PergolyDifuzní Vlastnosti Dřevotřískových Desek (OSB) a Jejich Vliv na Konstrukci Dřevostaveb
Na obálku současných budov jsou kladeny přísné parametry z pohledu stavební tepelné techniky, které jsou přímo závislé na fyzikálních a materiálových parametrech stavebních materiálů. Téma vlhkostní problematiky je v současnosti aktuálnější než v dřívější době, jelikož se na stavbě využívají moderní materiály v kombinaci s masivními tloušťkami tepelných izolací v obálce budovy. Zejména u dřevostaveb může kondenzace výrazně zkrátit celkovou životnost stavby.
Celkový stav a životnost stavby je přímo závislý na vlhkostních poměrech v obálce budovy. Chování obvodového pláště budovy z pohledu šíření vlhkosti je závislé na tak zvané difuzitě jednotlivých použitých materiálů. K difuzi dochází tedy díky rozdílu tlaku vodních par mezi vnitřním a venkovním prostředím. V klimatických podmínkách České republiky difuze směřuje v zimě zpravidla zevnitř ven a v letě z venku dovnitř.
Celkový difuzní odpor obvodového pláště je definován sumou difuzních vlastností materiálů použitých v obálce budovy. Tyto materiály jsou specifikovány pomocí faktoru difuzního odporu μ [-] či ekvivalentní difuzní tloušťky sd [m]. Je poměrem difuzního odporu materiálu a difuzního odporu vrstvy vzduchu v téže tloušťce, při definovaných podmínkách. Hodnota faktoru difuzního odporu u materiálů výrazně klesá s počtem opakujících se nehomogenních anomálií, což jsou například kotvící či prostupující prvky nebo nedokonalé spojení fóliových systémů.
OSB desky po zasažení nadměrnou vlhkostí a následném vysušení změní své difuzní vlastnosti, a tak díky odlišnému faktoru difuzního odporu již neodpovídají původnímu návrhu skladby stěny dřevostavby. Cílem práce je popsat změnu difuzních vlastností laboratorně změřenou a tuto zakomponovat do reálné skladby stěny dřevostavby a posoudit její funkci pomocí počítačové simulace.
V moderních masivně izolovaných skladbách stavebních konstrukcí se vyskytují velmi různorodé skladby. Mezi základní systémy patří:
Čtěte také: Indukční deska a dřevotříska: Co je třeba vědět
- Difuzně uzavřené konstrukce: Jedná se o systém, který má na vnitřní straně materiál s vysokým difuzním odporem (např. polyetylenová či hliníková parozábranná folie), který má zabránit vstupu vlhkosti z vnitřního prostředí do konstrukce. Vnější vrstvu stavební konstrukce je často tvořena například OSB deskou či polystyrenem. U konstrukcí difuzně uzavřených je ze strany interiéru instalována paronepropustná vrstva - takzvaná parozábrana, a tou je zabráněno vstupu vodní páry do konstrukce. Parozábrana nesmí být nikde porušena.
- Difuzně otevřené konstrukce: Ze strany vnitřního prostředí jsou instalovány parobrzdné materiály (například OSB desky) a z exteriéru jsou použity materiály, které jsou výrazně pro vodní páry propustnější. Z exteriéru je celá skladba obložena materiály, které umožňují volný pohyb vodní páry do venkovního prostředí. U difuzně otevřených konstrukcí naopak vstup vodní páry do konstrukce povolujeme a vhodnou skladbou obvodového pláště zajišťujeme, aby v konstrukci nedocházelo ke hromadění vlhkosti. Pro difuzně otevřené systémy se například nepoužívá zateplení polystyrenem a akrylátové omítky.
