Dopady zvyšující se vzduchotěsnosti staveb a význam Blower Door testu

Vzduchotěsnost neboli průvzdušnost staveb je schopnost obálky budovy propouštět vzduch. Aby mohlo docházet k proudění vzduchu netěsnou obálkou, musí nastat mezi interiérem a exteriérem rozdíl tlaků vzduchu. V současné době se však tento obor začíná rozvíjet se zvyšujícími se požadavky na snížení energetické náročnosti budovy. Nekvalitní provedení vzduchotěsné obálky domu je velmi častým jevem a uživatel objektu, který má špatně provedenou vzduchotěsnou vrstvu, může za vytápění platit často i dvojnásobek oproti stejnému utěsněnému objektu. Požadavek vzduchotěsnosti pláště budov se objevuje výrazněji s nástupem výstavby nízkoenergetických domů na konci devadesátých let minulého století.

Proč je vzduchotěsnost klíčová?

Vzduchotěsnost neboli neprůvzdušnost pasivního domu je jedním ze základních předpokladů nutných k dosažení pasivního standardu. Kondenzace vlhkosti v konstrukcích by navíc vedla ke vzniku plísní, hub, koroze apod. Tyto požadavky jsou stanoveny normou průvzdušnosti, což je vlastně opak vzduchotěsnosti. Vysoká průvzdušnost budovy vede také k vyšším tepelným ztrátám, které mohou být vyšší než ztráty projektované. V krajním případě může dojít k poddimenzování otopné soustavy.

Nekontrolovatelný proudící vzduch je jedním z faktorů, který způsobuje tepelné ztráty prouděním a při běžném užívání budovy ho nemůžeme téměř ničím ovlivnit. Netěsná místa mohou být zdrojem tepelných mostů s následnou možností vzniku kondenzace vodních par uvnitř obálky budovy a snižování tepelně-izolačních vlastností materiálů. Zvláště u dřevostaveb nebo dřevěných konstrukcí staveb je zamezeno kondenzaci vodních par uvnitř konstrukcí a tím jejich poškození. Netěsnost se totiž projevuje také jako nositel vlhkosti. Například při komínovém efektu vzduch proudí spárou širokou 1 mm s tlakovým rozdílem 50 Pa a relativní vlhkostí 50 %. Takováto spára může denně v interiéru přenést kolem 350 g vody (ročně více jak 15 l) ve formě vodních par. Jedná se o mnohonásobně větší množství vlhkosti, než kolik by v důsledku difúze mohlo procházet konstrukcemi, a je prakticky nemožné, aby se takovéto množství vody účinně odpařilo.

Vlhkost se hromadí ve vrstvách konstrukcí do nasákavých materiálů a při teplotních rozdílech kondenzují na chladnějších místech a mění se ve vodu. Tyto vlhké vrstvy jsou pak ideální pro vznik plísní, hub a působí značné škody na konstrukcích, neboť konstrukční materiály ztrácejí svoje tepelně izolační vlastnosti a začínají vytvářet tepelný most. Dřevěné konstrukce jsou samozřejmě více náchylné na vlhkost než konstrukce masivní, kde se nedostatky projeví až za delší čas. Dlouhodobé působení vlhkosti může vést přes zhoršení jejich statických vlastností až k jejich úplné destrukci. Ohroženy jsou zvláště střešní konstrukce, které bývají převážně dřevěné.

Blower Door test: Měření vzduchotěsnosti

Blower-door test neboli test vzduchotěsnosti stavby platí za vůbec nejrozšířenější detekční metodu na zjišťování vzduchotěsnosti obálky budovy, a tedy i zjišťování energetické náročnosti domu. Nedestruktivní metoda určování průvzdušnosti obálky budovy (nebo klidně jenom části budovy) funguje na základě tlakového spádu. Zařízení na blower-door testování se sestává z velkoprůměrového ventilátoru zasazeného v rámu s plachtou ve dveřích nebo například v okně v obvodové stěně. Pomocí tohoto zařízení je v budově vytvořen podtlak i přetlak při tlakovém rozdílu 50 Pa. Díky tomu se zjistí množství vzduchu, které je nutné přivést (případně odvést) pro udržení daného tlakového rozdílu mezi vnitřkem budovy a venkem.

