POZEMNÍ STAVITELSTVÍ III PŘEDSAZENÉ PROVĚTRÁVANÉ PLÁŠTĚ I. 2. přednáška ING. MILOŠ REHBERGER

Transkript

1 POZEMNÍ PŘEDSAZENÉ PROVĚTRÁVANÉ PLÁŠTĚ I 2. přednáška ING. MILOŠ REHBERGER Ústav stavitelství I, místn. č. 542, rehbemil@fa.cvut.cz

2 OBSAH PŘEDNÁŠKY: 1/ ÚVOD. 2/ TYPY A VÝVOJ OBVODOVÝCH PLÁŠŤŮ STAVEB. 3/ ŠÍŘENÍ TEPLA A VLHKOSTI VE STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍCH, HISTORICKÝ VÝVOJ TEPELNĚ-TECHNICKÝCH POŽADAVKŮ NA KONSTRUKCE OBVODOVÝCH PLÁŠŤŮ, TEPELNÉ MOSTY. TŘI JEDNODUCHÁ PRAVIDLA STAVEBNÍ FYZIKY. 4/ ZÁKLADNÍ PRINCIPY PROVĚTRÁVANÝCH FASÁD. CO JE A CO NENÍ PROVĚTRÁVANÁ FASÁDA? VÝHODY A NEVÝHODY PROVĚTRÁVANÝCH FASÁD. 5/ POŽÁRNÍ BEZPEČNOST PROVĚTRÁVANÝCH FASÁD. 6/ ZÁSADY SPRÁVNÉHO NÁVRHU PROVĚTRÁVANÝCH FASÁD. 7/ PŘÍKLADY STUDIÍ A ANALÝZ PROSTŘEDÍ PROVĚTRÁVANÝCH FASÁD.

3 Židovské muzeum Berlín, Daniel Libeskind, otevřeno září 2001 (Rheizink)

4 Dům bytové kultury, Věra Machoninová, 1981 (atmofix)

5 Technická univerzita Mnichov Otto Bock Science Center, Berlin

6 Lenbachhaus, Mnichov The Scottish Parliament Building, Holyrood - Edinburgh Museum am Dom, Würzburg

7 BB Centrum Praha 4 - Michle

8

9 D Ř E V O RD Myšlín, Aulík Fišer architekti, 2009

10 ARCHITEKTURA OKEN Hotel Royal Prague, Praha 8 - Karlín

11 O K N A & D V E Ř E Keystone, Praha 8 Karlín EM2N, 2010

12 TYPY OBVODOVÝCH PLÁŠŤŮ STAVEB - JEDNOVRSTVÁ HOMOGENNÍ KONSTRUKCE / KOMPAKTNÍ VRSTVENÁ KONSTRUKCE - SENDVIČOVÁ KONSTRUKCE KZS ETICS - VÍCEVRSTVÉ KONSTRUKCE S PROVĚTRÁVANOU MEZEROU - KONSTRUKCE S PŘIDANÝM VNĚJŠÍM PLÁŠTĚM - LEHKÝ OBVODOVÝ PLÁŠŤ NA METALICKO-CHEMICKÉ/ PŘÍRODNÍ BÁZI - DVOJITÁ FASÁDA - KLIMATICKÁ OBVODOVÁ STĚNA - AKTIVNÍ FOTO-VOLTAICKÉ FASÁDY - ZELENÉ VEGETAČNÍ FASÁDY

13 TROCHA HISTORIE - PRVNÍ REALIZACE SE VZDUCHOVOU MEZEROU MEZI DVĚMA VRSTVAMI ZDIVA/STĚNY - JIŽ U CIHELNÝCH ZDĚNÝCH STAVEB VE 40. LETECH 20. STOLETÍ, ALE BEZ NAPOJENÍ MEZERY NA VNĚJŠÍ PROSTŘEDÍ - PRINCIPY STAVEBNÍ FYZIKY NEBYLY JEŠTĚ ZNÁMY. - NAPOJENÍ VZDUCHOVÉ MEZERY NA VNĚJŠÍ PROSTŘEDÍ ZPRVU NEBYLO VÝSLEDKEM JEDNOZNAČNÉHO KONSENSU ARCHITEKTŮ A STAVEBNÍCH INŽENÝRŮ - NEMĚLO JASNOU PODPORU PŘEVAŽUJÍCÍCH BENEFITŮ OPROTI NEVÝHODÁM - PŘEDEVŠÍM V OBLASTI INVESTIČNÍCH NÁKLADŮ A ZVÝŠENÝCH PROSTOROVÝCH NÁROKŮ VYPLÝVAJÍCÍCH Z JEJÍHO UŽITÍ. - POSTUPNĚ BYLY ODKRÝVÁNY BENEFITY V OBLASTI OCHRANY KONSTRUKCE A TEPELNÉ IZOLACE PŘED PŘÍMOU PENETRACÍ VODY A VLHKOSTI VNĚJŠÍHO PROSTŘEDÍ (TEPELNÉ IZOLACE TZV. NOVÉHO TYPU JEŠTĚ NEBYLY CCA DO 70. LET 20. STOLETÍ - ROPNÁ KRIZE - ZCELA ZNÁMY). - NAKONEC BYLO POCHOPENO, ŽE PROVĚTRÁVANÉ OBKLADY FASÁD UMOŽŇUJÍ ODSTRANĚNÍ VLHKOSTI DÍKY POHYBU VZDUCHU V PROVĚTRÁVANÉ MEZEŘE A VLHKOSTI V PROVĚTRÁVANÉ MEZEŘE V TOMTO VZDUCHU ROZPTÝLENÉ.

14 TROCHA HISTORIE HISTORIE POZNÁNÍ PROCESŮ UVNITŘ PROVĚTRÁVANÉ MEZERY PŘINÁŠELA MNOHO POZNATKŮ Z RŮZNÝCH STRAN, KTERÉ BYLY MEZI SEBOU ČASTO V ROZPORU, ALE VŽDY POSUNULY POZNÁNÍ VPŘED, např.: - Studie v Belgii v 80. letech docházely k závěru, že provětrávaný obklad nepřináší žádný benefit prostupu tepla uvnitř mezery. - Studie z r.1982 naopak dokazovala, že užitím provětrávané mezery v konstrukci fasády lze dosáhnout až 35% redukci tepelné zátěže pro chlazení budovy. Dále tato studie prokazovala, že redukcí emisivity 0,9-0,4 uvnitř vzduchové mezery a současnou redukcí tloušťky provětrávané mezery lze dosáhnout až 50% redukce tepelné zátěže obvodovým pláštěm. - Např. u nás bylo dle ČSN z r.1977 možno v celkovém hodnocení konstrukce počítat s tzv. průměrnou hodnotou součinitele prostupu tepla s otevřenou vzduchovou vrstvou tedy konstrukce jako celku včetně (pozitivního) vlivu provětrávané mezery a obkladu. Tato norma dnes však již neplatí. Provětrávaná vzduchová mezera však své benefity v této oblasti stále má, jen se dnes již (bohužel) nezapočítávají do celkového hodnocení konstrukce z hlediska prostupu tepla.

