VLHKOST NEMOVITÝCH KULTURNÍCH PAMÁTEK, JEJÍ DOPADY, JEJÍ OMEZENÍ A SANACE ŠETRNÝMI POSTUPY
Pavel Šťastný
(ing.CSc)
Účinky vlhkosti • • • •
Vyplavování pojiva Mrznutí vody na led (+10% obj.) Odpařování vody (18 g 22,4 litru) Podpora růstu biotických činitelů – Plísně, houby – Řasy, lišejníky
• Nesení rozpustných látek – soli – Krystalizace solí po odpaření vody – Rozrušování pojiva solemi
Mrznutí vody na led (+10% obj.)
Rychlé odpařování vody
Vyplavování pojiva
Plísně
Řasy, mechy a lišejníky
Podpora růstu biotických činitelů rozpadu
Krystalizace solí
Cesty vlhkosti do stavby
Cesty vlhkosti do stavby 1 1A 1B 1C 1D
Srážková vlhkost Zatékání netěsnostmi střechy Větrem hnaný déšť Zatékání komínem Odstřikující déšť
2 3
Vzlínající voda Zadržená - tlaková voda
4 Kondenzace vodní páry 4 A Kondenzace na povrchu 4 B Kapilární kondenzace 5 5A 5B 5C
Zatékání Zatékání perforovanou instalací Zatékání z okapních svodů Zatékání římsami
Cesty vlhkosti do zdiva
Větrem hnaný déšť
Vzlínání z podzákladí
Vzlínání – projevy na fasádě
Vzlínání – projevy v interiéru
Kondenzace vlhkosti
Projevy zatékání shora
Hygroskopické zasolení
Vliv vegetace
Porosita, nasákavost pískovec
Zelený pískovec zvětralý
Systém sanační omítky s vrstvou jímající soli
Porosita, nasákavost
Oblast vzlínání vody
Porosita, nasákavost
Spojité nádoby – hladina stejně vysoko
Porosita, nasákavost
∆he FE
Kapilární elevace, nasákání
Kapilární jevy
Porosita, nasákavost
∆hd
Kapilární deprese, vtlačování
FD
Smáčivost, úhel Θ
Smáčení hydrofilního materiálu Dobré smočení, malý kontaktní úhel
Smočení hydrofobního materiálu špatné smočení, velký kontaktní úhel
Porosita, nasákavost smáčivý systém
nesmáčivý systém,
vzlínání
deprese
h ~ 1/r . cos Θ Rozměr kapiláry:
r…. poloměr póru
0,1 µm – 0,1 mm
Θ … úhel smáčení
r ∈ (0,1 µm; 0,1 mm)
Výška vzlínání
h ~ 1/r . cos Θ r…. poloměr póru r ∈ (0,1 µm; 0,1 mm) Θ … úhel smáčení
Porosita, nasákavost Velikost pórů : menší než 10-7 m
Mikropóry
nenasákavé
(vodostavební beton, mramor)
Kapilární póry
10-7 až 10-4 m
nasákavé
(cihly, omítky, sádra, malty, pískovec, dřevo)
Makropóry
větší než 10-4 m
nenasákavé
(arkóza, slepence, plynosilikát, štěrkové lože)
Princip fungování hydrofobizátorů Objem pórů zůstává prakticky nedotčen
způsobuje ...
Perličkový jev
voda
Vodoodpudivost
Póry jsou vyloženy hydrofobizátorem
O O O
Si-R
O O O
Si-R
voda
Silany a siloxany jsou ukotveny přímo na stavebním materiálut.
Difúze vodní páry není měřitelně ovlivněna
Osmóza
∆ho FO roztok H2O
NaCl
Osmóza
FO
Osmóza • Voda proudí také ve směru vyššího zasolení • Dříve zasolená místa se stávají vlhčími, po odparu vody ještě zasolenějšími • Rychlost poškozování zasolených míst se s časem zvyšuje • Zasolování a poškozování novostaveb je pomalé, starých staveb velmi rychlé
Hygroskopie Hygroskopie je schopnost některých solí jímat vlhkost ze vzduchu, aniž je dosaženo rosného bodu Hygroskopické soli – soli, které způsobují při vlhčím počasí zavlhčení Příklad :
dusičnany, chloridy, soda
Hygroskopické jímání vlhkosti Obsah vody %hm. Druh
stupeň zasolení v mg/g pro cihlu
závisí na době kontaktu a vlhkosti vzduchu 20d/ 20d/ 20d/ 65% r.v. 97%r.v. 86%r.v.
