Posouzení dřevěných konstrukcí z hlediska prostupu tepla a vlhkosti

Transkript

1 Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta Ústav lesnické a dřevařské techniky Diplomová práce Posouzení dřevěných konstrukcí z hlediska prostupu tepla a vlhkosti Brno 2006 Petr Floryček

2 2

3 3

4 Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma: Posouzení dřevěných konstrukcí z hlediska prostupu tepla a vlhkosti zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje diplomová práce byla zveřejněna v souladu s 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace. V Brně, dne Petr Floryček.. 4

5 Chtěl bych poděkovat vedoucímu své diplomové práce Ing. Janu Klepárníkovi za jeho odborné vedení a všem ostatním, kteří mi pomohli radou a byli psychickou oporou. 5

6 Abstrakt Petr Floryček Posouzení dřevěných konstrukcí z hlediska prostupu tepla a vlhkosti Úkolem této diplomové práce je popsat metodiku měření vlhkosti dřeva a možné diagnostické nástroje pro měření vlhkosti dřeva. Je zde také popsán postup při provádění vlhkostního auditu, diagnostické nástroje při jeho provádění a možné způsoby odstraňování problémů. Diplomová práce se zabývá posouzením konkrétních konstrukčních řešení obvodového pláště dřevostaveb a tyto porovnává z hlediska tepelně technických vlastností, kondenzace vodní páry a ceny. Klíčová slova: kondenzace vlhkost dřeva vlhkoměr faktor difúzního odporu deska OSB parozábrana součinitel prostupu tepla Abstract Petr Floryček The examination of the wood constructions in light of the heat transmission and the moisture transmission The task of this graduation theses is to inscribe a methodology of the measurement of wood moisture and a possible diagnostic apparatus for the measurement of wood moisture. There is also inscribed the procedure of the accomplishing of the moisture audit, diagnostic apparatus for its implementation and possible methods for eliminaing problems. This graduation theses is concerned with the examination of the particular construction of the external walls of wood frame buildings and these are compared in light of the thermal characteristic, condensation of water vapor and price. Key words: condensation wood moisture moisture meter factor of diffused resistance OSB board vapor check coefficient of heat transmission 6

7 Obsah Úvod... 9 Cíl práce Vlhkost dřeva Vliv vlhkosti na vlastnosti dřeva Hustota dřeva Mechanické vlastnosti Tepelné a akustické vlastnosti Elektrofyzikální vlastnosti dřeva Vlhkost dřeva a technologické postupy zpracování dřeva Sušení řeziva Plastifikace Impregnace Metody měření vlhkosti dřeva Měření vlhkosti gravimetrickou (váhovou) metodou Měření vlhkosti dřeva nepřímými metodami Odporové vlhkoměry Dielektrické vlhkoměry Mikrovlnné vlhkoměry Porovnání odporových a dielektrických vlhkoměrů Metody zpracování naměřených hodnot Přesnost nepřímých metod měření Měření vlhkosti dřeva odporovými vlhkoměry Princip měření Snímací elektrody Přesnost a rozsah měření Vliv druhu dřeviny na přesnost Vliv teploty Vliv druhu dřevin Vliv anatomického směru dřeva na vlhkost Vliv hloubky, osové vzdálenosti a poloměru elektrod Vliv geometrických rozměrů materiálu Vliv hustoty Vliv chemických látek Měření vlhkosti dřeva při nerovnoměrném rozdělení vlhkosti po průřezu materiálu Diagnostika vlhkosti staveb Vlhkostní audit Diagnostika vlhkosti dřevostaveb s rámovou konstrukcí a zateplovacím systémem z exteriéru (EIFS) Požadované vybavení Vybavení pro testování vlhkosti Cepín nebo ševcovské šídlo Těsnící materiál pro otvory po sondách Zpráva o vniku vody Postup a alokace testování Metodika testování částí domu a klempířských prvků

8 7 Posouzení vybraných konstrukcí z hlediska kondenzace a tepelně technických vlastností Hodnocení konstrukcí z hlediska prostupu tepla, prostupu vodních par a ceny Vyhodnocení výsledků Diskuse Závěr Summary Použitá literatura

9 Úvod Vlhkost dřeva nepochybně patří mezi nejdůležitější fyzikální parametry dřeva, které je třeba měřit při průmyslovém zpracování dřeva. Zvyšování přesnosti měření pomocí zdokonalování již existujících postupů, měřící techniky a zavádění nových metod zjišťování vlhkosti, to vše umožňuje řešit celou škálu problémů v dřevařském oboru. V práci jsou popsány postupy, jakými je možno vlhkost dřeva měřit, a také informace, které přispívají k větší spolehlivosti měření. Dále jsou vysvětleny zásady, které mohou dopomoci ke zvýšení důvěry v měření vlhkosti dřeva elektrickými vlhkoměry. Všeobecně platí, že při správném použití elektrických vlhkoměrů a při respektování jejich vlastností je možné získat přesné údaje o vlhkosti dřeva a měřit vlhkost dřeva s přesností vyšší než 1 %. S rozvojem stavebnictví lze předpokládat i rozvoj v oblasti dřevostaveb. V České republice existuje nepřeberné množství výrobců dřevostaveb, ale většina zákazníků nemá přesnou představu, podle čeho vybrat pro něj vyhovujícího výrobce. Ve většině případů rozhoduje cena, případně reference. V této diplomové práci jsou ale popsány další parametry, které jsou při výběru výrobce dosti podstatné. Jsou to tepelně technické vlastnosti a případná kondenzace vodní páry v konstrukci. Tato diplomová práce může sloužit jako podklad potenciálním zájemcům o dřevostavby a umožnit jim lepší orientaci na trhu s dřevostavbami. 9

10 Cíl práce Cílem této diplomové práce je popsat metodiku měření vlhkosti dřeva a možné diagnostické nástroje využívané při měření vlhkosti dřeva. Dále bude popsán postup vlhkostního auditu včetně diagnostických nástrojů nezbytných k jeho provedení. Dalším úkolem je výběr několika konstrukčních řešení obvodového pláště dřevostaveb, na kterých bude spočítán prostup tepla a vlhkosti, dále bude stanovena cena za 1 m 2 užitné plochy u jednotlivých výrobců dřevostaveb. Následně budou jednotlivé varianty konstrukčních řešení vyhodnoceny podle výše uvedených parametrů a podle určitých váhových kritérií bude sestaveno výsledné pořadí konstrukcí. 10

11 1 Vlhkost dřeva Dřevo je hygroskopický materiál, který je schopen přijímat nebo odevzdávat vodu do okolního prostředí. Voda ve dřevě může existovat v buněčných stěnách jako vázaná, resp. hygroskopická, nebo v mezibuněčných prostorech a v lumenech buněk jako volná. Vlhkostí dřeva se nazývá přítomnost vody ve dřevě. Vyjadřuje se podílem hmotnosti vody ku hmotnosti dřeva v absolutně suchém stavu vlhkost absolutní w abs, nebo podílem hmotnosti vody ku hmotnosti vlhkého dřeva vlhkost relativní w rel. Absolutní a relativní vlhkost se nejčastěji vyjadřuje v % a vypočítá se podle následujících vztahů: w mw m0 mv = *100 *100 (%) (1.1) m m abs = 0 0 mw m0 mv w rel = *100 = *100 (%) (1.2) m m w w kde m w hmotnost vlhkého dřeva (kg), m 0 hmotnost absolutně suchého dřeva (kg), m v hmotnost vody (kg) Absolutní vlhkost dřeva se používá pro charakteristiku fyzikálních a mechanických vlastností dřeva. Relativní vlhkost dřeva se používá tam, kde je nezbytné znát procentické zastoupení vody z celkové hmotnosti vlhkého dřeva, např. při prodeji nebo nákupu dřeva podle jeho hmotnosti. Absolutní a relativní vlhkosti se mohou navzájem přepočítat podle následujících rovnic: w rel = (100.w abs )/(100 + w abs ) (1.3) w abs = (100.w rel )/(100 - w rel ) (1.4) Voda vázaná se nazývá též hygroskopická, tato je přítomna v buněčných stěnách. Ve dřevě se vyskytuje od 0 % do 30 % vlhkosti (absolutní). Její množství je závislé na tlaku a teplotě vodních par v okolním prostředí (relativní vlhkost vzduchu). 11

12 Vlhkost dřeva, která se ustálí při daných podmínkách (teplota a relativní vlhkost vzduchu) se nazývá rovnovážná vlhkost dřeva. Stav, kterého se tímto dosáhne se nazývá stavem vlhkostní rovnováhy. Rovnovážná vlhkost dřeva se mění s každou změnou relativní vlhkosti a teploty vzduchu. Pokud je vlhkost dřeva nižší než rovnovážná, dřevo vlhkost přijímá sorbuje vodu z okolního vzduchu do té míry, dokud nenastane rovnovážný stav. Je-li vlhkost dřeva vyšší než rovnovážná, nastává opačný proces, vlhkost se ze dřeva odpařuje do okolí, což nazýváme desorpcí. Tento proces změn vlhkosti dřeva v závislosti na teplotě a vlhkosti okolního ovzduší je vratný, avšak ne po stejné křivce. Tento jev se nazývá sorpční hystereze. Velikost hystereze sorpce se vyjadřuje poměrem RVD adsorpce /RVD desorpce. Poměr sorpčních izoterem při adsorpci a desorpci pro rozpětí relativní vzdušné vlhkosti ϕ = % je poměrně konstantní a podle literárních údajů kolísá v rozpětí 0,8 0,9. Při ϕ < 20 % a ϕ > 90 % se hystereze sorpce blíží jedné a rozdíl mezi sorpcí a desorpcí se ztrácí. Obr 1.1 Závislost vlhkosti dřeva v rozsahu od 2 do 28 % na teplotě vzduchu a relativní vzdušné vlhkosti (podle Perelygina 1965) Voda volná kapilární vyplňuje ve dřevě lumeny buněk a mezibuněčné prostory. Je přítomna pouze za předpokladu výskytu vody vázané, tj. při vlhkostech dřeva od 30 % do maximální vlhkosti okolo %. 12

13 Hranici mezi vodou volnou a vázanou stanovujeme na základě určení meze nasycení buněčných stěn nebo též meze hygroskopicity. Původní definice meze nasycení buněčných stěn (MNBS) definuje tuto charakteristiku jako stav buňky, kdy je buněčná stěna zcela nasycena vodou a lumen přitom neobsahuje žádnou vodu v kapalném skupenství (Tiemann 1906). Vlhkost při MNBS se u našich dřev pohybuje v rozmezí % a závisí na druhu dřeviny tedy na jeho chemické a anatomické stavbě. Mez hygroskopicity je takovou rovnovážnou vlhkostí, kterou dřevo dosáhne při dlouhodobém vystavení prostředí (vzduchu) s relativní vlhkostí blížící se nasycení (ϕ = 0,995 %). Nejnižší mez hygroskopicity (22 24 %) mají jádrová dřeva jehličnanů s vysokým obsahem pryskyřice (borovice, modřín, douglaska, vejmutovka, limba). Jádrové dřevo listnáčů s kruhovitě pórovitou stavbou dřeva má mez hygroskopicity v rozmezí %. Hodnota meze hygroskopicity u jehličnanů s bělí a vyzrálým dřevem (smrk, jedle, dále bělové dřevo jehličnatých dřevin s výrazným jádrem vejmutovka, borovice, modřín) je %. Nejvyšší hodnota meze hygroskopicity (je to %, ale i více) je u listnatých dřevin s roztroušeně pórovitou stavbou, jako je lípa, vrba, topol, olše, habr, buk a bříza, to stejné platí i pro bělové dřevo listnáčů s kruhovitě a polokruhovitě pórovitou stavbou (akát, dub, třešeň, kaštanovník, jasan, ořešák). Vlhkost dřeva se mění i v průběhu roku. Maximální vlhkost dřeva je dosahována v zimním období, minimální je během léta. Vedle sezónních změn kolísá vlhkost dřeva i v průběhu dne. Např. u běle smrku a dubu byla zjištěna průměrná vlhkost ráno 186 % a 68 %, v poledne 132 % a 72 % a večer 105 % a 66 %. Hodnota vlhkosti u čerstvě pokáceného dřeva je %. Toto číslo závisí na druhu dřeviny a mýtní době. Po skácení začíná dřevo vysychat. Nejprve dojde k odpaření vody volné, pak též vody vázané. Toto probíhá do doby, než dřevo dosáhne rovnovážné vlhkosti, která odpovídá dané teplotě a relativní vlhkosti vzduchu. Navlhavost je proces, kdy dřevo přijímá vlhkost z prostředí obsahujícího vodní páry. Nasákavost dřeva je schopnost dřeva v důsledku své pórovité stavby nasávat vodu ve formě kapaliny. Maximální množství vody, které je dřevo schopno přijmout, se skládá jak z vody volné, tak z vody vázané. 13

14 2 Vliv vlhkosti na vlastnosti dřeva Fyzikální a mechanické vlastnosti jsou různou měrou ovlivněny vlhkostí dřeva. Tento účinek je často podmíněn tím, zda se jedná jen o vodu vázanou nebo též o vodu volnou. Mechanické vlastnosti se obvykle přepočítávají na vlhkost, která je rovna 12 %. 2.1 Hustota dřeva Hustota dřeva je charakterizována podílem hmotnosti dřeva a jeho objemu. Jednotkou je kg.m -3 nebo g.cm -3. Dřevo mění svůj objem pouze do vlhkosti, která odpovídá mezi hygroskopicity. Přijímáním vody nad mezí hygroskopicity se mění pouze hmotnost dřeva, zatímco objem dřeva se nemění. Hustota absolutně suchého (ρ 0 ) dřeva se vypočítá podle vztahu: m = 0 ρ 0 (kg.m -3 ) (2.1) V0 kde m 0 je hmotnost absolutně suchého dřeva, V 0 je objem absolutně suchého dřeva Hustota dřeva vlhkého (ρ w ) je charakterizována podílem hmotnosti a objemu dřeva při určité vlhkosti: m = w ρ w (kg.m -3 ) (2.2) Vw kde m w je hmotnost dřeva při vlhkosti w, V w je objem při vlhkosti w. Redukovaná hustota dřeva (ρ rw ) je definována jako podíl hmotnosti dřeva v absolutně suchém stavu m 0 a objemu při určité vlhkosti V w. m 0 ρ rw = (kg.m -3 ) (2.3) V w V odběratelsko dodavatelských vztazích se běžně počítá s objemem dřeva v čerstvém stavu. Dostáváme zde veličinu redukovaná hustota v čerstvém stavu, která se vypočítá ze vztahu: kde V max je objem při maximálním nabobtnání. m 0 ρ rc = (kg.m -3 ) (2.4) Vmax 14

15 2.2 Mechanické vlastnosti Vlhkost ovlivňuje mechanické vlastnosti dřeva zejména v intervalu vlhkosti od 0 % do meze hygroskopicity (přibližně 30 %). Nad mezí hygroskopicity je tento vliv již zanedbatelný. Vliv vlhkosti od 0 % do meze hygroskopicity je markantní zejména u pevnosti v tlaku rovnoběžně s vlákny. Se stoupající vlhkostí v oblasti vody vázané pevnost dřeva výrazně klesá. Při změně vlhkosti o 1 % je to přibližně 3,5 až 6 %. Vlhkost dále výrazně ovlivňuje pevnost v ohybu, tahu a smyku. 2.3 Tepelné a akustické vlastnosti Vlastnosti dřeva s ohledem na vedení tepla charakterizují veličiny: koeficient tepelné vodivosti λ a koeficient teplotní vodivosti a. Všeobecně platí, že se zvyšující se vlhkostí se zvyšuje koeficient tepelné vodivosti. Vliv anatomické struktury dřeva vyjádřený anizotropií se projevuje rozdílnou tepelnou a teplotní vodivostí v podélném a příčném směru (λ L, a L >>λ R, a R >λ T, a T ). Měrná tepelná kapacita závisí na hustotě, teplotě a také na vlhkosti. S rostoucí vlhkostí se hodnoty měrné kapacity dřeva zvyšují. Teplotní vodivost dřeva je závislá na struktuře, hustotě a vlhkosti dřeva. Dřevo patří k materiálům s velmi dobrými akustickými vlastnostmi. Ve dřevě se zvuk šíří rychlostí, která závisí na materiálových charakteristikách (hustota, Youngův modul pružnosti) a dále na vlhkosti a teplotě prostředí. Rychlost šíření zvuku klesá s rostoucí vlhkostí dřeva. Při změně vlhkosti v rozmezí od 0 % do 100 % se rychlost šíření zvuku snížila u smrku o 35 %, u dubu o 33 %. 2.4 Elektrofyzikální vlastnosti dřeva Elektrofyzikální vlastnosti dřeva ovlivňuje různou měrou celá řada fyzikálních činitelů, z nichž největší vliv má vlhkost dřeva. Ve dřevě existují kromě malého počtu volných nábojů i elektrické náboje, které jsou silně vázané. Po vložení takovéto látky do elektrického pole se vázané náboje a jejich nosiče nemohou pohybovat na větší vzdálenosti, takové látky nazýváme dielektrika. Dřevo můžeme zařadit mezi dielektrika v celém rozsahu vlhkosti. Mezi nejdůležitější elektrické vlastnosti dřeva patří elektrická vodivost (G), resp. elektrický odpor (R). O elektrické vodivosti prostředí hovoříme, když se v něm mohou pohybovat elektrické náboje a působí v něm elektrické pole. Veličiny R a G jsou závislé 15

16 na velikosti tělesa, délce tělesa l a průřezu S. Celkový odpor dřevěného tělesa je dán vztahem: kde ρ je měrný elektrický odpor (Ωm). R = ρl (Ω) (2.5) S Převrácenou hodnotu měrného odporu nazýváme měrnou elektrickou vodivostí. γ = ρ -1 (S.m -1 ) (2.6). Absolutně suché dřevo má měrný vnitřní odpor přibližně Ωm, je tedy velmi dobrým izolantem. Měrný odpor se stoupající vlhkostí prudce klesá. Změna vlhkosti dřeva z absolutně suchého do meze hygroskopicity způsobí snížení měrného odporu o 10 řádů a jeho hodnota je tedy Ωm. Změna vlhkosti nad mezí hygroskopicity vede ke změně veličiny jen o 2 řády ( Ωm). U dřeva vlhkosti 0 až 7 % se každé snížení vlhkosti o 1 % projeví pětinásobným zvýšením odporu. U intervalu vlhkosti 7 % po mez hygroskopicity se změna projeví dva až čtyřnásobně. Odpor tedy se zvyšováním vlhkosti klesá. Měrný elektrický odpor se s rostoucí vlhkostí snižuje proto, že se zvyšuje počet nosičů elektrických nábojů. Se zvyšováním teploty se zvyšuje pohyblivost nosičů elektrických nábojů, a také disociace molekul. Odpor dřeva má anizotropní charakter. Odpor dřeva kolmo na vlákna je dva až čtyřikrát vyšší než odpor podél vláken u tvrdých dřevin a dva až osmkrát vyšší u měkkých dřevin. V tangenciálním směru jsou hodnoty odporu vyšší přibližně o 10 % než v radiálním směru. Přičemž platí, že: ρ L < ρ R < ρ T.Vliv vlhkosti na anizotropii odporu, resp. vodivosti je malý. Se zvyšující se hustotou se zpravidla snižuje odpor dřeva. Odpor dřeva je též závislý na struktuře dřeva a chemickém složení zejména obsah ligninu a anorganických příměsí. Odpor dřeva se také snižuje, je-li dřevo chemicky upraveno nebo povrchově znečištěno. Snížení odporu způsobují obzvláště soli. Naopak impregnací dřeva některými nepolárními chemickými látkami lze odpor dřeva zvýšit. Vlastnosti dřeva jako dielektrika popisujeme dielektrickými veličinami relativní permitivitou ε, ztrátovým činitelem tgδ a ztrátovým číslem ε. Permitivita dřeva ε charakterizuje velikost polarizace ve dřevě (natočení, resp. posunutí elektrických nábojů a jejich nosičů). Absorpce elektrické energie v dielektriku 16