15 TROCHA HISTORIE - VÝVOJ - KLASICKÉ OBVODOVÉ PLÁŠTĚ Z KUSOVÝCH STAVIV = TRADIČNÍ ZDĚNÉ KONSTRUKCE NA NAŠEM ÚZEMÍ OD 2. A 1. STOLETÍ PŘ. N. L. BUDOVÁNÍ HRADEB KELTSKÝCH OPPID Z NEOPROCOVANÉHO KAMENE (např. ZÁVIST, TŘÍSOV, apod..), DÁLE KAMENNÉ OBJEKTY Z OBDOBÍ VELKOMORAVSKÉ ŘÍŠE (9. STOLETÍ N. L.) - VÝVOJ TEPELNĚ IZOLAČNÍCH TVAROVEK KLASICKÉHO ZDIVA VE 2. POLOVINĚ 20. STOL. = POZNÁNÍ, ŽE TLOUŠŤKA ZDIVA NENÍ DÁNA POUZE HLEDISKEM STATICKÝM, ALE TAKÉ HLEDISKEM TEPELNÝM. - VRSTVENÉ KONSTRUKCE OBV. PLÁŠŤŮ KOMBINACE NOSNÉHO PLÁŠTĚ Z ÚNOSNÝCH, ALE TEPELNĚ VODIVÝCH MATERIÁLŮ, V KOMBINACI S PORÉZNÍMI MÉNĚ ÚNOSNÝMI TEPELNĚ IZOLUJÍCÍMI MATERIÁLY (např. nosný plášť z keramického zdiva s přizdívkou z pórobetonu např. štíty domů tzv. dvouletkové výstavby ). - KONTAKTNÍ VÍCEVRSTVÉ SYSTÉMY SKLÁDANÝCH OBVODOVÝCH PLÁŠŤŮ S VYUŽITÍM tzv. TEPELNÝCH IZOLACÍ NOVÉHO TYPU (po období ropné krize r.1973) NA ZÁPAD OD NAŠICH HRANIC (u nás spíše sci-fi). - ODVĚTRÁVANÉ KONSTRUKCE S MEZEROU NAPOJENOU NA VNĚJŠÍ PROSTŘEDÍ.

16 TROCHA HISTORIE - VÝVOJ VRSTVENÉ KONSTRUKCE OBV. PLÁŠŤŮ KOMBINACE NOSNÉHO PLÁŠTĚ Z ÚNOSNÝCH, ALE TEPELNĚ VODIVÝCH MATERIÁLŮ, V KOMBINACI S PORÉZNÍMI MÉNĚ ÚNOSNÝMI TEPELNĚ IZOLUJÍCÍMI MATERIÁLY (např. nosný plášť z keramického zdiva s přizdívkou z pórobetonu např. štíty domů tzv. dvouletkové výstavby ).

17 LEHKÝ DOTEK FYZIKY ŠÍŘENÍ TEPLA VE STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍCH VEDENÍM (KONDUKCÍ) TRANSPORT TEPELNÉ ENERGIE V PROSTŘEDÍ PEVNÝCH LÁTEK VE SMĚRU KLESAJÍCÍ TEPLOTY (SOUČINITEL TEPELNÉ VODIVOSTI). VALNÁ VĚTŠINA STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ. PROUDĚNÍM (KONVEKCÍ) PŘENOS TEPELNÉ ENERGIE V PROSTŘEDÍ KAPALIN A PLYNŮ POHYBEM ČÁSTIC ZÁKLADEM SDÍLENÍ TEPLA JE POHYB PROSTŘEDÍ, POHYB JE VŠAK OMEZEN = V DŮSLEDKU PŘIROZENÉHO TOKU JE INTENZITA VÝMĚNY TEPLA MALÁ NUCENÉ PROUDĚNÍ (KAPALINY/ČERPADLA, PLYNY/VENTILÁTORY). SPECIFICKÉ ČÁSTI VRSTVENÝCH STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ (např. VĚTRANÉ FASÁDY). SÁLÁNÍM (RADIACÍ) ELEKTROMAGNETICKÉ ZÁŘENÍ PŘENÁŠÍ TEPELNOU ENERGII (INFRAČERVENÉ ZÁŘENÍ) MEZI TĚLESY NEZÁVISLE NA TOM, ZDA JSOU ODDĚLENA VAKUEM NEBO LÁTKOVÝM PROSTŘEDÍM ZÁŘENÍ PROPOUŠTĚJÍCÍ. (POHLTIVOST, ODRAZIVOST, PROPUSTNOST). KIRCHHOFFŮV ZÁKON: POVRCH, KTERÝ DOBŘE VYZAŘUJE, TAKÉ DOBŘE POHLCUJE. PŘENOS TEPLA ZÁŘENÍM MEZI DVĚMA BLÍZKÝMI ROVNOBĚŽNÝMI STĚNAMI NASTÁVÁ JAK PŘÍMÝM, TAK ODRAŽENÝM ZÁŘENÍM, JSOU-LI PLOCHY STĚN STEJNĚ VELKÉ, VLIV ODRAŽENÉHO ZÁŘENÍ JE ZANEDBATELNÝ.

18 LEHKÝ DOTEK FYZIKY ŠÍŘENÍ VLHKOSTI VE STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍCH STAVEBNÍ MATERIÁLY SE V PRAXI NEVYSKYTUJÍ V SUCHÉM STAVU. VLHKOST JE DŮLEŽITÝM ČINITELEM OVLIVŇUJÍCÍM TEPELNĚ TECHNICKÉ VLASTNOSTI STAVEBNÍCH MATERIÁLŮ. VLHKOST STAVEBNÍCH MATERIÁLŮ DOSAHUJE PROMĚNLIVÝCH HODNOT. - VLHKOST VÝROBNÍ (POMĚRNĚ VYSOKÁ, ALE V KRÁTKÉM ČASOVÉM ÚSEKU) - USTÁLENÁ TRVALÁ/PRAKTICKÁ VLHKOST (VÝKYVY ZPŮSOBENÉ ROČNÍM OBDOBÍM, PROVOZEM OBJEKTU, INTENZITOU A ZPŮSOBEM VĚTRÁNÍ BUDOVY, APOD.) JE PRO STAVEBNÍ MATERIÁLY CHARAKTERISTICKÁ, JE NIŽŠÍ NEŽ VLHKOST VÝROBNÍ, ALE VYŠŠÍ NEŽ VLHKOST ROVNOVÁŽNÁ. - MAXIMÁLNÍ PŘÍPUSTNÁ VLHKOST / KRITICKÁ VLHKOST PŘI JEJÍM PŘEKROČENÍ MĚNÍ MATERIÁLY SVÉ VLASTNOSTI DO TÉ MÍRY, ŽE JEJICH POUŽITÍ JE NEVHODNÉ A NEBEZPEČNÉ. SORPCE: SCHOPNOST MATERIÁLU PŘIJÍMAT VLHKOST ZE VZDUCHU (VNITŘNÍHO I VNĚJŠÍHO) VLHKOST SOPRČNÍ (ZÁVISÍ I NA VLASTNOSTECH OKOLNÍHO VZDUCHU). PŘI SORPCI STAVEBNÍCH MATERIÁLŮ DOCHÁZÍ K UVOLŇOVÁNÍ TEPLA. KAPILÁRNÍ KONDENZACE: LÁTKA JE ZCELA NASYCENA VZDUŠNOU VLHKOSTÍ. ROVNOVÁŽNÁ SORPČNÍ VLHKOST: ZÁVISÍ NA TEPLOTĚ, RELATIVNÍ VLHKOSTI VZDUCHU A BAROMETRICKÉM TLAKU. DESORPCE: UVOLŇOVÁNÍ VLHKOSTI V DŮSLEDKU KLESAJÍCÍ VLHKOSTI VZDUCHU PŘI VYŠŠÍM ČÁSTEČNÉM TLAKU VODNÍ PÁRY V LÁTCE.

