Průzkum a hodnocení technického stavu obvodového pláště a předsazených lodžií, návrh sanace a rozsahu zateplení obvodových stěn objektu Bytového

Transkript

1 Průzkum a hodnocení technického stavu obvodového pláště a předsazených lodžií, návrh sanace a rozsahu zateplení obvodových stěn objektu Bytového družstva Tavolníkova 1841 až 1843 Praha, únor 2019

2 Základní údaje stavby Stavba: Bytový panelový dům čp Tavolníkova Praha 4 Objednatel: Bytové družstvo Tavolníkova 1841 až 1843 Tavolníkova 1843 Praha 4 Zhotovitel: doc. Ing. Tomáš Čejka, Ph.D. Anny Rybníčkové 2614/3 Praha 13 2

3 Obsah: 1. Základní údaje o objektu 4 2. Stavebně technický průzkum objektu 9 3. Sanace obvodového pláště Vnější kontaktní zateplovací systém Závěr Literatura 21 3

4 1. ZÁKLADNÍ ÚDAJE O OBJEKTU 1.1 Dispoziční a architektonické řešení objektu Stručný popis objektu vychází z dokumentace a informací o systému VV-ETA a z údajů zjištěných při prohlídce objektu (01/2019). Montovaný objekt v ulici Tavolníkova 1841 až 1843 je bytový dům konstrukční soustavy VVÚ-ETA se sedmi nadzemními a jedním technickým podlažím, realizovaný koncem 90. let minulého století. Půdorys domu je protáhlý nepravidelný obdélník s podélnou osou orientovanou přibližně ve směru východ západ. Objekt se nachází na mírně svažitém pozemku. Obr. 1 Severní průčelí (a), jižní průčelí (b) Objekt má 3 sekce (vstupy), je rozdělen na dva dilatační úseky (celky, obr. 2). Vstupní podlaží obsahuje technické zázemí objektu. Ve 2.NP až 8.NP jsou dispozičně totožná, čistě obytná podlaží. Střešní nástavby obsahují strojovny výtahů a výlezy na střechu, přístupné po přenosných žebřících z nejvyššího podlaží. Na jižní straně objektu jsou předsazené lodžie V domě proběhla výměna oken a zateplení severní fasády a obou štítů (viz. Obr. 1). Obr. 2 Schéma objektu 4

5 1.2 Konstrukční a skladebné řešení objektu Nosný systém objektu realizovaného ve středněrozponové konstrukční soustavě VVÚ - ETA je stěnový, převážně příčný se ztužujícími podélnými stěnami. Každá sekce obsahuje v podélném směru 3 příčná travé. Skladebný rozpon stropních dílců je 6,0 m. Předsazené lodžie v obytných prostorách mají skladebnou šířku 1200 mm, jsou realizovány na jižním průčelí. Obytná podlaží objektu jsou montovaná z prvků konstrukční soustavy VVÚ - ETA. Vnitřní nosné příčné i podélné stěny jsou z plných panelů tloušťky 190 mm, stropní dílce jsou předpjaté dutinové tloušťky 190 mm. Konstrukční výška podlaží je 2,8 m. Obvodový plášť nenosných průčelí se skládá z meziokenních vložek a parapetních dílců (obr. 1), nosné obvodové (štítové) dílce jsou celostěnové. Severní průčelí bylo v roce 2013 opatřeno kontaktním zateplovacím systémem. Předsazené lodžie mají hloubku 1,2 m. Nosnou konstrukci předsazených lodžií tvoří stěnové dílce a stropní dílce probíhající po celé výšce budovy a kotvené k vnitřní nosné konstrukci. Lodžiové dílce jsou předsazené před probíhající obvodový plášť po celé délce budovy nebo pouze v některých modulech příčných stěn. Pro předsazené lodžie byly použity předpjaté železobetonové stropní dutinové dílce a betonové stěnové dílce plného průřezu s vyztužením odstupňovaným podle únosnosti. Dílce lodžií jsou shodné s dílci vnitřní konstrukce. Stropní lodžiové dílce jsou železobetonové kompletizované horní líc dílce je tvarován pro odvodnění, boky dílce mají tepelnou izolaci navazující na izolaci v obvodovém plášti. Spojení lodžiových stěn s vnitřní konstrukcí je provedeno v oblasti vodorovných styků stěnových a stropních dílců ocelovým prvkem tvaru obráceného T svařeného z ocelových plechů nebo pouze zálivkovou výztuží (obr. 3). Obr. 3 Detail styku konstrukce lodžie, obvodového pláště a vnitřní konstrukce. Svislý řez vedený osou stěn stavební soustava VVÚ ETA Úprava dolních povrchů a čel lodžiových panelů je shodná s povrchovou úpravou plochy fasády. Zábradlí lodžií jsou tvořena ocelovou kostrou ocelových tenkostěnných profilů prostřednictvím ocelových konzol kotvených do bočních stěn a spojovacích svislých ocelových profilů kotvených do podlahy ve třetinách délky. Jako výplň zábradlí jsou použity dřevěná prkna (obr. 4). Povrchovou úpravu silikátových dílců obvodového pláště tvoří tenkovrstvý nástřik disperzní omítkoviny se zrnem hrubosti 0 3 mm. Spáry mezi silikátovými obvodovými dílci jsou zality a přetřeny pružnou gumoasfaltovou hmotou (obr. 5). Klempířské prvky na fasádě jsou z ocelových pozinkovaných plechů tloušťky 0,63 mm. 5