17 je úměrná ztrátovému číslu. Absorbovaná energie je ta část elektrické energie, která se přemění v dielektriku na kinetickou, tepelnou energii. Ztrátový úhel vyjadřuje fázový posun mezi napětím a proudem v důsledku dielektrických ztrát. Nejčastěji používanou mírou dielektrických ztrát je ztrátový úhel tgδ. Při zvýšení vlhkosti dřeva dojde ke zvýšení permitivity, protože se zvyšující se vlhkostí roste celkový počet polárních částic a v důsledku toho se také zvyšuje polarizace. Hodnoty dielektrických veličin se zvětšují se zvyšováním teploty dřeva. Účinek teploty je tím větší, čím je vyšší vlhkost dřeva a nižší frekvence elektrického pole. I u dielektrických veličin je patrný anizotropní charakter. V podélném směru jsou hodnoty permitivity vyšší o 10 až 60 % než ve směru kolmém na vlákna. V radiálním a tangenciálním směru je tento rozdíl malý. Se zvyšující se hustotou se zvyšují hodnoty permitivity, ztrátového činitele a ztrátového čísla. Vztah mezi hustotou a permitivitou je přibližně lineární. 17

18 3 Vlhkost dřeva a technologické postupy zpracování dřeva 3.1 Sušení řeziva Vlastnosti dřeva jsou závislé na obsahu vody ve dřevě. Cílem sušení dřeva je odstranění přebytečné vody ze dřeva a tím omezení tvarových změn, zvýšení pevnosti a zlepšení opracovatelnosti. Sušení dřeva je charakterizováno dvěma základními procesy odpařováním vody z povrchových vrstev a pohybem vody uvnitř dřeva. Odpařování vody z povrchu se děje přestupem vodních par do sušícího prostředí a jejich neustálým odvodem. Pohyb vody ve dřevě závisí na vlastnostech vlhkého dřeva vést teplo a vodu. Z hlediska technologie lze sušení rozdělit na přirozené sušení, kterým můžeme dosáhnout minimální vlhkosti %, a sušení umělé (zpravidla maximálně do 5 % vlhkosti dřeva). Sušení umělé je charakterizováno možností ovládat základní sušící činitele, jako je teplota, vlhkost sušícího prostředí, rychlost proudění vzduchu a tlak sušícího prostředí. K umělému sušení může docházet v různých zařízeních za odlišných podmínek. Je použit určitý sušící způsob, který je dán formou přívodu tepla, pohybem sušícího prostředí a odvodem vlhkosti ze sušícího prostředí. Sušící způsoby lze rozdělit podle sušícího prostředí, tlaku prostředí, způsobu přenosu tepla vysoušenému materiálu, povahy provozu zařízení a pohybu materiálu v průběhu sušení. 3.2 Plastifikace K přechodné úpravě plasticity dílců se zpravidla uplatňuje paření nebo ohřev dřeva v horké vodě. Vlhkost, která je optimální pro plastifikaci se pohybuje kolem meze hygroskopicity, tj %. Má-li dřevo vlhkost nižší, je jej nutno před plastifikací navlhčit na optimální vlhkost. Je-li vlhkost dřeva naopak vyšší, je nutno jej předsušit. 3.3 Impregnace U většiny impregnačních postupů se doporučuje vlhkost pod mezí hygroskopicity. Obecně lze impregnovat dřevo o jakékoliv vlhkosti, zvolíme-li vhodný impregnační postup. Pokud použijeme klasické impregnační postupy, je optimální vlhkost pro impregnaci olejovými látkami pod 25 %, pro vodní roztoky je to až %. 18

19 4 Metody měření vlhkosti dřeva Na zjišťování vlhkosti dřeva se používá celá řada metod, které se dělí na: - přímé (absolutní) metody, kterými se zjišťuje skutečný obsah vody ve dřevě - nepřímé (relativní) metody, kterými se obsah vody určuje nepřímo prostřednictvím měření jiné veličiny, jejíž hodnota závisí na obsahu vody ve dřevě. Z přímých metod se používají zejména metody váhová (gravimetrická) a destilační. Z nepřímých metod jsou rozšířené metody elektrofyzikální (odporová, dielektrická), radiometrické (založené na absorpci různých druhů záření), akustické (využití šíření rychlosti zvuku a ultrazvuku) a termofyzikální. V sušárenské praxi se dále používá metoda zjišťování průměrné vlhkosti sušeného řeziva pomocí měření sesychání. Mezi nepraktičtější a nejpoužívanější způsoby měření vlhkosti dřeva patří měření pomocí vlhkoměrů. Podle současného vývoje a trendu jsou nejperspektivnější vlhkoměry elektrické. 4.1 Měření vlhkosti gravimetrickou (váhovou) metodou Gravimetrická metoda je metodou přímou, vycházející ze vzorce (1.1). Tato metoda je nejpřesnější metodou určení vlhkosti dřeva a je také referenční metodou při posuzování přesnosti ostatních metod. Pracovní postup při gravimetrické metodě spočívá ve zjištění hmotnosti vlhkého dřeva m w a absolutně suchého dřeva m 0 po jeho vysušení při teplotě 103±2 C. Sušení se kontroluje opakovaným vážením. Dřevo je považováno za vysušené tehdy, když mezi následujícími dvěma váženími v intervalu dvou hodin se hmotnost nezmění o více než 0,02 g, resp. 1 %. U překližek, laťovek, dřevotřískových a dřevovláknitých desek se hmotnost považuje za stálou, když rozdíl mezi dvěma po sobě následujícími váženími v intervalu 6 hodin nepřesahuje 0,1 g hmotnosti zkoušeného vzorku. Výhodou této metody je vysoká přesnost, mezi nevýhody patří vysoká pracnost přípravy tělísek, náročnost na čas a nemožnost kontinuálního měření vlhkosti. Při použití gravimetrické metody je třeba se vyvarovat chyb, jako je nesprávný odběr těles, prodlení před zvážením mokrého tělesa (hrozí odpaření vody), neúplné vysušení (chyba stanovení m 0 ) a v neposlední řadě nepřesnosti při vážení. 19

20 4.2 Měření vlhkosti dřeva nepřímými metodami Z nepřímých metod je u dřeva nejčastěji využíváno měření elektrofyzikálních veličin, které vykazují jistou závislost na vlhkosti dřeva. Pod pojmem elektrický vlhkoměr rozumíme takový přístroj, jehož činnost spočívá v měření určité elektrické veličiny dřeva, která je výrazně ovlivněna vlhkostí dřeva, která však přímo nepředstavuje materiálovou charakteristiku (tab.4.1). tab.4.1 Přehled měřených elektrických veličin používaných u elektrických vlhkoměrů (Makovíny 1995) Zjišťovaná veličina Elektrofyzikální charakteristika dřeva Měřená elektrická veličina Měrný odpor ρ, resp. měrná vodivost γ Odpor R Vlhkost dřeva Relativní permitivita ε Kapacita C Ztrátové číslo ε Vodivost G Ztrátový úhel tgδ Fázový posun Komplexní permitivita ε * Admitance Y Odporové vlhkoměry S ohledem na druh elektrického napětí je možno rozdělovat vlhkoměry na odporové s jednosměrným a dielektrické se střídavým napětím. Daná elektrická veličina sloužící pro zjišťování vlhkosti je však ovlivňována i dalšími fyzikálními činiteli, které lze rozdělit na : - vnitřní, které jsou dané vlastnostmi materiálu (druh, dřeva, jeho hustota, vady dřeva, anizotropie); - vnější, které tvoří podmínky měření (relativní vlhkost vzduchu, frekvence a intenzita elektrického pole). Výsledky měření vlhkosti dřeva mohou být ovlivněny nejenom přesností konkrétního přístroje, ale také dalšími vlivy, jako je teplota okolního prostředí, rušivé elektromagnetické vlivy a chyby způsobené obsluhou měřícího přístroje. Výsledek měření také závisí na faktu, jestli se nám podaří odstranit veškeré rušivé vlivy, nebo je budeme respektovat při zavedení určitých korekcí. Pro dosažení požadované přesnosti je třeba respektovat pokyny výrobce, které se vztahují k postupu měření a k použitému typu elektrod Dielektrické vlhkoměry Tyto vlhkoměry je možno rozdělit podle měřené elektrické veličiny na: - kapacitní; 20

21 - absorpční (k této skupině náleží i přístroje, které pracují v pásmu mikrovln, tedy 300 MHz až 300 GHz); - admitační. Z hlediska použitých frekvencí lze rozdělit dielektrické vlhkoměry na: - nízkofrekvenční (nf) - vysokofrekvenční (vf) - mikrovlnné (velmi vysoká frekvence) Přenosné dielektrické vlhkoměry jsou převážně vysokofrekvenční a pracují na frekvencích 1 až 10 MHz. Např. podle Jamese (1968) kapacitně-admitační typ pracuje při frekvenci 1,4 MHz (zde byla použita metoda měření nevyváženého odporověkapacitního mostku) a absorpční typ (Power Loss) vlhkoměr při frekvenci 10 MHz (zde byla použita rezonanční metoda a měří se amplituda napětí na oscilátoru). Ve střídavém elektrickém obvodu představuje vlhké dřevo s elektrodami technický kondenzátor s kapacitou C *, obr. 4.1a) se ztrátami, které můžeme nahradit ekvivalentním elektrickým odporem, obr. 4.1b). Obr. 4.1a), 4.1b) Pro admitanci Y daného kondenzátoru a dielektrikem vlhkým dřevem, potom podle obr. 4.1a) platí: Y ω * = j C (4.1) a podle obr. 4.1b) bude Y = 1 + jω C = G + jωc (4.2) R kde R je odpor, resp., G vodivost a C kapacita (ideálního kondenzátoru), přičemž: C = * * = C0.( ε j. ε ) C0. ε (4.3) kde C 0 je kapacita daného kondenzátoru bez přítomnosti dřeva, tj. dielektrika. 21

22 Po dosazení rovnice (4.3) do (4.1) dostaneme Y = j ( jωε. C (4.4) * ω C = jωc0 ε j. ε ) = ω. ε. C0 + Porovnáním rovnic (4.4) a (4.2) dostáváme, že: G = ω. ε. C0 C = ε.c Mikrovlnné vlhkoměry Přestože mikrovlny zabírají poměrně široké spektrum frekvencí (300 MHz až 300 GHz), k účelům měření se využívají pouze frekvence v rozsahu 1 až 10 GHz. Jako nejvhodnější se jeví frekvence v okolí 10 GHz, protože při této frekvenci má kapalná voda výraznou absorpci absorpční maximum (vázaná voda má však absorpční maximum posunuté k nižším frekvencím. Tato metoda je obzvláště vhodná v dřevařských provozech s kontinuálním provozem (např. sušení dýh), protože umožňuje bezdotykové snímání vlhkosti. V dřevařské praxi není metoda měření vlhkosti pomocí mikrovln zatím nijak výrazně rozšířena, ale má značnou perspektivu kvůli již zmíněné možnosti měřit vlhkost bezdotykově a v celém rozsahu. Cena takového zařízení je poněkud vyšší než cena běžných elektrických vlhkoměrů a nevýhodou metody zůstává značné kolísání naměřených hodnot v důsledku proměnlivosti hustoty dřeva. 4.3 Porovnání odporových a dielektrických vlhkoměrů Odporové vlhkoměry jsou konstruovány tak, aby bylo možno spolehlivě zjistit vlhkost v rozsahu 5 až 30 %, u dielektrických vlhkoměrů je to rozsah 0 až 30 %. Dielektrické vlhkoměry lze zkonstruovat pro měření vlhkosti v celém rozsahu (bez zhoršení přesnosti), ale obvody těchto přístrojů jsou složitější a cena je daleko vyšší. Výhoda dielektrických vlhkoměrů spočívá v jejich nedestruktivní metodě snímání vlhkosti, protože jsou vybaveny rovinnými elektrodami, které se umisťují na povrch materiálu. Nevýhodou je, že udávají vlhkost povrchu a vrstev blízkých povrchu (kromě některých kapacitních vlhkoměrů). Daný typ elektrod je možné kalibrovat na známý vlhkostní gradient. Při neznámém vlhkostním gradientu není možno získat spolehlivé údaje. Odporové vlhkoměry udávají při korekci na teplotu spolehlivé údaje až do teploty 90 C, korekce se dá řešit elektrickým obvodem. U dielektrických vlhkoměrů je korekce na teplotu vyřešena graficky nebo tabelárně. Zavedení korekce do obvodů 22

23 přístroje je poměrně složité. James (1968) zjistil, že údaje odporového vlhkoměru byly v rozsahu vlhkosti 8 až 20 % a teploty -18 až 100 C, pro čtyři druhy dřevin méně variabilní, než údaje dvou různých typů dielektrických vlhkoměrů. Významný vliv na měření vlhkosti u dielektrických vlhkoměrů má hustota dřeva. Toto potvrzují i výsledky měření dielektrických charakteristik našich významných domácích dřevin. Podle typu elektrod je nutno brát v úvahu i tloušťku měřeného materiálu. Mikrovlnné vlhkoměry umožňují snímat vlhkost bezdotykově a kontinuálně. Pokud nebudeme při měření vlhkosti dřeva odporovými vlhkoměry respektovat druh dřeva, dopouštíme se chyby, která je většinou menší než ± 4 %. U použití dielektrických vlhkoměrů to může být až ± 10 % (ASTM 1976). Údaje naměřené vlhkoměry dielektrickými obvykle vykazují větší variabilitu než údaje získané odporovými vlhkoměry. Z tohoto důvodu platí doporučení měřit odporovými vlhkoměry 10 % materiálu (při velkém počtu kusů maximálně 10 kusů vzorků), při použití dielektrických vlhkoměrů to je 20 % materiálu (resp. maximálně 20 kusů vzorků). Farankopf (1975) uvádí, že až 90 % všech používaných vlhkoměrů tvoří vlhkoměry odporové. Dielektrické vlhkoměry jsou používány hlavně v USA, v Evropě je jejich používání ojedinělé. Dielektrické vlhkoměry se používají na kontinuální měření vlhkosti dýh a řeziva (jedná se především o vlhkoměry mikrovlnné). 4.4 Metody zpracování naměřených hodnot Pokud měříme vlhkost daného kusu dřeva několikrát, získáme přesnější informace o jeho vlhkosti. Ze statistických charakteristik se doporučuje zjišťovat tyto: - aritmetický průměr, - rozptyl - směrodatná odchylka - variační koeficient Aritmetickým průměrem charakterizujeme hodnotu, okolo níž kolísají jednotlivé prvky souboru. N xi i= x = 1 N (4.5) 23

24 Rozptyl je aritmetický průměr čtverců odchylek od x a je tedy konstruován k vyjádření variability hodnot kolem aritmetického průměru, ale vyjadřuje i vzájemnou odlišnost hodnot znaku. S 2 N 2 ( x j x) j = 1 = var X = N (4.6) Směrodatná odchylka je nejlepší a nejpoužívanější charakteristikou variability. Splňuje všechny požadavky na dobrou charakteristiku variability. Rozměr směrodatné odchylky je stejný jako rozměr veličiny, což je její hlavní výhodou oproti rozptylu pro účely popisné statistiky. U souborů s normálním rozdělením četnosti platí, že v určitých intervalech daných násobky směrodatné odchylky kolem aritmetického průměru je určitá část počtu hodnot: v rozmezí x ± 1S je to asi 68 % všech hodnot, v rozmezí x ± 2S je to asi 95 % všech hodnot, v rozmezí x ± 3S je to asi 100 % všech hodnot, S = N 2 ( x j x) j = 1 var X = N (4.7) Variační koeficient je relativní mírou variability a používá se k vzájemnému porovnávání variability různých souborů. Vychází z průměru a směrodatné odchylky, má tedy vlastnosti obdobné jako S a S 2. Čím je S % menší, tím je menší variabilita souboru. Stanoví se podle vzorce: S S % =.100 (4.8) x 4.5 Přesnost nepřímých metod měření Při měření určujeme velikost fyzikální veličiny ve zvolených jednotkách, které jsou přesně definované. Požadavkem je, aby chyba měření byla dostatečně malá, což velmi úzce souvisí se zvolenou metodou měření. Chyba měření je nesoulad mezi skutečnou hodnotou měřené veličiny a námi naměřenou hodnotou. Použitím přímé metody obvykle dosáhneme vyšší přesnosti. Nepřímou metodu použijeme tehdy, když je vztah měřené veličiny (y) a hledané veličiny (x) dán jednoznačným funkčním vztahem y = f(x). U dřeva je tato situace komplikovanější vzhledem k variabilitě 24

25 vlastností dřeva. Je zde tedy závislost statistického charakteru (korelační závislost) a vztah y = f(x) představuje regresní funkci. Statistický charakter závislosti y = f(x) způsobují tzv. ovlivňující veličiny, které sice nejsou předmětem měření, ale hodnotu měřené veličiny ovlivňují. Lze je popsat rovnicí: y = f(x, r 1, r 2,,r n ). Tyto veličiny mají rušivý účinek a způsobují nepřesnosti měření. Změnu měřené veličiny dy lze popsat rovnicí: f f f f dy = dx + dr1 + dr x r r r 1 2 n dr n (4.9) Parciální derivace představují citlivosti veličiny y na hledanou veličinu x a na rušivé, ovlivňující veličiny r 1, r 2,,r n. Přesnost stanovení veličiny x měřením veličiny y bude záviset na tom, na kolik se nám podaří potlačit nežádoucí vliv rušivých složek (nebo je budeme respektovat a použijeme určité korekce). Účinek ovlivňujících veličin se při měření eliminuje tehdy, pokud citlivosti y/ r 1, y/ r 2,, y/ r n budou vzhledem k citlivosti y/ x zanedbatelné, tj. bude splněna podmínka: f f f f dx >> dr1 + dr drn x r r r 1 2 n (4.10) Pokud jsou rušivé vlivy konstantní, jsou citlivosti ovlivňující veličiny nulové. Při aplikování nepřímých metod na měření fyzikálních vlastností dřeva se podmínka (4.10) splnit nedá, proto je třeba, aby ovlivňující veličiny měly buď konstantní hodnoty, nebo aby oscilovaly v úzkém intervalu, aby bylo možné jejich účinky kompenzovat. Výsledná přesnost měření nezávisí pouze na přesnosti měření vstupní veličiny y, ale také na přesnosti měřicího přístroje. 25