19 LEHKÝ DOTEK FYZIKY TEPELNÁ VODIVOST (SOUČINITEL TEP. VODIVOSTI λ(w/m.k)) NEJFREKVENTOVANĚJŠÍ VLASTNOST STAVEBNÍCH HMOT, ZÁVISLÁ NA OBJEMOVÉ HMOTNOSTI STAVEBNÍ HMOTY ČÍM VYŠŠÍ OBJEMOVÁ HMOTNOST, TÍM VYŠŠÍ TEPELNÁ VODIVOST VZTAH NOSNÝCH KONSTRUKCÍ A OBJEMOVÉ HMOTNOSTI. SOUČINITEL TEPELNÉ VODIVOSTI VÝRAZNĚ OVLIVŇUJE VLHKOST MATERIÁLU: SE ZVYŠUJÍCÍ SE VLHKOSTÍ HMOTY SE ZVYŠUJE I TEPELNÁ VODIVOST MATERIÁLU, DOCHÁZÍ K POKLESU TEPELNĚ IZOLAČNÍCH SCHOPNOSTÍ STAVEBNÍ KONSTRUKCE. SMĚR TEPELNÉHO TOKU V ANIZOTROPNÍCH LÁTKÁCH (LÁTKY, JEŽ MAJÍ ODLIŠNÉ USPOŘÁDÁNÍ VLÁKEN VE DVOU NA SEBE KOLMÝCH SMĚRECH např. VLÁKNITÉ IZOLACE, DŘEVO): SOUČINITEL TEPELNÉ VODIVOSTI JE MENŠÍ PŘI TEPELNÉM TOKU KOLMO NA VLÁKNA OPROTI SOUČINITELI TEPELNÉ VODIVOSTI PŘI TEPELNÉM TOKU ROVNOBĚŽNĚ S VLÁKNY. SOUČINITEL TEPELNÉ VODIVOSTI ROSTE SE STOUPAJÍCÍ TEPLOTOU, TENTO DĚJ PROBÍHÁ JAK PŘI ZVYŠOVÁNÍ KLADNÝCH TEPLOT, TAK PŘI SNIŽOVÁNÍ TEPLOT ZÁPORNÝCH. VÝRAZNĚJI SE TENTO JEV PROJEVUJE OKOLO TEPLOTY 0 o C (LED MÁ PŘIBLIŽNĚ 4X VĚTŠÍ TEPELNOU VODIVOST NEŽ VODA) SOUČINITEL TEPELNÉ VODIVOSTI VZRŮSTÁ S ROSTOUCÍ VLHKOSTÍ MATERIÁLU, ČÍMŽ ZÁROVEŇ KLESÁ VÝSLEDNÝ TEPELNÝ ODPOR KONSTRUKCE.

20 LEHKÝ DOTEK FYZIKY TEPELNÝ ODPOR KONSTRUKCE (R (m 2.K/W)): UDÁVÁ MÍRU ODPORU STAVEBNÍ KONSTRUKCE PROTI PRONIKÁNÍ TEPLA. VYJADŘUJE, JAKOU PLOCHOU KONSTRUKCE A PŘI JAKÉM ROZDÍLU TEPLOT NA JEJÍCH POVRŠÍCH DOJDE K PŘENOSU 1 WATTU, ČILI K PŘENOSU ENERGIE O VELIKOSTI 1 J ZA 1SEKUNDU. R = d/λ (m 2.K/W) d tloušťka (m), λ souč. tep. vodivosti (W/m.K) R = i=1 n d i /λ i = d 1 /λ 1 + d 2 /λ d n /λ n (m 2.K/W) SOUČINITEL PROSTUPU TEPLA (U (W/m 2.K)): U = 1/R (m 2.K/W) U N, POŽ/DOP (m 2.K/W)

21 LEHKÝ DOTEK FYZIKY HISTORICKÝ VÝVOJ TEPELNĚ TECHNICKÝCH POŽADAVKŮ NA KONSTRUKCE OBV. PLÁŠŤŮ - POŽADAVEK EKVIVALENTNÍ TLOUŠŤKY CIHELNÉHO ZDIVA TL.450MM 1. PLATNÁ NORMA U NÁS ČSN r.1964 JEJÍ VÝVOJ AŽ DO DNEŠNÍ DOBY: ČSN Část 1až4 1/ TERMINOLOGIE, 2/ POŽADAVKY, 3/ NÁVRHOVÉ HODNOTY VELIČIN, 4/ VÝPOČTOVÉ METODY

22 LEHKÝ DOTEK FYZIKY HISTORICKÝ VÝVOJ TEPELNĚ TECHNICKÝCH POŽADAVKŮ NA KONSTRUKCE OBV. PLÁŠŤŮ - VÝVOJ HODNOTY SOUČINITELE PROSTUPU TEPLA OBV. PLÁŠTĚ - VÝVOJ KRITÉRIA VNITŘNÍ POVRCHOVÉ TEPLOTY OBV. PLÁŠTĚ - PROBLEMATIKA PROVOZNÍ ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI NA KONCI 80. LET 20. STOLETÍ U NÁS POKUSY O ZATEPLOVÁNÍ PANELÁKŮ = NUTNOST SYSTÉMOVÝCH ZMĚN

23 LEHKÝ DOTEK FYZIKY DIFÚZE A KONDENZACE VODNÍCH PAR VE STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍCH DIFÚZE: PRŮCHOD VODNÍ PÁRY PÓROVITOU LÁTKOU ODDĚLUJÍCÍ DVĚ PROSTŘEDÍ S RŮZNÝMI PARCIÁLNÍMI TLAKY VODNÍCH PAR. GRADIENT TEPLOTY TOK TEPLA GRADIENT PARC. TLAKŮ PÁRY TOK PÁRY DIFUNDUJÍCÍ PÁRY SE POHYBUJÍ Z MÍST S VYŠŠÍM TLAKEM PÁRY DO MÍST S NIŽŠÍM TLAKEM PÁRY. STĚNOU, ODDĚLUJÍCÍ DVĚ VZDUCHOVÁ PROSTŘEDÍ (EXT. x INT.), SE PŘETLAČUJE DIFÚZNÍ VLHKOST Z PROSTŘEDÍ S VYŠŠÍM PARC. TLAKEM VODNÍ PÁRY (vyšší vlhkostí) DO PROSTŘEDÍ S NIŽŠÍM TLAKEM (nižší vlhkostí).

