OPET Czech Republic OPET CR
P u b l i k a c e
Organizace na Podporu Energetických Technologií
Tepelnì technické vady a poruchy panelových budov a jejich sanace
ENERGIE
Praha/Brno 2002
OPET Czech Republic OPET CR Organizace na Podporu Energetických Technologií ENERGIE V roce 1990 Evropská komise vyhlásila program THERMIE zamìøený na demonstraci nových nejaderných energetických technologií. Souèasnì byla zaloena sí OPET (Organization for the Promotion of Energy Technologies) center, jejím cílem bylo pomáhat Komisi s íøením informací o výsledcích projektù a s podporou nových technologií v oblasti nejaderné energetiky. Tato sí byla od konce roku 1996 øízena direktoriáty DG XVII a DG XIII. V roce 2000 byla sí OPET center rozíøena o obdobnì orientované organizace pùsobící v zemích støední a východní Evropy, v kandidátských zemích a v øadì dalích zemí, které uzavøely s EU dohody o spolupráci v oblasti výzkumu a vývoje technologií. V souèasné dobì pracují OPET centra sdruující 108 organizací v rámci 45 konsorcií v Evropì a v Asii. Èlenem OPET sítì je také Èeská republika prostøednictvím centra OPET CR. Sí OPET center je jedineènou organizací spojující demonstraèní a inovaèní èást døívìjích evropských programù JOULE-THERMIE, INNOVATION a souèasného programu ENERGIE, který je souèástí 5. rámcového programu pro rozvoj technologií a demonstrací (19982002). Tato vazba umoòuje pokrýt jak výzkumné, tak realizaèní aktivity, navíc spojené s podporou technologického transferu a podporou uplatnìní výsledkù výzkumu v praxi v oblasti energetických technologií a inovací. Zásadním cílem OPET sítì je spolupracovat s organizacemi, institucemi, spoleènostmi a podniky a pomáhat jim v hledání a ve vyuívání èistých a energeticky efektivních technologií, a to zejména tìch, které jsou výsledkem projektù podporovaných Evropskou komisí. Cílem vech vyvíjených aktivit je posilovat dialog mezi zemìmi, klienty, snaha porozumìt problémùm a potøebám a pomáhat nalézat inovaèní technologická øeení. Základní mylenka sítì OPET zahrnuje také diskusi o budoucnosti evropského technologického vývoje a výzkumu realizovanou v tìsné spolupráci s praktickými potøebami klientù zejména v rámci 5. rámcového programu EU, ale i dalích energeticky orientovaných programù. Pomáhat pøejímání nových technologických postupù je èasovì velmi nároèný proces, který má dlouhodobou pùsobnost a nemùe být zavren v prùbìhu mìsíce. Sí OPET center vchází do pátého roku své aktivity. Jsme rádi, e mùeme prostøednictvím projektu OPET CR podpoøit vydání této publikace, jejím cílem je poskytnout zájemcùm informace o tepelnì technických vadách a poruchách panelových budov a o monostech jejich sanace.
OPET Czech Republic OPET CR je èlenem sítì zaloené Evropskou komisí na podporu efektivních a inovativních energetických technologií
tel. fax. e-mail
Koordinátor projektu
Partner projektu
Partner projektu
Technologické centrum AV ÈR Rozvojová 135 165 02 Praha 6 (02) 203 90 712 (02) 209 22 698
[email protected]
KEA Energetická agentura Durïákova 49 613 00 Brno (05) 452 11 974 (05) 452 11 974
[email protected]
EGÚ PRAHA Engineering a. s. 190 11 Praha 9-Bìchovice (02) 62 76 673 (02) 64 41 349
[email protected]
Jiøí ála, Milan Machatka
Tepelnì technické vady a poruchy panelových budov a jejich sanace Praha/Brno 2002
Zpracovali: Ing. Jiøí ála, CSc., Ing. Milan Machatka, CSc. Grafika obálky grafické studio Klassic, s. r. o., Norbertov 53/5, Praha 6-Dejvice
Publikace je vydána v rámci projektu Evropské Unie OPET Czech Republic OPET CR (Organisation for the Promotion of Energy Technologies, Czech Republic) pro rok 2002 Text Grafika Publikace
© Jiøí ála , Milan Machatka © grafické studio Klassic, s. r. o., Norbertov 53/5, Praha 6-Dejvice © KEA Energetická agentura spol. s r.o., Brno, Technologické centrum AV ÈR, Praha
Publikace neprola jazykovou úpravou
OBSAH 1. Úvod
6
2. Pøehled panelových stavebních soustav v ÈR
7
2.1. Stavební soustavy G
7
2.2. Stavební soustavy HK 60 a HK 65
9
2.3. Stavební soustavy T 06 B
9
2.4. Stavební soustava T 08 B
11
2.5. Stavební soustava VVÚ ETA
12
2.6. Stavební soustava PS 69
12
2.7. Stavební soustava Larsen & Nielsen
13
2.8. Stavební soustava B 70
13
2.9. Stavební soustava BA NKS
14
2.10. Stavební soustava NKS-G
14
2.11. Stavební soustavy HKS 70
14
2.12. Stavební soustava P 1.11
15
2.13. Stavební soustava P 1.21
15
2.14. Okna v panelových stavebních soustavách
15
3. Tepelnì technické vady a poruchy panelových budov
17
3.1. Druhy tepelnì technických vad a poruch
17
3.2. Tepelnì technické vady a poruchy zpùsobené návrhem
19
3.3. Tepelnì technické vady a poruchy zpùsobené provádìním
20
3.4. Tepelnì technické vady a poruchy zpùsobené uíváním
22
3.5. Tepelnì technické vady a poruchy zpùsobené údrbou
23
4. Energetické dùsledky obvyklých stavebních vad
24
4.1. Metodika hodnocení energetických dùsledkù tepelných mostù v konstrukci
26
4.2. Metodika hodnocení energetických dùsledkù tepelných vazeb
29
4.3. Výsledky hodnocení stavu v ÈR
31
5. Sanace tepelnì technických vad a poruch
33
5.1. Pøíprava a provedení sanací
33
5.2. Sanace zateplením
34
6. Závìr
38
7. Literatura
40
5
OPET CZECH REPUBLIC OPET CR
1. ÚVOD Vìtina tepelnì technických vad a poruch zvyuje pøímo nebo zprostøedkovanì spotøebu tepla na vytápìní panelových budov. Pøi odstraòování tepelnì technických vad se obvykle sniuje i spotøeba tepla na vytápìní objektu. Tepelnì technické vady a poruchy pøitom pùsobí ve dvou smìrech: · sniují uitnou funkci budovy pro daný úèel (pøi komplexním vlivu oznaèováno jako syndrom nemocné budovy), mimo jiné také zvýením spotøeby tepla na vytápìní, · ohroují stabilitu, bezpeènost a ivotnost konstrukcí budovy (co mùe vést k destrukci èástí budovy). Pouhé sníení uitné funkce je prùvodním jevem prakticky kadé z tepelnì technických vad a poruch. Dùsledkem je vdy ohroení nebo omezení uivatele budovy. Pøímo destrukèní charakter mají tepelnì technické vady a poruchy výjimeènì, avak èasto jsou iniciátorem destrukce. Dlouhodobá úspìnost sanace vad a poruch závisí na správném: · urèení pøíèin vad a poruch, · zpùsobu sanace vad a poruch, tj. správné volbì sanaèní metody (i s ohledem na související pùsobení napøíklad statické, poárnì technické, akustické aj.) a kvalitním provedení sanace, · zpùsobu uívání. K urèení pøíèin napomùe znalost obvyklých vad v panelových budovách postavených na území Èeské republiky. Urèení energetických dùsledkù obvyklých stavebních vad je dùleité pro rozhodování o zpùsobech jejich sanace. Úèelné je vyuití evropských norem a postupù jak pro získání pøedstavy o energetických dùsledcích stavebních vad, tak pro analýzu a optimalizaci moností jejich následné sanace. Hledají se opatøení, která mají vysokou (nejlépe komplexní) energetickou úèinnost pøi dostupné investièní nároènosti. Zde je rozhodující metodou energetická analýza konstrukèního øeení budovy, umoòující zamìøení úsporných opatøení do oblasti nejvýznamnìjích pøíèin nadmìrné spotøeby a následnì i vyhodnocení ekonomické nároènosti reálných øeení. Vlastní sanace vad a poruch se skládá ze dvou krokù nejprve se odstraní pøíèiny vady a poruchy, následnì pak se napraví ji projevené následky. Analýza energetických dùsledkù vìtinou smìøuje k dlouhodobému odstranìní pøíèin vad a poruch, zároveò ukazuje nevýhodnost a dlouhodobou neúspìnost pou-
hého odstraòování následkù vad a poruch bez odstranìní pøíèin. Je podkladem pro zpracování optimální koncepce sanace. Pøi údrbì a opravách panelových domù se obvykle rozliují tyto vìcné etapy: · obvodový plá budovy, jeho sanace statická a zateplením (týká se celé vnìjí obálky budovy, popø. i vnitøních konstrukcí pøilehlých k nevytápìným prostorùm), · sanitární (instalaèní) jádra, bytové a domovní rozvody inenýrských sítí (technické zaøízení budovy); pøi sanaci nutno respektovat zámìry následující etapy, · dispozièní øeení a vybavenost uvnitø budovy, · urbanistické návaznosti a vybavenost vnì budovy. První dvì etapy jsou pro sniování nadmìrné spotøeby tepla v dùsledku vad panelových budov nejdùleitìjí. Tyto etapy mohou být provádìny v pøedstihu tak, aby následnì nedocházelo ke zbyteèné likvidaci ji provedených úprav. Podmínkou je vhodná volba dílèích úprav v rámci jednotlivých etap, aby byly vdy sdruovány úpravy propojené jak funkènì, tak provádìním. Cílem publikace je ukázat slabá místa panelových domù v ÈR, negativní energetické dùsledky tìchto slabých míst a základní monosti jejich sanace.
6
Tepelnì technické vady a poruchy panelových budov
2. PØEHLED PANELOVÝCH STAVEBNÍCH SOUSTAV V ÈR Snaha o zprùmyslnìní stavebnictví po roce 1948 vedla k postupnému zavádìní nejprve prvkové a pozdìji objemové typizace. Její uniformita pak vedla k návratu k prvkové a modulové typizaci. Od klasického vyzdívání pøes pouívání pøedem vyrobených cihelných kvádrù a blokù z lehkých betonù (kvárobeton, struskobeton) se postupnì pøelo ke kvádropanelùm a paneloblokùm na výku podlaí s omezenou
délkou. Tato výstavba, èasto oznaèovaná jako dvouletkové domy, mìla znaèení T1, T5, T 11 a T 17, T20, T22, T42, T 52, T 01 B a T 03 B. Byly to domy s nosnými podélnými stìnami, ztuené pøíènì títy a schodiovými stìnami. Zaèátek výstavby bytových domù z celostìnových dílcù na území dnení Èeské republiky pøedstavují panelové domy stavební soustavy "G".
2.1. Stavební soustavy G První montovaný pøíèný stìnový (panelový) systém typu G byl vyvinut v Ústavu pro zprùmyslnìní stavebnictví a postaven podnikem Stavosvit v Gottwaldovì (Zlínì) v roce 1953 na Lidomilovì louce (pozdìji Nábøeí pionýrù, nyní Beneovo nábøeí èp. 3828) jako výsledek snahy o maximálnì zprùmyslnìnou, rychlou a relativnì levnou výstavbu bytových domù. Od jednotlivých oblastních realizací objektù typu G40 a jejich variant se v roce 1957 zahájila výstavba celostátního typového panelového domu G 57. Ta se do roku 1960 realizovala ve výchozích vývojových modifikacích s minimálními rozdíly. Pìtipodlaní prototypy domù stavební soustavy G s plochými støechami, oznaèené G 40, byly postaveny v Gottwaldovì (Zlínì), v Praze (zde první sídlitì Na zelené lice v Praze 4-Pankráci) a Brnì v letech 1954 a 1956, v Karlových Varech byl uplatnìn ètyøpodlaní prototyp G 32. V roce 1955 byl v Gottwaldovì systém rozíøen o nároní dùm G 55. Systém G 40 v uvedených variantách byl uíván do roku 1958. Znaèení stavební soustavy G je odvozeno od místa svého vzniku Gottwaldova. Nìkteré vývojové typy, zpracované krajskými projektovými organizacemi po roce 1960 dostaly vlastní písmenné oznaèení, napø. B 60 (Brno) nebo P 61 (Plzeò). Jedná se o výjimky, pøeváná vìtina stavebních soustav G jako základ oznaèení zachovala písmeno G. Dvojèíslí oznaèující prvních typy stavební soustavy G mìlo význam poètu bytù v typovém domì (nabízelo se to pøi objemové typizaci celých objektù): · G 40 pìtipodlaní objekt se 4 vchody po 2 bytech na podestì, tedy celkem 40 bytù, · G 32 ètyøpodlaní objekt se 4 vchody po 2 bytech na podestì, tedy celkem 32 bytù (vyvinuto pro Karlovarsko). V letech 19561957 byl na základì prvních zkueností s tìmito prototypy vypracován podklad pro vìtí série
7
bytových domù s rùznou výkou zástavby. Tento typový podklad, realizovaný od roku 1957 pod základním oznaèením G 57 byl schválen jako celostátní s rovnou i ikmou støechou a byl uíván v rùzných obmìnách (a znaèeních) a do roku 1973. Varianty stavební soustavy dostaly v oznaèení podle armádního vzoru význam roku zavedení uvedeného typu napø. G 55, G 57, pozdìji krajské materiálové typy SG 60, B 60, P 61, G OS 64 a G OS 66. Vývojovým odboèením byly skeleto-panelové experimenty, napø. G 58 a G 59 v Gottwaldovì, PL 60 a PL 62 v Plzni a Experiment v Èeských Budìjovicích. Snahou o pøiblíení tradièní výstavbì s vyuitím zprùmyslnìní byly panelové rodinné domy, napø. SG-A, SG-B, SG-C a SG-E, odvozené z domù typu G. Tento smìr pak nebyl témìø tøi desetiletí rozvíjen a renesanci doznal znovu a v 90. letech (napø. rodinné domy Canaba). Vývojové varianty jednotlivých typù pøíèných panelových systémù typu G byly dále rozliovány doplnìním dalího písmenného nebo èíselného znaku, napø. G 57-A, G 57OL, G 57-III. Tyto vývojové varianty obvykle vyjadøovaly dílèí zmìny, mimo jiné zámìnu obvodových stìn za stìny s vyí tepelnou ochranou podle ÈSN 73 0540:1962 a ÈSN 73 0540:1964. Nejèetnìjím typem stavební soustavy G od roku 1954 do roku 1956 je G 40. Po roce 1957 pøevládá typ G 57 s plochou støechou jetì v roce 1963 èinil podíl této varianty 90% z bytù ve stavební soustavì G, v roce 1965 klesl pod 80%. Nejvìtí podíl na výstavbì bytù mìla stavební soustava G a v roce 1964, kdy v ní byla postavena více ne tøetina vech bytù.
OPET CZECH REPUBLIC OPET CR
Stavební soustava
Období výstavby
Poèet bytù G 40
Poèet bytù G 57
G 40
19541956
25 000
G 57
19561965
75 000
G 57
19661970
150 000
G 57
19711973
20 000
Celkem
25 000
245 000
Tabulka 1 Poèty bytù postavených stavebními soustavami G 40 a G 57 Stavební soustavy G 40 a G 57 jsou malorozponové pøíèné systémy. U G 40 je bìný modul 3,80 m, schodiový a støední títový 3,20 m a koncový 5,00 m. U G 57 se pouíval jednotný modul 3,60 m. Konstrukèní výka u G 40 byla 2,90 m, popø. 2,85 m, u G 57 se ustálila na 2,85 m. Stavební systém G 40 byl bez lodií a balkónù. Souèástí stavební soustavy G 57 byly nejdøíve zaputìné lodie, pozdìji polozaputìné a pøedsazené lodie, u krajských variant se posléze uplatnily zavìené elezobetonové balkony. Pøíèné nosné stìny soustavy G 40 byly z nosných lehèených betonù tlouky 200 mm v koncových sekcích pøetoèené. U stavební soustavy G 57 byly nejdøíve pøíèné nosné stìny také z lehèených betonù tlouky 200 mm, pozdìji se pøecházelo na nosné stìny elezobetonové tlouky 150 a 160 mm. Stropní panely soustavy G 40 byly elezobetonové plné v tlouce 120 mm. U stavební soustavy G 57 se nejprve uplatòovaly stropní panely elezobetonové plné v tlouce 100 mm, pozdìji místy 120 mm a nakonec i 140 mm. Obvodové stìny byly jednovrstvé z lehkých betonù (struskopemzobeton, kvárobeton), nebo vrstvené s pouitím vnitøní tepelnì izolaèní vrstvy silikorku (obdoba souèasných velmi lehkých pórobetonù) a pazderobetonu. S materiály pro obvodové plátì se v jednotlivých krajích experimentovalo, kromì uvedených variant existují i dalí. V posledních aplikacích stavební soustavy G 57 se ji objevovaly krajské materiálové varianty obvodových pláù známé posléze spíe ze soustav T 06 B a T 08 B, jako napøíklad keramické obvodové panely, expanditbetonové panely, keramzitbetonové panely, pórobetonové panely a koncem 70. let i vrstvené elezobetonové panely nejprve se 60 a 70 mm pokusných tepelných izolací, poté se 35 a 40 mm pìnového polystyrénu. Pùvodní tlouka obvodových dílcù u soustavy G 40 èinila pouze 200 mm. Tlouka obvodových dílcù byla u obvo-
dového plátì G 57 zvìtena na 240 mm, a v souvislosti s novou tepelnì technickou normou z roku 1962 a 270 mm. Støechy byly jak jednopláové, tak dvoupláové, vìtinou ploché se spády od 3,3 do 6,7 %, ale v podhorských oblastech i ikmé. Tepelnou izolací v nich zpoèátku tvoøily pøevánì násypy ze kváry a struskové pemzy, postupnì se pøidávaly desky z organických hmot (napø. EMPA desky, døevocementové desky). V krajských variantách se od 60. let pouívaly i pìnové betony, lehèené betony a v posledních letech i minerálnì vláknité a polystyrénové tepelnì izolaèní desky. Realizace panelových bytových domù øady G byla výrazným krokem k poadovanému zprùmyslnìní stavebnictví. Tohoto cíle bylo dosahováno pøedevím zamìøením vech aktivit ve prospìch výroby. Jednostranné zamìøení vak s sebou pøináelo zhorení dispozièní, architektonické a urbanistické kvality. Objevilo se volání po zlepení a odstranìní pøíèin vzniku závad. Velkým tlakem na nárùst výstavby panelových domù byl neustále se prohlubující nedostatek bytù. Vláda stanovila v roce 1959 jako prvoøadý úkol zpracování nových typových podkladù bytových domù. Ji v roce 1959 se zaèaly projektovat experimentální stavby, na nich se mìly ovìøit nové tendence v oblasti architektonické a dispozièní a tendence v oblasti nových technologických a konstrukèních øeení. Bylo vyprojektováno celkem 20 variant experimentálních objektù. Zároveò se zaèaly výraznìji uplatòovat nové druhy vrstvených obvodových pláù. V letech 1960 a 1962 se v Praze, Brnì, Ostravì, Ústí nad Labem, Hradci Králové a v Bratislavì realizovaly experimentální bytové výstavby, nejznámìjí byly východoèeské HK 60 a HK 65. Na základì jejich výsledkù byly rozpracovány dva nové celostátní konstrukèní systémy, a to T 06 B a T 08 B.
8
Tepelnì technické vady a poruchy panelových budov
2.2. Stavební soustavy HK 60 a HK 65 Jedná se o experimentální stavební systém východoèeského kraje, pøedchùdce èi krajskou variantu stavební soustavy T 08 B. Domy HK 60 se stavìly v letech 1959 a 1967. Na základì zkueností byla soustava revidována Výstavba
a pod oznaèením HK 65 stavìna v prùbìhu let 1965 a 1975 (s dílèí revizí v roce 1969). Rozsah výstavby je zøejmý z tabulky 2.
