Koeficient difuzního odporu fasádních barev a jejich vliv na životnost fasády

Fasáda představuje vizuální vizitku stavby a její správná úprava je klíčová pro estetiku i funkčnost. Již naši předci v 18. století chápali umění vytvořit kvalitní, trvanlivou a pohlednou fasádu, a jejich dovednosti obdivujeme dodnes. Tehdejší mistři dynchéři, předchůdci dnešních malířů a natěračů, si předávali svá tajemství a používali vápenné mléko, pigmenty a další příměsi jako mléko odstředěné, vejce, lůj, lněný olej, fermež, potaš, pemzu, drcený kámen, živec, zinkovou bělobu, kryolit a draselné sklo. Použití mléka spolu s hydroxidem vápenatým vytvořilo nerozpustný kaseinát vápenatý, který byl trvanlivou složkou fasád.

Dnes, stejně jako kdysi, dokáže fasáda podtrhnout krásu stavby a její výborné provedení může částečně vyvážit drobné nedostatky, například nerovnosti. Naopak nedostatky fasády způsobené špatně zvolenou barvou, neodborným zpracováním a použitím nekvalitních materiálů jsou označovány jako vizuální znečištění, které znehodnocuje výslednou podobu stavby.

Při výběru barvy fasády jsou k dispozici vzorkovnice barev a omítkovin, ať už vlastní od výrobců nebo mezinárodní vzorkovnice jako PANTONE, RAL a NCS. Výrobci nabízejí také vzorkovnice vytvořené designery, které jsou většinou sladěné s již existujícími vzorkovnicemi - pro snadnější kombinaci jednotlivých odstínů. Výběr odstínu je velmi citlivá záležitost, měla by panovat shoda mezi architektem, investorem a stavebním úřadem. Stejně důležitý jako odstín barvy na fasádě je správný výběr materiálu, který zvolíme podle několika kritérií - druhu a umístění stavby, podnebí a nároku na kvalitu.

Charakteristické parametry fasádních nátěrů

Dobrý fasádní nátěr by měl umožnit neomezený průchod vodních par, které postupují z vnitřku podkladní konstrukce. Zároveň by měl mít co nejnižší schopnost absorbovat vlhkost, aby zabraňoval nasákání stěn během prudkého deště. Savé povrchy fasády se rychle znečistí, stávají se prostředím pro život mikroorganizmů (např. řasy) a jsou vystavené poškození agresivními látkami.

Charakteristickými parametry nátěrů jsou:

Čtěte také: Modřínové řezivo a jeho cena

• Paropropustnost - odpor proti prostupu par odpovídající tloušťce ustálené vzduchové mezery Sd (m). Nízký difuzní odpor fasádních nátěrů umožňuje schnutí povrchu a přesun vodních par z interiérů budovy. Tento přesun je způsoben rozdíly tlaků páry v interiérech budovy a v okolí. Největší rozdíly jsou v zimním období; tyto rozdíly jsou způsobeny teplotními rozdíly mezi interiéry a exteriéry.
• Nasákavost - součinitel kapilární absorpce vody w₂₄ (kg/m²h½). Nasákavost je vlastnost, která vyjadřuje schopnost nátěru přijímat vodu v kapalné formě. Jde o důležitou vlastnost, u které se podobně jako u difuzního odporu usiluje o co nejnižší hodnoty.
• Mechanická odolnost - vyjádřená počtem cyklů čištění za mokra. Další mechanické vlastnosti, jako jsou odolnost proti poškrábání a vymývání, přídržnost k povrchu, prostupnost vodních par a nízká schopnost absorbovat vlhkost, zaručují dlouhou životnost aplikovaného nátěru. Nátěr může být trvanlivý díky kombinaci nízké nasákavosti a barevné stability (následkem nízké citlivosti na světlo) pigmentů, pojiv a plniv. Podobně jako u omítek může být biologická odolnost fasádních nátěrů zvýšena snížením schopnosti absorbovat vlhkost a aplikací pesticidových příměsí vybraných s ohledem na jednotlivé vlastnosti daného nátěru.