24 LEHKÝ DOTEK FYZIKY KONDENZACE PÁRY V KONSTRUKCI ROSNÝ BOD TEPLOTA ROSNÉHO BODU = TEPLOTA PŘI NÍŽ SE VZDUCH NÁSLEDKEM IZOBARICKÉHO OCHLAZOVÁNÍ STANE NASYCENÝM (ANIŽ BY MU BYLA DODÁVÁNA PÁRA ZVENČÍ). Při relativní vlhkosti menší než 100% je teplota rosného bodu vždy nižší než teplota vzduchu. Rozdíl mezi teplotou vzduchu a teplotou rosného bodu, je tím větší, čím je menší relativní vlhkost. PŘÍKLAD: PŘI SPRCHOVÁNÍ V KOUPELNĚ SE MĚNÍ TEPLOTA VZDUCHU (POUŽITÍM STUDENÉ VODY MŮŽE I KLESAT), ODPAREM VODY ROSTE VZDUŠNÁ VLHKOST STOUPÁ ROSNÝ BOD. JAKMILE ROSNÝ BOD DOSÁHNE TEPLOTY NĚJAKÉHO POVRCHU V MÍSTNOSTI, ZAČNE NA NĚM VODA KONDENZOVAT. LZE TO SLEDOVAT např. NA ZRCADLE, JEHOŽ TEPLOTA JE NIŽŠÍ NEŽ TEPLOTA ROSNÉHO BODU ZRCADLO SE ZAROSÍ. JAKMILE SE ZRCADLO ZAHŘEJE NA OKOLNÍ TEPLOTU (PŘESNĚJI NA TEPLOTU VYŠŠÍ NEŽ JE HODNOTA ROSNÉHO BODU), NEBO ČASTĚJI AŽ SE VLHKOST SNÍŽÍ, např. VYVĚTRÁNÍM, SRAŽENÁ VODNÍ PÁRA SE ODPAŘÍ.

25 LEHKÝ DOTEK FYZIKY HODNOCENÍ VLHKOSTNÍHO STAVU STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ DIFÚZNÍ KONSTANTY: - SOUČINITEL DIFÚZE VODNÍ PÁRY δ (s kg/s.m.pa) VYJADŘUJE SCHOPNOST MATERIÁLU PROPOUŠTĚT VODNÍ PÁRU DIFÚZÍ. ČÍM JE VYŠŠÍ, TÍM MATERIÁL SNÁZE PROPOUŠTÍ (DIFUNDUJE) VODNÍ PÁRU. (např.: VZDUCH 0,178x10-9, BETON 0,013x10-9, ZDIVO CP 0,031x10-9, PÓROBETON 0,063x10-9, DŘEVO 0,09x10-9, PPS 0,0028x10-9, MW 0,179x10-9 ) DIFÚZNÍ ODPOR R d TEPELNÝ ODPOR R PŘESTUP VLHKOSTI PŘESTUP TEPLA - FAKTOR DIFÚZNÍHO ODPORU Μ (-) VYJADŘUJE RELATIVNÍ SCHOPNOST MATERIÁLU PROPOUŠTĚT VODNÍ PÁRU DIFÚZÍ = POMĚR DIFÚZNÍHO ODPORU MATERIÁLU A DIFÚZNÍHO ODPORU VRSTVY VZDUCHU O TÉŽE TLOUŠŤCE PŘI DEFINOVANÝCH PODMÍNKÁCH. (např.: BETON 0,178 / 0,013 = 13,7 BETONOVÁ STĚNA TL. 200MM PROPOUŠTÍ 13,7x HŮŘE DIFUNDUJÍCÍ PÁRU NEŽ STEJNÁ VRSTVA VZDUCHU)

26 LEHKÝ DOTEK FYZIKY VLHKOST VZDUCHU V PRŮBĚHU ROKU ZÁVISÍ NA KLIMATICKÝCH PODMÍNKÁCH (RELATIVNÍ VLHKOST + TEPLOTA VZDUCHU) VENKOVNÍ VZDUCH: NEJVĚTŠÍ VLHKOST ČERVENEC (TEPLÝ VZDUCH PŘIJÍMÁ VÍCE VLHKOSTI NEŽ VZDUCH STUDENÝ). S KLESAJÍCÍ TEPLOTOU SE SNIŽUJE OBSAH PÁRY, ÚMĚRNĚ TOMU SE SNIŽUJE I ČÁSTEČNÝ TLAK VODNÍ PÁRY VE VENKOVNÍM VZDUCHU. PŘI RELATIVNĚ VYŠŠÍM ČÁSTEČNÉM TLAKU VODNÍ PÁRY V NEVĚTRANÉM INTERIERU PAK DOCHÁZÍ K NEJVĚTŠÍMU ROZDÍLU PARCIÁLNÍCH TLAKŮ EXT. x INT. NEJVĚTŠÍ DIFUNDUJÍCÍ TOK Z INTERIÉRU DO EXTERIÉRU V ZIMNÍM OBDOBÍ VE DNECH S NÍZKOU MĚRNOU VLHKOSTÍ. R I Z I K O K O N D E N Z A C E

27 LEHKÝ DOTEK FYZIKY TŘI JEDNODUCHÁ PRAVIDLA: 1/ TEPELNÝ ODPOR JEDNOTLIVÝCH VRSTEV VÍCEVRSTVÉ KONSTRUKCE BY MĚL SMĚREM OD INTERIÉRU K EXTERIÉRU RŮST (= TEPELNÁ IZOLACE VŽDY ZVENČÍ ZATEPLOVÁNÍ ZEVNITŘ RADĚJI POUZE TEORETICKY) A DIFÚZNÍ ODPOR TĚCHTO VRSTEV BY MĚL VE STEJNÉM SMĚRU KLESAT (= ZVENČÍ KLÁST VRSTVY DIFÚZNĚ OTEVŘENÉ NEBO VLOŽIT ÚČINNOU DIFÚZNĚ OTEVŘENOU VRSTVU = PROVĚTRÁVANÉ KONSTRUKCE). 2/ ŽÁDNÝ DŮM NELZE NAVRHNOUT BEZ TEPELNÝCH MOSTŮ, VŽDY JE VŠAK NUTNÉ ROZEZNÁVAT VĚCI MÉNĚ DŮLEŽITÉ A VÍCE DŮLEŽITÉ (= POCHOPIT TEPELNÝ MOST A JEHO VLIV). 3/ ŽÁDNÉ OKNO NENÍ PRO TEPELNÉHO TECHNIKA DOSTATEČNĚ MALÉ A PRO SVĚTELNÉHO TECHNIKA DOSTATEČNĚ VELKÉ.

28 LEHKÝ DOTEK FYZIKY TEPELNÝ MOST KONDENZACE

29 LEHKÝ DOTEK FYZIKY TEPELNÝ MOST KONDENZACE MÖDING ALPHATON TEPELNÉ MOSTY V KONSTRUKCI PROVĚTRÁVANÝCH FASÁD

30 LEHKÝ DOTEK FYZIKY TEPELNÝ MOST KOTVENÍM KONSTRUKČNÍCH PRVKŮ PŘERUŠENÍ TEPELNÝCH MOSTŮ

31 LEHKÝ DOTEK FYZIKY TEPELNÝ MOST KOTVENÍM KONSTRUKČNÍCH PRVKŮ PŘERUŠENÍ TEPELNÝCH MOSTŮ = NORMOU POŽADOVANÁ HODNOTA

32 LEHKÝ DOTEK FYZIKY TEPELNÝ MOST KOTVENÍM KONSTRUKČNÍCH PRVKŮ PŘERUŠENÍ TEPELNÝCH MOSTŮ = NORMOU DOPORUČENÁ HODNOTA

33 T E P. T O K D I F Ú Z E P A R ZÁKLADNÍ PRINCIP: DIFÚZNĚ OTEVŘENÁ KONSTRUKCE NOSNÝ PLÁŠŤ TEPELNÁ IZOLACE PROVĚTRÁVANÁ MEZERA FASÁDNÍ OBKLAD S PODKONSTRUKCÍ CO JE PROVĚTRÁVANÁ FASÁDA