Poèet bytù HK 60
Poèet bytù HK 65
Celkem
Státní
3 221
2 682
5 903
Drustevní
2 884
3 670
6 554
Celkem
6 105
6 352
12 457
Tabulka 2 Poèty bytù postavených stavebními soustavami HK 60 a HK 65 Stavební soustavy HK 60 a HK 65 jsou velkorozponové pøíènì nosné systémy. Stavební soustava HK 60 vytváøela pouze øadové sekce, ze systému HK 65 byly stavìny bytové domy s øadovými sekcemi, deskové o výce 5 a 13 podlaí a bodové o výce 10 a 17 podlaí. U soustavy HK 60 je bìný modul 6,25 m doplnìn schodiovým modulem 3,25 m. U soustavy HK 65 se ji pouíval jednotný modul 6,25 m. Konstrukèní výka u obou soustav byla 2,85 m. U HK 60 se balkón s elezobetonovou konzolovou deskou kotvil prostøednictvím ocelových trubek do stropních panelù, u vyích budov se ve schodiovém modulu provádìly zaputìné lodie. U HK 65 byly stejnì pouívány balkóny a zaputìné lodie, v prùèelích se uplatnily i pøedsazené lodie. U HK 60 a HK 65 byly vnitøní nosné stìny betonové dutinové o tlouce 250 mm. U HK 60 a HK 65 byly stropy elezobetonové dutinové o tlouce 250 mm. títy jsou tvoøeny ze dvou nezávislých stìn elezobetonové dutinové nosné stìny tlouky 250 mm a sendvi-
èového pøíloného panelu u soustavy HK 60 tlouky 150 mm s tepelnou izolací z plynosilikátových tvárnic tlouky 100 mm, u soustavy HK 65 tlouky 200 mm s tepelnou izolací z plynosilikátových tvárnic tlouky 150 mm. Sendvièové parapety v prùèelí jsou uloené mezi pøíèné nosné stìny procházející jako pilastry do vnìjího prostøedí. U soustavy HK 60 mají tlouku 200 mm s tepelnou izolací z plynosilikátových tvárnic tlouky 150 mm, u soustavy HK 65 mají tlouku 240 mm s tepelnou izolací z plynosilikátových tvárnic tlouky 175 mm. Meziokenní vloky jsou vrstvené, u soustavy HK 60 v tlouce 130 mm vyzdìné z dutých cihel s vloenou rohoí z minerální vlny tlouky 30 mm, u soustavy HK 65 je tvoøí elezobetonové sendvièové panely tlouky 140 mm s tepelnou izolací z pìnového polystyrénu tlouky 50 mm. Støecha byla plochá jednopláová s minimálním sklonem do 3 %, u atik zvýeným. Tepelnou izolaci tvoøily plynosilikátové panely o tlouce 200 mm uloené do suché kváry nebo ostrého písku ve spádu do 140 mm.
2.3. Stavební soustavy T 06 B Celostátní konstrukèní systémy se zaèaly hromadnì uívat od roku 1965. Nejrozíøenìjími panelovými systémy v Èeské republice se staly T 06 B a T 08 B (tabulka 3). V dobì zpracování Panelová soustava
typových podkladù se zmìnil názor na metody typizace a v nových podkladech se pøechází z objemové typizace na typizaci otevøenou, prvkovou.
1963
1965
1973
poèet bytù
%
poèet bytù
%
poèet bytù
%
T 06 B
268
0,6
3 891
7,6
35 743
55,1
T 08 B
3 780
7,4
10 812
16,4
30 521
65,5
27 776
54,5
49 213
76,5
Celostátní soustavy celkem
Tabulka 3 Struktura výstavby bytù v ÈSSR v soustavì T 06 B, T 08 B v letech 1963 a 1973
9
OPET CZECH REPUBLIC OPET CR
T 06 B-KD Jm Brno keram.
T 06 B-KD Jm Brno SKZB
T 06 B-PSB Jm Znojmo aj.
T 06 B-OS Sm sever
T 06 B Sm Olomouc aj. nízká
T 06 B-OL Sm Olomouc vys.
8
13
z
p/èz/z
p
èz/p
booz
booz
oz
boz
140
140
140
140
160
140
140
120
120
120
120
150
120
120
pps
spb
exb
b exb
230
60
375
290
140 270
140
140
140
120
120
120
pps
skb
skb
b
ker
skb
bs
90
300
300
140
300
300
T 06 B Svè Ústí, Liberec aj.
oz
T 06 B Zè Karlovy Vary aj.
b
T 06 B Zè Plzeò aj.
T 06 B Jè celý / keramika
z
T 06 B Jè celý / køemelina
T 06 B-KD Jm celý
T 06 B-KD Jm Zlín aj.
8 p/z
8
14
4
lodie, typ 1
èz
èz
èz
b
oz
nosné stìny b.
140
140
140
140
stropy b. plné
120
120
120
120
ker
kzb
kzb
bs
pps
bs
140 200 140 300
310
310
290
60
290
- tlouka
13 p/z
8
bodové, max.NP
b
p
8
kø
8
10
b
8
èz
8
tít - materiál
8
8
9
3
8
8
9
2
13
8
øadové, max. NP
balkon, typ
Typickým znakem soustavy T 06 B, pøevzatým z G 57, je jednotný malý rozpon 3,60 m. Dlouhá doba realizace této soustavy a její obliba vychází z tohoto optimálního modulu, který umoòoval realizovat pøijatelná dispozièní øeení, vedl k malé druhovosti prvkù a nekladl vysoké poadavky na montání prostøedky. Konstrukèní výka se sníila na
T 06 B Svè Teplice, Most aj.
Pøedsazený obvodový plá nových soustav nebyl souèástí závazných typových podkladù a umoòoval materiálovou zamìnitelnost. Vznikaly krajské konstrukèní varianty (celostìnové panely, parapetní panely a meziokenní vloky) a materiálové varianty jednovrstvé panely z lehkých betonù, pórobetonové panely, keramické panely a vrstvené panely.
prùèelí celostìn - materiál
3
- tlouka
kzb
kzb
skb
skb
ker
skb
bs
pps
exb
ker
270
270
300
340/300
300
300
270
60
290
270
kø
ker
bs
pps
bs
pps
psi
200
300
240
60
240
50
240
dø
dø
dø
bs
pps
dø / psi
80
80
80
200
50
80 / 240
prùèelí parapet - materiál
3
- tlouka prùèelí MIV - materiál - tlouka
3
Tabulka 4 Pøehled krajských variant stavebních soustav T 06 B4 podle [1] Vysvìtlivky: 1 Typy lodií: èz èásteènì zaputìná, p pøedsazená, z zaputìná 2 Typy balkónù: b elezobetonová konzola, oz ocelové zavìené, bo elezobetonová deska na ocelové konzole 3 Materiály: b elezobeton, kø køemelina, ker keramika dvouvrstvá, bs elezobetonový sendviè, pps pìnový polystyrén v bs, skb struskokeramzitbeton, exb expanditbeton, dø na bázi døeva, psi plynosilikát 4 Znaèení krajských variant této stavební soustavy bylo zpoèátku obvykle jen T 06 B, pozdìji vzniklé krajové varianty se znaèily rùznì. Mezi severoèeské patøily napøíklad T 06 BU, T 06 BU-78, východoèeské byly T 06 B-U, T 06 B-UA, T 06 B-CSP, T 06 B-E/84, T 06 B-U/88, T 06 B-Ve, T 06 B-Ec, T 06 B-Vè, støedoèeské byly blízké východoèeským, západoèeská byla T 06 B-KV, jihoèeské byly T 06 B.Jè, T 06 B-02/R71 a T 06 B-02/R73, jihomoravské byly T 06 B-PSP, T 06 B- KDU, T 06 B-PSBU, T 06 B-PSB, T 06 B-KD, severomoravské byly T 06 B-OS, T 06 B-BTS, T 06 B-OS-R, T 06 B-OS 70, (v jiní èásti) T 06 B-OL, T 06 B-R73.
10
Tepelnì technické vady a poruchy panelových budov
2,80 m a tato výka je spoleèná pro vechny dalí stavební soustavy. Na poèátku realizace stavební soustavy T 06 B pøevaují obvodové plátì z lehkých betonù podle místních materiálových zdrojù (køemelina, keramzitbeton, struskokeramzitbeton, struskopemzobeton, expanditbeton, expandokeramzitbeton). Pozdìji se uplatnily obvodové plátì z pórobetonu, jednovrstvé i dvouvrstvé keramiky, vrstvené elezobetonové dílce s tepelnou izolací z pìnového polystyrénu a z plynosilkátových tvárnic. Bìná je i kombinace rùzných materiálových variant pro obvodové dílce v prùèelí a ve títu. Podrobnosti jsou v tabulce 4. títové panely se provádìly buï skládané z bìné pøíèné nosné stìny a obkladového izolaèního panelu, nebo byly celostìnové vrstvené nebo z lehèených betonù. Prùèelí byly tvoøeny ze zavìených parapetù a meziokenních vloek, nebo celostìnvých vrstvených èi lehèených panelù. Tabulka 4 zachycuje stav v roce 1969 [1], pozdìji pøibyla i støedoèeská a východoèeská varianta. Stavební soustava T 06 B se v rùzných mutacích pouívala a do konce masivní výstavby panelových budov v 80. letech a stále se v jednotlivých krajích ve svých nezávazných èástech vyvíjela. Prolongované typy byly po roce 1985 pouívány
a do konce panelové výstavby po roce 1990. Její obvodové plátì se postupnì pøechylovaly k vrstveným elezobetonovým sendvièùm s tepelnou izolací 60 mm, okolo roku 1980 pak 80 mm pìnového polystyrénu, výjimeènì i více. Obvodové konstrukce byly podobné ostatním novým stavebním soustavám, které se v dané lokalitì pouívaly (viz dále). Støechy byly provádìny jak jednopláové, tak dvoupláové a v irokém rozsahu variant, jak materiálovou skladbou, tak dimenzováním tepelných izolací, ve sklonech od minimálních do 5 %. Tepelnou izolaci tvoøily v jednopláových støechách pøevánì plynosilikáty a pìnový polystyrén se spádovanými násypy, v dvoupláových støechách vìtinou rohoe z minerální plsti (novì minerální vlny) a pìnový polystyrén, na Karlovarsku sypaný keramzit. V posledních variantách se ustálily skladby s úèinnými tepelnými izolacemi jednopláové støechy s pìnovým polystyrénem a dvoupláové støechy s tepelnou izolací z minerálních vláken v tlouce 120 mm. V rámci krajových výpomocí se pouívaly krajské materiálové varianty i mimo oblast svého vzniku. Extrémním pøíkladem je Praha, kde lze nalézt prakticky vechny krajské varianty stavební soustavy T 06 B.
2.4. Stavební soustava T 08 B Soubìnì s malorozponovou stavební soustavou T 06 B byla uplatòována velkorozponová stavební soustava T 08 B. Navazuje na experimentální panelové domy v Praze na Invalidovnì a domy typu HK v Hradci Králové. Tato soustava se realizovala pøedevím v Praze (1962), v severních (1965) a støedních (1969) Èechách. Domy T 08 B se stavìly s dílèí revizemi v jednotlivých lokalitách a do poèátku 80. let. V Praze a ve støedních Èechách byla koncem 70. let nahrazena novou konstrukèní soustavou VVÚ ETA. Rozsah výstavby je zøejmý z tabulky 3, celkem bylo postaveno v praské variantì 56 000 bytù, ve støedoèeské variantì 3 000 bytù a v severoèeské variantì 3 000 bytù (T 08 BU, T 08 B-78). Stavební soustava T 08 B má pøíènì nosný systém. Stavební soustava T 08 B vytváøela vhodný konstrukèní systém pro domy øadové a bodové o výce 4 a 13 podlaí. U soustavy T 08 B se pouíval jednotný modul 6,00 m, konstrukèní výka byla 2,80 m. U T 08 B se pouívaly pøedsazené a zaputìné lodie na íøku modulu 6 m, balkóny se nepouívaly. Vnitøní nosné stìny byly elezobetonové plné o tlouce 190 mm, stropy byly elezobetonové dutinové o tlouce také 190 mm.
11
títy tvoøí sendvièové elezobetonové nosné stìny o tlouce 240 mm se 40 mm pìnového polystyrénu, severoèeská varianta o tlouce 290 mm s 50 mm pìnového polystyrénu, po revizi v roce 1978 s 80 mm pìnového polystyrénu. Zvìené parapety v prùèelí byly pùvodnì v praské variantì sendvièové s tlouku 190 mm a se 40 mm pìnového polystyrénu, ve støedoèeské variantì tlouky 220 mm se 40 mm pìnového polystyrénu a v severoèeské variantì tlouky 220 mm s 50 mm pìnového polystyrénu, po revizi v roce 1978 s 80 mm pìnového polystyrénu. V severoèeské variantì se po revizi uplatòovalo celostìnové øeení prùèelních dílcù. Meziokenní vloky se provádìly lehké døevìné s minerálnì vláknitou tepelnou izolací od pùvodních 35 mm do 80 mm u posledních variant (celková tlouka od 80 mm do 130 mm). Soubìnì se uívaly i tìké meziokenní vloky buï stejného sloení jako parapetní dílce, nebo s tenèí vnitøní elezobetonovou vrstvou o celkové tlouce 140 mm (tlouka tepelné izolace pak navazovala na izolaci v parapetech s odskokem). Støecha byla plochá s minimálním sklonem, nejèastìji v praské a støedoèeské variantì jednopláová, v severoèeské variantì dvoupláová. Tepelnou izolaci tvoøily
OPET CZECH REPUBLIC OPET CR
plynosilikátové panely o tlouce v praské a støedoèeské variantì 150 mm, výjimeènì pìnový polystyrén od 65 mm, uloené do suché kváry nebo ostrého písku. V severoèeské dvoupláové variantì s horním plátìm z póro-
betonu 240 mm a bez dalí tepelné izolace pøi minimálním vìtrání, posléze odvìtraná s rohoemi z minerálních vláken do 120 mm.
2.5. Stavební soustava VVÚ ETA V roce 1972 byly schváleny typové podklady nových panelových soustav (pøedevím B 70, BANKS, HKS 70, PS 69, LARSEN-NIELSEN, VVÚ-ETA, NKS). Svislé vnìjí neprùsvitné konstrukce se realizují ve velkém mnoství vrstvené s tepelným izolantem z pìnového polystyrenu v tloukách 40, 50 a 60 mm. Zásadní zmìnu v navrhování a v realizaci neprùsvitných vnìjích stìn vyvolala revize tepelnì technické normy ÈSN 73 0540, která zaèala platit v roce 1979. Na jejím základì pøela vìtina stavebních soustav na tlouku pìnového polystyrénu 80 mm, výjimeènì I více. Koncem edesátých let výstavba z panelù ji výraznì pøevládá nad ostatní výstavbou, postupnì narùstá od 90 k 95 % celkové výstavby bytových domù. Tento stav se prakticky a do roku 1990 nemìní. Stavební soustava VVÚ ETA byla urèena pro výstavbu v Praze (varianta P) a ve støedních Èechách (varianta S). Její konstrukce vychází z úpravy typu T 08 B. Byla pouívána a do poèátku 90. let, kdy byl její výroba ukonèena. Stavební soustava VVÚ ETA je dvojmodulová, pøevauje velkorozponový pøíènì nosný systém. Ze systému VVÚ ETA byly stavìny øadové a bodové bytové domy o výce 4 a 12 podlaí. Soustava má základní rozpon pøíèných nosných stìn 6,0 m a doplòkový 3,0 m, konstrukèní výka byla ponechána 2,80 m. U soustavy se obdobnì jako u T 08 B pouívaly pøedsazené a èastìji zaputìné lodie, na íøku modulu 6 a 3 m, balkóny se nepouívaly. Vnitøní nosné stìny byly elezobetonové plné o tlouce 190 mm, stropy byly elezobetonové dutinové o tlouce také 190 mm.
títy tvoøí sendvièové elezobetonové nosné stìny o tlouce 240 mm se 40 mm pìnového polystyrénu, po revizi tepelnì technické normy od zaèátku 80. let o tlouce 290 mm s 80 mm pìnového polystyrénu. Prùèelí bylo v praské variantì vdy sendvièové vytváøené buï kombinací parapetních panelù a meziokenních vloek obdobných jako u T 08 B, pozdìji byly preferovány sendvièové celostìnové dílce. Pùvodní tlouka sendvièových dílcù byla 190 mm s 40 mm pìnového polystyrénu, pro revizi se tlouka zvýila na 240 mm s 80 mm pìnového polystyrénu. Lehké meziokenní vloky se provádìly na bázi døeva s minerálnì vláknitou tepelnou izolací od 40 do 80 mm (celková tlouka od 80 140 mm). Pro prùèelí ve støedoèeské variantì byl v roce 1975 vyvinut pórobetonový obvodový plá, který byl nejprve skládán z pórobetonových parapetních dílcù i meziokenních vloek na stavbì, posléze se ve výrobnì spínaly celostìnové panely. Pùvodní tlouka pórobetonového panelu 250 mm se po revizi zvýila na 300 mm. Støecha byla plochá s minimálním sklonem, v jednopláové i dvoupláové variantì. V praské variantì byla v jednopláové støee na spádových násypech uplatnìna tepelná izolace 50 mm pìnového polystyrénu, po revizi zvýená na 100 mm pìnového polystyrénu. V dvoupláové støee byla tepelná izolace 120 mm z minerálních vláken, horní plá byl provádìn pøedevím v silikátové verzi ve støedoèeské variantì se zopakovaným stropem z dutinových dílcù tlouky 190 mm, v praské variantì z ebírkový panel v tlouce 150 mm s elezobetonovou membránou cca 30 mm, po roce 1984 se v praské variantì provádìl horní plá z døevìných kompletizovaných dílcù.
2.6. Stavební soustava PS 69 Stavební soustava PS 69 byla urèena pro výstavbu v západních Èechách (PS 69, PS 69/2 Zè) a jiních Èechách (PS 69 Jè, PS 69/2 Jè). Domy PS 69 se stavìly od roku 1969. V roce 1982 byla podle poadavkù nové tepelnì technické normy revidována a znaèena PS 69/2. Stavební soustava PS 69 má pøíènì nosný systém, kde základní modul 3,6 m je doplòován kombinací modulù 2,4 a 4,8 m. Ze stavební soustavy PS 69 byly stavìny bytové domy øadové a bodové o výce od 4 do 14 podlaí. Konstrukèní výka byla 2,80 m.
U soustavy byly pouívány pøedevím polozaputìné lodie, v jihoèeské variantì jsou pøednostnì pouívány zavìené ocelové balkóny. Vnitøní nosné stìny byly elezobetonové plné o tlouce 140 mm, stropy byly elezobetonové plné o tlouce 150 mm. títy tvoøí sendvièové elezobetonové nosné stìny o tlouce pùvodnì 240 mm se 40 mm pìnového polystyrénu, po revizi tepelnì technické normy od zaèátku 80. let o tlouce 270 mm s 80 mm pìnového polystyrénu.
12
Tepelnì technické vady a poruchy panelových budov
Prùèelí bylo v západoèeské variantì pøed revizí buï jednovrstvé celostìnové z keramzitbetonu tlouky 270 mm do modulù 3,6 a 2,4 m, pro modul 4,8 m byly vyuívány buï parapetní sendvièové elezobetonové dílce tlouky 220 mm se 40 mm pìnového polystyrénu, nebo lehké dílce na bázi døeva, které se pouívaly i jako lehké prùèelní lodiové a schodiové stìny. Po revizi tepelnì technické normy se zde pouívaly výhradnì celostìnové vrstvené elezobetonové dílce tlouky 270 mm se 100 mm pìnového polystyrénu. V jihoèeské variantì bylo prùèelí
tvoøeno keramickými parapetními panely tlouky 350 mm, které se kompletovaly lehkými meziokenními vlokami na bázi døeva. Støecha byla plochá dvoupláová s horním plátìm z elezobetonových panelù tl. 100 mm na støeních spádových klínech. Pøed revizí byla tlouka tepelné izolace z minerálních vláken 80 mm, po revizi byla zvýena na 120 mm, pro 2. teplotní oblast dokonce na 130 mm. Na umavì se pouívala sedlová støecha s døevìným krovem a osinkocementovou krytinou.
