Zkušenosti a techniky dosahování vzduchotěsnosti pláště budov v ČR
Článek pojednává o vývoji měření vzduchotěsnosti obalových plášťů budov v České republice. Uvádí počáteční kritéria a chyby, které se dělaly. podrobně se věnuje současnému stavu měření vzduchotěsnosti a uvádí některé zajímavé postřehy z praxe. Příspěvek byl přednesen na konferenci Pasívne domy 2011.
Počátky vzduchotěsnosti budov v ČR
Požadavek vzduchotěsnosti pláště budov se objevuje výrazněji s nástupem výstavby nízkoenergetických domů na konci devadesátých let minulého století. Je převážně spojován s energetickou ztrátou domu ve spojitosti s větrným zatížením obalových konstrukcí. Jeho význam není, až na výjimky, výrazně spojován s účinností rekuperačního větrání neboť ani četnost rekuperačních větracích jednotek v tehdy převážně nízkoenergetických domech není nikterak zásadní. Požadavek na vzduchotěsnost je považován za splněný, je-li použito parozábran v konstrukcích krovů či skeletů dřevostaveb. Ostatní části pláště se považovaly za těsné z jejich podstaty. Netěsnosti zdiva se nepřipouštěly za možné. Významná úloha při zlepšování těsnosti budov se přikládala zateplovacímu systému, přičemž nebezpečnost tohoto pojetí ve vztahu ke kondenzační rovině v konstrukci pláště nebyla mnohdy vzata v úvahu. Velká pozornost při utěsňování budov byla věnována funkčním spárám oken a dveří. Tato péče snad pramenila z žalostné zkušenosti s okny v hromadné bytové výstavbě minulých desetiletí. Pozornosti ale unikala připojovací spára jako neopominutelná součást vzduchotěsné obálky a jejích spojů.
Nevyvážená péče v detailech staveb při dosahování zamýšlené vzduchotěsnosti byla zapříčiněna nemožností zpětné vazby takového činění, tedy kontrolního měření vzduchotěsnosti obálky, a to nejlépe již v průběhu výstavby. Mnohé materiály a jejich aplikace byly používány jen na základě dobré víry v jejich vlastnosti. Postupy jejich aplikace se opíraly o letitou zkušenost s podobnými materiály, které ale nebyly nikdy ověřeny.
Častou překážkou v prosazení lepší neprůvzdušnosti pláště bylo tvrzení, že dům přece musí dýchat. Tato výmluva byla užívána bez jakékoli znalosti stavební fyziky, zvláště vlhkostních toků v konstrukci.
Nesmělé začátky – zlomový rok 2006
Do roku 2006 byla četnost ověření úspěšnosti vzduchotěsnicích opatření dána počtem a účelem v ČR provozovaných zařízení na měření průvzdušnosti (výzkumné pracoviště a vysoká škola).Přesto ale vytvořila tato pracoviště nezbytný vědomostní základ pro rozvoj této oblasti v následujících letech.
Počínaje rokem 2006 se díky aktivitám první komerční firmy a vzdělávacím seminářům organizovaných Centrem pasivního domu začíná prudce rozvíjet technika ověřování a s tím spojený vývoj aplikací vzduchotěsnících opatření v ČR.
Obr. 1 Průvzdušnost (hodnota n50) objektů měřených v letech 1996–2011. Štítky označují medián souboru. Převažující pasivní domy jsou dobrým výsledkem programu „Zelená úsporám“.
Praxe výstavby PD
Rozvíjející se výstavba pasivních domů přináší intenzivní rozvoj výstavby dřevostaveb. Lehké konstrukce zvláště typu „2×4“ jsou předurčeny pro izolační sestavy obvodových plášťů pasivních domů, které mnohdy překračují tloušťky 30 cm. Izolační sestavy jsou na interiérové straně opatřeny parozábranami. Tuto funkci doposud zastávaly PE folie, upevněné v lepším případě za instalační mezerou, v horším případě kontaktně za pohledovým záklopem zpravidla SDK. Výborné fyzikální vlastnosti PE folií a cena byly důvodem poměrně masivního užívání této technologie. Nevýhodou zůstávala horší zpracovatelnost spojů zvláště ve složitých konstrukčních detailech jako např. průchody konstrukčních prvků, spojení více než dvou rovin folie apod.