6 Obr. 4 Zábradlí předsazené lodžie (a), kotvení horního nosného profilu zábradlí do konstrukce objektu (b), kotvení svislého sloupku do konstrukce lodžie (c) Obr. 5 Porušení gumosfaltové výplně vodorovných a svislých styků mezi lodžiovými dílci způsobené cyklickými změnami teploty, popř. vlhkosti a tuhostí spojení předsazené konstrukce lodžie a vnitřní nosné konstrukce (viz. obr. 3) Poznámka 1: Teoretická analýza deformací a napětí lodžiové konstrukce účinkem změny teploty pro doložení rozsahu a závažnosti účinků změn teploty na namáhání nosné konstrukce předsazené lodžie jsou v následující části uvedeny dílčí výsledky teoretické analýzy Pro stanovení namáhání lodžiové konstrukce a styků od účinků teploty je třeba zvážit poddajnost spojení, kotvení lodžie s vnitřní nosnou konstrukcí. Přímý výpočet této poddajnosti podle projektové dokumentace je dost nespolehlivý, neboť funkce styku je ovlivněna konkrétním provedením na stavbě. Přesnější hodnoty lze odvodit podle experimentálně zjištěné závislosti rozdílu teplot a relativních posuvů lodžiové stěny vůči vnitřní nosné konstrukci. Například orientační měření uvedená v (Šmerda, Z. et al, 1999) ukázala, že skutečné dilatační pohyby ve sledovaném místě lodžiové stěny, tj v šestém nadzemním podlaží osmipodlažního domu, činily pouze asi 28% hodnot stanovených pro případ volné deformace. Numerická analýza MKP namáhání a deformací předsazené lodžie prokázala ve zvoleném příkladu řešení (VVÚ - ETA), že účinkem teploty lodžiových stěn propojených s vnitřní nosnou konstrukcí tuhými ocelovými prvky dochází ve stadiu před uvolněním kotevních prvků (obr. 6, k porušení betonu otlačením v oblasti kotevních profilů) zejména ve vodorovných stycích stěna strop stěna ke vzniku normálových napětí v tlaku, které mohou být vyšší než i charakteristická únosnost stěnových dílců v soustředěném tlaku a mohou být příčinou jejich porušení, popř. normálových napětí v tahu, která mohou být příčinou rozevírání vodorovných spár a narušování styků ( zavěšení lodžiové konstrukce na kotevní ocelové prvky) (Witzany, J., et al, 2004). 6

7 Obr. 6 Schéma kotvení lodžie k vnější nosné konstrukci (VVÚ-ETA) Legenda: Pro posouzení konstrukce bylo uvažováno: svislé extrémní zatížení stropní konstrukce, tj. hmotnost stropních dílců, hmotnost podlahy a užitné zatížení činí 7,14 kn/m 2 ; hmotnost stěny 14,6 kn/m 1 / podlaží; pro stanovení rozdílu teplot mezi předsazenou konstrukcí lodžií a vnitřní nosnou konstrukcí byla uvažována pohltivost slunečního záření 0,70 a západní orientace lodžií. Zatěžovací teploty v letním období byly stanoveny použitím modelu dvourozměrného nestacionárního vedení tepla, v zimním období užitím stacionárního modelu vedení tepla. Rozdíl teplot střednic lodžiových a vnitřních stěn v letním období s vlivem stínění lodžiových stropních a stěnových dílců činí + 18 C. V zimním období rozdíl teplot vnějších a vnitřních stěn činí t = - 35 C. Výpočet byl proveden pro 1+4 nadzemních podlaží, 1+8 a 1+12 nadzemních podlaží. Výpočet byl proveden i pro případ, kdy v důsledku narušení kotvení dochází k uvolnění styků lodžií a vnitřní nosné konstrukce (snížení tuhosti diskrétních spojů 10-1 krát). Na obr. 7 je znázorněn průběh svislých deformací lodžiové stěny při porušení betonu v oblasti ocelových kotevních profilů (spojek) otlačením. Průběh posouvajících a normálových sil v kotevních profilech předsazené lodžie je patrný z obr. 8. Obr. 9 dokumentuje extrémní hodnoty svislých normálových napětí v tahu a tlaku ± y, z něhož je patrné, že pro případ uvažovaného uvolnění kotevní spojky v důsledku otlačení betonu (pokles tuhosti 10x - uvažované uvolnění 100 mm) dochází k otevření ložné spáry (+ y,t - y,q+p), popř. k překročení mezní únosnosti styku stěnových lodžiových dílců a stropních lodžiových dílců v tlaku (- y,t - y,n,u). Obr. 27 Velikost svislých deformací [mm] předsazené lodžiové stěny v jednotlivých podlaží ve stadiu počáteční a snížené tuhosti (10-1 krát) vodorovných kotevních profilů (léto) 7

8 Obr. 8 Posouvající (Q) a normálové (N) síly ve vodorovných kotevních profilech [kn] (snížená tuhost kotevní spojky 10-1 krát) Obr. 9 a) Průběh svislých normálových napětí ve vodorovných řezech ve stadiu počáteční a snížené tuhosti N.P., zimní období [MPa]; b) Průběh svislých normálových napětí ve vodorovných řezech ve stadiu počáteční a snížené tuhosti (0,1 původní tuhosti) N.P., letní období [MPa] Obr. 10 Porovnání s únosnosti styku stěna - strop - stěna předsazené lodžiové konstrukce stavební soustavy VVÚ ETA zjištěné podle ČSN s hodnotami namáhání styku účinkem teploty ujištěnými numerickou analýzou Nedílnou součástí návrhu sanace musí být odstranění, popř. omezení příčin poruch. Skutečný stav narušení betonu styků a dílců lze stanovit až při provádění přípravy sanace. Navrženou sanaci je nutné posoudit z hlediska cyklického charakteru vnějších účinků a vlivů, stanovit předpokládanou životnost navržené sanace, rozsah a časové vymezení provádění kontrol, údržby a oprav. 8