2.7. Stavební soustava Larsen & Nielsen Pro výstavbu výhradnì v Praze byla urèena malorozponové stavební soustava Larsen & Nielsen, zakoupená v dánské licence. Její pùvodní øeení v první aplikaci byla schváleno roku 1972, ploná realizace byla zahájena v roce 1974. Po revizi tepelnì technické normy se od roku 1980 provádìla druhá aplikace. Byla pouívána soubìnì se soustavou VVÚ ETA. Stavební soustava Larsen & Nielsen je tøímodulová, øeená jako soustava pøíèných a podélných nosných stìn. V první aplikaci byly pouívány moduly 2,4 m, 3,6 m a 4,8 m, ve druhé aplikaci byly moduly 2,7 m, 3,6 m a 4,8 m. Ze systému Larsen & Nielsen byly stavìny øadové a bodové bytové domy o výce 4 a 12 podlaí. Konstrukèní výka byla 2,80 m. Obdobnì jako u soustavy VVÚ ETA se pouívaly pøedsazené a zaputìné lodie, v rámci 1. aplikace pøevaovaly pøedsazené lodie, ve 2. aplikaci zaputìné lodie. Balkóny se nepouívaly. Vnitøní nosné stìny byly elezobetonové plné o tlouce 150 mm, stropy byly elezobetonové plné o tlouce 160 mm.
títy tvoøí sendvièové elezobetonové nosné stìny v první aplikaci o tlouce 260 mm s 50 mm pìnového polystyrénu, po revizi tepelnì technické normy ve druhé aplikaci o tlouce 290 mm s 80 mm pìnového polystyrénu. Prùèelí se provádìlo ze sendvièových celostìnových zavìených dílcù. Pùvodní tlouka sendvièových dílcù byla 210 mm s 50 mm pìnového polystyrénu, pro revizi se v druhé aplikaci tlouka zvýila na 240 mm s 80 mm pìnového polystyrénu. Støecha byla plochá s minimálním sklonem, v jednopláové a ve druhé aplikaci i dvoupláové variantì. V jednopláové støee na podsypu ve spádu uplatnìna tepelná izolace 50 mm pìnového polystyrénu v první aplikaci, po revizi byla ve druhé aplikaci zvýená na 100 mm pìnového polystyrénu. V dvoupláové støee byla tepelná izolace 120 mm z minerálních vláken, horní plá byl provádìn z døevìných kompletizovaných dílcù.
2.8. Stavební soustava B 70 Vznikla na objednávku SSSR v Brnì v roce 1970. Malorozponová stavební soustava B 70 a B 70-360 byla pùvodnì urèena pro výstavbu v jihomoravském kraji a velmi záhy zdomácnìla v severoèeském kraji. Ploná realizace byla zahájena obdobnì jako Larsen & Nielsen v polovinì 70. let. Pozdìji v upravených verzích po revizi tepelnì technické normy B 70/R v jihomoravském kraji a B 70/Sè v severoèeském kraji, v mením rozsahu i v severomoravském (B 70-OS a B 70-OSR) a jihoèeském kraji (B 70/Jè). Stavební soustava B 70 je tøímodulová (verze B 70-360 jednomodulová s modulem 3,6 m), øeená jako soustava pøíèných a podélných nosných stìn, s moduly 2,4 m (pøedevím pro schoditì), 3,6 m (nejèetnìjí) a 4,8 m
13
(pøevánì pro lodie). Ze systému B 70 byly stavìny bytové domy øadové, bodové a strukturální (s výraznìji èlenìným pùdorysem) o výce 4 a 8 podlaí. Konstrukèní výka byla 2,80 m. Pouívaly se èásteènì zaputìné a zaputìné lodie v severoèeském kraji, v jihomoravských variantách se kromì lodií vyskytují i balkóny zpoèátku tvoøené elezobetonovou konzolou, pozdìji s elezobetonovou stopní deskou uloenou na ocelové konzoly. Vnitøní nosné stìny byly elezobetonové plné o tlouce 150 mm, stropy byly elezobetonové plné o tlouce 150 mm. títy i prùèelí tvoøí sendvièové elezobetonové nosné stìny pøed revizí i po ní o tlouce 270 mm se 60 mm pìnového polystyrénu.
OPET CZECH REPUBLIC OPET CR
Støecha byla plochá s minimálním sklonem, jednopláová. Pøed revizí tepelnì technické normy byla na podsypu ve spádu uplatnìna tepelná izolace 50 mm pìnového
polystyrénu nebo 240 mm plynosilikátu, po revizi byla tepelná izolace zvýena o 50 mm pìnového polystyrénu.
2.9. Stavební soustava BA NKS Malorozponová stavební soustava BA NKS pùvodnì vzniklá v Bratislavì byla uívána v krajských variantách BA NKS I/1L v severoèeském kraji v letech 1976 a 1985 a BA NKS-Jè v jihoèeském kraji v letech 1976 a 1980. Stavební soustava BA NKS je tøímodulová, øeená jako soustava pøíèných a podélných nosných stìn, s moduly 2,4 m, 3,0 m a 4,2 m. Ze systému BA NKS byly stavìny bytové domy øadové o výce 4 a 8 podlaí a bodové o výce 12 podlaí. Konstrukèní výka byla 2,80 m. Pouívaly se zaputìné lodie s lehkými prùèelními lodiovými panely modulu 4,2 m na bázi døeva.
Vnitøní nosné stìny byly elezobetonové plné o tlouce 150 mm, stropy byly elezobetonové plné o tlouce 150 mm. títy i prùèelí tvoøí sendvièové elezobetonové nosné stìny pøed revizí i po ní o tlouce 290 mm s 80 mm pìnového polystyrénu. Støecha byla plochá s minimálním sklonem, dvoupláová s horními elezobetonovými støeními deskami, s tepelnou izolací 100 mm minerální plsti (v Jè také s 50 mm pìnového polystyrénu), od poèátku 80. let po revizi tepelnì technických norem se 140 mm minerální plsti (minerální vlny).
2.10. Stavební soustava NKS-G Experimentální malorozponová stavební soustava vytváøená prvkovou typizaci a jednotlivými stavebními projekty, uplatòovaná krátce v severní èásti jihomoravského kraje po roce 1973 do roku 1977, poté byla nahrazena stavební soustavou P 1.11. Stavební soustava NKS-G je ètyømodulová, øeená jako soustava pøíèných a podélných nosných stìn, s moduly 2,4 m, 3,0 m, 3,6 m a 4,2 m. Ze soustavy NKS-G byly stavìny
bytové domy øadové a bodové o výce do 8 podlaí. Konstrukèní výka byla 2,80 m. Pouívaly se èásteènì zaputìné lodie nebo balkóny. Vnitøní nosné stìny byly elezobetonové plné o tlouce 150 mm, stropy byly elezobetonové plné o tlouce 150 mm. títy i prùèelí tvoøí sendvièové elezobetonové nosné stìny o tlouce 290 mm se 60 mm pìnového polystyrénu.
2.11. Stavební soustavy HKS 70 Malorozponová stavební soustava HKS 70 byla urèena pro výstavbu ve východoèeském kraji. Realizace byla zahájena obdobnì jako ostatní NKS pøed polovinou 70. let, po revizi tepelnì technické normy byla po roce 1982 uplatnìna ve verzi HKS 70-E. Byla jedním z pøedchùdcù stavební soustavy P 1.11 a ve východoèeském kraji ji v upravené verzi nahrazovala. Stavební soustava HKS 70 byla øeená jako soustava pøíèných a podélných nosných stìn, v první etapì uvaována jako dvoumodulová s moduly 3,6 m a 4,2 m, i kdy výrobní zaøízení umoòovalo také moduly od 2,4 m do 4,8 m. Ze systému KHS 70 byly stavìny bytové domy øadové o výce 4 a 8 podlaí. Konstrukèní výka byla 2,80 m. Pouívaly se zaputìné lodie.
Vnitøní nosné stìny byly elezobetonové plné o tlouce 150 mm, stropy byly elezobetonové plné o tlouce 150 mm. títy i prùèelí tvoøí sendvièové elezobetonové nosné stìny pøed revizí i po ní o tlouce 270 mm se 60 mm pìnového polystyrénu. Støecha byla plochá s minimálním sklonem, pøed revizí tepelnì technických norem jednopláová ve skladbì bìné pro východoèeské stavební soustavy, po revizi byla uplatnìna støecha dvoupláová s tepelnou izolací z minerální vlny o tlouce 120 mm. Existovaly i dalí krajské varianty NKS (Nové Konstrukèní Soustavy), které byly obdobné výe uvedeným v 1.7 a 1.11 (napø. VMOS, VOS, VPOS a BP 70-OS, vìtinou na Ostravsku).
14
Tepelnì technické vady a poruchy panelových budov
2.12. Stavební soustava P 1.11 Unifikovaná stavební soustava P 1.1, která mìla být pouita skuteènì v celostátním mìøítku, je výsledkem zkueností z výstavby NKS v rùzných krajích. Liila se mimo jiné zahrnutím obvodového plátì do závazné èásti stavební soustavy. Varianta se sendvièovým obvodovým plátìm se znaèila P 1.11, keramzitbetonová varianta P 1.12 (pøipravená, nerealizovala se), pórobetonová varianta P 1.13 (pøipravená, nerealizovala se), pro Slovensko P 1.14. V prùbìhu 80. let byl odliena dalí verze P 1.21, uívaná v severních Èechách (lií se v detailech). Dále byly novì pøipraveny pro Moravu varianty soustavy P 1.31 a P 1.33, které se nerealizovaly. Pro objemové typizované domy bylo pouito oznaèení OP 1.11, OP 1.13,
. Unifikovaná malorozponová stavební soustava P 1.11 byla realizována pøedevím na severní Moravì a v severní èásti jiní Moravy (P 1.11/1) a v Praze (P 1.11/2). Její realizace byla
zahájena koncem 70. let a stavební soustava byla provádìna a do konce panelové výstavby zaèátkem 90. let. Stavební soustava P 1.11 byla øeená jako soustava pøíèných nosných stìn, tøímodulová s moduly 2,4 m, 3,0 m a 4,2 m. Ze systému P 1.11 byly stavìny bytové domy øadové o výce 4 a 12 podlaí, bodové o výce 12 podlaí. Konstrukèní výka byla 2,80 m. Pouívaly se témìø zaputìné lodie v modulech 3,0 a 4,2 m. Vnitøní nosné stìny byly elezobetonové plné o tlouce 150 mm, stropy byly elezobetonové plné o tlouce 150 mm. títy i prùèelí tvoøí sendvièové elezobetonové nosné stìny o tlouce 300 mm s 80 mm pìnového polystyrénu. Støecha byla plochá s minimálním sklonem, pøed revizí tepelnì technických norem jednopláová s vrstvou pìnového polystyrénu o tlouce 50 mm na podsypu, po revizi byla zvýena tlouka pìnového polystyrénu na 100 mm.
2.13. Stavební soustava P 1.21 Unifikovaná malorozponová stavební soustava P 1.21 byla realizována v severních Èechách. Její realizace byla zahájena v roce 1984 a stavební soustava byla provádìna a do konce panelové výstavby zaèátkem 90. let. Stavební soustava P 1.21 byla øeená jako soustava pøíèných nosných stìn, ètyømodulová s hlavními moduly 3,0 m a 4,2 m, vedlejími moduly 1,8 m a 2,4 m. Ze systému P 1.21 byly stavìny bytové domy øadové o výce 4 a 8 podlaí, bodové o výce 12 podlaí. Konstrukèní výka byla 2,80 m. Pouívaly se témìø zaputìné kompletizované prostorové lodie v modulech 3,0 a 4,2 m s prùèelními lehkými døevìnými lodiovými stìnami.
Vnitøní nosné stìny byly elezobetonové plné o tlouce 150 mm, stropy byly elezobetonové plné o tlouce 150 mm. títy i prùèelí tvoøí sendvièové elezobetonové nosné stìny o tlouce 300 mm s 80 mm pìnového polystyrénu. Støecha byla plochá s minimálním sklonem, jednopláová s vrstvou pìnového polystyrénu o tlouce 100 mm, popø. dvoupláová s vrstvou minerálnì vláknité izolace o tlouce 120 mm, pozdìji i více.
2.14. Okna v panelových stavebních soustavách Do nadzemních podlaí bytových domù byla osazována okna døevìná, zdvojená, sestávající z jednoho okenního rámu a ze dvou vzájemnì seroubovaných okenních køídel. Obdobnou konstrukci jako okna mìly balkónové dveøe. Profily vlysù zdvojených døevìných oken se prakticky nemìnily, protoe okna byla vyrábìna podle tehdy platných oborových norem ON 7461xx. Okna podle zpùsobu otevírání byla nejprve jen otevíravá, pozdìji také otoèná a kyvná, doplòovaná samostatnými kombinovanými køídly otevíravými a sklápìcími. Kování oken zajiovalo pouze bodové pøitaení køídel k rámu, které vedlo k jejich kroucení a zvýené infiltraci. Èlenìní oken bylo jednokøídlové, dvoukøídlové a tøíkøídlové, u novìjích stavebních soustav byla okenní køídla obecnì irí.
15
Výka oken byla zpoèátku 1,35 a 1,40 m, pozdìji 1,50 m a nakonec 1,65 m. Okna vech typù byla zasklena výluènì obyèejným taeným sklem bez povrchových úprav. Bìnì se osazovala okna bez doplòujících komponentù, popøípadì byla okna doplòována meziokenními papírovými sluneènými clonami. Okna se osazovala do celostìnových panelù nebo do systému parapetù a meziokenních vloek tìkých a lehkých (které vytváøely s okny charakteristické øemenové èlenìní fasády). Se snahou o kompletaci se okna osazovala do celostìnových panelù ji ve výrobnì. Osazovací spára mezi okenním rámem a panely byla vyplòována dvìmi skelnými provazci (návrh), nejprve bez
OPET CZECH REPUBLIC OPET CR
pruného utìsnìní spáry na vnìjí i vnitøní stranì okna, pozdìji s tìsnìním pryovými profily a tmely pouze na vnìjí stranì okna. Na vnitøní stranì byla tato spára pouze pøelitována. Skuteèná kvalita provedení tìsnìní a izolaèní výplnì spár byla nízká, s ubíhajícím èasem se zhorovala. Netìsnost a absence výplnì tìchto spár vedla k nadmìrné prùvzdunosti a výraznému ochlazování ostìní, s místní tvorbou plísní. U stavební soustavy G 57 se osazovala okna s vìtrací tìrbinou umístìnou v horní èísti okenního rámu, pozdìjí okna ji nebyla vybavena konstrukèními vìtracími prvky. Funkèní spáry mezi okenními rámy a køídly nebyly zpoèátku vùbec tìsnìny, jejich tìsnìní bylo provedeno
dodateènì èasto kovovými profily (kovotìs), pozdìji svépomocí polyuretanovými a pryovými profily. V pozdìjích aplikacích byly pryové tìsnící prvky funkèních spár souèástí dodávky oken. Nedokonalé tìsnìní tìchto spár zpùsobovalo neøízené, èasto nadmìrné vìtrání bytù. Ve spoleèných prostorech byla èasto pouívána okna ocelová jednoduchá nebo otevíravá v kombinaci s výkladci, nebo okna sklápìcí, popø. také okna zdvojená døevìná. V nìkterých stavebních soustavách byly pouity pevnì prosklené stìny s ocelovými rámy a vìtracími køídly, nìkde i sklobetonové stìny.
16
Tepelnì technické vady a poruchy panelových budov
3. TEPELNÌ TECHNICKÉ VADY A PORUCHY PANELOVÝCH BUDOV Panelové budovy jsou pøevánì urèeny pro bydlení. Jako bytové domy jsou navrhovány pro nepøeruované vytápìní. Výsledkem je jejich vysoká nároènost na spotøebu tepelné energie a vady a poruchy pøi pøeruovaném vytápìní, na které nejsou dimenzovány. Nadmìrná spotøeba energie je typickým, stále silnìji vnímaným projevem tepelnì technických vad a poruch panelových budov. Spolu s ní se vyskytují dalí projevy tepelnì technických vad a poruch, spojené s pøíliným
poklesem povrchové teploty a s kondenzací vodní páry, které zhorují stav panelových budov. Pøíèina tepelnì technické vady a poruchy nebývá jediná obvykle se jedná o soubìné pùsobení více pøíèin. Tepelnì technické vady a poruchy bývají zpùsobené patným stavebnì konstrukèním øeením, chybami pøi výrobì panelù a jejich montái, chybnou realizací souvisejících konstrukèních èástí, uplatnìním pøeruovaného vytápìní a jiným nevhodným uíváním a zanedbanou údrbou.
3.1. Druhy tepelnì technických vad a poruch NADMÌRNÁ SPOTØEBA ENERGIE Nadmìrná spotøeba tepelné energie jako jeden z typických projevù vad a poruch panelových budov byla podmínìna mimo jiné nízkými normativními poadavky na jednotlivé konstrukce a absencí poadavkù na budovu jako celek. V celém období sedmdesátých let poadavky zaostávaly za tehdejím evropským trendem v úsporách energie.
V druhé polovinì padesátých let, kdy byla v døívìjím Èeskoslovensku zahájena výstavba panelových budov, byly východiskem pro poadavky na tepelnì izolaèní kvalitu stavebních konstrukcí parametry cihelného zdiva. Napøíklad pro vnìjí stìny se poadovalo nejménì dosaení tepelnì izolaèního ekvivalentu normového zdiva
Souèinitel prostupu tepla U (k) *** [W / (m2 . K)]
Druh konstrukce 19621977
19771992
souèasný poadavek
Vnìjí stìna
1,5 a 1,4 *
0,9 a 0,8 *
0,5
Plochá støení konstrukce
0,9 a 0,8 *
0,5 a 0,4 *
0,3
0,5
0,5 a 0,4 *
0,3
1,4 a 1,1 *
1,1 a 0,8 *
0,5 a 1,0
3,0 a 1,1**
4,0 a 1,1 **
2,1 a 0,5**
1,7 a 0,6**
2,3 a 0,6 **
1,8 a 0,5**
Strop nad vnìjím prostøedím Podlaha na terénu svislé Vnitøní konstrukce
vodorovné
tepel. tok dolù tepel. tok nahoru
Okna
2,1 a 0,5**
3,7
2,9
Tabulka 5 Porovnání vybraných poadavkù na tepelnì izolaèní kvalitu v rùzných èasových etapách podle poadavkù na tepelné odpory daných normou ÈSN 73 0540 *) Podle teplotní oblasti **) Podle teplotního spádu ***) Pro porovnání proveden pøepoèet z normových hodnot poadavkù na tepelný odpor na hodnoty souèinitele prostupu tepla v jednotkách SI; zaokrouhleno
17
OPET CZECH REPUBLIC OPET CR
z plných pálených cihel tlouky 45 cm. Analogicky byl dán poadavek na tepelnou akumulaci konstrukcí. Pro vnìjí konstrukce se poadovalo dosaení tepelnì akumulaèní schopnosti na úrovni alespoò 60 % tepelnì akumulaèního ekvivalentu normového zdiva z plných pálených cihel tlouky 45 cm a pro vnitøní konstrukce alespoò 40 % této hodnoty. Od roku 1962 se tepelnì izolaèní kvalita konstrukcí pøedepisovala pøedevím normovými poadavky na tepelný odpor (ÈSN 73 0540 ). Vechny poadavky platné do roku 1977 se v souèasné dobì jeví jako nedostateèné (tab.5). Panelové budovy se vak ji od roku 1972 doporuèovalo navrhovat podle Smìrnice VÚPS, ve které byly formulovány poadavky následnì platné v normì z roku 1977. Kromì poadavkù na tepelný odpor obsahovala nová schválená znìní normy ÈSN 73 0540 nìkterá závazná ustanovení, která do konce panelové výstavby, pøiblinì v roce 1992, hrála dalí dùleitou roli pøi konstrukèním øeení panelových budov. Jednalo se pøedevím o tyto poadavky a podmínky: od roku 1962 · zajitìní vnitøní povrchové teploty nad rosným bodem v oblasti tepelných mostù · poadavky na tepelný odpor z hlediska neustáleného teplotního stavu (tj. z hlediska tepelné akumulace, opìt vycházející z vlastností cihelného zdiva), které reagovaly na rozvoj lehké prefabrikace a pøíli neovlivnily panelové budovy s tìkým obvodovým plátìm od roku 1964 · rozliení údajù pro vnitøní konstrukce od roku 1977 · zajitìní vnitøní povrchové teploty nad rosným bodem · hodnocení teplotního útlumu (tepelnì akumulaèní schopnost), tepelné jímavosti podlahových konstrukcí, vzduchové propustnosti stavebních konstrukcí a tepelnì ekonomického hodnocení vnìjích stavebních konstrukcí · hodnocení místností z hlediska tepelné stability v zimním i letním období · hodnocení spotøeby energie na vytápìní pro bytové domy; maximální mìrná spotøeba energie pro mìrný byt o 200 m3 byla poadována 9,3 MWh/rok bez ohledu na geometrické parametry objektu Mìøením byly následnì zjiovány skuteèné spotøeby energie v rozsahu nejèastìji od 12 do 15 MWh/mìrný byt, rok. O nadmìrné spotøebì energie u panelových budov svìdèí mimo jiné i reálné monosti její úspory pøi komplexních tepelnì technických opatøeních (viz tab. 6).