Čtěte také: Zakládání staveb: Nové normy a technologie

Předpokladem provedení staveb s nízkou energetickou náročností je požadavek na kvalitní vzduchotěsnost obálky budovy. Tu lze změřit pomocí Blower door testu. Blower Door test odhalí nedostatky, které odborník dokáže zhodnotit a navrhnout jejich odstranění. Na výsledcích Blower door testu závisí zisk titulu pasivní stavba, od něhož se následně odvíjí i potenciální nabytí dotační podpory.

Metody měření a jejich cíle

Test se provádí ve dvou metodách A a B, které jsou popsány v ČSN EN 13829. Další normou je ČSN EN ISO 9972.

• Metoda A - měření budovy v provozním stavu: Výsledky měřicí metody A vypovídají o vzduchotěsnosti budovy jako celku. Popisují kombinovaný vliv netěsných konstrukcí, záměrných otvorů v obálce budovy a přítomnosti technických zařízení. Metoda A by se použila například pro získání vstupních údajů do energetických výpočtů, ve kterých je potřeba postihnout celkovou výměnu vzduchu všemi netěsnostmi, bez ohledu na jejich konkrétní umístění a příčinu.
• Metoda B - měření vzduchotěsnosti obálky budovy: V praxi se častěji měří metodou B. Tato metoda se používá pro kontrolu kvality provedení vzduchotěsnicích vrstev a detekci případných netěsností spojené s opravou před jejich zakrytím dalšími vrstvami konstrukce (typicky kontrola provedení event. oprava parozábrany u dřevěných konstrukcí před aplikací vnitřního obkladu). Také se používá pro deklaraci dosažené vzduchotěsnosti (kvality provedení) obvodových konstrukcí po dokončení budovy.

Měření pro konečné stanovení celkové intenzity výměny vzduchu se provádí v momentě, kdy je obálka budovy nebo její část určená k měření kompletně dokončena. Tato podmínka musí být dodržena i z důvodu možného porušení vzduchotěsnicí vrstvy v průběhu pokračujících stavebních činností. Tyto skutečnosti mohou být příčinou nesprávných výsledků měření.

Kdy provádět test vzduchotěsnosti a co kontrolovat?

Velká část lidí si nechá provést test až na hotovém domě, především z důvodů požadavků tohoto testování pro získání zmíněné dotace NZÚ. V ideálním případě je však vhodné provést první test již ve fázi hrubé stavby, kdy je vzduchotěsnící vrstva nezakrytá a přístupná pro případné opravy. U dřevostaveb je touto vrstvou nejčastěji folie - buď parotěsnící nebo parobrzdná (u zděných staveb tuto funkci plní omítka), dále tuto funkci mohou zajišťovat deskové materiály v podobě OSB desek nebo sádrovláknitých desek s nakašírovanou parobrzdou. V případě konstrukce z CLT panelů plní tuto funkci samotný panel. V tuto chvíli se dá při špatném výsledku testu jednodušeji najít chyba a je možné jí opravit bez dalších velkých stavebních zásahů.

Podruhé je vhodné provést měření po dokončení stavby i v případě, že o dotace nežádáte. Důležité je však správné rozlišení jednotlivých typů měření, kdy by jejich interpretace mohla být zavádějící. Výsledek měření hrubé stavby se totiž od výsledků u dokončeného objektu může lišit. V první řadě jde o trochu odlišný způsob přípravy budovy před měřením, který po dokončení neumožňuje dodatečné utěsnění některých prvků budovy sloužících k větrání mimo nasávací a výfukové potrubí VZT. Dále to způsobují především některé prvky, které ještě nebyly v prvotní fázi osazeny, jako např. spalovací spotřebiče. V případě, že stavíte pasivní či nízkoenergetický dům, je vhodné vybírat tento spotřebič u výrobce garantujícího jeho těsnost a vhodnost použití do tohoto typu domu.

