SOUČASNÉ KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY DŘEVOSTAVEB

SOUČASNÉ KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY DŘEVOSTAVEB a v ni n i t ř n í p r o s t ř edí ed díí budov budov

INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁNÍ

OBSAH

SOUČASNÉ KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY DŘEVOSTAVEB 1

ÚVOD

2

HISTORICKÝ VÝVOJ KONSTRUKČNÍCH SYSTÉMŮ DŘEVOSTAVEB

2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . .

2.1 Systémy ddŉevėných ė staveb z tyĀĀových prvkś . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 Systémy masivních staveb ze dŉ d eva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

SOUČASNÉ KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY DŘEVOSTAVEB

2 2 4

5 3.1 Rámové ddŉevostavby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.2 Skeletové ddŉevostavby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3.3 Masivní ddŉevostavby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

VNITŘNÍ PROSTŘEDÍ BUDOV A TĚKAVÉ ORGANICKÉ LÁTKY 1

ÚVOD

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.1 Délka pobytu Ālov Ā ėėka ve vnitŉŉním prostŉedí

2

MIKROKLIMA PROSTŘEDÍ 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

3

4

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Tepelnė-vlhkostní ė mikroklima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Odérové mikroklima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Toxické mikroklima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aerosolové mikroklima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mikrobiální mikroklima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ŠKODLIVÉ LÁTKY V OVZDUŠÍ 3.1 3.2 3.3 3.4

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Organické tėkavé ė látky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zdroje VOC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . VOC ve venkovním prostŉedí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kouŉení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

METODIKA MĚŘENÍ VOC LÁTEK VE VNITŘNÍM PROSTŘEDÍ

. . . . . . . . . . . .

4.1 Legislativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2 Odbėr ė vzorkś . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3 Analýza VOC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

ÚČINEK ŠKODLIVIN NA LIDSKÝ ORGANISMUS 5.1 Syndrom nemocných budov

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14 15 16 19 19 19 20 20 20 21 23 24 24 25 25 28 28 30 30

1

Interaktivní seminář

Doc. Dr. Ing. Zdeļka HAVÍňOVÁ

SOUČASNÉ KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY DŘEVOSTAVEB 1

ÚVOD

Dŉevo a kámen patŉí mezi nejstarší stavební materiál, který Ālovėk používal pŉi budování svých obydlí. Nejstarší nálezy dokazují využití dŉeva pŉi budování lidských obydlí v podobė pŉístŉeškś ze dŉeva, kśry, vėtví, kostí a kśží ulovených zvíŉat. První stavby se svislými stėnami se stavėly ve vodė na kślech, zaražených do dna. Pozdėji se pro konstrukci stėny používala kulatina a hranėné nebo polohranėné proÀly, souĀasnė se postupnė zdokonalovaly i rohové spoje. Tento zpśsob stavėní se v podstatė používá dodnes. Pravdėpodobnė poĀátkem našeho století se objevily první konstrukce hrázdėné s pomėrnė vyspėlými tesaŉskými spoji tyĀových prvkś dŉevėné kostry. Pśvodnė byly stėny tėchto staveb stejnė jako u staveb pletivových vyplétány proutím a omazány hlínou, teprve pozdėji byly vyzdívány. Z historických nálezś a dochovaných písemných zpráv lze usuzovat, že všechny dnes používané zpśsoby stavėní ze dŉeva se vyvinuly právė ze staveb srubových a staveb hrázdėných. Podle tėchto dvou základních zpśsobś stavėní také vznikly dvė samostatné skupiny staveb ze dŉeva – stavby z tyĀových prvkś, vyvinuté z hrázdėné konstrukce, a stavby masivní, jejichž základem byla stavba srubová. Oba zpśsoby stavėní se s urĀitými konstrukĀními úpravami, odpovídajícími požadavkśm na souĀasné stavby, realizují i v souĀasnosti.

2

HISTORICKÝ VÝVOJ KONSTRUKČNÍCH SYSTÉMŮ DŘEVOSTAVEB 2.1 SYSTÉMY DŘEVĚNÝCH STAVEB Z TYČOVÝCH PRVKŮ Základem tohoto zpśsobu stavėní byly hrázdėné stavby z hranėného ŉeziva pomėrnė masivních prśŉezś. Jednotlivé prvky byly spojovány pomocí tesaŉských spojś a tvoŉily nosnou kostru celé stavby. Ta musela být schopna pŉenést veškeré zatížení pśsobící na stavbu, tedy nejenom svislé síly, ale také síly vodorovné, až do základś. Z toho dśvodu

Obr. 1: Nosná kostra hrázdėné ė stavby (Kraemer, 1982) 2


byly v samotné hrázdėné konstrukci provedeny šikmé vzpėry a vodorovné výztužné prvky. Ochranu interiéru pŉed vnėjšími vlivy pak zajišőovalo nejprve vyplétání stėn proutím a jejich omazání hlínou, pozdėji se vnėjší stėny mezi hrázdėnou konstrukcí vyzdívaly cihlami. Použitému materiálu pro vyzdívku pak také odpovídal zpśsob vyztužení samotné dŉevėné kostry a množství použitých výztužných prvkś. První pŉistėhovalci do Ameriky pŉinesli s sebou z Evropy znalost stavėní hrázdėných staveb ze dŉeva. Postupným vývojem došlo ke znaĀnému zjednodušení tohoto systému stavėní a poĀátkem 19. století vznikl v Americe systém, který se používá dodnes a je známý i u nás pod názvem „Timber- Frame“. Jedná se o zpśsob stavėní z dŉevėných tyĀových prvkś podstatnė menších prśŉezś, než tomu bylo u staveb hrázdėných. Celá dŉevėná kostra je z pŉíŉezś jednotného proÀlu, nejĀastėji dva na Ātyŉi palce, nebo dnes také dva na šest palcś z dśvodu silnėjší vrstvy tepelné izolace vkládané do vnėjších stėn mezi sloupky dŉevėné kostry. Od toho je také odvozen Āasto používaný název tohoto systému stavėní „Two by Four“, nebo Two by Six“.

a)

b)

Obr. 2: Nosná kostra stavby a) s pŉerušenými stojkami, b) se stojkami prśbėžnými ė (Kolb, 1995) Dŉevėná kostra stavby se realizuje z jednotlivých pŉíŉezś pŉímo na staveništi a svislé stojky (sloupky) mohou být provedeny jako prśbėžné na celou výšku stavby, nebo jsou v úrovni stropu pŉerušeny stropní konstrukcí. V prvém pŉípadė se stropní nosníky pŉipojují ke sloupkśm z boku, ve druhém pŉípadė je stropní konstrukce uložena na horní rám stėny podlaží pod stropem. Podle zpśsobu uložení stropní konstrukce se tento zpśsob stavėní nazývá “Baloon-Frame“s prśbėžnými stojkami, nebo „Platform-Frame“ se stojkami pŉerušenými v úrovni stropu (obr. 2). Protože tento zpśsob rozdėlení celého systému stavėní vychází z provádėní svislých sloupkś, Āasto se pro tento zpśsob stavėní používá v Āeštinė název „dŉevostavba sloupkové konstrukce“. Konstrukce „sloupkových“ dŉevostaveb ovlivnila stavėní ze dŉeva také v Evropė, kde se pŉibližnė od roku 1930 zaĀaly realizovat první sloupkové konstrukce v Nėmecku, pojmenované jako „skeletové“ nebo „žebrové“. Ze systému „Platform-Frame“ se postupem Āasu ve stŉední Evropė vyvinula dnešní konstrukce rámové dŉevostavby. Sloupkové konstrukce dŉevėných staveb realizují nėkteré Àrmy i dnes, pśvodní ztužení kostry v rovinė stėn diagonálnė kladeným bednėním je nahrazeno použitím velkoplošných materiálś na bázi dŉeva. 3


Vliv amerického zpśsobu stavėní se projevil i na konstrukci pśvodní hrázdėné dŉevostavby. Zśstaly zachovány pomėrnė masivní proÀly jednotlivých tyĀových prvkś kostry, ale postupnė byly odstranėny všechny vodorovné a šikmé výztužné prvky. Tím vznikla konstrukce dnešní skeletové stavby. S rozvojem prefabrikace se i v oblasti staveb ze dŉeva objevují první stavby z dílcś pŉipravených pŉedem v krytém výrobním prostoru, které se na staveništi pouze smontují – souĀasné panelové stavby na bázi dŉeva. Jejich nespornou výhodou je pŉesunutí pŉevážné Āásti stavebních prací do výrobní haly a minimalizace prací na staveništi, což zajišőuje ochranu dŉeva pŉed povėtrnostními vlivy v prśbėhu realizace stavby.

2.2 SYSTÉMY MASIVNÍCH STAVEB ZE DŘEVA Základem souĀasných masivních staveb ze dŉeva byla stavba srubová. Stėny domś tėchto staveb tvoŉily vodorovnė vrstvené trámy, které byly v nárožích vázány tesaŉskými spoji (tzv. roubené stėny). Tou nejjednodušší vazbou, používanou pravdėpodobnė již ve stŉedovėku u ménė nároĀných staveb, byl pouhý pŉesah nárožních koncś (zhlaví) trámś. VyboĀení jednotlivých trámś z vazby bylo zamezeno zaraženými svislými kolíky. Postupným vývojem se nárožní spoje trámś zdokonalovaly a jedním z nejĀastėji a pravdėpodobnė i nejdéle používaných spojś, u kterých již nebyly ponechány pŉesahy zhlaví nárožních trámś, bylo spojení na tzv. rybinu. U této vazby jsou dosedající plochy trámś šikmo protibėžnė zkoseny a tím jsou zachyceny veškeré vodorovné síly vznikající ve spoji, je tedy zamezeno vyboĀení jednotlivých prvkś z vazby. Stėny roubených staveb byly sestavovány nejprve z kuláĀś, tedy nehranėných trámś, pozdėji se zaĀaly používat trámy hranėné. Vodorovné spáry mezi jednotlivými trámy se pśvodnė vyplļovaly mechem a omazávaly hlínou, dnes jsou vyvinuty speciální tėsnící materiály, pŉípadnė celé systémy pro použití právė u tohoto typu staveb (Houdek, Koudelka, 2004).

