Dipl.-Ing. (FH) ift Rosenheim Prevence vzniku kondenzace a plísní Tipy, informační povinnost a vzorové případy ilustrující možnosti prevence škod ve stávajících i nových budovách 1 Úvod Odborné technické centrum ift Rosenheim a jeho pracovníci obsluhující telefonické informační linky zjistili, že uživatelé si i dnes stále často stěžují na kondenzaci vody na oknech a sklech. Znepokojivá je především ta skutečnost, že tato kondenzace může vést k tvorbě plísní na oknech a okenních rámech. V situacích, kdy dochází ke kondenzaci a tvorbě plísní, vždy existuje několik možných příčin a vždy je možné volat k odpovědnosti několik osob. Příčiny i odpovědné osoby je tudíž zapotřebí vždy zjistit, a to individuálně pro každý případ. Zákonné a normativní požadavky týkající se analýzy kondenzace a tvorby plísní jsou poněkud nejednoznačné a lze je vykládat různými způsoby. Různé zúčastněné strany jsou často poměrně rigidní ve svých pohledech: stavební pracovníci často vnímají jako hlavní příčinu problémů s kondenzací a plísněmi způsob, jakým obyvatelé a uživatelé vytápějí a větrají své stavby, či způsob, jakým v budově žijí. Uživatelé na druhé straně trvají na tom, že vše dělají perfektně. Určení skutečných příčin škod je v důsledku toho úkolem soudů, a tudíž především soudních znalců. Jakákoliv reklamace může vyústit až v soudní spor, který obě strany stojí značné množství času a úsilí. V další části se podíváme na hlavní příčiny kondenzace a tvorby plísní, i na to, kdo je v jednotlivých případech odpovědný. Obr. 1 Kondenzace ve spodní části okna v důsledku distančního prvku působícího jako tepelný most a podrobnosti z DIN 4108-2 pokud jde o situace, kdy je kondenzace přijatelná DIN 4108-2:2013-02 Kondenzace na oknech a stékání vody jsou přípustné krátkodobě a v malých množstvích za předpokladu, že povrch neabsorbuje vlhkost, a že jsou přijata vhodná opatření k tomu, aby se zabránilo kontaktu se sousedními náchylnými materiály. Strana 35 ze 166
2 Fyzikální příčiny kondenzace Rozsah, ve kterém na površích dochází ke kondenzaci, je v zásadě dán: absolutním obsahem vody ve vnitřním vzduchu (parciálním tlakem vodní páry) a teplotou povrchu stavebního komponentu. Jakmile teplota povrchu dosáhne/poklesne pod rosný bod vzduchu v interiéru, dojde k výskytu kondenzace. Obě tyto proměnné se dramaticky mění: absolutní obsah vody ve vnitřním vzduchu se v průběhu dne mění s tím, jak je vlhkost uvolňována (například při vaření) a odváděna (například větráním). Teploty povrchů se mění v závislosti na teplotě venkovního vzduchu, množství tepla přenášeného konvekcí a také podle toho, jak je řešena tepelná izolace. Navíc se mění v čase a v závislosti na poloze. Plíseň se začne tvořit ihned, jakmile je k dispozici dostatečná vlhkost a dostatek živin. Již několik let je známo, že vlhkost nemusí být přítomna ve formě kapalné vody: plíseň může růst i bez vody, jestliže relativní vlhkost okolního vzduchu je alespoň 80%. Živiny mohou pocházet z organických materiálů, jako jsou například tapety z dřevité hmoty nebo tenká vrstva prachu. Vzhledem k tomu, že výskyt plísně je obvykle následkem dlouhodobého výskytu kondenzace, bude se zbytek tohoto materiálu zabývat kondenzací. 3 Příznaky rizika kondenzace Již rychlý pohled na znalecké posudky a rady odborníků z nedávných let ukazuje celou řadu běžných příčin kondenzace. Ty jsou popsány níže. 3.1 Kvalita stavby V níže popsaných situacích odpovědnost spočívá zejména na projektantech, stavebních pracovnících a na firmách navrhujících a/nebo instalujících okna. a) Způsoby zástavby oken do obvodových stěn U monolitických obvodových stěn (tj. stěn zhotovených pouze z jednoho materiálu, například z cihel) by měla být okna instalována ve střední třetině každé stěny. U stěn obsahujících vrstvu izolace by měla být okna ideálně umístěna v izolovaném prostoru. Čím blíže k vnějšímu okraji a čím dále od této optimální polohy se okna nacházejí, tím vyšší je pravděpodobnost výskytu kondenzace a plísní. Poznámka: Norma DIN 4108-2 uvádí, že pro okenní rámy musí být doložen teplotní faktor (f Rsi ). Jeho doložení není zapotřebí pouze v situacích popsaných v DIN 4108, Dodatek 2. b) Nedostatečné venkovní zakrytí oken V hustě obydlených oblastech a ve městech je vhodné používat