Čtěte také: Zjistěte vše o suchých stavbách

U pasivních domů je blower-door test zárukou pro dosažení správné účinnosti řízení větrání interiéru. Pro domy s nuceným větráním a rekuperací je tato hodnota stanovena na max. n₅₀ = 0,6 h^-1, což znamená, že vzduch v interiéru se nesmí vyměnit více než 0,6 celkového vnitřního objemu budovy. Tato hodnota odpovídá přibližně tlaku vytvořenému větrem o rychlosti asi 9 m/s. Měření hodnoty n₅₀ je nejlépe provádět během výstavby pasivního domu po dokončení vzduchotěsnících stavebních úprav.

Při měření se často dochází k odhalení řady netěsností v konstrukcích, které je potřeba opravit. K těmto opravám naopak nesmí být použity provizorní prostředky! Pro utěsnění kruhových otvorů (kanalizační potrubí, komíny, VZT potrubí, apod.) se velmi dobře osvědčily gumové duše fotbalových míčů. Zvláštní pozornost je potřeba věnovat utěsnění nasávacího a výfukového potrubí vzduchotechniky. Utěsněny by měly být vstupní a výstupní otvory na fasádě, nikoli vstupní a výstupní otvory do větrací jednotky.

Během přípravy před měřením je nutné zvážit riziko mechanického poškození konstrukcí vyvolaným tlakovým rozdílem. Při měření dokončených budov je toto riziko minimální. Ovšem například u rozestavěných budov s dosud nezakrytou fóliovou parozábranou by mohlo dojít k jejímu odtržení od podkladu během měření podtlakem.

Kde může mikromanometr odhalit nežádoucí proudění vzduchu, je patrné z ilustračních fotografií, které zobrazují měření metodou „B” v době, kdy dům ještě neměl vnější omítky a byla realizována pouze hrubá podlaha. Ostatní instalace a průchody byly realizovány a utěsněny. Součástí samotného měření bývá také často lokalizace netěsných míst, a to hlavně v případě neuspokojivých výsledků měření. Velkou část netěsností je možno také lokalizovat pomocí našich smyslových orgánů - dlaní, které jsou na pohyb vzduchu velmi citlivé. Pro vizualizaci proudění vzduchu složitějšími detaily je možno využívat sledování pohybu barevného kouře, vytvářeného za přetlaku.

Délka trvání samotného testu se odvíjí od velikosti domu, rozsahu testování, ale také množství zjištěných netěsností. Zpravidla se testují 2 až 3 hodiny. Pokud se ovšem jedná o novostavbu a dům splňuje všechny potřebné hodnoty, budete s testem hotovi zpravidla daleko dříve. Majitel domu se na testování nemusí nijak připravovat, rozhodně není nutné manipulovat s nábytkem nebo cokoli přesouvat.

Čtěte také: Jak se změnila pravidla požární bezpečnosti staveb

Porovnání průvzdušnosti objektů

Z grafů níže vyplývá, že ať už je vzduchotěsná vrstva z jakéhokoli materiálu - omítky, OSB, fólie aj. - je zřejmé, že úspěšnost dosažení požadované neprůvzdušnosti se rok od roku zvyšuje.

Obr. 1: Průvzdušnost (hodnota n50) objektů měřených v letech 1996-2011. Štítky označují medián souboru.

Obr. 2: Průvzdušnost (hodnota n50) objektů podle konstrukce.

Obr. 3: Průvzdušnost (hodnota n50) podle použité HVV.

Stále je ale co zlepšovat. Ještě dnes se setkávám s nabídkou obchodních firem na dokonalé cenově lákavé řešení vzduchotěsnicích vrstev z komponentů, zvláště lepicích materiálů, které svou trvanlivostí nedokáží udržet vzduchotěsnost do testu. Žalostně málo je kvalitních aplikačních tréningů pro realizační firmy. Obchodní prezentace jakkoli kvalitního materiálu musí pokračovat aplikačním tréningem.