Obr. 3: ¨ Rohová vazba na tzv. rybinu (Kraemer, 1982)

S vývojem stavebnictví a rostoucími požadavky na tepelnou ochranu budov se mėnily rovnėž požadavky na obvodové stėny srubových Āi roubených staveb, u kterých vėtšinou samotná stėna z trámś pŉedepsané požadavky nesplļovala. Z toho dśvodu se pŉibližnė v osmdesátých letech minulého století objevují první srubové stavby, u kterých je obvodová stėna vytvoŉena jako vícevrstvá, s vloženou vrstvou tepelné izolace uvnitŉ stėny. Oba typy srubových a roubených staveb, se stėnou jednoduchou nebo vícevrstvou, se realizují v podstatė dodnes s výrobními technologiemi a materiály odpovídajícími dnešním poznatkśm. V souĀasnosti realizované masivní stavby ze dŉeva však nejsou pouze stavby srubové nebo roubené. Objevuje se celá ŉada nových systémś, u kterých je masivní dŉevėná stėna tvoŉena vrstvením nebo skládáním pŉíŉezś do celých blokś, tvoŉících nosnou Āást konstrukce. Spojování jednotlivých pŉíŉezś do bloku se provádí pomocí mechanických spojovacích prostŉedkś, nebo lepením. Tyto konstrukĀní systémy jsou zajímavé tím, že vrstva dŉeva ve stėnách nebo ve stropė pŉíznivė ovlivļuje mikroklima v interiéru stejnė, jako je tomu u staveb

4


srubových. Pocitová pohoda mśže být zvýšena pŉiznáním dŉeva v interiéru, protože masivní dŉevėné bloky mohou být vytvoŉeny jako pohledová stėna. Na rozdíl od staveb srubových nejsou tyto stavby nároĀné na spotŉebu kvalitního ŉeziva, protože pro výrobu masivních blokś se bėžnė používá boĀní ŉezivo. Stejnė tak z hlediska objemových zmėn jsou tyto konstrukce mnohem výhodnėjší než stėny srubových staveb.

Obr. 4: Masivní bloky vytvoŉené skládáním jednotlivých vrstev pŉíŉ í ezś

3


V souĀasnosti používané konstrukĀní systémy dŉevostaveb lze rozdėlit do tŉí základních skupin: dŉevėné domy rámové konstrukce, skeletové dŉevostavby a masivní stavby ze dŉeva. Každá z uvedených skupin je charakterizována urĀitými konstrukĀními zásadami.

3.1 RÁMOVÉ DŘEVOSTAVBY U rámových dŉevostaveb je sestaven nosný dŉevėný rám z pŉíŉezś jednotného proÀlu na výšku jednoho podlaží a ztužení celé stavby je provedeno pomocí výztužného opláštėní. Dŉevėný rám stėny tvoŉí spodní práh, horní rám a svislé stojky. Stejný rám je ve vodorovné nebo šikmé poloze vytvoŉen pro konstrukci stropu nebo stŉechy. Podle zpśsobu provádėní lze skupinu rámových dŉevostaveb rozdėlit na stavby realizované z jednotlivých pŉíŉezś pŉímo na staveništi, nebo stavby realizované z dŉevėných rámś s jednostranným výztužným opláštėním pŉipravených pŉedem ve výrobní hale. Nejvyšší stupeļ prefabrikace je pak u dŉevėných staveb panelových.

Obr. 5: Dŉevėná ė kostra rámové stavby s výztužným opláštėním ė

Pŉi realizaci rámové dŉevostavby z jednotlivých pŉíŉezś na staveništi se konstrukce dŉevėného rámu sestavuje ve vodorovné poloze (na podlaze), potom se celá zvedá do svislé polohy, kde se musí provizornė zavėtrovat. Dśležité je provést kontrolu svislosti a rovinnosti jednotlivých prvkś. Všechny stėny jednoho podlaží se v úrovni horního rámu pŉeváží druhým vodorovným rámem, který plní funkci obvodového vėnce. DoĀasné zavėtrování diagonálními vzpėrami a podporami je možné odstranit až po provedení výztužného opláštėní.

5


Obr. 6: Realizace ddŉevėné ė rámové konstrukce na staveništi Pŉi provádėní rámových staveb s ĀásteĀnou prefabrikací je pŉedem ve výrobní hale sestaven dŉevėný rám s jednostranným opláštėním. Takto pŉipravené rámy se dovezou na staveništė, kde se smontují. Výhodou tohoto zpśsobu provádėní rámové stavby je možnost sestavení rámś v krytém výrobním prostoru. Tím je minimalizována doba, po kterou mśže být dŉevo a materiály na bázi dŉeva v konstrukci použité, vystaveno povėtrnostním vlivśm a tím nebezpeĀí pronikání vlhkosti do tėchto materiálś. Po zastŉešení celé stavby následuje doplnėní dalších vrstev ve skladbė stėn a stropś, provádėní rozvodś instalací, podlah a vnitŉních a vnėjších povrchś.

Obr. 7: Sestavení ddŉevėného ė rámu na pracovním stole ve výrobní hale U panelových dŉevostaveb je pŉedem ve výrobní hale na pracovní ploše sestaven dŉevėný rám, provede se jeho opláštėní z jedné strany a dílec se na speciálním zaŉízení pŉeklopí na druhou stranu. Následuje kompletace dílce ve vodorovné poloze vložením vláknité izolace mezi stojky rámu, provedením potŉebných rozvodś instalací a opláštėní dílce z druhé strany. Pokud je pŉedepsána parozábrana, natáhne se ještė pŉed opláštėním velkoplošným materiálem. Takto pŉipravený dílec se zvedne do svislé polohy a další vrstvy a kompletaĀní práce jako jsou povrchové úpravy, vnėjší zateplovací systém a osazování oken a dveŉí se již provádí ve svislé poloze. Hotové panely se transportují na staveništė, kde se na pŉedem pŉipravenou základovou desku osadí a smontují. 6


Celková skladba jednotlivých vrstev v rámové dŉevostavbė nezávisí na zpśsobu provádėní konstrukce, ale je dána pŉedevším požadavky architektonickými, statickým výpoĀtem a požadavky stavební fyziky. Jako výztužné opláštėní se používají pŉevážnė OSB desky, dŉevotŉískové desky a sádrovláknité desky. Pŉi použití OSB desek a dŉevotŉískových desek se vnitŉní stėny a vnitŉní líc obvodových stėn obkládají sádrokartonovými deskami z dśvodu zvýšení požární odolnosti konstrukce. Vnėjší líc obvodové stėny mśže být proveden jako dŉevėný obklad s odvėtranou vzduchovou mezerou, nebo lze použít nėkterý z kontaktních zateplovacích systémś. Volba zateplovacího systému mśže ovlivnit celkovou skladbu obvodové stėny z hlediska jejího tepelnė vlhkostního chování. Vėtšina rámových dŉevostaveb, které se v souĀasnosti u nás realizují, má skladbu stėn obvodového pláštė navrženou s použitím parozábrany. Stále Āastėji se však objevují i takzvané difuznė otevŉené rámové dŉevostavby, u kterých použití parozábrany není nutné. Skladba takového obvodového pláštė však musí být velice peĀlivė posouzena z hlediska problematiky tepelnė vlhkostního chování pŉi užívání stavby. U rámových staveb s parozábranou je výztužné opláštėní dŉevėného rámu provedeno z vnėjší strany, což napŉíklad u pŉedem pŉipravených jednostrannė opláštėných rámś umožļuje rychlé uzavŉení stavby na montáži. Pokud však navrhujeme rámovou dŉevostavbu difuznė otevŉenou, musí být vzhledem k vlastnostem použitého materiálu provedeno výztužné opláštėní ze strany vnitŉní. Tím souĀasnė plní funkci parobrzdy, musí však být provedeno jako vzduchotėsné. Opláštėní obvodové stėny z vnėjší strany pak je z materiálu s výraznė nižším difuzním odporem, než má materiál na vnitŉní stranė. Používá se napŉíklad mėkká dŉevovláknitá deska, která souĀasnė plní funkci další vrstvy tepelné izolace a pŉi vystŉídání spár v jednotlivých vrstvách navíc zajišőuje neprśvzdušnost stėny z vnėjšího líce. U obou typś konstrukcí je vhodné použití tzv. instalaĀní pŉedstėny u obvodových stėn, kde mají být vedeny instalace. U bėžné rámové konstrukce tím lze pŉedejít poškození parozábrany pŉi provádėní instalaĀních rozvodś, nebo vylouĀit nebezpeĀí vzniku netėsností okolo prostupś pŉi špatném provedení jejich utėsnėní. U difúznė otevŉených konstrukcí kdy je vnitŉní opláštėní vzduchotėsnė lepeno je provedení instalaĀní pŉedstėny v podstatė nutností.

3.2 SKELETOVÉ DŘEVOSTAVBY Skeletová stavba je charakteristická vytvoŉením nosné kostry z tyĀových prvkś, která musí být schopna pŉenést veškerá zatížení pśsobící na konstrukci až do základś. S vývojem nových technologií, inženýrského zpracování a pŉedevším s vývojem moderních spojovacích prostŉedkś vznikly z pśvodních brázdėných staveb stavby skeletové, u kterých došlo ke zjednodušení celé konstrukce nosné kostry vynecháním šikmých vzpėr a vodorovných paždíkś, použité proÀly jsou z lepeného dŉeva a tesaŉské spoje byly nahrazeny spoji inženýrskými. Hrázdėné konstrukce pśvodní technologie byly velmi pracné, konstrukce se vyrábėla v tesaŉské dílnė a potom se na staveništi smontovala. Vyzdívka provádėná dodateĀnė nemėla nosnou funkci, ale pouze funkci ochrany interiéru pŉed povėtrnostními vlivy. Nevýhodou byly spáry mezi vyzdívkou a hrázdėním. Sloupky hrázdėné konstrukce mėly Ātvercový prśŉez a byly vždy pouze na výšku jednoho podlaží. Dole jsou zaĀepovány do prahu, nahoŉe do rámu – tzv. ližiny.

7


Obr. 8: Pśvodní hrázdėné ė konstrukce domś (Albers, 2001).