9 2. STAVEBNĚ TECHNICKÝ PRŮZKUM OBJEKTU Průzkum dotčeného objektu, zaměřený zejména na zjištění technického stavu obvodového pláště a předsazených konstrukcí - lodžií, sestával z vizuální prohlídky obvodového pláště, lodžií a styků obvodového pláště s vnitřní nosnou konstrukcí, resp. vnitřní nosné konstrukce přiléhající k obvodovým stěnám. Průzkum proběhl za přítomnosti T. Čejky a zástupce objednatele p. J. Košťákové. 2.1 Vady a poruchy Průzkumem provedeným v lednu 2019 byly zjištěny následující vady dotčeného panelového objektu: - nedostatečný tepelný odpor obvodového pláště; - výskyt tepelných mostů v obvodovém plášti, zejména v oblasti styků obvodových dílců a lodžií; - nevhodné kotvení obou svislých mezilehlých podpor konstrukce zábradlí lodžií pomocí ocelového profilu osazeného do podlahy (bezprostřední vystavení účinkům povětrnosti viz obr. 4); - nedostatečná kvalita tmelu použitého pro vyplnění spár mezi obvodovými dílci; Na základě provedeného průzkumu byl vypracován následující přehled zjištěných poruch: - svislé trhliny ve stycích mezi svislými nosnými lodžiovými stěnami a obvodovým pláštěm, po výšce objektu postupně se rozšiřující až do šířky cca 5 mm; vypadávání zálivkového betonu, obnažení výztuže styků (obr. 11); Obr. 11 Svislé trhliny ve stycích mezi svislými nosnými lodžiovými stěnami a obvodovým pláštěm a) v 7. NP, b) 5. NP - vodorovné trhliny ve styku mezi stropním lodžiovým dílcem a obvodovým pláštěm, po výšce objektu se postupně rozšiřující až do šířky cca 8 až 10 mm; vypadávání zálivkového betonu (obr. 12); - lokální odpadávání omítky obvodových dílců, odpadávání betonové krycí vrstvy výztuže, olámané rohy dílců (obr. 13); 9

10 - zdegradovaný nebo zcela chybějící tmel a výplň styků obvodových dílců (viz obr. 5, obr. 13); Obr. 12 Vodorovná trhlina ve styku mezi stropním lodžiovým dílcem a obvodovým pláštěm v a) 7. NP šířky cca 5 8 mm, b) 5. NP šířky cca 3 6 mm Obr. 13 Zdegradovaný nebo zcela chybějící tmel a výplň styků obvodových dílců, lokální odpadávání omítky obvodových dílců, odpadávání betonové krycí vrstvy výztuže - koroze nosných profilů lodžiových zábradlí, především v místě připevnění výplně k nosné konstrukci zábradlí, lokálně hrozí nebezpečí vypadnutí prken; - povrchová koroze kotvení lodžiových zábradlí do lodžiových stěn (obr. 14, viz. obr. 4). Obr. 14 Korozí narušené prvky zábradlí lodžií 10

11 2.2 Průzkum obvodového pláště Soudržnost jednotlivých vrstev sendvičových obvodových dílců byla detekována poklepem v dosahu z volně přístupných míst obvodové panely v přízemí a v okolí vybraných lodžií. Ani v jednom případě nebyly zjištěny známky rozvrstvování zájmových dílců, ovšem tento projev nelze vyloučit u dílců ve vyšších podlažích. Z tohoto důvodu je třeba po postavení lešení a před započetím samotné montáže zateplení provést průzkum všech obvodových dílců, zda nehrozí odpadnutí moniérky. Průzkum měl sestávat i z rozkrytí vnější moniérky v místech kotvení spojovací výztuže s vnitřní nosnou deskou na několika vybraných místech a kontroly stavu (koroze, mechanického narušení) této výztuže. Pokud průzkum prokáže, že hrozí odpadnutí moniérky (z důvodu jejího narušení nebo vlivem nadměrného oslabení spojovací výztuže), je nezbytné provést její přikotvení viz část 3. Sanace obvodového pláště. 2.3 Průzkum předsazených lodžií Významným kritériem statické bezpečnosti panelového domu je stabilita předsazených lodžií. Tyto konstrukce jsou bezprostředně namáhány celoročními výkyvy teplot v exteriéru, které jsou příčinou jejich vertikálních přetvoření výrazně větších, než jsou svislé deformace vnitřní konstrukce a obvodového pláště. Tento rozdíl v nejvyšším podlaží dosahuje hodnot řádově až v centimetrech. Vlivem těchto nestejnoměrných přetvoření dochází ke značnému namáhání styků mezi svislými lodžiovými panely a obvodovým pláštěm, k jejich i velmi rozsáhlému porušení trhlinami (viz obr. 5, 11, 12, 13) a snížení spolehlivosti. V takto porušeném styku zajišťuje přikotvení lodžií k nosné konstrukci objektu ležatá kotevní výztuž, propojující obě konstrukce. Tato výztuž ovšem prochází kondenzační oblastí uvnitř obvodového pláště, takže může docházet k jejímu oslabení korozí (viz. Poznámka 1). V místech případného výskytu poruch s obnaženou kotevní výztuží ve svislých stycích mezi lodžiovými stěnami a obvodovým pláštěm je třeba provést sondu pro zjištění míry oslabení této výztuže napadené korozí. Pokud procento oslabení přesáhne hodnotu 30 % původní plochy výztuže (tj. cca 15 % průměru kruhového profilu očištěného od koroze) je třeba provést úpravy pro zajištění spolehlivého kotvení lodžií k nosné konstrukci objektu a současně ochranu původní výztuže proti korozi (viz odst ). 3. SANACE OBVODOVÉHO PLÁŠTĚ 3.1 Sanace narušených a chybějících částí obvodového pláště Smykové porušení spáry mezi předsazenými lodžiovými a vnitřními stěnami Narušení svislého styku předsazených lodžiových stěn a vnitřních nosných stěn je způsobeno smykovým namáháním vyvolaným cyklickým působením změn vnějších teplot, resp. rozdílnými teplotami předsazených stěn a vnitřních konstrukcí. Popis postupu prací před provedením zateplení je uveden dále. Při aplikaci samotného zateplovacího systému je třeba v místě styku předsazených stěn s průčelím vytvořit dilatační spáru v tenkovrstvé omítce prostřednictvím vloženého dilatačního omítkového profilu s připojenou síťovinou. Narušení styku stropních a stěnových lodžiových dílců předsazených lodžií, sanace stávajícího řešení styku, sanace kotvení konstrukce lodžií, sanace stykového betonu, úpravy pro uložení lodžiových stropních dílců. Při větším rozsahu narušení zhlaví stěnového dílce lze zabezpečit spolehlivé uložení pomocí ocelových nebo betonových příložek kotvených prostřednictvím svorníků ke stávajícím stěnovým dílcům (obr. 15), 11

