KONTAKTNÍ ZATEPLOVACÍ SYSTÉMY

Transkript

1 KONTAKTNÍ ZATEPLOVACÍ SYSTÉMY Z hlediska tepelně vlhkostního namáhání

2 Kontaktní zateplovací systémy (ETICS) Lepení tepelné izolace Tepelný izolant Výztužná vrstva Výztužná síťovina Mezinátěr Povrchová úprava - omítka - (+ nátěr)

3 Funkce ETICS Zlepšení / dosažení tepelně izolačních vlastností konstrukcí Eliminace tepelných mostů Ovlivnění vlhkostní bilance konstrukce Ochrana konstrukce povětrnost teplota

4 Ochrana proti působení teploty 60 C 60 C 40 C 40 C 20 C 20 C O C BETON PPS BETON O C BETON PPS BETON -20 C -20 C -4O C -4O C

5 Ovlivnění vlhkostní bilance

6 Připevnění ETICS Výlučně lepený systém Přísné požadavky na podklad Izolant jen EPS nebo MW s příčnou orientací vláken Mechanicky připevněný systém s doplňkovým lepením mechanické kotvení slouží k přenesení zatížení větrem lepení funguje jako stabilizace systému (přenesení vlastní váhy) POZOR: Mechanické kotvení + lepení nespolupracuje (nelze sčítat)

7 Lepení Upevnění izolantu k podkladu Materiálové báze minerální (cementová) disperzní (akrylátová) speciální (nesavé podklady) polyuretanové pěny Způsoby lepení bodové a okrajové plnoplošné (rovné podklady, MW-L)

8 Lepení Polštářový efekt Průběžná dutina

9 Rozdělení hmoždinek Dle průměru dříku Materiál trnu plastový vyztužený skelným vláknem kovový Způsob osazení zatloukací šroubovací

10 Tepelná izolace Pěnové plasty + cena + zpracovatelnost + spotřeba lepících a armovacích hmot - požárně technická omezení - paropropustnost klasický pěnový polystyren (EPS 70 F, EPS 100 F) grafitový (šedý Greywall); děrovaný (OPEN) XPS alt. perimeter (pro soklové oblasti a další konstrukce se zvýšeným namáháním odstřikem dešťovými srážkami)

11 Tepelná izolace Minerální vlákna + požární odolnost + paropropustnost - cena - zpracovatelnost - desky: nutné mechanické kotvení (rozlupčivý materiál) - spotřeba lepících a armovacích hmot desky z minerálních vláken (MW) lamely z minerálních vláken (MW-L)

12 Dřevovláknité desky Tepelná izolace + ekologický materiál (z obnovitelných zdrojů) + tuhost (nevyžaduje podkladní konstrukci) + paropropustnost - cena - nutné mechanické kotvení (rozlupčivý materiál) - zpracovatelnost

13 Ostatní Tepelná izolace - okrajové aplikace - hledání alternativ k tradičním materiálům - zlepšování kombinace EPS + MW polyuretanové izolace kalcium silikáty vakuové izolace (λ D = 0,004 W/(m.K))

14 Příklady řešení obvodové stěny dřevostavby v závislosti na typu tepelné izolace Dřevostavba s kontaktním zateplením s tepelnou izolací s EPS Dřevostavba s kontaktním zateplením s tepelnou izolací s MW Dřevostavba s kontaktním zateplením s tepelnou izolací s dřevovláknitých desek

15 Vnější povrchové omítkové souvrství Požadavky: nízká nasákavost propustnost pro vodní páru malý sklon k zašpinění odolnost proti růstu řas a dalších mikroorganismů nízké nabobtnávání mechanická odolnost (pružnost) Skládá se: Výztužné (armovací) vrstvy (Mezinátěru) Omítky + (nátěru)

16 Výztužná vrstva Rozhodující z hlediska funkčnosti je VÝZTUŽNÁ VRSTVA přejímá silové i nesilové zatížení materiálové báze výztužných vrstev minerální (pojivem je nejčastěji cement) z cenových důvodů nejrozšířenější v ČR organická (bezcementové hmoty jejichž pojivem je akrylátová disperze)