NaCl
29
0,1 1,0
0,3 9,3
5,5
NaCl
43
-
11,1
6,2
MgSO4
55
2,3
4,1
3,1
MgSO4
28
1,3
2,2
1,8
Ca(NO3)2
82
5,1
10,8
-
Ca(NO3)2
107
5,2
12,1
9,4
Kondenzace 25°C
kondenzát
5°C 16,25 g/m3
23,04 g/m3 100%r.v.
6,79 g/m3 100%r.v.
Kondenzace : příklad 25°C
Kondenzát / m3
5°C 11,64 g/m3
18,43 g/m3
6,79 g/m3
80% r.v.
100%r.v.
Suché !
10.01.2017 Kondenzace!
39
Pavel Šťastný
Orientační hodnoty vývinu vodní páry podle údajů Helmuta Webera (1995)
výdej vlhkosti v obytném prostoru květiny
břečťan fikus stř. velký
sušení prádla (4,5 kg pračka) koupelna kuchyně mytí, praní člověk
odstředěné mokré vana sprcha rychlé jídlo dlouhé vaření pečení myčka nádobí pračka spaní domácí práce namáhavá fyzická práce
7 – 5 g/h 10 – 20 g/h 50 – 200 g/h 100 – 500 g/hod 1100 g/hod 1700 g/hod 400–500 g/h vaření 450-900 g/h vaření cca. 600 g/h pečení cca. 200 g/mytí 200-350 g/praní 40-50 g/hod cca. 90 g/hod cca. 175 g/hod
Orientační hodnoty vývinu vodní páry podle údajů Gertise a Erhorna (1985)
ZDROJ
MNOŽSTVÍ
Člověk při lehké činnosti
30 až 60 [ g.h-1 ]
Člověk při středně těžké práci
120 až 300 [ g.h-1 ]
Člověk při těžké práci
200 až 300 [ g.h-1 ]
Volná vodní plocha
cca 40 g.m-2h-1
Fikus stření velikosti
10 až 20 [ g.h-1 ]
Sušení 4,5 kg odstředěného prádla
až 200 [ g.h-1 ]
Sušení 4,5 kg mokrého kapajícího prádla
100 - 500 [ g.h-1 ]
Koupelna se sprchou
cca 2600 [ g.h-1 ]
Koupelna s vanou
cca 700 [ g.h-1 ]
Kuchyň při vaření
600 -1500 [ g.h-1 ]
Kuchyň průměrně denně
100 [ g.h-1 ]
Původní stav Lokální topeniště
C + O2
CO2
12 g
+ 22,4 litru
22,4 litru
3
3
12 kg + 22,4 m
3
22,4 m
100 m vzduchu ! 10.01.2017
42
Topení kamny : příklad 5°C
11,64 g/m3
25°C
18,43 g/m3 6,79 g/m3 100% r.v.
80% r.v.
100m3 …. 1,8 kg vlhkosti
Rekonstrukce!
10.01.2017
44
Pavel Šťastný
Kondenzace 35°C
15°C
Průzkum
Vlhkostní průzkum
Tři principy, stejné chyby
CM přístroj (Carbid-Messgerät) …. jediné přesné měření na stavbě
Instandsetzung FJH/kö
Vlhkostní průzkum odebrané vzorky zdicího materiálu, 5 -10 g z hloubek : •0-10 mm •20-30 mm •40-50 mm
omítka
Gravimetrie – přesné měření v laboratoři
Instandsetzung FJH/kö
Vlhkostní profily
suché zdivo
hygroskopické zasolení
Vlhkostní profily
vzlínání
odstřik
Vlhkostní profily
průsak – havárie instalace zatékání shora
Vlhkostní profily
kondenzace
vzlínání spolu s kondenzací
Sanace zavlhčení Budovy postavené před rokem 1890 buď : • byly postaveny kvalitně (zabezpečeny proti působení vlhkosti), • nebo již nestojí, působením vody se rozpadly, vážně poškodily a byly odstraněny
Po roce 1890 v novostavbách Používány jako vodorovné a svislé izolace: • • • • •
Asfaltové s lepenky, Dehtový papír, Horký asfalt se formě nátěrů, Litý asfalt, Asfaltové pásy
(1892) (cca 1900) (i před 1890) (podlahy prům. 1870) (cca 1920)
Životnost izolací nižší, než životnost staveb
Sanace zavlhčení Pokud je stavba (postavena před 1890) nyní vlhká a hrozí její poškození vlhkostí, • změnili jsme něco v konstrukci stavby, poškodili původní systém nakládání s vlhkostí nebo • změnili jsme něco ve využití stavby, zejména způsobu větrání a vytápění
Sanace zavlhčení ??? • Návrat k původním podmínkám, poměrům a využití • Změna využití = změna konstrukčního řešení
Sanace zavlhčení Metody snížení vlhkosti ve zdivu • Metody, které omezují ukládání vlhkosti ve zdivu, případně část akumulované vlhkosti odvádějí Metody izolační • Metody, kterými se vkládá do cesty vlhkosti překážka – izolace proti pronikání vlhkosti
Výška terénu
10.01.2017
61
Pavel Šťastný
Zdivo pod terénem málo nasákavé
10.01.2017
62
Pavel Šťastný
Sokl?