12 opravou a sanací narušených zhlaví stěnových, popř. stropních dílců, včetně nátěru a ochrany obnažené výztuže. Zvláštní pozornost je třeba věnovat sanaci stykového betonu prostřednictvím injektáže styku (mezi čely stropních dílců a výplní ložných spár). Nedílnou součástí sanace vodorovného styku lodžiových stropních a stěnových dílců je kontrola, popř. doplnění spojovací výztuže stropních dílců (obvykle háky přichycené svarem k montážním závěsům stropních dílců), která musí být dimenzována na sílu 15 kn*hl (kde hl je hloubka předsazené lodžie). Závěrečnou fází sanace narušeného vodorovného styku je reprofilace poškozených dílců a následná aplikace vhodného (hydrofóbního) nátěru dílců. Poznámka 2: Nevýhodou popsaného provedení rekonstrukce styku je, že neodstraňuje příčinu a tím nevylučuje opakovaný vznik obdobných poruch. Dlouhodobě spolehlivé řešení vyžaduje úplnou rekonstrukci (výměnu stávající předsazené lodžiové konstrukce za novou železobetonovou popř. ocelovou konstrukci např. z žárově pozinkovaných profilů a roštů, obr. 15). Obr. 15 Rekonstrukce styku nosných lodžiových dílců Narušení kotvení konstrukce lodžie k nosné konstrukci budovy je velmi závažnou poruchou, která může v krajním případě vést až ke ztrátě stability a zřícení lodžie. Vzájemné spojení konstrukce předsazené lodžie a nosné konstrukce panelového objektu tvoří svislý styk lodžiových stěnových dílců a obvodových dílců a podélný styk lodžiových stropních dílců a obvodové konstrukce panelového domu vyplněný stykovým betonem, popř. cementovou zálivkou (tento styk má podle ČSN nulovou únosnost ve smyku hladká styková plocha na straně obvodového dílce) a diskrétní spoje navazující na věncovou výztuž uloženou ve styku stěna strop - stěna lodžiových dílců a dílců vnitřní nosné konstrukce tvořené jednotlivými pruty z betonářské výztuže, popř. speciálními ocelovými profily (např. VVÚ - ETA). Rekonstrukce vyžaduje opravu popř. zesílení korozí narušené původní kotevní konstrukce včetně její spolehlivé ochrany před korozí a opravy dílců v průřezech přiléhajících ke kotevním oblastem. Součástí této rekonstrukce by mělo být i uvolnění kotevní ocelové spojky (profilu) umožňující zvýšení poddajnosti kotvení. Tomuto řešení musí být přizpůsobeny i styky lodžiových dílců s vnitřní nosnou konstrukcí (svislý i vodorovný styk) umožňující v určitém rozsahu (v řádu mm) dilatační pohyby lodžie ve svislém a vodorovném směru. Pokud stávající řešení je nevyhovující, je nutné provést nové kotvení respektující požadavky na poddajnost, únosnost a spolehlivost v čase při působení cyklických klimatických účinků, pomocí speciálních kotevních prvků (např. z nerezavějící oceli) umožňující dilatační pohyby konstrukce lodžie od účinku změny teploty. Dodatečné kotvení je nutné posoudit z hlediska kondenzace, korozivních účinků vlhkosti a cyklických deformací účinkem změny vnější teploty. 12