26 5 Měření vlhkosti dřeva odporovými vlhkoměry 5.1 Princip měření Princip měření vlhkosti dřeva odporovými vlhkoměry spočívá v mimořádně silném vlivu vlhkosti dřeva na odpor dřeva. V praxi více rozšířené odporové vlhkoměry vděčí svému rozšíření také proto, že výše zmíněná silná závislost dokáže relativně potlačit tzv. ovlivňující veličiny. Principielně se elektrický odporový vlhkoměr skládá z částí elektrodový systém spojovacích vodičů a vlastní měřící systém. Elektrodový systém představují dvě elektrody (buď s izolovaným držákem nebo bez něj). Funkce elektrod spočívá ve snímání elektrického odporu dřeva v okolí elektrod, přičemž odpor dřeva závisí i na geometrickém tvaru elektrod a na geometrii systému elektroda dřevo. Vlhkostní odporová charakteristika, která se používá ke kalibraci vlhkoměrů se dá vyjádřit funkcemi: R = A.w -B R = A.e -B w logr = a bw cw 2 kde A, B, A, B, a, b, c jsou konstanty pro daný druh elektrod, teplotu dřeva nebo skupinu dřev. Vlastní měřicí přístroj představuje ohmmetr, který měří odpor v rozsahu 100 Ω až 1 TΩ. Historie vývoje elektrických vlhkoměrů sahá až do roku 1927, kdy Stamm svou prací upozornil na mimořádně silný vliv vlhkosti na odpor dřeva. Nejstarší známý odporový vlhkoměr byl vyroben v roce 1930, jeho název byl BLINKER (podle Skaara). Později se začaly používat elektronkové vlhkoměry. Zde se používaly elektrometrické elektronky s vysokým vstupním odporem. Pro rozsah vlhkosti nad 30 % se používal střídavý proud (mechanický měnič stejnosměrného napětí na střídavé). Dnešní přístroje běžně snímají odpor 10 4 až Ω, což odpovídá vlhkosti 7 až 35 %. Indikace vlhkosti je pomocí zobrazovacího systému (displeje) z tekutých krystalů. Spojení měřicího systému s počítačem nebo přímá aplikace mikroprocesoru a paměťových obvodů do přístroje umožňuje rozšíření o statistické zpracování výsledků, jejich uchovávání v paměti atd. Pomocí programového vybavení v obvodech je možné řešit otázky týkající se korelace na teplotu a druh dřeva. 26

27 5.2 Snímací elektrody Snímací elektrody zajišťují kontakt se dřevem. Jejich druh, rozměry a vzájemná vzdálenost to vše má vliv na vlastnosti vlhkoměru i jeho použitelnost. Pokud je vlhkost materiálu konstantní po celém průřezu, je prakticky jedno, který typ elektrod použijeme. Zarážecí elektrody umožňují snímat vlhkost v rámci určité části tloušťky materiálu nebo v celém jeho průřezu. Jehlové nebo nožové elektrody jsou obvykle součástí kladívka. Jejich délka je volitelná (4 až 6 cm), avšak do materiálu je nutno je zarazit celé (po plochu kladívka). Kolíkové elektrody jsou primárně určeny pro snímání vlhkosti dřeva v sušárnách řeziva. Otvory ve dřevu pro kolíky je nutno ve stanovené vzdálenosti předvrtat. Pro snímání vlhkosti pouze vnitřních vrstev jsou části delších elektrod, procházející povrchovou vrstvou izolovány. Běžné zarážecí elektrody jsou obvykle ocelové s antikorozní úpravou, jejich délka je 16 až 23 mm, kolíkové bývají mosazné nebo měděné, vodiče jsou odpojitelné. Hlavní výhodou přítlačných elektrod je rychlé měření vlhkosti bez poškození materiálu. Jejich plocha i vzdálenost je stabilní. Přítlačná síla ale ovlivňuje kontakt se dřevem a tím i velikost odporu. Odpor a tedy i vlhkost dřeva je možno snímat pouze v povrchových vrstvách. Jejich využití je tedy tam, kde nesmí dojít k poškození povrchu a kde se předpokládá stejná vlhkost materiálu v celém průřezu tedy u nábytkových dílců, dýh a velkoplošných materiálů. V ostatních případech jsou vhodné pouze pro orientační měření. Upínací elektrody slouží pro snímání vlhkosti v celém průřezu materiálu, a to jak průběžné měření při sušení, tak pro orientační ruční měření. Vzdálenost elektrod v tomto případě závisí na tloušťce materiálu a tu je třeba zadat. Elektrody jsou z vodivé pryže. Tento typ se používá pro materiály o tloušťce 1 až 10 cm. Hloubkové elektrody jsou vhodné pro zjišťování vlhkosti materiálu s větší tloušťkou (až do 30 cm). Do materiálu se ale musí předem předvrtat otvor, do kterého se pak elektrody umisťují. Při měření je vždy nezbytné zajistit důkladný kontakt mezi elektrodami a dřevem. Pokud toto nedodržíme, bude se uplatňovat přechodný elektrický odpor a hodnoty, které bude vlhkoměr ukazovat budou nižší nežli skutečné. 27

28 5.3 Přesnost a rozsah měření Přesnost měření vlhkosti dřeva odporovými vlhkoměry závisí na: - přesnosti měřicího přístroje - způsobu snímání elektrického odporu dřeva (druh a umístění elektrod) - variabilitě převodové charakteristiky (elektrický měrný odpor vlhkost dřeva) Běžně můžeme zanedbat chybu měřícího přístroje v důsledku nepřesnosti měření odporu, protože při nepřesnosti měření odporu ± 5 % je chyba v údaji vlhkosti pouze ± 0,1 %. Daleko větší odchylka měření je u přístrojů stejného typu od stejného výrobce. Podle testů Kaila a Gratze (1962) jsou rozdíly mezi údaji vlhkoměrů stejného výrobce a druhu až 1,5 % vlhkosti dřeva. Mezi chyby měřicích přístrojů může patřit to, že přístroj měří se systematickou chybou. Příčinou může být výrobní odchylka jeho vlastní převodní charakteristiky elektrický odpor vlhkost od jmenovité převodní kalibrační charakteristiky. Nebo může být chyba na straně součástek přístroje a jejich stavu (např. stárnutí součástek, opotřebení). Pro kalibraci přístrojů se používají na základě statistického charakteru průměrné hodnoty měřené veličiny, přičemž určitá část ovlivňujících veličin (r 1 až r n ) se udržuje na konstantní hodnotě toto jsou referenční podmínky. Následně se použije regresní rovnice y = f(x). Velikost hledané veličiny x na základě měřené veličiny y se stanovuje podle inverzní funkce f -1 (y) z rovnice: x = f -1 (y) (5.1) Dále též platí: x = g(y, r 1, r 2,,r n ) Absolutní systematická chyba je: x = x skut - x nameř (5.2) kde x skut je skutečná hodnota měřené veličiny x a x naměř je její kalibrační hodnota, způsobená např. tím, že se konkrétně použitá kalibrační charakteristika y = f (x) liší od jmenovité kalibrační charakteristiky y = f(x), zjistíme hodnotu veličiny x následovně: x f f 1 = 1 ( y) x naměa x naměa ( y) (5.3) Náhodné chyby vlhkoměru mohou být způsobeny nestabilitou součástek, poškozením elektrod, přívodních kabelů, nedodržením podmínek měření, nízkým napájecím napětím, příliš nízkou nebo naopak vysokou teplotou okolí nebo rušivým elektromagnetickým nebo elektrickým polem. 28

29 Co se týče přesnosti, jsou odporové vlhkoměry poměrně spolehlivými přístroji a v intervalu vlhkosti od 5 % až po mez hygroskopicity (přibližně 28 %) je přesnost ± 1 až 2 % vlhkosti. Přesnost se však podstatně zhoršuje nad mezí hygroskopicity, což je způsobené tím, že zatímco při změně vlhkosti od 0 % do 30 % vlhkosti se odpor dřeva sníží o 10 řádů, dalším zvyšováním vlhkosti se odpor sníží jen o 1 až 2 řády. Přesnost nad mezí hygroskopicity je jen ± 5 %. Nad mezí hygroskopicity mají na přesnost přístrojů negativní vliv také polarizační jevy. Odporové vlhkoměry bývají nejčastěji vyrobeny pro rozsah vlhkosti od 4 až 7 % do 25 az 30 %. Aby byl eliminován negativní účinek polarizačních jevů, tak se pro rozsah vlhkosti nad 30 % používá pulzující napětí nebo střídavé napětí o nízké frekvenci. Přesnost měření klesá se zvyšováním vlhkosti a teploty dřeva. S rostoucí vlhkostí totiž klesá citlivost odporu dřeva na změnu vlhkosti. Dále se také zvyšuje vliv faktorů, jako je teplota, druh dřeva a jeho struktura. Přesnost výsledků můžeme také zvýšit tím, že budeme měření několikrát opakovat Vliv druhu dřeviny na přesnost Podle měření na rozsahu 6 až 21 % Risdijska (1969), je možné rozdělit druhy dřeva z hlediska dosáhnuté přesnosti do čtyř tříd: 1. dobře měřitelné pařený buk, smrk, dub, borovice, atd. odchylka od skutečné vlhkosti byla maximálně ± 1,6 %, na 95 % intervalu spolehlivosti, 2. měřitelné buk, cedr, limba maximální odchylka ± 2 %, 3. špatně měřitelné smrk omorika chyba 2,5 až 3,5 %, 4. neměřitelné topol chyba byla větší než 3,5 %. Při použití odporových vlhkoměrů je možné v optimálním případě dosáhnout přesnosti ± 0,5 % v rozsahu vlhkosti do 15 % a ± 1 % v rozsahu 15 až 30 % (je však nutné měření opakovat a vyhodnotit jej statistickými metodami) Vliv teploty Elektrický odpor dřeva klesá se zvyšováním teploty. Je zde tedy obdobná závislost jako u vlhkosti. Závislost odporu dřeva na teplotě se dá vyjádřit rovnicí: bϑ R = R0. e (5.4) kde R 0 je odpor při dané vlhkosti a teplotě, b je konstanta a ϑ je teplota. 29

30 Vlhkoměr je třeba korigovat, pokud je teplota dřeva odlišná od teploty, na kterou byl přístroj kalibrován (bežně 20 nebo 21 C). Byl tedy zaveden koeficient dw/ dϑ, který udává zdánlivou změnu vlhkosti dřeva, když se teplota dřeva změní o 1 C. Tento koeficient je závislý na druhu dřeviny, vlhkosti a anatomickém směru (Makovíny 1987). Účinek teploty dřeva roste se zvyšující se vlhkostí dřeva. Například při vlhkosti dřeva 12 % a zvýšení teploty o 10 C bude přístroj udávat vlhkost vyšší o 1,5 %, avšak při vlhkosti 24 % to může být až 2,3 %. Pro získání správných hodnot vlhkosti dřeva musíme tyto odchylky od naměřených hodnot odečíst resp. přičíst. Pro správné zavedení korekce je třeba znát koeficient dw/ dϑ pro příslušný druh dřeva (na který byl daný vlhkoměr kalibrován) při různých vlhkostech. Zmíněný koeficient se dá zjistit jako směrnice charakteristiky vlhkosti (údaj vlhkoměru) teplota, při konstantní vlhkosti dřeva. Platí, že pokud není daný vlhkoměr vybaven zařízením pro kompenzaci vlivu teploty (např. přepínač na teplotu dřeva, tabulky, graf, rovnice), počítá se obvykle se střední hodnotou koeficientu dw/ dϑ = 0,1 %. C -1, tzn., že se vlhkost zdánlivě změní o 1 % při zvýšení teploty o 10 C. Při vlhkostech dřeva vyšších než 15 % se doporučuje použití koeficientu: vlhkoměr udávat vyšší vlhkost. dw/ dϑ = 0,15 %. C -1. Pokud ohřejeme povrch dřeva, bude Pokud budeme měřit vlhkost dřeva, jehož teplota je shodná s teplotou, na kterou byl vlhkoměr kalibrován, korekce na teplotu není potřebná, protože platí základní převodová charakteristika elektrický odpor vlhkost dřeva. Vlhkoměry, které mají jednodušší konstrukci, obvykle nebývají vybaveny korekcí na teplotu dřeva (mají pouze přepínač druhu dřeviny) a vlhkost, kterou naměříme bude shodná s vlhkostí dřeva pouze v případě, když bude teplota dřeva shodná s kalibrační teplotou. Když je teplota dřeva vyšší než teplota kalibrace, bude vlhkoměr udávat vyšší vlhkost než je skutečná, protože odpor dřeva bude nižší o R vlivem rozdílu teploty ϑ = ϑ ϑ k. Pokud by teplota dřeva byla nižší než teplota kalibrace, přístroj by naopak ukazoval nižší vlhkost, než je skutečná. Současné vlhkoměry bývají vybaveny korekcí teploty. Například firma ELBEZ vybavuje touto korekcí hrotové vlhkoměry od ceny 6069 Kč vč. DPH (WHT 740). Při sušení dřeva je teplotní pole ve dřevě nestacionární, což znamená, že se teplota dřeva mění v čase a v průřezu dřeva. Při ohřevu dřeva (s výjimkou vysokofrekvenčního a mikrovlnného ohřevu) budou mít vyšší teplotu vrstvy dřeva, které jsou blíže povrchu než vrstvy vzdálenější, vznikne tzv. záporný gradient teploty. 30

31 Při ochlazování dřeva bude situace opačná, tedy vrstvy blíže povrchu budou chladnější než vrstvy od povrchu vzdálenější, bude se vytvářet kladný gradient teploty. Správnost měření bude tedy záležet na tom, jestli správně určíme typ gradientu vlhkosti a jakým způsobem jej budeme respektovat. Jestli nejsme schopni přesně určit rozložení teploty po průřezu materiálu a jestli navíc existuje též gradient vlhkosti, můžeme vlhkost měřit přesně jen za pomoci izolovaných elektrod (s vodivou špičkou) se současným snímáním teploty v místě kontaktu neizolované špičky elektrod se dřevem. Tyto přístroje jsou dnes součástí moderních sušáren dřeva. Dnes existují i přenosné přístroje vybavené elektrodami doplněnými o snímače teploty tzv. hybridními senzory, které umožňují automaticky kompenzovat vliv teploty dřeva (např. ELBEZ WHT-770). Účinek teploty na údaje vlhkoměru je možné pro určité charakteristické teplotní resp. vlhkostní pole zpřesnit Vliv druhu dřevin Údaje odporových vlhkoměrů jsou tímto činitelem ovlivněné, protože odpor dřeva závisí na druhu dřeviny. Vlhkoměry nejjednodušší konstrukce nejsou vybaveny korekcí na druh dřeviny, používají standardní stupnici, která se vyhotovuje na základě průměrných hodnot elektrického odporu pro různé vlhkosti. Tyto vlhkoměry jsou obyčejně kalibrované na bukové dřevo. U takovýchto vlhkoměrů je ale nutno počítat s chybou ±2 % vlhkosti. Vliv dřeviny roste se zvyšováním vlhkosti. Pro vlhkost dřeva do 12 % chyba měření obvykle nepřekračuje 1 % vlhkosti. Při vyšších vlhkostech je ovšem odchylka měření daleko větší. U vlhkoměrů, které jsou vybaveny korekcí na druh dřeviny je korekce řešena přepínačem, který však neprovádí korekci pro konkrétní druh dřeviny, ale pro určitou skupinu dřevin, které mají podobnou převodovou charakteristiku R = f(w). Dřeviny se z tohoto hlediska zpravidla dělí do čtyř skupin, tab

32 tab. 5.1 Skupiny dřev a aglomerovaných materiálů s podobnými převodovými charakteristikami elektrický odpor - vlhkost Druh dřeviny Skupina 1 Skupina 2 Skupina 3 Skupina 4 Afrarmosia Cautchoue Kongofah Sarzila teak Thitola Zebrano Fenolické DTD Melaminové DTD Fenolické překližky Melaminové překližky Buk Cedr Dub bílý Dub červený Kaštanovník jedlý Hrušeň Lípa Topol Palisandr Koto Teak Wenge Wawa Avodiré Gabun Močovinové překližky Močovinové DTD Borovice Bříza Třešeň Habr Jasan Jedle Olše Limba Makoré Ořech Smrk Modřín Osika Sapo Sapeli DVD Bibolo Bubingo Lauan Sipo Vliv anatomického směru dřeva na vlhkost Většina výrobců vlhkoměrů předepisuje umístění elektrod vzhledem k anatomickému směru. Elektrody se většinou umisťují tak, aby byl směr proudu kolmo na vlákna, v některých případech též podél vláken. Vhodnější způsob umístění je kolmo na vlákna, protože v příčném směru se uplatňuje variabilita struktury dřeva daleko méně. Pokud měříme vlhkost dřeva pomocí válcových elektrod (pro snímání vlhkosti řeziva v sušárnách), projeví se anizotropní charakter měrného odporu i na odporu snímaném elektrodami, a tedy pokud měníme umístění elektrod vzhledem k anatomickým směrům, budou se měnit také údaje na vlhkoměru. Závislost měrného odporu dřeva ρ na vlhkosti w uvažujeme ve tvaru: B. w ρ = A. e (5.4) kde A, B jsou konstanty pro danou dřevinu, teplotu a anatomický směr. Podle Makovínyho (1983) je možné vypočítat elektrický odpor přímočaře anizotropního prostředí takto (prostředí představuje deska ze dřeva, spojnice os válcových elektrod je v podélném směru): 32

33 R L ρr,( T ) 4dk =.ln π k. L r (1 + k). 0 (5.5) v radiálním, resp. tangenciálním směru je výpočet následný: R R,( T ) ρr,( T ) 4d =.ln π k. L r (1 + k). 0 (5.6) kde ρ R,(T) je měrný odpor dřeva v radiálním, resp. tangenciálním směru. k je koeficient anizotropie, pro něž platí: ρ R,( T ) k = (5.7) ρ L d je poloviční vzdálenost os válcových elektrod r 0 je poloměr válcových elektrod, přičemž musí platit předpoklad d»r 0 L je aktivní délka elektrod Pokud je spojnice os elektrod v příčném směru a tomu odpovídá i kalibrace vlhkoměru, správná hodnota vlhkosti w odpovídá odporu R R,(T). Když pootočíme elektrody o 90, bude údaj vlhkoměru w odpovídat odporu R L. Maximální rozdíl vlhkosti nebo chyba v údaji vlhkoměru je w = w - w. Tuto chybu může způsobit anizotropní charakter měrného elektrického odporu dřeva v souvislosti ze způsobem umístění elektrod vzhledem k anatomickým směrům. Diference se dá vypočítat dosazením rovnice (5.4) do rovnic (5.5) a (5.6) a jejich porovnáním: 4dk ln 1 RR,( T ) 1 r0 (1 + k) 1 w =.ln = ln =. g( k, r0, d) (5.8) B R B 4d L ln B r (1 + k) Z této rovnice vyplývá, že se chyba způsobená anizotropií měrného odporu bude zvětšovat i se zvyšováním stupně anizotropie měrného odporu dřeva, se zmenšováním vzdálenosti elektrod a zvětšováním průměru elektrod, stejně tak i se snižováním strmosti odporové charakteristiky (to odpovídá zmenšování koeficientu B) Vliv hloubky, osové vzdálenosti a poloměru elektrod Při změně hloubky elektrod změníme jejich aktivní délku, např. z L 1 na L x a tím se změní i údaj vlhkoměru w. Jestliže byl přístroj kalibrovaný na aktivní délku elektrod L 1, představuje w chybu naměřeného údaje v důsledku nedodržení předepsané aktivní délky. Tuto chybu můžeme vypočítat podle rovnice: 33

