Ústav stavebníctva a architektúry
Slovenská akadémia vied
Dúbravská cesta 9, 845 03 Bratislava 45
Tel., Fax: +421-2-54 77 35 48
Katalóg konštrukčných riešení
pri aplikácii kapilárne aktívneho tepelnoizolačného systému na historických
objektoch
Peter Mihálka
Peter Matiašovský
Bratislava 2012
Autori
Peter Mihálka
Peter Matiašovský
Vydal
Ústav stavebníctva a architektúry SAV
Všetky práva vyhradené. Nijaká časť textu nesmie byť použitá na ďalšie šírenie
akoukoľvek formou bez predchádzajúceho súhlasu autorov alebo
vydavateľstva.
@ P. Mihálka, P. Matiašovský, Bratislava 2012
Katalóg konštrukčných riešení
pri aplikácii kapilárne aktívneho tepelnoizolačného systému na historických
objektoch
Vydavateľ: Ústav stavebníctva a architektúry SAV
Prvé vydanie
Rok vydania 2012
Táto práca bola podporovaná Agentúrou na podporu výskumu a vývoja na
základe zmluvy č. APVV-0744-07.
ISBN 978-80-971077-0-3
1
Obsah
1.
Úvod ............................................................................................................................................... 3
2.
Numerické simulácie ................................................................................................................. 4
3.
Opis simulačného programu .................................................................................................. 5
4.
Materiálové parametre ............................................................................................................ 6
6.
Hodnotenie fragmentov vonkajších stien ......................................................................... 11
7.
Charakteristické detaily.......................................................................................................... 18
8.
Záver ............................................................................................................................................ 19
Poďakovanie ..................................................................................................................................... 20
Použitá literatúra ............................................................................................................................... 20
Príloha A – legenda označení materiálov
Príloha B – výsledky hodnotenia stavebných detailov
2
1. Úvod
V súčasnosti sú na budovy užívané ľuďmi kladené rôzne technické a funkčné požiadavky.
Z pohľadu tepelnej ochrany budov sú dominantné predovšetkým nároky na energetickú
hospodárnosť a kvalitu vnútorného prostredia. Energetická hospodárnosť budov je z hľadiska
vlastností vonkajších konštrukcií daná ich tepelným odporom. Kvalita vnútorného prostredia
budovy v kontexte tepelno-vlhkostného správania je daná teplotou vnútorného vzduchu,
relatívnou vlhkosťou, prúdením vzduchu a teplotou vnútorných povrchov. Špecifické
hygienické kritérium minimálnej povrchovej teploty pri danej relatívnej vlhkosti vzduchu
eliminuje riziko rastu plesní na vnútornom povrchu vonkajších konštrukcií. Vo väčšine prípadov
je možné zabezpečiť zvýšenie tepelného odporu, zvýšenie teploty a zníženie relatívnej vlhkosti
na povrchu vonkajších stavebných konštrukcií dodatočnou tepelnoizolačnou vrstvou so
súčasným udržiavaním teploty a relatívnej vlhkosti vnútorného vzduchu na požadovanej
úrovni.
Užívanie historických objektov je spojené s mnohými tepelno-vlhkostnými problémami,
počnúc vysokou spotrebou energie na vykurovanie, hygienickými problémami nevynímajúc.
Tieto sa prejavujú v chladnom období rastom plesní, prípadne až kondenzáciou vodnej pary
na vnútorných povrchoch vonkajších stavebných konštrukcií. Problémom býva aj nepríjemný
pocit sálavého chladu zo studených vonkajších konštrukcií čo negatívne ovplyvňuje
užívateľský komfort.
V rámci riešenia Európskeho výskumného projektu INSUMAT (Matiašovský a kol. 2003) bola
spracovaná databáza charakteristických stavebných detailov historických objektov z 18. - až
20. - teho storočia. Zvolené stavebné detaily boli analyzované s cieľom nájsť optimálne
riešenie dadatočnej tepelnej izolácie vonkajších stenových konštrukcií historických objektov.
Požiadavka na zachovanie pôvodných vonkajších povrchových úprav vonkajších konštrukcií
je v prípade týchto objektov dominantná a aplikácia klasických zatepľovacích systémov nie
je prijateľná. Preto je potrebné pristúpiť ku alternatívnym riešeniam, napríklad dodatočnou
tepelnou izoláciou vonkajších konštrukcií zo strany interiéru. Toto riešenie, v porovnaní so
štandardnými zatepľovacími systémami, vyžaduje pri návrhu vhodného systému osobitnú
pozornosť.
V prípade dodatočnej vnútornej tepelnej izolácie vonkajších konštrukcií je potrebné
zohľadniť predovšetkým nasledujúce skutočnosti:
1. V zimnom období dochádza pri vonkajších konštrukciách s interiérovou tepelnou
izoláciou ku podchladeniu pôvodných konštrukcií, v porovnaní so stavom pred
realizáciou zateplenia. Preto je potrebné zamedziť neprijateľným teplotným a
vlhkostným pomerom v týchto konštrukciách (teplota nad bodom mrazu, relatívna
vlhkosť nad 95 %), aby nedošlo k ich poškodeniu mrazom.
2. Vnútornú tepelnú izoláciu nemožno aplikovať spojite, z tohto dôvodu dochádza ku
vznikom tepelných mostov s nižšími povrchovými teplotami.
3. Kontakt dodatočnej tepelnej izolácie s pôvodným povrchom vonkajších stien
predstavuje oblasť so zvýšeným rizikom kondenzácie vodnej pary.
3
Ako možné riešenie pre vnútorné tepelnoizolačné systémy bol v rámci riešenia projektu
APVV č. 0744-07 vyvinutý nový kapilárne aktívny tepelnoizolačný systém založený na ľahkej
karbonátovej omietke. Nízka hodnota faktora difúzneho odporu tohto izolačného systému
umožňuje difúziu vodnej pary a jeho vysoká kapilarita umožňuje rýchlu redistribúciu
možného vznikajúceho kondenzátu na kontakte s pôvodným podkladom čo minimalizuje
prítomnosť kvapalnej vody vo vrstvách konštrukcie.
Pri renovácii historických objektov a aplikácii vnútorných tepelnoizolačných systémov
nemožno použiť štandardné stacionárne metódy výpočtu a tepelnotechnického
hodnotenia, ale je potrebné pristúpiť ku vyspelým výpočtovým nástrojom riešiacim spriahnuté
šírenie tepla a vody stavebnými konštrukciami. Oproti stacionárnym metódam výpočtu je
potrebné pri materiálových parametroch zohľadniť aj akumuláciu vody a jej vplyv na
transportné materiálové parametre. Ku každému stavebnému detailu je potrebné
pristupovať individuálne a zohľadniť nielen technické možnosti zateplenia, ale aj požiadavky
na parametre vnútorného prostredia. V extrémnych prípadoch môžu z technických možností
zateplenia vyplynúť požiadavky na úpravu parametrov vnútorného prostredia, napr. zníženie
relatívnej vlhkosti vzduchu aktívnymi odvlhčovacími zariadeniami, prípadne pasívne znížiť
špičkové hodnoty relatívnej vlhkosti vzduchu zvýšením vlhkostnej akumulačnej schopnosti
stavebných konštrukcií a vnútorným zariadením priestorov, t.j. použitím vnútorných
povrchových úprav s vysokou vlhkostnou kapacitou a súčasne nízkou hodnotou faktora
difúzneho odporu.
Štandardne sa za hranicu rastu plesní považuje relatívna vlhkosť na povrchu stavebnej
konštrukcie rovná 80 %, nezávisle od teplotných pomerov (STN 730540-2 2012). Problémom
modelovania rastu plesní na vnútornom povrchu stavebných konštrukcií sa zaoberalo viacero
autorov (Krus a kol. 2007; Viitanen a kol. 2010). Pre rôzne druhy plesní boli experimentálne
definované optimálne podmienky rastu. Pre rast plesní je potrebné splniť viacero podmienok,
predovšetkým je to však vhodná teplota a relatívna vlhkosť, vhodný výživný substrát. Všetky
tieto podmienky je však potrebné splniť súčasne, preto je potrebné brať aj do úvahy ich
trvanie.
V tejto práci bol na vyhodnotenie rizika rastu plesní použitý výpočtový simulačný program
WUFI BIO (Sedlbauer, a kol. 2003). Navrhovaný bio-tepelno-vlhkostný model vychádza z
experimentálne stanovených kriviek, tzv. izopliet, pre rôzne kategórie substrátov a základných
podmienok pre množenie spór. Definované sú štyri základné kategórie substrátov, od
optimálneho cez biologicky recyklovateľné stavebné materiály, biologicky ťažko odbúrateľné
materiály až po nedegradujúce materiály.
Typickým problémom drevených nosných prvkov historických objektov je ich napojenie
na obvodové konštrukcie kde v oblasti osadenia dreveného trámu do káps dochádza ku
kondenzácii vodnej pary prípadne ku nárastu relatívnej vlhkosti čo často vedie ku biologickej
degradácii drevených konštrukcií a teda aj ku ohrozeniu statickej funkcie konštrukcie. Aby sa
zabránilo biologickej degradácii, odporúča sa udržiavať hmotnostnú vlhkosť dreva pod
úrovňou 15 % (Hujňák 1986).
2. Numerické simulácie
Pre optimálnu aplikáciu systému vnútornej kapilárne aktívnej tepelnej izolácie na reálnych
konštrukciách boli analyzované riešenia geometrických detailov stykov vonkajšia stena –
4
priľahlý konštrukčný prvok. Takto mohli byť vopred identifikované potenciálne kritické body
a boli nájdené optimálne riešenia. Numerické simulácie boli aplikované na riešeniach
konštrukčných detailov charakteristických pre strednú Európu a z výsledkov bol zostavený
katalóg týchto riešení. Prvým krokom úlohy bolo zhromaždenie údajov o charakteristických
konštrukčných prvkoch historických budov, vrátane ich geometrie, materiálov, skladby,
lokality a súčasného technického stavu. Získané vstupné údaje, obsahujúce takmer 70
konštrukčných prvkov, boli potom spracované a vybrané typy významné z hľadiska
premenlivosti použitých materiálov a architektonických osobitostí s cieľom získať hierarchicky
rozčlenený súbor charakteristických detailov, začínajúc konštrukčnou geometriou,
pokračujúc premenlivosťou použitých materiálov a končiac kompletnými konštrukciami.
Pri výpočte bolo potrebné použiť vhodný simulačný program, zohľadňujúci všetky dôležité
fyzikálne javy. Z tohto dôvodu bol zvolený numerický simulačný program DELPHIN 4.4
(Grunewald 1999), riešiaci spriahnuté šírenie tepla a vlhkosti stavebnou konštrukciou. V
porovnaní s ostatnými podobnými simulačnými programami, uvedený software zohľadňuje aj
kapilárny tlak ako základný potenciál transportu kvapalnej vody, čo umožňuje modelovanie
transportu vody omnoho podrobnejšie a spoľahlivejšie.
3. Opis simulačného programu
Ako už bolo spomenuté, na simuláciu tepelno-vlhkostného správania stavebných
konštrukcií bol použitý výpočtový program DELPHIN4.4, vychádzajúci z numerických riešení
spriahnutých nelineárnych parciálnych diferenciálnych rovníc transportu tepla a vody (1) až
(4). Použitá bola metóda konečných objemov s použitím implicitnej schémy. Vo všetkých
výpočtoch boli použité minimálny rozmer priestorovej siete 0.1 mm a časový krok 1 hodina.
Prúdenie vzduchu nebolo brané do úvahy.
∂
[(ρ ⋅ c + ww cw + wa ca )θ + (cvθ + hoe )wv + (ciθ − hom )wi ] =
∂t
•
•


= ∇λeff ∇θ + ∇ ∑ ck m k θ + hoe m v 


(1)
•
•
∂ (wv + ww + wi )
= ∇( m v + m w )
∂t
(2)
Toky vody a vodnej pary sú rovné
•
m w = − Dw ∇w − ρDθ ∇θ
•
m v = −ψ ⋅ D v
(3)
P
1 dp
∇θ
P − p R ⋅ T dθ
(4)
kde:
θ
t
wv, ww, wi
•
•
m v, m w
ρ
teplota
čas
obsah plynnej, kvapalnej a tuhej fázy
[°C]
[s]
[kg/m³]
tok pary a kvapaliny
objemová hmotnosť
[kg/s]
[kg/m³]
5
Dv
Dw
Dθ
p
R
merné tepelné kapacity pre tuhú a kvapalnú fázu, vzduch a vodnú paru
[J/kg.K]
teplota
[K]
skupenské teplo pre vyparovanie a mrznutie
[J/kg]
efektívna tepelná vodivosť
[W/m.K]
atmosférický tlak
[Pa]
relatívny súčiniteľ difúzie vodnej pary
[-]
relatívna vlhkosť
[-]
binárny súčiniteľ difúzie vodnej pary vo vzduchu
[m²/s]
vlhkostná difuzivita
[m²/s]
teplotný súčiniteľ difúzie vlhkosti
[m²/K.s]
tlak vodnej pary
[Pa]
špecifická plynová konštanta pre vodnú paru
[J/kg.K]
indexy:
k = a, v a w
pre vzduch, paru a vodu
c, cw, ca, cv
Τ
hoe, hom
λeff
P
ψ
ϕ
Simulačný program vyžaduje podrobné transportné a akumulačné materiálové
parametre závislé na vlhkosti. Ako vonkajšie okrajové podmienky je potrebné definovať
celoročné zmeny vonkajšieho prostredia v konkrétnych časových krokoch, v tomto prípade
boli použité hodinové chody meteorologických a klimatických prvkov.