34 CO JE PROVĚTRÁVANÁ FASÁDA

35 BB Centrum, objekt E Aulík Fišer architekti 2007 CO JIŽ NENÍ PROVĚTRÁVANÁ FASÁDA

36 velká perforace obkladu = nefunkčnost větrané mezery aerodynamická zátěž hydrodynamická zátěž CO JIŽ NENÍ PROVĚTRÁVANÁ FASÁDA

37 CO JIŽ NENÍ PROVĚTRÁVANÁ FASÁDA - dvojité fasády -

38 VÝHODY PROVĚTRÁVANÝCH FASÁD: - spolehlivá tepelná ochrana v zimním i letním období (za předpokladu vyřešení vlivu tep. mostů) = úspora energie - umožňují optimální vlhkostní režim celé skladby konstrukce obv. pláště udržování zdravého vnitřního prostředí, prodloužení životnosti konstrukce - ochrana proti enormním tepelným ziskům v letním období (zejména u starších méně izolovaných konstrukcí) přestup tepla z exterieru do interieru přes první vrstvu klasického KZS je snazší, u provětrávaných konstrukcí je omezen vlivem provětrávané mezery. - spolehlivá ochranná bariéra proti ochlazování větrem a působení deště a vysoká protihluková izolace - vysoká kvalita provedení, umožňují lokální úpravy a opravy vnějšího pohledového pláště (záleží na systému) - umožňují velkou variabilitu z hlediska materiálového a formátového řešení pohledové vrstvy (prefabrikace) - vysoká úroveň požární ochrany (při splnění specifických podmínek), suchá montáž (bez mokrých procesů)

39 NEVÝHODY PROVĚTRÁVANÝCH FASÁD: - obklad vyžaduje spodní podkonstrukci kotvenou do nosného pláště fasády - z toho vyplývají dopady do vlastní techniky provedení, tak do tepelně-technických parametrů konstrukce jako celku (celistvost tepelně-izolační vrstvy) - problematika procesů uvnitř větrané mezery (mnoho proměnných) - vyšší nároky na řešení požární bezpečnosti - údržbovost obkladu (v závislosti na materiálu lícové vrstvy) - vyšší investiční náročnost (pomalu ustupuje v závislosti se stoupající cenou lidské práce a možnostmi prefabrikace a dílenské výroby). Jejich srovnání s konstrukčními variantami kontaktních vrstvených konstrukcí obv. plášťů ve formě tepelně izolačních systémů KZS ETICS stojí většinou na prostém konstatování, že provětrávané fasády jsou vždy dražší. Opravdu jsou??? Nutno posuzovat jako agregovanou položku včetně benefitů a architektonického působení a variability.

40 POŽÁRNÍ BEZPEČNOST: POŽÁR GRENFELL TOWER LONDÝN / KENSINGTON ČERVEN OBĚTÍ Bytový dům, 24 podlaží, 6 bytů / podlaží = 74 bytů celkem. Rok výstavby 1972 Opláštění fasády: provětrávaná fasáda - ALU kazety s PE jádrem vzduchová mezera tepelná izolace = vnější obklad pouze nepodporující šíření ohně, nikoliv nehořlavé.

41 POŽÁRNÍ BEZPEČNOST: geometrie materiály technická řešení Obvodové stěny budovy brání šíření požáru mimo požární úsek budovy = na jinou stavbu, ale také na jiný požární úsek té samé budovy. Součástí obvodových stěn jsou požární pásy na hranicích požárních úseků budovy (např. byt x byt ve stejném podlaží = svislý požární pás, nebo byt x byt v navazujícím podlaží) každé podlaží budovy většinou tvoří samostatný požární úsek, každý byt v bytovém době je také samostatným požárním úsekem. Požární pás = šířka 900mm (svislý i vodorovný). Požárně otevřená plocha = stěna, která nesplňuje požadavky z hlediska PO bezpečnosti.

42 POŽÁRNÍ BEZPEČNOST - materiály: v obvodových pláštích mohou být zabudovány stavební materiály klasifikace třídy reakce na oheň pouze A1 nebo A2. A1 A2

43 POŽÁRNÍ BEZPEČNOST technická opatření: u nás prozatím bez normových požadavků, ale např. německá DIN /2016 řeší bezpečnost konstrukce obvodového pláště z hlediska šíření požáru prostředím větrané vzduchové mezery vložením tzv. požárních přepážek, a to při zachování principu provětrávané fasády = redukce volného prostředí větrané mezery ve vodorovném i svislém směru tak, aby byla při požáru konstrukce přepážek i obkladu stabilní po dobu 30 minut.

44 POŽÁRNÍ BEZPEČNOST technická opatření

45 ZÁSADY SPRÁVNÉHO NÁVRHU - LEGISLATIVA: ČSN Skládané pláště, obklady a pláště z panelů Požadavky na přesnost osazení, kvalitu a vzhled březen 2018 určuje požadavky na navrhování, montáž a zabudování obv. plášťů ze sendvičových panelů, skládaných plášťů a odvětrávaných obkladů příliš monotématická a obecná, úzce zaměřená norma, pro návrh provětrávaných fasád ve své normativní příloze A pouze konstatuje min. tl. účinné odvětrávací mezery 20mm (a pouze pro dřevěné lícové vrstvy) Řada tepelně-technických norem CSN až4 Část 2: požadavky splnění požadavků hygienických (dostatečná teplota na vnitřním povrchu konstrukcí, dostatečná výměna vzduchu, požadavek na omezení nejvyšší teploty v letním období, požadavek z hlediska vychládání budov po přerušení dodávky energie), požadavků energetických (součinitel prostupu tepla, střední hodnota součinitele prostupu tepla obálkou budovy) a požadavků z hlediska zajištění funkčnosti obvodových konstrukcí (omezení či vyloučení kondenzace vodních par v konstrukci).

46 ZÁSADY SPRÁVNÉHO NÁVRHU - LEGISLATIVA: ETAG 034/April 2012 Guideline For European Technical Approval Kits For Wall Claddings poměrně široký návod pro zkoušení/testování výrobků/komponentů/systémů provětrávaných fasád pro získání certifikace CE určuje minimální tloušťku provětrávané mezery 20mm. LEGISLATIVNÍ POŽADAVKY VYPLÝVAJÍCÍ Z PROVÁDĚCÍCH VYHLÁŠEK STAVEBNÍHO ZÁKONA: - MECHANICKÁ ODOLNOST A STABILITA - POŽÁRNÍ BEZPEČNOST - HYGIENA, OCHRANA ZDRAVÍ A ŽIV. PROSTŘEDÍ - OCHRANA PROTI HLUKU A VIBRACÍM - BEZPEČNOST PŘI UŽÍVÁNÍ STAVBY - ÚSPORA ENERGIE A TEPELNÁ OCHRANA DALŠÍ POŽADAVKY - INVESTOR / DEVELOPER / UŽIVATEL EKONOMIE PROJEKTU STANDARD PROJEKTU / PŘÍP. DALŠÍ POŽADAVKY (LEED, BREEAM, BEZPEČNOST, atd.) ZHOTOVITEL / ZHOTOVITELÉ EKONOMIE PROJEKTU / ZISK / REFERENCE