SouĀasné skeletové stavby ze dŉeva se od hrázdėných staveb liší pŉedevším tím, že nosnou kostru – skelet – tvoŉí pouze vodorovnė a svisle uspoŉádané prvky. Nosnou funkci opėt pŉebírá samotný skelet, stėny mají pouze funkci dėlící nebo výplļovou, stėny obvodového pláštė chrání interiér pŉed povėtrnostními vlivy. Svislými nosnými prvky jsou sloupy, uspoŉádané v urĀitých osových vzdálenostech, tzv. modulu. Zcela vynechán je spodní práh, sloupy jsou osazovány pŉímo do základové konstrukce, horní rám (ližina) je nahrazen systémem vodorovných nosníkś. Vynecháním vodorovných prahś a ližin je minimalizováno sedání celé konstrukce, které bylo u hrázdėných staveb zpśsobeno právė objemovými zmėnami dŉeva v pŉíĀném smėru. Nevýhodou naopak je, že vynecháním dolního prahu musí být u paty každého sloupu zajištėna konstrukĀní ochrana dŉeva, aby nedocházelo k jeho pŉípadnému znehodnocení vlhkostí ze základové konstrukce. Základní modul stavby urĀuje celkovou koncepci stavby, pŉedevším z hlediska vzájemného uspoŉádání jednotlivých prvkś nosné kostry a jejich vzdáleností. Základní modul je vėtšinou 600 milimetrś, modulová síő neboli rastr stavby je pak násobkem tohoto modulu. Modulová síő bývá nejĀastėji pravoúhlá, lze však použít i síő trojúhelníkovou nebo kruhovou, které umožļují architektonicky velmi zajímavé návrhy konstrukcí. Modulová síő také urĀuje rozmėry jednotlivých prvkś, jejich dimenze a poĀet a tvar spojś. NejĀastėji používaný rastr je 3 600 nebo 4 800 mm, bėžné je však použití i rastru napŉíklad 1 200 x 1 200 mm, u kterého jsou použity menší proÀly prvkś a konstrukĀní spoje jsou jednoduché. Pro vėtší rozpony se používají proÀly z lepeného dŉeva, jednotlivé nosné prvky mohou být provedeny jako jednoduché nebo zdvojené. Výhodou zdvojených prvkś je možnost provádėt nosné prvky jako prśbėžné, bez pŉerušení v místė styĀníku. Tím lze docílit provádėní vícepodlažních staveb se sloupy prśbėžnými na celou výšku stavby a u hlavních nosníkś není problém vytvoŉit u prśbėžných prvkś pŉevislé konce. Podle vzájemného uspoŉádání prvkś ve styĀníku jsou rozlišeny Ātyŉi základní nosné systémy pro skeletové stavby ze dŉeva. 8


Obr. 9: Možnost volby modulové sítėė u skeletové dŉevostavby (Schober, 2002) Oddėlení nosné konstrukce vytvoŉené z prutových prvkś od prvkś fasádních umožļuje z hlediska architektonického návrh libovolnė tvarovaného a libovolnė umístėného obvodového pláštė, který nemusí respektovat nosný systém. Obvodový plášő pŉitom mśže být umístėn vzhledem k nosným sloupśm systému buč pŉed stojkami, mezi nimi nebo uvnitŉ za stojkami. SkuteĀnost, že je nosný systém vytvoŉen pouze z tyĀových prvkś bez nutnosti spolupśsobení obvodového pláštė pak umožļuje architektśm navrhovat témėŉ neomezené volné prostory bez nosných stėn. Moderní dŉevėné skeletové konstrukce nabízejí takové výhody, jako je napŉíklad vysoká variabilita vnitŉního dispoziĀního uspoŉádání, možnost jednoduchých nástaveb a pŉestaveb, možnost snadné prefabrikace, jednoduchá pŉeprava a montáž. Mohou být vyrábėny jak v malé tesaŉské dílnė, tak v prśmyslové výrobė a díky nenároĀné manipulaci mohou být bez obtíží montovány lokálními stavebními Àrmami. Oddėlením nosné konstrukce skeletu od stėn obvodového pláštė je dán požadavek na zajištėní dostateĀné stability budovy. Protože samotný skelet musí být schopen pŉenést veškeré svislé i vodorovné síly do základś, musí být nosná dŉevėná kostra z tyĀových prvkś doplnėna o další, tzv. ztužující prvky. Ztužení se provádí jak ve svislém a tak ve vodorovném smėru. Vyztužení ve vodorovném smėru je pomocí výztužných tabulí v rovinė stropu a stŉechy. Tuhá tabule mśže být vytvoŉena opláštėním z desek na bázi dŉeva nebo jiných vhodných materiálś, použitím konstrukce stropu nėkterého ze systémś, u nichž je výztužný úĀinek již integrován do samotného systému, pomocí diagonálnė uloženého bednėní, nebo pomocí ocelových diagonál v rovinė stropu (stŉechy). Vodorovná výztužná tabule zajišőuje tuhost konstrukce pouze v horizontální rovinė, pro pŉenesení vodorovných sil do základś musí být provedeno ještė ztužení konstrukce ve svislém smėru. To lze provést pomocí výztužných stėn, rámś, vetknutím sloupś, pomocí ocelových diagonál, nebo pomocí tuhého jádra napŉíklad u konstrukce schodištė nebo výtahové šachty.

a)

b)

c)

Obr. 10: Výztužná stėna ė vytvoŉená a) pomocí výztužného opláštėní, ė b) pomocí ocelových diagonál, c) pomocí rámś (EC 5, STEP 2) 9


3.3 MASIVNÍ DŘEVOSTAVBY SouĀasné masivní stavby ze dŉeva jsou jistou alternativou k systému lehkých staveb, mezi které je vėtšina dnešních dŉevostaveb zaŉazena, ale souĀasnė také alternativou ke stavbám z klasických materiálś, jako jsou napŉíklad cihly nebo beton. Masivní Āást stėnových, stropních, pŉípadnė stŉešních dílcś je tvoŉena vrstvou dŉeva, která je zŉetelnė oddėlena od vrstvy izolaĀní a tvoŉí nosnou Āást dílcś v konstrukci. Dŉevėné bloky jsou vytvoŉeny skládáním nebo vrstvením jednotlivých pŉíŉezś, vzájemnė spojovaných lepením nebo mechanicky pomocí spojovacích prostŉedkś jako jsou hŉebíky, vruty, šrouby nebo kolíky z tvrdého dŉeva. ÿastým zpśsobem použití masivních dŉevėných blokś v konstrukcích je také kombinace stėnového systému lehké elementární dŉevostavby a stropních konstrukcí nėkterého ze systémś masivních dŉevostaveb z dśvodu lepších zvukovė izolaĀních schopností tėchto dílcś.

Obr. 11: Realizace moderní masivní ddŉevostavby (KLH, 2006).

Základem toho zpśsobu stavėní byly stavby srubové nebo roubené, které zśstaly s urĀitými konstrukĀními úpravami zachovány dodnes. Realizace tėchto staveb má svoje opodstatnėní, i když vzhledem jejich svéráznému vzhledu je tŉeba dbát na citlivé zasazení do okolního prostŉedí. Z dśvodu zvýšených požadavkś na tepelnė izolaĀní schopnosti obvodového pláštė mohou být realizovány s obvodovým pláštėm dvouvrstvým, s vloženou vrstvou tepelné izolace. Nespornou pŉedností tėchto staveb je fakt, že se realizují bez parozábrany v obvodovém plášti a pak bydlení v takovéto dŉevostavbė je opravdu bydlení „ve dŉevė“, kde je mikroklima v interiéru vrstvou masivního dŉeva pŉíznivė ovlivļováno. Tato pŉednost zśstává zachována u moderních masivních dŉevostaveb, u kterých ve vėtšinė pŉípadś není parozábrana potŉebná. ÿásteĀnou nevýhodu srubových staveb, která je dána jejich atypickým vzhledem, lze pŉi zachování interiérové pohody bydlení v masivním dŉevė eliminovat realizací novodobé masivní stavby ze dŉeva, která mśže z exteriéru vypadat jako bėžná stavba s omítkou na vnėjším povrchu. Jednotlivé systémy se liší zpśsobem sestavení nosné dŉevėné Āásti, kterou tvoŉí plošné prvky – stėnové, stropní, pŉípadnė stŉešní dílce. Ty jsou vyrábėny pŉedem ve výrobnė, transportují se na staveništė, kde je z nich smontována „hrubá stavba“. Následnė se provádí vnėjší Āást obvodového pláštė se zateplením a koneĀnou povrchovou úpravou, která mśže být podle pŉání stavebníka provedena napŉíklad jako barevná omítka nebo obložení dŉevem (obr. 12).

10


Obr. 12: Provádėní ė zateplovacího systému z vnėėjší strany obvodového pláštė masivní dŉevostavby (hrubá stavba viz obr. 13, KLH). Jedním ze systémś moderní masivní dŉevostavby je vytváŉení blokś z vrstveného lepeného dŉeva. Jednotlivé vrstvy, kterých je lichý poĀet (3 nebo 5) se vytváŉí z prkenných lamel kladených vedle sebe, spojovaných lepením a podélnė nastavovaných zubovitým spojem. Další vrstva se vytváŉí stejným zpśsobem, ale prkna jsou kladena ve smėru kolmém na smėr první vrstvy. Smėry prkenných lamel v jednotlivých vrstvách jsou vystŉídány, mezi sebou se vrstvy spojují opėt lepením (obr. 13). Pokud je požadavek na viditelné dŉevo z interiérové strany, provádí se první vrstva jako pohledová s vyŉezáním sukś a viditelných vad ve dŉevė.