Základním vodítkem pro správný projekční návrh obálky budovy by mělo být zjištění celkového množství difundující vodní páry přes obvodový plášť. Vyhodnocení této bilance je přenecháno na projektantovi, který určí míru akceptovatelných vlhkostních rizik pro danou konstrukci. Ta totiž dynamicky reaguje na okolní teplotně vlhkostní okrajové podmínky a permanentně se s nimi snaží vyrovnávat. Konstrukce, ve kterých se objevují zvýšené hodnoty vlhkosti, mohou způsobit podmínky vhodné pro růst plísní a tím měnit mikroklima budovy a způsobovat negativní vlivy na zdraví člověka.
Při navrhování konstrukce dřevostavby bych v problematice difuze vodní páry viděl stejnou důležitost jako ve statice. Zanedbáním zákonitostí difuze vodní páry konstrukcí může totiž razantně snížit životnost dřevostavby. A nejde jen o samotný návrh konstrukčního systému od projektantů a konstruktérů. Zcela zásadní je i způsob samotného provedení, zda difuzi vodních par chápou i jednotliví pracovníci, a to jak ve výrobě, tak na montáži. Na jejich pečlivosti a důslednosti závisí to, zda bude konstrukční systém fungovat tak, jak byl navržen.
V současné době se ve stavební praxi objevují domy, které mají použity na fasádě budovy různé skladby a různé povrchové materiály. Občas lze narazit na dům, kde je fasáda tvořena kombinací omítkového systému, obkladem na bázi dřeva či průmyslově upravenými deskovými materiály. Důvod této rozličnosti obálky budovy je snaha architektonicky či materiálově ztvárnit fasády domu.
Difuzní vlastnosti desek OSB se často vyjadřují faktorem difuzního odporu (μ). Ten se u různých výrobců a provedení pohybuje v rozmezí 80 - 300. OSB deska pero drážka s tmelenými a přelepenými spoji slouží jako vzduchotěsnící vrstva pasivních domů nebo domů s rekuperačním systémem, kde je potřeba zajistit vzduchotěsnost obálky. Já jsem názoru, že OSB desku s přelepením spojů a vyřešením těsnosti napojení na všechny ohraničující a prostupující konstrukce lze brát jako spolehlivou parobrzdu.
Počítejte se mnou, co je co:
Čtěte také: OSB desky Kronospan: Recenze a využití
- faktor difúzního odporu (μ, bezrozměrné) je poměr difúzního odporu materiálu a difúzního odporu vrstvy vzduchu téže tloušťky.
- Ekvivalentní difúzní tloušťka Sd (v metrech) je tloušťka vrstvy vzduchu, která má stejný difúzní odpor jako vrstva materiálu. A vypočte se Sd = μ . d.
- Faktor difúzního odporu parozábran je od 100 000 více. Výrobci ale uvádějí Sd a to je 100 nebo 150 (m) a více.
Na Vaši konstrukci stropu lze nahlížet jako na konstrukci difúzně otevřenou. Tím se diskuze posouvá do půdy, resp. jak je půdní prostor odvětraný a umožní odvod vlhkosti, která do prostoru projde.
Z pohledu tepelně izolačních vlastností: Normativní požadavky jsou udávány závaznou normou ČSN 73 0540-2 - Tepelná ochrana budov (10/2011). Ta stanovuje pro strop pod nevytápěnou půdou minimální požadovanou hodnotu součinitele prostupu tepla U 0,30 (W/m2.K). Hodnota doporučená je 0,20 (W/m2.K). Pro nízkoenergetický standard je pak potřeba splnit hodnotu součinitele prostupu tepla „U“ 0,15 až 0,10 (W/m2.K).
Obvodové pláště moderních dřevostaveb se v současné době stále častěji realizují jako tzv. ohrožení použitých vlhkostně citlivých materiálů. (např. konstrukce) a parobrzdnou funkci (regulace difuze vodní páry z vlhkého interiérového vzduchu do chladné části konstrukce). Faktor difuzního odporu OSB desek, tj. ještě není dostatečně podrobně zmapován. závislá funkce. Tzn., že s rostoucí vlhkostí desek klesá.
