Zděné stavby na povodňovém území (2. část)
Druhá část cyklu článků o problematice zděných staveb situovaných na povodňovém území pojednává o zvláštnostech u historických a památkově chráněných objektů. Dále pak o úpravě dilatačních spár, ochraně proti působení tlakové vody a úpravě vnitřních rozvodů technických zařízení budov. V neposlední řadě pak problematikou sanací objektů po zásahu povodňovou vlnou.
Foto ilustrační: Pexels
Historické a památkově chráněné objekty
Obr. 2.11: Pohled na základ historického objektu
Zmíněné objekty vyžadují specifický přístup jak při návrhu, tak také při realizaci opatření proti negativnímu působení povodňové vlny. To proto, že:
- Obvykle se jedná o objekty se složitým prostorovým uspořádáním svislých a vodorovných nosných konstrukcí.
- Často se zde můžeme setkat s různorodým stavebním materiálem. Ten může být navíc poznamenán stářím a dlouhodobým působením nepříznivých vlivů vnějšího či vnitřního prostředí. Viz například obr. 2.11.
Zmíněná různorodost stavebních materiálů souvisí i s jejich stářím, které bývá rozdílné v důsledku pozdějších přestaveb. - U památkově chráněných objektů musí navržená konstrukční opatření respektovat požadavky památkové ochrany.
Úprava dilatačních spár
Obr. 2.12: Nekrytá část dilatační spáry v místě návaznosti na terén. Voda z povodňové vody tak může pronikat do dilatační spáry a následně negativně působit na konstrukce.
Pokud jsou na objektu provedeny dilatační spáry, je třeba provést jejich vhodnou úpravu.
S ohledem na případné nerovnoměrné sedání objektu (podle druhu základové půdy a podle způsobu založení), může být někdy vhodné, pokud je to reálné, délky dilatačních úseků případně i zkrátit. Maximální velikosti dilatačních úseků však není nutno zmenšovat, pokud bylo navrženo založení hlubinným způsobem, nebo u plošného způsobu při dodržení základních konstrukčních zásad.
Dilatační spáry pod úrovní hladiny povodňové vlny a do úrovně 300 mm nad tuto hladinu musí být řešeny jako vodotěsné v souladu s ČSN P 73 0600 [5] a ČSN P 73 0606 [6].
Dilatační spára musí procházet celým objektem, včetně základů a střechy. Dilatační spára má být, pokud možno, rovná, nelomená a po celou dobu životnosti objektu nevyplněná. Dilatační spára musí být v celém průběhu spojitě izolována jediným způsobem. Izolace dilatační spáry musí být navržena na velikost hydrostatického tlaku, který je vyvozen hloubkou povodňové vlny h [m].
Minimální šířka dilatační spáry je 50 mm. Minimální vzdálenost dilatační spáry od hrany nebo koutu činí 400 mm.
Ad 3) Ochrana proti působení tlakové vody
Obr. 2.13: Výškové osazení objektu vzhledem k úrovni povodňové vlny
Pokud je to technicky možné a ekonomicky únosné, je vhodné provést dodatečnou svislou a vodorovnou izolaci proti tlakové vodě v souladu s ČSN P 73 0600 [5] a s ČSN P 73 0606 [6]. Svislá izolace se provede do úrovně 300 mm nad výšku hladiny povodňové vlny (viz obr. 2.13).
Pokud zdivo vykazuje hmotnostní vlhkost w [%] vyšší než 5 %, což je podle přílohy A ČSN P 73 0610 [7] hraniční hodnota mezi vlhkostí nízkou a zvýšenou (a zároveň hraniční hodnota, při které dochází k destrukci omítek mrazem), je nutno nejdříve provést vlhkostní průzkum a určit příčinu zvýšené vlhkosti. Na základě průzkumu se pak navrhne vhodný sanační zásah. Svislá a vodorovná izolace proti tlakové vodě se pak provede jako součást celkového sanačního zásahu. Z ekonomických důvodů je možno v individuálních případech, v závislosti na konkrétním objektu a na způsobu užívání vnitřních prostorů, pro rozhodnutí o případném sanačním zásahu použít následující tabulku, která je sestavena na základě praktických zkušeností a uvedena v [8] – viz tab. 2.1. V této tabulce jsou hranice mezi nízkou, zvýšenou a vysokou vlhkostí klasifikovány v závislosti na způsobu využívání přilehlých místností.