4. Materiálové parametre
Uskutočnené analýzy potvrdili, že pre vnútorné tepelné izolácie je vhodné použiť
kapilárne aktívne tepelnoizolačné materiály, ktoré umožňujú intenzívny transport vody
v kvapalnej fáze. To je dôležité predovšetkým v prípade vonkajších konštrukcií
pozostávajúcich z relatívne paronepriepustných materiálov a z materiálov s nízkou kapilárnou
aktivitou. Pri výstavbe historických budov sa štandardne uplatňovali murované konštrukcie
z plnej pálenej tehly, prípadne z kameňa. Aplikácia kapilárne aktívnej vnútornej
tepelnoizolačnej vrstvy je priamo spojená s problémom konštrukčných detailov styku
vonkajších stien s drevenými konštrukciami kde hrozí ich degradácia dreva pri vysokej vlhkosti.
V prípade existujúcich konštrukcií bolo vo výpočtoch uvažované so štandartnými
materiálovými parametrami, obsiahnutými v databáze simulačného programu. Základné
tepelno-vlhkostné parametre použitej kapilárne aktívnej tepelnoizolačnej omietky sú
uvedené v tabuľke č.1.
Tabuľka č. 1: Tepelno-vlhkostné parametre kapilárne aktívnej tepelnoizolačnej omietky
Parameter
Objemová hmotnosť [kg/m³]
Otvorená pórovitosť [-]
Rovnovážna vlhkosť pri relatívnej vlhkosti 95 % [kg/m³]
Kapilárna vlhkosť [kg/m³]
Faktor difúzneho odporu (suchá miska / mokrá miska) [-]
Difuzivita vody pri kapilárnej vlhkosti [m²/s]
Tepelná vodivosť za suchého stavu [W/m.K]
Tepelná vodivosť pri kapilárnej vlhkosti [W/m.K]
6
Hodnota
550
0,77
18,3
374
9,5 / 5,7
3,10-6
0,08
0,43
Prednosťou uvažovanej kapilárne aktívnej omietky oproti štandardne používaným
doskovým systémom podobného typu je predovšetkým možnosť ambulantnej výroby, čo
umožňuje realizovať detaily ľubovoľnej geometrie.
Na obrázkoch č. 1a, 1b sú pre ľahkú karbonátovú omietku uvedené uvažované základné
transportné a akumulačné parametre šírenia vodnej pary, t. j. sorpčná izoterma a faktor
difúzneho odporu. Adsorpčná a desorpčná izoterma bola stanovená experimentálne
gravimetrickými meraniami, vzorky boli udržiavané v exsikátoroch s nasýtenými roztokmi solí
po dobu kým nebol dosiahnutý rovnovážny stav. Hysteréza sorpcie vodnej pary nebola vo
výpočte uvažovaná, uvedený jav bol zjednodušený použitím strednej krivky ležiacej medzi
hlavnou adsorpčnou a desorpčnou izotermou.
Faktor difúzneho odporu bol experimentálne stanovený miskovou metódou (STN EN
12086, 2000) pre dva stavy, t. j. rozdiely relatívnej vlhkosti prostredia. V oboch prípadoch bola
relatívna vlhkosť laboratória dlhodobo udržiavaná na hodnote 53 % pri teplote vzduchu 23°C.
Na opačnej strane vzorky bola v uzavretej nádobe udržiavaná relatívna vlhkosť vzduchu cca
0 % (suchá miska), resp. 100 % (mokrá miska).
0.050
Adsorpčná izoterma - experiment
0.045
Adsorpčná izoterma - aproximácia
Obsah vody (kg/kg)
0.040
Desorpčná izoterma - experiment
0.035
Desorpčná izoterma - aproximácia
0.030
Stredná krivka
0.025
0.020
0.015
0.010
0.005
0.000
0
10
20
30
40
50
60
Relatívna vlhkosť (%)
70
80
90
100
a
12
Aproximácia
Faktor difúzneho odporu (-)
10
Experiment
8
6
4
2
0
0
10
20
30
40
50
60
Relatívna vlhkosť (%)
70
80
90
100
b
Obr. 1. Parametre prenosu vodnej pary. a) adsorpčná a desorpčná izoterma, b) faktor
difúzneho odporu pre ľahkú karbonátovú omietku
7
Súčiniteľ tepelnej vodivosti (W/m.K)
Prítomnosť vody v stavebnom materiáli má negatívny vplyv na jeho tepelnoizolačné
vlastnosti. Vplyv vlhkosti na hodnotu súčiniteľa tepelnej vodivosti kapilárne aktívneho
materiálu u ktorého sa predpokladá prítomnosť kondenzátu preto nie je možné zanedbať.
Hodnota súčiniteľa tepelnej vodivosti bola stanovená experimentálne (STN EN 12664, 2001)
a to pre dva stavy, suchý materiál a kapilárne nasýtený materiál. Medziľahlé hodnoty boli
lineárne interpolované, viď obrázok č. 2. Vlhkosť v stavebnom materiáli bola zohľadnená aj
pri stanovení mernej tepelnej kapacity.
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Obsah vody (kg/m³)
Obr. 2. Súčiniteľ tepelnej vodivosti ľahkej karbonátovej omietky v závislosti od vlhkosti
Šírenie vody v kvapalnej fáze bol vo výpočte uvažovaný súčiniteľom vlhkostnej difuzivity
pri gradiente vlhkosti. Metódou TDR (Malicki 1996) boli v čase stanovené vlhkostné profily po
výške vzorky ktorá bola zo spodnej strany na kontakte s vodnou hladinou. Kapilarita materiálu
spôsobila vzlínanie vody do materiálu. Keďže voľné steny vzorky boli izolované náterom
zabraňujúcim odparovanie vody z povrchu vzorky, šírenie vody v materiáli predstavovalo
jednorozmerný problém. Podrobný opis merania, meracej techniky a spôsobom
vyhodnotenia sú uvedené v (Mihálka 2010).
1.0E-05
Vlhkostná vodivosť, Dw(m²/s)
Experiment
Aproximácia
1.0E-06
1.0E-07
1.0E-08
1.0E-09
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Obsah vody (kg/kg)
0.5
0.6
Obr. 3. Vlhkostná difuzivita (vodivosť) ľahkého karbonátu pri gradiente vlhkosti
8
5. Okrajové podmienky
Pri numerických simuláciách boli použité hodinové meteorologické údaje z roku 1987
namerané na meteorologickej stanici Bratislava – Koliba. Hodinový chod uvažovaných
meteorologických prvkov počas tohto roka je zobrazený na obrázku č. 4. Zvolený rok je
charakteristický extrémne nízkymi teplotami počas zimného a jarného obdobia, priemerné
mesačné hodnoty meteorologických prvkov počas jesene sú podobné hodnotám
z predošlého roka.
Pre porovnanie je v obrázkoch zakreslený aj ročný hodinový chod priemerného roku
vygenerovaného
pomocou
klimatologického
programu
Meteonorm
6.1
(www.meteonorm.com).
40
Teplota (°C)
30
20
10
0
-10
Priemerný rok
Extrémny rok 1987
-20
1
2
3
4
5
6
7
8
Čas (mesiace)
a
9
10
11
12
11
12
100
90
Relatívna vlhkosť (%)
80
70
60
50
40
30
20
10
Priemerný rok
Extrémny rok 1987
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Čas (mesiace)
b
9
9
10
Difúzne žiarenie (W/m²)
600
500
400
300
200
100
Priemerný rok
Extrémny rok 1987
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Čas (mesiace)
c
9
10
11
12
Priame normálové žiarenie (W/m²)
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
Priemerný rok
Extrémny rok 1987
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Čas (mesiace)
d
Obr. 4. Ročný chod meteorologických prvkov, a – teplota vonkajšieho vzduchu, b –
relatívna vlhkosť vonkajšieho vzduchu, c – difúzne žiarenie, d – priame normálové žiarenie.
Pri návrhu a posudzovaní stavebných konštrukcií a detailov STN 73 0540 - 3 z roku 2002
definuje výpočtovú teplotu vonkajšieho vzduchu pre 1. teplotnú oblasť do ktorej spadá aj
mesto Bratislava hodnotou -11 °C.
V tabuľke č. 2 je názorne zobrazené porovnanie oboch klimatických rokov. Najnižšia
výpočtová teplota vonkajšieho vzduchu bola dosiahnutá v oboch prípadoch v mesiaci
Január. V prípade priemerného roku klesla teplota vonkajšieho vzduchu na hodnotu -13,3°C,
v extrémnom roku však klesla až na -19,5°C. Dôležitým ukazovateľom je však aj početnosť
hodín výskytu nepriaznivej nízkej teploty. Počas priemerného roka klesla teplota vonkajšieho
vzduchu pod normalizovanú hodnotu -11°C na dĺžku obdobia predstavujúcu 16 hodín, avšak
v extrémnom roku to bolo až 159 hodín, t. j. takmer jeden celý týždeň v roku.
10
Tabuľka č. 2: Porovnanie ročných chodov teploty vonkajšieho vzduchu
mesiac
priemerná
minimálna
maximálna
teplota
teplota
teplota
°C
°C
°C
početnosť hodín
s teplotou nižšou alebo rovnou ako
0 °C
-5 °C
-10 °C
-11 °C
-15 °C
Október
10.3 10.9
-1.2
0.2
23.5 23.3
17
0
0
0
0
0
0
0
0
0
November
4.3
5.4
-2.2
-4.1
11.7 17.7
39
93
0
0
0
0
0
0
0
0
December
1.2
0.1
-9.4
-12.2 12.7 11.3
325
359
61
88
0
20
0
10
0
0
Január
-5.9
-0.7 -19.5 -13.3
9.3
10.6
655
395
400
136
179
20
159
16
71
0
Február
-0.5
1.6
-14.7
-9.9
9.0
15.0
279
285
140
47
32
0
29
0
0
0
Marec
-0.7
5.5
-13.3
-4.7
15.8 17.7
397
100
217
0
49
0
17
0
0
0
Apríl
10.1 10.9
0.1
-1.3
21.4 22.5
0
7
0
0
0
0
0
0
0
0
1 712
1 239
818
271
260
40
205
26
71
0
Spolu
extrémny rok 1987
priemerný rok
Rýchlosť a smer vetra, ako aj údaje o úhrne zrážok neboli vo výpočte uvažované.
Vnútorné okrajové podmienky boli uvažované ako konštantné počas celého roka: teplota
vnútorného vzduchu 20°C, relatívna vlhkosť vnútorného vzduchu 55 %.
Uvedené analýzy potvrdzujú, že výpočty uskutočnené s extrémnym rokom 1987 budú
v porovnaní s priemerným rokom dostatočne na stranu bezpečnosti. Súčasne, uvažované
klimatické údaje z roku 1987 predstavujú skutočné extrémne, ojedinele vyskytujúce sa
nepriaznivé podmienky v meste Bratislava.
6. Hodnotenie fragmentov vonkajších stien
V prvom kroku výpočtov bol analyzovaný vplyv dodatočnej tepelnej izolácie na
fragmentoch stavebných konštrukcií. Pôvodné konštrukcie boli reprezentované murivom
z plnej pálenej tehly hrúbky 450 mm (objemová hmotnosť 1 700 kg/m³, tepelná vodivosť za
suchého stavu 0,85 W/m·K) a kamenným murivom hrúbky 600 mm (pieskovec s objemovou
hmotnosťou 2 250 kg/m³, tepelnou vodivosťou za suchého stavu 2,10 W/m.K). Uvažované
bolo dodatočné zateplenie kapilárne aktívnou omietkou na báze ľahkého karbonátu hrúbky
40 mm. Aplikáciou uvedenej omietky došlo v prípade tehlového muriva k nárastu tepelného
odporu z 0,53 m²·K/W na 1,03 m²·K/W. Pri kamennom murive narástol tepelný odpor
z hodnoty 0,29 m²·K/W na 0,79 m²·K/W.