10.01.2017
63
Pavel Šťastný
Patníky!
Předláždění náměstí 10.01.2017
64
Pavel Šťastný
Terénní poměry vstupu do kostela
10.01.2017
65
Pavel Šťastný
Sokl?
10.01.2017
66
Pavel Šťastný
Komunikace v sousedství
10.01.2017
67
Pavel Šťastný
Metody snížení vlhkosti ve zdivu Drenáž Vzduchové metody •Anglický dvoreček •Zakrytá vzduchová izolace •Odvětrané podlahy
(přetnutí cesty povrchové a podpovrchové vlhkosti k objektu) (nezakrytá vzduchová mezera kolem zdiva suterénu) (vzduchové kanály kolem zdiva pod úrovní terénu) (vzduchové kanály pod podlahou)
Elektroosmóza • Pasivní elektroosmóza • Aktivní elektroosmóza • Magnetokinetické metody
Drenáž Pravidla : •Lépe ve vzdálenosti jednoho až několika metrů od zdiva •Dno spádované od stavby a k výtoku •Na dně propustné kamenivo, na terénu nepropustná vrstva •Pokud je možno, pak také: •Možnost kontroly funkce (kontrolní šachty) •Možnost vyčištění potrubí propláchnutím
Drenáž má smysl pouze u méně prostupné zeminy k < 0,1 m/s
Drenáž
Drenáž
Výkopek ! (ne štěrk)
Drenáž
dle DIN 4095
Drenáž
Drenáž
Oddělit drenáž od dešťové kanalizace!
Vzduchové metody
Anglický dvorek
Vzduchové metody
Anglický dvorek
Vzduchové metody
nezámrzná hloubka
Zakrytá vzduchová izolace (kanál kolem základů)
Vzduchové metody
komín
falešný okapní svod
nezámrzná hloubka
odvodnění
Zakrytá vzduchová izolace (kanál kolem základů)
Lužany u Přeštic, zámek
Vzduchové metody:
zakrytý kanál kolem základového zdiva
Karlovy Vary, Císařské lázně
Vzduchové metody
Obvodový kanál nad klenbou (odvětraná podlaha není možná)
Vzduchové metody
Vzduchový kanál uvnitř stavby kolem obvodové zdi : nasávání z exteriéru, výdech do komína
Děčín, Rozbělesy, fara
Vzduchové metody
Vzduchové metody labyrint
Děčín, Rozbělesy, fara
Vzduchové metody
Přisávání na principu injektoru: Čím rychlejší průchod spalin, Tím rychleji se nasává vzduch z podlahy, tím více vysušuje
Vzduchové metody
Klenová u Klatov, zámek
Vzduchové metody
0,8 m
Klenová u Klatov, zámek
Vzduchové metody
Vzduchové metody
Vzduchové metody
Izolační přizdívka s mezerou : Je nutná proporce mezi pohybem vzduchu a tloušťkou vzduchové vrstvy
NEFUNGUJE !
Systém IGLÚ
Systém IGLÚ
Systém IPT desek
Elektroosmóza
Magnetokinetické metody?
„Knappenovy kanálky“
10.01.2017
96
Pavel Šťastný