Difuze vodních par je jev, který probíhá v důsledku rozdílů částečného tlaku vodních par ve vzduchu mezi prostory exteriéru a interiéru, které odděluje stavební konstrukce. Vodní páry se protlačují z míst, kde je obsah vodních par vyšší do míst, s nižším obsahem vodních par. Dá se říci, že rozdíl částečného tlaku vodních par závisí především na rozdílu teplot vzduchu. Prostup vodních par konstrukcí je nazýván difuzním tokem. Difuzní tok konstrukcí je tedy největší v zimním období, kdy rozdíl teplot mezi interiérem a exteriérem je nejvyšší.
Existují konstrukce, které umožnují prostup vodních par bez možného rizika kondenzace vodní páry uvnitř konstrukce. Takové konstrukce se nazývají difuzně otevřené. OSB mohou spoluvytvářet difuzně otevřené skladby, příkladem je jejich použití v dřevostavbách. U těchto skladeb plní OSB funkci takzvané parobrzdy, kde díky relativně vysokému difuznímu odporu propouští relativně malé množství vodních par.
Čtěte také: Desky LTD a jejich využití
Pro volbu OSB s požadavkem vyšší vzduchotěsnosti, může být rozhodujícím faktorem právě kvalita provedení daného výrobku OSB. Doporučení je tedy volit prvky OSB se strukturou povrchu ukázanou na Obr. Na začátku bylo zmíněno, že výrobce udává difuzní vlastnosti prvků OSB, respektive hodnotu μ. Podle Tab. 2 a Obr. 1 a Obr. 2 je lepší kvalita výrobku OSB potvrzena vyšší hodnotou μ. Je možné učinit závěr, volit prvky OSB s nejvyšší hodnotou μ, která může být zárukou vyšší kvality provedení a vyšší vzduchotěsnosti.
Úprava difuzních vlastností OSB dává projektantovi možnost ovlivnit funkci, ale i trvanlivost obvodového pláště stavby na bázi dřeva během zimního období. Výhodou je využití standardních OSB desek s patřičnou úpravou, pro různé funkce v obvodovém plášti. Dle doporučení projektanta lze úpravy provést i ve fázi realizace stavby.
Pro udržení principů trvale udržitelného rozvoje budov, při plnění optimálně nákladové úrovně, je vždy nutné pracovat s přesnými fyzikálními tepelnětechnickými parametry obálky budovy. V legislativě týkajících se tepelné ochrany budov [5] jsou pro zimní období obsaženy poznámky týkající se tepelně-vlhkostní chování obalových konstrukcí v zimním období. Konkrétně se jedná o kondenzaci vodních par v obvodových pláštích [6], [7], kdy může dojít k ohrožení a omezení statické trvanlivosti především těch budov, které jsou realizovány z konstrukcí na bázi dřeva.
Norma určuje, že tzv. suché veličiny by se měly užít v případě, kdy relativní vlhkost ve vnitřním prostředí pro zimní období je ≤ 60 %. Mokré veličiny se používají pro vyšší relativní vlhkost vnitřního prostředí > 60 %, ale i pro exaktní hodnocení konstrukce. Metody se od sebe liší rozdílnými okrajovými podmínkami. Při tzv. metodě WET-CUP, která byla zvolena pro realizované měření, se využívá relativní vlhkosti vzduchu 50 % a 95 % při konstantní teplotě 23 °C [10].
Tab. Č. vzorkuDruh vzorku:OSB terčeØ cca 100 mm,tl.
Roční bilance zkondenzované a vypařené vodní páry se stanoví buď výpočtem po měsících dle [11], který vyžaduje měsíční hodnoty klimatických údajů [1], nebo jako rozdíl ročního množství zkondenzované vodní páry Mc [kg/m2.rok] a ročního množství vypařené vodní páry Mev [kg/m2.rok] [5]. Splnění požadavků na šíření vlhkosti konstrukcí je určeno zejména pro konstrukce s dřevěnými prvky, ve kterých by případná kondenzace vodní páry uvnitř konstrukce Mc [kg/m2.rok] mohla způsobit trvalé poškození a mohla by ohrozit její funkci (např. zhoršení tepelněizolační vlastnosti).
