Vlhkost konstrukcí zděných bytových domů před a po zateplení Alena Hynková 1, Petra Bednářová 1, Lukáš Máče 2, František Popp 1 1 VŠTE České Budějovice, KS 2 Vykos CZ s.r.o. České Budějovice Abstrakt V létech 1950 1960 byla v rámci hromadné bytové výstavby postavena řada bytových typizovaných domů ve zděné technologii s lokálním vytápěním. Ve větších městech byly v létech 1960 1970 postaveny centrální kotelny a domy připojeny na tento topný zdroj s instalací ústředního vytápění. V okrajových částech měst v malých městech a zejména v obcích, jsou tyto domy a byty vytápěny lokálně pevnými palivy nebo lokálně bytovými plynovými kotlíky. Právě u těchto domů s ponechaným původním vytápěním po zateplení domů dochází ke změně vlhkostního režimu v interiéru i v konstrukcích a ke vzniku prostředí pro extrémně silný výskyt plísní na konstrukcích. Klíčová slova: příčina, plísně, závada, obvodové zdivo, vlhkost, vytápěný prostor, nevytápěný prostor, povrchová teplota, rosný bod Úvod V počátku typizace domů hromadné bytové výstavby byly stavěny v létech 1950 1960 domy konstrukční soustavy B a LT ve zděné technologii, příčného nosného systému se zděným obvodovým pláštěm. Prefabrikované části stavby byly pouze stropy z železobetonových stropních desek. Domy byly vytápěny lokálně, později ve velkých městech napojeny na centrální kotelny. Na okrajích měst, v malých městech a v obcích, zůstalo vytápění lokální. Výměnou oken a zateplením domu se výrazně změnily tepelně technické charakteristiky prostředí v interiéru a to zejména hodnoty vlhkosti jak v interiéru, tak v konstrukcích domu. Stav původní konstrukce domu Nosné zdivo je zděno z plných cihel na tloušťku 300 mm na maltu vápenocementovou, omítané oboustranně dvouvrstvou vápenocementovou omítkou v tl. 8 10 mm. Malba v bytech byla klížená, obvykle s přísadou latexu příp. jiných disperzí. Obvodové zdivo je zděno v tloušťce 450 mm. Při průzkumech byly otevřeny sondy, které ukázaly na kombinaci zdících prvků, použití plných cihel, CDm cihel a cihel TCDm. Domy jsou nízkopodlažní obvykle do 3 až 4 podlažní s tím, že 1. podlaží bývá polozapuštěným suterénem, který je zastropen železobetonovým stropem. Na podlaží v sekci jsou umístěny obvykle 2 byty přístupné ze schodišťového modulu, umístěného ve středu sekce. Schodišťový prostor je přímo přístupný z venkovního prostoru bez halové nebo předsíňové části. Je nevytápěný, netemperovaný a dveřmi trvale podchlazený.
Byty jsou od tohoto podchlazeného schodišťového prostoru odděleny příčnou zdí o tl. 300 mm, zděnou z plných cihel. Polozapuštěný suterén je nevytápěný a spojený bez předělu se schodišťovým prostorem. Suterén je příčně provětráván a prochlazován sklepními okny. V létech 1996 2010 bylo prohlédnuto a provedena měření 48 domů před zateplením a 29 domů po zateplení obvodového pláště. U deseti domů bylo měření prováděno před i po zateplení. Vymezení základních problémů Vznik a výskyt plísní a poloha zasažených ploch je lokalizována převážně na byty umístěné v 1. N.P. nad nevytápěným suterénem a na stěny přiléhající k schodišťovému prostoru a na obvodové stěny v části styku obvodová stěna vnitřní stěna. Vznik plísní byl zaznamenán podél těchto zasažených stěn v pruhu cca 1 m. Obrázek 1: Schéma dispozice bytu s místy zasaženými plísní. Vytápění bytů: a) lokální vytápění kamny na pevná paliva dřevo, uhlí. Kamna jsou umístěna pouze v kuchyni, ostatní prostory jsou temperovány chodbou a otevřenými dveřmi do obývacích prostorů. Sociální zařízení je netemperované.
b) Výměna lokálního vytápění za plynový kotlík v bytě v kuchyni a instalací radiátorů v kuchyni, a obou pokojích. Netemperována zůstává chodba, koupelna a WC. Odvod spalin do stávajícího komínového tělesa c) Výměna lokálního vytápění za ústřední vytápění z centrálního zdroje městské kotelny. Radiátory umístěny v kuchyni, ložnici a obývacím pokoji. Netemperována zůstává v předsíň, WC a koupelna. Schodiště zůstává netemperováno, suterén zůstává otevřený. Zateplení domů Zateplení těchto domů bylo prováděno systémovým kontaktním zateplovacím systémem v létech 1996 2010 s tloušťkou izolantu 50 mm u zateplení prováděných v létech 1996 2004 a tl. 100 mm u zateplení prováděných v létech 2004 2010. Výskyt plísní v rozsahu zakresleném v obr. 1 je u všech zateplovacích systémů a u všech vytápěcích systémů stejný. Výsledky prováděných měření Tabulka 1: Vlhkost v jednotlivých pozicích v % hmot. Měření bylo prováděno digitálním vlhkoměrem Bes. Bohlmann HDI 3. 1., měřeno v hmot. vlhkosti. Z měření vlhkosti je patrné, že zateplením s ponecháním nezatepleného suterénu, nezatepleného stropu nad suterénem došlo ke změně stavu difuze v konstrukci a k uzavření pohybu vodní páry izolantem.
