Propustnost vodní páry je důležitou materiálovou vlastností, jejíž znalost je nezbytná pro správnou sanaci konstrukcí, zejména po povodních. Kloknerův ústav je jedním z vědeckých pracovišť, které se mimo jiné zabývá zkouškami difuzních vlastností rozmanitých stavebních materiálů. Tyto vlastnosti jsou jedněmi ze základních charakteristik stavebních materiálů a jejich znalost je užitečná například v případě, kdy je třeba konstrukci vysušit po povodni, aby bylo možné vybrat vhodnou metodu sanace budovy.
Difúze vodní páry a její vliv na konstrukce
Článek „Difúze vodní páry v konstrukci“ v časopise SI 3/2005 podrobně popisuje fyziku šíření vodní páry ve vzduchu a ve stavebních konstrukcích difúzí. Množství vodní páry ve vzduchu se vyjadřuje pomocí tzv. částečného tlaku vodní páry, který se měří v Pa (pascalech).
Částečný tlak syté vodní páry závisí na teplotě. Vodní pára se samovolně šíří difuzními pochody z míst o vyšším částečném tlaku do míst s nižším. V zimním, chladném období se pára dostává dovnitř obvodové konstrukce a tu kondenzuje. Doma je 20 °C a 50 % relativní vlhkosti, což odpovídá částečnému tlaku vodní páry 1169 Pa. Venku je 0 °C a 100% relativní vlhkost, což znamená částečný tlak páry 611 Pa.
Nejvyšší riziko kondenzace je v zimě za mrazů, kdy obvodová stěna přenáší velký teplotní rozdíl mezi vnitřkem domu a venkovním prostředím a kdy je uvnitř vysoký částečný tlak vodní páry a venku velmi nízký. Případná kondenzace, která se vesměs hromadí v izolacích nebo v izolačním zdivu, je pak vždy nevítaná.
Tomuto jevu lze zabránit dvěma způsoby:
Čtěte také: Výpočet ekvivalentního zatížení pro předpjatý beton
- Pomocí parotěsné a vzduchotěsné fólie umístěné na interiérové straně zabránit tomu, aby do ochlazovaných obvodových stěn pronikala difúzí či prouděním vzduchu vodní pára.
- Difúzné otevřené, tj. "dýchající" konstrukce navrhovat tak, aby k případné kondenzaci docházelo jen v extrémních podmínkách (mrazech) a v jen ve velmi malé míře.
Faktor difuzního odporu a ekvivalentní difuzní tloušťka (Sd)
Schopnost materiálu propouštět vodní páru difúzí se označuje jako faktor difúzního odporu (μ, bezrozměrné). Je to poměr difúzního odporu materiálu a difúzního odporu vrstvy vzduchu téže tloušťky. Čím vyšší hodnoty dosáhneme, tím menší množství vodní páry přes tento materiál difunduje.
Ekvivalentní difúzní tloušťka Sd (v metrech) je tloušťka vrstvy vzduchu, která má stejný difúzní odpor jako vrstva materiálu. Vypočítá se jako součin faktoru difuzního odporu a tloušťky vrstvy: Sd = μ × d.
Difuzní odpor v izolaci reguluje transport vodní páry skrz konstrukci, což zabraňuje hromadění vlhkosti a kondenzaci. U tepelných izolantů určuje, zda je materiál difuzně otevřený (nízké μ, např. minerální vlna μ=1) nebo uzavřený (vysoké μ, např. fólie).
Příklady a doporučení
- Pro pórobeton je μ = 0,179/0,063 = 2,8.
- OSB deska o tloušťce 20 mm, pokud bude μ = 300, má Sd = 6 m.
- Foliové parobrzdy mívají Sd od 2 do 8 m.
- Faktor difúzního odporu parozábran je od 100 000 více, výrobci ale uvádějí Sd 100 nebo 150 (m) a více.
Při zateplení ovlivňuje difuzní odpor riziko vlhkosti - ideální je klesající odpor od interiéru k exteriéru, aby pára unikala ven bez kondenzace v izolaci. Materiály s vysokým difuzním odporem, jako tvrdá pěna se uzavřenou buněčnou strukturou působící jako parozábrana, chrání před vlhkostí v rizikových místech.
Měření difuzních vlastností stavebních materiálů
V akreditované laboratoři Kloknerova ústavu bylo provedeno mnoho zkoušek skladeb stavebních materiálů. Tři vybrané skladby, které jsou v praxi často používané, byly porovnány. Tyto skladby se liší především ve svých difuzních parametrech:
Čtěte také: Vše o ekvivalentní tloušťce izolace ploché střechy
- Sanační malta bez povrchové úpravy.
- Skladba s penetrací navíc.
- Skladba, která má navíc silikátovou omítku.