47 ZÁSADY SPRÁVNÉHO NÁVRHU PŘESTUP TEPLA A PROUDĚNÍ VZDUCHU V PROVĚTRÁVANÉ MEZEŘE: VZDUCH V MEZEŘE MUSÍ PROUDIT (odvod difundující vlhkosti). RYCHLOST PROUDĚNÍ JE MALÁ cca0,1-0,5m/s (výjimečně do 1m/s) A ZÁVISÍ NA ŘADĚ OKOLNOSTÍ, PŘEDEVŠÍM VŠAK NA PŘESTUPU TEPLA MEZI VNITŘNÍM LÍCEM VNĚJŠÍHO OBKLADU FASÁDY A VNĚJŠÍM LÍCEM POVRCHU TEPELNÉ IZOLACE TEDY MEZI OBĚMA POVRCHY VZDUCHOVOU MEZERU VYMEZUJÍCÍMI. PROUDĚNÍ LAMINÁRNÍ X TURBULENTÍ - PROUDÍ VZDUCH VŽDY ZA VŠECH OKOLNOSTÍ? - JE SMĚR PROUDĚNÍ VŽDY ZDOLA NAHORU? - NA ČEM PROUDĚNÍ VZDUCHU V MEZEŘE ZÁVISÍ?

48 ZÁSADY SPRÁVNÉHO NÁVRHU PŘESTUP TEPLA A PROUDĚNÍ VZDUCHU V PROVĚTRÁVANÉ MEZEŘE: MNOŽSTVÍ PŘEDANÉHO TEPLA MEZI OBĚMA POVRCHY PODÉL VĚTRANÉ MEZERY ZÁVISÍ NA ŘADĚ FAKTORŮ: GEOMETRIE KONSTRUKCE = PŘEDEVŠÍM ŠÍŘKA VĚTRANÉ MEZERY, RYCHLOST PROUDĚNÍ VZDUCHU V MEZEŘE, FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI VZDUCHU V MEZEŘE, RYCHLOST A SMĚR VĚTRU VE VNĚJŠÍM PROSTŘEDÍ, ROVINNOST FASÁDY = PŘIBLIŽNÝ PROCES ZÁVISLÝ NA VELKÉM POČTU PROMĚNNÝCH. PŘESTUP TEPLA KONVEKCÍ MEZI STĚNOU A PROVĚTRÁVANOU MEZEROU JE SILNĚ ZÁVISLÝ NA RYCHLOSTI VZDUCHU V MEZEŘE A RYCHLOST PROUDĚNÍ ZÁVISÍ NA POMĚRU VÝŠKY/DÉLKY PROVĚTRÁVANÉ MEZERY K JEJÍ TLOUŠŤCE. JE-LI TENTO POMĚR PŘÍLIŠ MALÝ (= ÚZKÁ A DLOUHÁ MEZERA), BLÍŽÍ SE PŘESTUP TEPLA SPÍŠE KLASICKÉ NEPROVĚTRÁVANÉ KONSTRUKCI.

49 ZÁSADY SPRÁVNÉHO NÁVRHU PŘESTUP TEPLA A PROUDĚNÍ VZDUCHU V PROVĚTRÁVANÉ MEZEŘE: ROZVRSTVENÍ TEPLOTY UVNITŘ VZDUCHOVÉ MEZERY: - MALÁ RYCHLOST PROUDĚNÍ = VĚTŠÍ PŘESTUP TEPLA MEZI PROUDÍCÍM VZDUCHEM A VNITŘNÍM POVRCHEM KONSTRUKCE = VNĚJŠÍM POVRCHEM TEP. IZ.. TATO TEPLOTNÍ VÝMĚNA NÁSLEDNĚ PODPORUJE ZVÝŠENÍ RYCHLOSTI PROUDĚNÍ. VAZBA MEZI TEPLOTOU VZDUCHU V MEZEŘE A VNĚJŠÍ TEPLOTOU: - MODELOVÉ ROZVRSTVENÍ TEPLOT PO VÝŠCE MEZERY: DOLNÍ ČÁST NEJNIŽŠÍ TEPLOTA / STŘEDNÍ ČÁST / HORNÍ ČÁST NEJVYŠŠÍ TEPLOTA. VZDUCH DOLE VSTUPUJÍCÍ DO MEZERY ABSORBUJE TEPLO A POHYBUJE SE MEZEROU SMĚREM NAHORU.??? ALE JE TO VŽDY TAK???

50 ZÁSADY SPRÁVNÉHO NÁVRHU PŘESTUP TEPLA A PROUDĚNÍ VZDUCHU V PROVĚTRÁVANÉ MEZEŘE: LETNÍ OBDOBÍ: VNĚJŠÍ TEPLOTA JE BĚŽNĚ VYŠŠÍ (V ZÁVISLOSTI NA POLOZE FASÁDY A JEJÍHO ZAKONČENÍ VE SPODNÍ ČÁSTI) = TEPLOTA V DOLNÍ ČÁSTI MEZERY NEMUSÍ BÝT NEJNIŽŠÍ (= PROUDĚNÍ BUĎ USTÁVÁ, NEBO SE OBRACÍ SHORA DOLŮ). LETNÍ NOC: TEPLOTA V MEZEŘE MŮŽE DOKONCE BÝT NIŽŠÍ NEŽ TEPLOTA PŘED FASÁDOU (= VLIV RADIACE OBKLADU DO MEZERY). VLIV TĚCHTO JEVŮ NA SNÍŽENÍ RYCHLOSTI PROUDĚNÍ V MEZEŘE MŮŽE BÝT AŽ ŘÁDOVÝ. VLIV VĚTRU (fixírka): TLAK VZDUCHU U VSTUPNÍCH OTVORŮ DO PROVĚTRÁVANÉ MEZERY VE SPODNÍ ČÁSTI FASÁDY A RYCHLOST A SMĚR VĚTRU VE VNĚJŠÍM PROSTŘEDÍ PŘED FASÁDOU. PROBLÉM NÁVĚTRNÁ A ZÁVĚTRNÁ STRANA KRAJNĚ NEVYZPYTATELNÁ PROMĚNNÁ.

51 TEPELNÁ IZOLACE: TŘÍDA REAKCE NA OHEŇ A1/A2 = MW/GF, TL. DLE čsn = TEP.- TECH. VÝPOČET SE ZAPOČÍTÁNÍM SYSTÉMOVÝCH TEPELNÝCH MOSTŮ (=nosný rošt obkladu, pomocné terč. kotvy, apod.) - dnes cca 240mm. POSOUZENÍ KONDENZACE DLE čsn ZÁSADA = VŽDY DIFÚZNĚ OTEVŘENÁ SKLADBA. DLE SPÁROŘEZU A ŘEŠENÍ SPÁR OBKLADU ŘEŠIT OCHRANU POVRCHU TEP. IZ. PROTI VLHKOSTI A VODĚ (hnaný déšť). ŘEŠIT OBJEMOVÉ ZMĚNY OBKLADU TEPELNÁ ROZTAŽNOST + VLHKOST = DILATACE! (DLE MATERIÁLU). DODRŽOVAT DOPORUČENÍ VÝROBCŮ SYSTÉMOVÁ APLIKACE. ZÁSADY SPRÁVNÉHO NÁVRHU - SHRNUTÍ: TL. PROVĚTRÁVANÉ MEZERY: abs. min.20mm (ETAG) / opt mm. MOŽNOST LOKÁLNÍHO ZÚŽENÍ NA 10MM (např. POŽÁRNÍ PŘEPÁŽKY POZOR NA VŘAZENÉ ODPORY). - USILOVAT O UDRŽENÍ LAMINÁRNÍHO PROUDĚNÍ. - POČÍTAT S NUTNOSTÍ VYROVNÁNÍ VÝROBNÍCH TOLERANCÍ VE 3D. PLOCHA NASÁVACÍCH / ODVODNÍCH OTVORŮ: min.50cm 2 /1bm délky konstrukce (= průběžná mezera 5mm POZOR NA NASÁVACÍ / ODVODNÍ MŘÍŽKY PROTI HMYZU A HLODAVCŮM A JEJICH AERAČNÍ PLOCHY).