Tyto aplikační nevýhody vedly k nahrazení parozábran ve formě folií deskovými parobrzdami, nejčastěji z OSB, které již v konstrukci plnily funkci zavětrování na interiérové straně skeletu. Tato změna technologie provedení vzduchotěsné vrstvy difuzně propustnou parobrzdou vyžaduje ale provést plášť stavby jako difuzně otevřený a tuto vlastnost ověřit výpočtem. Takto koncipované dřevěné konstrukce, a to jak svislé tak vodorovné, jsou z hlediska možné kondenzace vodních par bezpečnější, a proto, zdá se, trvanlivější. Provedení hlavní vzduchotěsné vrstvy (HVV) pomocí OSB po počátečním hledání správných technologiích spojů přinesly významné snížení opakovaně dosažitelné průvzdušnosti s bezpečným odstupem od požadavku na průvzdušnost obálky pasivních domů n50 < 0,6 hod−1.
Obr. 2 Průvzdušnost (hodnota n50) objektů podle konstukce. Štítky označují medián souboru.
Úspěšné zavedení deskových materiálů jako HVV a zároveň parobrzdných vrstev v dřevostavbách vedlo k analogickému použití v konstrukcích smíšených (zdivo, krov). Toto řešení přináší jednodušší zpracování detailů průchodů rovinou HVV a spojování rovin HVV. Výsledky průvzdušnosti tato jednodušší forma HVV ovlivní pozitivně pouze v střešním plášti. Svislé konstrukce, zvláště jsou-li tvořeny voštinovým zdivem, trpí přetrvávajícími problémy v těsnosti. Nápravy v provádění HVV ve svislých konstrukcích zděných budov jsou ale jednodušší a daří se je zavádět do praxe. Postačuje řádné a smysluplné užívání standardních omítkových hmot, mnohdy v místech, kde to nebylo zvykem.
Obr. 3 Průvzdušnost (hodnota n50) podle použité HVV. Štítky označují medián souboru.
Obchodní úspěch PD odhaluje problémy
Rozvoj výstavby pasivních domů v roce 2008 akcelerovaný v počátku roku 2009 programem „Zelená úsporám“ přinesl konečně možnost srovnání použití materiálů HVV. Vyšší počet realizací pasivních domů, jejichž vzduchotěsnost byla povinně ověřena, a různorodost materiálů použitých na HVV je cenným zdrojem informací k vylepšení technologických postupů. Sdílení zkušeností z úspěšně či neúspěšně realizovaných HVV staveb pasivních domů vedla již v průběhu roku 2009 u některých realizačních firem ke změně technologie výstavby a to s výrazně pozitivním výsledkem.V oboru pasivních dřevostaveb se stále více uplatňuje na provedení HVV použití deskových materiálů (OSB, DTD).
Na jaře roku 2009 bylo při měření průvzdušnosti na několika objektech dřevostaveb, kde HVV tvořila výhradně OSB3 v tloušťkách 15-18 mm, zjištěno, že ačkoli nebyla zjištěna v plášti HVV žádná lokální netěsnost, není možno dosáhnout lepší neprůvzdušnosti než n50 < 0,7 hod−1. Podrobným šetřením termovizní technikou byly zjištěny plošné anomálie na vnitřním povrchu OSB, svědčící o průniku exteriérového vzduchu hmotou desek. Tento jev byl poté ověřen na mnoha následujících stavbách experimentálním testem povrchového toku vzduchu na vybraném výseku pláště budovy za podtlaku 50 Pa. Výsledky takových testů odhalily tok vzduchu při tlakovém rozdílu 50 Pa plochou OSB v rozmezí 0,1–1,0 m3/hod.m2 obálky. V dalších měsících opakovaných testech povrchového toku na desítkách staveb byla prokázána závislost průvzdušnosti hmotou desky OSB na difuzním odporu deklarovaném výrobcem. Za dostatečně neprůvzdušný materiál OSB lze na základě těchto zkušeností považovat desky o faktoru difuzního odporu µ > 200 a v tloušťce alespoň 15 mm. Toto pravidlo platí pouze pro dřevoštěpkové desky OSB.
Za jistou nápravu neblahého stavu u již dokončených HVV na stavbách, kde bylo použito OSB s nízkým difuzním odporem lze považovat aplikaci nátěru, který při správném provedení zaslepí drobné netěsnosti v povrchu desky a rovněž zvýší difuzní odpor HVV. V domech, kde tento nesystémový krok byl proveden, se s úspěchem použil latex nebo jiná akrylátová disperze ale výhradně ručním natíráním štětkou. V ojedinělých případech, tam kde na OSB ve funkci HVV byly provedeny hliněné omítky, byl nátěr interiérového povrchu OSB proveden hliněným šlikrem, který zároveň vytvořil spojovací můstek s vrstvou omítky.