| Hmotnostní obsah vody ve zdivu | |||
|---|---|---|---|
| Typ budovy | Část budovy | w [%] zvýšená | w [%] vysoká |
| Objekty určené k bydlení (včetně hotelů, penzionů) | Pokoje | 4 | 6 |
| Interiérové chodby | 5 | 6 | |
| Exteriérové chodby | 6 | 7 | |
| Omítnuté sklepy | 8 | 10 | |
| Suterény ke komerčnímu využití | Místnosti | 5 | 7 |
| Chodby, schodiště | 6 | 7 | |
| Školy, banky, administrativní budovy | Interiérová pracoviště, učebny | 4 | 6 |
| Ostatní | 6 | 6 | |
| Vytápěné shromažďovací prostory | 7 | 8 | |
| Muzea, galerie, depozitáře | 5 | 7 | |
| Kostely, nevytápěné haly | 8 | 9 | |
| Archívy, sklady papíru a materiálů | 4 | 6 | |
| Fasády | Budou opatřeny sanačními maltami | 9 | 11 |
| Ostatní | 7 | 9 | |
| Opukové nebo cihelné režné zdivo | Bude spárováno sanačními materiály | 9 | 13 |
Pro použití uvedené tabulky platí následující zásady:
- Vysoká vlhkost způsobuje na zdivu viditelné závady. Proto je nutné použití radikální sanační metody.
- Zvýšená vlhkost nemusí způsobovat viditelné poruchy. Je hranicí pro použití povrchového sanační metody.
- Rozdíl mezi zvýšenou a vysokou vlhkostí je rozhodovací prostor pro volbu povrchové nebo radikální sanační metody.
Podrobné pojednání o problematice dodatečného provedení sanace vlhkého zdiva je uvedeno například v [8].
U stávajících objektů v suterénu, kde není možno provést dodatečnou izolaci proti tlakové vodě, doporučuje se použití lehkých přemístitelných příček (dřevo, kov, plastické hmoty). V případě příček keramických (cihelných, pórobetonových apod.), bude v případě jejich nadměrného zavlhčení vodou z povodňové vlny postupováno podle kap. 3.2.2.
U stávajících objektů, kde není možno provést dodatečnou izolaci proti tlakové vodě, je vhodné zvýšit počet podlahových vpustí v suterénu. Rovněž také dvorních vpustí.
Není-li možná jiná ochrana stávajícího objektu, je nutno vypracovat projekt a realizovat zařízení pro tzv. řízené zaplavení objektu.
Poznámka:
Řízené zaplavení objektu – zaplavení objektu pitnou vodou těsně před příchodem povodňové vlny, aby nedošlo ke znečištění vnitřních prostor. Řízené zaplavení je však nutno chápat jako krajní možnost, pokud nelze chránit objekt žádným technickým opatřením.
Ad 4) Úprava vnitřních rozvodů technických zařízení budov
Pod úrovní hladiny povodňové vlny se mají potrubní a kabelové rozvody navrhovat pouze v minimálním, nezbytně nutném rozsahu.
Vodovodní potrubí, které je situováno pod úroveň hladiny povodňové vlny, musí být zabezpečeno proti zpětnému nasátí vody.
Obr. 2.14: Kotel a rozvody ústředního vytápění, rovněž tak ohřívač TV zde byly zasaženy vodou z povodňové vlny, jejíž výšková úroveň dosahovala 2. nadzemního podlaží domu.
Všechny přípojky vnitřní kanalizace musí být opatřeny zpětnou klapkou z důvodu zabránění vnikání povodňové vody do objektu skrze kanalizační přípojku.
Hlavní uzávěr plynu, plynoměr a regulátor tlaku plynu musí být umístěny minimálně 300 mm nad úrovní hladiny povodňové vlny.