Tehlové murivo bolo pôvodne navrhnuté tak, aby pri teplote vnútorného vzduchu 20°C
a relatívnej vlhkosti 60 % nedochádzalo ku kondenzácii vodnej pary na vnútornom povrchu
steny, t. j. najnižšia povrchová teplota bola +12°C. Cieľom aplikácie kapilárne aktívnej
tepelnej izolácie bolo preto predovšetkým zvýšenie vnútornej povrchovej teploty čím by sa
zvýšila výsledná teplota a teda tepelná pohoda.
V prípade kamenného muriva dochádza v zimnom období bežne ku nárastu relatívnej
vlhkosti na povrchu až na hodnotu 98 % pri rovnakých uvažovaných okrajových
podmienkach. Na vnútornom povrchu síce nemusí dochádzať ku kondenzácii vodnej pary,
avšak jej riziko už pri malých zmenách parametrov vnútorného vzduchu nie je možné úplne
vylúčiť. To znamená že v prvom kroku je potrebné zvýšiť vnútornú povrchovú teplotu aspoň
na úroveň vylučujúcu kondenzáciu vodnej pary.
11
Na obrázku č. 5 je vypočítaný ročný hodinový chod teploty a relatívnej vlhkosti na
neizolovanej konštrukcii, po aplikácii tepelnoizolačnej omietky a na kontakte s podkladom.
Výpočet je realizovaný pre extrémny rok 1987. Plnou čiernou čiarou je znázornený pôvodný
stav, plnou sivou čiarou reprezentuje kontakt pôvodného muriva s tepelnoizolačným
materiálom, prerušovaná čiara predstavuje vnútorný povrch po aplikácii tepelnoizolačného
materiálu.
30
25
Teplota (°C)
20
15
10
Tehlové murivo 450mm, vnútorný povrch
Tehlové murivo 450mm + LC 40mm, kontakt
5
Tehlové murivo 450mm + LC 40mm, vnútorný povrch
0
0
30
60
90
120
150
180
Čas (dni)
210
240
270
300
330
360
300
330
360
330
360
a
100
90
Relatívna vlhkosť (%)
80
70
60
50
40
30
Tehlové murivo 450mm, vnútorný povrch
20
Tehlové murivo 450mm + LC 40mm, kontakt
10
Tehlové murivo 450mm + LC 40mm, vnútorný povrch
0
0
30
60
90
120
150
180
210
Čas (deň)
240
270
b
30
25
Teplota (°C)
20
15
10
5
Kamenné murivo 600mm, vnútorný povrch
Kamenné murivo hr.600mm + LC 40mm, kontakt
0
Kamenné murivo hr.600mm + LC 40mm, vnútorný povrch
-5
0
30
60
90
120
150
180
Čas (dni)
c
12
210
240
270
300
100
90
Relatívna vlhkosť (%)
80
70
60
50
40
30
Kamenné murivo 600mm, vnútorný povrch
20
Kamenné murivo 600mm + LC 40mm, kontakt
10
Kamenné murivo 600mm + LC 40mm, vnútorný povrch
0
0
30
60
90
120
150
180
Čas (dni)
210
240
270
300
330
360
d
Obr. 5. Ročný chod teploty a relatívnej vlhkosti na vnútornom povrchu neizolovaných
konštrukcií, po aplikácii tepelnoizolačnej vrstvy a na kontakte s pôvodným podkladom. a, b –
tehlové murivo hr. 450 mm, c, d – kamenné murivo hr. 600 mm
V prípade tehlového muriva spôsobila dodatočná tepelná izolácia pokles teploty
pôvodného povrchu v zimnom období zo 14°C na 3,5°C. Súčasne došlo ku nárastu relatívnej
vlhkosti pôvodného povrchu až na 94 %. Aplikáciou omietky však došlo ku nárastu teploty
vnútorného povrchu v zimnom období z 14°C na 16,5°C. Pred aplikáciou tepelnoizolačného
materiálu bola dosiahnutá na pôvodnom vnútornom povrchu relatívna vlhkosť až 80 %, po
uvažovaných úpravách klesla pod 69 %.
Pred aplikáciou tepelnoizolačnej vrstvy dosahovala teplota vnútorného povrchu
kamenného muriva počas zimy dlhodobo pod 13°C, čo bolo sprevádzané vysokou relatívnou
vlhkosťou na povrchu, dlhodobo nad 80°C. Dochádzalo tiež ku nárastu relatívnej vlhkosti až
na hodnotu 98 %. Po aplikácii tepelnoizolačnej omietky došlo ku nárastu povrchovej teploty
nad 15°C a k poklesu relatívnej vlhkosti na 72 %. Došlo však ku podchladeniu podkladu pod 1°C, relatívna vlhkosť však v tomto mieste neprekročila 97 %.
Aplikácia tepelnoizolačnej omietky sa výraznejšie prejavila v prípade kamenného muriva.
Pre porovnanie sú na obrázku č. 6 výsledky simulácie uskutočnenej pre priemerný rok.
Vyobrazený je horší prípad, t.j. kamenné murivo hr. 600 mm. Z výsledkov je zrejmé, že relatívna
vlhkosť na kontakte tepelnoizolačnej omietky neprekročila hranicu 94 %, súčasne teplota
v tom istom bode neklesla pod bod mrazu. Najvyššia hodnota relatívnej vlhkosti na
vnútornom povrchu nestúpla nad hodnotu 65 %, teplota na vnútornom povrchu zas neklesla
pod 17 °C.
Uvedené
porovnania
potvrdzujú
opodstatnenosť
tepelno-vlhkostného
návrhu
a posúdenia stavebných konštrukcií pre extrémne poveternostné situácie. Počas bežne
vyskytujúcich sa klimatických období tak návrh zabezpečí s dostatočnou rezervou bezpečné
užívanie zatepľovaných vonkajších stavebných konštrukcií a s nimi súvisiacich vnútorných
priestorov.
Vo všetkých ďalších výpočtoch a analýzach sa preto ďalej uvažuje len s extrémnym
rokom podľa vyššie uvedených špecifikácií.
13
100
90
Relatívna vlhkosť (%)
80
70
60
50
40
30
Kamenné murivo 600mm, vnútorný povrch
20
Kamenné murivo 600mm + LC 40mm, kontakt
10
Kamenné murivo 600mm + LC 40mm, vnútorný povrch
0
0
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
360
330
360
Čas (dni)
a
30
25
Teplota (°C)
20
15
10
Kamenné murivo 600mm, vnútorný povrch
Kamenné murivo hr.600mm + LC 40mm, kontakt
5
Kamenné murivo hr.600mm + LC 40mm, vnútorný povrch
0
0
30
60
90
120
150
180
210
Čas (dni)
240
270
300
b
Obr. 6. Ročný chod teploty a relatívnej vlhkosti na vnútornom povrchu neizolovaného
kamenného muriva počas priemerného roku, po aplikácii tepelnoizolačnej vrstvy a na
kontakte s pôvodným podkladom. a – relatívna vlhkosť, b – teplota
Na obrázku č. 7 sú zobrazené rozdiely teploty a relatívnej vlhkosti vonkajších povrchov
vypočítané zo stavu pred a po aplikácii kapilárne aktívnej tepelnoizolačnej omietky. Záporné
hodnoty vypočítaných rozdielov znamenajú pokles hodnoty sledovanej veličiny a naopak
kladné hodnoty predstavujú jej nárast. V prípade tehlového muriva došlo podchladeniu
vonkajšieho povrchu maximálne o 1,2°C. Relatívna vlhkosť narástla v zimnom období
priemerne o 4 %, avšak ojedinele maximálne o 18 %. V prípade kamenného muriva sa
podchladí vonkajší povrch maximálne o 2°C, priemerne o 1,2°C. Relatívna vlhkosť na
vonkajšom povrchu narástla priemerne o 7 %, ojedinele maximálne o 27 %. Vplyv vnútornej
tepelnej izolácie na vonkajší povrch je preto malý.
14
0.4
0.2
Teplotný rozdiel (°C)
0
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1
-1.2
-1.4
0
30
60
90
120
150
180
Čas (dni)
210
240
270
300
330
360
210
240
270
300
330
360
210
240
270
300
330
360
240
270
300
330
360
a
Rozdiel relatívnej vlhkosti (%)
20
15
10
5
0
-5
0
30
60
90
120
150
180
Čas (dni)
b
0.5
Teplotný rozdiel (°C)
0
-0.5
-1
-1.5
-2
-2.5
0
30
60
90
120
150
180
Čas (dni)
c
30
Rozdiel relatívnej vlhkosti (%)
25
20
15
10
5
0
Rady1
-5
0
30
60
90
120
150
180
Čas (dni)
210
d
Obr. 7. Ročné chody rozdielov teploty a relatívnej vlhkosti vonkajších povrchov pred a po
aplikácii kapilárne aktívnej tepelnoizolačnej omietky. a, b – tehlové murivo hr. 450 mm, c, d –
kamenné murivo hr. 600 mm
15
Na obrázku č. 8 je zobrazený vypočítaný ročný chod teploty a relatívnej vlhkosti v strede
pôvodného muriva. V prípade tehlového muriva došlo v zimnom období ku podchladeniu
podkladu o 6°C, relatívna vlhkosť narástla maximálne o 4 %, t.j. nárast na 70 %. V kamennom
murive poklesla teplota maximálne o 6°C, relatívna vlhkosť narástla maximálne o 2 %.
30
25
Teplota (°C)
20
15
10
5
0
-5
Tehlové murivo hr.450mm
Tehlové murivo hr.450mm + LC 40mm
-10
0
30
60
90
120
150
180
210
Time (day)
240
270
300
330
360
270
300
330
360
a
80
70
Relatívna vlhkosť (%)
60
50
40
30
20
Tehlové murivo hr.450mm
Tehlové murivo 450mm + LC 40mm
10
0
0
30
60
90
120
150
180
210
Čas (dni)
240
b
30
25
Teplota (°C)
20
15
10
5
0
Kamenné murivo hr.600mm
Kamenné murivo hr.600mm + LC 40mm
-5
-10
0
30
60
90
120
150
180
Čas (dni)
c
16
210
240
270
300
330
360
69
Relatívna vlhkosť (%)
68
67
66
65
64
63
Kamenné murivo hr.600mm
Kamenné murivo hr.600mm + LC 40mm
62
0
30
60
90
120
150
180
210
Čas (dni)
240
270
300
330
360
d
Obr. 8. Ročný chod teploty a relatívnej vlhkosti v strede steny, a, b – tehlové murivo hr. 450
mm, c, d – tehlové murivo hr. 600 mm
Na obrázku č. 9 je zobrazený ročný chod relatívnej vlhkosti v kapilárne aktívnej omietke.
V prípade tehlového muriva relatívna vlhkosť v zimnom období neprekročila 95 %, pri
kamennom murive zase 97 %.
100
90
Relatívna vlhkosť (%)
80
70
60
50
40
30
Vnútorný povrch
20
Stred kapilárne aktívnej omietky
Kontakt s pôvodným podkladom
10
0
0
30
60
90
120
150
180
Čas (dni)
210
240
270
300
330
360
a
100
90
Relatívna vlhkosť (%)
80
70
60
50
40
30
Vnútorný povrch
Stred kapilárne aktívnej omietky
Kontakt s pôvodným podkladom
20
10
0
0
30
60
90
120
150
180
210
Čas (dni)
240
270
300
330
360
b
Obr. 9. Ročný chod relatívnej vlhkosti v kapilárne aktívnej omietke, a – tehlové murivo hr.450
mm, b – kamenné murivo hr. 600 mm
17
7. Charakteristické detaily
Pre ilustráciu grafickej časti katalógu, sú následne schematicky uvedené štandardne
používané materiály. Zahrnuté konštrukčné detaily predstavujú často používané
charakteristické detaily.
Zoznam analyzovaných konštrukčných detailov
1 – Strop keramický zo stropných tvaroviek HURDIS
• vonkajšie steny z plnej pálenej tehly hr. 450 mm
• vertikálny rez
2 – Strop s keramickými vložkami SIMPLEX
• vonkajšie steny z plnej pálenej tehly hr. 450 mm,
• vertikálny rez
3 – Drevený trámový strop s prekladaným podbíjaním
• 3a) vonkajšie steny z plnej pálenej tehly hr. 600 mm a 450 mm
• 3b) vonkajšie steny z kamenného muriva hr. 600 mm a 450 mm
• vertikálny rez
4 – Drevený trámový strop so záklopom
• 4a) vonkajšie steny z plnej pálenej tehly hr. 450 mm
• 4b) vonkajšie steny z kamenného muriva hr. 600 mm
• vertikálny rez
5 – Okno zdvojené v zalomenom ostení, detail pri parapete
• vonkajšie steny hr. 450 mm z plnej pálenej tehly, zapustený parapet hr. 300 mm
• vertikálny rez
6 – Okno zdvojené v zalomenom ostení, detail pri ostení
• vonkajšie steny z plnej pálenej tehly hr. 450 mm
• horizontálny rez
7 – Okno dvojité v kamennom ostení, detail pri nadpraží
• nadpražie murované z plnej pálenej tehly hr. 450 mm
• horizontálny rez
8 – Okno dvojité v kamennom ostení, so zapusteným parapetom
• vertikálny rez, vonkajšie steny hr. 450 mm z plnej pálenej tehly,
• zapustený parapet hr. 300mm
• vertikálny rez
9 – Okno dvojité v kamennom ostení
• vonkajšie steny murované z plnej pálenej tehly hr. 450 mm,
• horizontálny rez
Prihliadnuc na historickú hodnotu výplňových konštrukcií, detaily styku okenných konštrukcií v
ostení, nadpraží a parapetoch predpokladajú zachovanie stávajúcich konštrukcií.