Užití folií (PE, PES, PAP apod.) jako parozábrany či parobrzdy doznává rovněž změn v kvalitě aplikace a technologické kázni. Významně se ustoupilo od instalace parotěsných folií kontaktně pod záklop SDK. Je v daleko větší míře užíváno instalační mezery, a tím se radikálně snížil počet prostupů skrze HVV, a tím se významně posílila vzduchotěsnost objektů. U staveb montovaných z dřevěných panelů s integrovanou parozábranou však přetrvávají nedostatky ve vzduchotěsnosti zapříčiněné zpravidla dodatečnými instalačními zásahy již v průběhu výstavby. Tyto zásahy mají původ v nedostatečné projektové přípravě ale častěji v dodatečných přáních investora. Zásah do takové skladby je zpravidla bez rozsáhlé demontáže neopravitelný.
Obr. 4 Průtok vzduchu vzorkem plochy OSB za tlakového rozdílu 50 Pa. Materiály různých výrobců (4) jsou označeny faktorem difuzního odporu µ vlhký/suchý.
Ať už je HVV z jakéhokoli materiálu – omítky, OSB, fólie aj. – je zřejmé, že úspěšnost dosažení požadované neprůvzdušnosti se rok od roku zvyšuje. Praktické zkušenosti na svých vlastních chybných realizacích, ale hlavně sdílení zkušeností jak na oficiálních místech jako jsou kurzy, semináře a konzultační dny Centra pasivního domu, tak na sociálních sítích vedou jednoznačně ke zkvalitnění staveb alespoň, jak mohu já posoudit, v oboru neprůvzdušnosti obálky.
Obr. 5 Dosažené průvzdušnosti měřených objektů v průběhu let 1996–2011 s vyloučením maximálních hodnot.
Stále je ale co zlepšovat. Ještě dnes se setkávám s nabídkou obchodních firem na dokonalé cenově lákavé řešení HVV z komponentů, zvláště lepicích materiálů, které svou trvanlivostí nedokáží udržet vzduchotěsnost do testu. Jak se asi taková aplikace bude chovat v průběhu užívání objektu po dobu 30 let do nejbližší rekonstrukce.
Žalostně málo je kvalitních aplikačních tréningů pro realizační firmy. Obchodní prezentace jakkoli kvalitního materiálu musí pokračovat aplikačním tréningem. Je smutné vidět kvalitní materiál nakoupený a zaplacený investorem, použitý tak, že nejen nesplňuje účel, pro jaký byl vyvinut, ale protože překáží dalšímu kroku stavby, musí být odstraněn.
Personální a přístrojová vybavenost v ČR
Ke dni 31. 8. 2011 je v ČR organizováno v Asociaci BlowerDoor CZ
- 30 techniků – operátorů zařízení ke stanovení průvzdušnosti tlakovou metodou
- 17 souprav zařízení ke stanovení průvzdušnosti tlakovou metodou
- 16 organizací a samostatných osob provozujících měření
Zařízení, která se užívají v ČR ke stanovení průvzdušnosti, jsou k výše uvedenému datu:
- Minneapolis BlowerDoor – 9 souprav
- Blowtest – 4 soupravy
- Infiltec – 2 soupravy
- Retrotec – 2 soupravy
Každé zařízení musí být v průběhu 12 měsíců prokazatelně ověřeno příslušnou zkušebnou.
Dosavadní trend v realizaci vzduchotěsnicích opatření pasivních budov, přístrojové a personální vybavení v ČR spolu s aktivitami Centra pasivního domu a Asociace BlowerDoor CZ jsou příslibem, že cílů stanovených ve směrnici 2010/31/EU (EPBD II) je možno dosáhnout.
Literatura
- [1] Zákon č. 505/1990 Sb. o metrologii
- [2] Interní materiály Asociace BlowerDoor CZ, dosud nepublikováno
- [3] Archiv autora článku
- [4] ČSN 73 0540-2:2002 Tepelná ochrana budov – Část 2: Požadavky
- [5] ČSN EN 13829 (730577) Tepelné chování budov – Stanovení průvzdušnosti budov – Tlaková metoda
This paper deals with the development of measurement of the building envelope airtight in the Czech Republic. Specifies the initial criteria and mistakes that were made. Addresses in detail the current state of measuring air tightness and provides some interesting insights from practice. The paper was presented at a conference Passive Houses 2011.