Veškeré části potrubních rozvodů (vodovod, plynovod, ústřední vytápění, vzduchotechnika), které vedou pod úroveň hladiny povodňové vlny, musí být opatřeny samostatnými uzávěry, které se umístí minimálně 300 mm nad úroveň hladiny povodňové vlny. Stejně tak části rozvodů elektrické energie musí být opatřeny samostatnými vypínači, rovněž výškově umístěnými minimálně 300 mm nad úrovní hladiny povodňové vlny. To proto, aby v případě povodně bylo možno tyto větve uzavřít (resp. vypnout), aniž aby v ostatních částech musel být přerušen provoz.
Hlavní domovní skříň rozvodu elektrické energie, hlavní jistič elektrického obvodu celého zařízení, případně veškeré další rozvaděče musí být umístěny pouze v podlažích, které se nacházejí nad úrovní hladiny povodňové vlny.
Regulační prvky vzduchotechnických zařízení (větrání, klimatizace, teplovzdušného vytápění, atd.), které nejsou napojeny na hlavní elektrický rozvod strojovny, musí mít vypínač umístěn minimálně 300 mm nad úrovní hladiny povodňové vlny.
V nejnižším místě potrubních rozvodů vzduchotechnických zařízení musí být umístěno čidlo pro registraci výškové úrovně hladiny vody.
Ad 5) Ostatní opatření
Obr. 2.15: Princip řešení nadstřešní stěnové konstrukce s únikovým schodištěm vyvedeným na plochou střechu
Na stávajících objektech, které jsou situovány na staveništích s velkou hloubkou povodňové vlny, tedy pokud h > 1,5 m a pokud je to technicky možné a ekonomicky únosné, se doporučuje na střeše zřídit shromaždiště pro evakuované osoby a plochu pro přistání záchranného leteckého prostředku (vrtulníku). V případě objektů se sklonitou střechou to znamená tuto odstranit (nebo její část – podle velikosti půdorysné plochy objektu), a nahradit ji střechou plochou. Stávající schodiště je nutno vyvést na střechu a provést jeho zastřešení. Pro únik osob v případě povodně se využije požárních únikových cest a schodišť, která musí být vyvedena na střechu. Únikové cesty musí být trvale přístupné, bez zbytečných překážek. Na střeše bude schodiště zakryto uzavřenou nadstřešní stěnovou konstrukcí (obdobně jako např. výtahové šachty) – viz obr. 2.15. Také je třeba, aby byl pro vypracován evakuační plán osob.
Pokud se jedná o nové objekty, které jsou ke stávajícím objektům přistavovány, pak tyto musí být od stávajících objektů odděleny dilatační spárou o minimální šířce 50 mm.
Každý nový objekt, který je ke stávajícímu objektu přistaven má již, podle konkrétních možností, respektovat zásady zde uvedené. (Například u přístavku malé půdorysné plochy nelze předepsat nutnost samostatného shromaždiště osob apod.).
U stávajících objektů, kde není možno provést dodatečnou izolaci proti tlakové vodě, se doporučuje provedení ochranné hráze v okolí objektu. Je vhodné realizovat ochrannou hráz pro více objektů současně. Vždy je třeba posoudit z technického i ekonomického hlediska dvě varianty řešení – vytvoření hráze a dodatečné provedení izolace proti tlakové vodě.
U stávajících objektů, které se nacházejí na povodňovém území, zvláště u objektů, kde není možno provést na střeše shromaždiště osob pro evakuaci tak, jak bylo uvedeno, ani není možno realizovat ochrannou hráz v okolí objektu, je nutno vypracovat evakuační plán osob tak, aby bylo možno opustit objekt s dostatečným časovým předstihem před příchodem povodňové vlny.
3. Sanace objektů po povodni
Obr. 3.1: Ukázka z objektů zasažených povodňovou vlnou
U objektu, který byl zasažen povodňovou vlnou, musí být proveden podrobný stavební průzkum, se změřením především na jeho statický systém a na škody způsobené nadměrnou vlhkostí. Zjištěné poruchy je nutno řádně zaznamenat, včetně fotodokumentace.
Objekt, který byl zasažen povodňovou vlnou, je nutno neprodleně sanovat.