34 1 Lx 1 R( L1 ) w = ln = ln (5.9) B L B R( L ) 1 x Vliv změny osové vzdálenosti (z 2d 1 na 2d 2 ) resp. poloměru elektrod (z r 1 na r 2 ) můžeme pro umístění elektrod v podélném směru v závislosti na stupni anizotropie na základě rovnice (5.5) stanovit podle vztahu: resp. 4d2 ln 1 r0 (1 + k) 1 w = ln =. gd ( k) 1 2 B 4d ln, d (5.10) 1 B r (1 + k) 0 4d ln 1 r1 (1 + k) 1 w = ln =. gr ( k) 1 2 B 4d ln B, r (5.11) r (1 + k) 2 Z pokusů Makovínyho vyplývá, že průměrná chyba způsobená zdvojnásobením osové vzdálenosti (z 15 mm na 30 mm) je 0,20 % (při poloměru elektrod 1 mm), resp. 0,29 % (při poloměru elektrod 2,5 mm). Celkově má však tento činitel jen nepatrný vliv. Se zvyšováním stupně anizotropie však vliv osové vzdálenosti roste. Vliv na údaje vlhkoměru je ale daleko výraznější při změně poloměru elektrod. Průměrná chyba u smrkového dřeva v podélném směru byla 0,4 %, v příčném směru 0,3 % a u bukového dřeva 0,4 % a 0,5 %. Byl naplněn předpoklad, že vyšší vlhkost bude naměřena při použití elektrod většího průměru. Velmi významný vliv má aktivní hloubka válcových elektrod (případně zarážecích elektrod nožových a jehlových) v případě, že se v materiálu vyskytuje nerovnoměrné rozložení vlhkosti v průřezu Vliv geometrických rozměrů materiálu Podstatná část odporu (což vyplývá z rozložení ekvipotenciál) je soustředěna v blízkosti elektrod. Elektrický odpor dřeva snímaný válcovými elektrodami se mění, pokud se mění rozměry materiálu. Tento vliv je daleko výraznější při použití elektrod s větším poloměrem. Při zmenšování rozměrů tělesa za jinak nezměněných podmínek se elektrický odpor zvyšuje a naměřené údaje o vlhkosti jsou nižší než je skutečnost. Pokud se výrazně odchýlíme od rozměrů tělesa na které byl vlhkoměr kalibrován, můžeme počítat se systematickými chybami vlhkoměru (ty budou vlivem tohoto činitele 34

35 vyšší než 1 %). Čím menší je poloměr elektrod, tím je tato chyba menší. V příčném směru bude mít tento činitel menší vliv. Platí doporučení, aby vzdálenost elektrody od okraje materiálu byla minimálně taková, jaká je vzdálenost obou elektrod Vliv hustoty Vliv hustoty v rámci jednoho druhu dřeviny se všeobecně považuje za malý a změna údajů odporového vlhkoměru vlivem tohoto činitele za zanedbatelnou. Změna hustoty z 300 do 800 kg.m -3 způsobí chybu údajů vlhkoměru 0,5 až 1 % vlhkosti (přičemž změna hustoty je jediný činitel ovlivňující elektrický odpor dřeva) Vliv chemických látek Pokud dřevo obsahuje chemické látky v abnormálním množství, může se toto projevit ve změně údajů vlhkoměru. Tento vliv je ale poměrně nízký při vlhkostech dřeva do 8 %, se zvyšováním vlhkosti roste. Impregnační látky nepolárního charakteru mají poměrně malý vliv na údaje vlhkoměru. Naopak mořská voda a některé retardéry hoření (např. na bázi modré skalice) mají poměrně silný vliv. 5.4 Měření vlhkosti dřeva při nerovnoměrném rozdělení vlhkosti po průřezu materiálu Elektrické vlhkoměry mohou za určitých okolností poskytovat spolehlivé údaji o vlhkosti dřeva, a to i v případě, že je v materiálu po průřezu nerovnoměrné rozložení vlhkosti. Při měření vlhkosti záleží na rozložení vlhkosti, ale i na geometrickém tvaru elektrod a jejich geometrickém uspořádání. V praxi se mohou vyskytovat dva zásadně rozdílné případy: buď je tok proudu (průběh proudového pole) ve směru vlhkostního gradientu nebo ve směru kolmém na vlhkostní gradient. Tyto případy nastávají tehdy, když při měření vlhkosti řeziva použijeme klešťové, resp. válcové elektrody. Uvedené příklady lze charakterizovat modelem materiál elektrody. Vlhkost desky se v modelu nebude měnit spojitě, ale diskrétně (w 1 w 2 w 3 ), přičemž při použití klešťových elektrod budou vlhkosti w 1, w 2, w 3 rovnoběžné s elektrodami a u válcových elektrod budou vlhkosti na elektrody kolmé. Tomuto systému odpovídají náhradní, ekvivalentní elektrické obvody. Uspořádání při použití klešťových elektrod odpovídá sériové zapojení elektrických odporů v náhradním elektrickém obvodu. Výsledný odpor R takového obvodu se vypočítá podle vztahu: 35

36 R = n R wi i= 1 (5.12) Hodnota výsledného odporu R bude vždy větší než hodnota největšího z odporů R wi. To z hlediska měření vlhkosti znamená, že naměřená vlhkost bude nižší než vlhkost nejsušších vrstev, resp. bude se přibližně rovnat nejnižší vlhkosti v materiálu. Uspořádání při použití válcových elektrod odpovídá paralelní náhradní elektrický obvod. Převrácená hodnota výsledného oporu (tj. vodivost) se vypočítá podle vztahu: 1 G = = R n i= 1 1 R wi (5.13) V tomto případě bude výsledný odpor nižší než jakýkoliv z odporů R wi. Vlhkoměr bude tady udávat vyšší vlhkost než je vlhkost nejvlhčí vrstvy, tj. přibližně maximální vlhkost materiálu. Pokud chceme měřit střední hodnotu vlhkosti dřeva odporovým vlhkoměrem, musíme měřící elektrody umístit do takové hloubky, ve které je při normálním vlhkostním gradientu vlhkost, která se rovná střední hodnotě vlhkosti. 36

37 6 Diagnostika vlhkosti staveb 6.1 Vlhkostní audit Většinu problémů spojených s vlhkostí lze odstranit vlastními silami, pouze některé vyžadují pomoc odborníka, jenž pomocí diagnostických přístrojů zjistí alokaci vlhkostních problémů v domě. Problémy spojené s vlhkostí vždy vyžadují zodpovězení čtyř základních otázek: 1. Odkud se vlhkost bere zdroj vlhkosti 2. Jakým způsobem se vlhkost dostala na místo, kde působí problémy cesta vlhkosti 3. Jestli se jedná o vlhkost v kapalném stanu nebo jestli se jedná o zkondenzovanou vodní páru forma vlhkosti 4. Jakou formu má síla, která vlhkost přemisťuje z místa na místo gravitace, tlak vzduchu, difúze. Vlhkostní problémy se nejčastěji rozdělují na tyto dva základní typy: 1. Můžeme lehce identifikovat místo problému, zdroj vlhkosti i způsob, jakým se vlhkost na dané místo dostala. Např. Voda protékající skrz střechu (kapalný stav, cesta i zdroj jsou jasně určeny). 2. Vlhkostní problémy, u kterých nejsou zcela zřejmé jak cesta, tak zdroj a pro jejich přesné určení je třeba průzkum. Pokud již objevíme vlhkostní problém, můžeme si položit otázku, kde začít. V žádném případě bychom neměli dělat ukvapené závěry o tom, v čem problém spočívá. Naši práci bychom měli rozdělit do několika kroků: Krok 1: nadefinovat problém tak specificky, jak je to jen možné: Např. odlupování barvy, opadávání omítky, některé dřevěné prvky v suterénu jsou pokryty plísní, obyvatelé domu trpí příznaky astmatu. Krok 2: Zaznamenat faktory, které jsou podle nás relevantní k určení zdroje a cesty vlhkosti. Faktory zaznamenáváme do pracovních listů. Krok 3: Pokud vlhkost způsobuje zdravotní problémy obyvatel, je možné použít pracovní list 7. Zde pak určíme, zda se jedná o plíseň, dráždivý materiál nebo mikroorganismus. 37

38 Pracovní list 1: Definování problému: Je nezbytné, abychom popsali vlhkostní problém tak specificky, jak je to jen možné. Na základě popisu problému se pokusíme zodpovědět následující otázky: Je problém spojen s určitým ročním obdobím? Je problém zřejmý pouze když prší nebo když taje sníh? Je problém spojen s určitou aktivitou obyvatel domu? Kolik lidí žilo v domě před tím, než vznikl problém a kolik lidí potom? Jaké opravy nebo nápravy byly v domě provedeny na odstranění tohoto problému? Dále je velmi důležité (pokud je to možné) provést fotodokumentaci případu. Pracovní list 2: Obvodové zdi (zvenku i zevnitř) - posouzení Specifikace problému: 1. Stav, který může být zapříčiněn vlhkostí na exteriérové straně stěn - loupání barvy - degradace obkladů - hniloba oken, dveří - hnití dřevěných stojek včetně prahů 2. Stav, který může být zapříčiněn vlhkostí na interiérové straně - odlupování barvy, tapet - poškození sádrokartonu - plísně na, popř. za tapetami - plísně na zdech - hniloba obkladů Popis situace: 1. Orientace na světové strany 2. Popis stěny (sloupková konstrukce, skeletová konstrukce, masivní stavba) 3. Složení obvodového pláště 4. Druh a počet oken 5. Možné zdroje vlhkosti: - neprůchodná rýna - hnaný déšť - kapající topenářské trubky - příliš vysoká relativní vlhkost interiéru - povrchová teplota interiéru je nižší než rosný bod 38

39 - zatékání kolem oken a dveří 6. Možné cesty vlhkosti: - zatékání přes trhliny ve zdech - difúze vodních par skrz zdi - zatékání pod dveřním prahem - kondenzace vodních par v interiéru 7. Průzkum ověřující předchozí zjištění: - odstranění některých prahů, sádrokartonu - zjištění, jestli dochází k zatékání kolem oken a dveří Náprava problému: - Odstranit, odklonit nebo zablokovat zdroje vlhkosti - Kontrolovat vnitřní teplotu povrchu - Oprava všech možných částí, které zapříčinily zatékání vody do objektu - Udržovat relativní vlhkost vzduchu v interiéru na přibližně 40 % - U některých starších objektů bude nutná instalace parozábrany Pracovní list 3: Stěny v suterénu (zvenku i zevnitř) Postupujeme obdobně, jako u pracovního listu 2 Pracovní list 4: Střecha Specifikace problému: 1. stav, který může být způsoben vlhkostí - navlhlé bednění, hnijící, pokryté plísněmi - navlhlé krokve, hnijící, s plísněmi - navlhlý podhled, s plísněmi Určení problému: 1. Střešní detaily: - typ střešní krytiny - počet vrstev střechy - druh bednění - typ odvětrávání 2. Možné zdroje vlhkosti: - hnaný déšť - zatékání 39

40 - vodní pára z interiéru, exteriéru 3. Možné cesty vlhkosti: - hnaný déšť - protékající voda skrz díry ve střešním plášti - zatékání okolo klempířských prvků 4. Průzkum a testování - odstranění omítky v místech, kde došlo s zatečení vody Náprava problému: - odstranění zdrojů vlhkosti - oprava střešního pláště v místě, kde došlo k zatečení, popř. výměna celého střešního pláště - oprava klempířských prvků - umožnit ventilaci vzduchu - kontrola povrchové teploty a teploty v interiéru Pracovní list 5: Mechanické systémy (instalace) Instalace mohou být zdrojem vlhkosti, cestou i řešením veškerých problémů spojených s vlhkostí. Vždy, když se provádí vlhkostní audit, je důležité zvážit, jaký význam mají instalace s ohledem na daný problém. Instalace jakožto spoluúčastník vlhkostních problémů: - zatékání: koroze, zamrzlé a následně potrhané trubky - poškození mechanických částí: trubky, odpady, topenářská tělesa, pračka, myčka - porucha, popř. poškození kanalizačních trubek - poškození čerpadla jímky - příliš nízká teplota nastavená termostatem může způsobit kondenzování vlhkosti v interiéru Náprava: Instalační potrubí: - vést všechny vodovodní a odpadní trubky uvnitř objektu, aby nedošlo k jejich zamrznutí - trubky, které vedou exteriérem zateplit - okamžitá oprava instalací při prosakování vody zabránění šíření plísní a destrukci stavby Otopná soustava, klimatizace: 40

41 - instalace filtrů do vzduchotechniky a důkladné utěsnění všech spojů zabránění šíření vlhkosti a spor plísní v objektu - pravidelná kontrola komínu - správné nadimenzování otopné soustavy Pracovní list 6: Interiér: Některé cesty vlhkosti Vždy záleží na provedení osazení oken a dveří špatné osazení může způsobit průnik vlhkosti do interiéru. Je třeba používat ze strany interiéru parozábranu. Dále je třeba zkontrolovat: - stop mezi posledním podlažím a nevytápěným půdním prostorem: - otvory mezi komínem a dřevěným rámem pláště budovy Pracovní list 7: Zdravotní problémy spojené s vlhkostí Vlhkost může být příčinou mnohých alergií, může způsobit astma, zapříčinit vznik plísní, utvořit vhodné klima pro roztoče a v neposlední řadě šváby. Je třeba zjistit, jestli obyvatelům domu působí zdravotní problémy pobyt domě nebo jestli tyto problémy pociťují i jinde. 41

42 Tab. 6.1 Zdroje vlhkosti, transportní cesty a výskyt vlhkosti v budovách Stav vody Kapalná Kapalná a vodní pára Vodní pára Kapalná a vodní pára Zdroj vlhkosti Srážky a instalace Vlhkost v půdě Aktivity a procesy Venkovní vzduch Zabudovaná vlhkost Transportní proces Déšť a zatékání Vzlínavost Difúze Proudění Proces vlhnutí Navlhnutí (absorpce) Nasákavost Sorpce (adsorpce) Kondenzace (absorpce) Akumulace vlhkosti Vodní pára: Absorbovaná materiály, ve vzduchu Kapalná vlhkost: Kapilární póry, v prohlubních Proces schnutí Volný: odtok Sorbovaná vodní pára: desorpce Kapalina v kapalinách: odpaření Transportní Gravitace Difůze Konvekce proces Únik vlhkosti: Vodní pára: do interiérového a exteriérového vzduchu Kapalná vlhkost: do exteriéru (interiéru) 42

43 6.2 Diagnostika vlhkosti dřevostaveb s rámovou konstrukcí a zateplovacím systémem z exteriéru (EIFS) Následující text je přeložené technické doporučení, které se používá v USA. Pro podmínky České republiky lze některé části převzít, ale některé části je třeba upravit. V České republice jsou například daleko kvalitnější okna a tloušťky izolace bývají zpravidla větší. EIFS (Exterier Insulation and Finish systems) je zateplovaní systém, používaný v severní Americe, navržený jako tepelná izolace a ochrana proti povětrnostním vlivům. EIFS se dělí do dvou kategorií: s odvodněním tento typ používá systém drenážních kanálků integrovaných do vrstvy odolné povětrnostním vlivům (stavební lepenka). Vznikne tak systém vzduchových mezer mezi izolací a lepenkou, což umožňuje únik případné vlhkosti. Druhým systémem je systém bez odvodnění, při kterém dochází k přímému napojení izolace na bednění (opláštění), a to buď pomocí lepidla nebo mechanicky za pomoci vrutů. Venkovní povrch systému EIFS působí jako vodě odolná bariéra. Vnik vody do konstrukce je poměrně běžným jevem. Ale delší výskyt vlhkosti může způsobit poškození opláštění, rámové konstrukce a jiných materiálů, může též dojít k mikrobiálnímu růstu nebo korozi. Praxe ukázala, že se poškození často vyskytuje v místech styku izolace a jiných materiálů a konstrukcí (okenní rámy, prahy dveří, klempířské prvky). Může dojít i k rozsáhlému poškození, a to v případě, že je vnik vody většího rozsahu, s častější frekvencí a nezjištěný. Problémy způsobené vnikem vody často nebývají viditelné a zjevné z exteriérové strany. Proto je v těchto případech nezbytné použití vlhkoměru, aby bylo možno zjistit rozsah vlhkosti. Bylo zjištěno, že nejefektivnější jsou nedestruktivní vlhkoměry (dielektrické), které jsou velmi účinné při alokaci zvýšené vlhkosti. Odporové vlhkoměry s hloubkovou sondou jsou nejúčinnější při hodnocení aktuálního obsahu vlhkosti a poškození hnilobou v místech, kde může sonda proniknout opláštěním. V praxi se rovněž ukázalo, že nejnáchylnější místa na poškození vlhkostí jsou spodní části oken, podlah, místa okolo hromosvodů. Popis systému EIFS EIFS je systém se syntetickou omítkou, složený většinou z pěti vrstev: tmel, izolační deska (spojená s opláštěním pomocí určitého tmelu nebo lepidla), podkladu, do kterého 43

44 je uložena armovací síťka a jemná omítka v požadované barvě. Popisovaný typ systému je systém bez odvodnění. Obr. 6.2 systém EIFS bez odvodnění Podklad (Substrate) slouží jako konstrukční prvek a zabezpečuje povrch pro upevnění izolace. Podklad může být zhotoven z desky OSB, překližky nebo sádrovláknité desky. Izolační deska (Insulation board) většinou extrudovaný polystyren, který je připevněn k podkladu pomocí tmelu nebo mechanicky. Podklad a síťka ze skelné vaty (Base coat and Fiberglass Mesh) je aplikovaná přímo na povrch izolační desky. Jemná omítka (Finish coat) zajišťuje barevnost a texturu povrchu stěn. Je aplikovaná přímo na podklad a síťku. Vnik vody a EIFS Ačkoliv je systém EIFS navrhnut tak, aby zabránil vniku vody skrz povrch, dešťová voda se může dostat do konstrukce přes konstrukční detaily a jiné části konstrukce a akumulovat se v podkladu tvořeném konstrukční deskou (např. OSB) a v jiných materiálech. Systém EIFS je aplikován a navržen pro vertikální povrchy. Problémy s vnikem vlhkosti jsou většinou spojeny se stavebními komponenty, jako jsou okna, zárubně, dveřní prahy, oblast okolo komínu a klempířských prvků, trhliny a praskliny v povrchové vrstvě stěn. 44

45 Problémy spojené s EIFS Na následujících obrázcích je patrné poškození, které se může objevit když voda pronikne systémem EIFS a je nedetekovaná. Stáří poškozených domů je přibližně tři roky. Obr. 6.2 Zatékání okolo okenního rámu Obr. 6.3 Malé otvory v konstrukci oken, které způsobily hnilobu v obvodovém plášti Obr. 6.4 Rozsah hniloby v prazích Obr. 6.5 Místo styku okenních křídel, (patrný průnik vody) Obr.6.6 Hniloba ve stěně a podlaze Obr. 6.7 Stopy vodního poškození 45

46 Obr. 6.8 Typické skvrny, které způsobila voda při zatečení kolem okna 6.3 Požadované vybavení Vybavení pro testování vlhkosti Pro hodnocení stavu podkladových materiálů pod systémem EIFS jsou potřebné dva typy vlhkoměrů odporové se sondou a dielektrické. V kombinaci jsou v současnosti nejvhodnějším testovacím nástrojem. Při použití pouze odporového vlhkoměru nejsme schopni objevit všechny oblasti s vlhkostí nebo hnilobou, aniž bychom provedli testování vlhkosti ve všech otvorech v konstrukci. Pokud použijeme vlhkostní skener (dielektrický vlhkoměr), detekujeme pouze určité stupně vlhkosti. Oblasti s hnilobou a poškozením nebudou objeveny bez dostatečného výskytu vlhkosti. Předností dielektrických vlhkoměrů je možnost prozkoumat rozsáhlé oblasti bez nutnosti průniku pod omítku. Funkcí odporových vlhkoměrů je měřit aktuální obsah vlhkosti a hodnocení soudržnosti materiálů (poškozený podklad je měkký a neklade odpor při vkládání sond tak, jako nepoškozený podklad). Dielektrické vlhkoměry: používají se pro zjištění oblastí s vysokým obsahem vlhkosti, nejsou navrženy pro přesné procentní zjištění obsahu vlhkosti. Jako komerční zařízení je vyrábí např. firma Tramex. Často udávají zkreslené údaje o pozitivním výskytu vlhkosti a v závislosti na detailech stěny často udávají negativní údaje o vlhkosti, přestože je 46