Difuzní odpor a jeho měření

Pod termínem difuzní odpor se většinou chápe tloušťka vrstvy vzduchu, jejíž difuzní odpor je stejný, jaký má barva v zaschlém stavu při spotřebě předepsané výrobcem. Ekvivalentní difuzní tloušťka s_d je definována jako tloušťka nehybné vrstvy vzduchu mající stejný difuzní odpor jako bezpředmětná vrstva materiálu. Udává se v metrech. Čím vyšší hodnoty dosáhneme, tím menší množství vodní páry přes tento materiál difunduje.

Faktor difuzního odporu μ je definován jako relativní schopnost vrstvy materiálu propouštět vodní páru difuzí. Je poměrem difuzního odporu materiálu a difuzního odporu vrstvy vzduchu o téže tloušťce, při smluvních podmínkách. Tato bezrozměrná veličina vyjadřuje, kolikrát lépe propouští vodní páru nehybná vrstva vzduchu než stejná tloušťka daného materiálu. Pro vzduch je tedy faktor μ = 1. Ekvivalentní difuzní tloušťka s_d je dána součinem hodnoty faktoru difuzního odporu μ a vlastní tloušťky daného materiálu.

Existuje hned několik norem, podle kterých se difuzní odpor měří, např. ČSN 73 2580, ČSN EN ISO 7783, u dovozových barev pak zejména DIN 52 615. Bohužel, výsledky zjištěné podle různých norem na jednom typu barvy nejsou stejné. Velmi důležité je, že ekvivalentní difuzní tloušťka závisí na tloušťce vrstvy barvy, při které je měřena (z praktického hlediska je důležité, jestli zkušební tělesa byla připravena předepsanou - reálnou spotřebou barvy, včetně případné penetrace). Nejednotné postupy měření, interpretace výsledků a opomíjení ostatních parametrů barvy bohužel předurčily difuzní odpor jako výborný nástroj pro obchodní strategii, nicméně se jedná pouze o jeden parametr, podle něhož nelze v žádném případě hodnotit barvu jako celek.

Průnik vzdušné vlhkosti (vodní páry) do konstrukce stavby může mít pro dům vážné následky. Vodní pára se samovolně šíří difuzními pochody z míst o vyšším částečném tlaku vodní páry do míst s nižším částečným tlakem. Nejvyšší riziko kondenzace je v zimě za mrazů, kdy obvodová stěna přenáší velký teplotní rozdíl mezi vnitřkem domu a venkovním prostředím a kdy je uvnitř vysoký částečný tlak vodní páry a venku velmi nízký. Případná kondenzace, která se vesměs hromadí v izolacích nebo v izolačním zdivu, je pak vždy nevítaná. Množství vodní páry ve vzduchu se vyjadřuje pomocí tzv. částečného tlaku vodní páry, který může vystoupat nejvýše k hodnotě tzv. částečného tlaku syté vodní páry, který silně (exponenciálně) klesá s termodynamickou teplotou.

Základním kritériem pro splnění myšlenky pro difúzně otevřený systém je vytvoření vhodného pořadí jednotlivých vrstev ve skladbách obvodových plášťů. Jednoduše vnitřní vrstvy musí mít větší difúzní odpor než vrstvy vnější. Množství vlhkosti vstupující do pláště tak je částečně redukováno a ta vlhkost, která se do konstrukce dostane, může skrze vrstvy s menším difúzním odporem snáze odejít do exteriéru.

Čtěte také: Kvalitní dřevěné kolíky z Rychnova

Künzelův vztah a životnost nátěru

Soulad paropropustnosti a nasákavosti vyjadřuje tzv. Künzelův vztah, který je založen na logické úvaze, že barva bude schopna kvalitně plnit svoji funkci pouze za předpokladu, že množství vody, které může nátěrem projít v kapalném stavu, je menší než množství vody, které je schopno se skrz nátěr odpařit z podkladu. Kromě těchto vlastností je další důležitou vlastností životnost nátěru. Nemusí totiž nutně platit, že nátěr, který splní Künzelův vztah, musí mít dlouhou životnost a funkčnost. Investorovi jde pokud možno o co nejdelší zachování jednotné barevnosti, čistoty fasády apod. K postižení těchto vlastností jsou zapotřebí již náročnější a zdlouhavější zkoušky, eventuálně zkoušení nátěru v reálných podmínkách na tzv. veterostanicích. Výborné jsou testy urychleného stárnutí např. na QUV panelech, zkoušky otěruvzdornosti, odolnosti vůči teplotním šokům, hydrofobní účinnosti a mnoho dalších.