Grafické vyobrazenie uvedených stavebných detailov spolu s opisom navrhovaných úprav
a výsledkami výpočtov sú uvedené v prílohe B.
18
8. Záver
Hodnotenie fragmentov stavebných konštrukcií
Uvažované zateplenie výrazne nezhoršilo pomery v pôvodných konštrukciách. V prípade
tehlového muriva došlo ku nárastu vnútornej povrchovej teploty v najkritickejšom období zo
14 °C až na 16,5 °C čo výrazne zvýši tepelnú pohodu. Nebola zistená prítomnosť kvapalnej
vody v stavebnej konštrukcii a aj keď došlo ku podchladeniu pôvodného podkladu, nedôjde
ku degradácii pôvodných vrstiev.
Pri kamennom murive bola situácia úplne iná, počas chladných období dochádzalo
bežne ku kondenzácii vodnej pary na vnútornom povrchu. Aplikáciou kapilárne aktívnej
tepelnoizolačnej malty došlo ku nárastu teploty vnútorných povrchov z pôvodnej najnižšej
teploty 10,5°C až na 15°C čo za bežných podmienok vylučuje kondenzáciu vodnej pary na
vnútornom povrchu. Zvýšenie vnútornej povrchovej teploty bude viesť tak rovnako ku
zvýšeniu tepelnej pohody. V tepelnoizolačnej omietke ani v pôvodnej konštrukcii nebola
zistená prítomnosť kvapalnej vody.
Z výpočtov vyplýva že na kontakte pôvodnej konštrukcie a dodatočnej tepelnej izolácie
nikdy nedošlo ku kondenzácii vodnej pary. Hodnotám relatívnej vlhkosti kapilárne aktívneho
tepelnoizolačného materiálu 95 % zodpovedá objemová vlhkosť 18,3 kg/m3 (čo predstavuje
23 % nasýtenie pórov). Súvislé trvanie extrémnych relatívnych vlhkostí a teplôt pod bodom
mrazu v analyzovaných konštrukciách predstavuje počas extrémneho roku 51 hodín. Počas
priemerného roku neboli vypočítané žiadne teploty pod bodom mrazu.
Hodnotenie stavebných detailov
Vo všetkých riešených prípadoch došlo k výraznému zlepšeniu tepelno-vlhkostných
parametrov, t. j. ku zvýšeniu vnútornej povrchovej teploty čo ďalej viedlo ku poklesu relatívnej
vlhkosti v kritických miestach.
V prípade detailov styku vonkajšej steny so stropnou konštrukciou tvorenou keramickými
stropnými vložkami, t. j. detail č.1 Strop keramický zo stropných tvaroviek HURDIS a č. 2 Strop
s keramickými vložkami SIMPLEX sa navrhnutými úpravami za podmienok výpočtu podarilo
úplne eliminovať kondenzáciu vodnej pary aj riziko rastu plesní. Detail č. 2 je podrobnajšie
analyzovaný v (Matiašovský a kol. 2010).
Vhodnou výplňou vzduchového priestoru kapilárne aktívnym tepelnoizolačným
materiálom v oblasti osadenia dreveného trámu do káps v tehlovom murive, t. j. detaily č. 3a
Drevený trámový strop s prekladaným podbíjaním a č. 4a Drevený trámový strop so
záklopom sa tak isto podarilo eliminovať rast plesní. V prípade kamenného muriva, t. j. detaily
s označením „b“ síce došlo ku významnému zlepšeniu nevyhovujúceho stavu, avšak aby sa
zamedzilo rastu plesní, je potrebné pristúpiť aj ku zníženiu relatívnej vlhkosti vnútorného
vzduchu. Detail č. 4a je detailnejšie analyzovaný v (Matiašovský a kol. 2010).
Problematickými zostávajú predovšetkým detaily osadenia okenných konštrukcií do
existujúcich otvorov. Súčasne so zateplením sa však predpokladá zachovanie pôvodných
výplňových konštrukcií čo tak isto negatívne vplýva na výsledky výpočtu. Výnimkou je detail
č. 5 Okno zdvojené v zalomenom ostení, detail pri parapete, kde sa úplne podarilo
eliminovať potenciálne hygienické problémy. Navrhovaným riešením detailu č. 6 Okno
zdvojené v zalomenom ostení, detail pri ostení, sa síce zabráni kondenzácii vodnej pary aj
19
rastu plesní na netransparentnej stavebnej konštrukcii, zostáva však problematický styk
okenného rámu s tepelnoizolačnou omietkou. Vzhľadom na pôvodné kamenné konštrukcie
okenných ostení, parapetov a nadpraží detail č. 7 Okno dvojité v kamennom ostení, detail
pri nadpraží, detail č. 8 Okno dvojité v kamennom ostení, so zapusteným parapetom a detail
č. 9 Okno dvojité v kamennom ostení sa samotným zateplením nepodarilo vo všetkých
prípadoch úplne eliminovať kondenzáciu vodnej pary ani rast plesní, množstvo kondenzátu je
však omnoho nižšie ako bolo v pôvodnom stave. Pri týchto stavebných detailoch je preto
potrebné navrhnúť aj vhodný systém úpravy parametrov vnútorného vzduchu, predovšetkým
odvlhčovanie vzduchu a lokálny ohrev kritických tepelných mostov.
Poďakovanie
Táto práca bola podporovaná Agentúrou na podporu výskumu a vývoja na základe zmluvy
č. APVV-0744-07.
Použitá literatúra
[1] GRUNEWALD, J. (1999), Final report of task 5: Numerical simulation and program development. European Project BE96-3290 „Development of a new methology to analyse the
durability of facade repair and retrofitting systems“.
[2] HUJŇÁK, J. (1986), Timber building structures and elements, SNTL, Prague. (In Czech).
[3] KRUS, M., KILIAN, R. and SEDLBAUER, K. (2007), “Mould growth prediction by computational
simulation on historic buildings“, Museum microclimates. National museum Denmark.
[4] MALICKI, M.A., PLAGGE, R., ROTH, C.H. (1996), Improving the calibration of dielectric TDR
soil moisture determination taking into account the solid soil, in: European Journal of Soil
Science 47, p. 357–366, ISSN 1351!0754
[5] MATIAŠOVSKÝ, P., ČERNÝ, R. AND PETZOLD, H. (2003), INSUMAT, Development of insulation
materials with specially designed properties for building renovation. Workpackage 5 report:
Application and test buildings. Dresden: Dresden University of Technology.
[6] MATIAŠOVSKÝ, Peter - BÁGEĽ, Ľubomír - KORONTHÁLYOVÁ, Oľga. Relationship between
composition and transport properties of lightweight carbonate plasters. In Research on
Building Physics: proceedings of the 1st central european symposium on building physics.
Edited by D. Gawin, T. Kisilewicz. - Poland: Technical University of Lodz, 2010, pp. 55-58.
[7] MATIAŠOVSKÝ, P. - MIHÁLKA, P.. (2010), Numerical analysis of hygro-thermal performance
of external envelope of historical buildings with internal insulation plaster. In Building Research
Journal, vol. 58, no. 1-2, p. 117-135. ISSN 1335-8863
[8] MIHÁLKA, Peter - MATIAŠOVSKÝ, Peter - HOLUBEK, Matúš. (2010), Determination of liquid
water diffusivity of lime-cement perlite plaster at cyclic wetting and drying regimes. In
Thermophysics 2010 : conference proceedings. Editor Oldřich Zmeškal. - Brno : Brno University
of Technology, Faculty of Chemistryp. 200-205. ISBN 978-80-214-4166-8
20
[9] SEDLBAUER, K., KRUS, M. AND BREUER, K. (2003), “Mould growth prediction with a new
biohygrothermal method and its application in practise“, Materials conference, Lodz, 594601.
[10] VIITANEN, H. AND OJANEN, T. (2007), “Improved model to predict mold growth in building
materials“, Proceeding s of the Thermal Performance of the Exterior Envelope of Building X,
Florida.
[11] VIITANEN, H., VINHA, J., SALMINEN, K., OJANEN, T., PEUHKURI, R., PAAJANEN, L. AND LÄHDESMÄKI, K. (2010), “Moisture and Bio-deterioration Risk of Building Materials and Structures“,
Journal of Building Physics 33, 201-224.
[12] STN 730540-2 (2012), Tepelná ochrana budov, Teplotechnické vlastnosti stavebných
konštrukcií a budov, Časť 2: Funkčné požiadavky, Slovenský ústav technickej normalizácie.
[13] STN EN 12571 (2000), Tepelno-vlhkostné vlastnosti stavebných materiálov a výrobkov,
Stanovenie hygroskopických sorpčných vlastností, Slovenský ústav technickej normalizácie.
[13] STN EN 12664 (2001) Tepelnotechnické vlastnosti stavebných materiálov a výrobkov.
Stanovenie tepelného odporu metódou chránenej tepelnej dosky a metódou meradla
tepelného toku. Suché a vlhké výrobky so stredným a nízkym tepelým odporom.
21
Príloha A
Legenda označení materiálov
22
LEGENDA MATERIÁLOV
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
21
22
23
24
25
26
tehlové murivo
kamenné murivo
murivo klenby
základy
pôvodný terén
vrstvy terénu
betón
horizontálna izolácia
laminátové parkety
výplňový materiál
vonkajšia omietka
vnútorná omietka
kamenný obklad
pieskové lôžko
tehlové základové konštrukcie
kamenné elementy fasády
drevený stropný trám
drevený záklop
drevený hranol
hrubá podlaha
drevená podlaha
podložka pod drevenou konštrukciou
27
30
31
32
33
34
35
36
37
41
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
drevený podhľad
oceľový profil
pálená tehla
ľahčený betón
dutá keramická stropná vložka SIMPLEX
železobetón
tepelná izolácia železobetónového venca
dutá keramická stropná vložka HURDIS
nosník stropného systému HURDIS
drevená konštrukcia strechy
okenný rám
okenné krídlo
zasklenie
vnútorná parapetná doska
okapový plech
tesnenie
medzirámová výplň dvojitého okna
okenný rám zdvojeného krídla
okenné krídlo zdvojeného okna
okenná mreža
latovanie
okenný rám okna s dvojitým zasklením
GRAFICKÉ SYMBOLY POUŽITÝCH MATERIÁLOV
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
I.
Pôvodná zemina
III.
Zemný násyp
I.
Kameň, kamenné murivo
II.
Zmiešané murivo tehlové a kamenné
I.
Prostý betón
II.
Železobetón
I.
Tehlové murivo nízkej pevnosti
< 1,0 MPa
II.
Tehlové murivo strednej pevnosti
≥1,0< 2,0 MPa
III.
Tehlové murivo vysokej pevnosti
≥ 2,0 MPa
I.
Priečny rez drevom
II.
Pozdĺžny rez drevom
III.
Konštrukčné dosky
III.
Omietka
I.
Kov
I.
Plast, guma
I.
Sklo
I.
Hydroizolácia
II.
Tepelná izolácia
23
Príloha B
Výsledky hodnotenia stavebných detailov
24
1
Strop keramický zo stropných tvaroviek HURDIS
Popis detailu: Stropný systém pozostávajúci z nosných oceľových profilov s osadenými keramickými
stropnými tvarovkami Hurdis s betónovou zálievkou. Vonkajšie steny sú tvorené z muriva z plnej pálenej tehly
hrúbky 450 mm.
Opis tepelno-vlhkostných problémov: Vonkajšie steny sú navrhnuté tak aby pri teplote vnútorného
vzduchu 20°C a relatívnej vlhkosti vzduchu 60% nedochádzalo ku kondenzácii vodnej pary na vnútornom
povrchu, t.j. aby vnútorná povrchová teplota bola minimálne 12°C. V zimnom období sú vnútorné povrchy
vonkajších stien podchladené čo vedie ku zníženiu výslednej teploty a teda ku nepohode vo vnútornom
prostredí. Bodové tepelné mosty sú lokalizované v mieste uloženia oceľových nosníkov do vonkajšej steny.