Difúzně otevřená dřevostavba je zdravější, dům dýchá, nikde se nerosí atd. To jsou velmi časté argumenty, které se s difúzně otevřenými dřevostavbami pojí. Je to všechno pravda, nebo marketingová bublina, která hraje na to, že žít v igelitovém pytlíku je přece nezdravé a nenormální? Na adresu difúzně otevřené skladby dřevostaveb jejich výrobci a prodejci již vymysleli nemálo sloganů, které při jejich propagaci často opakují.
Častým argumentem proti difúzně uzavřeným dřevostavbám bývá případná kondenzace vlhkosti přímo v dřevěné konstrukci. Tyto zkušenosti pramení z nedostatečného dodržování principů stavební fyziky, často kombinace chybějící nebo špatně provedené parozábrany a polystyrenu malé tloušťky (zejména u zděných staveb, kde se s parozábranou nepočítá).
Zde mi na úvod dovolte malou odbočku. Obecně je fasádní polystyren považován za naprosto neprodyšný materiál, který stavbu uzavře tak, že ve stavbě bude kondenzovat voda. Pro mnohé to nebude zdaleka nová informace, ale věděli jste, že difúzní odpor polystyrenu je nižší než difúzní odpor dřeva? Faktor fúzního odporu polystyrenu μ se pohybuje v rozmezí 20-100 a faktor difúzního odporu dřeva je 157, v případě OSB desky okolo 250.
Pokud nějaká vlhkost do konstrukce drobným porušením parozábrany z interiéru pronikne, rosný bod v konstrukci B bude s velkou pravděpodobností až ve vrstvě polystyrenu. Proto za problémy s používáním polystyrenu v difúzně uzavřených skladeb nestála jejich aplikace, ale především nedostatečný důraz na stavební fyziku a dobře provedenou parozábranu.
O tom, zda bude stavba zdravá nebo nezdravá rozhodují především dvě kritéria a těmi jsou: Eliminace tepelných mostů (tedy vlhkosti) a dostatečné větrání. Můžete mít totiž stavbu ze sebepřírodnějších materiálů, ale pokud nebudete větrat, tak vám to nebude nic platné.
Toto tvrzení je snad nejvíce zavádějící. Difúzně otevřená skladba dřevostavby umožňuje díky své skladbě (klesající difúzní odpor interiér>>exteriér) transport vlhkosti z interiéru do exteriéru. Jinými slovy: pokud se během zimy nějaká vlhkost do konstrukce dostane, má možnost odcestovat směrem do exteriéru. O „dýchání“ zde však nemůže být řeč. Navíc to může nabudit dojem, že v difúzně otevřené dřevostavbě je třeba méně větrat - v tomto slova smyslu by to dřevostavby muselo táhnout netěsnostmi v konstrukci, což je jev vskutku nežádoucí.
Další vlastnosti difúzně otevřených konstrukcí:
- Lepší akustika - Náhradou polystyrenu za minerální izolaci nebo dřevovlákno dosáhne konstrukce dřevostavby lepších akustických vlastností díky vyšší hmotnosti a menšímu modulu pružnosti oproti polystyrenu.
- Lepší tepelná setrvačnost - Díky vyšší měrné tepelné kapacitě materiálů, které nahrazují polystyren, dosahují maximální hodnoty teplot v interiéru v horkých letních měsících nižších hodnot.
- Bezpečnější konstrukce - Dalo by se zjednodušeně říci, že difúzně otevřená dřevostavba je bezpečnější při poškození vrstvy, která zajišťuje nejvyšší difúzní odpor (parozábrana nebo parobrzda).
Konstrukční systém dřevostavby difúzně otevřený nebo uzavřený?Jedním z hlavních aspektů konstrukčního systému dřevostaveb je stavební fyzika - problematika tepelné izolace a ochrany proti vlhkosti.
tags: #drevotriskove #desky #difuzni #odpor #vlastnosti