Konstrukční řešení a materiály

Pro dosažení vysoké neprůvzdušnosti objektů je dokonale propracovaný návrh s vyřešenými detaily a použitými materiály nezbytný. Vysoká neprůvzdušnost také chrání stavbu před škodlivým účinkem zimních větrů. Zároveň je třeba, aby dům i z tohoto hlediska neměl příliš členitý tvar a nezvyšovaly se tak zbytečně tepelné ztráty.

Existují různé konstrukce pasivních domů, každá z těchto konstrukcí vyžaduje specifická řešení k zabezpečení vzduchotěsnosti. Pro jednotlivá konstrukční řešení je třeba podrobně popsat, a to hlavně s ohledem na problematické detaily, včetně doporučení vhodných materiálů.

Zděné konstrukce

U těchto konstrukcí se v žádném případě nedá spolehnout na vzduchotěsnost zděných stěn. Netěsnosti vznikají přes mezery napojení cihel a přes mezery v maltě. Vzduchotěsnou vrstvu nejčastěji tvoří vnitřní omítka bez prasklin, včetně stěn, stropů a napojení na podlahu. Už v projekční části je třeba mít vyřešeno technické provedení a umístění omítek. Znamená to rovněž dodržet její důsledné a precizní řemeslné zpracování, což zvyšuje i časovou náročnost výstavby, zejména co se detailů styku navazujících konstrukcí týče. Důležité je rovněž použít vhodné těsnicí pásky a tmely tam, kde vzduchotěsnou funkci vnitřní omítka plnit nebude.

Dřevěné a lehké konstrukce

Izolační sestavy jsou na interiérové straně opatřeny parozábranami. Tuto funkci doposud zastávaly PE folie, upevněné v lepším případě za instalační mezerou, v horším případě kontaktně za pohledovým záklopem zpravidla SDK. Výborné fyzikální vlastnosti PE folií a cena byly důvodem poměrně masivního užívání této technologie. Nevýhodou zůstávala horší zpracovatelnost spojů zvláště ve složitých konstrukčních detailech.

Tyto aplikační nevýhody vedly k nahrazení parozábran ve formě folií deskovými parobrzdami, nejčastěji z OSB, které již v konstrukci plnily funkci zavětrování na interiérové straně skeletu. Tato změna technologie provedení vzduchotěsné vrstvy difuzně propustnou parobrzdou vyžaduje ale provést plášť stavby jako difuzně otevřený a tuto vlastnost ověřit výpočtem. Takto koncipované dřevěné konstrukce, a to jak svislé tak vodorovné, jsou z hlediska možné kondenzace vodních par bezpečnější, a proto, zdá se, trvanlivější. Za dostatečně neprůvzdušný materiál OSB lze na základě těchto zkušeností považovat desky o faktoru difuzního odporu µ > 200 a v tloušťce alespoň 15 mm. Za jistou nápravu neblahého stavu u již dokončených vzduchotěsných vrstev na stavbách, kde bylo použito OSB s nízkým difuzním odporem, lze považovat aplikaci nátěru, který při správném provedení zaslepí drobné netěsnosti v povrchu desky a rovněž zvýší difuzní odpor.

V domech, kde tento nesystémový krok byl proveden, se s úspěchem použil latex nebo jiná akrylátová disperze, ale výhradně ručním natíráním štětkou.

Užití folií (PE, PES, PAP apod.) jako parozábrany či parobrzdy doznává rovněž změn v kvalitě aplikace a technologické kázni. Významně se ustoupilo od instalace parotěsných folií kontaktně pod záklop SDK. Je v daleko větší míře užíváno instalační mezery, a tím se radikálně snížil počet prostupů skrze vzduchotěsnou vrstvu, a tím se významně posílila vzduchotěsnost objektů. U staveb montovaných z dřevěných panelů s integrovanou parozábranou však přetrvávají nedostatky ve vzduchotěsnosti zapříčiněné zpravidla dodatečnými instalačními zásahy již v průběhu výstavby. Tyto zásahy mají původ v nedostatečné projektové přípravě, ale častěji v dodatečných přáních investora.

