Vysrážená voda na polystyrenu a vlhkost v zateplených konstrukcích

Vlhkost uvnitř staveb bývá připisována absenci tzv. „dýchajícího zdiva“, ale často jde o kombinaci faktorů. Pochopení principů difúze vodní páry a kondenzace je klíčové pro prevenci problémů s vlhkostí v zateplených konstrukcích, zejména u materiálů jako je polystyren.

Princip kondenzace vodní páry

Vodní pára se může ve vzduchu nacházet jen do maximálního množství, které exponenciálně roste s teplotou. Pokud je vzduch ochlazen pod určitou teplotu, tzv. rosný bod, pak zkondenzuje, v tomto případě do tuhého skupenství (sníh, led). Při teplotě 21 °C je ve vzduchu maximálně 18,29 g/m3 vodní páry, což odpovídá jejímu částečnému tlaku 2485 Pa a relativní vlhkosti 100 %. Poloviční obsah vody v takto teplém vzduchu, tj. 9,15 g/m3, odpovídá pak poloviční relativní vlhkosti 50 %. Pokud by tento vzduch byl ochlazen například na 5 °C, může obsahovat maximálně už jen 6,8 g/m3 vodní páry, což odpovídá částečnému tlaku 872 Pa a relativní vlhkosti 100 %. Jestliže se vzduch ochladí z 21 °C při 50% vlhkosti (9,15 g/m3) na 5 °C, pak zkondenzuje.

Difúze vodní páry je proces, kdy se vodní pára ve vzduchu pohybuje z míst s vyšší koncentrací do chladnějších míst s menším obsahem vodní páry. Tento děj je podmíněn pouze statisticky a není hnán žádnou vnější silou. Difúze je nejintenzivnější v zimě, kdy je uvnitř teplo a venku mráz. V našich zeměpisných šířkách je průměrná vnitřní relativní vlhkost kolem 50 % a venkovní pak na velmi nízké hodnotě pod 20 % a za tuhých mrazů i pod 10 %.

Vliv vlhkosti na izolační materiály

Minerální izolace

Minerální izolace jsou hydrofobizované, tedy vodoodpudivé. Pokud se během montáže izolace dostane materiál do kontaktu například s dešťovou vodou, dopadající voda po povrchu stéká. Z krátkodobého hlediska tedy dešťová voda nemůže ohrozit izolační schopnost materiálu. Pórovitou strukturu izolací z minerální vlny tvoří prostorově nahodilé uspořádání jednotlivých vláken, jejichž trvalou vzájemnou polohu zajišťuje organické pojivo. Pokud by po určité době došlo k proniknutí vody do celého průřezu izolační vrstvy, může dojít kvůli agresivním složkám záplavové vody k narušení nebo částečnému vyplavení tohoto pojiva. Materiál zplstnatí (slehne) a ani po případném oschnutí se nevrátí do původní struktury. Zplihlá, byť vyschlá izolace by nemohla plnit svůj účel - neizolovala by.

Tepelné izolace z pěnového polystyrenu (EPS)

Tepelné izolace z pěnového polystyrenu (EPS) jsou již z podstaty své struktury materiálu poměrně málo nasákavé. Při laboratorních testech se zkouší nasákavost při ponoření po dobu 28 dní a běžné stavební materiály vykazují nasákavost do 5 %. Při delším ponoření by hodnota byla pochopitelně vyšší, ale to není případ povodní, kdy zaplavení trvá jednotky dní. Z tohoto důvodu se předpokládá nasáknutí materiálu cca do 1 %. Ze zaplavených desek EPS tato zvýšená vlhkost do 1 % pak během několika týdnů až měsíců postupně z konstrukce vyschne. Důležitou vlastností EPS je zachování mechanických vlastností (zejména pevnosti v tlaku a tahu) i při zvýšené vlhkosti, tj. vlhký materiál v konstrukci plní dále svoji statickou funkci. Z tohoto důvodu nehrozí například sedání podlah apod.

Čtěte také: Využití jedlového dřeva ve stavebnictví

Tepelná vodivost EPS s rostoucí vlhkostí také mírně roste. Pro konkrétní hodnoty nasákavosti do 1 % vzroste například pro typický podlahový materiál EPS 100S z hodnoty 0,0343 W.m-1K-1 ve zcela suchém stavu na 0,0360 W.m-1K-1 při 1% vlhkosti. Zhoršuje se tepelná izolace maximálně o necelých 1,5 % z celkových ztrát prostupem tepla konstrukcí.