Pro určité zjednodušení a rychlou orientaci existuje jednoduchá zkouška, která se u fasádních nátěrů standardně provádí a má relativně dobrou vypovídací schopnost. Jedná se o zkoušku mrazuvzdornosti povrchové úpravy stavebních konstrukcí. Během testu je vzorek barvy nanesený na minerálním podkladu (většinou betonové dlaždici) střídavě vystavován působení -20 °C mrazu a +20 °C teplé vodní lázně. Tato zkouška se provádí minimálně na 15 takových cyklů, vydrží-li fasádní barva 25 cyklů, můžeme ji považovat za dobrou. Vyhodnocení se provádí zkouškou přídržnosti barvy k podkladu před zahájením a po mrazových cyklech.

Typy fasádních barev a jejich vlastnosti

Jednotlivé typy fasádních barev nemají z obecného hlediska stejné vlastnosti a tím ani stejné použití. Náš trh je zaplaven nepřeberným množstvím výrobků, což není vždy jen výhodou. Nutná je ostražitost a důkladné studium technických parametrů jednotlivých výrobků. Nejosvědčenější jsou ale stále reference, jak na použitý materiál, tak na výběr zpracovatele. Lidé si začínají čím dál více uvědomovat, že za kvalitu je nutné si připlatit.

Silikátové barvy

Pojivem silikátových fasádních barev je draselné vodní sklo. Mají výborný difuzní odpor, nicméně k snížení nasákavosti je nutné je vnitřně hydrofobizovat. Za tohoto předpokladu mají i dobrou mrazuvzdornost. Matný silikátový nátěr zaručuje vysokou kvalitu a jeho maximální paropropustnost. Barvy jsou většinou hydrofobizované, takže mají dobrou odolnost proti srážkové vodě. Jsou velice vhodné na štukové fasády. Pro své specifické vlastnosti se výborně hodí i pro památkově chráněné objekty a vápenné omítky. Jejich aplikace vyžaduje jistou zkušenost a odpovědný přístup prováděcí firmy. Jsou choulostivé při aplikaci v nízkých teplotách a mají sklon k vytváření skvrn. Například na starší dům s fasádní výzdobou, který stojí v centru města na frekventovaném místě, je lepší použít minerální omítkovou směs s malým zrnem a opatřit ji silikátovým nátěrem. Silikátový nátěr je kvalitní, dá vyniknout kráse fasádních prvků, je vhodný i na sanační omítky a dlouhá léta vydrží čistý a jasný.

Silikonové barvy

Základem silikonových fasádních barev jsou kvalitní silikonové pryskyřice. Silikonové barvy spojují do jisté míry přednosti předcházejících typů. Díky menšímu obsahu akrylátových disperzí mají mnohem nižší difuzní odpor a jejich velmi nízká nasákavost je zase zaručena vysoce hydrofobním silikonem. Mrazuvzdornost je také dobrá. Jejich podstatnou nevýhodou je cena. Silikonové fasádní barvy jsou maximálně paropropustné a zároveň jsou hydrofobní, mají také vynikající odolnost vůči agresivním složkám v prostředí. Ekvivalentní tloušťka difuzního odporu s_d se pohybuje okolo 0,1 m a nasákavost w₂₄ je přibližně 0,1 kg/(m² . h^1/2). Silikonový nátěr nabízí široké uplatnění. Používá se na sanační systémy. Dům u lesa opatříme silikonovým nátěrem, popřípadě kvalitnějším materiálem s tzv. samočisticím efektem, který si dokáže poradit s mechy, a jeho hladký povrch zaručí dlouhou životnost nátěru.

Čtěte také: Co ovlivňuje váhu dřeva?

Akrylátové barvy

Akrylátové barvy jsou v současnosti nejpoužívanější a dalo by se říci, že téměř univerzální. Jsou složeny z disperzních akrylátů s různými příměsemi. Jejich difuzní odpor je od 30 do 75 µ, což není zrovna nejlepší parametr. Jsou ale stále nejuniverzálnější, používají se od úpravy betonu až po egalizaci starších zateplovacích systémů. Na výběr jsou od nejlevnějších variant, které splňují jen základní požadavky spotřebitele, po kvalitní akryláty posílené siloxany a dalšími přísadami, které zvyšují jejich kvalitu, paropropustnost a hydrofobní účinky. Akrylátové fasádní barvy jsou velmi snadno zpracovatelné a lze je tónovat v nejširším výběru odstínů. Mají široké využití na různé typy podkladů. Oblibu si vysloužily dobrým poměrem ceny a kvality.