Návrh opatrení: Vonkajšie steny zo strany interiéru tepelne izolovať kapilárne aktívnou tepelnoizolačnou
maltou na báze ľahkého karbonátu (LC) hrúbky 40 mm. Aby nedošlo ku podchladeniu vnútorného povrchu v
oblasti napojenia stropnej dosky, je potrebné dodatočne tepelne izolovať aj časť stropnej konštrukcie zo
spodnej strany a to v páse širokom minimálne 300mm, hrúbky 40 mm. Obdobné riešenie zo strany podlahy
nie je technicky realizovateľné. Opatreniami dôjde ku zvýšeniu vnútornej povrchovej teploty obvodových stien
nad 16°C dôsledkom čoho je zabezpečenie výslednej teploty 19°C a teda ku zvýšeniu užívateľského
komfortu v budove.
Historické obdobie
20.storočie
1
Strop keramický zo stropných tvaroviek HURDIS
Výpočtový model
Popis monitorovaných bodov
LC hr. 40 mm
1 - detail v oblasti sokla - povrch
2 - detail v oblasti sokla - pod LC omietkou
3 - detail pod stropom - kontakt so stenou
4 - detail pod stropom - kontakt so stenou,
pod LC omietkou
5 - ukončenie tepelnoizolačnej malty
na strope
1
5
2
4
LC hr. 40 mm v minimálnej
šíke 300 mm
3
LC hr. 40 mm
Ukážka plošných polí počas najchladnejšieho obdobia
Teplotné pole
Historické obdobie
Pole relatívnej vlhkosti
20.storočie
1
Strop keramický zo stropných tvaroviek HURDIS
Hodinové chody teploty a relatívnej vlhkosti
bod 1 - detail v oblasti sokla - povrch
30
80
26
60
22
40
18
20
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
Čas (mesiace)
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
14
10
9
bod 2 - detail v oblasti sokla - pod LC omietkou
30
80
25
60
20
40
15
20
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
Čas (mesiace)
3
5
7
Teplota (°C)
Relaívna vlhkosť (%)
100
10
5
9
bod 3 - detail pod stropom - kontakt so stenou
30
80
26
60
22
40
18
20
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
Čas (mesiace)
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
14
10
9
bod 4 - detail pod stropom - kontakt so stenou, pod LC omietkou
30
80
25
60
20
40
15
20
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
Historické obdobie
9
11
1
Čas (mesiace)
3
5
20.storočie
7
9
10
5
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
1
Strop keramický zo stropných tvaroviek HURDIS
bod 5 - ukončenie tepelnoizolačnej malty na strope
30
80
26
60
22
40
18
20
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
Čas (mesiace)
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
14
10
9
Hodnotenie možného rastu plesní na vnútorných povrchoch
V oblasti sokla, na vnútornom povrchu (bod 1) dochádza krátkodobo ku nárastu relatívnej vlhkosti nad 80%.
Simulácia rastu plesní nepotvrdila vhodné podmienky pre rast plesní.
Zhodnotenie
Aplikáciou kapilárne aktívnej tepelnoizolačnej omietky sa podarilo eliminovať možný rast plesní na vnútornom
povrchu tepelného mostu. Súčasne došlo ku nárastu teploty vnútorného povrchu, čo viedlo ku zvýšeniu
výslednej teploty a vylepšeniu užívateľského komfortu v budove.
Odporúčania
Je nevyhnutné aplikovať tepelnoizolačnú maltu aj na stropnú konštrukciu a to v minimálnej šírke 300 mm a
hrúbke 40 mm. V opačnom prípade by došlo ku podchladeniu stavebného detailu a potenciálnemu rastu
plesní. V oblasti sokla sa odporúča v mieste zabudovania omietky odstániť dobre tepelne vodivé nášľapné
vrstvy (dlažba, kameň a pod.), Tepelnoizolačnú maltu aplikovať až po vrstvu poteru prípadne betónovej
zálievky. Nášlapné vrstvy je vhodné spätne realizovať z tepelne dobre vodivého materiálu.
Historické obdobie
20.storočie
2
Strop s keramickými vložkami SIMPLEX
Popis detailu: Stropný systém s vyľahčením z dutých keramických stropných tvaroviek. Nosnú
konštrukciu tvori železobetónová škrupina. Vonkajšie steny sú z plnej pálenej tehly hr.450mm. Napojenie
stropného systému na vonkajšiu stenu je riešené železobetónovým vencom ktorý je zo strany exteriéru
tepelne izolovaný drevo-vláknitou doskou hrúbky približne 25 mm.
Opis tepelno-vlhkostných problémov: Vonkajšie steny sú navrhnuté tak aby pri teplote vnútorného
vzduchu 20°C a relatívnej vlhkosti vzduchu 60 % nedochádzalo ku kondenzácii vodnej pary na vnútornom
povrchu, t.j. aby vnútorná povrchová teplota bola minimálne 12°C. V zimnom období sú vnútorné povrchy
vonkajších stien podchladené, čo vedie ku zníženiu výslednej teploty a teda ku nepohode vo vnútornom
prostredí. Železobetónový veniec nie je dostatočne tepelne izolovaný čo často vedie ku kondenzácii vodnej
pary na vnútornom povrchu a takisto aj ku voľným okom pozorovateľnému rastu plesní.
Navrhované opatrenia: Vonkajšie steny zo strany interiéru tepelne izolovať kapilárne aktívnou
tepelnoizolačnou maltou na báze ľahkého karbonátu (LC) hrúbky 40 mm. Súčasne je potrebné z dôvodu
eliminácie tepelného mostu zateplenie súvislého pásu v oblasti nadpražia do vzdialenosti 300 mm.
Opatreniami dôjde ku zvýšeniu vnútornej povrchovej teploty obvodových stien nad 16°C dôsledkom čoho je
zabezpečenie výslednej teploty 19°C a teda ku zvýšeniu užívateľského komfortu v budove.
Historické obdobie
20.storočie
2
Strop s keramickými vložkami SIMPLEX
Výpočtový model
Popis monitorovaných bodov
LC hr. 40 mm
1
2
3
4
5
- detail v oblasti sokla - povrch
- detail v oblasti sokla - pod LC omietkou
- detail v oblasti venca - povrch
- detail v oblasti venca - pod LC omietkou
- ukončenie tepelnoizolačnej malty na strope
1
4
LC hr. 40 mm,
šírka 300 mm
2
3
LC hr. 40 mm
Ukážka plošných polí počas najchladnejšieho obdobia
Teplotné pole
Historické obdobie
Pole relatívnej vlhkosti
20.storočie
2
Strop s keramickými vložkami SIMPLEX
Hodinové chody teploty a relatívnej vlhkosti
bod 1 - detail v oblasti sokla - povrch
30
80
26
60
22
40
18
20
14
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
10
9
bod 2 - detail v oblasti sokla - pod LC omietkou
30
80
25
60
20
40
15
20
10
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
5
9
bod 3 - detail v oblasti venca, povrch LC
30
80
26
60
22
40
18
20
14
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
10
9
bod 4 - detail v oblasti venca - pod LC omietkou
30
80
25
60
20
40
15
20
10
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
Historické obdobie
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
20.storočie
5
7
5
9
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
2
Strop s keramickými vložkami SIMPLEX
bod 5 - ukončenie tepelnoizolačnej malty na strope
30
80
25
60
20
40
15
20
10
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
5
9
Hodnotenie možného rastu plesní na vnútorných povrchoch
Simulácii rastu plesní boli podrobené všetky kritické povrchové body. Výpočet nepotvrdil rast plesní aj keď
krátkodobo došlo ku prekročeniu relatívnej vlhkosti na povrchu materiálu nad 80 %.
Zhodnotenie
Aplikáciou tepelnoizolačnej kapilárne aktívnej omietky sa podarilo eliminovať kondenzáciu vodnej pary na
vnútornom povrchu tepelného mostu, súčasne sa zamedzilo rastu plesní na vnútornom povrchu. Súčasne
došlo ku nárastu teploty vnútorného povrchu, čo viedlo ku zvýšeniu výslednej teploty a vylepšeniu
užívateľského komfortu v budove.
Odporúčania
Je nevyhnutné aplikovat tepelnoizolacnú maltu aj na stropnú konštrukciu a to v minimálnej šírke 300 mm
a hrúbke 40 mm.
Historické obdobie
20.storočie
3a
Drevený trámový strop s prekladaným podbíjaním, vonk. steny z plnej pálenej tehly
Popis detailu: Drevený trámový stropný systém s podhľadovým prekladaným podbíjaním. Na trámoch je
uložený drevený záklop so zásypom a drevenou konštrukciou podlahy. Trámy sú uložené na nosnom murive,
prichytené oceľovými kotvami cez murivo. Na spodnom podlaží je hrúbka muriva 600 mm, na vrchnom
podlaží 450 mm.
Opis tepelno-vlhkostných problémov: Vonkajšie steny sú navrhnuté tak aby pri teplote vnútorného
vzduchu 20°C a relatívnej vlhkosti vzduchu 60 % nedochádzalo ku kondenzácii vodnej pary na vnútornom
povrchu, t.j. aby vnútorná povrchová teplota bola minimálne 12°C. V zimnom období sú vnútorné povrchy
vonkajších stien podchladené čo vedie ku zníženiu výslednej teploty a teda ku nepohode vo vnútornom
prostredí. Uloženie drevených trámov predstavuje bodové tepelné mosty, zvýšená vlhkosť v kapsách a dreve
spravidla vedie ku biologickej degradácii drevených častí stropu. Počas zimného obdobia dochádza ku
kondenzácii vodnej pary v okolí zhlavia trámu.
Návrh opatrení: Vonkajšie steny zo strany interiéru tepelne izolovať kapilárne aktívnou tepelnoizolačnou
maltou na báze ľahkého karbonátu (LC) hrúbky 40 mm. Kapsu v okolí uloženia drevených trámov je potrebné
starostlivo vyplniť kapilárne aktívnou maltou čo bude viezť ku zníženiu vlhkosti v kapse aj samotnom tráme.
V konečnom dôsledku sa odstránia príčiny degradácie dreva. Opatreniami dôjde takisto ku zvýšeniu
vnútornej povrchovej teploty vonkajších stien nad 16°C dôsledkom čoho je zabezpečenie výslednej teploty
19°C a teda ku zvýšeniu užívateľského komfortu v budove.
Historické obdobie
19. až 20.storočie
3a
Drevený trámový strop s prekladaným podbíjaním, vonk. steny z plnej pálenej tehly
Výpočtový model
Popis monitorovaných bodov
LC hr. 40 mm
predpokladaná
škára hr.10 mm
1
1 - styk tepelnoizolačnej omietky s podlahou
2 - styk tepelnoizolačnej omietky s podbíjaním
3 - vzduchová dutina reprezentujúca
predpokladanú nedokonalosť stavebných prác
4 najproblematickejší povrch dreveného trámu
5 - najproblematickejší vnútorný povrch
LC výplne
výplň LC
5
3
4
LC hr. 40 mm
2
Ukážka plošných polí počas najchladnejšieho obdobia
Teplotné pole
Historické obdobie
Pole relatívnej vlhkosti
19. až 20.storočie
3a
Drevený trámový strop s prekladaným podbíjaním, vonk. steny z plnej pálenej tehly
Hodinové chody teploty a relatívnej vlhkosti
bod 1 - styk tepelnoizolačnej omietky s podlahou
30
80
26
60
22
40
18
20
14
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
10
7
9
bod 2 - styk tepelnoizolačnej omietky s podbíjaním
30
80
26
60
22
40
18
20
14
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
10
9
bod 3 - vzduchová dutina reprezentujúca predpokladanú nedokonalosť stavebných prác
Relatívna vlhkosť (%)
80
25
60
20
40
15
20
10
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
Teplota (°C)
30
100
5
9
bod 4 - najproblematickejší povrch dreveného trámu
Relatívna vlhkosť (%)
80
25
60
20
40
15
20
10
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
Historické obdobie
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
19. až 20.storočie
7
5
9
Teplota (°C)
30
100
3a
Drevený trámový strop s prekladaným podbíjaním, vonk. steny z plnej pálenej tehly
bod 5 - najproblematickejší povrch LC výplne
30
80
24
60
18
40
12
20
6
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
0
9
Hodnotenie možného rastu plesní na vnútornom povrchu stavebných konštrukcií
Nepotvrdili sa vhodné podmienky pre rast plesní aj keď došlo krátkodobo ku nárastu relatívnej vlhkosti na
povrchu nad 80 %. Po ustálení podmienok už nebude dochádzať ku biologickej degradácii dreveného trámu.
Vnútornom povrchu kapilárne aktívnej omietky v kapse nebude dochádzať ku rastu plesní.
