„ Míra požadavku na ochranu vnitřního prostředí a konstrukce

„ Míra požadavku na ochranu vnitřního prostředí a konstrukce

PŮSOBENÍ VĚTREM HNANÉHO DEŠTĚ NA VĚTRANÉ
FASÁDY SE SKLÁDANÝM VNĚJŠÍM PLÁŠTĚM
řešitel: Ing. Jan MATIČKA, [email protected]
obor:
Architektura, stavitelství a technologie (AST)
školitel: Doc. Ing. Zdeněk KUTNAR, CSc.
ANOTACE
Voda je významným degradačním činitelem vnějšího prostředí. Základním úkolem fasády je tento činitel izolovat od vnitřního prostředí. Zároveň mu sama musí odolávat, tj.
neztrácet jeho vlivem své další funkce. S narůstajícími požadavky na míru ochrany vnitřního prostředí před všemi vnějšími činiteli tak narůstá důležitost ochrany konstrukce
samotné před degradujícím působením vody.
Větrané fasády se skládaným vnějším pláštěm jsou z hlediska ochrany před vodou považované za nejvhodnější konstrukční typ v oblastech s pravidelnými srážkami [1].
Praxe však ukazuje, že u dvouplášťové konstrukce se skládaným vnějším pláštěm je třeba se zabývat pronikáním vody do vlastní skladby fasády a rizikem ohrožení jejích
jednotlivých vrstev.
OBECNÝ PRINCIP NÁVRHU OCHRANY PŘED VODOU DLE PRAVIDEL ČESKÉ HYDROIZOLAČNÍ SPOLEČNOSTI [16]
VNITŘNÍ (CHRÁNĚNÉ) PROSTŘEDÍ
Kategorie požadavků na ochranu:
- nesmí vnikat voda (nenahraditelné / pojistitelné škody)
- mohou být vlhké povrchy, avšak bez kapání či stékání
- může odkapávat či stékat voda
VNĚJŠÍ PROSTŘEDÍ - ZDROJ NAMÁHÁNÍ VODOU
Kategorie namáhání vodou v závislosti na:
- množství působící vody
- délce a rozsahu expozice vodou
KONSTRUKCE NA HRANICI CHRÁNĚNÉHO PROSTŘEDÍ
Požadavek na ochranu (vrstev) konstrukce:
- nesmí být zasaženy vodou (nenahraditelné škody, nenávratná
ztráta funkce)
„ Míra požadavku na
ochranu vnitřního prostředí
a konstrukce samotné
při daném namáhání vodou
adekvátně určuje míru požadavku
na účinnost a spolehlivost
hydroizolační koncepce “
HYDROIZOLAČNÍ KONCEPCE
… sestává z:
hydroizolačních opatření — nepřímý hydroizolační princip (ovlivnění
mimo konstrukci):
- tvar stavby
- umístění do prostředí
- úprava namáhání vodou
hydroizolačních konstrukcí — přímý hydroizolační princip (ovlivnění
konstrukcí o dané účinnosti a spolehlivosti):
- základní (Z)
- doplňková (D)
- kombinace Z+D, Z+Z, Z+D+Z, Z+Z+Z, ...
- mohou být výjimečně / opakovaně / dlouhodobě zasaženy
vodou
STUPNĚ NAMÁHÁNÍ FASÁD VODOU
A — snížené:
na fasádu nedopadají větrem hnané srážky ani na ni není přiváděna voda z jiných konstrukcí. Může docházet k namáhání kondenzátem na povrchu konstrukce. Jedná se především o nízké fasády kryté jinou
konstrukcí dostatečně přesahující půdorys stavby. Speciálně u skládaných fasád se toto namáhání také může týkat roviny za některými typy obkladu.
B — základní: na konstrukci působí především větrem hnaný déšť. Vedle dynamického účinku hnaného deště také po povrchu fasády stéká souvislá tenká (jednotky mm) vrstva vody. Jedná se o případy, kdy je fasáda vystave
na povětrnosti.
C — zvýšené:
na rozdíl od základního namáhání v tomto případě může dojít k chvilkové akumulaci souvislé vrstvy vody. Jedná se nejčastěji o exponovanější partie fasád, jako jsou sokly u terénu, teras, balkonů, okolí říms,
stříšek nebo jiných typů konstrukcí, které mohou k fasádě přivádět vodu a o spodní partie vysokých fasád, event. fasády s negativním odklonem od svislice.
D — extrémní: fasáda je namáhána tlakovou vodou. V případě optimálního návrhu stavby by taková situace prakticky neměla nastat. Může se jednat např. o případ, kdy je kolem stavby prostor, ve kterém může dojít
k akumulaci velkého množství sněhu.
KONSTRUKČNÍ TYPY DVOUPLÁŠŤŮ Z HLEDISKA OCHRANY PŘED VODOU — VĚTREM HNANÝM DEŠTĚM
A — Těsnění v úrovni vnějšího skládaného pláště
Veškerá srážková voda je zachycena v úrovni vnějšího obkladu. Nutno těsnit spáry mezi prvky obkladu. Obvyklé u
skleněných nebo kamenných fasád výškových budov.
B — Spolupůsobení skládaného vnějšího pláště a další hydroizolační konstrukce
(princip základní a doplňkové hydroizolační konstrukce)
Vnější plášť zachycuje a odvádí většinu srážkové vody, která na fasádu dopadne (základní hydroizolační konstrukce).
Část vody proniklé spárami je zachycena a odvedena další (doplňkovou) hydroizolační konstrukcí. Tou bývá mocná
vzduchová vrstva za obkladem nebo hydroizolační povlak.
C — Hydroizolační opatření výhradně mimo skládaný vnější plášť
Vnější obklad se není schopen podílet na hydroizolační ochraně. Obvykle obklady s perforací event. s velkým množstvím či velkou šířkou spár. Ochranu před vodou musí plnit samostatná hydroizolační konstrukce.
EXPERIMENT
REFERENCE
Dosud není popsané, kolik vody
pronikne skládaným pláštěm na
první následující vrstvu v závislosti
na jeho parametrech (šířka a
hloubka spár, tl. vzduchové
vrstvy), tedy proti jakému hydrofyzikálnímu namáhání je třeba
konstrukci chránit. Cílem experimentu je tyto závislosti zjistit. Následně na jejich základě určit příslušnou účinnost jednotlivých typů
a způsobů obkladu, aby se daly
implementovat do metodiky dle
[16].
Princip zkoušky dle EN 15601 [13]
Návrh experimentální sestavy dle schéma vlevo vychází ze simulace větrem hnaného deště dle metodiky
[13], určené pro testování střešních skládaných krytin
malých formátů.
[1] Lstiburek, J., „Water-Managed Wall Systems“, 2003, [2] www.granitech.com, [3] Smegal, J., „Drainage and drying of small gaps“, 2006, [4] Straube, J.F., „Pressure moderation and rain control“, 2001, [5] ČSN 73 3251 (2012)
Navrhování konstrukcí z kamene, [6] www.buildingscience.com, [7] Hoppestad, S., „Slagregn i Norge“, 1955, [8] Lacy, R.E., „Driving-Rain Maps and the Onslaught of Rain on Buildings“, [9] Straube J., Burnett E., „Building Science for Building Enclosures“, [10] AAMA 501-1 (2005) Standard Test Method for Water Penetration of Windows, Curtain Walls and Doors Using Dynamic Pressure “, [11] EN 12155 (2000) Curtain walling - Watertightness - Laboratory test under static
pressure, [12] EN 13050 (2011) Curtain Walling - Watertightness - Laboratory test under dynamic condition of air pressure and water spray, [13] EN 15601 (2006) Hygrothermal performance of buildings - Resistance to wind-driven rain of
roof coverings with discontinuously laid small elements - Test method, [14] www.fti-europe.com, [15] Zwiener, V. “Problematika skládané větrané fasády“, 2009, [16] kolektiv autorů “SMĚRNICE ČHIS 01: HYDROIZOLAČNÍ TECHNIKA OCHRANA STAVEB A KONSTRUKCÍ PŘED NEŽÁDOUCÍM PŮSOBENÍM VODY A VLHKOSTI ”, 2014 [17] kolektiv autorů “Engineered assemblies #7 Exterior wall panel and systems”, 2015.