13 Poznámka 3: Kontrola kotevních spojek a úprava styků lodžiových stěnových a stropních dílců (zejména předsazených lodžií) musí být součástí provádění dodatečných zateplovacích systémů (kontrola min. 3 až 5 sond do styků obvodových dílec vnitřní konstrukce a min. 3 až 5 připojovací kotevní výztuže vnějších moniérek sendvičových obvodových dílců). Nejčastějším řešením zateplování panelových objektů jsou tzv. kontaktní zateplovací systémy sestávající z tepelného izolantu (minerální vata, polystyren) přilepeného (celoplošně, popř. diskrétně) a mechanicky kotveného na očištěný povrch obvodových dílců, zbavený narušených částí a vyspravený, popř. dodatečně přikotvený a tenkovrstvé omítky. Vedle zlepšení tepelně technických vlastností obvodových plášťů dochází při provedení kontaktního zateplení také ke snížení namáhání nosného systému způsobeného účinkem změny teplot. PROJEV PORUCHY - Narušení styků a kotvení stěnových lodžiových dílců s nosnou konstrukcí budovy - Obnažení a koroze kotevní výztuže - Narušení dílce v okolí kotevní výztuže - Zatékání do interiéru PŘÍČINY PORUCHY - Dilatační pohyby ve svislém a vodorovném směru konstrukce předsazené lodžie při současně nedostatečné poddajnosti spojovací a kotevní konstrukce, nedostatečná ochrana kotevní výztuže, nevhodný materiál spojovacích prvků, konstrukční závady DŮSLEDKY PORUCHY - Narušení únosnosti a tuhosti styků, snížení stability lodžiové konstrukce až následná ztráta stability - Urychlení koroze kotevní výztuže - Narušení dílců v okolí kotevní výztuže - Zatékání do styků lodžie s hlavní konstrukcí vznik plísní a zatékání do interiéru, koroze spojovacích prvků DIAGNOSTIKA PORUCHY - Vizuální průzkum doplněný provedením sond v obvodovém plášti lodžie, odběr a laboratorní vyšetření vzorků SANACE PORUCHY - Dodatečné přikotvení pomocí kovových přípravků (úchytů) upevněných k lodžiovým panelům nerezovými nebo vlákny vyztuženými plastovými kotvami procházejícími šikmo přes stěnový lodžiový panel do příčné vnitřní stěny; únosnost dodatečně provedených kotev, únosnost dílců a jejich styků včetně statického posouzení napjatosti v okolí kotev (ve stěnových lodžiových dílcích a vnitřních stěnových dílcích v oblasti kotvení) jsou rozhodující podmínkou pro optimalizaci tuhosti kotev vzhledem k deformačním a mechanickým účinkům změny teploty - Injektáž stabilizovaných (neaktivních) trhlin velmi tekutým epoxidovým lepidlem - Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolaných např. cyklickými objemovými změnami, nízkomodulovým elastometrickým tmelem - Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností v tlaku po 28 dnech minimálně 40 MPa a s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa 13

14 3.1.2 Mechanicky poškozené obvodové dílce Plocha mechanicky poškozených míst obvodových dílců není příliš rozsáhlá, jedná se zejména o ulámané rohy panelů, přesto je třeba tato místa před aplikací zateplovacího systému sanovat (zejména proto, aby se do těchto míst vzhledem k jejich nižšímu difúznímu odporu vůči okolí nekoncentrovala difúze vodních par se všemi nežádoucími důsledky z toho vyplývajícími). Po očištění příslušné plochy je navrženo vytvoření adhezního můstku pomocí bezrozpouštědlového dvousložkového polymeru a reprofilace povrchu správkovou polymery modifikovanou cementovou maltou (PCC). Pokud se poškozené místo nachází na rozhraní dvou obvodových dílců, je třeba zachovat spáru mezi nimi. Montáž zateplovacího systému je možné provést po zatvrdnutí malty Trhliny ve vnějších moniérkách parapetních dílců U některých parapetních panelů mohlo dojít k porušení vnějších moniérek trhlinami, zejména vlivem jejich objemových změn vyvolaných změnami teploty v exteriéru. Provedením zateplovacího systému dojde k výraznému omezení výkyvů teplot v průřezu moniérky a tedy i ke snížení jejího namáhání. Před zateplením je třeba pomocí průzkumu ověřit a případně zajistit celistvost moniérky. Vizuální průzkum je třeba provést u všech parapetních dílců po postavení lešení před započetím montáže zateplení. Sanaci obvodového dílce je nutné navrhnout na základě zjištěného narušení (moniérka je viditelně porušena trhlinami obnažujícími výztuž v desce, došlo k rozdělení desky na několik částí trhlinami apod.). Poznámka 4: Pokud dochází k zatékání srážkové vody netěsným stykem v oblasti kotvení sendvičového dílce k vnitřní nosné konstrukci, je třeba provést kontrolu stavu kotevní výztuže v tomto místě (obnažení styku) a v případě zjištěné koroze provést její sanaci (v závislosti na rozsahu narušení výztuže). PROJEV PORUCHY - Odlupování a rozpad povrchových vrstev vnější moniérky - Zatékání a provlhání v ploše obvodových dílců, koroze výztuže - Vznik a rozvoj smykových a tahových trhlin ve vnější moniérce, trhliny vycházející z hran okenních otvorů PŘÍČINY PORUCHY - Nesprávná skladba obvodových dílců z hlediska difúze (vysoký difúzní odpor povrchových vrstev) - Nesprávná skladba a vzájemná vazba jednotlivých vrstev z hlediska mechanických účinků způsobených klimatickými vlivy (vysoký modul pružnosti vnějších vrstev, malá poddajnost spojovacích vrstev) - Nevhodné vlastnosti a nedostatečná odolnost povrchové vrstvy vzhledem ke klimatickým účinkům a vlivům způsobeným agresivitou prostředí - Nesprávné řešení styků a kotevních spojů obvodových dílců a vnitřní nosné konstrukce (nosných stěn a stropních dílců) DŮSLEDKY PORUCHY - Odlupování a rozpad povrchových vrstev, vznik a rozvoj trhlin, zatékání a provlhání v ploše dílců, koroze výztuže, zhoršení tepelně izolačních vlastností dílců, vznik plísní, energetické ztráty - Narušení stability obvodových dílců 14