Obr. 13: Pėtivrstvá ė masivní deska z lepeného dŉeva, jednotlivé lamely nastavované zubovitým spojem. Z takto vytvoŉených blokś se montuje hrubá stavba. Bloky tvoŉí nosnou Āást stėn, stropní desky, pŉípadnė stŉešního panelu. V obvodovém plášti se z vnėjší strany doplļuje tepelná izolace a vnėjší povrchová úprava, vnitŉní strana mśže zśstat s viditelným dŉevem nebo je obložena sádrokartonem. Vnitŉní stėny mohou být rovnėž dle požadavku ponechány s viditelným dŉevem nebo jsou obloženy sádrokartonem. Nosnou Āást stropu tvoŉí masivní deska, na ni se provádí skladba podlahy tak, aby celkovė stropní konstrukce vyhovovala požadavkśm na ni kladeným, pŉedevším z hlediska zvukovė izolaĀních vlastností. Výhodou tohoto systému je možnost provádėní elektroinstalaĀních rozvodś do vyfrézovaných drážek v masivním dŉeveném bloku. 11


Obr. 14: Stėnové ė dílce masivní stavby s diagonálnė kladenými vrstvami, spojované kolíky z tvrdého dŉeva. Skládáním více vrstev ŉeziva do blokś, ve kterých jsou spojovány jednotlivé vrstvy mechanicky pomocí hŉebíkś nebo kolíkś, se vyznaĀují další dva systémy. U prvního z nich je stŉední vrstva z hranėného ŉeziva, další vrstvy smėrem k vnėjšímu líci z obou stran jsou z diagonálnė, horizontálnė a vertikálnė kladených prken. Spojení celého bloku je provedeno pomocí kolíkś z tvrdého dŉeva, které procházejí kolmo na tloušőku stėny v urĀitých vzdálenostech od sebe. Tuhost celého dílce pro zajištėní pŉenosu vodorovných sil je dána použitím vrstvy diagonálnė kladených prken ve skladbė (obr. 14). Alternativou k pŉedchozímu systému je vytváŉení masivních dŉevėných blokś opėt skládaných z prken kladených vodorovnė, svisle a diagonálnė, jejich spojení je však provedeno pomocí hŉebíkś a je vynechána stŉedová vrstva z hranėného ŉeziva (obr. 15).

ś pro masivní dŉ d evostavbu, sestavování jednotlivých stėn. ė 12


PODĖ DĖKOVÁNÍ práce byla realizována za ÀnanĀního pŉispėní Evropské unie v rámci projektu Partnerství v oblasti stavebnictví a architektury, Ā. projektu: CZ.1.07/2.4.00/17.0064. LITERATURA Albers, K. J. a kol. Moderner Holzhausbau in Fertigbauweise. Kissing: WEKA MEDIA, 2001. 574 pp. ISBN 3–8277-1195–9. Houdek, D., Koudelka, O. Srubové domy z kulatin. Brno: ERA, 2004. 161 pp. ISBN 80–86517-97–7. Kolb, J.Systembau mit Holz. Zurich: LIGNUM, 1995. 320 pp. ISBN 978–80-247–2275-7. KOŽELOUH, B. Dŉevėné konstrukce podle Eurokódu 5 : Navrhování detailś a nosných systémś. STEP 2. 1st ed. Praha: InformaĀní centrum ÿKAIT, 2004. 401 pp. ISBN 80–86769-13–5. Kraemer, F. Grunwissen des Zimmerers. Karlsruhe: Bunderverlag, 1982. Schober, K. P. Mehrgeschlossiger Holzbau in Osterreich. Holzskelet und Holzmassivbauweisse. ProHolz Austria, Holzforschung Austria, 2002. 145 pp. ISSN 1680–4252. Informationsdienst Holz. Holzbau Handbuch, Reihe 1, Teil 1. Firemní materiály KLH, www.klh.at Firemní podklady OK Pyrus Brno, www.okpyrus.cz

Doc. Dr. Ing. Zdeļka Havíŉová, Ústav základního zpracování dŉeva, Lesnická a dŉevaŉská fakulta, Mendelova univerzita v Brnė, Zemėdėlská 1, 613 00 Brno, tel.: (+420) 545 134 086, e-mail: havirova @mendelu.cz.

13

Interaktivní seminář

Ing. Dana CHUMCHALOVÁ

VNITŘNÍ PROSTŘEDÍ BUDOV a těkavé organické látky

1

ÚVOD

Bydlení je jedním ze základních požadavkś Ālovėka, takže každý z nás dŉíve nebo pozdėji stojí pŉed otázkou volby vhodného bytu nebo i vlastního rodinného domku. A jestliže už bydlí, setkává se s celou ŉadou problémś, na které hledá odpovėč: jsem ohrožován kouŉem z cigaret, i když kouŉí nėkdo jiný, co je pŉíliš chladné prostŉedí, které mśže být pŉíĀinou nachlazení, co vlastnė zpśsobuje alergie v bytė, mśže vśbec prostŉedí ovlivļovat náš zdravotní stav atd. [1] V souĀasné dobė je velmi aktuálním tématem kvalita vnitŉního ovzduší bytś, veŉejných prostor, dopravních prostŉedkś a všech dalších uzavŉených prostor. Z hlediska ovlivnėní lidského zdraví je právė tento typ zneĀištėní ovzduší nejvážnėjší, protože lidé tráví vėtšinu dne právė v uzavŉených prostorách. Ve vėtšinė pŉípadś je kvalita vzduchu v budovách horší než kvalita vzduchu ve venkovním prostŉedí. Pokud se jedinec vyskytuje v moderním domė, vyvolává to v nėm odlišný pocit, než kdyby se nacházel ve stavení z 19. století. Pokud není prostŉedí, ve kterém se nacházíme v poŉádku, mśžeme na sobė pozorovat urĀité pŉíznaky jako je pálení oĀí, nesoustŉedėnost, bolest hlavy apod. Vnitŉní prostŉedí mśže obĀas být pro zdraví nebezpeĀné, protože se zde kombinují škodlivé látky z venkovního ovzduší s vnitŉními zdroji škodlivých látek (nábytek, kamna, Āisticí prostŉedky atd.). Proto se poslední dobė vedle rychlosti výstavby, ceny materiálu a vysokých nároku na tepelnė-izolaĀní vlastnosti objevují požadavky na zdravé mikroklima v místnostech budoucího domu. V dśsledku rostoucích cen energie se ve výstavbė budov projevuje snaha zabránit tepelným ztrátám omezením pŉirozeného vėtrání okny a používáním klimatizace, jejímž následkem je kumulace škodlivin ve vnitŉním ovzduší. Dále se ve stavbách více používají chemické látky, a to v nových materiálech tak i v používaných Āisticích prostŉedcích. Zvykli jsme si žít v naprostém luxusu, nábytku a pohodlí což má za dśsledek stále vėtší zneĀištėní ve vnitŉním prostŉedí budov. Zvláštė nábytkové sestavy vyrobené z aglomerovaných materiálś jsou významnými producenty VOC. Vnitŉní prostŉedí staveb ovlivļuje zejména obvodový plášő budovy, jeho materiálová stavba a dokonĀovací materiál (nátėrové hmoty, moŉidla, lepidla, impregnaĀní látky apod.) Rychlá realizace staveb pŉináší sebou do interiéru mnoho nových vėcí s obsahem organických tėkavých látek, které se bėhem mnoha let neustále uvolļují. Kvalitu vnitŉního prostŉedí budov urĀují hlavnė pachy (odéry) pomocí kterých hodnotíme subjektivnė a z hygienického hlediska posuzujeme objektivnė škodlivé plyny.

14

VNITŘNÍ PROSTŘEDÍ BUDOV A TĚKAVÉ ORGANICKÉ LÁTKY

1.1 DÉLKA POBYTU ČLOVĚKA VE VNITŘNÍM PROSTŘEDÍ Problematika ochrany ovzduší se dėlí do dvou oblastí: emisní Āást – informace o množství emisí ze zdrojś zneĀišőování ovzduší, jejich limitování a pŉípadné zpoplatnėní ve vztahu k pŉekraĀování zákonem pŉedepsaných emisních limitś a imisní Āást – tj. informace o koncentracích zneĀišőujících látek v atmosféŉe, jež mohou být spolehlivým indikátorem možného zdravotního ohrožení lidské populace v zájmovém území nebo ohrožení environmentální stability území poškozením nėkterých jeho složek. Není tŉeba zdśrazļovat, že aĀkoliv emisní údaje jsou výchozí a urĀující, informace o imisích zajímají veŉejnost více. Jsou totiž názornėjší díky bezprostŉednímu kontaktu lidí s imisemi zneĀišőujících látek ve venkovním prostŉedí. Nelze však ŉíci, že jsou vždy o moc lépe srozumitelné laikovi, zvláštė když nėkdy dochází k nadmėrnė rozsáhlým, pŉíliš podrobným a komplikovaným informaĀním pŉehledśm, k rśzným zpśsobśm statistického zpracování a interpretace stejných dat a k používání rśzných termínś pro tytéž pojmy. Není to pŉíliš dávno, kdy se sledované zneĀišőující látky daly poĀítat na prstech jedné ruky. Pokrok lidské civilizace zpśsobil nejen rśst zneĀišőování a devastace životního prostŉedí, ale i neustálé rozšiŉování vėdomostí o škodlivosti rśzných látek a tím i rozšiŉování nárokś na informaĀní systémy o zneĀišőování ovzduší. Roste množství druhś látek zneĀišőujících ovzduší, které se sledují. ObĀas se stává, že omezení emisí jedné zneĀišőující látky zpśsobuje vzrśst emisí látky jiné, možná ještė škodlivėjší. Dnes se serióznė diskutuje, zda benzen, nahrazující olovo v benzínu, není pro zdraví lidí ještė nebezpeĀnėjší než olovo. Tak dochází ke zmėnám pohledu na preference ve sledování rśzných druhś a skupin látek zneĀišőujících ovzduší. [2] Zájem o kvalitu vnitŉního prostŉedí budov je vyvolán snahou o úsporu všech druhś energie a šetŉením zejména ve zdrojích vytápėní a provozování budov s omezeným vėtráním s akceptovatelnými výdaji na vytápėní. Zpśsoby zateplování a snaha o zabránėní tepelným ztrátám vede k omezení pŉirozeného vėtrání okny, k používání klimatizace vedoucí Āasto k následnému zhoršení kvality vnitŉního prostŉedí. [2] Rovnėž nárśst používání chemických látek v budovách – v nových konstrukĀních materiálech, nábytku a dalších zaŉízeních a v zintenzivnėní používání chemických Āistících a desinfekĀních prostŉedkś vedou ke zvýšení zneĀištėní vnitŉního ovzduší. [2] Zmėna zpśsobu života vėtšiny populace zejména mėstské vede k tomu, že nejvíce Āasu Ālovėk tráví v rśzných typech vnitŉního prostŉedí: v bytech, na pracovištích, ve školách, v dopravních prostŉedcích, zaŉízeních kulturních, spoleĀenských, sportovních a zdravotnických. Množství chemických látek, dlouhá doba, po kterou se jejich pśsobení vystavujeme v interiérech a pŉedevším šetŉení energií ve svém dśsledku vyvolaly nutnost zabývat se z hlediska ochrany veŉejného zdraví nejen prostŉedím okolo nás, ale prostŉedím, které by nás mėlo pŉed nepŉíznivými venkovními vlivy chránit. [2] Sledování kvality vnitŉního ŉ prostŉedí budov je tedy dśležité zejména z dśvodś: O délky pobytu, kterou Ālovėk ve vnitŉním prostŉedí bėhem svého života tráví (délka expozice), O výskytu látek škodlivých lidskému zdraví (rizikové faktory), O možnosti pŉizpśsobit své chování v závislosti ke zjištėným rizikśm (možnost pŉijmout opatŉení). [2] Srovnáme-li délku pobytu Ālovėka v rśzných prostŉedích, je zŉejmé, že vėtšinu Āasu tráví Ālovėk ve vnitŉním prostŉedí, pouze zlomek dne v prostŉedí venkovním. Tím je i charakterizováno expoziĀní riziko Ālovėka, tedy míra z možného zdravotního rizika Ālovėka ze zdrojś škodlivin a faktorś z tohoto prostŉedí. [2]