Obr. 4: Průtok vzduchu vzorkem plochy OSB za tlakového rozdílu 50 Pa.

U mnoha dřevostaveb je vzduchotěsná vrstva realizována pomocí OSB desek, MDF desek nebo sádrovláknitých desek. Výhodou těchto desek je kromě velké plochy, kterou zakrývají, i zavětrování konstrukce. Jejich největší výhodou je však vzduchotěsnost. Tyto desky jsou většinou konstruovány jako pero-drážka. Vzduchotěsné spoje jsou řešeny vzduchotěsnou páskou. Tmelem a páskou je vhodné opatřit i šroubové spoje. U dřevostaveb se na straně interiéru často vytváří instalační prostor o tloušťce cca 50 mm. Veškeré instalace (elektrika, voda …) jsou pak řešeny v tomto prostoru. Zamezí se tak nebezpečí poškození vzduchotěsné vrstvy a zcela se omezí počet průchodů touto vrstvou.

Betonové konstrukce a speciální izolace

Mezi tyto stavby můžeme počítat hlavně domy pod zemí, u kterých je celá obálka domu tvořena betonem zhutněným vibrováním, a dále domy s vakuovou izolací. Tyto části konstrukce pasivních domů tvoří nejcitlivější a nejproblematičtější část. Bude se jednat hlavně o utěsnění oken, dveří a instalací.

Utěsnění spár a prostupů

Problematické místo je napojení příčky na obvodovou stěnu v místě instalace průchodů u hrubé podlahy. Častým problémem je netěsnost osazení krabice zásuvek. Pro zásuvky je zapotřebí volit tu, která je určena pro pasivní domy. Také v případě osazení digestoře s odtahem ven lze očekávat zhoršení hodnoty průvzdušnosti. Zde nejvíce záleží na tom, zda je výfukové potrubí opatřeno klapkou či nikoliv. Další problematické prvky můžou být třeba ventilátory v koupelnách a WC nebo prostupy pro větrání spížních skříní či technických místností, které jsou většinou vyprojektovány jako dva otvory v obálce budovy o průměru okolo 100 mm. Takový prvek není možné při měření utěsnit, a tím pádem způsobuje výrazné ztráty budovy.

Utěsnění připojovacích spár se u běžných domů řeší jejich vyplněním „PUR“ pěnou s následným ořezáním expandovaných přebytků. Toto řešení je u pasivních domů zcela nedostatečné. Kromě toho je nasákavá a po vyexpandování není pružná a tedy tvarově přizpůsobivá. Použité materiály by měly být vzduchotěsné, odolávat vodě, mrazu, vyrovnávat tvarové nerovnosti spár a navíc musí být trvale pružné. Použité materiály musí být navíc zabezpečeny po celou dobu životnosti stavby.

U komínů z porézních tvarovek je vhodné provést opatření v podobě celoplošného natažení lepidlem. Ideální variantou jsou prefabrikované komínové dílce s integrovanou krbovou vložkou. Tento prvek výrazně eliminuje chybu při montáži a sám o sobě vykazuje velice příznivé hodnoty průvzdušnosti. Lze zakoupit i tvárnice s uzavřenou strukturou pláště (pemza), popř. komínky nerezové. V případě osazení tradičního komínového tělesa a krbových kamen/krbové vložky je nutné věnovat pozornost napojení kouřovodu a externího přívodu vzduchu. Současně se v plášti komínového tělesa z tvárnic mohou vyskytovat revizní dvířka či jiný otvor (mřížka pro odvětrání mezery komínové vložky). Ve všech případech materiálových řešení je při průchodu komínového tělesa vzduchotěsnou vrstvou (folií či OSB deskou) důležité dodržet vzdálenost 50 mm od hořlavých materiálů, což v praxi znamená použití systémového prvku např. z pěnového skla, vermikulitu, či jiných požárně odolných materiálů.