Obr. 3.2 a 3.3: Ukázky z objektů zasažených povodňovou vlnou
3.1 Sanace statického systému
Obr. 3.4: Příklad provizorního podepření stropní konstrukce
Pokud byl narušen statický systém objektu (vznik trhlin, havárie jednotlivých konstrukcí, nebo jejich částí apod.) je nutno v první řadě zajistit jeho statickou bezpečnost. A to tak, jak již bylo částečně popsáno v kap. 2.2 (např. provizorním podepřením konstrukcí – viz obr. 3.4, stažením pomocí ocelových předpjatých lan apod.). Podrobné pojednání o problematice sanací statických poruch zdiva je pojednáno například v [13]. Pokud se na objektu nachází zdivo z nepálených cihel (tzv. vepřovic) je nutné jej nahradit v celém rozsahu cihlami pálenými nebo jiným vhodným zdicím materiálem.
3.2 Sanace vlhkého zdiva
U zdiva, které vykazuje nadměrnou vlhkost v důsledku zaplavení povodňovou vlnou je nutno provést neprodlenou sanaci. Ve fázi průzkumu je nutno zjistit, zda je jeho nadměrná zvýšená vlhkost zapříčiněna pouze v důsledku zaplavení vodou z povodňové vlny, nebo se zde nacházela zvýšená vlhkost ještě dříve, před příchodem povodňové vlny. To je zpravidla dosti obtížné. Teprve pak je možno navrhnout způsob sanace.
3.2.1 Sanace vlhkého zdiva, jehož nadměrná vlhkost je zapříčiněna pouze v důsledku zaplavení vodou z povodňové vlny
Pokud je nadměrná vlhkost prokazatelně zapříčiněna pouze zaplavením povodňovou vlnou, je třeba vzít nejprve do úvahy dobu, po kterou byl objekt povodňovou vodou zaplaven. Při kratší době zaplavení (cca do 12 hodin) se může projevit ochranná funkce omítky, která může mít za následek snížení výsledné vlhkosti ve zdivu. Proto před započetím otloukání omítek je třeba objektivně stanovit hmotnostní vlhkost zdiva (gravimetrickou metodou, popřípadě CM metodou). Teprve na základě výsledků hmotnostní vlhkosti zdiva je možno rozhodnout, jestli je nutno omítky otlouct či nikoliv (samozřejmě, pokud tyto nejsou kontaminovány). Neboť v určitých případech může dojít k tomu, že otlučení omítek by mohlo být zbytečné, a finanční náklady na jejich náhradu sanačními omítkami by tedy byly vynaloženy neekonomicky. Tato skutečnost byla ověřena praktickým měřením a publikována v [9]. Po vyschnutí zdiva omítek přirozeným způsobem se provede jejich desinfekce a opatří se vhodným nátěrem. Proces vysýchání zdiva je možno urychlit mikrovlnným vysoušením, které je však poměrně nákladné.
Pokud je vlhkost zdiva velmi vysoká a není-li možno omítky ponechat (ať už z důvodu omezování přirozeného vysýchání zdiva, nebo z důvodu jejich kontaminace), provede se oboustranné otlučení omítek do úrovně nadměrného zavlhnutí zvýšené o tloušťku zdi a obnaží se styčné i ložné spáry do hloubky 20 mm.
Poté se zdivo nechá vysychat přirozeným způsobem. Případně se jeho vysušení provede horkým vzduchem, nebo pomocí mikrovlnného záření (viz obr. 3.5). A to tak, aby hmotností vlhkost w [%] ve zdivu byla snížena na hodnotu nižší než 5 %. Tedy aby podle ČSN P 73 0610 [7] bylo možno kvalifikovat vlhkost zdiva jako nízkou.
Vysušování povrchových vrstev zdiva horkým vzduchem se uskutečňuje pomocí výkonných mobilních horkovzdušných agregátů, které do sanovaného prostoru vhánějí horký vzduch o teplotě větší než 100 °C a objemovém průtoku několika tisíc m3/hod.
Před započetím prací je nutno zjistit, zda by horký vzduch nemohl negativně působit například na historicky hodnotné omítky, nástěnné malby, plastiky, mobiliář, obrazy či jakákoliv další vnitřní vybavení sanovaných prostor. V pozitivním případě bude nutno příslušné vnitřní vybavení (v případě, že je přemístitelné), ze sanovaného interiéru dočasně odstranit.
V případě, že by horký vzduch mohl působit negativně historicky hodnotné omítky, nástěnné malby, event. jiná nepřemístitelná zařízení, pak není možno tento způsob sanace aplikovat.