Údobí realizace
Bìný rozsah úspor [%]
do roku 1980
50 a 60
po roce 1980
45 a 55*
Tabulka 6 Bìný rozsah úspor tepelné energie u panelových budov pøi komplexních tepelnì technických opatøeních * U nìkterých optimalizovaných variant panelových soustav po roce 1985 je rozsah dosaitelných úspor díky lepí kvalitì obvodových konstrukcí pouze 35 a 45 %.
RÙST PLÍSNÍ A VLHKOST NA VNITØNÍM POVRCHU KONSTRUKCE Èastou zjevnou tepelnì technickou poruchou, která významnì sniuje uitnou funkci budovy, je rùst plísní na vnitøním povrchu konstrukce. Ty mohou mít velice váné dùsledky pro zdraví lidí, nebo zpùsobují øadu závaných onemocnìní, zejména alergických. Jednou z hlavních tepelnì technických pøíèin rùstu plísní je výrazný pokles vnitøní povrchové teploty, co vede ke zvýení relativní vlhkosti vzduchu u povrchu stavební konstrukce a v jeho tìsném okolí. Tradiènì se stavební konstrukce mìly navrhovat tak, aby na vnitøním povrchu nedocházelo k povrchové kondenzaci vodních par, zkrácenì orosování. Vycházelo se pøitom z podmínek ustáleného teplotního stavu, za který bylo mono povaovat nepøeruované vytápìní. Poadovala se nejnií vnitøní povrchová teplota tìsnì nad rosným bodem pøi návrhové (bezpeèné) relativní vlhkosti vnitøního vzduchu 60 %. Pøi snahách o úspory energie pøeruováním vytápìní se vak ukázalo, e uvedená podmínka není dostateènì bezpeèná, nebo vnitøní povrchová teplota klesala po pøeruení vytápìní pod rosný bod. Pro zahájení rùstu bìných plísní postaèuje relativní vlhkost ji od 80 %, podle nejnovìjích zpráv nìkterým pøizpùsobeným druhùm postaèuje dokonce relativní vlhkost ji kolem 70 %. Pro pokraèování rùstu plísní po krátkém iniciaèním období postaèují i nií relativní vlhkosti vzduchu. Stavební konstrukce se proto v souladu s ÈSN EN 13788 povaují v souèasné dobì za bezpeèné vùèi rùstu plísní, mají-li povrchovou teplotou takovou, e relativní vlhkost u vnitøního povrchu je nií ne 80 % (relativní vlhkost vzduchu uvnitø bìné místnosti se pøitom uvauje 50%, co je horní hranice hygienicky vhodného rozsahu vlhkosti vnitøního vzduchu). Pokles povrchové teploty a pod teplotu rosného bodu vede k povrchové kondenzaci vodní páry. Projevuje se charakteristicky tvarovanými vlhkostními mapami napøíklad v rozích pod støechou èi nad nevytápìnými prostorami jsou to sférické trojúhelníky. Podle charakteru povrchu stavební konstrukce mùe tato vada vést a
18
Tepelnì technické vady a poruchy panelových budov
k pokození nebo úplné degradaci stávajících povrchù konstrukcí respektive jejich povrchových úprav. Tato vada zároveò podporuje rùst plísní. Výrazný pokles vnitøní povrchové teploty nastává pøi celkovì nízkých tepelnì izolaèních vlastnostech konstrukcí, vdy v místech výrazných tepelných mostù v konstrukcích a tepelných vazeb mezi konstrukcemi. Projev je vázán na nejchladnìjí období roku. Týká se zejména obvodových konstrukcí, ale i nìkterých stìn pøilehlých k nevytápìným prostorùm jako je schoditì, suterén, nevytápìný sousední byt apod. Problémy narùstají pøi zvýené vlhkosti vzduchu uvnitø místnosti a pøi vyích poklesech teplot pøi pøeruování vytápìní. VLHKOST UVNITØ KONSTRUKCE Vlhkost uvnitø konstrukce mùe vést k degradaci vlastností materiálù, nìkdy a k destrukci konstrukcí. Èasto zpùsobuje hnití a mikrobiotické napadení organických hmot, zejména døeva a hmot na jeho bázi. Dalím jejím projevem je koroze kovových prvkù. Jedná se o ocelové kotevní, spojovací a osazovací prvky obvodových panelù, meziokenních vloek, lodiových stìn, balkónù a lodií. Významná je i související zmìna funkèních vlastností stavebních materiálù. Se zvýenou vlhkostí se zvìtuje tepelná vodivost (tím se sniuje vnitøní povrchová teplota s rizikem dalí kondenzace na vnitøním povrchu), zároveò se zvyuje spotøeba energie na vytápìní. Navíc vlhkost uvnitø konstrukce napomáhá vytváøet vhodné podmínky pro rùst plísní. Pøi nadmìrném zvýení vlhkosti uvnitø konstrukce ji materiály nemohou absorbovat a dochází potom k transportu nevsáknuté èi nahromadìné vlhkosti na vnitøní povrch obvodových konstrukcí. Monost putování nahromadìné vody podporují spáry èi trhliny v konstrukci. Vlhkost zvyuje také hmotnost stavebních materiálù a tím narùstá namáhání nosných a spojovacích prvkù, pøípadnì kotevní výztue. Jednou z pøíèin zvýené vlhkosti uvnitø konstrukce je kondenzace vodní páry. Negativnì se projevuje zejména
ve støechách. Pøi hodnocení konstrukcí se rozliují tøi kritická mnoství kondenzátu. Prvním a základním je absence kondenzátu ta je nutná, pokud materiály v kondenzaèní zónì nejsou vlhkostnì odolné, nebo pùsobení vlhkosti výraznì zhoruje jejich vlastnosti vèetnì trvanlivosti. S ohledem na spotøebu energie je výhodné absenci kondenzátu respektovat nebo se mu blíit i u vech ostatních konstrukcí. Druhým kritickým mnostvím je zkondenzované mnoství, které pøevýí sorbèní schopnost materiálù v kondenzaèní zónì oblastech sousedících (take kondenzát vyteèe døíve, ne se staèí odpaøit). Tøetím kritickým mnostvím je zkondenzované mnoství vyí, ne se mùe v celoroèním prùbìhu odpaøit. Rok za rokem se tak hromadí vlhkost v konstrukci, dokud nevyteèe. Nejsilnìjí bývají projevy zvýené vlhkosti na konci chladných period. Dalí pøíèinou zvýené vlhkosti uvnitø konstrukce je transport vlhkosti spárovou prùvzduností, který se projevuje zejména pøi spárách otevøených do vnitøního prostøedí. Obvykle se jedná o osazovací spáry oken, lodiových dveøí, lehkých meziokenních vloek, lehkých lodiových stìn a o spáry mezi dílci montovaných støech. Pøípadná výplò tìchto spár se èasto stala v prùbìhu ivotnosti nefunkèní, teplý vlhký vzduch proniká a k chladnému vnìjímu povrchu, kde jsou tyto spáry více èi ménì tìsnìny proti pronikání atmosférické vlhkosti a vodní pára se sráí. Výraznìjí je tento jev u øemenových fasád, kde je obvod okna tìsnìn proti samostatnì dilatujícím dílcùm (parapetní panely a meziokenní vloky), obdobná je situace u celostìnových panelù s vodorovnou spárou v úrovni horního rámu okna, u montovaných støech, ménì výraznì se projevuje uvedená vada u ostatních celostìnových panelù, kde je obvod okna tìsnìn souvisle. Obdobná, i kdy ménì dramatická, je situace u spár mezi obvodovými panely. Pøíèinou zvýené vlhkosti bývá i poruení hydroizolaèní ochrany stavby a jejich konstrukcí, tedy zatékání srákové vody èi vzlínání zemní vlhkosti. Tato pøíèina je povaována za poruchu, její odstranìní je samozøejmou podmínku vech sanaèních prací.
3.2. Tepelnì technické vady a poruchy zpùsobené návrhem Dùsledkem tepelnì technických vad zpùsobených stavebnì technickým øeení je pøedevím nadmìrná spotøeba energie daná nízkým tepelným odporem, výraznými tepelnými mosty a tepelnými vazbami. Èastou pøíèinou tepelnì technické vady nadmìrné spotøeby tepelné energie je optimistické hodnocení na-
19
vrhované konstrukce podle její ideální skladby, bez uvaování vlivu tepelných mostù a tepelných vazeb. Z ostatních pøíèin dalích tepelnì technických vad a poruch patøí mezi charakteristické nevhodné øeení detailù parapetù a ostìní oken, napojování obvodového a støeního plátì, pøípadnì vodorovných stropních panelù a obvodového plátì. Vechny tyto nedostatky mohou být pøí-
OPET CZECH REPUBLIC OPET CR
èinou rùstu plísní a existence vlhkosti na vnitøním povrchu pøípadnì uvnitø konstrukce se vemi negativními dùsledky. V ostìní bývá nevhodnì oetøena tepelná vazba mezi obvodovým panelem a pomìrnì tenkým okenním rámem zdvojeného okna. V pøípadì napojování obvodového a støeního plátì postrádá atika obvykle dostateènou tepelnì izolaèní vrstvu. V nadpraí oken a dveøí bývá tepelná izolace zeslabena v souvislosti s vytvoøením úloné plochy pro stropní panely, pøièem se projevuje blízkost èasto nevhodnì øeené vodorovné spáry mezi obvodovými dílci. Po obvodì panelù bývá tepelnì izolaèní vrstva také èasto zeslabena, co tvaruje rùzná poloebra v tepelnì izolaèní vrstvì. Nezøídka je tepelná izolace v návrhu odsazena od okraje panelu, èím se vytváøejí prùbìná betonová ebra. Dùvodem pro tato øeení byly konstrukèní poadavky na vytváøení rùzných dráek pro tìsnìní a odvodnìní mezipanelových spár, spolu s ne pøíli domylenou konstrukèní snahou o ochranu tepelné izolace z pìnového polystyrénu u boènic formy proti pøehøívání a proti pùsobení odformovacích prostøedkù na boènicích ocelové formy. V nìkterých starích soustavách byly svislé spáry chránìny pilastry, které byly prùbìným nosným (tepelnì vodivým) elezobetonovým prvkem propojeny s vnitøní stìnou (napø. G 40, G57, HKS 60 a dalí). Obdobnì se u prvních generací vrstvených obvodových panelù nevhodnì navrhovaly spojovací prvky sestavené do ebøíèkù, pro které bylo v tepelnì izolaèní vrstvì zámìrnì vynechán prùbìný pás pro jejich ochranu obetonováním (vznikla tak také výrazná elezobetonová ebra). Èastou chybou bylo i nedomylené øeení souvislé tlouky tepelné izolace mezi jednotlivými prvky obvodových stìn. Okna a lehké meziokenní vloky se tak osazovaly mimobìnì vùèi tepelné izolaci v panelech. Tepelná izolace v tìkých meziokenních vlokách pøi stejných tloukách vnìjí moniérky a pøi jejich odskoèení dovnitø (vnitøní líc panelù byl v rovinì) nenavazovala na tepelnou izolaci v parapetech. Tepelná izolaèní vrstva ve vrstvených panelech nemohla bezproblémovì navázat na jednovrstvé panely pøi jejich kombinaci.
Ploché støení plátì byly øeeny zcela rozdílnì v rùzných lokalitách, a v rùzné dobì provádìní. Bylo by zavádìjící, pøi velké rozmanitosti jednotlivých tepelnì technických øeení, vzniklé nedostatky jednodue zobecòovat. Typické pro konstrukèní øeení støech vak bylo, e se velmi èasto nezohledòovaly rùzné objemové zmìny materiálù a konstrukcí, øeení dilataèních spojù bylo èasto nesprávné nebo bylo zanedbáno. Èasto bývaly støechy navrhovány a provádìny s nedostateèným sklonem a s hydroizolaènì nespolehlivými detaily. Nesprávná øeení vedla k zatékání a tedy ke zvyování vlhkosti v tepelném izolantu. Následnì se sniovala tepelnì technická kvalita, co mnohdy vedlo ke vem uvádìným tepelnì technickým vadám a poruchám. Za specifické konstrukèní vady lze povaovat navrená øeení, která byla reálná jen teoreticky a která nebylo moné prakticky uskuteènit. Pøíkladem jsou vkládané tepelnì izolaèní pásy ve svislých spárách mezi panely, které mìly být na výku dílcù 2,8 m zasouvány shora v praxi se tyto pásy nejdále v polovinì zadrhly a jejich zasouvání skonèilo odlomením (spodní èást spár zùstala bez tepelné izolace). Obdobnì pìnový polystyrén plovoucí v øídké zálivce mezi vnitøním stropem a vnìjím lodiovým stropním panelem obvykle nezajistil navrené svislé tepelnì izolaèní propojení obvodových stìn pod a nad tímto prùbìným stropem. Dalím pøíkladem je vodorovná spára s dlouhým nosem, který byl sputìn pøes strop a do nadpraí okna (nìkteré NKS a P1.11). Tento cca 30 cm vysoký nos mìl z konstrukèních dùvodù v sobì zabudovanou tepelnou izolaci, která mohla izolaènì pùsobit jen za pøedpokladu, e do vodorovné spáry za tuto tepelnou izolaci nebude zafukovat vnìjí vzduch to vak bylo od poèátku nemoné s ohledem na køíení spár (mezi panely i u okna), nastavování tìsnicích profilù a dokonce jejich rùznost (pásový ohýbaný profil u okna a kruhový dutinový mezi panely). Nedostatkem v tomto smìru bylo i zanedbávání dosaitelných technologických tolerancí pøi konstrukèním návrhu. Øeení oken bylo dáno typizací a jejich parametry sledovaly normativní dobové poadavky.
3.3. Tepelnì technické vady a poruchy zpùsobené provádìním Nedostatky ve výrobì panelù a v montái se nejvìtí mìrou podílejí na vzniku vech hlavních vyjmenovaných tepelnì technických vad a poruch. Nejèastìjí nedostatky jsou:
· nedodrení projektované objemové hmotnosti lehkých betonù, pouívaných v mnoha panelových soustavách pro výrobu jednovrstvých panelù; skuteèná objemová hmotnost je èasto výraznì vyí není výjimkou zvýení
20
Tepelnì technické vady a poruchy panelových budov
o 15 a 20 % a v dùsledku toho je také tepelný odpor takto vyrobeného a pouitého jednovrstvého panelu nií ne bylo navrhováno (pøíklady závislosti tepelné Materiál
vodivosti na objemové hmotnosti lehkých betonù jsou patrné z tabulky 7).
Souèinitel tepelné vodivosti l
Objemová hmotnost v suchém stavu rs [kg/m ]
[W/(m.K)]
1200
0,48
1300
0,52
1400
0,58
1500
0,64
1600
0,70
1700
0,78
700
0,29
800
0,31
900
0,36
1000
0,41
1100
0,48
1200
0,55
1300
0,64
1400
0,74
1700
1,30
1200
0,67
1400
0,76
1600
0,84
1800
0,93
1900
0,99
3
struskopemzobeton
keramzitbeton
kvárobeton
Tabulka 7 Závislost souèinitele tepelné vodivosti vybraných lehkých betonù na objemové hmotnosti · ve vrstvených panelech se skladbou elezobeton pìnový polystyren elezobeton nebyla dodrována homogenita tepelné izolace v ploe; desky pìnového polystyrénu se pøipravovaly v nevhodných rozmìrech, které neumoòovaly úplné vyskládání ploch, èasto se polystyrén vùbec vynechal, nepøesnosti rozmìrù a rùzné nahodilé skládání tepelnì izolaèních desek a nepøizpùsobení jejich tvaru výztui zpùsobovaly zatékání betonové smìsí nebo cementového mléka do prostorù, kde mìl být pìnový polystyrén, pouívaly se nevhodné odbedòovací prostøedky zpùsobujících pøi urychlování tvrdnutí betonu vyí teplotou degradaci pìnového polystyrenu, v lepím pøípadì jen lokální zmìnu jeho vlastností; tepelná izolace pìnový polystyrén nebyl na krajích panelù dotahován do projektem dané polohy
21
a vznikalo masivní betonové ebro tj. velmi výrazný tepelný most Skuteèná tvorba detailù pøi montái, pøedevím detailù u ostìní a parapetù, napojení jednotlivých panelových dílcù a napojení svislých a vodorovných konstrukcí neodpovídá pøedpokladùm podle projektového øeení. Osazovací spáry mezi okenním rámem a stìnou jsou obvykle vùèi pøilehlé místnosti témìø otevøené, parapet oken má obdobné tepelné mosty a tepelné vazby jako ostìní, èasto vak zvýraznìné nadbetonováním pøi vytváøení spádu pod budoucím parapetním plechem. Zcela bìná je netìsnost napojení jednotlivých dílcù mezi sebou, která jednak zvyuje spotøebu tepelné energie, a jednak je èastou pøíèinou dalí sekundární tepelnì technické vady (viz 3.4.).
OPET CZECH REPUBLIC OPET CR
Ve skuteèném provedení èasto chybí tepelná izolace po obvodì støechy i v patì atiky, co prohlubuje problém tepelného mostu a tepelné vazby v koutì pod støechou. Lodiové elezobetonové stropní desky èi stìny procházejí napøíè celým obvodovým plátìm bez pøeruení tepelnou izolací a tvoøí v nìm výrazné tepelné mosty. Tepelnì izolaèní kvalita panelových obvodových pláù vyrábìných a montovaných s uvedenými nedostatky proto kolísá (viz tab. 8) a ve skuteènosti bývá vdy nií ne kvalita prezentovaná v projektové dokumentaci. Obvodový plá
Ploché støení plátì se staly v dùsledku velkého rozsahu poruch neproblémovìjími konstrukcemi panelové výstavby. Zatékání plochými støechami zastiòuje tepelnì technické vady a poruchy støeních konstrukcí a navíc je jednou z hlavních pøíèin jejich výskytu nebo zvìtování. Zvýená vlhkost zpùsobená zatékáním negativnì ovlivòuje skuteèný tepelný odpor, èím jsou vytváøeny podmínky pro vznik vech uvedených tepelnì technických vad.
Tepelný odpor R
Souèinitel prostupu tepla U (k)
[m . K/ W]
[W / m2 . K]
kvárobeton 300 mm
0,30/0,36
2,16/1,91
keramzitbeton 300 mm
0,49/0,85
1,51/0,99
vrstvený elezobetonový panel
0,76/1,09
1,08/0,78
0,98/1,42
0,87/0,63
2
s 60 mm pìnového polystyrénu vrstvený elezobetonový panel s 80 mm pìnového polystyrénu
Tabulka 8 Kolísání tepelnì izolaèní kvality vybraných druhù panelových obvodových pláù Poznámka: Minimální tepelné odpory R a maximální souèinitele prostupu tepla U (k) odpovídají výraznému vlivu tepelných mostù v konstrukcích s nedokonale øeenými detaily a pro bìnou úroveò technologické káznì a technologických tolerancí pøi jejich provedení. Hodnoty nejsou v praxi neobvyklé. Existují vak i konstrukce s horími hodnotami charakteristik tepelnì izolaèní kvality. Maximální tepelné odpory R a minimální souèinitelé prostupu tepla U (k) odpovídají reálnému vlivu tepelných mostù s bìnì øeenými detaily a pro lepí úroveò technologické káznì a technologických tolerancí. Jsou v praxi èasté.
3.4. Tepelnì technické vady a poruchy zpùsobené uíváním Rùst plísní a vlhkost na vnitøním povrchu konstrukce jsou v mnoha pøípadech také zpùsobovány uíváním panelových budov. Hlavními pøíèinami jsou potom nadmìrnì pøeruované vytápìní, nedostateèné proudìní vnitøního vzduchu, pøíliné ochlazování konstrukcí, nadmìrná vlhkost vzduchu v místnosti a pulsující proudìní vnìjího chladného vzduchu pøi nadmìrné infiltraci. NADMÌRNÌ PØERUOVANÉ VYTÁPÌNÍ Pøi nadmìrném pøeruování vytápìní dochází k pøílinému poklesu vnitøní povrchové teploty konstrukce v dùsledku nesoubìného kolísání teploty vnitøního vzduchu a vnitøní povrchové teploty (délka zpodìní je dána akumulaèními vlastnostmi konstrukce). Èím delí otopná pøestávka a hlubí pokles teploty vnitøního vzduchu, tím lepí izolaèní vlastnosti musí mít konstrukce, aby nedolo k vadì nebo porue.