15 - Narušení celistvosti obvodových dílců (rozvrstvování) DIAGNOSTIKA PORUCHY - Vizuální průzkum, průzkum mechanického narušení, odběr a vyšetření vzorků SANACE PORUCHY - Povrchy mírně narušené očištění zbytků narušených povrchových úprav a nátěrů (mechanicky, otryskáním), penetrace, ochranný nátěr - Povrchy silně narušené odstranění veškerého narušeného povrchového materiálu otryskáním, očištění, přikotvení moniérky například podle obrázku 4.1a dělenými kotvami v počtu 3 kotvy na jeden parapetní dílec, penetrace, ochranný nátěr - Injektáž stabilizovaných (neaktivních) trhlin velmi tekutým epoxidovým lepidlem - Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolaných např. cyklickými objemovými změnami nízkomodulovým elastomerickým tmelem Rozvrstvování obvodových dílců U některých parapetních panelů mohlo dojít k rozvrstvení jejich sendvičové konstrukce, zejména vlivem objemových změn vyvolaných změnami teploty v exteriéru. Provedením zateplovacího systému dojde k výraznému omezení výkyvů teplot v průřezu moniérky a tedy i ke snížení jejího namáhání. Před zateplením je třeba pomocí průzkumu ověřit a případně zajistit celistvost moniérky s vnitřní nosnou železobetonovou deskou sendvičového obvodového dílce. Vizuální průzkum doplněný poklepem je třeba provést u všech parapetních dílců po postavení lešení před započetím montáže zateplení. Na několika vybraných místech by mělo být provedeno rozkrytí vnější moniérky v oblasti kotvení spojovací výztuže moniérky s vnitřní nosnou deskou a kontroly stavu (koroze, mechanické narušení) této výztuže. Sanaci obvodového dílce je nutné navrhnout na základě zjištěného narušení (moniérka je viditelně vykloněna z roviny fasády, došlo k jejímu poklesu či pootočení, poklepem je detekováno rozvrstvení, spojovací výztuž je v nevyhovujícím stavu apod.). PROJEV PORUCHY - Oddělování jednotlivých vrstev a porušování spojovacích prvků a adheze (vznik trhlin pozorovatelných po obvodě vrstveného dílce). PŘÍČINY PORUCHY - Smykové a tahové normálové síly působící mezi jednotlivými vrstvami a ve spojích, které jsou způsobeny rozdílnou primární deformací jednotlivých vrstev účinkem objemové (délkové) změny v důsledku rozdílné teploty a vlhkosti a odlišných dilatometrických vlastností (jednotlivých vrstev) a vysoké tuhosti (malé poddajnosti) spojovacích vrstev a spojů - Nesprávné řešení vzájemného spojení vnější a vnitřní vrstvy obvodových dílců (např. spojení vyztuženými betonovými žebry) DŮSLEDKY PORUCHY - Oddělování jednotlivých vrstev obvodového dílce, porušování spojovacích prvků a jejich koroze, ztráta celistvosti dílců, snížení funkční způsobilosti - Narušení stability obvodových dílců, popř. jejich částí (vnějších pohledových vrstev) DIAGNOSTIKA PORUCHY 15

16 - Vizuální ověření po odstranění povrchových úprav pláště, odběr sond pro ověření stavu kotevní výztuže SANACE PORUCHY - Dodatečné přikotvení vnější vrstvy obvodového pláště umělohmotnou vlákny vyztuženou kotvou, popř. trnem z nerez oceli, popř. kovovou hmoždinkou (v případě dodatečného zateplení) nebo soustavou ocelových svorníků (obr. 16); umístění kotev a jejich tuhost je nutné navrhnout s ohledem na umožnění cyklických dilatačních pohybů vnější vrstvy od účinků změny teploty a) b) Obr. 16 Dodatečné přikotvení vnější vrstvy rozvrstveného sendvičového pláště a) dělenou kotvou, b) soustavou ocelových svorníků Zdegradovaná a chybějící výplň spár mezi obvodovými dílci Před montáží kontaktního zateplovacího systému je nutné provést sanaci výplní spár mezi obvodovými dílci kvůli zajištění rovnoměrného difúzního odporu spár v celé ploše fasády. Nejprve je třeba provést průzkum spár a kontrolu stavu tmelu a jeho podkladu. Spáry, 16

17 ve kterých bude stav výplně shledán vyhovující, budou ponechány bez úprav. Narušený tmel je nutné odstranit, případně i s podkladním profilem, a spáru vyčistit. PROJEV PORUCHY - Trhliny mezi tmelem vyplňujícím spáry a obvodovými dílci - Zatékání do styků - Zvýšení infiltrace - Vznik plísní na vnitřní straně pláště PŘÍČINY PORUCHY - Nevhodné vlastnosti, popř. provedení těsnících materiálů, ztráta vlastností těsnících materiálů v čase způsobená degradačními procesy, nepřípustné montážní odchylky a tolerance, nesprávný návrh a řešení spár, nevhodná profilace hran obvodových panelů DŮSLEDKY PORUCHY - Ztráta vodotěsnosti a vzduchotěsnoti - Zhoršení tepelně izolačních vlastností styků - Kondenzace v oblasti styků, vznik plísní, energetické ztráty - Koroze kotevní výztuže pláště ukotvení k vnitřní konstrukci DIAGNOSTIKA PORUCHY - Vizuální průzkum, sondy ve styku SANACE PORUCHY - Odstranění stávajících porušených tmelů a těsnění spár - Vtlačení podkladního profilu z uzavřeného pěnového polyetylénu kruhového průřezu o průměru cca o 20 % větším než je šířka spáry cca 10 mm pod úroveň vnějšího líce obvodových dílců - V rozmezí 30 minut až 3 hodiny (podle povětrnostních podmínek) před nanesením tmelu nanesení základního nátěru (jednosložková chemicky reaktivní čirá kapalina) štětcem na podklad - Aplikace silikonového tmelu v době jeho aplikace musí být film podkladového nátěru na dotek suchý, avšak nesmí být ještě zcela zreagovaný (po době delší než tři hodiny je třeba podkladový nátěr před tmelením obnovit) - Podle potřeby reprofilace hran dílců Narušení povrchových vrstev lodžiových dílců a betonu styků Součástí důkladného očištění celé fasády objektu jako podkladu pro aplikaci kontaktního zateplovacího systému je odstranění nesoudržného betonu a očištění okolí obnažené výztuže. Obnažená výztuž bude mechanicky zbavena koroze a obnažený prostor bude vyplněn dvousložkovou polymerní směsí (fungující zároveň jako inhibitor koroze výztuže), případně pokud dojde k odpadnutí krycí vrstvy ve větším rozsahu bude tento prostor reprofilován polymecementovou maltou. Následně bude v celé ploše fasády proveden zateplovací systém, který současně i zvýší tloušťku krycí vrstvy výztuže. PROJEV PORUCHY - Povrchový rozpad betonu dílců, obnažování a koroze výztuže, narušování betonu dílců, oslabování betonu dílců, oslabování výztuže PŘÍČINY PORUCHY 17