Vápenné barvy

Při rekonstrukcích památkově chráněných objektů jsou dnes nejvíce využívány vápenné barvy. Používají se jako vápenné hydráty s obsahem draselného skla. Aplikují se zejména štětkou a k jejich přednostem patří maximální dezinfekční účinek. Jsou vhodné na historické objekty, ale i na hospodářská stavení.

Fasádní omítky

Minerální pytlové omítky jsou většinou složeny z vápenného hydrátu, bílého cementu, vápencového písku a různých dalších přísad (syntetických pryskyřic, barevných pigmentů, protiplísňových přísad). Mají difuzní odpor okolo 15 až 25 µ (difuzní odpor vyjadřuje odpor konstrukce nebo nátěru proti průniku vodních par; znamená to, že čím je číslo menší, tím je prostup par volnější). Jejich kvalita na našem trhu je různá, důležitý není jen správný výběr výrobce, ale i zpracovatele. Po použití minerálního štuku se provádí finální úprava fasádní barvou. Při nátěru fasádní barvou musí být provedena penetrace a minimálně dva plné nátěry. Penetrace u fasádní barvy musí vždy odpovídat zvolenému druhu fasádní barvy.

Pastózní omítkoviny jsou tenkovrstvé omítkoviny distribuované v plastových kbelících a připravené k přímému použití. Jsou to směsi s obsahem mletého přírodního kamene různé zrnitosti, se škrábanou nebo zrnitou strukturou a s pojivy ze syntetické pryskyřice. Dají se probarvovat podle různých vzorkovnic, buď u výrobce, nebo přímo u prodejce, což zvyšuje jejich využívání. Pastózní omítkoviny se jednoduše dělí na akrylátové, silikátové a silikonové. Nejvíce se pastózní omítkoviny využívají na konečnou úpravu vnějších zateplovacích systémů. K pastózním omítkám patří i penetrace pod omítky nebo spíše adhezní nátěrová hmota, která se probarvuje do odstínu fasádní omítkoviny a nanáší se jako základní nátěr fasády - nejlépe válečkem. Penetrace pod omítky obsahuje křemičitý písek a složky pryskyřic. V praxi platí, že čím je zrno větší, tím větší je spotřeba omítkovin a zároveň je i omítka náchylnější k zachytávání nečistot.

K nejkvalitnějším omítkovinám se řadí, stejně jako u fasádních barev, omítky silikonové. Jsou paropropustné, hydrofobní a odolné proti povětrnostním vlivům. Struktura silikonových pryskyřic vytváří jemnější povrch fasády, proto se na ní hůře usazují nečistoty a mechy. Provedení omítkovin je buď zrno na zrno nebo rýhované. V nabídce výrobců jsou i různé velikosti zrn. Nově se začaly používat silikonové omítky s přídatnými vlákny (uhlíkovými nebo skelnými), které splňují velmi náročná kritéria. Jsou pružné, takže dokáží eliminovat drobné (vlásečnicové) trhliny. Jejich hladký povrch (vytvořený nanotechnologií) udrží fasádu velmi dlouho čistou. Fotokatalická reakce napomáhá efektu tzv. samočištění. Silikonové omítky s přídatnými vlákny jsou maximálně hydrofobní, ale zároveň paropropustné.

Pojivem silikátových omítkovin je, stejně jako u silikátových fasádních barev, draselné vodní sklo - proto mají velmi dlouhou životnost.

Akrylátové omítky mají nejhorší vlastnosti, co se týká paropropustnosti, jejich difuzní odpor se blíží číslu 70 µ. I přes tyto hodnoty jsou ale stále nejprodávanější. Na kvalitně provedeném zateplovacím systému s fasádním polystyrenem je použití akrylátových omítkovin přijatelnou a finančně nejméně náročnou alternativou, nehledě na to, že jsou tyto omítkoviny tónovatelné do nejširší škály odstínů a cenově nejdostupnější.