venkovní zakrytí oken (rolety, stahovací žaluzie či okenice), aby bylo během večerů a nocí zajištěno soukromí. Kromě eliminace nežádoucích pohledů tyto systémy v nočních hodinách zajišťují i dočasnou tepelnou izolaci. Uživatelé, kteří tento typ zakrytí oken nemají, jsou nuceni pro ochranu svého soukromí použít neprůhledné závěsy na vnitřní straně oken. Závěsy na vnitřní straně oken však velkou měrou přispívají ke kondenzaci na povrchu okna! c) Druh vytápění prostoru Hlavním zdrojem tepla v nových budovách je podlahové vytápění. To je výhodné pro zajištění jednotného rozvrstvení vzduchu a pro zachování teplot v topném systému na nízké úrovni. Strana 36 ze 166
Tento typ distribuce tepla však přispívá ke kondenzaci na oknech a fasádách, neboť u něj nedochází prakticky k žádné konvekci teplého vzduchu (na rozdíl od radiátorů). Je zapotřebí uživatelům zdůrazňovat, že v kritických zónách před okny nesmí nábytek ani koberce tvořit překážku distribuce tepla. Zejména kolem spodních okrajů francouzských oken a především pak u arkýřů a prosklených rohů by měly být topné smyčky v podlaze zesíleny. d) Instalace oken do stávajících budov Instalace nových oken do starších rezidenčních budov s sebou vždy přináší zvýšené riziko výskytu kondenzace a plísní, a to zejména na okenních rámech. Vzhledem k tomu, že tyto budovy byly obvykle budovány z plných materiálů (např. z plných cihel či z betonových bloků), je pro splnění požadavků DIN 4108-2 prakticky nezbytná přilehlá izolace. 3.2 Chování uživatelů Kondenzace na oknech bohužel často vzniká v důsledku chování uživatelů prostor. V této souvislosti je vhodné uvést především následující příčiny: a) Přestup tepla konvekcí Teplo musí mít možnost dostat se na povrchy součástí stavby buď vyzařováním nebo konvekcí. Okna mají obvykle horší izolační vlastnosti než obvodové stěny, proto je obzvláště důležité zajistit, aby přestup tepla v jejich prostoru nebyl ničím narušen. Častými příčinami vážné kondenzace jsou pak zejména neprůhledné závěsy přes celou výšku místnosti, velké vnitřní parapety s množstvím hrnkových rostlin, či komody, pohovky nebo kuchyňské linky před francouzskými okny. Trh již prakticky ovládla okna s hlubokými profily a přesahujícím těsněním na vnitřní straně, zatímco izolační skla s tepelně optimalizovanými distančními prvky se stále častěji používají jako standard. Pokud se na trojitém izolačním skle s teplotně optimalizovanými okraji vyskytne kondenzace, je to jasný ukazatel toho, že vlhkost ve vnitřním prostoru je příliš vysoká. V mnoha bytech a domech již nestačí prostory větrat pouze ručním otevřením oken. Je velmi vhodné instalovat venkovní vzduchotechnická zařízení, která by zajistila základní úroveň větrání a výměnu vzduchu. Aby byla zajištěna správná funkce větracích zařízení a aby obyvatelé tato zařízení přijali, je vždy nezbytné uživatelům i správcům budovy důkladně vysvětlit, jak mají tato zařízení správně používat. Obr. 2 Kuchyňská linka před francouzským oknem. Na spodní hraně takového okna (zakroužkována červeně) je výskyt kondenzace a plísně prakticky nevyhnutelný Strana 37 ze 166
b) Nepřímé vytápění (náhlý kontakt tepla a vlhkosti) Obyvatelé budov často vytápějí ložnice, komory, či málo používané místnosti buď nedostatečně nebo vůbec. Jakmile se vnitřní vzduch z místností, které jsou vytápěny a běžně používány, dostane (nebo je dokonce záměrně přiveden) do těchto nevytápěných místností, je vznik kondenzace velmi pravděpodobný. c) Zvýšená vzdušná vlhkost (v důsledku chování uživatele) V mnoha případech je kondenzace výsledkem neobvykle vysoké vlhkosti. Byly zjištěny následující příčiny: Věšení prádla ve vnitřních prostorách Velký počet hrnkových rostlin, velká akvária atd. Příliš velký počet osob žijících v daném prostoru Zvlhčovače vzduchu/hrnce s vodou na kamnech na dřevo. Někteří stavební biologové navrhují maximální relativní vlhkost 60%; ze stavebního hlediska je však tato hodnota příliš vysoká. 