Termodiagnostika bytových domov

Časť 1. (fasády a detaily)

1. ÚVOD

Týmto článkom by sme radi ukázali možnosti využitia nedeštruktívnych  nástrojov pri kontrole prefabrikovaných bytových domov. Článok je rozdelený do dvoch častí. V tejto časti sa pozrieme na možnosti využitia termovíznej kamery pri diagnostike fasád bytových domov z exteriéru. V druhej časti, ktorá vyjde v budúcom čísle, si predstavíme možnosti kontroly okien a to za prirodzených tlakových podmienok, ako aj pri udržovanom podtlaku v interiéri (blower-door test). Ďalej sa zameriame na kontrolu užívania bytov. Základné informácie o bezkontaktnom meraní povrchových teplôt termovíznou kamerou sú uvedené napr. v [4]. Všetky ďalej uvedené termogramy boli zozbierané za uplynulé zimné obdobia v skorých ranných hodinách bez vplyvu slnečného žiarenia. Rozdiel teplôt vzduchu medzi interiérom a exteriérom bol vždy aspoň 15°C. Pri meraní z exteriéru znázorňujú svetlejšie farby (žltá, červená, biela) vyššie povrchové teploty - nežiadúce tepelné anomálie (mosty). Na termovíznych snímkach z interiéru sú nežiadúce tepelné anomálie zobrazené tmavšími farbami (modrá, fialová, čierna).

 

2. „NIE JE PANELÁK AKO PANELÁK“

Výstavba prefabrikovaných panelových domov prebieha prakticky nepretržite od 50. rokov 20. storočia. Za toto obdobie vzniklo niekoľko desiatok rôznych variant a modifikácií typových sústav. S postupným zvyšovaním nárokov na energetické a tepelnotechnické vlastnosti sa postupne menila i skladba panelov a predovšetkým použitá hrúbka tepelného izolantu. Ako dokladujú termogramy na obr. 1, dajú sa z tepelnotechnického hľadiska nájsť veľké rozdiely dokonca medzi domami rovnakej typovej sústavy. Uvedený problém je spôsobený odlišnou kvalitou realizácie. Pri kvalitnejšej realizácii (termogram vľavo) sú vidieť len tepelne sa prekresľujúce škáry medzi panelmi. Pri nekvalitnej realizácii (termogram vpravo) sú viditeľné anomálie aj v ploche panelov.

 

3. PRVÁ FÁZA REGENERÁCIE - FASÁDY 90. ROKOV 20. STOROČIA

Na začiatku 90. rokov 20 storočia nastalo postupné zdražovanie energií čo logicky viedlo k realizácii prvých zatepľovacích systémov. Vtedy sa obvykle zatepľovali len väčšie steny bez okien - steny štítové.  Ako dokladá obr. 2 je kvalitarealizácie a životnosť systému rôzna. Obzvlášť bola väčšina systémov tvorená jednosmernými profilmi s vloženou tepelnou izoláciou a pohľadovými veľkoplošnými dielcami. Bohužiaľ sa niektoré profily kotvili do škár medzi panely alebo v ich bezprostrednej blízkosti. Z tepelnotechnického hľadiska nebolo týmto eliminované najkritickejšie miesto fasád panelových domov - škáry, ba naopak sa iba prenieslo na líc novej fasády. Ďalším nedostatkom bolo nevhodné založenie celého systému.

termodiagnostika  

Zakladacia lišta sa obvykle umiestňovala v úrovni podlahy 1. NP (pozri zvýšené povrchové teploty v dolnej časti ľavého termogramu na obr. 2).

 rozdielna kvalita zateplovacich systemov

Pri našej projekčnej a diagnostickej činnosti sa občas stretávame so zástupcami domov, ktorí riešia, či pri kompletnom zateplení domu ponechať existujúce zateplenie štítovej steny. Pre správne rozhodnutie odporúčame zrealizovanie diagnostiky termovíznou kamerou doplnené prípadne tepelnotechnickým posúdením skladby. Iba obyčajné lokálne otvorenie fasády neumožňuje plošnú kontrolu a môže viesť k chybnému rozhodnutiu.