K zvýšení vlhkosti došlo průměrně po 6ti měsících od zateplení domu, případně v prvních podzimních měsících. Zvýšení vlhkosti je vázáno na rohové pozice obvodová stěna schodišťová stěna a schodišťová stěna mezibytová stěna. Vlhkost dosahuje výšky parapetu. Obrázek 2: Schéma ploch se zvýšenou vlhkostí Po zvýšení vlhkosti cca po 4 6ti měsících zavlhčené plochy byly napadeny plísní. Obrázek 3: Výskyt plísní
Současně s měřením vlhkosti bylo prováděno měření povrchové teploty konstrukce. Byly naměřeny tyto průměrné hodnoty: Tabulka 2: Teplota v jednotlivých pozicích ve C Vyhodnocení ekvivalentního difuzního odporu před a po zateplení konstrukcí: Stěna přiléhající ke schodišti: Interiér bytu omítka 0,38 zdivo 2,55 omítka 0,38 interiér chodby. Celkový ekvivalentní difuzní odpor = 3,31. Difuzní odpor po zateplení obvodové stěny je beze změny a je relativně plynulý. Obvodová stěna před zateplením: Interiér bytu omítka 0,38 zdivo 4,05 omítka 0,38 exteriér. Celkový ekvivalentní difuzní odpor = 4,81. Difuzní odpor před zateplením stěny je relativně plynulý a hodnoty u obou stěn se k sobě přibližují. Vlhkostní a teplotní stav obou konstrukcí stěn je ustálený bez vzniku plísní stěn a bez vzniku výrazného zavlhčení obou stěn. Obvodová stěna po zateplení: Interiér bytu omítka 0,38 zdivo 4,05 omítka 0,38 lepidlo0,08 polystyren 6,7 lepidlo 0,08 fasádní omítka 0,14. Celkový ekvivalentní difuzní odpor = 11,91. Z porovnání hodnot ekvivalentního difuzního odporu je patrné skokové zvýšení hodnoty odporu aplikovaným izolantem a výrazná změna hodnot v nároží schodišťová stěna obvodová stěna. Tento stav po zateplení vyvolává teplotní i vlhkostní nevyváženost obou konstrukcí. Důsledkem je zvýšená vlhkost v nároží a vznik plísní. Pro celkové vyhodnocení je nutné vyhodnocení kondenzace vodní páry v obou konstrukcích před zateplením a po zateplení viz obr. č. 4-9:
Obrázek 4: Průběh teplot u lokálního vytápění bez TI Obrázek 5: Průběh teplot u vytápění plynem bez TI
Obrázek 6: Průběh teplot u ústředního vytápění bez TI Obrázek 7: Průběh teplot u lokálního vytápění s TI
Obrázek 8: Průběh teplot u vytápění plynem s TI Obrázek 9: Průběh teplot u ústředního vytápění s TI
Závěr Z uvedených měření a vyhodnocení je patrné, že zateplení obvodových konstrukcí bez zateplení konstrukcí v interiéru budovy, které oddělují nevytápěné prostory od vytápěných prostorů, vede k závažným vadám zavlhčení konstrukcí a vzniku plísní. Na vzniku plísní se výrazně podílí í skoková vysoká hodnota ekvivalentního difuzního odporu polystyrenu. Pro vyloučení těchto druhotných vyvolaných vad je možné doporučit při zateplování domů se zděnou technologií uvažovat a zrealizovat současně se zateplením obvodového pláště i zateplení schodišťových stěn v domech, kde schodišťový prostor není vytápěn a stropů nad suterénem, které tvoří stropní a podlahovou konstrukcí bytů 1. N.P. a to i tehdy, je-li zateplen celý obvodový plášť jako celek.pro snížení skokové hodnoty ekvivalentního difuzního odporu je vhodným izolantem minerální vlna nikoliv polystyren. Při výpočtech použito: ČSN 73 0540-1. Tepelná ochrana budov - Část 1: Terminologie. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2005. Třídící znak 73 0540. ČSN 73 0540-2. Tepelná ochrana budov - Část 2: Požadavky. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2011. Třídící znak 73 0540. ČSN 73 0540-3. Tepelná ochrana budov - Část 3: Návrhové hodnoty veličin. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2005. Třídící znak 73 0540. ČSN 73 0540-4. Tepelná ochrana budov - Část 4: Výpočtové metody. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2005. Třídící znak 73 0540. K-CAD. Teplo 2011 [software]. Verze 2011. Praha: K-CAD, 2011 [přístup 2011]. Structure damp of brick residential buildings before and after insulation Abstract Many standardized residential buildings in brick technology with local heating were built within the mass public housing in 1950-1960. In larger cities in 1960 1970, central boiler houses were erected and the residential buildings were connected to this heating source with central heating installation. In the city outskirts, in small towns and especially in villages, these houses and apartments are heated locally with solid fuels, or with housing gas kettles. There is a damp mode change in the interior and in structures and an extremely powerful environment of mold emerges after home insulation in these houses with original heating.
Keywords: the cause, mold, defect, outer walls, humidity, heated space, unheated space, surface temperature, dew point Kontaktní adresa: Ing. Alena Hynková, CSc., Katedra stavebnictví, Vysoká škola technická a ekonomická v ČB, Okružní 10, 370 01 České Budějovice, hynkova@mail.vstecb.cz Ing. Petra Bednářová, PhD., Katedra stavebnictví, Vysoká škola technická a ekonomická v ČB, Okružní 10, 370 01 České Budějovice, hynkova@mail.vstecb.cz Ing. Lukáš Máče, Vykos CZ s.r.o. České Budějovice Ing. František Popp, VŠTE Katedra stavebnictví, Vysoká škola technická a ekonomická v ČB, Okružní 10, 370 01 České Budějovice, hynkova@mail.vstecb.cz