47 vlhkost v konstrukci obsažena. Následné zjištění obsahu vlhkosti odporovým vlhkoměrem výrazně zpřesní naměřená data. Dielektrické vlhkoměry jsou nedestruktivní přístroje, které mohou být jednoduše umístěny na venkovní povrch systému EIFS a pohybem po stěně se testuje přítomnost vlhkosti. Dielektrické vlhkoměry se využívají při detekci zvýšené přítomnosti vlhkosti u poměrně rozsáhlých ploch stěn. Abychom dostali přesná data, musí být povrch suchý. Změny v podkladovém materiálu nebo v tloušťce omítky mohou také ovlivnit přesnost přístroje, negativně ovlivňuje měření také přítomnost kovů a elektrického vedení. Pro získání přesných údajů je nezbytné opakování měření a zkušenost obsluhy. Pro potvrzení správnosti údajů získaných při měření dielektrickým vlhkoměrem je třeba měření ověřit odporovým vlhkoměrem s hloubkovou sondou. Obr. 6.9 Dielektrický vlhkoměr firmy Tramex Odporové vlhkoměry: používají se k sondování podkladů a rámové konstrukce indikace extrémně měkkých a shnilých částí materiálu, a také pro přesné zjištění obsahu vlhkosti. Tyto vlhkoměry bývají vybaveny speciálními hloubkovými sondami (až 127 mm) s izolovanými elektrodami. Sondy jsou elektricky vodivé na špičce, používají se pro měření odporu materiálu, do kterého jsou vloženy. Displej těchto přístrojů udává procentní obsah vlhkosti v materiálu. Sondy také indikují soudržnost materiálu (podkladu) jestli je měkký nebo pevný. Odporové vlhkoměry jsou vybaveny sondou, která obsahuje dvě elektrody, které musí být prostrčeny skrz povrch systému EIFS, aby bylo možno změřit obsah vlhkosti vnitřních částí stěny. Minimální délka elektrod je 76 mm. Jak bylo výše uvedeno, elektrody mohou mít izolovaný povrch a elektricky vodivá je pouze špička. Izolace sond minimalizuje nepřesnosti měření, které mohou být způsobeny přítomností vlhkosti 47

48 v systému EIFS. Pro maximalizaci přesnosti měření je nezbytné respektovat údaje výrobce a přístroje kalibrovat. Obr Odporový vlhkoměr Cepín nebo ševcovské šídlo Aby bylo možné použít sondu odporového vlhkoměru, je třeba do povrchu systému EIFS udělat otvor cepínem nebo ševcovským šídlem. Tvorba otvorů v povrchu prodlouží životnost izolačního materiálu elektrod Těsnící materiál pro otvory po sondách Po ukončení testování je nezbytné vyplnění otvorů po sondách. Je žádoucí, aby těsnící materiál měl stejný barevný odstín jako povrch stěny. Neutěsněné otvory jsou vstupní branou pro vlhkost. Jako těsnící materiál se používá silikon, latex nebo materiál předepsaný výrobcem systému EIFS. Nesmí se používat těsnící materiály, které obsahují rozpouštědla, které poškozují izolaci nebo povrch stěny Zpráva o vniku vody Zpráva by měla obsahovat všechna měření vlhkosti, fotografie a nákresy exteriéru budovy. 6.4 Postup a alokace testování Techniky: Skenování poté, co je zkalibrován skener (dielektrický vlhkoměr), je třeba proskenovat všechny stěny, které připadají v úvahu ohledně obsahu vlhkosti a také náhodné testování vlhkosti částí stěn, které jsou pod okny a všechna další místa, kde je možný vnik vody. Opětovnou kalibraci je nutno provádět poměrně často. Oblast stěn okolo oken a klempířských prvků je třeba prozkoumat velmi důkladně. Přístroj musí zůstat v kontaktu s vnějším povrchem během měření. Přístroj má obvykle dvě různá nastavení, v závislosti na tloušťce izolace (25 nebo 50 mm). Po prozkoumání 48

49 dielektrickým vlhkoměrem musí následovat měření odporovým vlhkoměrem, aby bylo možno přesně kvantifikovat množství vlhkosti a soudržnost podkladu. Sondování sondování se provádí, jak již bylo výše uvedeno, na částech stěn pod okny, dveřmi a okolo klempířských prvků. Po dokončení sondování musí být všechny otvory utěsněny těsnící hmotou. Kromě množství vlhkosti nám sondování podá obraz o stavu podkladu. Pokud je podklad v pořádku, tak je pevný a klade odpor proti vnikání sondy. V opačném případě je podklad v rozkladu, což umožní kompletní vniknutí sondy. Proces testování obsahuje: 1. Použití fotoaparátu zdokumentování domu ze všech světových stran. 2. Rozdělení jednotlivých pohledů domu pomocí mřížky. 3. Na začátku měření je nutno změřit referenční vlhkost podkladu v místech, kde se nevyskytují okna, dveře, klempířské prvky. Tato referenční vlhkost dřeva rámové konstrukce je 8 až 15 %. 4. Zkalibrovat dielektrický vlhkoměr. Proskenovat a prosondovat všechny oblasti kolem oken, dveří, klempířských prvků, rozvodů, trhlin v omítce. Všechna měření zaznamenat. 5. Prosondovat všechny oblasti, které byly předtím pomocí skenování označeny za místa s výskytem vlhkosti a zjistit, jestli je podklad pevný nebo měkký. Pokud skenování neprokáže přítomnost vlhkosti v místech pod okny nebo u klempířských prvků, doporučuje se použití sond. Tímto také zjistíme soudržnost podkladu. Vždy je nutno se ujistit, jestli je podklad měkký nebo pevný. 6. Udělat kompletní zprávu o měření. Ujistit se že jsou prozkoumána všechna místa potenciálního výskytu vlhkosti v konstrukci. 7. Tam kde je to možné, je třeba provést detailní zprávu o stavu oken a dveří. Toto je obzvláště důležité tam, kde se vyskytuje hniloba. Doporučuje se použití nákresů a fotografií. 49

50 6.5 Metodika testování částí domu a klempířských prvků Okna Jednokřídlé okno plochy stěn které jsou kolem oken a pod okny jsou obzvláště náchylné k poškození vlhkostí. Počet a alokace měření závisí na typu okna. Po použití dielektrického vlhkoměru se doporučuje použití odporového vlhkoměru. Minimální počet sond provedených u jednoduchého okna je šest. Obr Alokace měření Pozn. šedá zóna použití dielektrického vlhkoměru, P místo použití sond (přímo pod každým rohem okna, dále zhruba 20 cm od spodní hrany okna a 60 cm od spodní hrany okna) Okna s více křídly Vícekřídlové okna se zkouší obdobně jako jednokřídlové okno. Obr Alokace měření 50

51 Při testování oken je důležité následující: - U oken ve druhém nadzemním podlaží dělat sondy až po horní okraj okna v prvním nadzemním podlaží. - Praxe ukázala, že k zatékání dochází nejčastěji skrz rám. - Udělat sondy všude tam, kde dielektrický vlhkoměr indikoval zvýšený obsah vlhkosti. Pokud dielektrický vlhkoměr nezaznamenal zvýšenou vlhkost, i přesto se doporučuje použití sond. Dveře Doporučuje se kontrola obsahu vlhkosti ve stěnách na obou stranách dveří v různých výškách. Dále je nutno zkontrolovat obsah vlhkosti ve vzdálenosti 45 až 60 cm na každou stranu od spodních rohů dveří kvůli horizontálnímu pohybu vlhkosti. Poškození se většinou objeví pode dveřmi, ne podél stran. Klempířské prvky domu Špatně provedené klempířské prvky jsou hlavním potenciálním zdrojem vniku vody. Nejdůležitější je zkontrolovat oplechování komínu a částí střech. Žlaby je nezbytné provést kontrolu dielektrickým vlhkoměrem u zdí, které jsou přímo pod žlaby. I přesto, když se neprokáže přítomnost vlhkosti, doporučuje se použití sond. Oplechování komínů prozkoumat vlhkost ve stěnách okolo oplechování, doporučuje se následné použití sond. 51

52 7 Posouzení vybraných konstrukcí z hlediska kondenzace a tepelně technických vlastností Konstrukce budov a jejich částí se hodnotí v ustáleném tepelném a vlhkostním stavu, zejména z hlediska kondenzace vodní páry: a) povrchové b) vnitřní Kondenzace vodní páry na vnitřním povrchu konstrukcí Kondenzace vodní páry na vnitřním povrchu konstrukcí nastane, jestliže je její povrchová teplota t si nižší, než teplota rosného bodu t s. Nemá-li nastat kondenzace na vnitřním povrchu konstrukcí, musí být splněna následující podmínka: t si t s + t s (7.1) kde t s je bezpečnostní přirážka; t s = 1,5 C u stěn, stropů a podlah t s = 0 C u výplní otvorů Teplota rosného bodu je závislá na teplotě vzduchu t ( C) a relativní vlhkosti vzduchu φ (%) viz. obr. 7.1 V prostorách, kde je relativní vlhkost vzduchu vyšší než 80 %, je vhodné posoudit, není-li výhodnější z hlediska pořizovacích a udržovacích nákladů opatřit vnitřní povrch konstrukce parotěsnými a vodotěsnými vrstvami, než zvýšit teplotu na povrchu konstrukce nad teplotu rosného bodu vytvořením odpovídajícího tepelného odporu konstrukce. Kondenzace vodní páry uvnitř konstrukcí Za jistých podmínek kondenzuje uvnitř konstrukcí určité množství vodní páry G (kg.m -2 ). U konstrukcí, ve kterých může kondenzovaná vodní pára ohrozit požadovanou funkci (vznik plísní, zkrácení životnosti aj.), se požaduje jejich navržení tak, aby v nich vodní pára vůbec nekondenzovala. Musí být splněna podmínka: G = 0 (7.2) Podmínka (7.2) se týká stěn, stropů a střech. Nejsou-li tyto konstrukce ohroženy zkondenzovanou vodní párou, lze je považovat z hlediska vnitřní kondenzace za vyhovující, jsou-li splněny následující podmínky (viz. ČSN ): 52

53 a) roční bilance zkondenzované a vypařené vodní páry je kladná, tj. G v G k > 0 (7.3) kde G v je množství vypařené vodní páry za rok, kg.m -2.rok -1 G k je množství zkondenzované vodní páry za rok, kg.m -2.rok -1 b) kondenzované množství vodní páry za rok je u: - jednoplášťových střech G k 0,1 kg.m -2.rok -1 (7.4) - ostatních konstrukcí G k 0,5 kg.m -2.rok -1 (7.4) Obr. 7.1 Závislost teploty rosného bodu t s na teplotě t a relativní vlhkosti vzduchu φ Z hlediska difúze vodní páry platí pro řazení vrstev ve vícevrstvé konstrukci difúzní pravidlo : difúzní odpor vrstev má klesat směrem od první (vnitřní) vrstvy k poslední vrstvě: 53

54 kde R d1 > R d2 > >R dn (7.5) R d1 je difúzní odpor první vrstvy, R d2 je difúzní odpor druhé vrstvy, R dn je difúzní odpor poslední vrstvy Stavební konstrukce s vnější parotěsnou vrstvou nebo vrstvou s vysokým difúzním odporem (např. panel s vnější vrstvou ze skla nebo kovu) musí splňovat následující požadavky: a) musí být vybavena parotěsnou vrstvou i na vnitřním povrchu včetně spár, styků, apod. b) vlhkost materiálů uvnitř parotěsně uzavřených stavebních konstrukcí z vnější i z vnitřní strany nesmí být větší než rovnovážná sorpční vlhkost při teplotě vzduchu 5 C a relativní vlhkosti 85 %. V případě, kdy nelze zajistit splnění těchto požadavků, musí mít stavební konstrukce pod nebo před vnější parotěsnou vrstvou otevřenou vzduchovou mezeru (popř. síť odvětraných kanálků) dimenzovanou tak, aby teplota vzduchu v ní byla nad rosným bodem a aby znemožňovala kondenzaci vodní páry v ostatních částech stavební konstrukce. Difúzní odpor jednovrstvých stavebních konstrukcí se stanoví podle vztahu: kde d je tloušťka konstrukce, δ je součinitel difúze vodní páry. d R d = (7.6) δ Difúzní odpor vícevrstvých stavebních konstrukcí se stanoví podle vztahu: R d d d = + δ δ 1 2 d δ n = R d1 + R d R dn = n j= 1 R dj (7.7) kde d 1, d 2... d n jsou tloušťky jednotlivých vrstev, δ 1, δ 2... δ n jsou součinitelé difúze vodní páry jednotlivých vrstev, R d1, R d2, R d Jsou difúzní odpory jednotlivých vrstev, n je počet vrstev. 54

55 Součinitel prostupu vodní páry stavebních konstrukcí se vypočítá podle vztahu: k d = 1 α 1 + R + 1 d d1 α de = R di 1 + R d + R Odpor stavební konstrukce při prostupu vodní páry se vypočítá ze vztahu: de (7.8) R do = 1 = Rdi + Rd + Rde (7.9) k d kde α di je součinitel přestupu vodní páry na vnitřní straně konstrukce, α de R di R de je součinitel přestupu vodní páry na vnější straně konstrukce, je odpor při přestupu vodní páry na vnitřní straně konstrukce, je odpor při přestupu vodní páry na vnější straně konstrukce. Stanovení částečného tlaku vodní páry v libovolném místě konstrukce v ustáleném stavu Částečný tlak vodní páry v libovolném místě stavební konstrukce v ustáleném stavu se stanovuje za předpokladu jednorozměrného toku vodní páry: a) početně ze vztahu (7.10): R p dx = pdi ( pdi pde) R kde R dx je difúzní odpor části konstrukce od jejího vnitřního povrchu k místu x, m.s -1, P di je částečný tlak vodní páry na vnitřním povrchu konstrukce; stanoví se ze vztahu: dx d (7.10) p di ϕi. psi = (7.11) 100 kde vztahu: p de je částečný tlak vodní páry na vnějším povrchu konstrukce; stanoví se ze p de ϕ. e pse = (7.12) 100 kde p si (p si ) je částečný tlak nasycené vodní páry odpovídající teplotě vnitřního (vnějšího) vzduchu, Pa, φ i (φ e ) je relativní vlhkost vnitřního (vnějšího) vzduchu, %; 55

56 b) graficky viz. obr. 7.2 následujícím způsobem: Na vodorovnou osu x vyneseme ve zvoleném měřítku difúzní odpor jednotlivých vrstev konstrukce R d1,r d2,... R n (viz obr. 7.2), kde jsou zakresleny difúzní odpory čtyř vrstev; na počátku a na konci difúzních odporů, tj. v bodech 0 a 4 se narýsují kolmice; na tyto kolmice se vynesou ve zvoleném měřítku hodnoty částečného tlaku vodní páry na vnitřním povrchu konstrukce p a na vnějším povrchu konstrukce p. Tím získáme body A a B; spojíme-li je přímkou, obdržíme průběh částečného tlaku vodní páry v konstrukci. Narýsujeme-li kolmice také v bodech 1,2 a 3, tedy na rozhraní jednotlivých vrstev, popřípadě v místě osy x (viz 1') a čárkovanou kolmici na obrázku 7.2, získáme hodnoty částečného tlaku vodní páry i v těchto místech. Obr. 7.2 Schéma grafického stanovení částečného tlaku vodní páry v konstrukci Zjištění možnosti kondenzace vodní páry uvnitř konstrukce Možnost kondenzace vodní páry uvnitř konstrukce se zjišťuje následujícím způsobem: a) Stanoví se průběh teploty v konstrukci t x ze vztahu: t x = t ai - k(t ai - t e )(Ri + R x ) (7.13) kde R x je tepelný odpor části konstrukce od jejího vnitřního povrchu k místu x. 56

57 Průběh teploty lze stanovit i graficky (viz obr. 7.3), přičemž se postupuje takto: Na vodorovnou osu se vynesou ve zvoleném měřítku v pořadí za sebou tepelné odpory jednotlivých vrstev R 1, R 2, R n. Na vnitřní straně (před první vrstvou) se předřadí odpor při přestupu tepla na vnitřní straně konstrukce R, a na vnější straně (za poslední vrstvou) se připojí odpor při přestupu tepla na vnější straně konstrukce R e. Na počátku a na konci vynesených tepelných odporů se narýsuje kolmice. Na krajních kolmicích se vynesou ve zvoleném měřítku teplota vnitřního vzduchu t ai, a vnějšího vzduchu t e. Získané body se spojí přímkou. Průsečík této přímky s ostatními kolmicemi vyznačuje hodnoty teplot na površích konstrukce, na styku jednotlivých vrstev, popřípadě i na dalších místech, narýsují-li se v nich kolmice (viz obr. 7.3), kde je uvedeno řešení pro dvouvrstvou konstrukci a stanovena teplota také v místě x. b) Na základě takto zjištěného průběhu teploty v konstrukci se stanoví průběh částečného tlaku nasycené vodní páry v konstrukci p sx = f (t x ) c) Stanoví se průběh částečného tlaku vodní páry v konstrukci p dx - podle vztahu (7.10). Je-li v některém místě konstrukce zjištěn částečný tlak vodní páry p dx, který je vyšší (nebo roven) než částečný tlak nasycené vodní páry p sx, (p dx p sx ), bude v konstrukci kondenzovat vodní pára; v opačném případě, tj. při p dx < p sx nebude vodní pára v konstrukci kondenzovat (viz obr. 7.4). Obr.7.3 Stanovení teploty v konstrukci Obr. 7.4 Znázornění průběhu částečného tlaku vodní páry v konstrukci 57

58 Výpočet roční bilance kondenzované a vypařené vlhkosti Roční bilance se provádí takto: a) Stanoví se oblast kondenzace, a to tak, že se z průsečíku křivky částečného tlaku vodní páry a líce konstrukce (viz bod p di na vnitřní a bod p de na vnější straně konstrukce na obr. 7.5) vedou tečny u, v ke křivce částečného tlaku nasycené vodní páry; v místech dotyku tečen s křivkou částečného tlaku nasycené vodní páry vedeme rovnoběžky s lícem konstrukce. Tyto nám pak vymezují mezilehlou oblast kondenzace vodní páry (viz obr. 7.5, šrafovaná oblast O). b) Stanoví se hustota difúzního toku vodní páry, která proudí k místu kondenzace (viz obr. 7.5), bod A, a to podle vztahu: g p p di da d1 = (7.14) RdA kde p da je částečný tlak vodní páry v místě A, Pa, R da je difuzní odpor části konstrukce od vnitřního povrchu ke svislici procházející bodem A (tedy k levé hranici kondenzační oblasti), m.s -1. Obr. 7.5 Schéma ke stanovení oblasti kondenzace 58