Vady u otvorových výplní jsou různé. Nejčastěji je to u zasklívací spáry, funkční spáry, především té připojovací, se kterou bohužel v mnoha případech po dokončení bez zásahu do konstrukce není možné nic dělat. Obecně nejvíce netěsností prokazují HS portály kvůli jejich horním pojezdům. Z technologie konstrukce okna vyplývá, že i při pořízení kvalitnějších výrobků se malým únikům nevyhnete. To samé platí i pro střešní okna. Řešením tohoto problému jsou okna se skrytým kováním. Dále je třeba dbát i na utěsnění okolo otvoru pro výsuvné schody na půdu. Ač tento detail vzbuzuje obavy, tak v praxi většinou dopadá naopak dobře.

Chyby při realizaci a lidský faktor

Lidský faktor má vždy největší vliv, a to například při správném provádění detailů, udržování čistoty na staveništi, přípravě podkladů. Pro každý konstrukční systém je třeba zvolit materiály správných vlastností. Mnoho dřevostaveb je postavených systémem nosných dřevěných hranolů opláštěných OSB deskami. V případě zvýšeného požadavku na vzduchotěsnost však musí být použity desky s prokazatelně vyšší vzduchotěsností, které mají výrobci v sortimentu právě pro tyto účely. Také je třeba samozřejmě používat materiály, které jsou na daný účel speciálně určené (pásky, tmely atp.) a dodržovat technologické postupy výrobce.

Pozor na práce v deštivém počasí při tlaku na dodržení harmonogramu montáže stavby. Klientovi i realizační firmě by se to mohlo do budoucna nevyplatit z důvodu případných vad a reklamací. Vlhkost je největším nepřítelem dřevostaveb a pro difuzně uzavřené systémy to platí dvojnásob.

Pokud je povrch základové desky mokrý např. vlivem deště nebo sněhu, může to mít za důsledek nepřilnavost tmelu nebo nevhodné lepící pásky. Ta také v každém případě není nejvhodnějším materiálem pro napojení na beton nebo pískovanou asfaltovou lepenku bez patřičné penetrace povrchu. Problém s přilnavostí může být i u suché desky v případě, že je povrch zaprášený. Přestože již existuje pro tyto případy mnoho systémových řešení, stále jde o nejčastější ukázky kreativity na stavbě. Tedy pozor, ani montážní pěna není všemohoucí. To samé platí i o zběsilém lepení pásek. Řešení jsou přitom často jednoduchá a spočívají v dobré připravenosti.

Důsledky netěsností a jejich dopad na provoz budovy

U pasivních domů s hodnotou n₅₀ = 0,6 h^-1 jsou ztráty průvzdušností přibližně 3,5 kWh/m²a, což je při celkové potřebě tepla na vytápění 15 kWh/m²a téměř jedna čtvrtina. Pro porovnání, běžná budova s hodnotou n₅₀ = 4,5 h^-1 má roční ztráty průvzdušnosti kolem 26 kWh/m²a, což je téměř dvojnásobek roční potřeby tepla na vytápění u pasivních domů. To, že ve zvládnutí technologií zajištění neprůvzdušnosti máme ještě rezervy, svědčí i srovnání úrovně našich pasivních domů s domy rakouskými.

Zamezí se tím také komplikacím v průběhu užívání budovy, kdy netěsná místa mohou být zdrojem tepelných mostů s následnou možností vzniku kondenzace vodních par uvnitř obálky budovy a snižování tepelně-izolačních vlastností materiálů.

tags: #dopady #zvysujici #se #vzduchotesnosti #staveb

Oblíbené příspěvky:

• Bezpečí vašeho psa: betonový plot a elektronický ohradník
• Vše o kovové izolaci stěn
• Vše o efektivním zastínění s roletami
• Venkovní kuchyně z cihel
• Optimální tloušťka izolace pro podomítkový box