 

4. KONTAKTNÉ ZATEPĽOVACIE SYSTÉMY

Postupom času boli u panelových domov skladané zatepľovacie systémy vytláčané vonkajšími tepelnoizolačnými kompozitnými systémami (ETICS). Hrúbky tepelných izolantov týchto systémov sa zo začiatku pohybovali do cca 5 cm, čo bolo postačujúce z hľadiska splnenia tepelnotechnických a energetických požiadaviek. Pokiaľ sa ale na panelový dom zateplený systémom s hrúbkou tepelnej izolácie 5 cm pozrieme termovíznou kamerou, môžeme obvykle vidieť stále sa tepelne prepisujúce škáry medzi panelmi (obr. 3), teda hrúbka tepelného izolantu je nedostačujúca. Naviac u väčšiny týchto systémov  pretrváva chybne umiestnenázakladacia lišta zatepľovacieho systému v úrovni podlahy 1. NP (obr. 4). S chybným založením sa môžeme bohužiaľ stretnúť aj pri realizácií z dnešnej doby. Také založenie je kritické najmä vtedy pokiaľ je v interiéri pri exteriérovej stene umiestený nábytok (skrine), ktorý výrazne obmedzuje prúdenie vzduchu a tým aj ohrievanie vnútorného povrchu. V kúte pri podlahe je potom typický rast plesní (obr. 5).

 chybne umiestnenia 

rast plesní

V roku 2002 došlo k veľkému sprísneniu požiadaviek na tepelnotechnické vlastnosti obalových konštrukcií [3]. Minimálna hrúbka tepelného izolantu bola cca od 8 cm a viac. Na fasádach s takouto hrúbkou tepelného izolantu sa prakticky tepelne neprepisujú škáry medzi panelmi (obr. 6). Pokiaľ sú pri realizácii vypeňované škáry medzi dielcami tepelného izolantu PUR penou alebo pokiaľ sú dielce dokonale uložené na zraz, býva teplotné pole v ploche fasády vcelku homogénne alebo nanajvýš dochádza k tepelnému prepisovaniu kotiev (pozri ďalej). Technológia vypeňovania nie je ale celkom obvyklá a preto pokiaľ nie sú dielce dokonale uložené na zraz môžu byť škáry pri termovíznom meraní patrné (obr. 7). Aký vplyv majú dokonale uložené dielce na energetiku stavby záleží predovšetkým na množstve výskytu a výpočtovo sa to preukazuje pomerne zložito. Čo však môžu nedokonale uložené dielce výrazne ovplyvniť je životnosť celého systému. V mieste škáry sú viac mechanicky namáhané všetky vrstvy systému, môže dochádzať k vzniku trhlín a prieniku zrážkovej vody do konštrukcie. Preto by mal investor alebo technický dozor tento prípad ošetriť už vo fáze zmluvy o dielo a upozorniť na to realizačnú firmu. Pre kotvenie tepelného izolantu sa obvykle používajú kotvy plastové a kotvy plastové s kovovým tŕňom. Pokiaľ sú na kotvenie tepelného izolantu použité „plastové kotvy“ nedá sa ich obvykle vidieť pri  rozdiele teplôt do cca 20°C termovíznou kamerou. Pri plastových kotvách s kovovým tŕňom postačí pre ich tepelné prekresľovanie rozdiel teplôt už okolo 10°C. Tepelné prekresľovanie kotiev na termovíznych snímkach sa môže považovať za vlastnosť systému, ktorá sa dá využiť pre nedeštruktívnu kontrolu počtu a rozmiestnenie kotiev (obr. 8) v prípade, že to nebolo z nejakých dôvodov kontrolované pred zakrytím kotiev.