59 Dále stanovíme hustotu difúzního toku vodní páry, která proudí od místa kondenzace ven z konstrukce - viz bod B na obrázku ze vztahu: g p p db de d 2 = (7.15) RdB kde p db je částečný tlak vodní páry v místě B, Pa, R db je difúzní odpor části konstrukce od svislice procházející bodem B k vnějšímu povrchu konstrukce, m s -1. c) Stanoví se rozdíl zkondenzované a vypařené vodní páry g d = g d1 g d2. d) Procedura b) a c) se opakuje pro řadu teplot vnějšího vzduchu (tato řada se volí tak, aby pokryla rozsah teplot vnějšího vzduchu vyskytujících se v ročním průběhu, je dána použitým normativním předpisem), čímž se získá řada rozdílů g d = f (t e ); zjištěné rozdíly zkondenzované a vypařené vodní páry se vynesou do grafu v závislosti na teplotě vnějšího vzduchu (viz obr. 7.6). e) Z průsečíku křivky g d = f (t e ) a vodorovné osy se zjistí teplota t x, při které je rozdíl kondenzované a vypařené vodní páry roven nule (viz obr. 7.6). f) Křivka g d = f (t e ) se omezí nejnižší a nejvyšší teplotou vnějšího vzduchu, které se berou v úvahu při výpočtu roční bilance a stanoví se množství kondenzované vodní páry g k v rozsahu teplot vnějšího vzduchu t e,min - t x a množství vypařené vodní páry g v v rozsahu teplot vnějšího vzduchu t x t e,max (viz obr. 7.6), a to podle vztahů: g k = g + g k dk, j 1 dk, j ( dk, j dk, j 1) (7.16) j= 1 2 g v = g + g k dv, j 1 dv, j ( dv, j dv, j 1) (7.17) j= 1 2 kde k je počet úseků, na než byla rozdělena křivka g d = f (t e ) v rozmezí teplot t x t e,min, v je počet úseků, na něž byla rozdělena křivka g d = f (t e ) v rozmezí teplot t e,max t z, g dk,j ; g dk,j-1 je množství zkondenzované vodní páry při teplotách vnějšího vzduchu t ek,j-1, t ek,j (viz obr. 7.6), g dv,j ; g dv,j-1 je množství vypařené vodní páry při teplotách vnějšího vzduchu t ev,j, t ev,j-1 (kgm -2 s -1 ) (viz obr. 7.6), d k,j-1 ; d k,j je počet dnů s teplotou nižší než t ek,j-1, t ek,j (viz obr. 7.6), d v,j-1 ; d v,j je počet dnů s teplotou nižší než t ev,j-1, t ev,j (viz obr. 7.6), 59

60 Obr. 7.6 Veličiny vyskytující se v roční bilanci zkondenzované a vypařené vodní páry Stanovení částečného tlaku vodní páry v otevřené vzduchové vrstvě v konstrukci Částečný tlak vodní páry v otevřené vzduchové vrstvě se stanoví ze vztahu: p dx = A + [ p ( Λ + Λ ) A ] de v z Λ v Λv + Λ.exp Qv. B + Λ z z x (7.18) kde x je souřadnice: x = 0 označuje počátek otevřené vzduchové vrstvy (tj. místo, kde vstupuje vnější vzduch do vzduchové vrstvy), m. p de je částečný tlak vodní páry ve vzduchu, který vtéká do otevřené vzduchové vrstvy, Pa A' =Λ v.p di + Λ z.p de (7.19) Λ v je propustnost vodní páry části konstrukce mezi vnitřním vzduchem a vzduchovou vrstvou, s.m -1, Λ z je propustnost vodní páry části konstrukce mezi vnějším vzduchem a vzduchovou vrstvou, s.m -1, 60

61 B = t x je činitel pro převod částečného tlaku vodní páry na absolutní vlhkost, t x je teplota vzduchu v otevřené vzduchové vrstvě, Objemový tok vzduchu na 1 m šířky vzduchové vrstvy se stanoví ze vztahu: Q v = d vv. c v (7.20) kde d vv je tloušťka vzduchové vrstvy, m, c v je rychlost proudění vzduchu ve vzduchové vrstvě, m.s -1. Výpočet koeficientu prostupu tepla Výpočet koeficientu prostupu tepla se řídí normou ČSN Před samotným výpočtem je třeba nejprve stanovit skladby jednotlivých konstrukcí. Po návrhu skladeb je zapotřebí zjištění materiálových charakteristik použitých materiálů, a to zejména tepelnou vodivost λ a také tloušťku jednotlivých materiálů d. Z těchto parametrů poté vypočítáme tepelné odpory jednotlivých vrstev R a to podle vzorce: kde: R i - tepelný odpor vrstvy i (m 2.K.W -1 ) λ i - tepelná vodivost materiálu i (W.m -1.K -1 ) D i - tloušťka vrstvy i (m) R d i i = (7.21) λi Z tepelných odporů jednotlivých vrstev R výp se vypočítá celkový tepelný odpor všech materiálů R celk a to podle vztahu: n R celk = R výp i= 1 kde: R celk celkový tepelný odpor všech vrstev ve stěně (m 2.K.W -1 ) R výp tepelné odpory jednotlivých vrstev (m 2.K.W -1 ) (7.22) 61

62 Při výpočtu tepelného odporu celé stěny R T je zapotřebí počítat ještě s vodivostí mezi stěnou a okolním prostředím (exteriérem nebo interiérem). Zde je proto zapotřebí k celkovému tepelnému odporu všech vrstev ve stěně R celk připočítat odpory přestupu mezi stěnou a interiérem a stěnou a exteriérem. Pro výpočet tepelného odporu celé stěny pak platí vztah: 1 R T R 1 = + celk + (7.23) α i α e kde: R T tepelný odpor stěny (m 2.K.W -1 ) R celk celkový tepelný odpor všech vrstev ve stěně (m 2.K.W -1 ) α i součinitel přestupu tepla mezi stěnou a interiérem (W.m -2.K -1 ) α e součinitel přestupu tepla mezi stěnou a exteriérem (W.m -2.K -1 ) Z tepelného odporu stěny R T se vypočítá součinitel prostupu tepla U a to podle následujícího vztahu: U kde: U součinitel prostupu tepla (W.m -2.K -1 ) R T tepelný odpor stěny (m 2.K.W -1 ) 1 = (7.24) R T 62

63 7.1 Hodnocení konstrukcí z hlediska prostupu tepla, prostupu vodních par a ceny Praktická část diplomové práce obsahuje posouzení vybraných konstrukcí od českých výrobců dřevostaveb. Tyto konstrukce jsem hodnotil z hlediska kondenzace, tepelných vlastností a ceny. Pro srovnání jsem zvolil obdobné typy domů od třinácti českých výrobců dřevostaveb. Jednalo se o domy s užitnou plochou přibližně 140 m 2 a všechny domy byly v provedení s 1. a 2. nadzemním podlažím. Okrajové podmínky výpočtu Pro výpočet jsem zvolil oblast Vysočina, kde je dle normy ČSN výpočtová teplota vnějšího vzduchu T e = -15 C, výpočtová relativní vlhkost vnějšího vzduchu φ ie = 84 %. Pro interiér je stanovena výpočtová teplota vnitřního vzduchu T i = 21 C, výpočtová relativní vlhkost vnitřního vzduchu φ ii = 50 %. Další velmi významnou veličinou je faktor difúzního odporu µ. Faktor difúzního odporu u všech parozábran jsem úmyslně snížil na hodnotu , protože nelze předpokládat, že by nedošlo k žádnému porušení parozábrany a hodnota faktoru difúzního odporu by byla popř , jak je deklarováno u různých výrobců, obzvláště pokud v konstrukci není instalační mezera a tudíž k určitému poškození parozábrany dojde. U OSB desek dovážených do České republiky se faktor difúzního odporu pohybuje v rozmezí 200 až 500. Český výrobce KRONOSPAN CR spol. s r.o. sice deklaruje na svých webových stránkách faktor difúzního odporu µ = 30 pro vlhké desky OSB 3 a µ = 50 pro suché desky OSB 3 [citováno 1.dubna 2006] dostupné na < >, ale z protokolu o zkoušce č. AP /06, který provedla ZKUŠEBNÍ LABORATOŘ AKREDITOVANÁ ČIA č vyplývá, že faktor difúzního odporu u desek OSB od firmy KRONOSPAN CR spol. s r.o. je µ = 143 při tloušťce desky 10 mm a µ = 118 při tloušťce desky 18 mm. Já jsem provedl výpočet s hodnotou faktoru difúzního odporu u desek OSB µ = 300. Hodnoty faktoru difúzního odporu u ostatních materiálů jsem převzal z programu Teplo a z materiálových charakteristik poskytovaných jednotlivými výrobci. Výpočet kondenzace vodní páry v konstrukci jsem provedl v programu Teplo 2001, přičemž jsem změnil údaje o relativní vlhkosti tak, aby odpovídaly platným normám. 63

64 1) ATRIUM, s.r.o. Strakonická Horažďovice Do standardního vybavení domu patří: obklady a dlažby, okna a balkónové dveře plastová, bílá - čtyřkomorový profil rámu a křídel - v koupelně, WC, v kuchyni s perforovaným těsněním - zasklení izolačním dvojsklem U = 1,1 W.m -2.K -1, parapety vnitřní, vnější, vchodové dveře, vnitřní dveře - přírodní dýha, 6 barevností - 20 typů kování, koberce, topení - plynový kotel s vestavěným zásobníkem pro ohřev teplé vody elektrokotel - radiátory od 2 výrobců - žebříkové radiátory v koupelnách, elektroinstalace - 4 druhy vypínačů a zásuvek - každý druh v několika barevnostních provedeních, schodiště vnitřní - borovice, smrk, borovice-buk, smrk-buk - 2 typy sloupků - 2 typy madel - 5 typů zábradlí, střešní krytina BRAMAC - 3 druhy - 4 odstíny v každém druhu - Moravská taška Plus, Alpská taška Classic, MAX, okapy, svody - titan-zinek - plast - 5 barevností, lazurovaní nátěry a probarvená omítka. Cena za 1 m 2 užitné plochy je Kč. ATRIUM i e Obr. 7.7 řez konstrukcí 64

65 Tab. 7.1a Tepelné vlastnosti konstrukce Atrium Přes izolaci d λ (α) R Materiál (m) W.m -1.K -1 (m 2. K.W -1 ) Interiér / 8 0,1250 Fermacell 0,0150 0,320 0, mm vzduchová mezera 0,0400 0,294 0,1361 Parozábrana 0,0001 0,350 0,0003 Dřevotříska 0,0130 0,110 0,1182 Minerální izolace 0,1400 0,044 3,1818 Fermacell 0,0125 0,320 0,0391 Pěnový polystyren 0,0400 0,051 0,7843 Strukturní omítka 0,0070 0,100 0,0700 Exteriér / 23 0,0435 ΣR (m 2.K.W -1 ) 4,5451 U (W.m -2.K -1 ) 0,2200 Tab. 7.1b Tepelné vlastnosti konstrukce Atrium Přes sloupek d λ (α) R Materiál (m) W.m -1.K -1 (m 2.K.W -1 ) Interiér / 8 0,1250 Fermacell 0,0150 0,320 0, mm vzduchová mezera 0,0400 0,294 0,1361 Parozábrana 0,0001 0,350 0,0003 Dřevotříska 0,0130 0,110 0,1182 SM sloupek 0,1400 0,180 0,7778 Fermacell 0,0125 0,320 0,0391 Pěnový polystyren 0,0400 0,051 0,7843 Strukturní omítka 0,0070 0,100 0,0700 Exteriér / 23 0,0435 ΣR (m 2.K.W -1 ) 2,1410 U (W.m -2.K -1 ) 0,4671 Tab. 7.1c Tepelné vlastnosti konstrukce Vážený průměr U 0,245 W.m -2.K -1 Výrobcem deklarované U 0,213 W.m -2.K -1 65

66 Difúze vodní páry při vnější výpočtové teplotě dle ČSN : (bez vlivu zabudované vlhkosti) Průběh teplot a tlaků: rozhraní: i e tepl.[c]: pd [Pa]: pd" [Pa]: Při vnější výpočtové teplotě nedochází v kci ke kondenzaci vodní páry. Množství difundující vodní páry Gd : 1.799E-0008 kg/m2s Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788: Roční cyklus č. 1 V konstrukci nedochází během modelového roku ke kondenzaci. Obr. 7.8 Rozložení tlaků vodní páry v konstrukci 66

67 2) AVANTA SYSTEME spol. s r.o. Horova 62, Brno Tel./fax: , V ceně je obsaženo: základové konstrukce svislé a vodorovné nosné konstrukce krov včetně laťování a difúzní folie střešní krytina skládaná včetně klempířských prvků fasáda včetně vnějších obkladů a podhledů vnější výplně otvorů (okna,dveře) včetně venkovních parapetů kompletní zateplení obvodových stěn i střechy, včetně parotěsné folie z vnitřní strany standardní vybavení objektu Cena za 1 m 2 užitné plochy je Kč. AVANTA SYSTEME i e Obr. 7.9 řez konstrukcí 67

68 Tab. 7.2a Tepelné vlastnosti konstrukce Avanta systeme Přes izolaci d λ (α) R Materiál (m) W.m -1.K -1 (m 2.K.W -1 ) Interiér / 8 0,1250 Sádrokarton 0,0125 0,220 0, mm vzduchová mezera 0,0250 0,147 0,1701 Parozábrana 0,0001 0,350 0,0003 Minerální izolace 0,1400 0,044 3,1818 OSB deska 0,0130 0,130 0,1000 Pěnový polystyren 0,0300 0,044 0,6818 Omítka 0,0070 0,100 0,0700 Exteriér / 23 0,0435 ΣR (m 2.K.W -1 ) 4,4293 U (W.m -2.K -1 ) 0,2258 Tab. 7.2b Tepelné vlastnosti konstrukce Avanta systeme Přes sloupek d λ (α) R Materiál (m) W.m -1.K -1 (m 2.K.W -1 ) Interiér / 8 0,1250 Sádrokarton 0,0125 0,220 0, mm vzduchová mezera 0,0250 0,147 0,1701 Parozábrana 0,0001 0,350 0,0003 SM sloupek 0,1400 0,180 0,7778 OSB deska 0,0130 0,130 0,1000 Pěnový polystyren 0,0300 0,044 0,6818 Omítka 0,0070 0,100 0,0700 Exteriér / 23 0,0435 ΣR (m 2.K.W -1 ) 2,0252 U (W.m -2.K -1 ) 0,4938 Tab. 7.2c Tepelné vlastnosti konstrukce Vážený průměr U 0,253 W.m -2.K -1 Výrobcem deklarované U 0,290 W.m -2.K -1 68

69 Difúze vodní páry při vnější výpočtové teplotě dle ČSN : (bez vlivu zabudované vlhkosti) Průběh teplot a tlaků: rozhraní: i e tepl.[c]: pd [Pa]: pd" [Pa]: Při vnější výpočtové teplotě dochází v kci ke kondenzaci vodní páry. Kond.zóna Hranice kondenzační zóny Kondenzující množství číslo levá [m] pravá vodní páry [kg/m2s] E-0008 Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788: Roční cyklus č. 1 V konstrukci dochází během modelového roku ke kondenzaci. Kondenzační zóna č. 1 Hranice kondenzační zóny Akt.kond./vypař. Akumul.vlhkost Měsíc levá [m] pravá Gc [kg/m2s] Ma [kg/m2] E E E Na konci modelového roku je zóna suchá. 69

70 Obr Rozložení tlaků vodní páry v konstrukci Obr Aktuální míra kondenzace a odparu vodní páry 70

71 3) Bajulus s.r.o., Lidická 37, Brno Rozsah vybavení výrobce neuvádí. Cena za 1 m 2 užitné plochy je Kč. BAJULUS i e Obr řez konstrukcí 71

72 Tab. 7.3a Tepelné vlastnosti konstrukce Bajulus Přes izolaci d λ (α) R Materiál (m) W.m -1.K -1 (m 2.K.W -1 ) Interiér / 8 0,1250 Sádrokarton 0,0125 0,220 0,0568 OSB deska 0,0130 0,130 0, mm vzduchová mezera 0,0250 0,147 0,1701 Parozábrana 0,0001 0,350 0,0003 Minerální izolace 0,1400 0,044 3,1818 OSB deska 0,0130 0,130 0,1000 Termoizolační omítka 0,0575 0,080 0,7188 Exteriér / 23 0,0435 ΣR (m 2.K.W -1 ) 4,4962 U (W.m -2.K -1 ) 0,2224 Tab. 7.3b Tepelné vlastnosti konstrukce Bajulus Přes sloupek d λ (α) R Materiál (m) W.m -1.K -1 (m 2.K.W -1 ) Interiér / 8 0,1250 Sádrokarton 0,0125 0,220 0,0568 OSB deska 0,0130 0,130 0, mm vzduchová mezera 0,0250 0,147 0,1701 Parozábrana 0,0001 0,350 0,0003 SM sloupek 0,1400 0,180 0,7778 OSB deska 0,0130 0,130 0,1000 Termoizolační omítka 0,0575 0,080 0,7188 Exteriér / 23 0,0435 ΣR (m 2.K.W -1 ) 2,0922 U (W.m -2.K -1 ) 0,4780 Tab. 7.3c Tepelné vlastnosti konstrukce Vážený průměr U 0,248 W.m -2.K -1 Výrobcem deklarované U 0,252 W.m -2.K -1 72

73 Difúze vodní páry při vnější výpočtové teplotě dle ČSN : (bez vlivu zabudované vlhkosti) Průběh teplot a tlaků: rozhraní: i e tepl.[c]: pd [Pa]: pd" [Pa]: Při vnější výpočtové teplotě dochází v kci ke kondenzaci vodní páry. Kond.zóna Hranice kondenzační zóny Kondenzující množství číslo levá [m] pravá vodní páry [kg/m2s] E-0009 Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788: Roční cyklus č. 1 V konstrukci nedochází během modelového roku ke kondenzaci. Obr Rozložení tlaků vodní páry v konstrukci 73

74 4) BR PROGRESS, s.r.o. Tyršova 733, Rakovník Standardní vybavení stavby na klíč zahrnuje: základy v rovinatém terénu hydroizolace základů provedená z pásů zajišťující ochranu před středním rizikem vlivu radonu z podloží nosný skelet Holz Systém s fasádním systémem s konečnou omítkou střešní konstrukce, buď trámový systém, nebo příhradové vazníky (dle typu domu) střešní okna Velux GZL, lemování hliníkové plastová okna bílá a vchodové plastové dveře bílé s U = 1,1 W.m -2.K -1 (pětikomorový profil) střešní krytina KM Beta Elegant, povrchová úprava (možno obměnit Tondach pálená krytina) doplňky střešního pláště tvořeny ze 2 ks tašek plastové odvětrávací - komplet a 1 ks tašky plastové anténní vnější parapety hliníkové, vnitřní plastové klempířské prvky titan-zinek balkon celodřevěný (smrk, borovice): trámy + dřevěný záklop + sloupkové nesoustružené zábradlí plochy vnitřních stěn tvoří sádrokartonové desky schodiště je dřevěné (smrk, borovice), bez podstupňů, zábradlí nesoustružené malby vnitřní jsou bílé vnitřní dveře plné, povrch folie s obložkovými zárubněmi ve variantách (SAPELI - Standard, PH Interiér) obklady a dlažba v hodnotě 250,- Kč/m 2 bez DPH ostatní podlahové krytiny (plovoucí podlaha, koberec) za 250,- Kč/m 2 elektroinstalace je tvořena měděnými izolovanými vodiči. Zásuvky a vypínače jsou standardní Classic bílé, světla zajišťuje stavebník, zásuvky v obytné místnosti 4 ks jednoduché, svět. vývody na místnost 1 ks, v kuchyni 2 vývody vodoinstalace je z plastových trubek vč. izolace kanalizace je vedena potrubím PVC není zahrnuto komínové těleso výstup do půdního prostoru přes víko, včetně schůdků palubkové pobití u okapu a přesahu štítů provedeny v rovině střešního pláště, vč. nátěru Impranal 74

