://www.ceskestavby.cz/clanky/jak-je-to-s-plisnemi-a-zatekanim-do-novych-oken21938.html Český kutil.cz: vady-nateru-viii-vady-na-fasadach. [online]. [cit. 2014-04-26]. Dostupné z: http://www.ceskykutil.cz/vady-nateru-viii-vady-na-fasadach
179
Český
Kutil.cz:
Stavební
materiály.
[online].
[cit.
2014-04-07].
Dostupné
z:
http://old.ceskykutil.cz/materialy/zdivo-a-omitky/zima-casto-poskodi-obkladybalkonu-a-teras DEKMETAL: Snášenlivost jednotlivých materiálů. [online]. [cit. 2014-03-03]. Dostupné z: http://dekmetal.cz/snasenlivost-jednotlivych-materialu-20 DEKMETAL: Snášenlivost jednotlivých materiálů. [online]. [cit. 2014-04-24]. Dostupné z: http://dekmetal.cz/snasenlivost-jednotlivych-materialu-20 DEKTRADE:
Produkty.
[online].
[cit.
2014-04-03].
Dostupné
z:
http://dektrade.cz/produkty/imgs/dekroof/dekroof_6.jpg Domy
Atrea:
Konstrukce.
[online].
[cit.
2014-04-03].
Dostupné
z:
http://domy.atrea.cz/img/_/konstrukce/skladba-steny-detail.jpg EFEL-dřevostavby: hliněné omítky v moderní dřevostavbě. [online]. [cit. 2014-04-22]. Dostupné z: http://www.efel-drevostavby.cz/hlinene-omitky-v-moderni-drevostavbe/ Energetický poradce PRE: Úspory energie. [online]. [cit. 2014-04-24]. Dostupné z: http://www.energetickyporadce.cz/cs/uspory-energie/klimatizace-a-rekuperace/ Frydl
com:
Výroba
z
nerezi.
[online].
[cit.
2014-04-26].
Dostupné
z:
http://www.frydl.com/vyroba-z-nerezu-fotogalerie.php Hornictví
info:
Příručka.
[online].
[cit.
2014-04-23].
Dostupné
z:
http://www.hornictvi.info/prirucka/vapcem/31.JPG IDnes.cz: Bydlení. [online]. [cit. 2014-04-07]. Dostupné z: http://bydleni.idnes.cz/mateplisen-v-koupelne-rychle-se-ji-zbavte-fi1/koupelna.aspx?c=A050916_142303_koupelna_pet IDnes.cz: Hobby. [online]. [cit. 2014-04-24]. Dostupné z: http://hobby.idnes.cz/topnekabely-pro-okapy-luxus-ktery-se-ale-nakonec-muze-vyplatit-pwh-/hobbydomov.aspx?c=A100215_160602_hobby-domov_bma IMateriály:
Střechy.
[online].
[cit.
2014-04-07].
Dostupné
z:
http://imaterialy.dumabyt.cz/Strechy/Rasy-lisejniky-a-mechy-na-strechach.html
180
IMateriály:
Poruchy.
[online].
[cit.
2014-04-24].
Dostupné
z:
http://imaterialy.dumabyt.cz/Poruchy/Previsle-a-zavesene-konstrukce.htm Informační systém BIVŠ: Archiv závěrečných prací. [online]. [cit. 2014-04-26]. Dostupné z: https://is.bivs.cz/th/9337/bivs_m/Jiri_Kreidl_-_Dipolomova_prace.txt Izolace.cz:
články.
[online].
[cit.
2014-04-27].
Dostupné
z:
http://www.izolace.cz/index.asp?module=ActiveWeb&page=WebPage&DocumentID=2 471##javascript IZOLTECZ.cz:
Izolační
technologie.
[online].
[cit.
2014-04-29].
Dostupné
z:
http://www.izoltecz.cz/izolace-technologie.html JakBydlet.cz: Jednovrstvá sanační omítka. [online]. [cit. 2014-04-22]. Dostupné z: http://www.jakbydlet.cz/clanek/450_jednovrstva-sanacni-omitka.aspx K-interier:
Okna.
[online].
[cit.
2014-04-27].
Dostupné
z:
http://www.kinterier.cz/cs/okna/plastova-okna/montaz-oken Krytiny - Střechy: Technické info k navrhování střech. [online]. [cit. 2014-03-02]. Dostupné
z:
http://www.krytiny-strechy.cz/technicke_info-k-navrhovani
strech/oplechovani/oplechovani-atik-nadezdivek-serial-oplechovani/ Krytiny - Střechy: Oplechování atiky, navrhování klempířských prvků. [online]. [cit. 2014-04-24]. Dostupné z: http://www.krytiny-strechy.cz/technicke_info-k-navrhovanistrech/oplechovani/oplechovani-atik-nadezdivek-serial-oplechovani/ Město Český Krumlov: Státní hrad a zámek Český Krumlov. [online]. [cit. 2014-04-23]. Dostupné z: http://www.castle.ckrumlov.cz/docs/cz/zamek_3nadvori_restma.xml Miroslav
Sázovský:
Poradna.
[online].
[cit.
2014-04-27].