NEDOSTATEÈNÉ PROUDÌNÍ VNITØNÍHO VZDUCHU Nedostateèné proudìní vnitøního vzduchu podél obvodových konstrukcí, kdy se zvýí tepelný odpor pøi pøestupu tepla na vnitøní stranì konstrukce, co vede ke sníení vnitøní povrchové teploty konstrukce. Tento jev je významný pøi slabí tepelné izolaci obvodové konstrukce, kdy øád tepelného odporu obvodové konstrukce odpovídá øádu tepelného odporu pøi pøestupu tepla. K nedostateènému proudìní dochází pøi umístìní nábytku tìsnì k obvodovým stìnám, pøi pøeplnìní bytu nábytkem, pøi nadmìrném utìsnìní spár bez alternativního zajitìní výmìny vzduchu v místnosti apod. PØÍLINÉ OCHLAZOVÁNÍ KONSTRUKCÍ K neádoucím vlhkostním pomìrùm na vnitøním povrchu konstrukce vede také pøíliné ochlazování konstrukcí
22
Tepelnì technické vady a poruchy panelových budov
pøilehlých k prostorùm s poadovanou èi pøirozenì zajiovanou intenzivní výmìnou vnìjího vzduchu viz spíní skøínì. Neádoucí dùsledek je sice zpùsoben uíváním, nicménì se nejedná o chybu uivatele, ale o principiálnì patné øeení (spíní skøínì musí být izolované zevnitø a tìsnìné). NADMÌRNÁ VLHKOST VZDUCHU V MÍSTNOSTI Vzniká obvykle pøi nedostateèném vìtrání a/nebo pøi nadmìrných zdrojích vlhkosti. Hromadìní vlhkosti ve vzduchu je nejèastìji zpùsobeno dýcháním pøíli velkého poètu osob, nedostateènì odvìtrávanou vlhkostí pøi vaøení, vaøením bez poklic, pøíliným pìstováním rostlin s poadovanou bohatou zálivkou, pøíliným odparem z akvárií, odpaøovaèù a fontán, nedostateèným odvìtráváním koupelen pøi jejich dlouhodobém intenzivním uívání a volným vytékáním odpadu z praèek a myèek do van nebo umyvadel. Obvodové konstrukce panelových bytù (kromì koupelny) jsou dosud bìnì dimenzovány na návrhovou relativní vlhkost vnitøního vzduchu 60 %. Pøekroèení definovaných kritických vlhkostí vzduchu mùe být pro stavební konstrukce nebezpeèné vznikají tak podmínky pro kondenzaci i pøi kvalitních obvodových konstrukcích (jejich vnitøní povrchová teplota nemùe být bezpeènì nad zvýenou teplotou rosného bodu tab. 9).
PULSUJÍCÍ PROUDÌNÍ VNÌJÍHO CHLADNÉHO VZDUCHU PØI NADMÌRNÉ INFILTRACI Podél vnitøního povrchu konstrukce proudí vnìjí chladný vzduch. Povrch stìny se tak ochlazuje. Tepelnì technické vady nebo poruchy pak vznikají zejména na odvrácené stranì podchlazené neizolované vnitøní konstrukce, kde dochází ke kontaktu chladnìjího povrchu konstrukce s vlhkým teplým vnitøním vzduchem. Na pøilehlé stranì konstrukce dojde k obdobnému dìji pøi pøeruení èi zmìnì intenzity proudìní Tento jev jako dùsledek netìsnosti oken se vyskytuje pøi trvalém otevøení ventilaèních køídel oken, napøíklad v lonicích.
Relativní vlhkost vzduchu v místnosti pøi teplotì 20 °C [%]
Teplota rosného bodu [°C]
80
16,4
70
14,4
60
12,0
Tabulka 9 Teplota rosného bodu v závislosti na relativní vlhkosti
3.5. Tepelnì technické vady a poruchy zpùsobené údrbou Tepelnì technické vady a poruchy se bìnou údrbou neodstraòují. Na druhé stranì vak mùe být nevhodnì provádìná údrba pøíèinou jejich vzniku. Typickou nevhodnou údrbou je nanáení stále dalích vrstev hydroizolace pro vylouèení zatékání støech bez ohledu na celkový difuzní odpor vech hydroizolaèních vrstev. Zvyováním celkového difuzního odporu vzniká vìtí monost kondenzace vodních par v jednopláových støechách, a tím i zvyování vlhkosti uvnitø konstrukce støechy. Následnì mùe docházet ke vem dalím tepelnì technickým vadám a poruchám.
23
Obdobnì se chovají i obvodové stìny opatøené pøi údrbì nevhodnou difuznì nepropustnou povrchovou úpravou. Dalím nevhodným údrbovým opatøením jsou neúplné opravy spár mezi vnìjími panely v pøípadì, kdy spára je otevøená na vnitøním povrchu. Pokud se spára novì utìsní jen na svém vnìjím povrchu, vzduch z interiéru do ní proniká, dochází ke kondenzaci vodní páry pod novým utìsnìním a k zpìtnému zatékání zkondenzované vody do bytu.
OPET CZECH REPUBLIC OPET CR
4. ENERGETICKÉ DÙSLEDKY OBVYKLÝCH STAVEBNÍCH VAD Obvyklé tepelnì technické vady a poruchy zvyují spotøebu energie na vytápìní zásadnì tøemi zpùsoby: · zhorením tepelnì izolaèních vlastností stavebních materiálù, · navýeným vedením tepla tepelnými mosty, · navýeným proudìním tepla vzduchovou prùvzduností. Zvýená spotøeba energie na vytápìní oproti pøedpokládané potøebì energie oèekávané pøi návrhu má za následek jednak patné dimenzovaní otopných ploch a zdrojù tepla, s rizikem sníené tepelné pohody v domech v chladných mìsících roku, jednak nadbyteèné èerpání energetických zdrojù se vemi s tím svázanými environ-mentálními dùsledky (vyèerpávaní omezených zásob fosilních paliv, zvyování zátìe ivotního prostøedí zneèiujícími látkami, pøispívání k nutnosti budování dalích zdrojù tepla). Odstraòování stavebních tepelnì technických vad a poruch má naopak za následek výraznou úsporu tepla na vytápìní stávajících budov, se sníením vech výe popsaných environmentálních dùsledkù. Poznámka V publikaci se v souladu s ÈSN EN 832 pouívá termín potøeba pro tepelnou energii stanovenou výpoètem, tedy hodnotu obvykle návrhovou. Termín spotøeba je vyhrazen pro tepelnou energii zjitìnou mìøením skuteènosti. Odchylnì je to u vyhláky MPO è. 291/2001 Sb., kde je proti tìmto zvyklostem nesystémovì pouit termín spotøeba pro návrhovou hodnotu.
Tepelnì technické vady a poruchy jsou zjiovány jako charakteristická souèást pùvodního øeení panelových budov, paradoxnì vak nìkdy vznikají nové vady a poruchy jako dùsledek nekvalitnì navrené a provedené sanace. A) ZHORENÍ TEPELNÌ IZOLAÈNÍCH VLASTNOSTÍ STAVEBNÍCH MATERIÁLÙ Tepelnì izolaèní vlastnosti jsou zcela bìnì ovlivòovány jejich vlhkostí v zabudovaném stavu a stárnutím. Toto pùsobení musí být zahrnuto pøi zpracování výsledkù laboratorních zkouek pro potøeby navrhování. Nezohlednìní zmìn tepelnì izolaèních vlastností pro reálné podmínky pøi zabudování stavebních materiálù do konstrukcí a do uívané budovy, popø. jejich nedostateèné zohlednìní èi chybné pøedpoklady pøi jejich zohlednìní, mají za následek chybná oèekávání tepelnì izolaèních vlastností konstrukcí a tudí i patnou pøedpovìï potøeby energie na vytápìní. Pøi navrhování se pouívá souèinitel tepelné vodivosti l zpracovaný ve dvou úrovních:
· deklarovaný souèinitel tepelné vodivosti ldec, který odpovídá dosud dle ÈSN uívané charakteristické hodnotì lk; zohledòuje hygroskopický obsah vlhkosti za laboratorních podmínek (podobných bìným podmínkám vnitøního prostøedí pøi uívání v bìném provozu, uívá se proto pro vnitøní konstrukce) a zároveò i zmìnu tepelné vodivosti pøi stárnutí materiálu, · návrhový souèinitel tepelné vodivosti ldesign, který odpovídá dosud dle ÈSN uívané výpoètové hodnotì lp; zohledòuje pravdìpodobné zvlhnutí materiálu v obvodové konstrukci nad úroveò deklarované hodnoty. Návrhové hodnoty tepelné vodivosti jsou prakticky vdy vyí (ménì pøíznivé) ne hodnoty deklarované. Mohou se mìnit pøi zmìnì uívání prostoru spojené se zmìnou jeho vlhkostního reimu. Pøi zkouení také bývá zjiována hodnota souèinitele tepelné vodivosti v suchém stavu, která má význam zejména pøi porovnání výrobkù pøi jejich certifikaci. Pro navrhování se vak v ÈR nepouívá. V nìkterých zemích EU (a døíve i u nás) se pouívala tato hodnota jako základ ke stanovení deklarovaných a návrhových hodnot pomocí rùzných pøípoètù. To je jednoduché, elegantní a velmi nepøesné (zejména proto, e nárùst tepelné vodivosti je výraznì odliný pro kadou skupinu materiálù, nìkdy vyboèuje i pro výjimeèný materiál dané skupiny). Proto se postupnì pøechází v Evropì na model, uívaný ji øadu desetiletí v ÈR, kdy se deklarovaná hodnota souèinitele tepelné vodivosti ldec stanovuje pøímým mìøením a teprve návrhová hodnota ldesign se dopoèítá. Stanovení deklarované hodnoty ze suché hodnoty pøibliným zahrnutím vlivu vlhkosti je pak v ÈR povaováno za pouze orientaèní. Jeho podmínkou je znalost charakteristického vlivu vlhkosti pro daný materiál nebo jemu podobný. Zhorení tepelné vodivosti s vlhkostí se promítne ve zvýení souèinitele prostupu tepla U a jeho prostøednictvím ve zvýení mìrné ztráty prostupem tepla HT a následnì ve zvýení mìrné potøeby (spotøeby) energie na vytápìní eV. Pøi zjiování skuteèných vlastností stávajících budov má proto znalost vlhkosti zabudovaných materiálù a monosti jejich ovlivnìní v tomto smìru znaèný význam. Pro praxi platí, e výhodnìjí jsou materiály málo nasákavé, u kterých se obvykle zmìna tepelné vodivosti v reálných vlhkostních podmínkách pøíli neprojeví. Zároveò je zøejmé, e je vdy výhodné navrhovat stavební konstrukce a následnì i jejich sanace tak, aby v nich nebo na jejich povrchu nedocházelo ke kondenzaci vodní páry
24
Tepelnì technické vady a poruchy panelových budov
(a tudí v nejchladnìjích mìsících k vlhkostnímu zhorení tepelnì izolaèních vlastností zabudovaných materiálù), popø. aby byla kondenzace vodní páry v konstrukce omezena na co nejnií míru. Vhodným návrhem sanace lze sníit kondenzaci vlhkosti v konstrukci a tím nezanedbatelnì zlepit vlastnosti její pùvodní skladby. Vlhkost mùe být do materiálù v konstrukci také dopravena proudìním vlhkého vzduchu. Dochází k tomu v zimních mìsících pøi proudìní vnitøního vlhkého vzduchu napøíè konstrukcí pøi její netìsnosti to je pøípad zejména montovaných konstrukcí bez souvislé vrstvy (napø. lehké støechy), nebo patnì tìsnìných spár jak mezi panely navzájem tak èasto v osazení okenních a dveøních rámù). Vnìjí vzduná vlhkost mùe být do konstrukce vnesena v letních a pøechodných obdobích, zejména není-li opatøena paropropustnou vìtrnou bariérou na vnìjí stranì to je èasto pøípad materiálù pøilehlých k otevøené vzduchové vrstvì. Tìmto pøíèinám zvýené vlhkosti je nejlépe pøedcházet vhodným návrhem a správným provedením. Øeení následkù je obvykle obtínìjí. Vlhkost mùe být vnesena do stavební konstrukce patnou ochranou materiálù pøed srákami pøed, pøi a bezprostøednì po jejich zabudování. Balení materiálù pøitom mùe mít jak úèinek pøíznivý (ochrana materiálù na volné skládce), tak nepøíznivý (neumoòuje vysychání výrobní èi jinak vnesené vlhkosti a nechrání materiály pøi a po jejich zabudování). Výhodná je hydrofobizace nìkterých materiálù, která má právì v tìchto kritických momentech význam. Poslední dùleitá pøíèina zvýené vlhkosti materiálù v konstrukcích panelových budov je proniknutí srákové vody, zemní vlhkosti èi snìhu do konstrukce. To je havárie sama o sobì. B) NAVÝENÉ VEDENÍ TEPLA TEPELNÝMI MOSTY Tepelné mosty ve stavebních konstrukcích se pro lepí rozbor rozdìlují podle rùzných klíèù v literatuøe i v EN je nejèastìji uplatnìno dìlení podle zpùsobu jejich vzniku na: · geometrické, napøíklad roh tvoøený jedním typem konstrukce, odskok tepelné izolace, apod. · konstrukèní, napøíklad sloupy prostupující skrz podhled, konzoly balkónù a markýz, b. stìny a stropy procházející obvodovými izolovanými stìnami u lodií, apod. · systematické, napøíklad nosný rot, distanèní prvky dvoupláové støechy, spojovací prvky ve vrstvených stìnách, apod. · konvektivní, napøíklad dutiny ve stavebních konstrukcích s výraznìjím proudìním mezi vnitøní a vnìjí èástí konstrukce, tepelná izolace promývaná chladným vnìjím vzduchem z otevøené vzduchové vrstvy v odvìtrané støee èi stìnì (nejedná se tedy o skuteèné tepelné mosty, nicménì tyto vlivy jsou snadno popsatelné obdobnými výpoèty jako tepelné mosty, proto se mezi nì z praktických dùvodù a s vìdomou nepøesností øadí),
25
· vzduchové netìsnosti (vzduchová prùvzdunost), napøíklad trhliny a spáry v montovaných konstrukcích, které lze obdobnì jako v pøedchozím pøípadì popsat podobnì jako tepelné mosty, pøestoe se o tepelné mosty vlastnì nejedná viz bod c. Uvedené èlenìní je vhodné pro systematické zkoumaní jednotlivých typù tepelných mostù, popø. jejich vlivu na nejnií vnitøní povrchovou teplotu. Podle prostorového pùsobení se tepelné mosty dìlí na: · lineární (pásové), které lze popsat dvourozmìrným teplotním polem, · bodové, které nelze popsat dvourozmìrným teplotním polem, · ostatní, které lze vdy rozloit na dva pøedchozí typy. Toto èlenìní je praktické pro výpoètové rozliení pøi øeení teplotních polí. Lineární tepelné mosty se snáze stanoví dvourozmìrným teplotním polem a pro zahrnutí jejich energetického pùsobení musíme jetì znát jejich délku v rámci konstrukce èi budovy. Bodové tepelné mosty vyadují ke stanovení trojrozmìrné (prostorové) teplotní pole a pro zahrnutí jejich energetického pùsobení musíme znát jejich poèet. Výpoètové metody podle ÈSN EN jsou orientovány na toto rozliení. Podle systémového uplatnìní tepelných mostù v rámci energetického hodnocení budovy lze tepelné mosty dìlit na: · tepelné mosty v konstrukci, nìkdy té zúenì jen tepelné mosty, které ovlivòují souèinitel prostupu tepla U jednotlivé stavební konstrukce nebo stavebního dílce a které by mìly být souèástí urèení vlastností tìchto prvkù pøi jejich certifikaci, · tepelné vazby, v souladu s teorií systémù pojmenování pro speciální tepelné mosty vzniklé odliným tokem tepla na rozhraní mezi dvìma a více konstrukcemi, které tìko mohou být pøisouzeny k vlastnosti jedné ze dvou nebo více pøilehlých konstrukcí. Tyto speciální tepelné mosty se podle pøejatých EN nezahrnují do výpoètu vlastností jednotlivých konstrukcí a vstupují a do stanovení mìrné potøeby tepla prostupem HT, prostøednictvím samostatného pøiètení vlivu vech tìchto tepelných vazeb v rámci hodnocené budovy (ucelené èásti budovy). Døíve se v pøíloze C2 v ÈSN 73 0540-4:1994 tyto tepelné vazby zhrnovaly navýením souèinitele prostupu tepla U (døíve k) na souèinitel prostupu tepla zabudované konstrukce Up (døíve kp), tedy také a po hodnocení jednotlivé konstrukce. Dùvodem tohoto ménì pøirozeného výpoètového modelu byla snaha o zahrnutí uvedených speciálních tepelných mostù na rozhraní mezi konstrukcemi (napø. okenní ostìní) v rámci tradièního výpoètového modelu pro stanovení potøeby (spotøeby) tepla na vytápìní, daného ji hotovou normou ÈSN 06 0210:1994. Toto èlenìní plnì koresponduje se stanovením mìrné ztráty prostupem tepla HT, která podle ÈSN EN ISO 13789
OPET CZECH REPUBLIC OPET CR
(a následnì ÈSN EN 832) plnì zahrnuje energetický vliv tepelných mostù a tepelných vazeb do energetické bilance budovy základním vztahem
yk × lk) + Scj HT = S(Ai × Ui × bi) + S(y
kde
Ui
(4.1)
je souèinitel prostupu tepla i-té konstrukce, který v sobì zahrnuje tepelné mosty v konstrukci obsaené, lineární èinitel prostupu tepla k-té lineární tepelné vazby mezi konstrukcemi o délce lk, bodový èinitel prostupu tepla j-té bodové tepelné vazby mezi konstrukcemi, plocha i-té konstrukce, èinitel teplotní redukce i-té konstrukce.
yk cj Ai bi
Pro hodnocení energetického pùsobení vech tepelných mostù v rámci budovy je tedy èlenìní na tepelné mosty a tepelné vazby výhodné i praktické, nebo umoòuje jednoznaènost pøi komunikaci o vypoètených hodnotách v energetické bilanci. Uvedené èlenìní se uívá ji od roku 1994 v platné ÈSN a navrhuje se jeho zachování i v pøipravované revizi ÈSN 73 0540-4:2002 Tepelná ochrana budov - Èást 4: Výpoètové metody. Je pøitom zøejmé, e vechna ostatní výe uvedená èlenìní lze uplatnit jak u tepelných mostù, tak u tepelných vazeb. C) NAVÝENÉ PROUDÌNÍ TEPLA VZDUCHOVOU PRÙVZDUNOSTÍ Toto navýení je i vlivem malých trhlin pøekvapivì vysoké. Uvedený vliv se obvykle popisuje nepøesnì, nicménì velmi prakticky, jako speciální druh tepelného mostu (viz bod b).
4.1. Metodika hodnocení energetických dùsledkù tepelných mostù v konstrukci Nositelem energetických dùsledkù tepelných mostù v konstrukci je podle základního vztahu (4.1) souèinitel prostupu tepla U. Pro stanovení souèinitele prostupu tepla U nestejnorodé stavební konstrukce (tj. konstrukce s tepel-
nými mosty) se pouívají rùzné metody, které se lií jak pracností a nároèností na výpoèetní techniku, tak výslednou pøesností.
