Úloha 3 Sanace obvodové stěny dřevostavby (dynamický výpočet ve WUFI)

Transkript

1 ST2B Podklady pro cvčení Úloha 3 Sanace obvodové stěny dřevostavby (dynamcký výpočet ve WUFI) 1 Zadání Kaml Staněk, 04/2012 kaml.stanek@fsv.cvut.cz Majtel dřevostavby po 5 letech od dokončení zjstl, že stavební frma neprovedla v obvodové stěně fólvou parozábranu. Ta sce byla součást popsu skladby, ale grafcky ve výkresech vyznačená nebyla (vz Obrázek 1-1 a Obrázek 1-2). Stavba byla ještě v záruce, proto majtel zahájl se stavební frmou reklamační řízení. Frma chybu uznala a přzvaný specalsta navrhl následující sanační opatření. Sanační opatření: Bylo ustoupeno od demontáže nterérových SDK desek, což by sce umožnlo umístt fólovou parozábranu dle původního návrhu, ale znamenalo by to zároveň významný zásah do provozu domu. Namísto toho byla na veškeré vntřní povrchy navržena hydrozolační stěrka WEBER s valentní dfuzní tloušťkou 40 m. Z hledska provozu se jednalo o vymalování, což bylo únosné. Zároveň byla navržena perforace OSB desek pro urychlení vysychání skladby do exteréru (do větrané dutny). Opět se jedná o nenáročné opatření, které vyžaduje pouze demontáž jednotlvých polí prkenné fasády (vz Obrázek 1-3). Úkolem je: 1) vyhodnott vlhkostní chování obvodové stěny během nevyhovujícího 5letého provozu 2) zvolt vhodný čas (měsíc) po provedení sanačních prací vč. zdůvodnění 3) navrhnout formu a míru perforace OSB desek z hledska vlvu na rychlost vysychání a př zohlednění jejch statcké ztužující funkce pracnost (varantou je samozřejmě nulová perforace) 4) vyhodnott vlhkostní chování obvodové stěny po provedení sanace, tj. čas, za který přejde k- ce do vyhovujícího kvazstaconárního stavu (pravdelné roční kolísání vlhkost v povolených mezích). 1

2 Obrázek 1-1: Skladba navržené a provedené obvodové stěny (rozměry v cm). Obrázek 1-2: Realzace obvodové stěny. 2

3 Obrázek 1-3: Prkenný vnější plášť obvodové stěny. 2 Ekvvalentní faktor dfuzního odporu Systematcky se opakující nehomogenní prvky v materálové vrstvě můžeme do výpočtu zavést pomocí valentní dfuzní vodvost vrstvy δ (analoge k λ ), resp. jejího valentního dfuzního odporu μ. Pro hustotu dfuzního toku vodní páry homogenní materálovou vrstvou v ustáleném stavu platí g p p d [kg/(m 2 s)] (2.1) kde δ [kg/(m s Pa)] je součntel dfuzní vodvost materálu, p 1 a p 2 [Pa] jsou částečné tlaky vodní páry ve vzduchu pórového systému materálu na okrajích vrstvy a d [m] je její tloušťka. Uvažujme vrstvu obsahující dva materály. Nejprve zapíšeme valentní dfuzní vodvost jako vážený průměr dfuzních vodvostí přes plošné zastoupení jednotlvých materálů v charakterstckém výseku konstrukce A1 1 A2 2 A A [kg/(m 2 s)] (2.2) Pro součntel dfuzní vodvost materálu δ dále platí a [kg/(m s Pa)] (2.3) 3

4 kde δ a [kg/(m s Pa)] je dfuzní vodvost nehybného vzduchu, pro kterou za běžných podmínek platí δ a = 1, kg/(m s Pa) a μ [-] je faktor dfuzního odporu materálu. Dosadíme-l (2.3) do (2.2), obdržíme a a A1 A2 a A A [kg/(m s Pa)] (2.4) a po úpravě získáme valentní faktor dfuzního odporu nehomogenní materálové vrstvy jako A1 A2 A1 A2 [-] (2.5) a po zobecnění ve tvaru A A [-] (2.6) U fólových parozábran zadáváme jejch vlastnost po zabudování do konstrukce, tj. redukujeme jmenovtý faktor dfuzního odporu materálu 10 až 100 podle kvalty provedení. Podstatná je kvalta spojů (přesahy, lepení tmely a přelepení páskam), ale také ošetření prostupů apod. Předchozí postup uzavřený rovncem (2.5), resp. (2.6) můžeme použít pro výpočet valentního faktoru dfuzního odporu perforovaných OSB desek. Jednou z možností je navrtání desek v pravdelném rastru, jak ukazuje Obrázek 2-1. Obrázek 2-1: : Perforace OSB desek vrtaným kruhovým díram o průměru d v rozteč r. 4

5 3 Šíření vlhkost v k-c požadavky dle ČSN Pro stavební konstrukc, u které by zkondenzovaná vodní pára uvntř konstrukce v kg/(m 2 rok), mohla ohrozt její požadovanou funkc, nesmí dojít ke kondenzac vodní páry uvntř konstrukce. Ohrožením požadované funkce je obvykle podstatné zkrácení předpokládané žvotnost konstrukce, snížení vntřní povrchové teploty konstrukce vedoucí ke vznku plísní, objemové změny a výrazné zvýšení hmotnost konstrukce mmo rámec rezerv statckého výpočtu, zvýšení hmotnostní vlhkost materálu na úroveň způsobující jeho degradac. Zejména musí být respektovány podmínky pro uplatnění dřeva a/nebo materálů na báz dřeva ve stavebních konstrukcích. Pro jednoplášťovou střechu, konstrukc se zabudovaným dřevěným prvky, konstrukc s vnějším tepelně zolačním systémem nebo vnějším obkladem, popř. jnou obvodovou konstrukc s dfúzně málo propustným vnějším povrchovým vrstvam musí být roční množství zkondenzované vodní páry nžší než 0,10 kg/(m 2 rok) nebo 5 % plošné hmotnost materálu, ve kterém dochází ke kondenzac vodní páry, je-l jeho objemová hmotnost vyšší než 100 kg/m 3 ; pro materál s objemovou hmotností ρ 100 kg/ m 3 se použje 10 % jeho plošné hmotnost. Překročí-l za normových podmínek užívání rovnovážná hmotnostní vlhkost dřeva nebo materálu na báz dřeva 18 %, je požadovaná funkce konstrukce ohrožena. Ve stavební konstrukc s přpuštěnou omezenou kondenzací vodní páry uvntř konstrukce nesmí v roční blanc kondenzace a vypařování vodní páry zbýt žádné zkondenzované množství vodní páry, které by trvale zvyšovalo vlhkost konstrukce. Roční množství zkondenzované vodní páry uvntř konstrukce v kg/(m 2 rok) tedy musí být nžší než roční množství vypařtelné vodní páry uvntř konstrukce v kg/(m 2 rok). Je-l ve stavebních konstrukcích hodnocených dřevo a/nebo materály na báz dřeva, musí být navržena vhodná konstrukční opatření pro jejch ochranu před nepříznvým účnky vlhkost a provedena trvanlvá ochrana těchto materálů nejméně pro třídu ohrožení 2. 5