52 TEPELNÉ IZOLACE V PROVĚTRÁVANÝCH FASÁDÁCH: PO BEZP.: TŘÍDA REAKCE NA OHEŇ A1/A2 = MW (minerální vlna), GF (skelná vlákna) TLOUŠŤKA: DLE čsn = TEP.-TECH. VÝPOČET SE ZAPOČÍTÁNÍM SYSTÉMOVÝCH TEPELNÝCH MOSTŮ (=nosný rošt obkladu, pomocné terč. kotvy, apod.) - dnes cca 240mm. TECHNOLOGIE UKLÁDÁNÍ: DO ROŠTU / MEZI ROŠT + MECHANICKÉ KOTVENÍ (pozor, i kotvy musí splňovat pož. tř. reakce na oheň A1/A2 kovový trn, ne polyamidové kotvy, atd.). DESKY SE NEPLEPÍ! IDEÁLNÍ ŘEŠENÍ = BEZ DOŘEZŮ = MODULACE ROŠTU ODPOVÍDÁ VELIKOSTI DESEK ( x modulace obkladu!!!). SPÁRY NA VAZBU.! POZOR NA HYDRODYNAMICKÉ NAMÁHÁNÍ!: HYDROFOBIZOVANÉ DESKY KAŠÍROVANÉ DESKY (netkaná černá textilie ze skelných vláken) DIFÚZNÍ FOLIE ZÁLEŽÍ NA FORMÁTOVÁNÍ A ŘEŠENÍ SPAR OBKLADU FASÁDY, GEOMETRII A POZICI PŘÍVODNÍCH/ODVODNÍCH OTVORŮ DO MEZERY A ŘEŠENÍ DALŠÍCH NÁVAZNOSTÍ (např. návaznosti na atiky, ostění, parapety a nadpraží oken, apod.). DNES TÉMĚŘ VŽDY S DIFÚZNÍ FOLIÍ.

53 TEPELNÉ IZOLACE V PROVĚTRÁVANÝCH FASÁDÁCH VÝROBKY např.: ROCKWOOL: VENTIROCK PLUS / SUPER / F SUPER / F PLUS SUPERROCK, ROCKTON, apod.. Dvouvrstvé desky vnější tužší část více odolává mech. poškození při montáži a pronikání větru, vlhkosti a vodě. Černá netkaná sklotextile kašírování napomáhá vizuálnímu vjemu u fasád s otevřenými spárami. ISOVER: ISOVER UNI, ISOVER MULTIPLAT 35 / 35 NT, ISOVER MUTLIMAX 30, ISOVER TOPSIL, ISOVER FASSIL / NT, apod..!! IZOLACE SE NESMÍ SESOUVAT!! = ČÍM VĚTŠÍ OBJ. HM., TÍM LEPŠÍ + MECHANICKÉ DOKOTVENÍ. NEPOUŽÍVAT DESKY S KOLMÝMI VLÁKNY: V DŮSLEDKU VÝROBY = ŘEZÁNÍ HMOTY VE DRUHÉM SMĚRU SE JEDNÁ SPÍŠE O LAMELY = MALOFORMÁTY = HODNĚ SPAR.

54 JAK BY TO MĚLO VYPADAT

55 JAK TO BOHUŽEL OBČAS DOPADNE

56 PŘÍKLADY STUDIÍ A ANALÝZ: POZNÁMKY K MODELOVÁNÍ PROCESŮ PROSTŘEDÍ V PROVĚTRÁVANÉ MEZEŘE (2D, 3D, CFD numerická analýza proudění tekutin a plynů, modely, měření in-situ, apod.) PARAMETRICKÁ STUDIE VLIVU TLOUŠŤKY VZDUCHOVÉ MEZERY (VUT Brno, Fakulta stavební, ing. Šagát, 2013). Určení rychlosti proudění a teploty vzduchu v mezeře při okrajových podmínkách v zimním období na jednoduchém 2D ANSYS/CFX modelu. Šířka mezery: 20/40/60mm. Model pásového parapetu výšky 1500mm (nadpraží-parapet pásového okna).

57 PŘÍKLADY STUDIÍ A ANALÝZ: PARAMETRICKÁ STUDIE VLIVU TLOUŠŤKY VZDUCHOVÉ MEZERY (VUT Brno, Fakulta stavební, ing. Šagát, 2013). Výsledné pole teplot: tl. mezery 20mm - 40mm - 60mm Vyjma rozložení teplot po šířce i výšce mezery a průměrné teploty je patrné, že ve všech případech se vzduch v mezeře oteplil o 4 o C a teplota vzduchu se zvyšuje zdola nahoru.

58 PŘÍKLADY STUDIÍ A ANALÝZ: PARAMETRICKÁ STUDIE VLIVU TLOUŠŤKY VZDUCHOVÉ MEZERY (VUT Brno, Fakulta stavební, ing. Šagát, 2013). Výsledné pole rychlosti vzduchu: tl. 20mm - 40mm - 60mm.!! 0m/s!! v 1/3 tl. mezery vlivem ochlaz. Velká šířka mezery. tl.20mm/max.0,147m/s tl.40mm/max.0,24m/s tl.60mm/max.0,214m/s. Rychlost je vždy vyšší u vnějšího líce tep. iz. = vlivem oteplení prostupem tepla (radiace obkladu do mezery je však zanedbána špatně se modeluje).

59 PŘÍKLADY STUDIÍ A ANALÝZ: PARAMETRICKÁ STUDIE VLIVU TLOUŠŤKY VZDUCHOVÉ MEZERY (VUT Brno, Fakulta stavební, ing. Šagát, 2013). Závěry: - Jako nejvýhodnější se jeví tl. mezery 40mm: má nejvyšší rychlost proudění vzduchu v mezeře, což zabezpečuje platnost základního konstrukčního principu = odvětrání vlhkosti z tepelné izolace i z celého souvrství od interieru k mezeře. - Min. tl. mezery dle ETAG 20mm: rychlost proudění menší o téměř 40%, ale vzhledem k pomalejšímu proudění je i nejvyšší průměrná teplota v mezeře. - Tl. mezery 60mm: mírně menší maximální rychlost proudění, ale nerovnoměrné rozdělení rychlosti v cca 1/3 tl. mezery je rychlost nulová = nedostatečný odvod případného kondenzátu na vnitřním líci obkladu fasády.