Zhodnotenie
Navrhovaným riešením sa podarilo eliminovať riziko rastu plesní na vnútornom povrchu. Súčasne došlo ku
nárastu teploty vnútorného povrchu, čo viedlo ku zvýšeniu výslednej teploty a vylepšeniu užívateľského
komfortu v budove. Súčasne sa zabránilo kondenzácii vodnej pary v oblasti zhlavia dreveného trámu. Po
ustálení podmienok dôjde postupne ku vysušeniu dreveného trámu, vlhkosť dreva nebude vyššia ako kritická
hranica biodegradácie drevnej hmoty, t.j. 15% hmotnosti dreva.
Odporúčania
V blízkosti vonkajších stien je potrebné odstrániť existujúci podhľad, aplikovať zateplenie vonkajšej steny až
po úroveň záklopu. Zhlavie trámu je potrebné dôkladne vyplniť LC maltou.
Historické obdobie
19. až 20.storočie
3b
Drevený trámový strop s prekladaným podbíjaním, vonk. steny z kamenného muriva
Popis detailu: Drevený trámový stropný systém s podhľadovým prekladovým podbíjaním. Na trámoch je
uložený drevený záklop so zásypom a drevenou konštrukciou podlahy. Trámy sú uložené na nosnom murive,
prichytené oceľovými kotvami cez murivo. Na spodnom podlaží je hrúbka muriva 600mm, na vrchnom
podlaží 450mm.
Opis tepelno-vlhkostných problémov: Pri teplote vnútorného vzduchu 20°C a relatívnej vlhkosti
vzduchu 60% dochádza v zimnom období ku kondenzácii vodnej pary a voľným okom pozorovateľnému rastu
plesní. V zimnom období sú vnútorné povrchy vonkajších stien podchladené čo vedie ku zníženiu výslednej
teploty a teda ku nepohode vo vnútornom prostredí. Uloženie drevených trámov predstavuje bodové tepelné
mosty, zvýšená vlhkosť v kapsách a dreve spravidla vedie ku biologickej degradácii drevených častí stropu. V
zimnom období dochádza ku kondenzácii vodnej pary v oblasti zhlavia trámu.
Návrh opatrení: Vonkajšie steny zo strany interiéru tepelne izolovať kapilárne aktívnou tepelnoizolačnou
maltou hrúbky na báze ľahkého karbonátu (LC) 40 mm. Kapsu v okolí uloženia drevených trámov je potrebné
starostlivo vyplniť kapilárne aktívnou maltou čo bude viezť ku zníženiu vlhkosti v kapse aj samotnom tráme a
zabráni sa kondenzácii vodnej pary v uvedenej oblasti. Opatreniami dôjde takisto ku zvýšeniu vnútornej
povrchovej teploty vonkajších stien nad 12°C čím sa eliminuje riziko kondenzácie vodnej pary na vnútornom
povrchu.
Historické obdobie
18. až 19. storočie
3b
Drevený trámový strop s prekladaným podbíjaním, vonk. steny z kamenného muriva
Výpočtový model
Popis monitorovaných bodov
LC hr. 40 mm
predpokladaná
škára hr.10 mm
1
1 - styk tepelnoizolačnej omietky s podlahou
2 - styk tepelnoizolačnej omietky s podbíjaním
3 - vzduchová dutina reprezentujúca
predpokladanú nedokonalosť stavebných prác
4 najproblematickejší povrch dreveného trámu
5 - najproblematickejší vnútorný povrch
LC výplne
výplň LC
5
3
4
LC hr. 40 mm
2
Ukážka plošných polí počas najchladnejšieho obdobia
Teplotné pole
Historické obdobie
Pole relatívnej vlhkosti
18. až 19. storočie
3b
Drevený trámový strop s prekladaným podbíjaním, vonk. steny z kamenného muriva
Hodinové chody teploty a relatívnej vlhkosti
bod 1 - styk tepelnoizolačnej omietky s podlahou
30
80
26
60
22
40
18
20
14
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
10
9
bod 2 - styk tepelnoizolačnej omietky s podbíjaním
30
80
26
60
22
40
18
20
14
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
10
9
bod 3 - vzduchová dutina reprezentujúca predpokladanú nedokonalosť stavebných prác
Relatívna vlhkosť (%)
80
24
60
18
40
12
20
6
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
Teplota (°C)
30
100
0
1/11 3/11 5/11 7/11 9/11 11/11 1/12 3/12 5/12 7/12 9/12 11/12 1/13 3/13 5/13 7/13 9/13
Čas (mesiace)
bod 4 - najproblematickejší povrch dreveného trámu
Relatívna vlhkosť (%)
80
24
60
18
40
12
20
6
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
Historické obdobie
1
3
5
7
Čas (mesiace
9
11
1
3
5
18. až 19. storočie
7
0
9
Teplota (°C)
30
100
3b
Drevený trámový strop s prekladaným podbíjaním, vonk. steny z kamenného muriva
bod 5 - najproblematickejší povrch LC výplne
30
80
24
60
18
40
12
20
6
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
0
9
Hodnotenie možného rastu plesní na vnútornom povrchu stavebných konštrukcií
V oblasti styku podlahy s vonkajšou stenou (bod 1) boli lokalizované vytvorené vhodné podmienky pre rast
plesní, čo dokumentuje aj simulácia. Na styku vonkajšej steny s podbíjaním došlo krátkodobo ku nárastu
relatívnej vlhkosti nad 80 %, avšak nestačilo to na to aby došlo ku rastu plesní.
bod 1 - styk tepelnoizolačnej omietky s podlahou
bod 2 - styk tepelnoiz. omietky s podbíjaním
Chody kritického obsahu vlhkosti a obsah vlhkosti spór
Výsledky simulácie rastu plesní
Zhodnotenie
Navrhovaným riešením sa podarilo eliminovať kondenzáciu vodnej pary na vnútornom povrchu stavebných
konštrukcií aj detailov. Avšak v oblasti styku podlahy s vonkajšou stenou bude dochádzať ku rastu plesní. V
oblasti osadenia dreveného trámu bola eliminovaná kondenzácia vodnej pary, avšak v nedošlo ku poklesu
vlhkosti dreva pod hranicu vhodnú pre ďaľšiu biologickú degradáciu dreva, t.j. 15 % hmotnosti dreva.
Odporúčania
V blízkosti vonkajších stien je potrebné odstrániť existujúci podhľad, aplikovať zateplenie vonkajšej steny až
po úroveň záklopu. Zhlavie trámu je potrebné dôkladne vyplniť LC maltou. Bude však potrebné pristúpiť aj ku
aktívnej úprave parametrov vnútorného prostredia, predovšetkým kontrolovať relatívnu vlhkosť vnútorného
vzduchu. Rovnako je možné aktívne zvýšiť povrchové teploty v oblasti kritických detailov.
Historické obdobie
18. až 19. storočie
4a
Drevený trámový strop so záklopom, vonkajšie steny z plnej pálenej tehly hr. 450 mm
Popis detailu: Stropný systém pozostávajúci z drevených nosníkov uložených do káps v nosnom murive.
Na trámoch je zhotovený drevený záklop so zásypom a drevenou konštrukciou podlahy. Vonkajšie steny sú z
muriva z plnej pálenej tehly hr.450mm.
Opis tepelno-vlhkostných problémov: Vonkajšie steny sú navrhnuté tak aby pri teplote vnútorného
vzduchu 20°C a relatívnej vlhkosti vzduchu 60 % nedochádzalo ku kondenzácii vodnej pary na vnútornom
povrchu, t.j. aby vnútorná povrchová teplota bola minimálne 12°C. V zimnom období sú vnútorné povrchy
vonkajších stien podchladené čo vedie ku zníženiu výslednej teploty a teda ku nepohode vo vnútornom
prostredí. Uloženie drevených trámov predstavuje bodové tepelné mosty, zvýšená vlhkosť v kapsách a dreve
spravidla vedie ku biologickej degradácii drevených častí stropu. V zimnom období dochádza ku kondenzácii
vodnej pary v oblasti zhlavia trámu.
Navrhované opatrenia: Vonkajšie steny zo strany interiéru tepelne izolovať kapilárne aktívnou
tepelnoizolačnou maltou la báze ľahkého karbonátu (LC) hrúbky 40 mm. Aby nedošlo ku podchladeniu
dreveného trámu a teda aj ku ešte výraznejšej kondenzácii vodnej pary, je potrebné starostlivo vyplniť dutinu
kapilárne aktívnym materiálom.
Historické obdobie
18. až 19.storočie
4a
Drevený trámový strop so záklopom, vonkajšie steny z plnej pálenej tehly hr. 450 mm
Výpočtový model
LC hr. 40 mm
predpokladaná
škára hr. 10 mm
Popis monitorovaných bodov
1 - styk tepelnoizolačnej omietky s podlahou
2 - styk tepelnoizolačnej omietky s trámom
v interiéri
3 - vzduchová dutina reprezentujúca
nedokonalosť stavebných prác
4 - najproblematickejší povrch dreveného trámu
5 - najproblematickejší vnútorný povrch
LC výplne
1
5
3
4
LC výplň
2
LC hr. 40 mm
Ukážka plošných polí počas najchladnejšieho obdobia
Teplotné pole
Historické obdobie
Pole relatívnej vlhkosti
18. až 19.storočie
4a
Drevený trámový strop so záklopom, vonkajšie steny z plnej pálenej tehly hr. 450 mm
Hodinové chody teploty a relatívnej vlhkosti
bod 1 - styk tepelnoizolačnej omietky s podlahou
80
26
60
22
40
18
20
14
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
bod 2 - styk tepelnoizolačnej omietky s trámom
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
10
9
100
Relatívna vlhkosť (%)
Teplota (°C)
30
30
80
26
60
22
40
18
20
14
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
10
9
bod 3 - vzduchová dutina reprezentujúca nedokonalosť stavebných prác
30
80
24
60
18
40
12
20
6
Relatívna vlhkost
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
0
9
bod 4 - najproblematickejší povrch dreveného trámu
30
80
24
60
18
40
12
20
6
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
Historické obdobie
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
18. až 19.storočie
7
0
9
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
4a
Drevený trámový strop so záklopom, vonkajšie steny z plnej pálenej tehly hr. 450 mm
bod 5 - najproblematickejší vnútorný povrch LC výplne
30
80
24
60
18
40
12
20
6
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
0
9
Hodnotenie možného rastu plesní na vnútornom povrchu
Na vnútorných povrchoch stavebných konštrukcií nie sú vytvorené vhodné podmienky pre rast plesní. Na
dervenom povrchu neboli vytvorené vhodné podmienky pre biologickú degradáciu.
Zhodnotenie
Aplikáciou LC sa podarilo eliminovať riziko rastu plesní na vnútornom povrchu tepelného mostu, súčasne sa
zamedzilo biologickej dregradácii drevených konštrukcií
Odporúčania
Je nevyhnutné čo najdokonalejšie vyplniť vzduchovú kapsu okolo uloženia trámu kapilárne aktívnou
omietkou, v opačnom prípade by dochádzalo ku intenzívnej kondenzácii vodnej pary v kapse a vytvoreniu
vhodných podmienok ku biologickej degradácii dreva.
Historické obdobie
18. až 19.storočie
4b
Drevený trámový strop so záklopom, vonkajšie steny z kamenného muriva hr. 600 mm
600
Popis detailu: Stropný systém pozostávajúci z drevených nosníkov uložených do káps v nosnom murive.
Na trámoch je zhotovený drevený záklop so zásypom a drevenou konštrukciou podlahy. Vonkajšie steny z
kamenného muriva hr. 600 mm
Opis tepelno-vlhkostných problémov: Pri teplote vnútorného vzduchu 20°C a relatívnej vlhkosti
vzduchu 60 % dochádza v zimnom období ma vnútornom povrchu ku kondenzácii vodnej pary a voľným
okom pozorovateľnému rastu plesní. V zimnom období sú vnútorné povrchy vonkajších stien podchladené čo
vedie ku zníženiu výslednej teploty a teda ku nepohode vo vnútornom prostredí. Uloženie drevených trámov
predstavuje bodové tepelné mosty, zvýšená vlhkosť v kapsách a dreve spravidla vedie ku biologickej
degradácii drevených častí stropu. V zimnom období dochádza ku kondenzácii vodnej pary v oblasti zhlavia
trámu.
Navrhované opatrenia: Vonkajšie steny zo strany interiéru tepelne izolovať kapilárne aktívnou
tepelnoizolačnou maltou na báze ľahkého karbonátu (LC) hrúbky 40 mm. Kapsu v okolí uloženia drevených
trámov je potrebné starostlivo vyplniť kapilárne aktívnou maltou čo bude viezť ku zníženiu vlhkosti v kapse aj
samotnom tráme a zabráni sa kondenzácii vodnej pary v uvedenej oblasti. Opatreniami dôjde takisto ku
zvýšeniu vnútornej povrchovej teploty vonkajších stien nad 12°C čím sa eliminuje kondenzácia vodnej pary
na vnútornom povrchu.