15


Ā ėėku v rśzných prostŉedích (vevnitŉ, venku, v dopravním prostŉedku) [2] Ālov

Z obr. 1 je zŉejmé, že Ālovėk stráví vėtšinu Āasu ve vnitŉním prostŉedí, zejména v prostŉedí svého bytu. Státní zdravotní ústav je již nėkolik let nositelem projektu monitorování vnitŉního prostŉedí bytś, který se uskuteĀļuje v pėti velkých mėstech ÿR (Brno, Hradec Králové, Ostrava, Plzeļ a Karviná). Cílem projektu bylo získat obecnou informaci o vnitŉním prostŉedí velikostnė nejfrekventovanėjších trvale obývaných bytś v ÿR, popsat rozsah koncentrací vybraných látek a identiÀkovat další látky (pŉedevším organického charakteru), které se vyskytují ve vnitŉním ovzduší bytś a zhodnotit zdravotní významnost jejich výskytu. Zhodnocení výsledkś monitoringu v mėstė Brnė bylo zpracováno ve studii ZÚ Brno „Životní podmínky a jejich vliv na zdraví obyvatel mėsta Brna“ z roku 2005. [2]

2

MIKROKLIMA PROSTŘEDÍ

Prostŉedí domova je z hlediska kvality vnitŉního prostŉedí znaĀnė promėnlivé, jeho parametry závisí na stavu venkovního ovzduší, na poĀtu osob, které se v nėm zdržují, jejich Āinnosti a v neposlední ŉadė je ovlivļují také použité stavební materiály, zaŉízení a vybavení bytś, zpśsob vytápėní a vėtrání, získávání teplé vody a energie k vaŉení. To všechno jsou potenciální zdroje škodlivin a jiného zhoršování prostŉedí. [2]

16


Obr. 2 Komplexní pohled na mikroklima budov [11] Faktory vnitŉního ŉ prostŉedí lze rozdėlit ė zhruba do dvou skupin: Faktory pohody, jejichž nedodržení zpśsobuje nepohodu, diskomfort, reverzibilní symptomatologii podobnou té, jak je popisována u syndromu nezdravých budov. Mezi tėmito faktory zaujímají nejvýznamnėjší místo fyzikální faktory jako jsou teplota, relativní vlhkost a proudėní vzduchu, osvėtlení, ionizace vzduchu a do urĀité míry hluk. Požadované hodnoty fyzikálních faktorś pohody jsou komplexnė deÀnovány jako vyhovující mikroklimatické podmínky vnitŉního prostŉedí. O Faktory zdraví jsou faktory, které mohou vyvolat závažná onemocnėní. Jsou to toxické a karcinogenní chemické látky v ovzduší, pevný aerosol, azbestová vlákna, biologické kontaminanty (bakterie, plísnė, roztoĀi, pyly) a radiace (radon). [2] O

Všechny tyto faktory mohou akutním Āi chronickým nadlimitním pśsobením ohrozit zdraví Ālovėka nebo pŉi trvalém diskomfortu i pŉi dodržení stanovených normových Āi hygienických limitś (u hluku, vibrací, z nedostateĀného osvėtlení, strachu z neionizujícího záŉení). Mohou se manifestovat pŉinejmenším ve formė poruch emocionální rovnováhy, sociálních interakcí z hlediska obtėžování, pocitś nespokojenosti, rozmrzelosti a nepŉíznivého ovlivnėní pohody lidí. V praxi se však tyto faktory navzájem ovlivļují a jejich pŉíslušnost k obėma skupinám je promėnlivá. Nelze stanovit pŉesnou hranici a zdravotní problémy nemají vėtšinou jen jednu pŉíĀinu, kterou lze identiÀkovat a eventuálnė odstranit. Pokud se faktory pohody odchylují od bėžnė akceptovatelných hodnot, mohou být pŉíĀinou stresu a zhoršení vnímání jiných složek prostŉedí. [2]

17


Obr. 3 Prśmėrné ė podíly jednotlivých složek na stavu interního mikroklimatu[3]

Teplota, vlhkost a proudėní vzduchu navíc významnė ovlivļují uvolļování chemických látek do ovzduší a rśst a množení bakterií a plísní a stávají se tak rozhodujícími faktory kvality vnitŉního prostŉedí. [2] Tepelná pohoda je jedním z faktorś zajištujících optimální prostŉedí pro pobyt Ālovėka. Je to stav rovnováhy mezi subjektem a interiérem bez zatėžování termoregulaĀního systému osob. Je známo, že tepelná pohoda má u Ālovėka daleko vėtší vliv na subjektivní pocit pohody, míru odpoĀinku a i skuteĀnou produktivitu práce než nežádoucí emise Āi obtėžující hluk. Tepelná pohoda závisí na mikroklimatických parametrech, fyziologickém stavu organismu (pohlaví, vėk, zdravotní stav, stav výživy), na vykonávané Āinnosti, otužilosti, obleĀení. [2] Mikroklimatické parametry prostŉedí jsou dány: O výslednou teplotou vzduchu (teplota vzduchu v místnosti ovlivnėná ochlazujícími nebo tepelnými úĀinky okolních ploch – podlaha, stėny, strop a výplní otvorś, sálající elektrospotŉebiĀe, vĀetnė osvėtlení), O relativní vlhkostí, O proudėním vzduchu. Kvalita vnitŉního vzduchu je tvoŉena: tepelnė-vlhkostním, odérovým, aerosolovým, toxickým a mikrobiálním mikroklimatem. Podíly jednotlivých složek na celkovém stavu interního mikroklimatu jsou patrné z obr. 4.

18


2.1 TEPELNĚ-VLHKOSTNÍ MIKROKLIMA Tepelnė-vlhkostní mikroklima je složka prostŉedí tvoŉená tepelnými a vlhkostními toky, které exponují subjekt a spoluvytváŉejí tak jeho celkový stav. Je nejdśležitėjší složkou pro zajištėní vnitŉního prostŉedí budov, pŉedevším z hlediska zdraví a spokojenosti lidí, ale i ve vztahu k životnosti stavebních materiálś, budov, výrobních technologii a podobnė. Teplota a vlhkost vzduchu se v budovách úzce vzájemnė ovlivļují a podmiļují. Tepelná pohoda je tradiĀním faktorem hodnocení stavu vnitŉního prostŉedí. Tepelnou pohodu lze charakterizovat jako stav, kdy prostŉedí odnímá Ālovėku jeho tepelnou produkci v rozmezí jeho termoregulace. Optimální tepelnė vlhkostní stav vnitŉního prostŉedí je dśležitý nejen pro zdraví Ālovėka, ale i pro správné fungování vlastní stavby. Vzhledem k individuálním odchylkám fyziologických funkcí lidí nelze zajistit pocit pohody v místnosti všem lidem. Vždy se vyskytuje pŉibližnė 5 % nespokojených, kteŉí pociőují tepelnou nepohodu. [4] ÿinitelé rozhodující o tepelnėė vlhkostní pohodė prostŉedí: O teplota vzduchu O teplota okolních ploch event. stŉední radiaĀní teplota O rychlost proudėní vzduchu v oblasti pobytu Ālovėka O vlhkost vzduchu O tepelnė izolaĀní vlastnosti odėvu O tėlesná aktivita Ālovėka

2.2 ODÉROVÉ MIKROKLIMA Odérové mikroklima je složka prostŉedí tvoŉená odéry - toky odérových látek v ovzduší, které exponují subjekt a spoluvytváŉí tak jeho celkový stav. Odéry jsou plynné složky ovzduší vnímané jako vśnė nebo zápachy, produkované Ālovėkem nebo jeho Āinností, pŉíp. uvolļované ze stavebních konstrukcí. Do interiéru budov vstupují odéry jednak z venku, jednak zevnitŉ - ze vzduchotechnických zaŉízení, stavebních materiálś, zaŉizovacích pŉedmėtś a hlavnė z Āinnosti Ālovėka. Mimo bėžné odéry (kouŉení, pŉíprava jídel) se v interiéru dnes vyskytují i styreny, formaldehydy a odpary z nátėrś, tedy látky dŉíve neznámé. V interiéru vzniká pŉi pobytu lidí CO2 a tėlesné pachy - antropotoxiny, které jsou obecnė indikátorem kvality vnitŉního vzduchu. Odérová složka determinuje výmėnu vzduchu v interiéru obytného prostŉedí. Není to ani potŉeba kyslíku pro dýchání, která je ve srovnání s požadavky na odstraļování odérś minimální (potŉebné množství vzduchu je pouze cca 1 m3.h-1 na osobu), ani potŉeba odstraļování toxických plynś, které se bėžnė v tėchto interiérech nevyskytují. [4] Jako kriteriální a exaktnė mėŉitelná hodnota se všeobecnė udává koncentrace Pettenkoferovo kritérium jako 0,10 % CO2 (Max von Pettenkofer, 1877) a pro odstranėní pocitu vydýchaného vzduchu z produkce tėlesných odérś pak dokonce 0,07 % CO2. Na odstraļování bėžných tėlesných pachś klasický Pettenkoferśv normativ tedy požaduje 25 m3.h-1 na osobu, tato hodnota je stále základní veliĀinou standardś vėtšiny vyspėlých státś. Vychází z ní standard ASHRAE. [3]