60 PŘÍKLADY STUDIÍ A ANALÝZ: VLIV LOKÁLNÍHO ZÚŽENÍ VZDUCHOVÉ MEZERY NA FUNKČNOST KONSTRUKCE OSLUNĚNÉ PROVĚTRÁVANÉ FASÁDY(VUT Brno, Fakulta stavební, ing. Šagát, 2015). Analýza vlivu zúžení přívodního a odvodního otvoru větrané mezery na experimentálním modelu š600/v1500mm (výsek pásového parapetu) vliv lokálních zúžení profilu větrané mezery s hlavními sledovanými parametry: teplota a rychlost proudění vzduchu v mezeře tl.20/40/60mm.

61 PŘÍKLADY STUDIÍ A ANALÝZ: VLIV LOKÁLNÍHO ZÚŽENÍ VZDUCHOVÉ MEZERY NA FUNKČNOST KONSTRUKCE OSLUNĚNÉ PROVĚTRÁVANÉ FASÁDY(VUT Brno, Fakulta stavební, ing. Šagát, 2015). 40mm 20mm 40mm 40mm 20mm 20mm 40mm 60mm 5mm 5mm 5mm 5mm 5mm 5mm 5mm 5mm 20mm 20mm 40mm 60mm

62 PŘÍKLADY STUDIÍ A ANALÝZ: VLIV LOKÁLNÍHO ZÚŽENÍ VZDUCHOVÉ MEZERY NA FUNKČNOST KONSTRUKCE OSLUNĚNÉ PROVĚTRÁVANÉ FASÁDY(VUT Brno, Fakulta stavební, ing. Šagát, 2015). Naměřené hodnoty rychlosti proudění vzduchu v mezeře: 20mm 20mm 40mm 60mm Úbytek rychlosti v % nezúžená x zúžená varianta.

63 PŘÍKLADY STUDIÍ A ANALÝZ: VLIV LOKÁLNÍHO ZÚŽENÍ VZDUCHOVÉ MEZERY NA FUNKČNOST KONSTRUKCE OSLUNĚNÉ PROVĚTRÁVANÉ FASÁDY(VUT Brno, Fakulta stavební, ing. Šagát, 2015). Naměřené hodnoty teploty vzduchu v mezeře: 20mm 20mm 40mm 60mm

64 PŘÍKLADY STUDIÍ A ANALÝZ: VLIV LOKÁLNÍHO ZÚŽENÍ VZDUCHOVÉ MEZERY NA FUNKČNOST KONSTRUKCE OSLUNĚNÉ PROVĚTRÁVANÉ FASÁDY(VUT Brno, Fakulta stavební, ing. Šagát, 2015). ZÁVĚRY: 1/ Rychlost proudění: lokální zúžení profilu větrané mezery jednoznačně snižuje průměrnou rychlost vzduchu v mezeře. Vliv na rychlost proudění se zvyšuje v závislosti od poměru zúžení k tloušťce mezery. U mezery tl. 20mm je vliv zúžení nejmenší, u tl. 60mm se lokální zúžení projevilo nejvíce, a to snížením rychlosti až o 61%. Vliv zúžení má značný vliv především u modelu s větší tloušťkou mezery. U mezery tl. 40mm (v našich podmínkách nejčastější) se vliv zúžení otvorů projevil snížením rychlosti proudění až o 44%.

65 PŘÍKLADY STUDIÍ A ANALÝZ: VLIV LOKÁLNÍHO ZÚŽENÍ VZDUCHOVÉ MEZERY NA FUNKČNOST KONSTRUKCE OSLUNĚNÉ PROVĚTRÁVANÉ FASÁDY(VUT Brno, Fakulta stavební, ing. Šagát, 2015). ZÁVĚRY: 2/ Teplota vzduchu: ve všech případech byla teplota vyšší ve sledovaných variantách se zúžením otvorů maximální rozdíly teplot byly naměřeny v době oslunění fasády (logicky to souvisí se snížením rychlosti proudění a uplatněním vlivu radiace vnějšího obkladu do větrané mezery). Teplota vzduchu v mezeře byla v době oslunění vyšší až o 10 o C. V nočních hodinách byly teploty obou variant = bez zúžení a se zúžením otvorů přibližně stejné.

66 PŘÍKLADY STUDIÍ A ANALÝZ: ZÁVĚRY: 3/ Závislost rychlosti proudění vzduchu v mezeře na poměru průřezové plochy přívodních/odvodních otvorů k celkovému průřezu v tloušťce větrané mezery: zmenšení průřezu otvorů na 25% u varianty 1 a 2 představuje snížení rychlosti proudění o 24%. U variant 3 a 4 představuje zúžení otvorů 12,5% resp. 10% nezúženého průřezu rychlost proudění v těchto případech klesá o více než 50% oproti nezúženému průřezu.

67 ZÁVĚREČNÁ DOPORUČENÍ K ZAMEZENÍ PŘEHŘÍVÁNÍ PROSTŘEDÍ PROVĚTRÁVANÝCH FASÁD A INTERIERU: - LOKÁLNÍ ZÚŽENÍ MAJÍ VLIV NA RYCHLOST PROUDĚNÍ V MEZEŘE PROVĚTRÁVANÝCH FASÁD. - PŘI NÁVRHU BY MĚL BÝT KLADEN DŮRAZ NA CO NEJVĚTŠÍ ZACHOVÁNÍ PRŮŘEZU MEZERY PO CELÉ VÝŠCE FASÁDY (pokud nelze jinak) = PŘIZPŮSOBIT TOMU PŘEDEVŠÍM KONSTRUKCI VODOROVNÝCH PRVKŮ NOSNÉHO ROŠTU OBKLADU FASÁDY - např. UMÍSTIT JE MIMO PRŮŘEZ VĚTRANÉ MEZERY (buď do vrstvy tepelné izolace nebo do tloušťky obkladu) - SVISLÉ PRVKY NECHAT PROBÍHAT A VYMEZOVAT TAK JEDNOTLIVÉ PRUHY/MODULY VĚTRANÉ MEZERY POKUD MOŽNO PO CELÉ VÝŠCE KONSTRUKCE (pozor na požární bezpečnost). - JE VHODNÉ NEOMEZOVAT PRŮŘEZ MEZERY OBZVLÁŠTĚ U MEZER VĚTŠÍCH TLOUŠTĚK. - ZLATÁ STŘEDNÍ CESTA: MEZERA TL. 40MM A PŘÍVODNÍ/ODVODNÍ OTVORY POKUD MOŽNO VĚTŠÍCH ROZMĚRŮ NEŽ MIN. POŽ. min.50cm 2 /1bm DÉLKY KONSTRUKCE (= průběžná mezera 5mm pozor na mřížky proti hmyzu a ptactvu v nasávacích/odvodních otvorech jejich aerační plocha dále zmenšuje profil nasávacích/odvodních otvorů). SNAŽIT SE OTVORY CO NEJMÉNĚ ARCHITEKTONICKY SKRÝVAT.

68 Příště: PŘEDSAZENÉ PROVĚTRÁVANÉ PLÁŠTĚ II MATERIÁLOVÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ PROVĚTRÁVANÝCH FASÁD NA PŘÍKLADECH Z PRAXE, SHRNUTÍ A SMĚRY DALŠÍHO VÝVOJE.

69 DĚKUJI ZA POZORNOST. Zdroje informací, fotografií, kreseb: vlastní archiv projektovaných a realizovaných staveb, vlastní fotoarchiv, přednášky PSIII doc. Ing. Vladimír Daňkovský, CSc, Studie dizertační práce - Ing. Jan Matička, Dizertační práce - Ing. Erik Šagát VUT Brno, TZBinfo, web.