Historické obdobie
18. až 19.storočie
4b
Drevený trámový strop so záklopom, vonkajšie steny z kamenného muriva hr. 600 mm
Výpočtový model
LC hr. 40 mm
predpokladaná
škára hr. 10 mm
Popis monitorovaných bodov
1 - styk tepelnoizolačnej omietky s podlahou
2 - styk tepelnoizolačnej omietky s trámom
v interiéri
3 - vzduchová dutina reprezentujúca
nedokonalosť stavebných prác
4 - najproblematickejší povrch dreveného trámu
5 - najproblematickejší vnútorný povrch
LC výplne
1
5
3
4
LC výplň
2
LC hr. 40 mm
Ukážka plošných polí počas najchladnejšieho obdobia
Teplotné pole
Historické obdobie
Pole relatívnej vlhkosti
18. až 19.storočie
4b
Drevený trámový strop so záklopom, vonkajšie steny z kamenného muriva hr. 600 mm
Hodinové chody teploty a relatívnej vlhkosti
bod 1 - styk tepelnoizolačnej omietky s podlahou
80
26
60
22
40
18
20
14
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
bod 2 - styk tepelnoizolačnej omietky s trámom
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
10
9
100
Relatívna vlhkosť (%)
Teplota (°C)
30
30
80
26
60
22
40
18
20
14
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
10
9
bod 3 - vzduchová dutina reprezentujúca nedokonalosť stavebných prác
30
80
23
60
16
40
9
20
2
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
-5
9
bod 4 - najproblematickejší povrch dreveného trámu
30
80
23
60
16
40
9
20
2
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
Historické obdobie
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
18. až 19.storočie
7
-5
9
Teplota (°C)
Reltívna vlhkosť (%)
100
4b
Drevený trámový strop so záklopom, vonkajšie steny z kamenného muriva hr. 600 mm
bod 5 - najproblematickejší vnútorný povrch LC výplne
30
80
23
60
16
40
9
20
2
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
-5
9
Hodnotenie možného rastu plesní na vnútornom povrchu
V kontakte tepelnoizolačnej malty s podlahou sú vytvorené vhodné podmienky pre rast plesní. Na ostatných
vnútorných povrchoch sa podarilo rast plesní eliminovať. Na povrchu dreveného trámu bude aj naďalej
dochádzať ku biologickej degradácii dreva nakoľko vlhkosť dreva prekročí hranicu 15% z hmotnosti dreva.
bod 1 - styk tepelnoizolačnej omietky s podlahou
Chody kritického obsahu vlhkosti a obsah vlhkosti spór
Výsledky simulácie rastu plesní
Zhodnotenie
Aplikáciou LC sa podarilo eliminovať kondenzáciu vodnej pary na vnútornom povrchu. Súčasne sa vo
väčšine prípadov minimalizovali predpoklady pre rast plesní, avšak v oblasti styku podlahy s tepelnoizolačnou
omietkou bude aj naďalej dochádzať ku rastu plesní. Biologickej degradácii dreva sa zabrániť nepodarilo,
avšak už nebude dochádzať ku kondenzácii vodnej pary v oblasti zhlavia trámu, takisto relatívna vlhkosť v
tejto oblasti bude dosahovať maximálne 80%. V prípade vonkajších stien došlo ku zvýšeniu vnútornej
povrchovej teploty, čím narastie aj výsledná teplota a s ňou spojený užívateľský komfort.
Odporúčania
Je nevyhnutné čo najdokonalejšie vyplniť vzduchovú kapsu okolo uloženia trámu kapilárne aktívnou
omietkou. Bude však potrebné pristúpit aj ku aktívnej úprave parametrov vnútorného prostredia,
predovšetkým kontrolovat relatívnu vlhkost vnútorného vzduchu. Rovnako je možné aktívne zvýšit povrchové
teploty v oblasti kritických detailov.
Historické obdobie
18. až 19.storočie
5
Okno zdvojené, v zalomenom ostení, detail pri parapete, vertikálny rez
Popis detailu: V zapustenom parapetnom murive z plnej pálenej tehly hr.300mm je osadené zdvojené
okno s dreveným rámom, zasklenie dvomi plochými sklami. Parapetná doska je drevená. Z exteriérovej
strany je osadený okapový plech.
Opis tepelno-vlhkostných problémov: Pred zapusteným parapetným murivom sa zvyćajne
umiestňovali vykurovacie telesá, čím sa aktívne zabraňovalo kondenzácii vodnej pary či rastu plesní.
V častiach bez vykurovacích telies mohlo dochádzať ku uvedeným neželaným javom.
Navrhované opatrenia: Vonkajšie steny zo strany interiéru tepelne izolovať kapilárne aktívnou
tepelnoizolačnou maltou na báze ľahkého karbonátu (LC) hrúbky 40 mm čím sa zabráni kondenzácii vodnej
pary a rastu plesní na vnútornom povrchu, súčasne sa zvýši vnútorná povrchová teplota čím narastie
výsledná teplota a teda aj užívateľský komfort. Vo výpočte nie je uvažovaná výmena pôvodných okenných
konštrukcií, z tohto dôvodu boli kontrolné body umiestnené predovšetkým v oblastiach ktoré je možné ošetriť
omietkou na báze ľahkého karbonátu,t.j. mimo samotnej okennej konštrukcie. Informatívne sú umiestnená
kontrolné body aj v mieste osadenia okennej konštrukcie.
Historické obdobie
20.storočie
5
Okno zdvojené, v zalomenom ostení, detail pri parapete, vertikálny rez
Výpočtový model
Popis monitorovaných bodov
3
1 - styk parapetnej dosky s vonkajšou stenou,
povrch LC
2 - styk parapetnej dosky s vonkajšou stenou,
pôvodný povrch
3 - styk parapetnej dosky s okenným rámom
4 - malta pod parapetnou doskou
4
1
2
LC hr. 40 mm
Ukážka plošných polí počas najchladnejšieho obdobia
Teplotné pole
Historické obdobie
Pole relatívnej vlhkosti
20.storočie
5
Okno zdvojené, v zalomenom ostení, detail pri parapete, vertikálny rez
Hodinové chody teploty a relatívnej vlhkosti
bod 1 - styk parapetnej dosky s vonkajšou stenou - povrch LC
30
80
26
60
22
40
18
20
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
Čas (mesiace)
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
14
10
9
bod 2 - styk parapetnej dosky s vonkajšou stenou - pôvodný povrch
30
80
26
60
22
40
18
20
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
Čas (mesiace)
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
14
10
9
bod 3 - styk parapetnej dosky s okenným rámom
30
80
25
60
20
40
15
20
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
Čas (mesiace)
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
10
5
9
bod 4 - malta pod parapetnou doskou
30
80
24
60
18
40
12
20
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
Historické obdobie
9
11
1
Čas (mesiace)
3
5
20.storočie
7
9
6
0
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
5
Okno zdvojené, v zalomenom ostení, detail pri parapete, vertikálny rez
Hodnotenie možného rastu plesní na vnútorných povrchoch
V oblasti pod parapetnou doskou ani na zvyšku vonkajšej steny nie sú vytvorené vhodné podmienky pre rast
plesní.
Zhodnotenie
Aplikáciou kapilárne aktívnej tepelnoizolačnej omietky sa podarilo eliminovať kondenzáciu vodnej pary
a možný rast plesní na vnútornom povrchu vonkajšej steny. Nakoľko vo výpočte bolo uvažované s pôvodnou
okennou konštrukciou, bude v zimnom období dochádzať ku kondenzácii vodnej pary na prevažnej časti
konštrukcie. Z tohto dôvodu je potrebné navrhnúť výmenu okna prípadne aktívne zabrániť nežiadúcej
kondenzácii vodnej pary.
Odporúčania
V ďaľšom kroku je potrebné venovať zvýšenú pozornosť nevyhovujúcej okennej konštrukcii.
Historické obdobie
20.storočie
6
Okno zdvojené, v zalomenom ostení, horizontálny rez
Popis detailu: V murive z plnej pálenej tehly hr. 450 mm je osadené zdvojené okno s dreveným rámom,
zasklenie dvomi plochými sklami. Parapetná doska je drevená. Z exteriérovej strany je osadený okapový
plech.
Opis tepelno-vlhkostných problémov: Vonkajšie steny sú navrhnuté tak aby pri teplote vnútorného
vzduchu 20°C a relatívnej vlhkosti vzduchu 60 % nedochádzalo ku kondenzácii vodnej pary na vnútornom
povrchu, t.j. aby vnútorná povrchová teplota bola minimálne 12°C. V zimnom období sú vnútorné povrchy
vonkajších stien podchladené čo vedie ku zníženiu výslednej teploty a teda ku nepohode vo vnútornom
prostredí. Tepelný most je lokalizovaný predovšetkým oblasti osadenia okna.
Navrhované opatrenia: Vonkajšie steny a okenné ostenie zo strany interiéru tepelne izolovať kapilárne
aktívnou tepelnoizolačnou maltou na báze ľahkého karbonátu (LC) hrúbky 40 mm. Opatreniami dôjde ku
zvýšeniu vnútornej povrchovej teploty vonkajších stien nad 16°C dôsledkom čoho je zabezpečenie výslednej
teploty 19°C a teda ku zvýšeniu užívateľského konfortu v budove. Súčasne sa minimalizuje rast plesní na
vnútornom povrchu ostenia.
Historické obdobie
20.storočie
6
Okno zdvojené, v zalomenom ostení, horizontálny rez
Výpočtový model
Popis monitorovaných bodov
1
2
3
4
3
- roh ostenia, povrch LC
- roh ostenia, pod LC omietkou
- styk LC omietky s okenným rámom - povrch
- styk LC omietky s okenným rámom
pod povrchom
4
LC hr. 40mm
1
2
Ukážka plošných polí počas najchladnejšieho obdobia
Teplotné pole
Historické obdobie
Pole relatívnej vlhkosti
20.storočie
6
Okno zdvojené, v zalomenom ostení, horizontálny rez
bod 1 - roh ostenia, povrch tepelnoizolačnej malty
30
80
26
60
22
40
18
20
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
Čas (mesiace)
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
14
10
9
bod 2 - roh ostenia, povrch tepelnoizolačnej malty
30
80
25
60
20
40
15
20
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
Čas (mesiace)
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
10
5
9
bod 3 - styk LC omietky s okenným rámom, povrch
30
80
25
60
20
40
15
20
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
Čas (mesiace)
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
10
5
9
bod 3 - styk LC omietky s okenným rámom, pod LC omietkou
30
80
24
60
18
40
12
20
Relatívnav vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
Historické obdobie
9
11
1
Čas (mesiace)
3
5
20.storočie
7
9
6
0
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
6
Okno zdvojené, v zalomenom ostení, horizontálny rez
Hodnotenie možného rastu plesní na vnútorných povrchoch
V oblasti okenného ostenia ani na povrchu vonkajšej steny nie sú vytvorené vhodné podmienky pre rast
plesní. V oblasti osadenia okennej konštrukcie sú vytvorené vhodné podmienky pre rast plesní, z tohto
dôvodu je v ďaľšom kroku potrebné navrhnúť vhodné okenné konštrukcie a ich osadenie.
Zhodnotenie
Aplikáciou kapilárne aktívnej tepelnoizolačnej omietky sa podarilo eliminovať riziko rastu plesní na vnútornom
povrchu ostenia. V oblasti osadenia okna však boli lokalizované miesta možného rastu plesní. Došlo ku
nárastu teploty vnútorného povrchu, čo viedlo ku zvýšeniu výslednej teploty a vylepšeniu užívateľského
komfortu v budove.
Odporúčania
V ďaľšom kroku je potrebné venovať zvýšenú pozornosť nevyhovujúcej okennej konštrukcii.
Historické obdobie
20.storočie
7
Okno dvojité v kamennom ostení, vertikálny rez
Popis detailu: V murive z plnej pálenej tehly hr. 450 mm je zabudovaný kamenný rám do ktorého je
osadené zdvojené okno so samostatnými drevenými rámami, zasklenie dvomi plochými sklami.
Opis tepelno-vlhkostných problémov: Vonkajšie steny sú navrhnuté tak aby pri teplote vnútorného
vzduchu 20°C a relatívnej vlhkosti vzduchu 60 % nedochádzalo ku kondenzácii vodnej pary na vnútornom
povrchu, t.j. aby vnútorná povrchová teplota bola minimálne 12°C. V zimnom období sú vnútorné povrchy
vonkajších stien podchladené čo vedie ku zníženiu výslednej teploty a teda ku nepohode vo vnútornom
prostredí. Tepelný most je lokalizovaný predovšetkým v oblasti rámu do ktorého je vsadená okenná
konštrukcia. Za bežných podmienok dochádza na povrchu kamenného rámu ku kondenzácii vodnej pary.