2.3 TOXICKÉ MIKROKLIMA Toxické mikroklima je složka prostŉedí tvoŉená toky plynných toxických látek s patologickými úĀinky, které exponují subjekt a spoluvytváŉejí jeho celkový stav. Charakteristickými jsou zejména oxidy síry (SOx), oxidy dusíku (NOx), oxid uhelnatý (CO), ozon (O3), smog, formaldehyd atd. V interiéru budov je zdravotnė nejzávažnėjším plynem CO. Ve špatnė nebo cirkulaĀnė vėtraných kuchyních s neodvėtranými plynovými sporáky vzniká oxid dusíku NOx, až 50 ƫm.m-3 s prokazatelnė karcinogenními úĀinky. [3]

19


2.4 AEROSOLOVÉ MIKROKLIMA Aerosolové mikroklima je složka prostŉedí tvoŉená aerosolovými toky v ovzduší, které exponují subjekt a spoluvytváŉí tak jeho celkový stav. Aerosoly rozumíme pevné Āástice (prachy) nebo kapalné Āástice (mlhy) rozptýlené v ovzduší. Ve venkovním ovzduší velkomėst se spad prachu pohybuje v hodnotách až 1100 t.km-2 za rok, pŉi bėžné koncentraci 1 až 3 mg.m-3. V Āistém horském prostŉedí se vyskytují koncentrace od 0,05 do 0,5 mg.m-3. Domovní prach, zvláštė Āástice pod 1 ƫm je další hlavní pŉíĀinou postižení astmatem. Vėtšina prachových Āástic je nositelem elektrického náboje, elektrický náboj Āástice získávají tŉením. Speciálním zdravotním problémem ve stavebnictví je azbestový prach. [3]

2.5 MIKROBIÁLNÍ MIKROKLIMA Mikrobiální mikroklima je tvoŉeno mikroby neboli mikroorganismy nacházejícími se v ovzduší - pyly, bakterie, viry, plísnė a jejich spory, které exponují subjekt a spoluvytváŉejí tak jeho celkový stav. Vážným problémem se v poslední dobė stávají alergické syndromy na spory rśzných druhś plísní a pylové Āástice. Kvalita mikrobiálního mikroklimatu se hodnotí podle únosné koncentrace mikrobś. Pro obytná prostŉedí Āiní max. 200 až 500 mikrobś.m-3, v operaĀních sálech max. 70 mikrobś.m-3. Ve venkovním prostŉedí mėst jsou koncentrace až 1500 mikrobś.m-3. Dosud nejúĀinnėjším zpśsobem, jak snížit mikrobiální koncentrace v budovách, je kvalitní Àltrace pŉivádėného vzduchu. [3]

Obr. 4 Plísnėė [http://kacatko.wordpress.com]

3

ŠKODLIVÉ LÁTKY OVZDUŠÍ

Ve vnitŉním ovzduší se vyskytuje celá ŉada škodlivých látek, které jsou produkovány samotným Ālovėkem nebo jsou pŉivádėny z venkovního prostŉedí. Mezi nejznámėjší škodliviny patŉí oxid uhliĀitý, oxid uhelnatý, oxidy dusíku, oxidy síry, polycyklické aromatické uhlovodíky, azbest, suspendované Āástice, domácí prach, pŉízemní ozón, odéry, radon a hlavnė organické chemické látky a formaldehyd. 20


Obr. 5 Air pollution sources in the home [10]

3.1 ORGANICKÉ TĚKAVÉ LÁTKY EPA Environmental Protection Agency již od roku 1985 zmiļuje, že organické zneĀisőující látky mají 2 až 5 krát (nėkdy i 10x) vyšší koncentraci v interiéru než v exteriéru bez ohledu zda domy byly postaveny ve venkovských nebo prśmyslových oblastech. Látky kontaminující vnitŉní prostŉedí se mśžou do vnitŉního ovzduší dostávat jednak inÀltrací ze zneĀištėného venkovního ovzduší (byla dokázaná pŉímá závislost mezi zhoršující se kvalitou vnitŉního prostŉedí a kontaminovaným venkovním ovzduším) a jednak se jejich zdroje nacházejí pŉímo ve vnitŉním prostŉedí. Pŉímo ve vnitŉním prostŉedí mśžou být nežádoucí látky emitované skuteĀnė z Āehokoliv. Jejich zdrojem jsou napŉíklad Āinnosti vykonávané v místnosti – vaŉení, kouŉení, práce na tiskárnách, apod., anebo se do ovzduší vnitŉního prostŉedí uvolļují ze stavebních a konstrukĀních materiálś, z technického a interiérového vybaveni místnosti (koberce, nábytek, praĀky, toalety). Jiné druhy nežádoucích látek se mśžou emitovat z materiálś, které byly použité pŉi výrobė technického a interiérového zaŉízení místnosti – lepidla, laky, moŉidla, leštidla, rozpouštėdla, nebo se uvolļují z Āisticích prostŉedkś použitých pŉi Āištėní nebo na ochranu vyrobeného zaŉízení. Koncentrace chemických škodlivin uvnitŉ budov je závislá na mnoha faktorech, zejména na kvalitė venkovního vzduchu, který se do vnitŉního prostŉedí dostává vėtráním, na intenzitė vėtrání, na objemu vzduchu. Kvalita vnitŉního ovzduší je závislá na vnėjších vlivech mezi, které patŉí silniĀní provoz, skládky odpadś, Āerpací stanice a závody. S rozvojem prśmyslu stavebních hmot a pomocných materiálś se zmėnil charakter používaných

21


materiálś, objevují se zcela nové materiály, tradiĀní materiály se modiÀkují pomocí aditiv, aby se zlepšily jejich vlastnosti (odolnost proti vlivśm prostŉedí, snazší aplikovatelnost apod.). Vėtšina z tėchto nových materiálś s sebou na druhé stranė Āasto pŉináší riziko výskytu látek škodlivých lidskému organismu nebo životnímu prostŉedí. V domácnostech lze identiÀkovat asi 2000 organických látek, jen 50 se však vyskytuje bėžnė, z nich 10 má prokázány zdravotní úĀinky. Hlavním jejich zdrojem v interiéru je kouŉení, Āisticí prostŉedky, dezodoranty, osvėžovaĀe vzduchu, oleje, nátėry, barvy a laky, koberce, podlahoviny, dezinfekĀní a dezinsekĀní prostŉedky. K akutním následkśm inhalace tėchto látek mśže dojít pŉi rekonstrukcích budov Āi místností. Chronické pśsobení nižších koncentrací mśže zpśsobit jemné neurologické zmėny, tŉes konĀetin, poškození drobných svalś apod. [5] VOC (Volatile Organic Compounds) patŉí mezi nejĀastėjší škodliviny zneĀisőující vnitŉní a venkovní životní prostŉedí. Podle zákona o ochranėė ovzduší Ā.86/2002 Sb. §2 jsou prchavé organické látky uvedené jako: VOC (Volatile Organic Compounds), tėkavou organickou látkou se rozumí jakákoliv organická slouĀenina nebo smės organických slouĀenin, s výjimkou metanu, která pŉi teplotė 20°C (293,15K) má tlak par 0,01kPa nebo více, nebo má odpovídající tėkavost za konkrétních podmínek jejího použití, a která mśže v prśbėhu své pŉítomnosti reagovat za pśsobení sluneĀního záŉení s oxidy dusíku za vzniku fotochemických oxidantś.

Tab. 1 KlasiÀ iÀkace organických tėėkavých látek [6]

S pojmem VOC je spojen pojem TVOC (total volatile organic compounds) používaný pŉi mėŉení celkového množství organických tėkavých látek v atmosféŉe vnitŉního prostoru. Hodnota TVOC udává indikaci stavu vzduchu vnitŉního prostoru.

22


Termín TVOC se používá jako kritérium pŉi mėŉení složení vzduchu vnitŉního prostŉedí a stanovení celkového množství organických komponentś v ovzduší. Hodnotu TVOC stanovíme pomocí plynového chromatografu, kde se jednotlivé slouĀeniny identiÀkují a jejich namėŉené hodnoty koncentrací se sĀítají. VOC mohou v interiéru pocházet z rśzných pramenś. V okolním vzduchu je hlavním zdrojem emisí silniĀní provoz a prśmysl. Ve vnitŉních prostorech byly jako hlavní prameny emisí shledány stavební látky, nábytek a metabolismus lidského tėla, který je také zdrojem VOC tzv. MVOC. U nábytku je dśležitým parametrem velikost plošného zastoupení v interiéru. [7]

3. 2 ZDROJE VOC ZneĀišőující látky, které se mohou uvolļovat za stavebních materiálś a které mají škodlivý úĀinek na lidský organismus, se vyskytují v prostŉedí v závislosti na používaných materiálech, jejich koncentrace je ovlivļována napŉ.: velikostí prostoru a jeho uspoŉádáním, druhem pracovních zaŉízení a postupś, rychlosti a charakterem proudėní, teplotou a relativní vlhkostí. Protože se podíl jednotlivých faktorś neustále mėní, podléhá ovzduší zmėnám v Āase i prostoru, což má za následek neustálé zmėny koncentrací škodlivin v ovzduší. [5] Nėkteré škodlivé látky se mohou ze stavebních materiálś uvolļovat dlouhodobė a tedy i pŉi užívání objektu. V etapė dlouhodobého užívání lze ve vnitŉním prostŉedí nalézt tytéž látky jako pŉi stavbė objektu a jeho vybavování, ale koncentrace jsou vėtšinou nižší. Kromė toho se ve vnitŉním prostŉedí vyskytují produkty degradace nėkterých konstrukĀních nebo povlakových materiálś. [5]

Tab. 2 Nė Nėkteré zaŉizovací materiály jako možný zdroj chemických škodlivin[5]

Emise VOC ze stavebních materiálś mohou být odebírány v komorách, kdy je prostŉedí peĀlivė ŉízeno (Āistota vzduchu, teplota, vlhkost a proudėní vzduchu). Emisní komory mohou být rśzných velikostí (od 0,035l do 1000l), a jsou obvykle vyrobeny z inertních materiálś, jako je sklo nebo nerezová ocel. Teplota a vlhkost mohu mít vliv na výsledné emisní hodnoty mėŉených tėkavých látek. Zásadní parametr pro studování emisí VOC látek je stáŉí zkoumaného vzorku. Primární emise mají pomėrnė rychlý rozklad v prśbėhu prvního roku, zatímco sekundární emise se obvykle uvolļují po celou dobu životnosti materiálu.

