Biodegradace podhledových konstrukcí zateplených šikmých střech

Výběr stavebních materiálů na podhledové konstrukce u střešních nástaveb a půdních vestaveb je třeba uskutečňovat s ohledem na riziko vzniku biodegradace, které je dáno vlastnostmi jednotlivých materiálů, druhem prostředí, počátkem užívání novostavby apod.
U střešních nástaveb a půdních vestaveb se biodegradace podhledových konstrukcí objevuje poměrně často. Příčina vzniká buď již v rovině návrhu, nebo je způsobena nesprávnými technologickými postupy při provádění stavby.

Jako základní příčiny biodegradace podhledových konstrukcí lze uvést:

• snížení povrchových teplot podhledové konstrukce, ke které dochází na základě: -vzniku tepelných mostů – nesprávný návrh skladby zateplené střešní konstrukce, chyba v provádění apod.
  -průniku chladného vzduchu do uzavřené vzduchové dutiny v místě nosné konstrukce podhledu – nesprávný návrh skladby zateplené střešní konstrukce, chyby v provádění apod.
• nestandardní teploty a relativní vlhkosti vzduchu v interiéru, ke kterým dochází při:
  -zvýšení vlhkosti u novostaveb
  -přesun mokrých provozů
  -snížení infiltrace
  -změně systému vytápění

Všechny tyto faktory lze označit za rizikové pro růst plísní. 
Na základě výše uvedených skutečností byl proveden výzkum podhledových konstrukcí, který probíhal na třech úrovních. Jednalo se o počítačovou simulaci jednotlivých konstrukčních systémů střešního pláště včetně alternativního zadání okrajových podmínek a o měření tepelně vlhkostních parametrů střešního pláště in situ na několika variantách střešního pláště s rozdílným materiálovým řešením podhledových konstrukcí. Současně probíhala laboratorní simulace vzniku biodegradace včetně stanovení intervalu okrajových podmínek, ve kterém je materiál předem předurčen ke vzniku biodegradace.

obr. č. 1

Pro měření byly použity přístroje viz. obr.č.2

• víceúčelový programovatelný přístroj TESTO 452 s napojením na tiskárnu (umožňuje měření teploty, tlaku, relativní vlhkosti vzduchu, rychlosti proudění vzduchu, povrchové teploty a teploty rosného bodu)
• TESTO – měření teploty a relativní vlhkosti vzduchu
• Analytické váhy
• Moisture Monitor M49 – umožňuje změřit relativní vlhkost stavebního materiálu do hloubky 5 cm.

obr. č. 2

Výpočtové simulace – veškeré střešní konstrukce splňovaly min.požadované hodnoty součinitele prostupu hodnoty dle ČSN 73 0540-4, v konstrukci nedocházelo ke kondenzaci vodní páry, ani ke kondenzaci vodní páry v dutině, ani ke kondenzaci na vnitřním povrchu vnějšího pláště. Počítačová simulace rizikových faktorů (tepelné mosty, chyby při provádění apod.) byla prováděna pomocí programu AREA a ve většině případů – pokud bylo možno utvořit model odpovídající skutečnému stavu konstrukce – byla schopna podchytit tepelně vlhkostní stav v konstrukci

Závěry z provedených analýz a provedených experimentů je možno shrnout v jednoznačná doporučení, která by měla být přínosem pro eliminaci vzniku biodegradace podhledových konstrukcí zateplených šikmých střech.

• Snížení povrchové teploty podhledové konstrukce je velmi často způsobeno infiltrací vzduchu a to jak z exteriéru, tak i z otevřené vzduchové dutiny do „uzavřené vzduchové dutiny, která je v místě nosné konstrukce podhledu. K této infiltraci dochází vlivem netěsností tepelné izolace exp. P2 a P3, nekvalitně provedanými spoji parozábrany exp. D1, nesprávným řešením jednotlivých detailů exp. P1.

Obr.č.3 – vliv nesprávného provedení detailů na povrchové teploty podhledové konstrukce exp. D1

U této konstrukce se vyskytly na sádrokartonovém podhledu plísně:VERTICILLIUM, SPOROTRICHUM, HUMICOLA GRISEA, ALTERNARIA ALTERNATA, STACHYBOTRYS PENICILLIUM sp., PAECILOMYCES sp.

Obr. 4 - infiltrace vzduchu z exteriéru do „uzavřené vzduchové dutiny, která je v místě nosné konstrukce podhledu – exp. P1

Výsledky měření:

Teplota ve vzduchové vrstvě nad sádrokartonovým podhledem: t_d=8,3-14,4°C

Povrchová teplota sádrokartonového podhledu – vnitřní kout: t_p1=7,1-13°C

Povrchová teplota sádrokartonového podhledu – strop: t_p2=16,2-21,4

Rychlost proudění vzduchu ve vzduchové vrstvě nad sádrokartonovým podhledem: v_d = 0-0,4m/s

 
Obr.5 průběhy teplot ve střešní konstrukci, v interiéru a exteriéru včetně teplot rosného bodu – exp. P1

• Z průběhu teplot v uzavřené vzduchové dutině nad sádrokartonovým podhledem je možno konstatovat, že dutina se nechová jako uzavřená.
• Místem největší infiltrace je napojení svislé nosné konstrukce na střešní plášť.
• Další infiltrace je způsobena netěsnostmi tepelné izolace a nekvalitně provedenými spoji parozábrany
• Infiltrace venkovního vzduchu do dutiny nad sádrokartonovým podhledem negativně ovlivnila tepelnou pohodu v místnosti: 
  - vzniká studené sálání z vnitřního povrchu střešní konstrukce do interuiéru 
  - průměrná teplota vnitřního vzduchu (ti průměrná = 18,7°C) byla i přes intenzivní vytápění nižší než je požadovaná teplota vnitřního vzduchu v dětském pokoji.
• Důsledkem infiltrace je snížení tepelně izolačních vlastností konstrukce.
• V místech největších netěsností dochází k poklesu povrchové teploty sádrokartonového podhledu pod teplotu rosného bodu a následné kondenzaci vodní páry vytvářející vhodné podmínky pro vznik plísní.

Tato velice častá prováděcí chyba se dá eliminovat vhodnou skladbou konstrukce:

• nenavrhovat ve skladbě zateplené střešní konstrukce „uzavřené“ vzduchové dutiny
• používat podhledové konstrukce s nižším součinitelem prostupu tepla (např. heraklit – exp. K1), neboť tímto způsobem je možné i při vzniku tepelných mostů zabránit poklesu povrchových teplot do intervalu hodnot určujících vznik biodegradace.
• Na některých podhledových konstrukcích např. sádrokarton znamená vznik některých druhů plísní např. paecilomyces, nutnost výměny všech napadených částí, neboť tento druh plísně nelze ze sádrokartonu odstranit ani broušením ani chemickými postřiky. Proto je nevhodné jeho užití v případech s předpokladem výskytu některého z rizikových faktorů vzniku biodegradace.

Při experimentech na reálných dvouplášťových konstrukcích bylo zjištěno mnoho zajímavých faktů, které přispěly k identifikaci některých závad a poruch dvouplášťových střešních konstrukcí. Tyto poznatky by měly přispět k odstranění nedostatků v úrovni návrhu střešní konstrukce a samozřejmě i v úrovni provádění, neboť čím více bude známo o podstatě a příčinách poruch, tím účinněji jim budeme moci zabraňovat vhodnými konstrukčními opatřeními.

Tento článek byl publikován ve sborníku Konference Střešní nástavby a vestavby 2007.

 

Autor

• (red)