75 Sanitární techniku tvoří: WC Lyra kombi včetně sedátka vana akr. Vagnerplast Nymfa bílá 1600 x 700 mm (v případě rohové Seléna bílá 1470 x 1000 x 430 mm) sprchový kout RONDO 90 PU + SKK P6 pearl umyvadlo Lyra 55 bílé + polosloup + sifon, umyvadlo Lyra 40 bílé baterie vanová páková Faris + příslušenství baterie sprchová páková Faris + příslušenství baterie umyvadlová stojánková Faris zahradní ventil 1 ks za kuchyňskou linkou, čistící kus 1 ks na stoupacím potrubí kanalizace digestoř napojena na el. proud, proj. dokumentace uvažuje filtrové provedení digestoře Vytápění domu: 1. skupina: domy Alfa a Beta elektrické přímotopy STIEBEL Eltron CAES nástěnné a elektrický bojler Dražice OKCE 160L svislý 2. skupina: domy Beta a Gama elektrokotel PROTHERM s otopnými tělesy Radik spodní napojení + ventily s termostatickými hlavicemi, včetně prostorového termostatu TP 60 bezdrátový, elektrický bojler Dražice OKCE 160L svislý Cena za 1 m 2 užitné plochy je Kč. BR PROGRESS i e Obr řez konstrukcí 75

76 Tab. 7.4a Tepelné vlastnosti konstrukce BR Progress Přes izolaci d λ (α) R Materiál (m) W.m -1.K -1 (m 2.K.W -1 ) Interiér / 8 0,1250 Sádrokarton 0,0125 0,220 0,0568 Parozábrana 0,0001 0,350 0,0003 OSB deska 0,0130 0,130 0,1000 Minerální izolace 0,1600 0,044 3,6364 OSB deska 0,0130 0,130 0,1000 Pěnový polystyren 0,0500 0,051 0,9804 Omítka 0,0065 0,100 0,0650 Exteriér / 23 0,0435 ΣR (m 2.K.W -1 ) 5,1073 U (W.m -2.K -1 ) 0,1958 Tab. 7.4b Tepelné vlastnosti konstrukce BR Progress Přes sloupek d λ (α) R Materiál (m) W.m -1.K -1 (m 2.K.W -1 ) Interiér / 8 0,1250 Sádrokarton 0,0125 0,220 0,0568 Parozábrana 0,0001 0,350 0,0003 OSB deska 0,0130 0,130 0,1000 SM sloupek 0,1600 0,180 0,8889 OSB deska 0,0130 0,130 0,1000 Pěnový polystyren 0,0500 0,051 0,9804 Omítka 0,0065 0,100 0,0650 Exteriér / 23 0,0435 ΣR (m 2.K.W -1 ) 2,3599 U (W.m -2.K -1 ) 0,4238 Tab. 7.4c Tepelné vlastnosti konstrukce Vážený průměr U 0,219 W.m -2.K -1 Výrobcem deklarované U 0,210 W.m -2.K -1 76

77 Difúze vodní páry při vnější výpočtové teplotě dle ČSN : (bez vlivu zabudované vlhkosti) Průběh teplot a tlaků: rozhraní: i e tepl.[c]: pd [Pa]: pd" [Pa]: Při vnější výpočtové teplotě dochází v kci ke kondenzaci vodní páry. Kond.zóna Hranice kondenzační zóny Kondenzující množství číslo levá [m] pravá vodní páry [kg/m2s] E-0009 Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788: Roční cyklus č. 1 V konstrukci nedochází během modelového roku ke kondenzaci. Obr Rozložení tlaků vodní páry v konstrukci 77

78 5) Certiko s.r.o., Nová , Kostelec na Hané Standardní vybavení rodinných domů firmy CERTIKO s.r.o. Dodávka domu od firmy má charakter horní stavby na klientem připravenou základovou desku s izolací firma postaví kompletní stavbu, kterou připojí na připravené vývody elektřiny, vody a kanalizace. V dodávce nejsou žádné práce mimo interiér domu, ani vyřizování žádostí o odběry energií. Projektová dokumentace (k typovým domům bez úprav) je v ceně domu na klíč. Jedná se o dokumentaci pro stavební povolení, obsahující: 4x venkovní pohledy, 1x barevné řešení, 2x půdorysy, 1x řez, výkres základů normovaných pro ideální terén, výkres krovu, prostupy, vývody sítí v základové desce, schéma vnitřní - elektroinstalace, vody a kanalizace, technickou zprávu. Neobsahuje osazení stavby do terénu a schéma připojení na inženýrské sítě. Termín dodání typové projektové dokumentace beze změn je do 14 dní od složení zálohy. Pro účely územního řízení je možné dodat studii typového domu v rozsahu potřebném pro tento účel, včetně technické zprávy a zakreslení stavby do geometrického plánku klienta. K netypovým domům a domům s úpravami se doba dodání dokumentace pohybuje cca 60 dní od dodání podkladů, cena je individuální. Kostra domu je sestavena ze samostatných hranolů smrkového dřeva různých velikostí, samonosná, impregnovaná. U všech typů domů je použit stejný systém montáže. Nejedná se o panelový systém, ale o tzv. skeletovou konstrukci, která se vyznačuje robustností jednotlivých montážních prvků a která celkově tvoří velmi pevné jádro domu. Venkovní přiznané dřevěné prvky jsou standardně napouštěny finskými lazurami, čímž se dosáhne perfektní ochrany dřeva při zachování jeho kresby. Obvodový plášť Vnější část jejím základem je dřevoštěpková deska 12 mm, fasádní termosystém (50mm) s akrylátovou omítkou (viz řez stěnou). Fasáda každého RD může být doplněna plochami kolem oken v jiné barvě. Vnitřní část konstrukce je vyplněna tepelnou izolací Izover a zaklopena sádrokartonem, zakončena bílou malbou přímo nebo přes strukturovanou tapetu. Střecha - taška pálená v režné barvě se suchým hřebenem (TONDACH Románská 12 nebo s dotykovou fólií. Ve standardním vybavení jsou veškeré doplňky střešní krytiny, jako krajové a větrací tašky, sněhové zachytávače nebo větrací lišty. 78

79 Standardně nejsou dodány stožáry na antény a hromosvody. U všech typových domů používáme stejný druh střešní krytiny. Okapový systém - ve standardní ceně jsou pozinkované střešní žlaby, svody a ostatní klempířské prvky. Podhledy - dřevěné (smrkové) palubky s nátěrem v barvě jsou u většiny typů domů se sedlovými střechami namontovány z vrchní části konců krovů. Konce krovů jsou tedy přiznané a tvoří velmi efektní a výrazný detail. U RD typu bungalov jsou palubky na podhledech montovány ze spodní části a nejsou zde tedy přiznávány prvky střešní konstrukce. Výplně venkovních otvorů Okna a vchodové dveře v základní ceně jsou plastové, bílé, z profilů Schüco, sklo U = 1,1 W.m -2.K -1, včetně bílých meziskelních příček. Okna v obytných místnostech jsou vybaveny mikroventilací. Venkovní a vnitřní parapety - Venkovní - bílá barva. Vnitřní laminovaná deska v různých barvách. Vnitřní konstrukce příčky, stropy, obvodové stěny Profily, sádrokarton 12,5mm, doplňky - KNAUF. Zakončení bílou malbou na sádrokarton. Elektroinstalace - dodávka dle typového projektu, standardní počet zásuvek a vypínačů (bílá barva ABB Tango), rozvody TV signálu, vývod na domácí telefon. Dodávka neobsahuje hromosvod a anténu. Vodoinstalace - Základní rozvody vody a kanalizace v plastu. Topení - dle velikosti RD (RD do 130m2 zastavěné plochy a veškeré přízemní bungalovy - jsou navrženy s elektrickými přímotopnými panely), na přání klienta lze dodat s jiným vytápěním, např. s elektrickým podlahovým topením, topením s rozvodem vody a deskovými radiátory, rozvody teplého vzduchu od budoucího krbu atd. Pro RD není zajištěno plynové vedení ani plynové přípojky včetně jejich projektů. Vnitřní dveře dveře + obložkové zárubně dýhované v provedení buk, dub, olše (barvu, typ a kování upřesňuje klient). Dveře jsou ve standardu všechny v plném neproskleném provedení. Schodiště - samonosné otevřené provedení, materiál borová, nebo buková spárovka, povrchová úprava - bezbarvý lak. Zábradlí jednoduché. Sanitární zařízení - Množství prvků sanitárního vybavení se řídí typem jednotlivých typů domů. 79

80 Keramika bílá ve standardním vybavení JIKA - LYRA, WC kombi - bílá barva. Baterie pákové RAF - chrom, vana přímá akrylátová (platí u všech typů RD). Keramické obklady Koupelny (do výše 215cm), WC 120 cm (za toaletou a umyvadlem), dále dle dohody. Materiál je započten v cenách do 300 Kč/m2 (obklady i dlažby). Podlahy Podkroví - podlahová konstrukce RD protihluková (podlahové desky Orsil TP 20mm+40mm), samonivelační litá betonová podlaha + podlahová krytina. Přízemí tepelná izolace PSB 25/80mm + samonivelační litá betonová podlaha + podlahová krytina. Keramické dlažby - koupelny, WC, chodba, technická místnost - v cenách do 300 Kč/m 2. Laminátové plovoucí podlahy systém EUROCLIK - veškeré ložnice, obývací pokoj, kuchyně. Komín je v ceně domu na klíč (mimo řady FIRST a Basic), provedení nerez dvojplášť, průměr 160 mm, nadstřešní část měděná. Cena za 1 m 2 užitné plochy je Kč. CERTIKO i e Obr řez konstrukcí 80

81 Tab. 7.5a Tepelné vlastnosti konstrukce Certiko Přes izolaci d λ (α) R Materiál (m) W.m -1.K -1 (m 2.K.W -1 ) Interiér / 8 0,1250 Sádrokarton 0,0125 0,220 0,0568 Parozábrana 0,0001 0,350 0,0003 Vzduchová mezera 0,0800 0,588 0,1361 Minerální izolace 0,1000 0,044 2,2727 Vzduchová mezera 0,0400 0,294 0,1361 OSB deska 0,0120 0,130 0,0923 Pěnový polystyren 0,0500 0,051 0,9804 Omítka 0,0050 0,100 0,0500 Exteriér / 23 0,0435 ΣR (m 2.K.W -1 ) 3,8931 U (W.m -2.K -1 ) 0,2569 Tab. 7.5b Tepelné vlastnosti konstrukce Certiko Přes sloupek d λ (α) R Materiál (m) W.m -1.K -1 (m 2.K.W -1 ) Interiér / 8 0,1250 Sádrokarton 0,0125 0,220 0,0568 Parozábrana 0,0001 0,350 0,0003 Vzduchová mezera 0,0800 0,588 0,1361 SM sloupek 0,1400 0,180 0,7778 OSB deska 0,0120 0,130 0,0923 Pěnový polystyren 0,0500 0,051 0,9804 Omítka 0,0050 0,100 0,0500 Exteriér / 23 0,0435 ΣR (m 2.K.W -1 ) 2,2621 U (W.m -2.K -1 ) 0,4421 Tab. 7.5c Tepelné vlastnosti konstrukce Vážený průměr U 0,270 W.m -2.K -1 Výrobcem deklarované U 0,239 W.m -2.K -1 81

82 Difúze vodní páry při vnější výpočtové teplotě dle ČSN : (bez vlivu zabudované vlhkosti) Průběh teplot a tlaků: rozhraní: i e tepl.[c]: pd [Pa]: pd" [Pa]: Při vnější výpočtové teplotě dochází v kci ke kondenzaci vodní páry. Kond.zóna Hranice kondenzační zóny Kondenzující množství číslo levá [m] pravá vodní páry [kg/m2s] E-0009 Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788: Roční cyklus č. 1 V konstrukci nedochází během modelového roku ke kondenzaci. Obr Rozložení tlaků vodní páry v konstrukci 82

83 6) Firma LINEA HOME s.r.o., Zelinářská 297/ Plzeň Rozsah vybavení firma neuvádí. Cena za 1 m 2 užitné plochy je Kč. LINEA PLZEŇ i e Obr řez konstrukcí 83

84 Tab. 7.6a Tepelné vlastnosti konstrukce Linea Plzeň Přes izolaci d λ (α) R Materiál (m) W.m -1.K -1 (m 2.K.W -1 ) Interiér / 8 0,1250 Sádrokarton 0,0125 0,220 0,0568 Dřevotříska 0,0120 0,110 0,1091 Parozábrana 0,0001 0,350 0,0003 Minerální izolace 0,1600 0,040 4,0000 INTHERMO 0,0600 0,050 1,2000 Omítka 0,0070 0,100 0,0700 Exteriér / 23 0,0435 ΣR (m 2.K.W -1 ) 5,6047 U (W.m -2.K -1 ) 0,1784 Tab. 7.6b Tepelné vlastnosti konstrukce Linea Plzeň Přes sloupek d λ (α) R Materiál (m) W.m -1.K -1 (m 2.K.W -1 ) Interiér / 8 0,1250 Sádrokarton 0,0125 0,220 0,0568 Dřevotříska 0,0120 0,110 0,1091 Parozábrana 0,0001 0,350 0,0003 SM sloupek (tl. 60 mm) 0,1600 0,180 0,8889 INTHERMO 0,0600 0,050 1,2000 Omítka 0,0070 0,100 0,0700 Exteriér / 23 0,0435 ΣR (m 2.K.W -1 ) 2,4936 U (W.m -2.K -1 ) 0,4010 Tab. 7.6c Tepelné vlastnosti konstrukce Vážený průměr U 0,201 W.m -2.K -1 Výrobcem deklarované U 0,248 W.m -2.K -1 84

85 Difúze vodní páry při vnější výpočtové teplotě dle ČSN : (bez vlivu zabudované vlhkosti) Průběh teplot a tlaků: rozhraní: i e tepl.[c]: pd [Pa]: pd" [Pa]: Při vnější výpočtové teplotě nedochází v kci ke kondenzaci vodní páry. Množství difundující vodní páry Gd : 2.048E-0008 kg/m2s Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788: Roční cyklus č. 1 V konstrukci nedochází během modelového roku ke kondenzaci. Obr Rozložení tlaků vodní páry v konstrukci 85

86 7) Magenta production, s.r.o., výrobní útvar: Nový Hrozenkov Cena provedení na klíč zahrnuje: projektovou dílenskou dokumentaci autorizovanou statiku, dopravu na staveniště po celé ČR stavební lešení montážní jeřáb montáž celé stavby a všech dodaných dílů kompletní výrobu všech stavebních dílců (zvenku zateplovací systém ukončen finální omítkou dle výběru, zevnitř sádrokarton 12,5mm) elektrické rozvody včetně krabic plastová okna (barva a provedení dle výběru) U = 1,1 W.m -2.K -1 vchodové dveře (bezpečnostní, v plastu, barva a provedení dle výběru) vnější parapety konečnou povrchovou úpravu pohledových částí krovu a ostatních dřevěných prvků (balkony, zimní zahrady apod.) akrylátovým lazurovacím lakem nanášeným vysokotlakým nástřikem (zn. Sayerlack) střešní krytinu a klempířské práce (Bramac, Lindab) - střešní okna včetně lemování (Velux, Fakro) vnitřní parapety rozvody elektřiny včetně spínačů, zásuvek a rozvaděče rozvody topení, vody, odpadů včetně teplovodního kotle a ohřívače vody (bez zařizovacích předmětů) Cena za 1 m 2 užitné plochy je Kč. MAGENTA i e Obr řez konstrukcí 86

87 Tab. 7.7a Tepelné vlastnosti konstrukce Magenta Přes izolaci d λ (α) R Materiál (m) W.m -1.K -1 (m 2.K.W -1 ) Interiér / 8 0,1250 Sádrokarton 0,0125 0,220 0,0568 Parozábrana 0,0001 0,350 0,0003 Dřevotříska 0,0130 0,110 0,1182 Minerální izolace 0,1400 0,044 3,1818 Dřevotříska 0,0130 0,110 0,1182 Pěnový polystyren 0,0600 0,051 1,1765 Omítka 0,0070 0,100 0,0700 Exteriér / 23 0,0435 ΣR (m 2.K.W -1 ) 4,8902 U (W.m -2.K -1 ) 0,2045 Tab. 7.7b Tepelné vlastnosti konstrukce Magenta Přes sloupek d λ (α) R Materiál (m) W.m -1.K -1 (m 2.K.W -1 ) Interiér / 8 0,1250 Sádrokarton 0,0125 0,220 0,0568 Parozábrana 0,0001 0,350 0,0003 Dřevotříska 0,0130 0,110 0,1182 SM sloupek (tl. 60 mm) 0,1400 0,180 0,7778 Dřevotříska 0,0130 0,110 0,1182 Pěnový polystyren 0,0600 0,051 1,1765 Omítka 0,0070 0,100 0,0700 Exteriér / 23 0,0435 ΣR (m 2.K.W -1 ) 2,4862 U (W.m -2.K -1 ) 0,4022 Tab. 7.7c Tepelné vlastnosti konstrukce Vážený průměr U 0,224 W.m -2.K -1 Výrobcem deklarované U 0,256 W.m -2.K -1 87

88 Difúze vodní páry při vnější výpočtové teplotě dle ČSN : (bez vlivu zabudované vlhkosti) Průběh teplot a tlaků: rozhraní: i e tepl.[c]: pd [Pa]: pd" [Pa]: Při vnější výpočtové teplotě nedochází v kci ke kondenzaci vodní páry. Množství difundující vodní páry Gd : 1.694E-0008 kg/m2s Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788: Roční cyklus č. 1 V konstrukci nedochází během modelového roku ke kondenzaci. Obr Rozložení tlaků vodní páry v konstrukci 88

89 8) MORAVIA WOOD s.r.o. Na Sedlácích 1613, Šenov u Ostravy Cena na klíč zahrnuje: Projekt Kompletní projektová dokumentace nadzákladové části domu ke stavebnímu povolení. Obvodové stěny Základem konstrukce sendvičového panelu je masivní tepelně zaizolovaný impregnovaný dřevěný rám. Izolaci tvoří 170 mm minerální vlny. Izolace je ze strany interiéru oddělena parozábranou. Příčky Příčky tvoří nosný zaizolovaný impregnovaný dřevěný rám, z obou stran ztužený OSB deskou. Izolaci tvoří 100 mm minerální vlny. Na OSB desku je kotven sádrokarton, následuje malba. Stropy Nosnou konstrukci stropů tvoří dřevěné nepohledové impregnované hranoly. Ze spodní strany kryté OSB deskou. Izolaci stropů tvoří minerální vlna 100 mm. Na OSB desku je ze strany podhledu kotven sádrokarton, následuje malba. Z vrchní strany jsou vytvořeny podlahy z dřevotřískových desek, položen koberec. Krov Krovy tvoří imperegnované dřevěné hranoly, krov je opatřen difúzní fólií. V případě typů bungalow jsou krovy vytvořeny pomocí vazníků. Vstup do prostoru krovů je umožněn stahovacími schody. Krov je tepelně odizolován od obytné části minerální vlnou tl. 160 mm. Střešní krytina Střešní krytinu tvoří betonové tašky KM BETA s povrchovou úpravou a v barvě dle aktuálního katalogu KM BETA a přání zákazníka. Podlahy Nosnou část podlah tvoří dřevěné hranolky, mezi nimiž je uložena tepelná izolace. Na hranolky osazena dřevotřísková deska, položen koberec. V případě, že konečnou úpravou povrchu podlahy je dlažba, je na základovou desku uložena tepelná izolaci a provedena betonová mazanina. Žlaby, svody, parapety Veškeré klempířské výrobky jsou provedeny ve standardu z pozinkovaného plechu. 89