Navrhované opatrenia: Vonkajšie steny, ostenie a kamenný rám zo strany interiéru tepelne izolovať
kapilárne aktívnou tepelnoizolačnou maltou na báze ľahkého karbonátu (LC) hrúbky 40mm. Vo výpočte nie je
uvažovaná výmena pôvodných okenných konštrukcií, z tohto dôvodu boli kontrolné body umiestnené
predovšetkým v oblastiach ktoré je možné ošetriť omietkou na báze ľahkého karbonátu,t.j. mimo samotnej
okennej konštrukcie. Informatívne sú umiestnená kontrolné body aj v mieste osadenia okennej konštrukcie.
Historické obdobie
19. až 20. storočie
7
Okno dvojité v kamennom ostení, vertikálny rez
Výpočtový model
Popis monitorovaných bodov
LC hr. 40mm
1
2
3
4
5
- roh nadpražia, vnútorný povrch
- roh nadpražia, pod LC omietkou
- zalomeniíe nadpražia, vnútorný povrch
- zalomenie nadpražia, pod LC omietkou
- LC malta na kamennom ráme, vnútorný
povrch
2
1
4
3
5
Ukážka plošných polí počas najchladnejšieho obdobia
Teplotné pole
Historické obdobie
Pole relatívnej vlhkosti
19. až 20. storočie
7
Okno dvojité v kamennom ostení, vertikálny rez
Hodinové chody teploty a relatívnej vlhkosti
bod 1 - roh nadpražia, vnútorný povrch
30
80
26
60
22
40
18
20
14
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
10
9
bod 2 - roh nadpražia, pod LC omietkou
30
80
25
60
20
40
15
20
10
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
5
9
bod 3 -zalomenie nadpražia, vnútorný povrch
30
80
25
60
20
40
15
20
10
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
5
9
bod 4 - zalomenie nadpražia, pod LC omietkou
30
80
23
60
16
40
9
20
2
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
Historické obdobie
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
19. až 20. storočie
7
-5
9
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
7
Okno dvojité v kamennom ostení, vertikálny rez
bod 5 - LC malta na kamennom ráme, vnútorný povrch
Relatívna vlhkosť (%)
80
25
60
20
40
15
20
10
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
Teplota (°C)
30
100
5
9
Hodnotenie možného rastu plesní na vnútorných povrchoch
Na povrchu vonkajších stien nebude dochádzať ku rastu plesní. V oblasti zalomeného nadpražia
a kamenného rámu však budú vytvorené vhodné podmienky pre rast plesní, viď obrázky. V ďaľšom kroku
potrebné navrhnúť vhodné okenné konštrukcie a ich osadenie.
bod 4 - zalomenie nadpražia, pod LC omietkou
bod 5 - LC malta na kam.ráme, vnút.povrch
Chody kritického obsahu vlhkosti a obsah vlhkosti spór
Výsledky simulácie rastu plesní
Zhodnotenie
Aplikáciou kapilárne aktívnej tepelnoizolačnej omietky došlo ku nárastu teploty vnútorného povrchu vonkajších
stien, čo viedlo ku zvýšeniu výslednej teploty a vylepšeniu užívateľského komfortu v budove. V oblasti
osadenia zalomenia nadpražia a kamenného rámu sa podarilo eliminovať kondenzáciu vodnej pary, stále sú
však vytvorené vhodné podmienky pre rast plesní. Je preto potrebné navrhnúť vhodné technické riešenie
osadenia okennej konštrukcie. Odporúčam reguláciu parametrov vnútorného vzduchu, predovšetkým
relatívnej vlhkosti.
Odporúčania
V ďaľšom kroku je potrebné venovať zvýšenú pozornosť nevyhovujúcej okennej konštrukcii. Bude potrebné
regulovať parametre vnútorného vzduchu, predovšetkým relatívnu vlhkosť.
Historické obdobie
19. až 20. storočie
8
OKNO dvojité v kamennom ostení, so zapusteným parapetom, vertikálny rez
Popis detailu: V zapustenom parapetnom murive z plnej pálenej tehly hr. 300 mm je osadený kamenný
rám s dvojitým oknom so samostatnými drevenými rámami, zaskleniie dvomi plochými sklami. Parapetná
doska je drevená.
Opis tepelno-vlhkostných problémov: Pred zapusteným parapetným murivom sa zvyćajne
umiestňovail vykurovacie telesá, čím sa aktívne zabraňovalo kondenzácii vodnej pary či rastu plesní.
V
častiach bez vykurovacích telies mohlo dochádzať ku uvedeným neželaným javom. Výrazný tepelný most
predstavuje kamenný dekoračný rám.
Navrhované opatrenia: Vonkajšie steny zo strany interiéru tepelne izolovať kapilárne aktívnou
tepelnoizolačnou maltou na báze ľahkého karbonátu (LC) hrúbky 40 mm čím sa zabráni kondenzácii vodnej
pary a rastu plesní na vnútornom povrchu, súčasne sa zvýši vnútorná povrchová teplota čím narastie
výsledná teplota a teda aj užívateľský komfort. Vo výpočte nie je uvažovaná výmena pôvodných okenných
konštrukcií, z tohto dôvodu boli kontrolné body umiestnené predovšetkým v oblastiach ktoré je možné ošetriť
omietkou na báze ľahkého karbonátu,t.j. mimo samotnej okennej konštrukcie. Informatívne sú umiestnená
kontrolné body aj v mieste osadenia okennej konštrukcie.
Historické obdobie
19. až 20.storočie
8
OKNO dvojité v kamennom ostení, so zapusteným parapetom, vertikálny rez
Výpočtový model
Popis monitorovaných bodov
1 - styk parapetnej dosky s vonkajšou stenou,
povrch LC
2 - styk parapetnej dosky s vonkajšou stenou,
pôvodný povrch
3 - styk parapetnej dosky s okenným rámom
4 - styk kamenného rámu s parapetnou doskou
3
4
1
2
LC hr. 40 mm
Ukážka plošných polí počas najchladnejšieho obdobia
Teplotné pole
Historické obdobie
Pole relatívnej vlhkosti
19. až 20.storočie
8
OKNO dvojité v kamennom ostení, so zapusteným parapetom, vertikálny rez
Hodinové chody teploty a relatívnej vlhkosti
bod 1 - styk parapetnej dosky s vonkajšou stenou - povrch LC
30
80
26
60
22
40
18
20
14
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
10
9
bod 2 - styk parapetnej dosky s vonkajšou stenou - pôvodný povrch
30
80
26
60
22
40
18
20
14
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
10
9
bod 3 - styk parapetnej dosky s okenným rámom
Relatívna vlhkosť (%)
80
25
60
20
40
15
20
10
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
Teplota (°C)
30
100
5
9
bod 4 - styk kamenného rámu s parapetnou doskou
30
80
24
60
18
40
12
20
6
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
Historické obdobie
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
19. až 20.storočie
7
0
9
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
8
OKNO dvojité v kamennom ostení, so zapusteným parapetom, vertikálny rez
Hodnotenie možného rastu plesní na vnútorných povrchoch
V oblasti pod parapetnou doskou ani na zvyšnej časti vonkajšej steny nebude dochádzať ku rastu plesní.
V oblasti osadenia okennej konštrukcie sú vytvorené vhodné podmienky pre rast plesní a takisto bude
dochádzať ku kondenzácii vodnej pary na vnútornom povrchu, z tohto dôvodu je v ďaľšom kroku potrebné
navrhnúť vhodné okenné konštrukcie a prehodnotiť ich osadenie.
Zhodnotenie
Aplikáciou kapilárne aktívnej tepelnoizolačnej omietky sa podarilo eliminovať rast plesní na vnútornom
povrchu tepelného mostu. Súčasne došlo ku nárastu teploty vnútorného povrchu, čo viedlo ku zvýšeniu
výslednej teploty a vylepšeniu užívateľského komfortu v budove. V oblasti osadenia okennej konštrukcie bude
dochádzať ku kondenzácii vodnej pary aj rastu plesní. Je preto potrebné navrhnúť vhodné riešenie novej
okennej konštrukcie. Odporúča sa regulovať parametre vnútorného prostredia, predovšetkým relatívnej
vlhkosti vzduchu.
Odporúčania
V ďaľšom kroku je potrebné venovať zvýšenú pozornosť nevyhovujúcej okennej konštrukcii.
Historické obdobie
19. až 20.storočie
9
OKNO dvojité v kamennom ostení, horizontálny rez
Popis detailu: V murive z plnej pálenej tehly hr. 450 mm je osadený kamenný rám s dvojitým oknom so
samostatnými drevenými rámami, zasklenie dvomi plochými sklami.
Opis tepelno-vlhkostných problémov: Vonkajšie steny sú navrhnuté tak aby pri teplote vnútorného
vzduchu 20°C a relatívnej vlhkosti vzduchu 60 % nedochádzalo ku kondenzácii vodnej pary na vnútornom
povrchu, t.j. aby vnútorná povrchová teplota bola minimálne 12°C. V zimnom období sú vnútorné povrchy
vonkajších stien podchladené čo vedie ku zníženiu výslednej teploty a teda ku nepohode vo vnútornom
prostredí. Tepelný most je lokalizovaný predovšetkým vplyvom kamenného rámu do ktorého je vsadená
okenná konštrukcia.
Návrh opatrení: Vonkajšie steny a okenné ostenie zo strany interiéru tepelne izolovať kapilárne aktívnou
tepelnoizolačnou maltou na báze ľahkého karbonátu hrúbky 40 mm. Opatreniami dôjde ku zvýšeniu vnútornej
povrchovej teploty vonkajších stien nad 16°C dôsledkom čoho je zabezpečenie výslednej teploty 19°C a teda
ku zvýšeniu užívateľského komfortu v budove. Súčasne sa zvýši vnútorná povrchová teplota v kritickej oblasti
tepelného mostu.
Historické obdobie
19. až 20.storočie
9
OKNO dvojité v kamennom ostení, horizontálny rez
Výpočtový model
Popis monitorovaných bodov
1
2
3
4
- roh ostenia, vnútorný povrch
- roh ostenia pražia, pod LC
- styk LC malty s kamenným rámom, vnútorný povrch
- styk LC malty s kamennym rámom, pod LC omietkou
LC hr. 40mm
LC hr. 40mm
3
4
1
2
Ukážka plošných polí počas najchladnejšieho obdobia
Teplotné pole
Historické obdobie
Pole relatívnej vlhkosti
19. až 20.storočie
9
OKNO dvojité v kamennom ostení, horizontálny rez
Hodinové chody teploty a relatívnej vlhkosti
bod 1 - roh ostenia, vnútorný povrch
30
80
26
60
22
40
18
20
14
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
10
7
9
bod 2 - roh ostenia, pod LC
30
80
25
60
20
40
15
20
10
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
5
9
bod 3 - styk LC malty s kamenným rámom, vnútorný povrch
30
80
24
60
18
40
12
20
6
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
7
Teplota (°C)
Relatívna vlhkosť (%)
100
0
9
bod 4 - styk LC malty s kamenným rámom, pod LC omietkou
Relatívna vlhkosť (%)
80
23
60
16
40
9
20
2
Relatívna vlhkosť
Teplota
0
1
3
5
7
9
11
Historické obdobie
1
3
5
7
Čas (mesiace)
9
11
1
3
5
19. až 20.storočie
7
-5
9
Teplota (°C)
30
100
9
OKNO dvojité v kamennom ostení, horizontálny rez
Hodnotenie možného rastu plesní na vnútorných povrchoch
Na povrchu prevažnej časti ostenia ani na zvyšnej časti obvodovej steny nebude dochádzať ku rastu plesní.
V oblasti osadenia okennej konštrukcie sú vytvorené vhodné podmienky pre rast plesní a takisto bude
dochádzať ku kondenzácii vodnej pary na vnútornom povrchu, z tohto dôvodu je v ďaľšom kroku potrebné
navrhnúť vhodné okenné konštrukcie a prehodnotiť ich osadenie.
Zhodnotenie
Aplikáciou kapilárne aktívnej tepelnoizolačnej omietky sa podarilo eliminovať rast plesní na vnútornom povrchu
tepelného mostu. Súčasne došlo ku nárastu teploty vnútorného povrchu, čo viedlo ku zvýšeniu výslednej
teploty a vylepšeniu užívateľského komfortu v budove. V oblasti osadenia okennej konštrukcie bude dochádzať
ku kondenzácii vodnej pary aj rastu plesní avšak vo výrazne zredukovanej miere. Je preto potrebné navrhnúť
vhodné technické riešenie novej okennej konštrukcie s osadením.
Odporúčania
V ďaľšom kroku je potrebné venovať zvýšenú pozornosť nevyhovujúcej okennej konštrukcii.
Historické obdobie
19. až 20.storočie
Download

Katalóg konštrukčných riešení