23


Tab. 3 Materiály používané pŉi výstavbėė – možný chemický zdroj škodlivin v prostŉedí [5]

3.3 VOC VE VENKOVNÍM PROSTŘEDÍ Venkovní prostŉedí je zneĀišőováno témėŉ každou lidskou Āinností. Hlavním zdrojem kontaminant venkovního ovzduší je prśmysl (podle závažnosti: energetický, metalurgický, stavebních hmot, chemický a doprava). V mėstských aglomeracích se dnes hlavním zdrojem zdraví škodlivých zneĀišőujících látek stává doprava. Indikátorem zneĀištėní ovzduší z dopravy je pŉítomnost benzo (a)pyrénu. Na druhém místė je lokální vytápėní (domácí topeništė, spalující ménė kvalitní palivo za relativnė nízké teploty). Spalováním zemního plynu k vytápėní je zdrojem vysokých koncentrací oxidś dusíku. Venkovní prostŉedí obsahuje zejména minerální prach, popílek, saze, oxidy dusíku, polycyklické aromatické uhlovodíky, arzén, beryllium, Áuor, alifatické uhlovodíky, aldehydy, olovo a jiné kovy, CO a množství dalších chemických látek.

3.4 KOUŘENÍ Ze všech zdraví škodlivých lidských aktivit v interiéru je nejzávažnėjší kouŉení. V ÿeské republice kouŉí pŉibližnė 25% populace ÿR. Kouŉením se do ovzduší dostává více než 4000 rśzných chemických látek, z nichž je asi 40 až 50 rakovinotvorných. Kromė CO, oxidś dusíku a nikotinu jsou toxikologicky významné zejména formaldehyd, amoniak, alkoholy, fenoly, nitrosaminy, benzen a toluen, polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU), areny nebo tėžké kovy.

24


Obr. 6 Látky vznikající z kouŉení (www.comfortdent.eu)

4

METODIKA MĚŘENÍ VOC LÁTEK VE VNITŘNÍM PROSTŘEDÍ

4.1 LEGISLATIVA: Hodnocení zatížení vnitŉního ŉ ovzduší tėėkavými organickými látkami v obytných prostorech se ŉídí: O Normy ŉady EN ISO 16000 jsou urĀeny pro mėŉení kvality vnitŉního ovzduší. EN ISO 16000 uvádí základní hlediska, která je tŉeba zvažovat pŉi vypracování postupu mėŉení tėkavých organických látek (VOC) ve vnitŉním ovzduší. Tato Āást normy propojuje dvė Āásti uvedené normy, tzn. obecná východiska strategie odbėru vzorku (uvedené v EN ISO 16000-1) a analytické postupy stanovení emisí tėkavých organických látek ve vnitŉním ovzduší a ve zkušební komoŉe aktivním odbėrem vzorku na sorbent Tenax TA, tepelnou desorpcí a plynovou chromatograÀí za použití MS/FID detekce (uvedené v EN ISO 16000-6). Kromė dvou uvedených Āástí EN ISO 16000 obsahuje i odkazy na obecnėjší popis odbėru vzorku tėkavých organických slouĀenin prosáváním sorpĀní trubicí, tepelná desorpcí a analýzu kapilární plynovou chromatograÀí uvedené v EN ISO 16017-1 a postupy difúzního vzorkování uvedené v EN ISO 16017-2. Stavební zákon Ā. 183/2006 Sb. O Zákon Ā. 86/2002 Sb., o ochranė ovzduší a o zmėnė nėkterých dalších zákonś O Zákon Ā. 258/2000 Sb. - o ochranė veŉejného zdraví a související pŉedpisy O Vyhláška Ā. 6/2003 Sb. kterou se stanoví hygienické limity chemických, fyzikálních a biologických ukazatelś pro vnitŉní prostŉedí pobytových místností nėkterých staveb. O Vyhláška Ā. 268/2009 Sb. o technických požadavcích na stavby

25


POŽADAVKY NA BEZPEÿNOST ÿ A VLASTNOSTI STAVEB § 8 Základní požadavky Stavba musí být navržena a provedena tak, aby byla pŉi respektování hospodárnosti vhodná pro urĀené Ā využití a aby souĀasn Ā ė splnila základní požadavky, kterými jsou: a) mechanická odolnost a stabilita, b) požární bezpeĀnost c) ochrana zdraví osob a zvíŉat, zdravých životních podmínek a životního prostŉedí d) ochrana proti hluku e) bezpeĀnost pŉi užívání, f) úspora energie a tepelná ochrana § 22 Všeobecné požadavky (1) Stavba musí být navržena a provedena takovým zpśsobem, aby neohrožovala život, zdraví, zdravé životní podmínky jejich uživatelś ani uživatelś okolních staveb a aby neohrožovala životní prostŉedí nad limity obsažené ve zvláštních pŉedpisech, zejména následkem: a) uvolļování látek nebezpeĀných pro zdraví a životy osob a zvíŉat a pro rostliny, b) pŉítomnosti nebezpeĀných Āástic v ovzduší, c) uvolļování emisí nebezpeĀných záŉení, zejména ionizujících d) nepŉíznivých úĀinkś elektromagnetického záŉení e) zneĀištėní vzduchu, povrchových nebo podzemních vod a pśdy f) nedostateĀného zneškodļování odpadních vod a kouŉe g) nevhodného nakládání s odpady h) výskytu vlhkosti ve stavebních konstrukcích nebo na povrchu stavebních konstrukcí uvnitŉ staveb i) nedostateĀných tepelnė izolaĀních a zvukoizolaĀních vlastností podle charakteru užívaných místností j) nevhodných svėtelnė technických vlastností Pŉi mėŉení kvality vnitŉního prostŉedí staveb jsou hodnoceny mėŉené hmotnostní koncentrace (ƫg/m3) pŉedevším oxidu dusiĀitého (NO2), suspendovaných Āástic frakce PM10 a PM2,5, oxidu uhelnatého (CO), ozónu (O3), amoniaku (NH3), benzenu (C6H6), toluenu (C7H7), styrenu (C8H8), sumy xylenś (C8H10), etylbenzenu (C8H10), formaldehydu (HCHO), trichloretylenu (C2HCl3) a tetrachloretenu (C2Cl4)

Obr. 7 Benzen (www.elmhurst.edu)

26


Tab. 3 Limitní hodinové koncentrace chemických ukazatelś ve vnitŉním ŉ prostŉedí staveb podle vyhlášky 6/2003 Sb. [8]

S pojmem VOCs je spojen i pojem TVOC (total volatile organic compounds) používaný pŉi mėŉení celkové množství organických tėkavých látek v atmosféŉe vnitŉního prostoru. Hodnota TVOC udává indikaci stavu zneĀistėní vzduchu vnitŉního prostoru. Termín TVOC (total volatile organic compounds) se používá pŉi mėŉení složení vzduchu vnitŉního prostŉedí a pŉi stanovení celkového množství organických látek v ovzduší. Hodnotu TVOC stanovíme pomocí plynového chromatografu, kde se na chromatogramu jednotlivé plochy píkś všech organických tėkavých látek emitovaných mezi hexanem a hexadekanem sĀítají a následnė se souĀet ploch píkś kalibruje na hodnotu ekvivalentu toluenu. [9]

Tab. 4 Požadavky na hodnoty TVOC ve vnitŉním ŉ prostŉedí interiéru budov [1]

27


4.2 ODBĚR VZORKŮ Mėŉení a vzorkování musí být provádėno v souladu s ÿSN EN ISO 16000-1 až 11, Vnitŉní ovzduší – Āást 1 až 11

4.3 ANALÝZA VOC Jsou rśzné zpśsoby odebírání vzorkś ovzduší, které obsahují VOC, jsou i rśzné možnosti jejich analýzy. NejĀastėjší metodou je použití plynové chromatograÀe (GC) s hmotnostním spektrometrem (MS). Podmínkou toho, abychom mohli smės rozdėlit pomocí plynové chromatograÀe je, že smės musí být plynná, resp. snadno odpaŉitelná (kapalina musí mít bod varu max. 200-250°C ) [12] Hlavní ĀĀásti plynového chromatografu: O Injektor-slouží k nástŉiku vzorku O Regulátor prśtoku-zabezpeĀuje konstantní prśtok nosného plynu a vzorku kolonou O Zásobník nosného plynu-nosný plyn tvoŉí mobilní fázi. NejĀastėji bývá nosným plynem hélium, vodík, dusík, ménė Āasto argon. O Termostat-vyhŉívá kolonu a udržuje její stálou teplotu O Kolona-samotné místo separace plynné smėsi. Rozeznáváme náplļové kolony (délka 0,5 až 5 m, prśmėr 2 až 5 mm), naplnėné stacionární fází kapilární kolony (délka 10 až 100 m, prśmėr 0,1 až 0,5 mm), stacionární fáze tvoŉí jen povrch kolony. Detektor-zaznamenává eluci (vyplavování) složek již separované smėsi O Vyhodnocovací zaŉízení (integrátor)-v souĀasnosti vėtšinou osobní poĀítaĀ s pŉíslušným softwarovým vybavením. [12]

Obr. 8 Schématický nákres plynového chromatografu, [http://sk.wikipedia.org] V injektoru, který je temperovaný, probíhá zahŉátí pŉípadnė odpaŉení vzorku. Ten je postupnė unášen proudem nosného plynu do kolony. V kolonė dochází k samotné separaci složek smėsi podle toho, jakou aÀnitu vykazují tyto složky k náplni kolony, popŉ. povrchu. První vychází složka, která má k náplni aÀnitu nejnižší (zároveļ má nejvyšší aÀnitu k nosnému plynu). Jako poslední vychází složka s nejvyšší aÀnitou, ta má tedy nejnižší aÀnitu k nosnému plynu.