4.1.1. Pøibliný výpoèet podle ÈSN EN ISO 6946:1998 Souèinitel prostupu tepla U se stanoví jako pøevrácená hodnota odporu pøi prostupu tepla RT ze známého vztahu U=
1 RT
(4.2)
Odpor pøi prostupu tepla nestejnorodé konstrukce se hledá uprostøed mezi horní a dolní mezí odporù pøi prostupu tepla vztahem RT¢+ RT¢¢ 2
RT =
kde
1 RT¢
RT¢
=
(4.3)
je horní mez odporu pøi prostupu tepla, stanovená za pøedpokladu jednorozmìrných tepelných tokù kolmých na povrchy konstrukce ze vztahu fa fb fq + +.......+ RTa RTb RTq
fa = Aa/A
fb, fq jsou pomìrné plochy jednotlivých výsekù konstrukce, RT¢¢ dolní mez odporu pøi prostupu tepla, stanovená za pøedpokladu, e vechny roviny rovnobìné s povrchy konstrukce jsou izotermní, ze vztahu RT¢¢ = Rsi + RT1 + RT2 +
.. + RTn + Rse
(4.5)
pøièem RT1 a RTn jsou tepelné odpory jednotlivých vrstev, kde pro nestejnorodé vrstvy se jejich tepelný odpor Rj stanoví ze vztahu 1 Rj
=
fa + Raj
fb +.......+ Rbj
fq Rqj
Podrobnìji viz uvedená evropská norma. (4.4)
26
(4.6)
Tepelnì technické vady a poruchy panelových budov
4.1.2. Pøibliný výpoèet podle Fokina v ÈSN 73 0540-4:1994 Horní mez je zde stanovená odlinì od výpoètu podle ÈSN EN ISO 6946. Reaguje s vìtí odchylkou na konstrukce s výraznì vodivými prùbìnými tepelnými mosty, jejich výsek má Rk ® 0. R´´ dolní mez tepelného odporu konstrukce (v ÈSN 73 0540-4 je znaèena RI a nazývána teplený odpor konstrukce z vrstev kolmých na tepelný tok), stanovená za pøedpokladu, e vechny roviny rovnobìné s povrchy konstrukce jsou izotermní, ze vztahu
Tento výpoèet je ji od roku 1964 pouíván v tepelnì technické ÈSN 73 0540. Základní mylenka této starí metody je obdobná jako v novém evropském výpoètu podle 4.1.1 tepelný odpor se hledá v rozmezí mezi dvìmi fyzikálními extrémy. Dosud nebyla provedena dostateèná analýza korelace obou pøibliných výpoètù a jejich vztah k pøesnìjím metodám, proto se ponechává k uívání i tato pùvodní výpoètová metoda. Souèinitel prostupu tepla U se stanoví opìt ze vztahu (4.2), kde odpor pøi prostupu tepla se urèí vztahem RT = Rsi + R + Rse
(4.7)
Rsi, Rse jsou odpory pøi pøestupu tepla na vnitøní a vnìjí stranì konstrukce, R tepelný odpor konstrukce. Tepelný odpor konstrukce R se hledá mezi horní a dolní mezí tepelných odporù, blíe k dolní mezi. Pokud se výpoèet formálnì pøevede do tvaru, který uívá postup podle ÈSN EN ISO 6946, pak lze známý vztah psát v mírnì upraveném tvaru R¢+ 2R¢¢ 3
R= kde
R´
1 R¢
=
fb Rb
+.......+
fq Rq
(4.10)
pøièem R1 a Rn jsou tepelné odpory jednotlivých vrstev, kde pro nestejnorodé vrstvy s ekvivalentním souèinitelem tepelné vodivost lj,ev a s tepelným odporem této vrstvy Rj platí vztah
ldec = lja fa + ljb fb +
.. + ljq fq
(4.8)
je horní mez tepelného odporu konstrukce (v ÈSN 73 0540-4 je znaèena RII a nazývána teplený odpor konstrukce z výsekù rovnobìných s tepelným tokem), stanovená za pøedpokladu jednorozmìrných tepelných tokù kolmých na povrchy konstrukce ze vztahu fa + Ra
R´´ = R1 + R2 +
.. + Rn
(4.11)
co po vydìlení rovnice tloukou sledované vrstvy dj lze psát ve tvaru 1 Rj
=
fa + Raj
fb +.......+ Rbj
fq Rqj
(4.12)
Dolní mez je tedy prokazatelnì shodná se stanovením podle ÈSN EN ISO 6946. Podrobnìji k výpoètu touto metodou viz ÈSN 73 0540-4 a starí èeská odborná literatura.
(4.9)
4.1.3. Výpoèet metodou charakteristického výseku Pokud lze celou konstrukci popsat pravidelnì se opakujícími charakteristickými výseky, pak souèinitel prostupu tepla celé konstrukce odpovídá souèiniteli prostupu tepla charakteristického výseku. Souèinitel prostupu tepla U celé konstrukce se stanoví z øeení teplotního pole jediného charakteristického výseku ze vztahu U=
Q ai - Q sim Ri (Q ai - Q e)
(4.13)
27
kde
Q sim
je prùmìrná vnitøní povrchová teplota, stanovená øeením teplotního pole sledovaného charakteristického výseku pro odpor pøi pøestupu tepla na vnitøní stranì Ri, teplotu vnitøního vzduchu Q ai a teplotu venkovního vzduchu Q ae. Za opakující se výseky lze povaovat i výseky symetrické podle své hranièní roviny. V praxi se metoda uívá u konstrukcí sloených z vìtího poètu charakteristických meních výsekù.
OPET CZECH REPUBLIC OPET CR
Touto metodou vak lze poèítat najednou i celou konstrukci, kterou pak povaujeme za jediný výsek. Aplikace metody na celou konstrukci vnímanou jako jeden výsek
vak klade zvýené nároky na kapacitu výpoèetní techniky (jetì nedávno v praxi nemyslitelné) a ztrácí se tím vtip zjednoduení.
4.1.4. Výpoèet metodou charakteristických tepelných mostù Opakují-li se v konstrukci jednotlivé tepelné mosty, které jsou navzájem dostateènì vzdálené (obvykle staèí vzdálenost vìtí ne 15 cm, aby se tepelné mosty chovaly z hlediska prostupu tepla nezávisle), pak lze souèinitel prostupu tepla U celé konstrukce s tìmito tepelnými mosty sloit ze souèinitele prostupu tepla Uid ideální konstrukce bez tepelných mostù a ze zvýení souèinitele prostupu tepla vlivem tepelných mostù DUTM , tedy U = Uid + DUTM kde
(4.14)
DUTM zvýení souèinitele prostupu tepla vlivem tepelných mostù, které se stanoví souètem dílèích vlivù vech jednotlivých tepelných mostù prostøednictvím jejich lineárních èi bodových èinitelù prostupu tepla ze vztahu
DUTM = Yk
SY
klk + S c j A
(4.15)
lineární èinitel prostupu tepla k-tého lineárního tepelného mostu v konstrukci o délce lk; souèet jejich vlivù musí vyjadøovat vliv vech lineárních tepelných mostù v konstrukci,
cj
bodový èinitel prostupu tepla j- tého bodového tepelného mostu v konstrukci; souèet jejich vlivù musí vyjadøovat vliv vech bodových tepelných mostù v konstrukci, A plocha celé konstrukce. Pokud se tepelné mosty opakují, pak se souhrnný úèinek stejných tepelných mostù získá vynásobením úèinku jednoho tepelného mostu jejich poètem. V praxi se metoda uívá u konstrukcí sloených z vìtího
poètu charakteristických tepelných mostù, které se v konstrukci opakují, jako napø. spojovací výztu a betonová ebra èi poloebra ve vrstvených panelech s tepelnì izolaèní vrstvou z pìnového polystyrénu. Pro urèitý typ konstrukce mohou být øeením teplotních polí zpracovány katalogy lineárních a bodových èinitelù prostupu tepla jejich charakteristických tepelných mostù. Pøi pouití tìchto katalogù je pak výpoèet ze vztahù (4.14) a (4.15) velmi snadný. Pokud nìkterý charakteristický tepelný most není v katalogu obsaen, pak je nejlépe jej stanovit øeením teplotního pole podle platných ÈSN EN. Výjimeènì se mùe vliv charakteristického tepelného mostu stanovit pøiblinì zpìtným výpoètem ze souèinitele prostupu tepla U stanoveného pøiblinou metodou podle 4.1.1 nebo 4.1.2 pro výsek konstrukce s tímto charakteristickým tepelným mostem. Tento postup je pøípustný pouze v pøípadech, v nich dávají pøibliné výpoètové metody podle 4.1.1 nebo 4.1.2 výsledky s velmi malou chybou. Pro lineární tepelný most o délce lk ve výseku konstrukce o ploe Ak jeho souèinitel prostupu tepla je Uk se pak lineární èinitel prostupu tepla Yk stanoví pøiblinì ze vztahu Ak (Uk - Uid) Ik
Yk =
(4.16)
a pro bodový tepelný most z výseku konstrukce o ploe Aj jeho souèinitel prostupu tepla je Uj se pak bodový èinitel prostupu tepla cj stanoví pøiblinì ze vztahu
(4.17)
cj = Aj (Uj - Uid)
4.1.5. Pøibliný výpoèet s ekvivalentním souèinitelem tepelné vodivosti lev Pro opakující se, nepøíli odliné konstrukce s tepelnými mosty je moné pøisoudit celý úèinek tepelných mostù jen jedné z vrstev ideální skladby konstrukce, nejlépe tepelnì izolaèní vrstvì. Takto zvýený ekvivalentní souèinitel tepelné vodivosti lev zvolené vrstvy o tlouce diz, pùvodnì se souèinitelem prostupu tepla materiálu liz, se pak stanoví ze vztahu
1
lev kde
=
RT + RTid + diz
RT, RTid
1
liz
(4.18)
jsou odpory pøi prostupu tepla konstrukce s tepelnými mosty a konstrukce bez tepelných mostù (ideální konstrukce). Výhodou tohoto postupu je monost vyuití ji døíve zjitìných ekvivalentních souèinitelù tepelné vodivosti lev
28
Tepelnì technické vady a poruchy panelových budov
pro bìné konstrukce ve standardních výpoètech pro jednotlivé konstrukce s vrstvami pouze za sebou, tak jak je nabízejí komerèní výpoètové programy, tedy velmi jednoduchý výpoèet. Riziko uvedeného postupu je ve zmìnì ekvivalentního souèinitele tepelné vodivosti lev pøi zmìnì tlouky tepelnì
izolaèní vrstvy známé hodnoty tedy platí jen pro konstrukce s tloukami vrstev, které byly pouity pøi odvození. U konstrukcí s výraznì zvýenými tepelnými izolacemi (napøíklad pro domy s nízkou spotøebou energie) se pouitím ekvivalentních hodnot známých z bìných konstrukcí mùeme dopustit závaných chyb.
4.1.6. Pøibliný výpoèet s odhadem zvýení souèinitele prostupu tepla DUTM Tento postup je vhodný pro nejjednoduí hrubý odhad zhorení vlastnosti konstrukce vlivem tepelných mostù v ní obsaených, kdy odhadnutý vliv tepelných mostù se pøièítá podle vztahu (4.14). Uvedené pøièítání vlivu tepelných mostù je vhodné pro vìtinu souèasných konstrukcí a nutné pro konstrukce navrhované pro budovy s nízkou spotøebou tepla na vytápìní, u kterých jsou souèinitele prostupu tepla U nií ne doporuèené. Nahrazuje se tím dosud pùvodnì pouívaný zpùsob navýení souèinitele prostupu tepla násobkem (napø. násobek 1,1 znamenal zvýení souèinitele prostupu tepla o 10 %), které u souèasných velmi nízkých souèinitelù prostupu tepla dává nereálnì nízké hodnoty zhorení
vlastnosti vlivem tepelných mostù. Správnost uvedeného pøístupu potvrzuje i uívaná metoda charakteristických tepelných mostù v 4.1.4, kterou lze dokázat, e zvýení souèinitele prostupu tepla DUTM vlivem urèitých tepelných mostù se i pøi výrazných zmìnách tlouky tepelné izolace pøíli nemìní (násobek se vak mìní znaènì). Opìt platí, e uvedeným postupem lze získat tím pøesnìjí výsledky, èím podrobnìji známe tento vliv z pøesnìjích výpoètových metod.
Základní odhady se obvykle pohybují takto: · konstrukce témìø bez tepelných mostù . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DUTM · konstrukce s mírnými tepelnými mosty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DUTM · konstrukce s bìnými tepelnými mosty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DUTM · konstrukce s výraznými tepelnými mosty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DUTM Z uvedeného lze zároveò odvodit závìr, e pro konstrukce s velmi nízkými hodnotami souèinitelù prostupu tepla ji nelze vliv tepelných mostù tolerovat, nebo je pro nì zcela zásadní, více ne srovnatelný s vlivem navyované tlouky tepelné izolace. Pro konkrétní typ konstrukce lze pøesnìjími výpoètovými postupy odvodit obdobnou stupnici, která zohlední jak
= = = >
0,02 W/(m2.K) 0,05 W/(m2.K) 0,10 W/(m2.K) 0,20 W/(m2.K)
dùsledky horího konstrukèního návrhu, tak dùsledky nií technologické káznì pøi provedení konstrukce. Tento postup je nejménì pracný, dává vak pozoruhodnì dobrou pøedstavu o vlivu tepelných mostù v dobøe izolované konstrukci. Proto se uívá ve vyhlákách rùzných zemí pro smìrný odhad vlivu teplených mostù.
4.2. Metodika hodnocení energetických dùsledkù tepelných vazeb Nositelem energetických dùsledkù tepelných vazeb mezi konstrukcemi jsou podle základního vztahu (4.1) lineární èinitele prostupu tepla y k a bodové èinitele prostupu tepla cj. Pro stanovení lineárních a bodových èinitelù prostupu tepla tepelných vazeb mezi stavebními konstrukcemi se
29
pouívají rùzné kombinace metod vycházejících z výpoètového øeení teplotních polí. Obvykle nelze pouít pøibliné metody, jak tomu bylo u tepelných mostù v konstrukci.
OPET CZECH REPUBLIC OPET CR
4.2.1. Výpoèet vlivu tepelných vazeb na základì øeení teplotních polí Jedná se o standardní postup, velmi dobøe a podrobnì popsaný v ÈSN EN ISO 10211-1 a 2, pro výplnì otvorù v ÈSN EN ISO 10077-1 a 2 a pro tepelné vazby na rozhraní konstrukcí se zemnou v ÈSN EN ISO 13370. Lineární èinitel prostupu tepla y k lineární tepelné vazby, která obvykle vzniká na prùseènici mezi dvìmi a více uvaovanými konstrukcemi se stanoví z øeení dvourozmìrného (2-D) teplotního pole vztahem
y k = L2D - S Uj lj kde
(4.19)
L2D
je lineární tepelná propustnost získaná 2-D výpoètem pøíèného øezu spojením mezi konstrukcemi, Uj souèinitele prostupu tepla j-té ploné konstrukce pøiléhající k rozhraní, stanovené ze skladby a okrajových podmínek, které byly uvaovány pøi øeení teplotního pole, lj délka j-té ploné konstrukce v geometrickém modelu, podél které platí hodnota Uj. Ke stanovení kadého lineárního èinitele prostupu tepla postaèí øeení jednoho 2-D teplotního pole, co je rozsah bìný pøi podrobnìjích hodnoceních. Bodový èinitel prostupu tepla cj bodové tepelné vazby mezi konstrukcemi, která obvykle vzniká v prùseèíku tøí a více
uvaovaných konstrukcí, se stanoví z øeení prostorového (3-D) teplotního pole vztahem
y k = L3D - S Uj Aj - S y k Ik kde
(4.20)
L3D
je prostorová tepelná propustnost získaná 3-D výpoètem trojrozmìrného geometrického modelu spojení mezi tøemi a více konstrukcemi, Uj souèinitel prostupu tepla j-té ploné konstrukce pøiléhající k rozhraní, stanovený ze skladby a okrajových podmínek, které byly uvaovány pøi øeení teplotního pole, Aj plocha j-té ploné konstrukce v geometrickém modelu, podél které platí hodnota Uj, y k lineární èinitel prostupu tepla k-té lineární tepelné vazby mezi plonými konstrukcemi v geometrickém modelu, stanovený podle (4.19), Ik délka k-té lineární tepelné vazby v geometrickém modelu. Uvedený výpoèet je pomìrnì pracný. Ke stanovení jednoho bodového èinitele prostupu tepla je tøeba øeit jak 3-D teplotní pole celého geometrického modelu, tak nejménì tøi jednotlivá odpovídající 2-D teplotní pole pro lineární tepelné vazby v modelu obsaené.
4.2.2. Stanovení vlivu tepelných vazeb z katalogù S ohledem na pracnost byly pro bìné typy tepelných vazeb mezi konstrukcemi vypracovány rozsáhlé katalogy, ve kterých lze nalézt tabelované lineární èinitele prostupu tepla y k. Základní tepelné vazby jsou uvedeny v ÈSN EN ISO 14683, podle které lze stanovit orientaèní hodnoty
lineárních èinitelù prostupu tepla y k. Zároveò jsou v této normì uvedeny nìkteré zjednoduené výpoètové postupy. Pro dalí konstrukce lze hodnoty najít v nyní ji obsáhlé odborné literatuøe.
4.2.3. Odhad zvýením mìrné ztráty prostupem tepla DHTV Souhrnný vliv vech tepelných vazeb v rámci budovy lze odhadnout pomocí zvýení mìrné ztráty prostupem tepla DHTV, kdy vztah (4.1) se upraví do tvaru
HT = S(Ai × Ui × bi) + DHTV
(4.21)
Základní odhady DHTV se obvykle pohybují takto: · budova typová èi opakovaná s mírnými tepelnými vazbami . . . . . . . . . . . . DHTV = 0,05×A W/K · budova s bìnou úrovní tepelných vazeb mezi konstrukcemi . . . . . . . . . DHTV = 0,10×A W/K · budova s výraznými tepelnými vazbami mezi konstrukcemi . . . . . . . . . . . DHTV > 0,20×A W/K Z uvedeného lze zároveò odvodit závìr, e pro budovy s velmi nízkou spotøebou tepla je vliv tepelných vazeb významnou slokou energetické bilance.
Pro konkrétní typové øeení budov lze pøesnìjími výpoètovými postupy prokázat, e po optimalizaci detailù spojù stavebních konstrukcí platí pøíznivìjí stupnice.
30
Tepelnì technické vady a poruchy panelových budov
Tento postup je nejménì pracný a dává velmi dobrou pøedstavu o vlivu tepelných vazeb v budovách. Proto se
uívá ve vyhlákách rùzných zemí pro smìrný odhad souhrnného vlivu teplených vazeb mezi konstrukcemi.
4.3. Výsledky hodnocení stavu v ÈR Panelová výstavba v ÈR se vyznaèuje konstrukcemi výraznými tepelnými mosty v konstrukcích spolu s výraznými tepelnými vazbami mezi konstrukcemi. Proto panelové bytové domy, které by podle projektové dokumentace mìly dosahovat spotøebu energie podle ÈSN 73 0540:1977 nií ne 9,3 MWh/(200m3,rok) ve skuteènosti vykázaly spotøebu (po pøepoètu na normové podmínky) od 16 do 21 MWh/(200m3,rok). To bylo dáno tím, e tepelné mosty ve stavebních konstrukcích èasto zvyovaly souèinitel prostupu tepla o DUTM » 0,25 a 0,35 W/(m2.K), v prùmìru DUTM » 0,30 W/(m2.K). Pøitom bylo prokázáno, e pøi reálné optimalizaci konstrukèního a technologického øeení jednotlivých obvodových konstrukcí lze docílit zvýení souèinitele prostupu tepla vlivem tepelných mostù jen o DUTM » 0,05 W/(m2.K). Obdobnì u tepelných vazeb mezi konstrukcemi byla shledána monost jejich reálné optimalizace na úroveò cca DHTV » 0,05×A W/K, skuteènost vak byla nejménì 4× vyí, tedy nejménì DHTV » 0,20×A W/K. Pøi sanaci panelových budov je moné zajistit uvedenou nií úroveò vlivu tepelných mostù a tepelných vazeb. V ÈR platí od 1.1.2002 vyhláka Ministerstva prùmyslu a obchodu è. 291/2001 Sb., kterou se stanoví podrobnosti úèinnosti uití energie pøi spotøebì tepla v budovách, podle které lze (po úpravì a dosazení konstantních vlivù vìtrání, vnitøních zdrojù tepla a sluneèního záøení) pro budovy s pøevaující teplotou vnitøního vzduchu stanovit mìrnou potøebu energie na vytápìní eV ze vztahu eV = 94 × HT / V + 5
(4.22)
A/V geometrická charakteristika budovy, která se pro panelové bytové domy pohybuje v rozmezí od 0,27 do 0,45 m2/m3. Pro stávající panelové budovy pak mùeme psát pøiblinì (za pøedpokladu stejného vlivu tepelných mostù u vech konstrukcí) eV,old = 94× (S (Ai × Ui,id × bi) + A × DUTMold + DHTVold ) / V + 5
(4.25)
Pro panelové budovy s optimalizovanými tepelnými mosty a s optimalizovanými tepelnými vazbami platí obdobnì eV,new = 94× (S (Ai × Ui,id × bi) + A × DUTMnew + DHTVnew ) / V + 5
(4.26)
Úspora energie optimalizací tepelných mostù a tepelných vazeb je pak DeV,TM = 94× (DUTMold - DUTMnew + DHTvold /A - DHTvnew /A) × (A / V) + 5
(4.27)
a po dosazení èíselných údajù pro tepelné mosty a tepelné vazby DeV,TM = 94× (0,30 - 0,05 + 0,20 - 0,05) × (A / V) + 5 = 37,6 × (A / V) + 5
(4.28)
Pro rozpìtí geometrických charakteristik panelových budov je pak úspora mìrné potøeby tepla na vytápìní optimalizací tepelných mostù a tepelných vazeb DeV,TM = 15,2 a 21,9 kWh/(m3, rok)
(4.29)
popø. ze vztahu eV = 94 × Uem × A/V + 5
(4.23)
je prùmìrný souèinitel prostupu tepla, kde Uem definovaný vztahem Uem = HT / A
(4.24)
31
Pøi kvalifikované sanaci panelových budov zateplením se kromì významného sníení vlivu tepelných mostù v konstrukcích a tepelných vazeb mezi konstrukcemi jetì sníí i základní prostup tepla ideální skladbou jednotlivých konstrukcí. Odhadneme-li reálnì toto sníení souèinitelù prostupu tepla jednotlivých konstrukcí pøi stávající úrovni zateplování spolu se sníením èinitelù teplotní redukce, prostøednictvím sníení prùmìrného souèinitele prostupu tepla o DUem= 0,2 W/(m2.K), pak ze vztahu (4.23) lze sníení mìrné potøeby
OPET CZECH REPUBLIC OPET CR
tepla na vytápìní vlivem zvýení základní tepelnì izolaèní úrovnì vyjádøit vztahem DeV,IZ = 94× 0,20 × (A / V) + 5 = 18,8× (A / V) + 5
(4.30)
Pro rozpìtí geometrických charakteristik panelových budov je pak úspora mìrné potøeby tepla na vytápìní zvýením tepelnì izolaèní úrovnì DeV,IZ = 10,1 a 13,5 kWh/(m3, rok)
(4.31)
Shrneme-li, pak optimalizace tepelných mostù a tepelných vazeb pøi sanaci panelových budov a celkové zvýení tepelnì izolaèní úrovnì sníí mìrnou potøebu tepla na vytápìní v rozsahu od 25,3 do 35,4 kWh/(m3, rok). Pro srovnání - potøeby energie pro dané rozpìtí geometrických charakteristik panelových budov jsou pro novostavby nebo zmìny staveb poadovány podle uvedené vyhláky v rozsahu od 27,7 do 32,4 kWh/(m3, rok). Úspora energie tepelnì technickou sanací panelových budov tedy mùe vytvoøit rezervu na zdroji tepla, která odpovídá energetickým potøebám nové výstavby stejného objemu.
tedy o 1/3 nií, ne zpùsobí optimalizace tepelných mostù a tepelných vazeb.