17 Pojivo Výztužná vrstva minerální cement bezcementová akrylátová disperze Forma prášková pastózní Nutnost penetrace / mezinátěru ano ne Odolnost proti tvorbě trhlin - + Nasákavost - + Paropropusnost + - Požárně technické hledisko + - Aplikace na EPS + + Aplikace na MW + - Aplikace u dřevostaveb + + / -

18 Výztužná vrstva Minerální výztužná hmota Disperzní (bezcementová) výztužná hmota

19 Výztužná vrstva Disperzní (bezcementová) výztužná hmota

20 Výztužná vrstva Cementové bezcementové systémy

21 Výztužná vrstva Cementové bezcementové systémy proti vzniku trhlin 10 vyšší odolnost Bezcementové výztužné vrstvy Minerální vysoce modifikované výztužné vrstvy Minerální slabě modifikované výztužné vrstvy 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 Dehnung bis zum ersten sichtbaren Riß Protažení do dosažení prvních viditelných trhlin [%] 0,00% 0,50% 1,00% 1,50% 2,00% 2,50% 3,00% 3,50%

22 Výztužná vrstva Cementové bezcementové systémy odolnost proti mechanickému poškození Bezcementové systémy (organická výztužná vrstva + organická omítka) Čistě minerální systémy (minerální výztužná vrstva + minerální omítka) Kombinované systémy (minerální výztužná vrstva + organická omítka) 5 až 10 vyšší 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 Potřebná energie Energie pro bis zur poškození oberflächlichen povrchového Beschädigung souvrství in Joule [Joule]

23 Mezinátěry Funkce mezinátěrů: redukce nasákavosti podkladu (výztužné vrstvy) zajištění přilnutí vrchní omítky k podkladu v případě minerálních výztužných vrstev v kombinaci s organicky pojenými omítkami zamezit negativnímu alkalickému působení, které se projevují zejména výkvěty uhličitanu vápenatého aplikací probarveného mezinátěru se zabraňuje u tenkovrstvých omítek s rýhovanou strukturou prosvítání podkladu izolování případných výkvětů ligninu do výztužné vrstvy

24 Mezinátěry materiálová báze minerální disperzní materiálová báze draselné vodní sklo akrylátová disperze ekvivalentní difuzní tloušťka s d < 0,1 m > 0,25 m vysychání, vytvrzení chemicky reakce s podkladem fyzikálně odpaření vody

25 Omítka + (nátěr) Konečná povrchová úprava ochrana výztužné vrstvy před působením vlhkosti architektonické ztvárnění fasády Základní materiálové báze organické (disperzní) silikonově pryskyřičné silikátové minerální fotokatalické materiály s lotosovým efektem

26 Povrchová souvrství Porovnání nasákavosti paropropustnosti Požadavky pro povrchové úpravy z hlediska vlhkostně technických parametrů (tzv. Künzelův vztah)

27 Organické materiály Vlastnosti organickým materiálů pojivem je akrylátová disperze malá nasákavost omezená paropropustnost elasticita vysychání bez pnutí vysoká stabilita barevných odstínů vysoká možnost tónovatelnosti možnost přídavku konzervatů proti růstu mikroorganismů

28 Silikonově pryskyřičné materiály Vlastnosti silikonově pryskyřičných materiálů pojivem je silikonově pryskyřičná emulze vysoká vodoodpudivost dobrá propusnost CO 2 a vodních par nízký sklon k zašpinění vysoká stabilita barevných odstínů omezená tónovatelnost

29 Materiály s lotosovým efektem Vlastnosti materiálů s lotosovým efektem vysoká vodoodpudivost a odolnost proti zašpinění nízká smáčivost vodou redukovaná přilnavost částic prachu a tím samočistící schopnost za působení deště vysoká propusnost CO 2 a vodních par nízký sklon k zašpinění vysoká stabilita barevných odstínů omezená tónovatelnost

30 Silikátové materiály Vlastnosti silikátových materiálů pojivem je vodní sklo tvrdne chemicky a fyzikálně zkřemeněním s podkladem a odpařením vody vhodné jen pro minerální podklady vysoká propustnost CO 2 a vodních par matná, omezeně tónovatelná na přání lze doplnit konzervační prostředek proti plísním a řasám