Dostupné
z:
http://www.sazovsky.cz/poradna/dotazy/praskle-sklo-stare-vylohy/ Moderní
panelák:
Panelový
dům.
[online].
[cit.
2014-04-26].
Dostupné
z:
http://m.modernipanelak.cz/panelovy-dum/balkony-a-lodzie/balkonovy-system-kvk Montazokna:
Kvalitní
montáž.
[online].
[cit.
2014-04-29].
Dostupné
z:
http://www.montazokna.cz/spravna-montaz-okna/system-spravnemontaze/pripojovaci-spara/pozadavky
181
Můj web: Smaragdy stavebnictví - 1. [online]. [cit. 2014-04-26]. Dostupné z: http://mujweb.cz/milik.tichy/fotodokumentace_1.htm Nazeleno.cz: Stavba a rekonstrukce. [online]. [cit. 2014-04-22]. Dostupné z: http://www.nazeleno.cz/stavba/izolace/jak-na-vlhke-zdivo-priciny-a-reseni-vlhkosti-vdome.aspx Plastikov:
Montáž.
[online].
[cit.
2014-04-27].
Dostupné
z:
http://www.plastikov.cz/sluzby/montaz Projektový ateliér Šárky Draxlové: Posudky. [online]. [cit. 2014-04-28]. Dostupné z: http://www.draxlova.eu/posudky.php Provětrávané podlahy IGLU a IGLU+: Provětrané podlahy. [online]. [cit. 2014-04-24]. Dostupné z: http://www.vzduchovaizolace.cz/ RTI Haasová - Menhart: Reference. [online]. [cit. 2014-04-07]. Dostupné z: http://www.rti.cz/reference/svara_josef_01.html Sanace
dřeva:
dřavokazný
hmyz.
[online].
[cit.
2014-04-28].
Dostupné
z:
http://www.sanace-dreva.cz/drevokazny-hmyz.html Schlüter Systems: Volná podkládka. [online]. [cit. 2014-04-03]. Dostupné z: http://www.schlueter.cz/4101.aspx Schlüter Systems: Balkony a terasy. [online]. [cit. 2014-04-26]. Dostupné z: http://www.schlueter.cz/4101.aspx Slavona:
Poradna.
[online].
[cit.
2014-04-27].
Dostupné
z:
http://www.slavona.cz/prakticke-informace/posouzeni-vlastnosti-oken-na-zakladecertifikatu.html Stavební komunita: Materiálové charakteristiky dřevěných konstrukcí dle ENV 1995-1. [online].
[cit.
2014-04-12].
Dostupné
z:
http://stavebnikomunita.cz/profiles/blogs/materialove-charakteristiky-drevenychkonstrukci-dle-env-1995-1 Stavebnictví:
Stavební
materiály.
[online].
[cit.
2014-04-07].
Dostupné
z:
http://www.stavebnictvi3000.cz/clanky/foamglas-r-perinsul/
182
Stomix: Archiv aktualit. [online]. [cit. 2014-04-26]. Dostupné z: Novinka: Se systémem Profi od STOMIXu profesionálně opravíte váš balkon během několika hodin StrakaBARVY:
Pokládka.
[online].
[cit.
2014-04-22].
Dostupné
z:
http://www.strakabarvy.cz/podlahy/pokladka.html Střechy-fasady-izolace:
Témata.
[online].
[cit.
2014-04-28].
Dostupné
z:
http://www.strechy-fasady-izolace.cz/temata/slovoodbornika/giganticka-plodnicedrevomorky-domaci TZB-info: Dlažby a obklady. [online]. [cit. 2014-04-07]. Dostupné z: http://stavba.tzbinfo.cz/dlazby-a-obklady/7149-vliv-objemovych-zmen-podkladnich-vrstev-na-chovanikeramickych-obkladu-a-dlazeb Tzbinfo: Okna-dveře. [online]. [cit. 2014-04-27]. Dostupné z: http://stavba.tzbinfo.cz/okna-dvere/9695-klasifikacni-tridy-zkousenych-vlastnosti-oken-a-vchodovychdveri Vzdělávací portál: Zajímavosti ze světa dřeva. [online]. [cit. 2014-04-12]. Dostupné z: http://drevostavebniportal-popularizace.msdk.cz/zajimavosti-ze-sveta-dreva/drevo/ Wikipedie:
Barva.
[online].
[cit.
2014-04-26].
Dostupné
z:
http://cs.wikipedia.org/wiki/Barva Www.Zateplování.cz: OBNOVA BYTOVÝCH DOMŮ - VADY A PORUCHY OBVODOVÝCH KONSTRUKCÍ
A
JEJICH
SANACE.
[online].
[cit.
2014-04-26].
Dostupné
z:
http://www.zateplovani.cz/obnova-bytovych-domu-vady-a-poruchy-obvodovychkonstrukci-a-jejich-sanace.html Znalecký portál.cz: Studentské příspěvky. [online]. [cit. 2014-04-26]. Dostupné z: http://www.znaleckyportal.cz/index.php?option=com_content&view=article&id=216:d efects-and-failures-of-overlying-layer-of-external-thermal-insulation-systemsetics&catid=222:studentske-prispevky&Itemid=765
183