4 Doporučení pro prevenci škod Pokud bude před zahájením stavebních prací zřejmé, že existují některá rizika popsaná v článku 3, měla by být tato skutečnost zdůrazněna. Jedním účinným způsobem, jak škodám aktivně předcházet, je provést v maximální možné míře tepelnou optimalizaci oken. Těsnicí plocha na vnitřní straně by měla být navíc pokud možno vzduchotěsná a těsnění by měla být uspořádána podle pravidla těsnější uvnitř než venku, aby se předešlo kondenzaci a tvorbě plísní v drážkách rámu. Jako další způsob aktivní redukce kondenzace se doporučuje důsledné dodržování ustanovení DIN 1946-6, neboť větrání nezávislé na uživateli může výrazně snížit vlhkost vnitřního vzduchu. Uživatele je však přesto zapotřebí informovat o různých mechanismech působení a motivovat je ke spolupráci při zajištění nezbytných preventivních kroků. Literatura [1] DIN 4108-2 : 2013-02 Tepelná izolace a energetické úspory v budovách minimální požadavky na tepelnou izolaci. Beuth Verlag GmbH, Berlín [2] DIN Fachbericht (Technická zpráva) 4108-8 : 2010-09 Tepelná izolace a energetické úspory v budovách předcházení tvorby plísní v obytných budovách. Beuth Verlag GmbH, Berlín [3] DIN 1946-6 : 2009-05 Větrání a klimatizace Část 6: Větrání obytných budov obecné požadavky, požadavky na projektové řešení, realizaci a značení, předání/přejímku (kontrolu a schválení) a údržbu. Beuth Verlag GmbH, Berlín Důrazně se doporučuje například použití izolačního skla s tepelně optimalizovaným okrajovým těsněním. Nejefektivnějším řešením pro prevenci kondenzace na hranách oken jsou dnes trojitá izolační skla s teplým těsněním (při použití s normálními typy rámů!). Strana 38 ze 166
Základy pro hodnocení rizika kondenzace Základní užitečné informace 1 Vzhledem k tomu, že okna a fasády mají v porovnání s obvodovými stěnami velmi malou tloušťku, jsou vždy nejslabším místem v plášti budovy pokud jde o prevenci úniku tepla. Proto nelze riziko kondenzace na těchto komponentech zcela eliminovat. 2 Hodnota UW je vždy průměrem jednotlivých komponent. Kondenzace a tvorba plísně jsou však na druhé straně vždy výsledkem geometrických tepelných mostů specifických pro daný materiál - například distanční prvky kolem okraje skla v izolačním zasklení. Na základě hodnoty UW okna tudíž nelze stanovit pravděpodobnost vzniku kondenzace. 3 Riziko kondenzace a tvorby plísně lze vyhodnotit pomocí teplotní simulace (výpočtem izoterm). Prvním parametrem potřebným pro tento postup je teplota povrchu na vnitřní straně, která by podle plísňového kritéria měla být ideálně 12,6 C. 4 Druhou důležitou proměnnou určující pravděpodobnost kondenzace je relativní vlhkost vnitřního vzduchu. Relativní vlhkost a teplota vnitřního vzduchu se dramaticky mění, jednorázová měření proto nejsou dostatečná. Údaje o teplotě a vlhkosti by měly být shromažďovány po dobu několika týdnů v průběhu topné sezóny. Pro sběr těchto dat se doporučuje použít záznamová zařízení (data loggery). 5 Pro dokumentační účely je v souladu s normou pro návrh komponent uvažováno klima v interiéru s teplotou 20 C a relativní vlhkostí 50% dle DIN 4108-2. Často se uvádí, že tyto hodnoty představují spolehlivé průměry pro typické vnitřní prostředí není však tomu tak. Bohužel neexistují žádné zákony či normy, které by stanovovaly maximální přípustnou vlhkost ve vnitřních prostorách. 6 Bylo zjištěno, že teplota vzduchu v prostorách, kde dochází ke kondenzaci či tvorbě plísní, je často 23 C nebo vyšší. Kromě významně vyšších ztrát v důsledku prostupu tepla vyšší teplota také zvyšuje schopnost vzduchu pohlcovat vlhkost a tudíž zvyšuje jeho rosný bod. Při 24 C a relativní vlhkosti 50% dochází ke kondenzaci při teplotách povrchů plných 12,9 C (při 20 C/50% => 9,3 C). Uživatel tudíž hraje v tomto pr ocesu významnou roli. 7 Pokud je plně využit aktuálně dostupný potenciál pro optimalizaci (dobrá tepelná izolace; eliminace tepelných mostů; vysoká vzduchotěsnost; definované větrání nezávislé na uživateli), lze problémy s kondenzací víceméně eliminovat. Strana 39 ze 166
Dipl.-Ing. (FH) Narozen r. 1976 v Balve (Märkischer Kreis) 1996 Allgemeine Hochschulreife (diplom z německé střední školy umožňující studium na univerzitě), Ursulinen- Gymnasium Werl 1996 1997 Civilní služba 1997 1999 Odborná příprava na profesi tesaře, certifikát Komory řemesel v Soest 1999 2004 Studijní kurz na Univerzitě užitých věd v Rosenheimu Diplom na fakultě Dřevěných staveb a konstrukcí od roku 2004 od roku 2010 Expert v Odborném technickém centru ift Zástupce vedoucího Odborného technického centra ift Strana 40 ze 166