31 Minerální materiály Vlastnosti minerálních materiálů pojivem je cement tvrdne chemicky a fyzikálně podmíněně odolné vůči povětrnostním podmínkám vysoká propustnost CO 2 a vodních par omezeně tónovatelná podle

32 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Fasádní omítky Podíl látek v mase pojiva v % Organická omítka Silikon.pryskyř.omítka Silikátová omítka Minerální omítka písky voda disperze + aditiva silikon.prysk. emulze vodní sklo vápno / cement

33 100% Fasádní barvy Skladba surovin 90% 80% 70% 60% Voda Aditiva (odpěn.prostředek, ředidlo atd.) Plniva 50% Bílý pigment 40% Vodní sklo (30%) 30% Silikon.prysk.emulze (50%) 20% Polymerdisperze (50%) 10% 0% Silikátová barva Silikon. prysk.barva Disperzní barva matná Disperzní barva hedv.lesklá

34 Fasádní barvy Podíl látek v mase pojiva v % 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% vodní sklo Disperzní silikátové barvy Zušlechtěná organ.barva disperze Disperzní barva Silikonově prysk.barva sillikon.pryskyř.emulze

35 [kg/m² h -0,5 ] Fakulta stavební, ČVUT v Praze Fasádní barvy Nasákavost - hodnota W 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 Disperzní Plněná Disperzní Silikonově Lotos.efekt silikátové 1 barvy organ.barva 2 barva 3 prysk.barva 4 5

36 Fasádní barvy Ekvivalentní difuzní tloušťka vrstvy vzduchu (hodnota sd) 1,4 1,2 [m] 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Disperzní Plněná Disperzní Silikonově Lotos.efekt silikátové barvy organ.barva barva prysk.barva

37 Minerální omítka Omítkové materiály 13:17:14 13:17:26 13:17:36

38 Omítkové materiály Silikonově pryskyřičná omítka Akrylátová omítka

39 Fasádní omítky/barvy Srovnání pružnosti pojiva vápno/cement vodní sklo (silikát) zušlechtěn silikon.pryskyř. standardní disperze vysoce elastická disperze

40 Struktura omítek škrábaná, zrnitá (K) rýhovaná (MP) rýhovaná (R) kamínkové Velikost zrna: bez zrna 1,0 mm 1,5 mm 2,0 mm 3,0 mm (6,0 mm) a další

41 Fenomény ovlivňující vlhkostní bilanci Okrajové podmínky působící na stavební konstrukci: vnitřní teplota vnitřního vzduchu relativní vlhkost vnitřního vzduchu vnější teplota vnějšího vzduchu relativní vlhkost vnějšího vzduchu tepelný tok ve formě krátkovlnného záření tepelný tok ve formě dlouhovlnného záření vítr (rychlost a směr) dešťové srážky

42 Příklady řešení obvodové stěny dřevostavby v závislosti na typu tepelné izolace

43 Příklady řešení obvodové stěny dřevostavby v závislosti na typu tepelné izolace Z pohledu ČSN Dřevostavba s kontaktním zateplením s tepelnou izolací s EPS Dřevostavba s kontaktním zateplením s tepelnou izolací s MW

44 Příklady řešení obvodové stěny dřevostavby v závislosti na typu tepelné izolace

45 Příklady řešení obvodové stěny dřevostavby v závislosti na typu tepelné izolace Z pohledu ČSN Dřevostavba s kontaktním zateplením s tepelnou izolací s EPS Dřevostavba s kontaktním zateplením s tepelnou izolací s dřevovláknitých desek

46 Příklady řešení obvodové stěny dřevostavby v závislosti na typu tepelné izolace Z pohledu ČSN Dřevostavba s kontaktním zateplením s tepelnou izolací s dřevovláknitých desek - difuzně nepropustná vnější povrchová úprava Dřevostavba s kontaktním zateplením s tepelnou izolací s dřevovláknitých desek

47 Fasádní povrchové úpravy Vlivy, působící na fasádní povrchovou úpravu: vlhkost UV-záření stav podkladu mikroorganismy kolísání teplot místní zvláštnosti mechanická zatížení