Materiál Stav Tepelná vodivost (W.m-1K-1) Nasákavost (%)
EPS 100S Suchý 0,0343 0
EPS 100S 1% vlhkost 0,0360 1

Problémy s vlhkostí po povodních a v zateplených konstrukcích

Povodňová voda nejvíce zasáhne konstrukce podlah a fasád, dostává se mnohdy i pod povrch, dovnitř konstrukce. V případě zaplavení podlahy se do tepelné izolace vlhkost skrz vrchní vrstvu dostane vždy. Spodní část fasády je konstrukčně navržena tak, aby odolávala běžné odkapové vodě či tajícímu sněhu, které pravidelně (krátkodobě) působí na soklovou část fasády. V případě záplavy je situace odlišná.

Je velmi složité vytvořit univerzální návod, jelikož vždy záleží na charakteru záplavy, a především na době zatopení a množství konstrukcí vodou zasažených. U fasád lze rizika snížit zvýšením spodní části fasády, nejlépe s použitím extrudovaného polystyrenu, nebo soklových desek EPS tak, aby izolace z nenasákavého materiálu sahala nad možnou výšku povodňové vody.

Paradoxně hůře na tom mohou být po povodních lidé, kterým voda zatopila zateplený dům. Když se voda dostane pod podlahový polystyren, postupně vzlíná a vlhkost se pak přenáší do zdí. Vysoušení vlhkého zdiva v domě, který má tepelnou izolaci, je o dost složitější než v nemovitostech, kde izolace chybí. Je to hlavně proto, že izolace, a polystyren zvlášť, nepropouští vlhkost z domu ven. Problém je i tam, kde voda zatekla do podlahové izolace.

Případová studie: Mokré skvrny na fasádě s polystyrenovou izolací

U pasivního domu s obvodovou stěnou Ytong 300 mm + 250 mm šedý polystyrén + stěrka, bez venkovní omítky, se po první oblevě objevily mokré skvrny na fasádní stěrce. Polystyren se nekotvil hmoždinkami. Po týdnu některé skvrny vyschly, ale některé přetrvávaly 1,5 měsíce. Při sondě byla v tloušťce cca 15 cm z venku zjištěna značná vlhkost mezi zdivem a polystyrenem, vždy v místě srážení polystyrenových desek (v kříži). Tato situace, kdy se voda sráží mezi zdivem a polystyrenem, i když je dům "suchý" a rekuperace funguje na plné obrátky, je neobvyklá a svědčí o možném problému s difúzí vodní páry nebo nedostatečným odvětráním. Nedostatečné vyschnutí konstrukce před aplikací zateplení a následné uzavření fasády bez možnosti odvětrání může vést k dlouhodobým problémům s vlhkostí a potenciálnímu vzniku plísní, i když se v interiéru žádné neobjevily.

Čtěte také: JetSurf: Zkušenosti a dojmy

Řešení problémů s vlhkostí

Vysoušení vlhkého zdiva a podlah

V případě zaplaveného, nezatepleného domu (např. starší nemovitost z pálených cihel) může vlhkost unikat ze zdiva i podlahy přirozeně - zvlášť v teplém počasí. Pokud teploty klesnou, je vhodné k vysoušení vlhkého zdiva využít vysoušeče. Doporučuje se půjčit si výkonnější modely, které sice mají větší spotřebu elektrické energie, ale vysoušení je s jejich pomocí rychlejší. Vysoušené prostory by měly být vyklizené, bez nábytku a podlahové krytiny.

Pokud se voda dostane pod podlahový polystyren v zatepleném domě, nepomůže obyčejný odvlhčovač. Ke slovu musí přijít sofistikovanější technika - nucené vysoušení podlahy. Pomocí jádrových vrtaček se podlaha navrtá, přičemž rozestup otvorů musí být zhruba dva metry. Vytvoří se tak šachovnice otvorů, do kterých se pak speciálními přístroji vhání suchý vzduch. Ten podkladní vrstvy vysušuje a vlhkost pak uniká ven dilatačními spárami - nejčastěji škvírou mezi podlahou a zdí. Tuto unikající vlhkost pak zachytnou standardní vysoušeče. Popsanou metodu vysoušení je lepší si nechat realizovat specializovanou firmou.

Náprava škod způsobených povodní je vždy bolestná. Náprava zatopených izolací znamená jejich stržení, ekologickou likvidaci, revizi, případně opravu povrchu pod izolací a provedení zcela nového izolačního systému. Náklady jsou vyšší než u původně pořizované izolace. Ignorování nutnosti výměny může znamenat znásobení tepelných ztrát v provozu a výskytu plísní v důsledku nedostatečného vyschnutí konstrukce a kontaminace vodou s organickými zbytky.