18 - Nekvalitní beton, karbonatace, nedostatečné krytí výztuže, zatékání srážkové vody, zvýšený obsah oxidu siřičitého a uhličitého v ovzduší DŮSLEDKY PORUCHY - Postupná karbonatace betonu dílců a styků, koroze výztuže dílců a styků, povrchový rozpad betonu dílců i styků, ztráta mechanické odolnosti a únosnosti, ztráta statické bezpečnosti DIAGNOSTIKA PORUCHY - Stanovení hloubky zkarbonatované vrstvy betonu - Stanovení tloušťky krycí vrstvy betonu - Stanovení obsahu chloridových iontů - Stanovení nasáklosti betonu - Stanovení pevnosti v tahu povrchových vrstev betonu - Stanovení pevnosti v tlaku betonu - Stanovení korozního stavu výztuže. SANACE PORUCHY - Odstranění veškerého narušeného a zkarbonatovaného betonu (mechanicky, otryskáním, vodním paprskem) - Obnažení výztuže, odstranění betonu minimálně 20 mm pod vnitřní okraj prutu - Mechanické očištění výztuže od rzi na bílý kov - Ošetření výztuže nátěrem dle příslušných pokynů výrobce - Nátěr celé opravované plochy pro vytvoření adhezního můstku - Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností v tlaku po 28 dnech více než 40 MPa a s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa - Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch a s dokonalým rozetřením okrajů - Povrchy velmi dobré impregnace a hydrofobizace (silikon, silon, akrylát) - Povrchy mírně narušené očištění, penetrace, nátěr ochranným nátěrem - Povrchy silně narušené odstranění veškerého narušeného povrchového materiálu otryskáním, očištění, penetrace, tenkovrstvá omítka z dvousložkové malty a po technologické přestávce ochranný nátěr Zábradlí pro lodžie Vzhledem vážnému technickému stavu zábradlí lodžií je potřebné zábradlí na všech lodžiích demontovat a nahradit novými, příklad řešení na obr. 17. Horní profil zábradlí by měl mít horní hranu ve výšce 1,10 m nad okapovou hranou podlahy lodžie a může zároveň tvořit madlo zábradlí, spodní profil by měl mít dolní hranu ve výšce cca 0,04 m nad podlahou lodžie; délka těchto profilů bude o 40 až 50 mm menší, než světlá šířka lodžie po zateplení, tedy cca 5,60 m. Mezi vodorovné profily budou navařeny svislé profily pro upevnění výplně zábradlí prostřednictvím koutových svarů okolo celého obvodu úhelníku. Kvůli omezení svislého průhybu konstrukce zábradlí by měla být k vnitřní hraně spodního profilu v polovině délky upevněna podpora, na spodní hraně ukončená blokem z tvrzené pryže pro dosednutí na dlažbu (pozor musí dosedat na podepřenou část dlažby, nikoliv na vykonzolovanou okapnici!). Výplň zábradlí může být tvořena např. bezúdržbovými deskami Max Exterior tloušťky 8 mm. Pro umožnění potřebné dilatace budou tyto desky upevněny jedním pevným spojem (co nejblíže těžišti plochy desky) a jedenácti pohyblivými spoji, ve třech řadách nad sebou se 18

19 svislou roztečí 350 mm. Jako spojovací prostředky budou použity šrouby MAX Exterior pro kovové podkladové konstrukce s odnímatelným kloboučkem, podkladovou destičkou, pružinkou a ochrannou maticí, osazené podle pokynů výrobce. V každém spoji je třeba mezi desku a nosný úhelník vložit podložku, aby nedocházelo k usazovaní případné vlhkosti na spodním vodorovném profilu a bylo umožněno její protékání. Obr. 17 Čelní pohled a řez lodžií po provedení sanace a osazení nového zábradlí 19

20 4. VNĚJŠÍ KONTAKTNÍ ZATEPLOVACÍ SYSTÉM Předmětem zdání nebyl tepelně technický návrh a posouzení zateplení jižního průčelí objektu Tavolníkova 1841 až Dále uvedené tloušťky tepelné izolace jsou pouze orientační a umožňují provedení zateplovacího systému a při dodržení všech dodavatelem předepsaných kvalitativních požadavků na realizaci systémového ETICS by měla být také zajištěna funkčnost, spolehlivost a trvanlivost provedeného zateplení. Nejčastějším řešením zateplování panelových objektů jsou tzv. kontaktní zateplovací systémy sestávající z tepelného izolantu (minerální vata, polystyren) přilepeného (celoplošně, popř. diskrétně) a mechanicky kotveného na očištěný povrch obvodových dílců, zbavený narušených částí a vyspravený, popř. dodatečně přikotvený a tenkovrstvé omítky. Vedle zlepšení tepelně technických vlastností obvodových plášťů dochází při provedení kontaktního zateplení také ke snížení namáhání (zatížení) nosného systému způsobeného účinkem změny teplot, tj. dojde k omezení vzniku mechanických poruch otvírání vodorovných styků mezi stěnovými lodžiovými dílci, vzniku trhlin a vypadávání výplně svislých styků mezi stěnovými lodžiovými dílci a obvodovým pláštěm, vzniku trhlin a vypadávání výplní vodorovných styků mezistropními lodžiovými dílci a obvodovým pláštěm, následnému zatékání vody do styků a s tím spojené koroze kotevní výztuže a profilů - zvýšení odolnosti a živostnosti konstrukce. Aplikace systému vnějšího kontaktního zateplovacího systému (ETICS) rovněž řeší ochranu styků a dílců před zatékáním, korozí výztuže a karbonatací betonu a s tím spojenými degradačními procesy. Při zateplení konstrukcí předsazených lodžií dojde k výraznému omezení vlivu rozdílné teploty a cyklických změn teploty na tyto konstrukce (v porovnání s vnitřní nosnou konstrukcí) a tím i ke značnému omezení rozdílných dilatačních pohybů předsazených konstrukcí. S ohledem na objemové změny jednotlivých konstrukčních prvků je třeba zajisti osazení svislých dilatačních lišt v místě napojení lodžiových stěn na obvodový plášť a vodorovných dilatačních lišt v místě napojení spodního líce lodžiového stropního panelu na nadpraží obvodového stěnového panelu. Na hranách, u kterých je nebezpečí mechanického poškození, budou použity výztužné profily. Pří montáži zateplovacího systému je třeba přesně dodržet technologický předpis výrobce zateplovacího systému, jak co se týče použitých materiálů a technologie jejich zpracování, tak i s ohledem na druh a rozmístění kotevních a výztužných prvků. Kontaktní zateplovací systém má řadu rizikových faktorů (materiálových, konstrukčních, technologických), které mohou, zejména při nedodržení technologických postupů zvýšit pravděpodobnost a riziko vzniku poruch a tím závažným způsobem snížit jeho trvanlivost a spolehlivost. Doporučený rozsah zateplení je patrný z přiloženého půdorysného schématu (obr. 18). Uvedené tloušťky tepelné izolace předpokládají použití materiálů s rozdílným součinitelem prostupu tepla pro zateplení parapetů a nadpraží na lodžii a pro zateplení parapetních dílců mimo lodžie. Důvodem použití rozdílných tlouštěk tepelné izolace je snaha zachovat maximální světlost lodžie (volný prostor mezi zábradlím a zatepleným parapetem). 20

21 Současně se zateplením stěnových dílců předsazených lodžií se doporučuje provést zateplení čel stěnových a stropních lodžiových dílců kontaktním zateplovacím systémem s tl. tepelného izolantu cca 10 mm (tloušťka se může měnit po výšce objektu v závislosti na odchylkách čel jednotlivých stěnových dílců od průběžné svislice) z důvodu zajištění svislosti, celistvosti a vzhledu předsazených konstrukcí Obr. 18 Doporučený rozsah zateplení jižní fasády objektu 5. ZÁVĚR Předmětem práce bylo na základě provedení předběžného vizuálního stavebně technického průzkumu zhodnocení stavu předsazených konstrukcí objektů bytového družstva Tavolníkova 1841 až Na základě provedeného průzkumu a zhodnocení stavebně technického stavu a s přihlédnutím k příčinám vzniku vad a poruch na jižní fasádě objektu je možné doporučit provedení sanace narušených částí obvodového pláště výše uvedenými postupy, doporučit aplikaci kontaktního zateplovacího systému v rozsahu uvedeném v bodě 4 této zprávy. 6. LITERATURA ŠMERDA, Z. et al. Životnost betonových staveb TK 4, ČKAIT, Praha 1999, str , ISBN WITZANY, J.; ČEJKA, T.; ZIGLER, R. et al. Katalog nejčastějších a charakteristických vad a poruch panelových domů; Praha, 2016, WITZANY, J.; ČEJKA, T.; ZIGLER, R. et al. Metodické a technické pokyny pro rekonstrukce, opravy, popř. výměnu a dodatečné zřizování lodžií a balkonů; Praha, 2016; WITZANY, J., ČEJKA, T., a ZIGLER, R. Statická bezpečnost prefabrikovaných stěnových systémů vícepodlažních budov při působení účinků mimořádných zatížení. In: Stavební ročenka Bratislava: Jaga group. 2004, s ISBN Witzany, J.; PAŠEK, J.; ČEJKA, T.; ZIGLER, R. Konstrukce pozemních staveb 70 - Prefabrikované konstrukční systémy a části staveb, Praha, CZ: Vydavatelství ČVUT stran. ISBN

22 WITZANY, J., et al. Komplexní regenerace nosné konstrukce panelových domů (14 publikací). Ministerstvo průmyslu a obchodu ČR. 1999, PZS2/04/00 WITZANY, J., et al. Průzkum a hodnocení stavebně technického stavu panelových domů. Ministerstvo průmyslu a obchodu ČR. 1999, PZS2/04/00 WITZANY, J., et al. Charakteristické vady a poruchy nosných panelových domů. Ministerstvo průmyslu a obchodu ČR. 1999, PZS2/04/00 WITZANY, J., et al. Sanace a rekonstrukce nosných panelových domů. Ministerstvo průmyslu a obchodu ČR. 1999, PZS2/04/00 V Praze doc. Ing. Tomáš Čejka, Ph.D. 22