Vliv slunečního záření na fasádu a technologie weberreflex

Intenzivní barvy na fasádě jsou velmi žádané a v poslední době se staly doslova trendem. Výrobci jsou nuceni řešit vysoké požadavky architekta, projektanta či investora. Principem barevného vjemu, který získáme pohledem na barevný předmět, je to, že ze světla, které na daný předmět dopadá, je část absorbována a zbylá odražena. Odražená část potom, po dopadu na sítnici lidského oka a přenosu do mozku, vytváří barevný vjem. Stejně tak, jako se typ a množství absorbované části viditelného spektra projeví na barvě předmětu, tak se typ a množství absorbované další části elektromagnetického záření, tzn. infračerveného záření (zk. IR) projeví na jeho teplotě. Čím má předmět, v našem případě omítka zateplovacího systému, větší schopnost absorpce IR záření, tím více se ohřívá.

Zateplení brání únikům tepla z domu. Na druhé straně brání energii ze slunce, aby odešla z fasády do interiéru budovy. A tak dochází v tenké vrstvě na povrchu tepelně izolačního systému, tvořené vrstvou lepidla se skleněnou síťovinou a omítkou, k přehřívání. Pro hodnocení „tepelně-absorpčních“ vlastností povrchových úprav tepelně izolačních systémů se používal a ještě se někdy používá koeficient světelné odrazivosti značený HBW. Koeficient světelné odrazivosti HBW udává, kolik záření se od fasády odrazí, ale pouze v oblasti viditelného světla.

Podobným parametrem, který popisuje, kolik viditelného (λ = 400 - 700 nm) a infračerveného (na zem dopadá λ = 700 až 4 000 nm) záření se odrazí od povrchu materiálu, je parametr TSR (total solar reflectance), tj. celková sluneční odrazivost. Vyhřátí plochy je nepřímo úměrné hodnotě TSR. Je-li např. hodnota TSR 29, znamená to, že se odrazí 29 % záření a zbytek 71 % se absorbuje. Parametr HBW, stejně jako TSR, popisuje, kolik záření se od materiálu odrazí. Na rozdíl od TSR ale pouze v oblasti viditelného světla. Pro účely hodnocení tepelného namáhání fasády není tedy HBW dostatečný. Hodnota TSR je, mimo vlastního odstínu, ovlivněna typem použitého pigmentu, velikostí částic, kryvostí vlastního materiálu apod.

Na základě dlouhodobých měření na skutečných budovách lze pro tepelně izolační systémy ponechat stejnou hraniční hodnotu TSR ≥ 25 pro disperzní omítky a TSR ≥ 30 pro silikátové omítky. Je třeba mít však na paměti, že omítka se stejným koeficientem HBW nebude mít stejný koeficient TSR.

Pod názvem „weberreflex technologie“ nabízíme opatření, které pracuje s hodnotou totální solární odrazivosti TSR, prodlužuje životnost zateplovacího systému z důvodu snížení teploty, která urychluje chemickou a fyzikální degradaci jak tenkovrstvé omítky, tak polystyrenové izolace. Rychlé změny teplot (např. na sluncem ozařované fasádě v zimě) urychlují degradaci mechanickou (vznik trhlin atd.). Tato technologie také snižuje náklady na ochlazení interiéru z důvodu nižšího zahřívání pláště budovy, čímž je povrch na dotyk chladnější a tedy bezpečnější.

Na severně orientované fasádě, která je minimálně zatížená slunečním zářením, tmavé barevné odstíny nevadí. Na ostatních fasádách, pokud máme navržené barevné odstíny s HBW pod 30 pro silikátové omítky a pod 25 pro disperzní omítky, je třeba postupovat následovně: na připraveném vzorku omítky změříme hodnotu totální světelné odrazivosti TSR. Pokud bude hodnota TSR ≥ 30 pro silikátové omítky nebo TSR ≥ 25 pro disperzní omítky, můžeme omítku v barevném odstínu použít. Pokud ne, použijeme technologii weberreflex. Na základě technologie weberreflex se vytvoří pro daný odstín speciální receptura obsahující cool pigmenty, které odráží infračervenou složku slunečního záření IR.

Základem pro volbu správného materiálu je tedy znalost jeho vlastností.

tags: #koeficient #difuzního #odporu #fasádních #barev

Oblíbené příspěvky:

• Návod na betonové květináče s klíči
• Legislativní požadavky na požární odolnost střech
• Zábava s dřevěnými hlavolamy
• Izolační tyč ITV 43 TREMIS VP105
• výběr ideálního obkladu