Vysušování povrchových vrstev zdiva horkým vzduchem nesmí negativně ovlivňovat:
- Provoz spotřebičů paliv na tuhá, kapalná či plynná paliva. Taktéž nesmí negativně ovlivňovat komínový tah u komínů od spotřebičů paliv.
- Provoz vzduchotechnických zařízení (větrání, teplovzdušného vytápění, klimatizace, odsávání, pneumatické dopravy).
- Funkci požární signalizace či samočinného požárního zařízení.
- Provoz technologických zařízení a technologické procesy v sanovaném prostoru.
Vysušování povrchových vrstev zdiva horkým vzduchem nesmí zapříčinit šíření případných škodlivin ze sanovaného prostoru do ostatních místností budovy.
Vysušování povrchových vrstev zdiva pomocí mikrovlnného záření je fyzikální proces, při kterém se působením tepla získaného absorpcí energie z elektromagnetického pole, snižuje obsah vody ve zdivu. Na začátku vysušovacího procesu probíhá vysušování v povrchových vrstvách a následně postupuje do hloubky zdiva. Pomocí mikrovln je možno prohřát zdivo do větších hloubek než povrchových ohřevem teplým vzduchem. Zde je však nutno upozornit na skutečnost, že mikrovlnným zářením může dojít k poškození izolace rozvodů vnitřní elektroinstalace. V případě kovových předmětů, které jsou zabudovány v dřevěných prvcích, jsou tyto zahřívány rychleji než dřevní hmota. A to až k bodu vznícení, kdy začne dřevo v okolí kovového prvku hořet.
Obr. 3.5: Mikrovlnné vysoušení
Vysušení 1 m2 zdiva v celé jeho tloušťce na hodnotu nízké vlhkosti (u cihelného zdiva pod 5 %) trvá, v závislosti na jeho vlhkosti, materiálu a tloušťce, řádově několik hodin. Z tohoto důvodu je možno provést mikrovlnné vysušování zdiva pouze povrchově, a to do hloubky cca 50 mm. To proto, aby bylo možno ihned aplikovat sanační omítku.
Výhodou je značné urychlení vysušení zdiva oproti přirozenému vysýchání, které trvá, taktéž v závislosti na jeho vlhkosti, materiálu a tloušťce řádově několik měsíců až let.
Mikrovlnné vysoušení řídí odpovědná osoba. Pro mikrovlnné vysoušení se smí používat pouze přístroje, které jsou schválené Státním zdravotním ústavem v Praze. Stejně tak musí být schválen technologický postup. S mikrovlnnými přístroji smí pracovat pouze vyškolení pracovníci. Při mikrovlnném vysoušení je nutno dodržovat příslušné bezpečnostní předpisy, které musí být součástí technologického postupu.
Při vysušování zdiva je nutno zajistit odvedení vodní páry z interiéru (například větráním).
Vysušení zdiva na požadované hodnoty musí prokázat dodavatel příslušným počtem měření vlhkosti zdiva, které se uskuteční za přítomnosti zástupce investora. Dodavatel vypracuje protokol o kontrolním měření, který předá investorovi. O kontrolním měření a převzetí prací se rovněž provede zápis do stavebního deníku.
Měření se provede elektrickým kapacitním vlhkoměrem. Pro kontrolu uvedeného měření je nutno ještě odebrat alespoň 3 kontrolní vzorky zdiva, které se vyhodnotí laboratorně hmotnostní metodou. Pro kontrolu měření je možno použít namísto hmotnostní metody chemickou metodu karbidovou. Sondy je třeba odebírat do hloubky směrem ke středu zdi, aby bylo zřejmé, že vlhkost je snížena také v průřezu zdiva, nejen na povrchu.
Měření se provádí po obou stranách zdi ve svislých profilech. Vzdálenost svislých profilů by neměla být větší než 2 m. Svislá vzdálenost měřících míst nesmí přesáhnout 500 mm.