Izolační systém se vzduchovou mezerou

Jiným řešením je izolační systém se vzduchovou mezerou mezi zdivem a vnější tepelnou izolací. Popsaný systém vnější tepelné izolace se od běžných způsobů zateplení liší mezerou mezi nosnou zdí a izolací. Mezera slouží jako izolační vrstva, která pomáhá odvádět vysráženou vlhkost ze zdiva a izolantu. Tento systém se od jiných zateplení liší systémovou vzduchovou vrstvou mezi nosnou zdí a vnější tepelnou izolací z EPS. Vrstva umožňuje odvětrání vlhkosti z míst, kde je největší riziko kondenzace. Oba systémy se proto hodí i pro zateplení starších domů s nejistou těsností spodní hydroizolace. Tento typ fasády se nazývá „dýchající" tepelně izolační fasáda.Tepelná izolace z pěnového polystyrenu je nanesena standardním způsobem na obvodové zdivo, avšak při operacích při kotvení izolačních desek z pěnového polystyrenu se záměrně vloží úzká vzduchová mezera, která vznikne mezi izolačními deskami a obvodovým zdivem. Tím se tento systém tepelné izolace staveb liší od všech ostatních. Zatímco u běžného kontaktního zateplení (bez mezery) mohla zkondenzovat v izolaci, zde vzduchová mezera, která se průběžně ohřívá od tepla unikajícího zdivem, odvádí vysráženou vlhkost z povrchu zdiva i povrchu izolačních desek a odvádí ji ven. Komínový efekt zajistí stoupání ohřátého vzduchu.

Doporučuje se tloušťka mezery 2 cm. Větrání mezerou lze ovlivňovat různým stupněm otevření nádechů a výdechů. Tepelná vodivost vzduchu je 0,026 W/(mK), což znamená tepelný odpor R = 0,77 m2K/W pro mezeru o tloušťce 2 cm, tedy účinnost jako izolace. Většinou se počítá s výměnou vzduchu v mezeře rychlostí 0,1 m/s. Při teplotním spádu z -15 °C na +5 °C je vlhkost takového vzduchu maximálně jen 20 % relativní. Vzduch v mezeře se ohřeje, může absorbovat vodní páru i tehdy, kdyby do ní vstoupil vlhký vzduch na úrovni rosného bodu. I když vzduchová mezera o tloušťce 2 cm oslabí tepelnou ochranu aplikované izolace (přibližně o 8,68 W/m2), je efekt vzduchové mezery pozitivní. Teplota uvnitř vzduchové mezery je překvapivě vysoká - kolem +10 °C i při venkovní teplotě -10 °C.

Čtěte také: Přehled ubytování Dobrá Voda

Mýty a fakta o zateplování

  • Zateplením domů se zvyšuje riziko kondenzace vodní páry a vzniku plísní.

    Tvrzení neplatí pro vnější zateplení. Vnější zateplení výrazně sníží nebo zcela odstraní kondenzaci vodní páry uvnitř konstrukce. Teplota na vnitřním povrchu obvodových stěn je vyšší, vzdaluje se tak od teploty rosného bodu, což brání i vzniku plísní. Pokud se plíseň přece jen objeví, příčinou není působení vnějšího zateplení, ale vliv jiných zhoršených podmínek - obvykle větší utěsnění spár oken a dveří, popřípadě nezateplení výrazných tepelných mostů v konstrukci.

  • Zateplením se obvodová konstrukce příliš uzavře a nedýchá.

    Tvrzení opět neplatí v případě vnějšího zateplení, a je zcela správné pro vnitřní zateplení. Vnější zateplení v zimním období poněkud potlačí téměř zanedbatelný prostup vzduchu obvodovými konstrukcemi, ale vnitřní vrstvy konstrukce nadále reagují na změny vlhkosti vnitřního vzduchu - konstrukce „dýchá“. V letním a přechodných obdobích vnější zateplení nebrání vysychání konstrukce do vnitřního prostoru.

  • Pěnový polystyren v konstrukcích po časech mizí.

    Pověra vznikla v začátcích užívání tohoto izolačního materiálu v důsledku prohřešků vůči jeho užitným vlastnostem. Pěnový polystyren neodolává teplotám trvale se pohybujícím nad 70 °C, ani působení organických rozpouštědel. Při správné aplikaci a dodržení teplotních a chemických limitů je polystyren trvanlivý materiál.

  • Hydrofobizace trvale zajišťuje dobré tepelně izolační vlastnosti některých izolačních materiálů na úrovni jejich suchého stavu.

    Hydrofobizace některých izolačních materiálů má časově omezené působení, řádově několik let. Význam hydrofobizace spočívá v podstatném snížení nasákavosti během často nechráněného skladování a těsně po zabudování před provedením trvalé hydroizolační ochrany konstrukce.

tags: #vysrážená #voda #na #polystyrenu

Oblíbené příspěvky: