Vážení architekti a projektanti,

v dalším vydání Ytong News se s vámi podělíme o zkušenosti se zateplováním historických staveb. V dnešní době tři ze čtyř budov určených k rekonstrukci patří právě mezi historické budovy. Pro tyto objekty však není vhodné vnější zateplení. Na technických parametrech a vlastnostech tepelněizolačních minerálních desek Multipor WI vám předvedeme, že existuje jednoduché řešení zateplení splňující tepelněizolační, finanční i estetické požadavky historických budov.

Ing. Milan Koukal
technický poradce




Vnitřní zateplení
historických budov

deskami Multipor WI

V České republice již existuje více než 50 realizací, různých typů i užití staveb, kde bylo aplikováno vnitřní zateplení pomocí tepelněizolačních desek Multipor WI. Většina z realizací byla provedena v budovách, jejichž architektonická hodnota motivovala investory a projektanty hledat řešení, jak snížit energetickou náročnost a zároveň zachovat či obnovit původní historický vzhled.

 
  • Vnitřní zateplení sníží spotřebu energie a zachová vzhled budovy

     


    Obr. č. 1: Budovy s realizací
    vnitřního zateplení
    deskami Multipor WI

     

    Vnitřní zateplení nejen historicky významných budov přináší možnost uchránit mnohdy unikátní vnější vzhled budovy. Zároveň v budovách vytváří vnitřní prostředí spojené s tepelným komfortem, které nabízejí nové stavby. Zvýšením teploty povrchů interiérů se odstraní případná hygienická a funkční rizika. Vyšší teplota povrchu stěn brání povrchové kondenzaci vodních par a tvorbě plísní. U administrativních budov, škol, obchodů, muzeí či úřadů poskytuje také úsporu v energetické náročnosti objektu zkrácením doby zátopu před příchodem lidí a počátkem denního užívání objektu. V rámci revitalizace historických staveb je vnitřní zateplení z pohledu investora, projektanta či památkové ochrany mnohdy jedinou možností, jak významně snížit energetickou náročnost objektu a přitom uchovat architektonicky hodnotnou fasádu stavby a udržet původní vzhled stavby.

     

  • Posouzení stavby a projektová příprava

    Proces rozhodování o způsobu revitalizace budovy ovlivňuje řada faktorů. Jeden z nich, požadavek na snížení energetické náročnosti, v současnosti doprovází téměř každou rekonstrukci starší budovy. Jak z hlediska potřeb budoucího uživatele budovy, tak i na základě požadavků platných legislativních norem. Rozhodnutí řešit snížení energetické náročnosti budovy vnitřním zateplením přináší úkol, jak projekčně, z hlediska provádění i následného užívání splnit legislativní (normové) požadavky. Na počátku je třeba uskutečnit podrobný stavebnětechnický průzkum, zjistit skladby a stav konstrukcí, identifikovat kritické detaily stavby, vyznačit přítomnost organických materiálů – především dřeva - a popsat budoucí provoz budovy a požadavky uživatele objektu, především z hlediska tvorby vlhkosti v objektu a požadavků na tepelný režim objektu.


    Obr. č. 2: Difúze vodní páry
    - Glaser

     

    Při projektové přípravě se často dochází k závěrům, že vnitřní zateplení není možné realizovat, protože není splněn požadavek na vlhkostní stavy konstrukce. Tyto výsledky bývají interpretovány na základě výstupů výpočtů, které jsou založeny na Glaserově metodě, popsané v normách ČSN EN ISO 13788 a ČSN 73 0540-4. Glaserova metoda a model kondenzace spočívá v nalezení kondenzační oblasti uvnitř stavební konstrukce a zhodnocení poměru mezi zkondenzovaným a vypařitelným množstvím vody. Glaserův model nepočítá s kapilárním transportem vody ve stavebních materiálech a odvodem vlhkosti z místa kondenzace do míst s nižším obsahem vody. Dá se obecně říct, že Glaserův model je velmi konzervativní a jeho výsledky trpí nepřesnostmi.

     

  • Posouzení chování konstrukce v nestacionárním stavu


    Obr. č. 3: Difúze vodní páry
    a kapilární tok - Kiessel

    Do povědomí odborné veřejnosti v posledních 30 letech přicházejí nové metody, založené na principech dynamických změn stavů konstrukcí. Tyto metody stojí na odborných pracích dr. Kurta Kiessela a jsou zkoumány a interpretovány na mnoha odborných pracovištích nejen v zahraničí, ale dnes i v České republice. Dynamické metody umožňují pozorovat chování konstrukce při proměnlivých okrajových podmínkách, změnách teplot, radiace, vzdušné vlhkosti, vlivu deště, vzlínání vody z podloží, změnách tepelných vodivostí díky obsahu vody v konstrukci, difúzním, kapilárním a gravitačním pohybům vody. Popisují a interpretují změny energie soustavy díky kondenzačním a entalpickým jevům. Dnes je tato metoda a její algoritmizace popsána v normě ČSN EN 15026. Mezi nejčastěji používané software simulující dynamické chování stavebních konstrukcí patří WUFI a DELPHIN.


    Obr. č. 4: Difúze vody

    Podíváme-li se na prostup vodní páry v konstrukci, ta se vždy šíří z místa o vyšším nasycení a vyšším tlaku do míst s nižším nasycením. Především v zimním období je postup vodních par ve směru od interiéru k exteriéru. Nejprve dochází k adsorpci vodních molekul na povrchu díky dipólové interakci a van der Waalsovým silám. Při snižování teploty okolního materiálu dochází i ke změně difúzního toku vodní páry. Po nahromadění adsorbované vodní páry dochází k přestupu vody do hmoty materiálu, doprovázené postupem vodních molekul v mezerovitém uspořádání materiálu a také dochází ke kapilárnímu transportu. Celý proces se mění v absorpci. Snižováním teploty okolního prostředí dochází ke zvyšování částečného tlaku vodní páry nad nasyceným tlakem vodní páry a zvýšené přeměně vodní páry do tekutého skupenství - kondenzaci. Kapilární transport začíná převládat nad difúzí vodní páry a voda je transportována z místa kondenzace do suchých částí konstrukce a poté až k povrchu izolantu a odtud se vypaří do okolí. Celý proces se odehrává na mnoha místech v průřezu konstrukce zároveň. Vznik těchto míst je závislý na hustotě a změnách probíhajícího tepelného toku v konstrukci, na změnách množství vody vstupující do konstrukce, na vnitřní tepelné energii měněné procesem kondenzace a vypařování. Tento proces je trvalý a vyvíjí se v čase následkem změn okrajových podmínek a vlastností materiálů.

  • Sorpční schopnost materiálů, požadavky norem na konstrukce

    Sorpční vlastnosti izolačních materiálů předurčují jejich možnost a způsob využití při vnitřním zateplení. Použití izolantů s prakticky nulovými sorpčními schopnostmi vedly ke špatným zkušenostem při pokusech o vnitřní zateplení a nesprávné aplikace jsou jednou z příčin odmítavého přístupu části odborné veřejnosti k vnitřnímu zateplení jako celku. Systémy vnitřního zateplení s materiály s hydrofobizačními vlastnostmi a tedy s prakticky nulovými sorpčními schopnostmi musí být doprovázeny takovým technickým opatřením, které brání vnikání vodních par a tekuté vody do konstrukce. V praxi to znamená aplikaci systémů s parozábranou a z venkovní strany hydrofobizační ochranu povrchů fasády.
    Minerální kalcium silikátové desky MULTIPOR WI mají sorpční schopnosti. Vnitřní zateplení deskami MULTIPOR WI není třeba doplňovat parozábranou. Konstrukce s vlhkostí umí pracovat. Schopnost kapilárně odvádět vodu z místa kondenzace dovoluje navrhovat trvale bezpečná funkční řešení, a to v souladu s požadavky normy ČSN 73 0540-2. Po revizi normy ČSN 73 0540-2 je z hlediska posouzení vlhkostního stavu v konstrukci postupováno: Kapitola 6.3, Poznámka 2: „V odůvodněných případech (např. u konstrukcí obsahující kapilárně aktivní materiály) se připouští hodnocení šíření vlhkosti konstrukcí pokročilejšími výpočetními metodami, než jsou ČSN EN ISO 13 788 a ČSN 73 0540-4.“.


    Obr. č. 5: Konstrukční detaily
    připojená vnitřní stěna

    Jedním ze zásadních projekčních opatření při návrhu vnitřního zateplení je splnění požadavků na vnitřní povrchové teploty konstrukcí. Předpokládejme, že původní nezateplené zdivo nevykazuje žádné defekty v podobě kondenzace vodních par na povrchu konstrukcí a tvorbě plísní. Při realizaci zateplení z venkovní strany dochází k nárůstu vnitřních povrchových teplot, a tím bránění vzniku kondenzace na vnitřním povrchu stěn. Při vnitřním zateplení je nutné brát v úvahu změnu povrchové teploty připojených a vetknutých konstrukcí k obvodovým stěnám, jež budou opatřeny vnitřním zateplením.

    Obecně platí, že čím je vyšší plošná hmotnost připojené konstrukce, tím je hustší tepelný tok mezi konstrukcemi. Hustší tepelný tok způsobí ochlazení připojených stěn. Projektant musí navrhnout opatření spočívající v zateplení povrchů připojených stěn, která zabrání nízké povrchové teplotě. Kritérium teplotního faktoru musí být splněno nejen na exteriérové stěně. Dalšími místy konstrukcí, kde je nutné posoudit plnění požadavku na povrchovou teplotu, jsou ostění a nadpraží otvorů

     

    Obr. č. 6: Konstrukční detail
    ostění okna

    U nadpraží je řešení o to náročnější, že se v těchto místech vyskytují překlady a bývá obtížné činit opatření spočívající ve stavební úpravě, která by vedla ke zmenšení a oslabení tohoto stavebního prvku. Pozornosti nesmí ujít místa s výskytem nosných dřevěných prvků, případně dřevěných prvků, které tvoří interiérovou výzdobu stavby.

     

    Obr. č. 7: Konstrukční detail
    dřevo v konstrukci

    Projekčně a stavebně se musí přijímat taková opatření, např. zeslabení tloušťky izolace, hydrofobizace dřeva, odvětrávání v okolí dřeva, která zabrání vlhnutí, a tím objemovým změnám dřevěných konstrukcí, případně úplné degradaci dřevěných konstrukcí.
    Při vnitřním zateplení dochází skokově k nárůstu množství vody obsažené v konstrukci. Je to způsobeno tím, že konstrukce pro své vysušení nedostávají z interiérů předešlé množství tepelné energie, které by zajišťovalo vysušování konstrukce na původní hodnotu. Je třeba ověřit, zda konstrukce nevykazuje trend trvalého růstu vlhkosti. Ideální je stav, kdy po počáteční zvýšené vlhkosti způsobené prováděním stavebních prací se obsah vody v konstrukci vrátí na původní či mírně zvýšenou hodnotu.

  • Minerální izolační desky MULTIPOR WI


    Obr. č. 8: Multipor WI –
    suroviny a výroba

    MULTIPOR WI se vyrábí z čistě přírodních surovin. Základem pro výrobu je křemičitý písek, vápno, cement a voda. Desky neobsahují vlákna, nedráždí při zpracování. Jsou zdravotně nezávadné, netoxické, nealergenní. Jsou šetrné pro životní prostředí, což je doloženo ekologickými certifikáty NATURE PLUS. MULTIPOR je nehořlavý, při působení ohně z okolí není příčinou vzniku kouře ani neodkapává. Zvyšuje požární odolnost konstrukcí. Po případném dosloužení účelu stavby je plně recyklovatelný.

     

    Obr. č. 9: Skladba konstrukce

    MULTIPOR WI je masivní izotropní hmota vyráběná v deskách o tloušťce 50 mm až 200 mm. Jeho minerální anorganická podstata mu propůjčuje trvalé vlastnosti. Je tvarově stálý, odolný UV záření, chemikáliím i vysokým či extrémně nízkým teplotám. MULTIPOR WI je odolný proti vlhkosti a jeho aplikace je možná i ve vlhkých provozech koupelen a umýváren. Nízká objemová hmotnost do 115 kg/m3 a snadná opracovatelnost dávají další výhodu při jednoduchosti aplikace na konstrukce. Hodnota součinitele tepelné vodivosti λ = 0,042-0,045 W/mK, μ = 3 a absorpční koeficient Aw = 0, 0032 kg/m².s0,5 jej činí unikátní tepelnou izolací.

    Montáž vnitřního zateplení pomocí desek Multipor WI je snadná.


    Obr. č. 10: Montáž izolantu

    Na soudržný podklad se desky lepí celoplošně. Celoplošné lepení je jedním ze základních předpokladů správné funkce zateplovacího systému. Je nepřípustné lepit desky na rámeček a terče. Lepení se provádí pomocí Lehké malty Multipor. Případné nerovnosti na povrchu se brousí jemným smirkovým hladítkem. Povrchové omítky se provádí také pomocí Lehké malty Multipor.


    Obr. č. 11: Aplikace lepicí
    malty na desku Multipor

    Do vnitřní omítky se vkládá výztužná sklosíťovina s větším okem min. 8 x 8 mm. Povrch se opatří silikátovou barvou. Podrobný technologický postup je uveden na stránkách www.multipor.cz.


    Obr. č. 12: Doplňky k vnitřnímu zateplení

     

  • Fotogalerie


    Obr. č. 13: Náběhy vnitřních konstrukcí

    Obr. č. 14: Lovecký zámeček Rothestein SRN – průběh realizace
     

    Obr. č. 15: Stará sladovna Berlín SRN – po realizaci

    Obr. č. 16: Základní škola Mokré Lazce – průběh realizace
     
  • Závěr

    Vnitřní zateplení tepelněizolačními deskami Multipor WI zajistí snížení energetických ztrát objektu bez necitelného zásahu do vnějšího vzhledu budovy. Projekční příprava spočívá v řešení konkrétních technických detailů a přijetí opatření, která vychází z požadavků norem a uživatelů stavby. Samotné provádění je velmi jednoduché. Skladba konstrukce s kapilárně aktivními deskami Multipor WI se obejde bez parozábrany, a to je jedním ze zásadních předpokladů trvale správné funkce. Při projekční přípravě a s poradenstvím vám pomohu specialisté ze společnosti Xella CZ.