32
Tepelnì technické vady a poruchy panelových budov
5. SANACE TEPELNÌ TECHNICKÝCH VAD A PORUCH Základní podmínkou úspìné sanace tepelnì technických vad a poruch je zjitìní jejich pøíèin a na to navazující návrh zpùsobu jejich efektivního potlaèení. Jak bylo ukázáno v kapitole 4, je ádoucí hledat øeení, které zvýí jak celkovou tepelnì izolaèní kvalitu jednotlivých konstrukcí, tak úniky tepelné energie detaily vlivem rozsáhlých tepelných mostù v konstrukcích a výrazných tepelných vazeb mezi konstrukcemi.
Soubìná optimalizace jak celkových, tak detailních tepelnì izolaèních vlastností umoní pøi tepelnì technické sanaci významnì sníit spotøebu tepla na vytápìní. Podmínkou reálného docílení navrhovaných parametrù po sanaci je správné zváení technologických moností, jejich zohlednìní v návrhových propoètech a zejména zajitìní jejich nepøekroèení pøi provádìní.
5.1. Pøíprava a provedení sanací 5.1.1. Diagnostika pøíèin vad a poruch Správné urèení pøíèiny vad a poruch je velmi dùleitá odborná èinnost, která spolurozhoduje o úèinnosti navrených opatøení. Chybná diagnostika nejen, e zpùsobuje nedosaení ádoucího úèinku, ale mùe vést i k opatøením s úèinkem právì opaèným. Stavebnì technický prùzkum k urèení pùvodního stavu z hlediska tepelnì technických vad a poruch se provádí tìmito zpùsoby : Expertní posouzení stavu konstrukcí a budovy Jedná se o nepøímé posouzení na základì vnìjích projevù tepelnì vlhkostních anomálií. Nevýhodou je výrazná závislost na expertních znalostech a pozorovacích schopnostech experta a monost zjitìní pouze projevujících se vad. Sondy k provìøení urèujících parametrù Sondy se vìtinou provádí v kombinaci s prvním zpùsobem pro potvrzení expertního posouzení. V expertnì vybraných místech se zjiují tzv. urèující parametry tepelnì technických vlastností. Nevýhodou je pøedevím pomìrnì nízká úroveò pøesnosti stanovení. Termovizní diagnostika Provádí se v kombinaci s pøedchozími dvìmi zpùsoby.Umoòuje exaktní výbìr lokalit k podrobnìjímu prùzkumu. Odhaluje zejména nevyrovnanost tepelnì izolaèních vlastností, výrazné teplotní anomálie v místech tepelných mostù v konstrukcích i tepelných vazeb mezi
33
konstrukcemi a umoòuje odhad energetické kvality budovy. Nevýhodou je omezení jejího provádìní na zimní mìsíce a mnohoznaènost výkladu zjitìných skuteèností, pokud není doplnìna dalími diagnostickými výsledky. Ovìøení lokálních vlastností konstrukcí mìøením Mìøí se obvykle vnitøní a vnìjí povrchové teploty a lokální hodnoty souèinitele prostupu tepla (tepelného odporu konstrukce) pøi soubìném sledování podmínek vnitøního a vnìjího klimatu, umoòujících transformaci namìøených hodnot na normové okrajové podmínky. Provádí se v kombinaci s pøedchozími diagnostickými zpùsoby. Nevýhody jsou obdobné jako u termovizní diagnostiky, tj. omezení na zimní mìsíce a riziko mnohoznaènosti výkladu zjitìných skuteèností. Dlouhodobé ovìøování tepelnì technických vlastností Vyuívá se obvykle kombinace vech pøedchozích zpùsobù, èasto také spolu se soubìným laboratorním hodnocením odebraných vzorkù. Dosahuje se vyí pøesnost kvantifikace hodnot tepelnì technických vlastností. I v tomto pøípadì je pøesnost závìrù závislá na hodnovìrnosti transformace namìøených hodnot na normové okrajové podmínky. Zásadní nevýhodou je èasová nároènost. Mìøení probíhají dva roky a více. Teprve se znalostí stávajícího stavu lze pøistupovat k efektivnímu návrhu sanace.
OPET CZECH REPUBLIC OPET CR
5.1.2. Energetický audit a návrh sanace Energetický audit je v podstatì energetická bilance souèasného a budoucího stavu (navreného ve variantách) se zhodnocením ekonomických podmínek provedení. Jedná se tedy o speciální pøípad technickoekonomické studie proveditelnosti (Feasibility Study). Význam energetického auditu spoèívá v podrobné analýze výchozího stavu, která vyjasní monosti úprav, dá základ pro posouzení variant úprav a v kombinaci s ekonomickým zhodnocením umoní stanovit jejich poøadí a výbìr. Umoòuje upøesnit dílèí etapy sanace, její èasový harmonogram s ohledem na finanèní krytí, návratnost jednotlivých opatøení, dílèích etap i celkové sanace a pomáhá pøi zlepování úvìrové bonity v komunikaci s bankovními domy. Technickým výsledkem energetického auditu je pak konkrétní jednoznaèné zadání pro projektovou dokumentaci sanace, vybrané z posuzovaných variant. V projektové dokumentaci sanace se doloí její technické a technologické øeení vèetnì dimenzování, návrhu roz-
hodujících konstrukèních detailù a návrhu systému kontrol, které podmiòují docílení poadované kvality pøi provádìní. Význam projektové dokumentace je v jednoznaèném technickém vymezení jednotlivých úprav a jejich návazností, v provìøení souladu realizovatelnosti zámìrù stavebníka s veøejnými zájmy (zejména s vyhlákou MMR è. 137/1998 Sb., o obecných technických poadavcích na výstavbu a návaznými ÈSN) a ve vytvoøení základního podkladu pro jednání o realizaci zateplení. Projektová dokumentace je také základem pro kvalitní provádìní stavebního dozoru i pro pøejímku hotového díla. Zanedbání projektové dokumentace má obvykle za následek odchýlení výsledku od oèekávání investora a zaloení obtínì øeitelných sporù mezi stavebníkem a zhotovitelem.
5.1.3. Podmínky kvalitního provedení sanace Základní podmínky kvalitního provedení sanace jsou kvalifikovaný výbìr zhotovitele, øádnì uzavøené smluvní vztahy, dùsledná kontrola v prùbìhu výstavby a nakonec náleité odevzdání a pøevzetí díla. Zhotovitele sanace je výhodné vybrat na základì výbìrového øízení, které má provìøit zejména kvalifikaci zhotovitele (doklady, reference) a jeho vztah k zákazníkovi (plnìní termínù, finanèní kázeò, reálnost záruk). Teprve mezi srovnatelnými nejlepími firmami z tìchto hledisek se vybírá podle ceny, lhùt a dalích podmínek. Rozhodování pouze na základì nabídkové ceny vede èasto k nekvalitì. Kvalitou smlouvy o dílo (podle obèanského zákoníku) lze pøedejít neplnìní smluvních závazkù èi pøípadným nejasnostem a sporùm. Vhodnou závaznou pøílohou
smlouvy je projektová dokumentace, ujednání o øádném ukonèení sanace a podrobnosti pøejímky. Výslednou kvalitu díla nejlépe zajistí prùbìná denní kontrola odborníkem ve funkci technického dozoru objednatele (døíve uíván pojem stavební dozor). Tuto kontrolu doplòuje obèasný autorský dozor autora projektové dokumentace. Pøi pøedání a pøevzetí (pøejímce) hotové sanace je nutno pøedevím zhodnotit prùbìh prací, doklady o kvalitì pouitých materiálù a zpùsob provedení sanace v rozhodujících detailech. Obvykle se o pøejímce sanace sepíe zápis, který podepíí obì strany, nejlépe a po odstranìní pøípadných vad a nedodìlkù.
5.2. Sanace zateplením Nejefektivnìjí sanací tepelnì technických vad a poruch panelových budov je jejich zateplení. Zateplením se zde myslí nejen zvýení tepelnì izolaèní úrovnì obvodových stìn a støech, ale i ostatní tepelnì technické úpravy panelových budov je vedou ke sníení spotøeby energie na vytápìní, likvidují rùst plísní a vlhkost na vnitøním povrchu konstrukce a zároveò zajiují tepelnou pohodu. Zateplení se navíc pøíznivì projevuje v eliminaci nadmìrných objemových zmìn pùvodních vnìjích vrstev, ve zlepení odolnosti konstrukcí proti pùsobení vlhkostních reimù a nakonec i ve zlepení vzhledu sanovaných konstrukcí.
Rozsah a zpùsob zateplení je výraznì optimalizaèní úlohou, kdy soubìnì rozhoduje úèinnost technického øeení spolu s jeho cenou. K øeení této úlohy je nutná pøedevím hlubí znalost stavebnì fyzikálních pøíèin tepelnì technických vad a poruch, znalost metodik hodnocení jejich dùsledkù a obecných zásad zateplování spolu se znalostí technologie v oblasti tepelnì technických sanací a základní ekonomickou znalostí. Pøi zateplení platí nìkteré obecné zásady pro øeení detailù nebo nìkterých souèástí staveb, platné pro vìtinu panelových soustav. Jejich podcenìní je nejèastìjí pøíèinou chyb pøi sanacích.
34
Tepelnì technické vady a poruchy panelových budov
5.2.1. Sokl Oblast soklu zahrnuje èasto styk stropu nad technickým podlaím nebo suterénem a plného panelu nebo panelu s výplní otvoru. Podlahové kouty nad nevytápìným technickým podlaím nebo suterénem jsou v panelových budovách obvykle ohroeny sníením povrchové teploty pod teplotu rosného bodu a následnými tepelnì technickými vadami a poruchami, pøièem u stìnového panelu s výplní otvoru je situace obvykle jetì ménì pøíznivá. Monost neádoucího sníení povrchové teploty v podlahových koutech vìtinou neodstraní ani zateplení obvodové stìny zataené hluboko pod úroveò spodního líce pøilehlého stropu a obvykle ani tepelná izolace podlahy
provedená v bìných tloukách (cca 2 cm) ze strany podlahy na pøilehlém stropu. Z uvedených dùvodù by u obvodových stìn nad nevytápìným technickým podlaím nebo suterénem mìlo být vnìjí zateplení zaloeno v úrovni nejménì 0,3 m pod spodním lícem pøilehlého stropu. Zároveò by mìl být zateplen pøilehlý strop nad nevytápìným prostorem ze strany tohoto prostoru ( viz 5.2.8.). Obvodové stìny nad vytápìným technickým podlaím nebo suterénem se zateplují a pod úroveò terénu. Hlavním dùvodem pro zateplení je v tomto pøípadì úspora tepelné energie.
5.2.2. Atika Atika panelových domù nemá tepelnì izolaèní vrstvu, popøípadì je v její patì minimální tepelná izolace. Problém výrazného tepelného mostu a tepelné vazby v koutì pod støechou se zvìtuje tím, e i nedostateèná tepelná izolace èasto ve skuteèném provedení vùbec chybí. Kout v bytech pod støechou je nejèastìji napaden plísnìmi. Pøi zateplení je tøeba vytáhnout tepelnou izolaci a pod rozíøené oplechování atiky. V øadì pøípadù se pøi novém oplechování atiky doporuèuje provést její zateplení z vnitøní strany, návaznì na stávající tepelnou izolaci støechy. Výhodné je soubìné zateplení støechy, které èasto umoní pøevedení dvoupláového øeení na jednopláové
s mikroventilací, a v dùsledku toho pak lze vypustit obnovování vìtracích otvorù v atice. Vhodnou profilací desek tepelného izolantu na stranì pøilehlé k povrchu atiky, popøípadì jejich nesouvislým pøilepením, se pøitom umoní mikroventilace od pùvodních ventilaèních otvorù støechy pod oplechování atiky. Vnìjí zateplení atiky lze nahradit odliným technickým øeením pouze v pøípadì, e se normovým postupem (výpoètem teplotního pole) a pro normové podmínky prokáe, e teplota na vnitøním povrchu koutu pod støechou je bezpeènì nad teplotou rosného bodu.
5.2.3. Ostìní výplní otvorù V ostìní oken, balkónových dveøí, vstupních dveøí, prosklených stìn a podobných výplòových konstrukcí v obvodových panelech se projevuje tepelný most vzniklý pøi nedotaení tepelné izolace do navrhované úrovnì na okraji panelu spolu se soubìným vlivem nevhodnì oetøené tepelné vazby mezi obvodovým panelem a okenním rámem zdvojeného okna. V nadpraí oken a dveøí bývá navíc tepelná izolace zeslabena ze statických dùvodù a také v souvislosti s vytvoøením úloné plochy pro stropní panely. Parapet oken má obdobné tepelné mosty a tepelné vazby jako celé ostìní. Pokud zùstává ostìní nezatepleno, existuje reálné riziko rùstu plísní na vnitøní stranì okenního ostìní. Únik tepla
35
nezatepleným okenním ostìním dosahuje a poloviny tepelné ztráty celým oknem, nejedná se tedy v energetické bilanci o malièkost. Po zateplení budovy relativní vliv nezatepleného okenního ostìní v tepelné bilanci vzrùstá. Vnìjí zateplení okenního ostìní lze nahradit odliným technickým øeením pouze v pøípadì, e se normovým postupem (výpoètem teplotního pole) a pro normové podmínky prokáe, e teplota na vnitøním povrchu obvodové stìny je i v okenním ostìní bezpeènì nad teplotou rosného bodu. Sanace spoèívá v dùsledném a souvislém zateplení ostìní výplnì otvoru po celém obvodu vèetnì parapetu. Zateplení musí být provedeno a k osazovacímu rámu výplnì otvoru.
OPET CZECH REPUBLIC OPET CR
5.2.4. Osazovací spáry výplní otvorù U osazovacích spár výplní otvorù se projevují tepelnì technické vady a poruchy zpùsobem popsaným v kapitole 3. Jednoduchou opravou, kterou lze zahrnout do zateplení, je vyplnìní tìchto spár izolaèní polyuretanovou pìnou po otevøení sanované spáry, tj. po demontáí krycích lit ze
strany vnitøního prostoru tak, aby v zabudovávané izolaèní výplni nebyly mezery èi trhliny. Vypìòování pøes otvory v krycích litách nelze doporuèit, protoe v tomto pøípadì je nemoné stanovit potøebné mnoství pìny.
5.2.5. Spáry mezi panely U spár mezi panely mùe nastat stejná situace jako u osazovacích spár výplní otvorù. Dodateèné tìsnìní spár pouze na vnìjí stranì není optimální (viz kap.3) Provádí-li se samostatná oprava spár mezi obvodovými dílci, je tøeba spáry nejprve vyplnit do dosaitelné hloubky tepelnou izolací a z vnitøní strany je utìsnit vùèi vnitønímu vzduchu. Z tohoto hlediska je výhodnìjí celkové zateplení
obvodového plátì, nejlépe po vyplnìní spár tìsnící hmotou. Tepelnì izolaèní výplò spáry není v tomto pøípadì nezbytnì nutná. Speciálním pøípadem jsou dilataèní spáry, je je nutno pøiznat i v dodateèném zateplení. Tepelnì izolaèní vrstva by mìla zakrývat, pøípadnì i vyplòovat dilataèní spáru. Pro její vyplnìní je tøeba pouít poddajnou tepelnou izolaci.
5.2.6. Stìny a stropy lodií elezobetonové lodiové stropní desky nebo stìny procházejí buï napøíè celým obvodovým plátìm a tvoøí v nìm výrazné tepelné mosty, nebo jsou pøedsazeny pøed obvodový plá a tepelný most není tedy tak výrazný. Pokud se pøi provádìní dodateèných zateplení oetøí pouze prùèelní lodiová stìna a bok lodie pøilehlý k vytápìnému prostoru, je toto øeení u obou uvedených konstrukèních pøípadù nedostateèné. V prvním pøípadì se dokonce jedná o hrubou chybu, nebo se zachovává výrazný prùbìný tepelný most. Správné je zateplovat i boèní stìny lodií, nepøiléhající k vytápìnému prostoru a stropy lodií, jak ze strany
podhledu, tak i ve skladbì podlahy. Zateplení se doporuèuje provést v pásu zasahujícím do vzdálenosti alespoò 0,3 m od obvodové stìny. Tepelná izolace v podlaze a v podhledu lodie musí navazovat na tepelnou izolaci pøilehlých stìn. Zateplení elezobetonových lodiových stropních desek nebo stìn se nahrazuje odliným technickým øeením pouze v tom pøípadì, e se normovým postupem (výpoètem teplotního pole) a pro normové podmínky prokáe, e teplota na vnitøním souvisejícím povrchu je bezpeènì nad teplotou rosného bodu.
5.2.7. Stropy balkonù Balkónovou konzolu, je tvoøí v obvodovém pláti výrazný prùbìný tepelný most, je nutno oetøit obdobnì jako stìny a stropy lodií.
5.2.8. Podlahy a stìny pøilehlé k nevytápìnému prostoru Uvedené vnitøní konstrukce obvykle vykazují nedostateènou tepelnou izolaci, a proto je tøeba je zateplit z chladnìjí
strany. Doporuèuje se pøetáhnout tepelnou izolaci na navazující konstrukce do vzdálenosti nejménì 0,3 m.
5.2.9. Støechy Zateplení støech s ohledem na variabilitu výchozího stavu (pùvodní øeení, opravy a údrba) musí probíhat a po dùkladné diagnostice. Ta zhodnotí nejen pøípadnou degradaci materiálù vodou, ale i moné budoucí pøitíení. U jednopláových støech se pøi zateplení koncepce støechy nemìní.
U dvoupláových støech se jedná èasto o pøevod na jednopláovou koncepci s mikroventilací (s expanzní vrstvou), kde nová skladba musí být doloena výpoètem. Odvìtrávací otvory se potom v povrchu zateplení neopakují.
36
Tepelnì technické vady a poruchy panelových budov
Pøi zateplení støech urèí tepelnì technický výpoèet, zda se mùe ponechat stávající hydroizolace, popø. zda je nutná její perforace nebo odstranìní.
Stejnì jako støechu je nutné zateplit i dno komory vzduchotechniky s odvìtráním kanalizace, vèetnì zateplení navazujících stìn. Doporuèuje se také zateplit nástavby strojoven výtahu a výlezù na støechu.