90 Úpravy povrchů Veškeré povrchy interiéru jsou provedeny v sádrokartonu, možno provést dřevěné obklady. Vnější povrchy jsou ve standardu opatřeny štukovou omítkou, po dohodě možno aplikovat drásanou nebo škrábanou probarvenou omítku nebo dřevěný obklad. Schodiště Dřevěné schodiště opláštěné OSB deskou, sádrokartonem, nášlapné stupně pokryty kobercem. Zábradlí je dřevěné, opatřeno madlem. Okna a vnější dveře Okna, vchodové dveře, lodžiové dveře a dveře na terasu jsou ve standardu plastové v bílém provedení, zasklení izolační dvojsklo, U = 1,4 W.m -2.K -1 Vnitřní dveře Obložkové zárubně fóliové v barvě dřeva, dveřní křídlo rovněž fóliové v barvě dřeva značky Sapeli. Obklady V koupelně jsou ve standardu provedeny obklady do výšky 1500 mm, dle vlastního výběru v ceně 200,- Kč/m 2. Dlažby Keramické dlažby jsou provedeny v zádveří, kuchyni, WC, koupelně, na balkoně dle vlastního výběru v ceně 250,- Kč/m 2. Malby a nátěry Sádrokartonové povrchy stěn jsou opatřeny dvakrát nátěrem v bílé barvě. Dřevěné povrchy jsou impregnovány a natřeny lazurovacím nátěrem Luxol v odstínu dle vlastního výběru. Úpravy podlah V obytných místnostech jsou položeny koberce v ceně 100,- Kč/m 2. Zařizovací předměty Dodávka obsahuje následující zařizovací předměty: Umyvadlo keramické bílé + stojánková páková baterie s keramickým jádrem, vana, WC kombi s keramickou nádržkou, vanová baterie páková s keramickým jádrem. Vytápění Vytápění zajišťuje turbokotel s odvodem zplodin nad střechu, rozvody topení jsou v měděných trubkách vedených v kanálcích v podlaze. Deskové plechové radiátory. 90

91 Vodoinstalace, odpady Veškeré rozvody vody v objektu jsou v plastu. Přívody k bateriím, WC jsou ukončeny rohovým ventilem, přívod pro pračku ukončen pračkovým ventilem, odvod odpadu z pračky přes pračkový sifon. Veškeré rozvody vody a odpadů jsou vedeny ve stěně. Elektroinstalace Veškeré rozvody elektroinstalace jsou provedeny v mědi. Rozvody o napětí 220 V. Hlavní rozvaděč, který obsahuje zásuvku na 380V, je umístěn v zádveří. Vypínače, zásuvky jsou v provedení bílém. Rozvody zahrnují telefonní a televizní zásuvku. Zvonek osazen v hale. Provedení včetně revizní zprávy. Cena za 1 m 2 užitné plochy je Kč. MORAVIA WOOD PANEL i e Obr řez konstrukcí 91

92 Tab. 7.8a Tepelné vlastnosti konstrukce Moravia Wood panel Přes izolaci d λ (α) R Materiál (m) W.m -1.K -1 (m 2.K.W -1 ) Interiér / 8 0,1250 Sádrokarton 0,0125 0,220 0,0568 Vzduchová mezera 0,0280 0,147 0,1905 Parozábrana 0,0001 0,350 0,0003 Minerální izolace 0,0500 0,044 1,1364 Minerální izolace 0,1200 0,044 2,7273 OSB deska 0,0120 0,130 0,0923 Srubová konstrukce 0,0280 0,180 0,1556 Exteriér / 23 0,0435 ΣR (m 2.K.W -1 ) 4,5276 U (W.m -2.K -1 ) 0,2209 Tab. 7.8b Tepelné vlastnosti konstrukce Moravia Wood panel Přes sloupek d λ (α) R Materiál (m) W.m -1.K -1 (m 2.K.W -1 ) Interiér / 8 0,1250 Sádrokarton 0,0125 0,220 0,0568 Vzduchová mezera 0,0280 0,147 0,1905 Parozábrana 0,0001 0,350 0,0003 Minerální izolace 0,0500 0,044 1,1364 SM sloupek tl. 60 mm 0,1200 0,180 0,6667 OSB deska 0,0120 0,130 0,0923 Srubová konstrukce 0,0280 0,180 0,1556 Exteriér / 23 0,0435 ΣR (m 2.K.W -1 ) 2,4670 U (W.m -2.K -1 ) 0,4054 Tab. 7.8c Tepelné vlastnosti konstrukce Vážený průměr U 0,239 W.m -2.K -1 Výrobcem deklarované U 0,263 W.m -2.K -1 92

93 Difúze vodní páry při vnější výpočtové teplotě dle ČSN : (bez vlivu zabudované vlhkosti) Průběh teplot a tlaků: rozhraní: i e tepl.[c]: pd [Pa]: pd" [Pa]: Při vnější výpočtové teplotě dochází v kci ke kondenzaci vodní páry. Kond.zóna Hranice kondenzační zóny Kondenzující množství číslo levá [m] pravá vodní páry [kg/m2s] E-0008 Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788: Roční cyklus č. 1 V konstrukci dochází během modelového roku ke kondenzaci. Kondenzační zóna č. 1 Hranice kondenzační zóny Akt.kond./vypař. Akumul.vlhkost Měsíc levá [m] pravá Gc [kg/m2s] Ma [kg/m2] E E E E E E E E Na konci modelového roku je zóna suchá. 93

94 Obr Rozložení tlaků vodní páry v konstrukci Obr.7.24 Aktuální míra kondenzace a odparu vodní páry 94

95 9) MPK,v.o.s., Plzeňská 1460 Varnsdorf Obsah dodávky na klíč: Konstrukce domu je zhotovena ze systému K-Kontrol. Je to systém samonosných panelů, zhotovený ze dvou desek OSB a izolační výplně stabilizovaného samozhášivého polystyrenu. Tímto systémem je řešena stěnová a střešní konstrukce, stropy RD jsou tvořeny trámovou konstrukcí s kročejovou izolací a podlahou z OSB desek. Okna a vnější dveře dodává společnost SAMAT Okna jsou plastová z 5.komorového profilu KBE s koeficientem prostupu tepla U = 1,1 W.m -2 K -1 a s mikroventilací. Na výběr je mnoho barev rámů, několik typů výplní dveří a úprav skel. Střešní krytina na výběr je základní sortiment krytin od tří výrobců. Jsou to pálené tašky Tondach, švédská plechová poplastovaná krytina od společnosti LEGOS a vláknocementové tašky CEMBRIT. K těmto krytinám je samozřejmě dodáváno i originální příslušenství a průchozí, větrací či jiné prvky. Pod všemi krytinami je položena podkladní hydroizolační folie a zhotoveno laťování pro zhotovení střešní krytiny. Prvky oplechování střechy a okapy jsou dodávány v barvě krytiny nebo na přání zákazníka z TiZn či Cu plechu. Komín dodává společnost společnost Schiedel, jedná se o systém UNI***plus, dimenzovaný dle velikosti RD a počtu spotřebičů. Fasáda tu tvoří fasádní zateplovací systém značky RELIUS od firmy DEGUSSA, která je předním evropským výrobcem stavebních hmot. Na výběr je nepřeberné množství barev a několik typů zrnitosti a druhu omítky. Dřevěné prvky fasády, které tvoří smrkové nebo borovicové palubky jsou taktéž opatřeny ochrannými barevnými nátěry RELIUS. Vnitřní podlahy jsou od společnosti Kronotex a jedná se o plovoucí laminátové podlahy německého výrobce. V základní dodávce je přes 20 druhů designu a barev dřeva. Vnitřní dveře zde je na výběr série Standard od společnosti SAPELI z ČR nebo série Prima a Bravo od německého výrobce MODERNE BAUELEMNTE. V obou případech jde o dveře s 95

96 obložkovými zárubněmi s vnější dýhou a voštinovou výplní, u společnosti MB je pak výplň dveří tvořena dřevovláknitou vložkou. Obklady a dlažby dodává ze základních řad sortimentu společnosti LASSERSBERGER, a to z jejich českých výroben. V základním výběru je přes 20 programů obkladů a dlažeb s výběrem více než 50 barev. V případě požadavku dodáme vše z kompletního sortimentu této společnosti. Sanitární keramika zde je na výběr mezi keramikou KOLO společnosti Sanitec, dále pak TEIKO a RAVAK z ČR. U všech výrobců je na výběr několik typů van, záchodů, umyvadel, sprchových koutů a další keramiky. Všichni též dodávají koupelnový nábytek který je také možné objednat. Zásuvky a vypínače dodává elektromateriál od výrobců ABB - série Classic, Swing, Tango, Element, Time a SCHNEIDER - Merlin Gerin - série Unica Basic a Colors. Tyto řady jsou ve standardu a je možné vybírat z velkého množství barev. Cena za 1 m 2 užitné plochy je Kč. MPK i e Obr řez konstrukcí 96

97 Tab. 7.9a Tepelné vlastnosti konstrukce MPK Přes izolaci d λ (α) R Materiál (m) W.m -1.K -1 (m 2.K.W -1 ) Interiér / 8 0,1250 Sádrokarton 0,0125 0,220 0,0568 Parozábrana 0,0001 0,350 0,0003 OSB deska 0,0120 0,130 0,0923 Pěnový polystyren 0,2010 0,044 4,5682 OSB deska 0,0120 0,130 0,0923 Omítka 0,0070 0,100 0,0700 Exteriér / 23 0,0435 ΣR (m 2.K.W -1 ) 5,0484 U (W.m -2.K -1 ) 0,1981 Tab. 7.9b Tepelné vlastnosti konstrukce Vážený průměr U 0,198 W.m -2.K -1 Výrobcem deklarované U 0,173 W.m -2.K -1 Difúze vodní páry při vnější výpočtové teplotě dle ČSN : (bez vlivu zabudované vlhkosti) Průběh teplot a tlaků: rozhraní: i e tepl.[c]: pd [Pa]: pd" [Pa]: Při vnější výpočtové teplotě dochází v kci ke kondenzaci vodní páry. Kond.zóna Hranice kondenzační zóny Kondenzující množství číslo levá [m] pravá vodní páry [kg/m2s] E-0009 Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788: Roční cyklus č. 1 V konstrukci dochází během modelového roku ke kondenzaci. Kondenzační zóna č. 1 Hranice kondenzační zóny Akt.kond./vypař. Akumul.vlhkost Měsíc levá [m] pravá Gc [kg/m2s] Ma [kg/m2] E E Na konci modelového roku je zóna suchá. 97

98 Obr Rozložení tlaků vodní páry v konstrukci Obr Aktuální míra kondenzace a odparu vodní páry 98

99 10) MS HAUS s.r.o., Majerové 606/39a, Hradec Králové 11 Vybavení domů: Krytina je standardně navrhována z betonových tašek BRAMAC v červené, červenohnědé nebo černé barvě a typu Moravská Plus. Na přání je však možno použít i krytiny jiné. Žlaby a dešťové svody je možno provést ze všech obvyklých materiálů. Standardně jsou realizovány žlaby a dešťové svody plastové v barvě bílé, hnědé či měděné. Impregnace a nátěry. Všechny dřevěné konstrukce, které jsou ohrožovány povětrnostními vlivy, škůdci, houbami či plísněmi, jsou impregnovány a viditelné plochy povrchově upraveny vodou ředitelnými ekologickými nátěry. Výplně otvorů jsou standardně osazovány plastovými okny a dveřmi v bílé barvě s min. U = 1,1W.m -2 K -1. Nadstandardně je možno použít skla s ještě lepšími tepelněisolačními vlastnostmi, s bezpečnostní folií, protisluneční folií, mřížkami, různými barevnými designy, s okenicemi, roletami, žaluziemi atd. Stejně tak je možno zvolit dřevěná tzv. Eurookna v nejrůznějším provedení. Okna mohou být v provedení kombinovaném otevíravém a sklápěcím, ale i v neotevíravém pevném. Standardně jsou na terasy a balkony montovány balkónové dveře jednokřídlé či dvoukřídlé s větracím vyklápěním jednoho křídla. Za příplatek je možno dodat i dveře posuvné. Úpravy povrchů stěn a stropů jsou běžné neotíratelným nátěrem, natíratelnou tapetou Rauhfaser, ale i jinými za příplatek. V prostorách, kde je to nutné či na přání lze stěny opatřit různými obklady, keramickým počínaje, dřevěným či kamenným konče. Standardem při dodávkách na klíč je obklad koupelny ke stropu, WC do výšky 150 cm, kuchyňského zrcátka do 3 m 2 v cenové relaci do 250,- Kč/m 2. Úprava povrchů podlah. Podlahy v přízemí (bez podsklepení) jsou kladeny na izolaci proti zemní vlhkosti a tepelnou izolaci v min. tl. 8 cm. Podkladem pro nášlapnou vrstvu je cementový potěr nebo tuhé desky, dle konkrétního řešení. Podlahy dalších podlaží jsou kladeny na izolaci proti kročejovému hluku a mohou být tvořeny dlažbou, laminem, dřevěnými podlahami, např. parketami apod., koberci atd. Opět je standardní cenový limit v dodávkách na klíč omezen hranicí 250,- Kč/m 2. Při výběru dražšího materiálu jiného rozsahu a speciálního provedení je nutný doplatek. Elektroinstalace silnoproud - měděné kabelové rozvody v předem připravených flexibilních trubkách ve stěnách, zásuvky, vypínače a další potřebné ovladače, hlavní rozvaděč. Další požadavky jsou možné za příplatek. 99

100 Elektroinstalace slaboproud pro zvonek, telefon, anténní svod, jednoduše vytrubkováno, další dle přání zákazníka za doplatek. Zdravotechnika. Rozvody vody a kanalizace v plastu, chromované pákové baterie, max. 1000,- Kč/kus, keramické umyvadlo 600,- Kč/kus, akryl.vana 3500,- Kč/kus, sprchová vanička 3200,- Kč/kus, toaleta se spodní plastovou splachovací nádržkou 2200,- Kč/kus, vše v bílé barvě. Změny či jiné požadavky jsou možné za příplatek Topení. Ústřední topení s rozvody v plastu, plechové radiátory KORADO, ekvitermní regulace, tuzemský kotel na plyn do ,- Kč. Za příplatek je možné i jiné provedení, např. podlahové topení, zahraniční kotle, alternativní zdroje tepla sluneční kolektory a tepelná čerpadla atd.. Cena za 1 m 2 užitné plochy je Kč. MS HAUS i e Obr řez konstrukcí 100

101 Tab. 7.10a Tepelné vlastnosti konstrukce MS HAUS Přes izolaci d λ (α) R Materiál (m) W.m -1.K -1 (m 2.K.W -1 ) Interiér / 8 0,1250 Sádrokarton 0,0095 0,220 0,0432 Parozábrana 0,0001 0,350 0,0003 Dřevotříska 0,0160 0,110 0,1455 Minerální izolace 0,1600 0,044 3,6364 Dřevotříska 0,0160 0,110 0,1455 Pěnová ý polystyren 0,0400 0,510 0,0784 Omítka 0,0050 0,100 0,0500 Exteriér / 23 0,0435 ΣR (m 2.K.W -1 ) 4,2676 U (W.m -2.K -1 ) 0,2343 Tab. 7.10b Tepelné vlastnosti konstrukce MS HAUS Přes sloupek d λ (α) R Materiál (m) W.m -1.K -1 (m 2.K.W -1 ) Interiér / 8 0,1250 Sádrokarton 0,0095 0,220 0,0432 Parozábrana 0,0001 0,350 0,0003 Dřevotříska 0,0160 0,110 0,1455 SM sloupek tl. 60 mm 0,1600 0,180 0,8889 Dřevotříska 0,0160 0,110 0,1455 Pěnový polystyren 0,0400 0,510 0,0784 Omítka 0,0050 0,100 0,0500 Exteriér / 23 0,0435 ΣR (m 2.K.W -1 ) 1,5202 U (W.m -2.K -1 ) 0,6578 Tab. 7.10c Tepelné vlastnosti konstrukce Vážený průměr U 0,277 W.m -2.K -1 Výrobcem deklarované U 0,282 W.m -2.K

102 Difúze vodní páry při vnější výpočtové teplotě dle ČSN : (bez vlivu zabudované vlhkosti) Průběh teplot a tlaků: rozhraní: i e tepl.[c]: pd [Pa]: pd" [Pa]: Při vnější výpočtové teplotě nedochází v kci ke kondenzaci vodní páry. Množství difundující vodní páry Gd : 1.796E-0008 kg/m2s Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788: Roční cyklus č. 1 V konstrukci nedochází během modelového roku ke kondenzaci. Obr Rozložení tlaků vodní páry v konstrukci 102

103 11) PRINEX GROUP s.r.o., Nádražní 265, ODRY Cena stavby na klíč obsahuje: základové konstrukce dodávku a montáž nosných konstrukcí z fošen 40/140 mm, opláštění OSB/3 P+4D tl. 12 mm z vnější i vnitřní strany stropy z fošen 40/250, záklop z OSB/3 P+4D tl. 22 mm konstrukci krovu tepelné izolace svislých konstrukcí, stropu a krovu střešní krytinu ( taška betonová nebo pálená), vč. hromosvodu a klempířských výrobků okna, vstupní dveře, garážová vrata vnější zateplení, omítky, palubkové obklady, podhledy schodiště dodávku a montáž sádrokartonových příček a podhledů konstrukci podlah vč. tepelných izolací a nášlapných vrstev zdravotechnické instalace, zařizovací předměty, výtokové armatury elektroinstalace bez svítidel, vypínače a zásuvky ve standardním provedení ústřední vytápění vnitřní úpravy povrchů, malby, obklady vnitřní dveře Cena za 1 m 2 užitné plochy je Kč. PRINEX i e Obr řez konstrukcí 103

104 Tab. 7.11a Tepelné vlastnosti konstrukce PRINEX Přes izolaci d λ (α) R Materiál (m) W.m -1.K -1 (m 2.K.W -1 ) Interiér / 8 0,1250 Sádrokarton 0,0125 0,220 0,0568 Vzduchová mezera 0,0500 0,294 0,1701 OSB deska 0,0125 0,130 0,0962 Minerální izolace 0,1400 0,040 3,5000 OSB deska 0,0125 0,130 0,0962 Minerální izolace 0,1000 0,040 2,5000 Omítka 0,0050 0,100 0,0500 Exteriér / 23 0,0435 ΣR (m 2.K.W -1 ) 6,6377 U (W.m -2.K -1 ) 0,1507 Tab. 7.11b Tepelné vlastnosti konstrukce PRINEX Přes sloupek d λ (α) R Materiál (m) W.m -1.K -1 (m 2.K.W -1 ) Interiér / 8 0,1250 Sádrokarton 0,0125 0,220 0,0568 Vzduchová mezera 0,0500 0,294 0,1701 OSB deska 0,0125 0,130 0,0962 SM sloupek tl. 40 mm 0,1400 0,180 0,7778 OSB deska 0,0125 0,130 0,0962 Minerální izolace 0,1000 0,040 2,5000 Omítka 0,0050 0,100 0,0500 Exteriér / 23 0,0435 ΣR (m 2.K.W -1 ) 3,9154 U (W.m -2.K -1 ) 0,2554 Tab. 7.11c Tepelné vlastnosti konstrukce Vážený průměr U 0,161 W.m -2.K -1 Výrobcem deklarované U 0,172 W.m -2.K

105 Difúze vodní páry při vnější výpočtové teplotě dle ČSN : (bez vlivu zabudované vlhkosti) Průběh teplot a tlaků: rozhraní: i e tepl.[c]: pd [Pa]: pd" [Pa]: Při vnější výpočtové teplotě dochází v kci ke kondenzaci vodní páry. Kond.zóna Hranice kondenzační zóny Kondenzující množství číslo levá [m] pravá vodní páry [kg/m2s] E-0009 Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788: Roční cyklus č. 1 V konstrukci nedochází během modelového roku ke kondenzaci. Obr Rozložení tlaků vodní páry v konstrukci 105