48 Vlhkostní namáhání ETICS Tradiční přístup pro výpočetní hodnocení zateplovaných konstrukcí z pohledu tepelně technického Popis dalších vlhkostních fenoménů Kondenzace na vnějším povrchu Výskyt řas Výskyt námrazy Zvýšená vlhkost povrchové úpravy MECHANICKÉ UPEVŇOVADLO

49 Fenomény ovlivňující vlhkostní bilanci Experimentální sledování vlhkosti na vnějším povrchu stavebních konstrukcí Teplota vnějšího vzduchu Průběh teplot na vnějším povrchu zateplovacího systému bez vlivu dlouhovlnné radiace Teplota rosného bodu Sledované období: říjen 2006 září 2007 Průběh teplot na vnějším povrchu jednovrstvého zdiva Průběh teplot na vnějším povrchu zateplovacího systému

50 Fenomény ovlivňující vlhkostní bilanci Kondenzace na vnějším povrchu versus zatížení deťovými srážkami Četnost výskytu kondenzace na vnějším povrchu zateplovacího systému Četnost výskytu kondenzace na vnějším povrchu jednovrstvého zdiva Četnost výskytu zatížení dešťovými srážkami Sledované období: říjen 2006 září 2007

51 Fenomény ovlivňující vlhkostní bilanci Způsob šíření vlhkosti ve stavební konstrukci: difuze vodní páry konvekce vodní páry šíření vlhkosti kapilárním transportem Způsob šíření tepla ve stavební konstrukci

52 Vlhkostní bilance obvodové stěny Dřevostavba s kontaktním zateplením s tepelnou izolací s EPS Dřevostavba s kontaktním zateplením s tepelnou izolací s MW

53 Vlhkostní bilance obvodové stěny Dřevostavba s kontaktním zateplením s tepelnou izolací s EPS Dřevostavba s kontaktním zateplením s tepelnou izolací s dřevovláknitých desek

54 Vlhkostní bilance obvodové stěny Dřevostavba s kontaktním zateplením s tepelnou izolací s dřevovláknitých desek - difuzně nepropustná povrchová úprava Dřevostavba s kontaktním zateplením s tepelnou izolací s dřevovláknitých desek - difuzně propustná povrchová úprava

55 ETICS versus vlhkost dodatečné zateplení stávajícího objektu

56 ETICS versus vlhkost

57 ETICS versus vlhkost Schématické působení a rozložení vlhkosti ve stavební konstrukci při působení různých zdrojů Zdroje vlhkosti působící na stavební konstrukce

58 ETICS versus vlhkost

59 Zásady úprav soklových oblastí ETICS versus vlhkost Určení stávajícího hydroizolačního opatření objektu a jeho skutečné funkčnosti. Ověření skutečné vlhkosti v konstrukci. Návrh opatření vycházející z provedených průzkumů s ověřením vlhkostní bilance konstrukce. Je třeba, aby tato bilance byla aktivní, tedy vlhkost do konstrukce vstupující (difuzním tokem z interiéru, vzlínáním ze spodních partií a dalšími způsoby) mohla být odpařena dříve, než vzlínáním dosáhne těch úrovní, kdy by mohla negativně ovlivnit konstrukci stavby nebo zdraví jejich obyvatel. V případě kamenných soklových podezdívek, u nichž je aplikace dodatečných hydroizolačních úprav prakticky nemožná, zateplení raději neprovádět.

60 ETICS versus vlhkost Zásady úprav soklových oblastí příklad hydroizolačních opatření před dodatečným zateplením Injektážní clona

61 ETICS versus vlhkost Důsledky neřešení úprav soklových oblastí

62 ETICS versus vlhkost Zásady úprav soklových oblastí řešení zateplovacího systému v soklové oblasti

63 Stavebně konstrukční zásady Aplikace systémových řešení skladby v ploše důsledné (systémové) řešení detailů okolo výplní otvorů napojení na sokl napojení na střešní plášť řešení návaznosti na balkónech, terasách apod.

64 Chyby a poruchy zateplení

74 Děkuji za pozornost