5.2.10. Spáry otvíravých køídel výplní otvorù Provádí-li se dodateèné tìsnìní spáry, pak vdy na vnitøní naléhávce køídla výplnì otvoru. Pøi chybném provedení tìsnìní na vnìjí stranì okna dochází ke kondenzaci vodní
páry z vnitøního vzduchu pronikajícího do hloubky otevøené spáry.
5.2.11. Podlaha na terénu Obvykle se podlaha nad terénem ponechává bez dodateèné tepelné izolace s tím, e se omezují boèní tepelné toky pøilehlou zeminou, napøíklad v návaznosti na vnìjí
zateplení obvodových stìn staením svislé tepelné izolace na úroveò základu v nezámrzné hloubce.
5.2.12. Okna Souèasnì se zvyováním tepelnì izolaèní úrovnì vnìjího plátì je výhodné provést výmìnu oken. Pokud se provádí pouze repase oken spolu s jejich konstrukèními úpravami vedoucími ke sníení tepelných ztrát (napø. pøídavné zasklení, výmìna vnitøního skla za sklo
37
selektivní s tvrdým pokovením) musí se obvykle provést zesílení závìsù. Velmi nutná je podrobná diagnostika stavu oken, která musí potvrdit, e je moné uvaovanou repasi vùbec provést.
OPET CZECH REPUBLIC OPET CR
6. ZÁVÌR Pøi odstraòovaní tepelnì technických vad a poruch lze výhodnì uplatnit technologie, které zároveò podstatnì sniují spotøebu energie na vytápìní. Tím se docílí ojedinìlého efektu pøi opravì budovy oprava má pøímou ekonomickou návratnost. Ekonomicky návratné sanace je úèelné uplatnit v rámci prvních etap oprav panelových budov. Dosaení výraznì nií spotøeby tepla na vytápìní a odstranìní tepelnì technických vad a poruch je podmínìno orientací sanace na odborné øeení otázek tepelných mostù v konstrukcích, tepelných vazeb mezi nimi a zároveò na zvýení základní tepelnì izolaèní úrovnì. Nejefektivnìjí sanací tepelnì technických vad a poruch panelových budov je jejich zateplení, které má irokopásmové pùsobení. Rozsah a zpùsob zateplení je výraznì optimalizaèní úlohou. K øeení této úlohy je nutná pøedevím hlubí znalost stavebnì fyzikálních pøíèin tepelnì technických vad a poruch, znalost metodik hodnocení jejich dùsledkù a obecných zásad zateplení spolu se znalostí technologie v oblasti tepelnì technických sanací a základní ekonomickou znalostí. Nezbytnou vstupní podmínkou øeení je diagnostika stávajícího stavu. Pøed vlastním provádìním sanace je výhodné zpracovat kromì projektové dokumentace technicko- ekonomickou studii proveditelnosti. Výe zmínìná pasivní úspora energie na vytápìní budov jejich lepím stavebním øeením vak má i dalí úèinek vytváøí základní podmínku pro pøípadné efektivní uplatnìní obnovitelných zdrojù energie. Obnovitelné zdroje energie jsou vìtinou mìkké zdroje, proto má jejich uplatnìní reálný význam teprve u budov s odpovídající nízkou spotøebou energie na vytápìní. Pøi odstraòování stavebních tepelnì technických vad a poruch je obvykle výhodné dimenzovat zvýené tepelnì izolaèní vlastnosti stavebních konstrukcí na úroveò doporuèených normových hodnot podle ÈSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov Èást 2: Poadavky. Pøi komplexním øeení tepelnì technické regenerace budov je reálnì dosaitelná úspora energie okolo 50 % stávající spotøeby. Tento údaj potvrzují zkuenosti z pilotních projektù v ÈR. V oblasti zlepování tepelnì technických vlastností stávajících budov je pøitom rozhodující zdroj úspor energie v národním hospodáøství. Vezmeme-li za dané, e v souèasné dobì se spotøeba tepla na vytápìní budov podílí cca 40% na celkové energetické nároènosti národního hospodáøství, pak tepelnì technická regenerace budov
vytváøí potenciál moných úspor okolo 20 % energetické nároènosti národního hospodáøství. Pøi dobré ploné motivaèní státní strategii k úsporám energie je reálné do 10 a 20 let tepelnì technicky regenerovat cca 1/3 a 1/2 vech vytápìných budov. Jinými slovy za 10 a 20 let lze úsporami tepla na vytápìní sníit stávající národní energetickou bilanci o zhruba 7 a 10 %, popø. v ní v této výi vytvoøit rezervu pro jiné vyuití bez navyování zdrojù. Sniovaní prostøedkù na stavební èást èeského programu Sniování spotøeby paliv a energií v posledních dvou letech vak nevede k vyuití tohoto potenciálu, vznikají jen ojedinìlé akce bez významnìjího ploného dopadu. Státní opatøení v ÈR v tomto smìru, obsaené zejména v zákonì è. 406/2000 Sb., o hospodaøení energií, a navazujících vyhláek, tvoøí v tomto smìru jen direktivní èást, která nemá vhodnou oporu ve vytvoøení vnitøní potøeby vlastníkù a uivatelù budov pro uplatnìní uvedených pøíkazù. Plnìní uvedených direktiv se vynucuje vysokými pokutami. Prakticky vak chybí odpovídající ploná motivaèní strategie státu, která by povzbudila investory a uivatele k úsporám energie. V této oblasti se zatím v ÈR nevyuívají nebo nedostateènì uívají tyto motivaèní nástroje: · Monost zaøazení úprav budov s energetickým úèinkem mezi pøímo daòovì odeèitatelné poloky (napøíklad jejich taxativním zaøazením mezi opravy, a nikoli zhodnocení vedené v reimu odpisù, jak je nevhodnì v souèasnosti). Je pro to i vìcný dùvod tyto úpravy se nedìjí libovolnì podle pøání uivatele, ale vdy na úroveò pøedepsanou státem pomocí platných pøedpisù. Tato úroveò je pøísnìjí, ne by vyadovala pouhá obnova pùvodního stavu stát by tedy mìl k cenì úpravy také nìjak pøispìt. Obavu z meního výbìru daní vyvrací zahranièní zkuenost, která prokazuje více ne prostou náhradu meního objemu z jedné akce vìtím poètem akcí. Navíc je zde nezanedbatelný synergický úèinek ve zvýení výrobní a stavební aktivity a vyí zamìstnanosti. · Zohlednìní lepích energetických vlastností budovy pøi stanovení její vyhlákové ceny (napøíklad koeficientem udávajícím vztah vùèi poadavku na energetickou nároènost budovy). Vlastníkovi, který uvauje v budoucnu o prodeji, se pak vyplatí investovat do zhodnocení budovy její tepelnì technickou sanací. · U nájemních bytù odstranit diskriminaèní nedostatek pøedpisù v nemonosti promítnout úsporu energie na vytápìní stavebním a technickým øeením, investovaným vlastníkem budovy, do nájemného, a to nejménì
38
Tepelnì technické vady a poruchy panelových budov
z 90 % (nájemníka by mìla 10% úèast motivovat na energeticky úsporném chování). Dosud výnosy z investièní akce paradoxnì uívá jen nájemník (popø. podle posledních úprav pøedpisù o nájemném ze 70 % nájemník), který nic neinvestoval. To je silnì demotivující a podvazuje to investièní aktivity do tepelnì technických úprav u nájemních domù. · Materiály a konstrukce s výraznì energetickými úèinky by mìly být podpoøeny sníenou daní z pøidané hodnoty (i po pøedpokládaném sjednocení této danì u vech ostatních výrobkù). Obavu z meního výbìru daní opìt vyvrací zahranièní zkuenost, která prokazuje více ne
39
prostou náhradu meního objemu z malého mnoství uplatnìných materiálù a konstrukcí jejich vìtím poètem. Navíc je zde opìt nezanedbatelný synergický úèinek ve zvýení výrobní a stavební aktivity a vyí zamìstnanosti. Sanace tepelnì technických vad a poruch zateplením jsou jak pro stát, tak pro vlastníka i uivatele budov velmi výhodné. Po vytvoøení státní politiky motivaèních opatøení k úsporám energie se mohou stát jedním z nejvýznamnìjích zdrojù sniování spotøeby energie na vytápìní v rámci národního energetického programu v ÈR.
OPET CZECH REPUBLIC OPET CR
7. LITERATURA [1] [2] [3] [4]
[5] [6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
VARC B.: Montované stavby, SNTL Praha, 1960, 286 str., 11 lit. SKRBEK A. A KOL.: Konstrukce pozemních staveb, SNTL Praha, 1968, 502 str., KOSTELKOVÁ L., MORAVEC Z.: Vícepodlaní stìnové stavby, SNTL Praha, 1969, 259 str., 56 lit. Soubor doporuèených technických øeení pøi odstraòování závad na stávajících panelových bytových domech, I, II, III, IV. èást, VÚPS Praha, pracovitì Gottwaldov, 1971 a 1974 PROCHÁZKA J. A KOL.: Bytová výstavba, èas. Pozemní stavby, SNTL Praha, 1975, è.4, str. 136-146 Pøehled technologií jednotlivých konstrukèních soustav panelových bytových domù a krajských materiálových variant, VÚPS Praha, pracovitì Gottwaldov, 1978 WITZANY J.: Konstrukce prùmyslovì vyrábìných stavebních systémù pozemních staveb. I. Díl vícepodlaní budovy, skripta, ÈVUT Praha, 1981 MACHATKA M.: Dodateèné zateplování objektù tepelnì izolaèními omítkami; èas. Pozemní stavby, SNTL Praha, 1982, è. 12 MACHATKA M.: Dodateèná úprava stìn tepelnì izolaèními omítkami; sborník semináøe Monosti úprav a provádìní dodateèných izolací stávajících budov ve vazbì na ÈSN 73 0540, ÈSVTS, Praha, 1984 ÁLA J.: Prùbìná kontrola tepelného odporu obvodových dílcù typu beton-PPS-beton, Èasopis Pozemní stavby, SNTL Praha, 1987, è.3, str. 114-118, 20 lit GATTERMAYEROVÁ H.: Ateliérová tvorba konstrukèní I. Montované stìnové systémy, skripta, Edièní støedisko ÈVUT Praha, 1988 GATTERMAYEROVÁ H.: Ateliérová tvorba konstrukèní I. Montované stìnové systémy, 2. díl, skripta, Edièní støedisko ÈVUT Praha, 1990 ÁLA J.: Zateplování panelových objektù, Sborník semináøe ÚVPS Praha Zateplování budov Praha, Praha, 1992 KEIM L., ÁLA J.: Teplo? Teplo! Tepelná ochrana budov. Komentáø k ÈSN 73 0540:1994. Díl I, USI Praha, 1993, 201 str. ÁLA J.: Vliv novelizované ÈSN 73 0540:94 na zateplování budov, Pøednáka semináøe FOR ECO ´94 Thermotherm ´94, Brno, 1994 MACHATKA M.: Èasté chyby pøi provádìní kontaktních zateplovacích systémù; èas. Ateliér izo-
[17] [18]
[19] [20]
[21]
[22] [23]
[24]
[25]
[26]
[27] [28] [29]
[30] [31]
[32]
40
laèních materiálù a povrchových úprav, Moravská reklamní spoleènost, Brno, 1997 MACHATKA M., ÁLA J., SVOBODA P.: Kontaktní zateplovací systémy; CZB+ÈEA+ÈKAIT, Praha, 1998 MRÁZEK, K., HORÁKOVÁ A.: Katalog vzorových øeení zateplení panelových budov zpracovaný na podkladì demonstraèních projektù, ÈEA+STÚ-E, a.s., Praha, 1997 BARTÁK K.: Rekonstrukce v panelovém domì I, Grada-publishing, 1997, 120 str. HALAHYJA M., CHMÚRNY I., STERNOVÁ Z.: Stavebná tepelná technika. Tepelná ochrana budov, JAGA Group, Bratislava, 1998, 224 str., 78 lit. ÁLA J.: Sanace zateplením a vlhkost, Sborník 20. konference Sanace a rekonstrukce staveb; ÈSS+ÈSBZ+SPS, Praha, 1998 ÁLA J.: Zateplování budov. Stavební kniha. Rekonstrukce; Expo Data/ÈKAIT/SPS, Brno, 1999 MACHATKA. M., EVÈÍK M.: Povrchové úpravy pro kontaktní zateplovací systémy; èas. Tepelná ochrana budov, CZB+IC ÈKAIT, Praha, 1999, è. 6 KOELUHA J., DUFKOVÁ M.: Chronologický vývoj panelových domù od roku 1940 do roku 1960 v práci Výzkumného ústavu pozemních staveb Gottwaldov, èas. Stavební listy, ÈKAIT+ÈSSI+ABF, Praha, 1999, speciál, str. 1517 ÁLA J.: Tepelnì technický návrh a posouzení obvodových stìn a støech, III. soubor DOS-T, èíslo 9, Praha, ÈKAIT, 1999 ÁLA J.: Tepelnì technický návrh a posouzení výplní otvorù, III. soubor DOS-T, èíslo 10, Praha, ÈKAIT, 1999 STERNOVÁ Z.: Zateplovanie budov. Tepelná ochrana; Jaga group vydavate¾stvo, Bratislava, 1999 HUMM, O.: Nízkoenergetické domy (pøeklad Tywoniak, J.), Praha, GRADA, 1999, 353 str., 137 lit. KOLEKTIV AUTORÙ: Tepelná ochrana budov opravy bytových domù. Sborník pøednáek z 2. mezinárodní konference; IC ÈKAIT+ÁLA-MODI+VVÚPS NOVA+CZB+ÈEA, Brno, 2000 ÁLA J.: Zateplování budov; Grada Publishing, Praha, 2000 ÁLA J., MACHATKA M., EVÈÍK M., ØEHOØ I.: Zateplení panelových domù G 40/G 57; ÈEA+IC ÈKAIT, Praha, 2000 SCHREIBER V.: Bytová výstavba v Èeské republice po druhé svìtové válce. Stavební kniha. Panelové domy; Expo Data+IC ÈKAIT+SPS, Brno, 2000
Tepelnì technické vady a poruchy panelových budov
[33] ÁLA J.: Základní tepelnì technické problémy panelových domù. Stavební kniha. Panelové domy; Expo Data+IC ÈKAIT+SPS, Brno, 2000 [34] KOLEKTIV AUTORÙ: Tepelná ochrana budov energetická nároènos budov. Sborník pøednáek ze 3. mezinárodní konference; SS VTSV+VÚPS NOVA+ ÁLA-MODI+ DT ZSVTS, Tatranská trba, 2001 [35] ØEHOØ I. A KOL.: Sanace obvodových pláù panelových bytových domù; SÈMBD+IC ÈKAIT, Praha, 2001 [36] BLAICH J.: Poruchy staveb. Jaga group vydavate¾stvo, Bratislava, 2001 [37] KOLEKTIV AUTORÙ: Tepelná ochrana budov. Sborník pøednáek ze 4. mezinárodní konference; IC ÈKAIT+ ÁLA-MODI+VVÚPS NOVA+CZB+ÈEA+ECÈB, Praha, 2002 [38] STERNOVÁ Z. a kol.: Zateplovanice systémy obvodových pláov budov; Eurostav, Bratislava, 2002 [39] KOLEKTIV AUTORÙ: Tepelná ochrana budov. Odborný èasopis pro úspory energie a kvalitu vnitøního prostøedí budov, Praha, CZB+ÈKAIT, roèníky 1998 a 2002 Právní pøedpisy [40] Zákon è. 50/1976 Sb., o územním plánování a stavebním øádu (stavební zákon), ve znìní pozdìjích pøedpisù [41] Zákon è. 22/1997 Sb., o technických poadavcích na výrobky a o zmìnì a doplnìní nìkterých zákonù, ve znìní pozdìjích pøedpisù [42] Naøízení vlády è. 178/1997 Sb., kterým se stanoví technické poadavky na stavební výrobkù [43] Vyhláka MMR è. 132/1998 Sb., kterou se provádìjí nìkterá ustanovení stavebního zákona [44] Vyhláka MMR è. 137/1998 Sb., o obecných technických poadavcích na výstavbu [45] Zákon è. 406/2000 Sb., o hospodaøení s energií, který nabyl úèinnosti dnem 1. ledna 2001 [46] Vyhláka MPO è. 213/2001 Sb., kterou se vydávají podrobnosti náleitostí energetického auditu [47] Vyhláka MPO è. 291/2001 Sb., kterou se stanoví podrobnosti úèinnosti uití energie pøi spotøebì tepla v budovách Normy, technická pravidla [48] KOLEKTIV: Smìrnice pro navrhování a posuzování obytných panelových budov z hlediska stavební tepelné techniky. Díl 2, VÚPS Praha, 1972, 250 str. [49] ÈSN EN 673+A1:2002 (70 1024) Sklo ve stavebnictví Stanovení souèinitele prostupu tepla (hodnota U) Výpoètová metoda
41
[50] ÈSN 73 0540-2:1994 Tepelná ochrana budov. Èást 2 Funkèní poadavky [51] ÈSN 73 0540-3:1994 Tepelná ochrana budov. Èást 3 Výpoètové hodnoty velièin pro navrhování a ovìøování [52] ÈSN 73 0540-4:1994 Tepelná ochrana budov. Èást 4 Výpoètové metody pro navrhování a ovìøování [53] ÈSN 73 0540-2:2002 Tepelná ochrana budov. Èást 2: Poadavky (návrh revize) [54] ÈSN EN ISO 10211-1:1997 (73 0551) Tepelné mosty ve stavebních konstrukcích Tepelné toky a povrchová teplota Èást 1: Základní výpoètové metody [55] ÈSN EN ISO 10211-2:2002 (73 0551) Tepelné mosty ve stavebních konstrukcích Výpoèet tepelných tokù a povrchových teplot Èást 2: Lineární tepelné mosty (v tisku) [56] ÈSN EN ISO 13788:2002 (73 0544) Tepelnì vlhkostní chování stavebních konstrukcí a stavebních prvkù Vnitøní povrchová teplota pro vylouèení povrchové vlhkosti a kondenzace uvnitø konstrukce Výpoètové metody [57] ÈSN EN ISO 6946:1998 (73 0558) Stavební prvky a stavební konstrukce Tepelný odpor a souèinitel prostupu tepla Výpoètová metoda [58] ÈSN EN ISO 13370:1999 (73 0559) Tepelné chování budov Pøenos tepla zeminou Výpoètové metody [59] ÈSN EN ISO 14683:2000 (73 0561) Tepelné mosty ve stavebních konstrukcích Lineární èinitel prostupu tepla Zjednoduené postupy a orientaèní hodnoty [60] ÈSN EN 832:2000 (73 0564) Tepelné chování budov Výpoèet potøeby energie na vytápìní Obytné budovy [61] ÈSN EN ISO 13789:2000 (73 0565) Tepelné chování budov Mìrná ztráta prostupem tepla Výpoètová metoda [62] ÈSN EN ISO 10077-1:2001 (73 0567) Tepelné chování oken, dveøí a okenic Výpoèet souèinitele prostupu tepla Èást 1: Zjednoduená metoda [63] ÈSN EN ISO 10077-2:2002 (73 0567) Tepelné chování oken, dveøí a okenic Výpoèet souèinitele prostupu tepla Èást 2: Numerická metoda pro rámy [64] ÈSN EN ISO 10456:2001 (73 0574) Stavební materiály a výrobky Postupy stanovení deklarovaných a návrhových tepelných hodnot [65] ÈSN EN 12524:2001 (73 0576) Stavební materiály a výrobky Tepelnì vlhkostní vlastnosti Tabulkové návrhové hodnoty [66] prEN 13499 Tepelnì izolaèní výrobky pro stavby Vnìjí kontaktní zateplovací systémy (VKZS) z pìnového polystyrénu Specifikace (Thermal insulation products for buildings External thermal
OPET CZECH REPUBLIC OPET CR
[67]
[68]
[69] [70]
insulation composite systems (ETICS) based on expanded polystyrene Specification); CEN, 2001 prEN 13500 Tepelnì izolaèní výrobky pro stavby Vnìjí kontaktní zateplovací systémy (VKZS) z inerální vlny Specifikace (Thermal insulation products for buildings External thermal insulation composite systems (ETICS) based on mineral wool Specification); CEN, 2001 TPZ 2001- 1 Technická pravidla CZB 2001. Technická pravidla pro navrhování, ovìøování a provádìní VKZS; CZB, Praha, 2000 TPZ 2001- 2 Kriteria CZB 2001. Kriteria pro kvalitativní tøídy VKZS; CZB, Praha, 2000 TPZ 2001- 3 Technická pravidla CZB 2001. Smìrnice CZB pro zkouení VKZS; CZB, Praha, 2000
42
ISBN 80-902689-7-8