kvalitna realizacia

nekvalitna realizacia 

tepelny izolant

5. LODŽIOVÉ A BALKÓNOVÉ NOSNÍKY

Balkónové nosníky patria bezpochybne medzi najvýznamnejšie tepelné mosty panelových domov. Predchádzajúce technológie neumožňovali ich účinné zateplenie. Pri vykonzolovaných balkónových nosníkoch sú vonkajšie povrchové teploty na styku s obvodovou stenou vysoké (obr. 9) a dá sa prakticky vždy odporučiť ich zateplenie - celkové obalenie tepelným izolantom. V opačnom prípade sa môžu v interiéri v mieste tohto detailu objavovať vlhkostné problémy alebo rast plesní.

 vysoke povrchove teploty

Lodžiové nosníky sú z konštrukčného hľadiska riešené inak. Lodžie môžu byť predsadené alebo zapustené. Styk stropného lodžiového nosníka s čelnou stenou lodžie je obvykle  opatrený tepelnou izoláciou. Kvalita realizovania tohoto styku môže byť diametrálne odlišná a plošne je možné ju zistiť len diagnostikou pomocou termovíznej kamery (obr. 10 a 11). Pokiaľ termovízne meranie preukáže kvalitné realizovanie styku, tzn. detail je realizovaný podľa projektovej dokumentácie, môže sa pristúpiť k optimalizácii - výpočtovému posúdeniu detailu, kde jeho výsledkom môže byť niekoľko variant riešení. V ideálnom prípade sa výpočtovo preukáže, že nie je potreba stropné lodžiové nosníky vôbec zatepľovať a postačí zatepliť len čelné lodžiové steny (pozri obr. 12). Finančná úspora pri nezatepľovaní lodžií sa počíta v rádovo niekoľko desiatok percent v porovnaní s čiastkou pri kompletnom zateplení.

pomerne kvalitne 

nekvalitne realizovany

V horšom variante môže výpočet preukázať potrebu zateplenia aspoň spodného líca lodžie. V najhoršom variante bude potreba zatepliť celú lodžiu, tzn. ako pri nekvalitnej realizácii pôvodného styku medzi lodžiovým nosníkom a stenou (obr. 13).

celkove obalenie lodzie 

Pokiaľ je realizované len výpočtové posúdenie detailu podľa pôvodnej projektovej dokumentácie a nezrealizuje sa reálna kontrola priamo na objekt, môže byť učinené chybné rozhodnutie (obr. 14), kde jeho dôsledkom môžu byť zvýšené tepelné straty alebo rast plesní na vnútorných povrchoch tohto detailu.

rovnaky detail ako na

Literatúra

[1] Vyhláška 532/2002 Z.z. ktorou sa ustanovujú podrobnosti o všeobecných technických požiadavkách na výstavbu a o všeobecných technických požiadavkách na stavby užívané osobami s obmedzenou schopnosťou pohybu a orientácie

[2] STN 73 0540:1977 Tepelnotechnické vlastnosti stavebných konštrukcií a budov - Názvoslovie, požiadavky a kritériá

[3] STN 73 0540-2:2002 Tepelnotechnické vlastnosti stavebných konštrukcií a budov - Tepelná ochrana budov - Časť 2: Funkčné požiadavky

[4] STN EN 13187:2001 (73 0561) Tepelnotechnické vlastnosti budov - Kvalitatívne určenie tepelných nepravidelností v obvodových plášťoch budov - Infračervená metóda

[5] ČSN 73 0540-2:2007 Tepelná ochrana budov - Část 2: Požadavky

[6] Svoboda J.: Termodiagnostika, učební texty

 

Ing. Marek Farárik

Ing. Viktor Zwiener, Ph.D.

DEKPROJEKT s.r.o., org. zl.

 

www.atelier-dek.sk

www.termovizia-stavieb.sk