28


Výstup již rozdėlených složek smėsi z kolony zaznamenává detektor. Z nėj vychází elektrický signál, který do žádané podoby upraví vyhodnocovací zaŉízení. Výsledkem analýzy je chromatograÀcký záznam. Záznam molekulárních a fragmentových iontś hmotnostním spektrometrem je charakteristický pro danou látku a dává informace o její struktuŉe a na jeho základė lze vėtšinou strukturu látky odvodit nebo potvrdit. Hmotností spektrometrie je metoda s vysokou citlivostí a umožļuje analyzovat látky v množství kolem 10ï9 g. Základní rozdíly v instrumentaci MS je zpśsob ionizace (nejvíce rozšíŉený systém pro analýzu VOC je ionizace elektronovým úderem) a zpśsob detekce iontś ( kvadrupol, sektorový analyzátor aj.) [12]

Obr. 9 ChromatograÀ aÀcký záznam 29


5

ÚČINEK ŠKODLIVIN NA LIDSKÝ ORGANISMUS

Škodlivý úĀinek ĀásteĀkových a plynných škodlivin na lidský organismus je závislý jednak na celkovém množství škodliviny, které se do tėla dostává, jednak na její koncentraci. ÚĀinky mohou být buč místní, nebo celkové (po absorpci v tėle) a jejich charakter mśže být dráždivý, toxický nebo kumulovaný. Místní úĀinek se mśže projevit v místė kontaktu nebo vstupu do organismu (napŉ. horní cesty dýchací, nosní sliznice, hrtan, prśduškový epitel, plicní tkánė, v zažívacím ústrojí, na kśži, spojivce oka aj.). Místní úĀinky se projevují dráždėním, které mśže být mechanické nebo chemické. Vyšší koncentrace pak zpśsobují zánėtlivé zmėny. K dráždivým škodlivinám patŉí napŉ. oxid siŉiĀitý, ozón, oxidy dusíku, chlor, Áuoridy, sirovodík, aldehydy, ketony, prach textilní (bavlna, len, konopí, syntetická vlákna), živoĀišný (peŉí, vlna, srst), rostlinný (mouka, Āaj, káva, koŉení, ze dŉeva). Pśsobení škodlivin po absorpci v tėle mśže mít prśbėh mnohem složitėjší. Plynné škodliviny, které se absorbují do krve, se pŉenáší do ostatních Āástí tėla, kde mohou vyvolávat rśzné úĀinky. ÿást absorbovaného plynu mśže být z cirkulující krve vylouĀena v plicích, Āást v ledvinách. Škodlivost tuhých a kapalných škodlivin závisí nejen na jejich chemickém složení a koncentraci ve vzduchu, ale i na velikosti Āástic. V nosních dutinách a horních cestách dýchacích dochází k odluĀování vėtších Āástic – pŉibližnė nad 5 mm. ÿástice o menších rozmėrech se dostávají do dolních cest dýchacích. Nerozpustné Āástice, které se dostanou do dolních cest dýchacích, mohou zpśsobit tzv. zaprášení plic (napŉ. uhelný prach), nebo Āástice Àbrogenní, tj. prach, který obsahuje více než 1 % Àbrogenní složky (kŉemen, kristobalit, triadymit, gama oxid hlinitý) pśsobí Àbrogenní zmėny na tkáních plic (silikóza). ÿástice o velikosti menší než 0,1 mm se znovu vydechují. Nejškodlivėjší jsou prachy respirabilní, ve kterých pŉevažují Āástice o velikostech dovolujících volné pronikání do plicních sklípkś, tj. o velikostech asi 0,1 až 5 mm. Rozpustné škodliviny pronikají s tėlními tekutinami do organismu. Nėkteré škodliviny jsou vyluĀovány ledvinami, jiné stŉevním traktem. Mśže docházet i k jejich hromadėní v nėkterých orgánech a mohou vyvolávat funkĀní a strukturální zmėny.

5.1 SYNDROM NEMOCNÝCH BUDOV Syndrom nemocných budov, známý jako SBS (z angl. Sick Building Syndrome), je soubor nespeciÀckých obtíží, které zpravidla nejsou tak závažné, aby zpśsobily pracovní neschopnost pro nemoc. Postihují obvykle vėtší poĀet osob, zejména v administrativních budovách. Tyto potíže zhoršují pohodu lidí a negativnė ovlivļují jejich pracovní výkonnost. Pŉíznaky byly shrnuty pod název syndrom nemocných budov v r. 1983 na zasedání Svėtové zdravotnické organizace v Kodani. [13] Lze je rozdėlit ė do Āty Ā ŉ skupin: O postižení oĀí a horních cest dýchacích: pocity dráždėní a pálení oĀí, nosu, nosohltanu, slzení a rýma O postižení dolních cest dýchacích: tlak na prsou, dušnost, nėkdy až astmatického rázu O kožní dráždėní, svėdėní, zĀervenání pokožky, vyrážka O centrálnė nervové, jako bolesti hlavy, letargie, nėkdy naopak vznėtlivost, snížení pracovní kapacity a pamėti, poruchy noĀního spánku s denní ospalostí, nesoustŉedivost, únava. V praxi se však Āasto pŉíznaky rśznė kombinují a pŉekrývají. [13] Svėtová zdravotnická organizace deÀnuje SBS jako zvýšený výskyt podráždėní kśže a sliznic a dalších potíží, spojených s prací, na které si stėžují pracovníci v moderních kanceláŉských budovách. Prevalence mśže dosahovat až 25 % a jako vážný problém mśže potíže vnímat až 10 % zamėstnancś. Skupinový výskyt napomáhá

30


v diagnostice zejména oproti takovým stavśm, jako je únavový syndrom nebo syndrom mnohotné chemické pŉecitlivėlosti, které mají nėkteré pŉíznaky obdobné jako SBS, ale postihují vėtšinou jednotlivé osoby

Obr. 10 Syndrom nemocných budov [http://www.obydleni.cz] PŉíĀina SBS není dostateĀnė objasnėna, ale dosud známé dlouhodobé studie ukazují, že se na vzniku podílí více pŉíĀin, zejména vlastnosti budov a vnitŉního prostŉedí, kontaminace vnitŉního ovzduší, náplļ práce a osobnostní charakteristika pracovníkś. Z vlastností budov je na prvním místė klimatizace, nemožnost otvírat okna, nedostateĀná údržba a úklid, syntetické podlahoviny a závėsy v interiéru pracovišő, Āasté používání fotokopírovacích pŉístrojś, dlouhodobá práce s poĀítaĀi aj. Z kontaminujících látek jsou nejvýznamnėjší: tėkavé organické slouĀeniny, tabákový kouŉ, zplodiny hoŉení, vĀetnė do budovy vnikajících výfukových plynś, vláknitý prach, bioaerosoly a radon. [13] Lze ŉíci, že SBS je spojen pŉedevším s nedostatky budov technické povahy, na jeho vzniku se však zŉejmė podílí ŉada Āinitelś. Na mnoha místech jsou potíže lidí charakteru SBS studovány a hledána jejich možná pŉíĀina. Co udėlá klimatizace s venkovním ovzduším? Vzduch je Àltrován, mśže být vlhĀen, odvlhĀován, chlazen, nebo ohŉíván, dopravován Āasto na znaĀné vzdálenosti a znovu Àltrován. Výsledkem je produkt zcela odlišných fyzikálnė-chemických vlastností. Budovy s klimatizací se proto také nazývají budovami s umėlým ovzduším. Jednou z pŉirozených charakteristik venkovního ovzduší je obsah urĀitého vzduchovody pŉivádėn elektricky témėŉ neutrální vzduch. Co o tėchto malých elektrických nábojích vlastnė víme? Kvanta elektrické energie, která je pŉítomna ve vzduchu ve formė volných atmosférických iontś. Pŉi úpravė vzduchu klimatizací takŉka všechny ionty ve vzduchu pśvodnė obsažené zaniknou a není výjimkou, že je do místností. [13] 31


PODĖ DĖKOVÁNÍ práce byla realizována za ÀnanĀního pŉispėní Evropské unie v rámci projektu Partnerství v oblasti stavebnictví a architektury, Ā. projektu: CZ.1.07/2.4.00/17.0064. LITERATURA 1. JOKL, M., Zdravé obytné a pracovní prostŉedí. Praha: Academia, 2002. 261pp. ISBN 80-200-0928-0.2. 2. Zátėž základních složek životního prostŉedí a jejich vliv na zdraví obyvatel http://www.zubrno.cz/studie/ kap03.htm 3. JOKL, M. Teorie vnitŉního prostŉedí budov. 1. vyd. Praha: ÿeské vysoké uĀení technické, 1986, pp. 187. 4. DOLEŽILKOVÁ, H. Kvalita vnėjšího a vnitŉního vzduchu. [online]. InformaĀní portál TZB-info. 17. 5. 2010. 5. KLANOVÁ, K., LAJÿÍKOVÁ, A., DoporuĀený standard technický – budovy pro bydlení, zaŉízení pro vėtrání a klimatizaci. Hygienické požadavky na kvalitu ovzduší v obytných budovách. Praha, InformaĀní centrum ÿKAIT, 2001,16 s. ISBN 80-86364-40-2. 6. ÿSN EN ISO 16000-5,Vnitŉní ovzduší – Āást 5, Postup odbėru vzorkś tėkavých organických látek (VOC). 2009.16 s. 7. TESAňOVÁ, D., Emise VOC emitované povrchovými úpravami dŉevėného nábytku. Brno, Mendlova zemėdėlská a lesnická univerzita, 2006. 136s. HabilitaĀní práce. 8. Vyhláška MZÿR Ā.6/2003, kterou se stanoví hygienické limity chemických, fyzikálních a biologických ukazatelś pro vnitŉní prostŉedí pobytových místností nėkterých staveb. 9. TESAňOVÁ, D., ÿECH, P. The guality of indoor air in classroom. In SCHOOL AND HEALTH 21 Health and Literacy Through Education. Brno: Masaryk Univesity, 2011, s. 281--293. ISBN 978-80-210-5720-3 10. www.earthlyissues.com/airpollution.htm. 11. ŠLANHOF. J., Prostŉedí budov a ionizované ovzduší. Praha: IUAPPA, 2000, pp 87-90 12. ŠKODOVÁ. L., Stanovení VOC a vybraných parametrś v ovzduší zneĀištėném automobilovou dopravou. Praha: Vysoká škola chemicko- technologická. 2007, pp 35. 13. LAJÿÍKOVÁ. A., Syndrom nemocných budov. STEP. 2007, pp 15.

Ing. Dana Chumchalová, Ústav nábytku, designu a bydlení, Lesnická a dŉevaŉská fakulta, Mendelova univerzita v Brnė, Zemėdėlská 1/1665, 613 00 Brno, tel.: (+420) 545 134 168, e-mail: [email protected]. 32

Part

Moravs

Vysoká škola báļskáMendelova unive

ISBN 978-80-- 9 0 5 399 1 -33 -6

INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁNÍ

SOUČASNÉ KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY DŘEVOSTAVEB

Recommend Documents