Po vysušení zdiva na požadované hodnoty je nutné provedení sanačních omítek. Použité sanační omítky musí splňovat parametry uvedené v příloze D ČSN P 73 0610 [7]. Skladba sanační omítky se navrhne podle stupně zasolení zdiva. Klasifikace salinity zdiva je uvedena v příloze B ČSN P 73 0610 [6]. Na sanační omítku se pak provede nátěr, který však nesmí zhoršovat propustnost sanační omítky pro vodní páru. Z tohoto důvodu použitý nátěr musí vykazovat následující parametry – viz [11]:
- nátěr v interiéru:
- ekvivalentní difúzní tloušťka sd < 0,2 m,
- nátěr v exteriéru:
- ekvivalentní difúzní tloušťka sd < 0,2 m,
- koeficient kapilární nasákavosti w < 0,2 kg.m−2.h−0,5.
Pro nátěry v interiéru jsou vhodné barvy na minerální bázi (např. silikátové, vápenné, silikonové apod.). Z důvodu jejich vysoké nasákavosti však nejsou ryze minerální barvy vhodné do exteriéru jako fasádní nátěry. Zde je třeba použít tzv. modifikovaných minerálních barev.
Pokud je příčinou zvýšené vlhkosti zdiva kromě povodňové vlny ještě jiná okolnost (např. voda vzlínající, kondenzace, dešťová voda apod.), pak je nutno sanaci takto zavlhlého zdiva řešit komplexně s ohledem na další konkrétní příčiny jeho zvýšené vlhkosti v souladu s ČSN P 73 0610 [7].
Po provedení sanace vlhkého zdiva musí být vlastníci a uživatelé objektu prokazatelně seznámeni se zákazem jakéhokoliv svévolného zásahu do sanačního systému.
Zároveň je vhodné dodatečné provedení svislé a vodorovné izolace budovy proti tlakové vodě (v souladu s ČSN P 73 0600 [5] a ČSN P 73 0606 [6]), a to do úrovně 300 mm nad výšku hladiny povodňové vlny, aby objekt byl z tohoto hlediska zajištěn do budoucna.
V dalším díle našeho seriálu se podrobněji podíváme na otázky týkající se sanace vlhkého zdiva příček. Dále na problematiku podzemních konstrukcí a na specifika, pokud je povodňové území situováno zároveň na území poddolovaném. Částečně se dotkneme úvodu do stanovení zatížení objektů při průchodu povodňové vlny. Cyklus je vypracován převážně na základě literatury (13) s přepracováním dle námětů recenzenta TZB-info.
Literatura
- Vyhláška č. 268/2009 Sb. o technických požadavcích na stavby.
- Vyhláška č. 146/2024 Sb. o požadavcích na výstavbu.
- ČSN 73 0039 Navrhování objektů na poddolovaném území (2015).
- ČSN 73 1101 Navrhování zděných konstrukcí (1980).
- ČSN P 73 0600 Hydroizolace staveb – Základní ustanovení (2000).
- ČSN P 73 0606 Hydroizolace staveb – Povlakové hydroizolace – Základní ustanovení (2000).
- ČSN P 73 0610 Hydroizolace staveb – Sanace vlhkého zdiva – Základní ustanovení (2000).
- Balík, M. a kol.: Odvlhčování staveb. Grada Publishing, a. s., Praha, 2005. ISBN 80-247-0765-9.
- Loukotka, J.: Vývoj vlhkosti zdiva v některých povodněmi postižených objektech v Českých Budějovicích, oblasti Havlíčkova kolonie. Článek v časopise Tepelná ochrana budov, č. 2/2003.
- Solař, J.: Stavby v povodňových územích. Časopis Tepelná ochrana budov č. 2/2003.
- Směrnice WTA 2-9-04/D Sanační omítkové systémy. Český překlad WTA CZ Praha (2007).
- Eurokód 1: Zatížení konstrukcí – Část 1-1: Obecná zatížení – Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení pozemních staveb (2004).
- Solař, J.: Poruchy a rekonstrukce zděných staveb. 2. aktualizované vydání. Grada Publishing, a. s., Praha, 2024. ISBN 978-80-271-5348-8.
The second part of the first series of articles on the problems of masonry buildings located in floodplains deals with the peculiarities of historic and listed buildings. It also deals with the treatment of expansion joints, protection against water pressure and the treatment of the internal distribution of technical equipment of buildings. Last but not least, it deals with the issue of rehabilitation of buildings after a flood wave.