Mezi zkoumané okrajové podmínky mající vliv na hodnotu faktoru difuzního odporu a ostatní difuzní vlastnosti patří relativní vlhkost, teplota a barometrický tlak vzduchu. Měření probíhalo podle norem ČSN EN ISO 7783.
Vliv relativní vlhkosti
Relativní vlhkost vzduchu má velký vliv na faktor difuzního odporu. Porovnání bylo zaměřeno na demonstraci vlivu relativní vlhkosti vzduchu na faktor difuzního odporu u různých druhů skladeb. Během dosahování rovnovážného stavu bylo dosaženo relativní vlhkosti vzduchu 52 % a 43 % u všech skladeb. Jak ukazuje Tabulka 10., faktor difuzního odporu se u skladby 1 snížil o hodnotu 1,2. U druhé skladby s penetrací se hodnota naopak o 0,6 zvýšila.
Vliv ostatních okrajových podmínek
Kromě relativní vlhkosti má na faktor difuzního odporu vliv mnoho jiných okrajových podmínek a parametrů, například tloušťka a průměr vzorku. Teplota a barometrický tlak vzduchu jsou během měření proměnné veličiny. Článek „The Influence of Incoming Parameters on Accuracy of Determination Water Vapour Resistance Factor of Lime and Modified Mortars“ [3] se také zabývá parametry, které mohou mít vliv na faktor difuzního odporu.
Je zřejmé, že významný vliv na faktor difuzního odporu mohou mít nejen okrajové podmínky, ale také právě norma, podle které je vzorek zkoušen a vyhodnocován, jelikož každá norma požaduje jiné zkušební podmínky (požadovaná relativní vlhkost a vzdálenost mezi roztokem a vzorkem).
Parozábrana a parobrzda
Parozábrana je fólie ve stěnách dřevostavby, která omezuje pronikání vodní páry z venkovního vzduchu. Tato vrstva musí být absolutně těsná. Jestliže se tepelná izolace v některém místě přeruší, vznikají tzv. tepelné mosty, kterými uniká samovolně teplo. Parotěsná vrstva vytvořená z asfaltového pásu (tl. 3-4 mm, mechanická odolnost, natavené spoje) je mnohem účinnější ve srovnání s fóliemi lehkého typu.
Čtěte také: Jaký je difuzní odpor OSB desek?
Parobrzda nebrání průchodu vodních par do konstrukce, ale řízeně je propouští do konstrukce do vrstvy ležící za touto netěsností. Typická parobrzda je navoskovaný papír.
Rozdíl mezi parobrzdou a parozábranou lze vyjádřit stručně: propouští „něco“, nebo nepropouští „nic“. Fólie vyskytující se na trhu výrobci označují jako parobrzdné fólie. Při udání hodnoty Sd větší než 150 m, si můžete být jisti jejich vhodností pro parotěsnou zábranu.
Základním kritériem pro splnění myšlenky pro difúzně otevřený systém je vytvoření vhodného pořadí jednotlivých vrstev ve skladbách obvodových plášťů. Jednoduše vnitřní vrstvy musí mít větší difúzní odpor než vrstvy vnější. Množství vlhkosti vstupující do pláště tak je částečně redukováno a ta vlhkost, která se do konstrukce dostane, může skrze vrstvy s menším difúzním odporem snáze odejít do exteriéru.
Konstrukce stropu v NED/PD bungalovu s nevytápěným podkrovím
Při konstrukci stropu v nízkoenergetickém (NED) nebo pasivním domě (PD) bungalovu s nevytápěným podkrovím je důležité zohlednit difuzní vlastnosti. OSB deska pero drážka s tmelenými a přelepenými spoji slouží jako vzduchotěsnící vrstva pasivních domů nebo domů s rekuperačním systémem, kde je potřeba zajistit vzduchotěsnost obálky. Je možné ji brát jako spolehlivou parobrzdu.
Normativní požadavky na strop pod nevytápěnou půdou jsou dány normou ČSN 73 0540-2 - Tepelná ochrana budov. Pro nízkoenergetický standard je potřeba splnit hodnotu součinitele prostupu tepla „U“ 0,15 až 0,10 (W/m2.K). Tomu odpovídá tloušťka tepelné izolace kolem 46 cm. Foukaná minerální izolace s deklarovanou tepelnou vodivostí λ 0,039 W/m.K je vhodnou alternativou.
Na konstrukci stropu lze nahlížet jako na konstrukci difúzně otevřenou. Je důležité zajistit správné odvětrání půdního prostoru, aby se umožnil odvod vlhkosti, která do prostoru projde. Avšak v půdě nesmí být průvan - to naopak zásadně sníží izolační schopnost minerální vlny.
| Materiál | Faktor difuzního odporu (μ) | Ekvivalentní difuzní tloušťka (Sd) pro d=0,1 m | Poznámka |
|---|---|---|---|
| Minerální vlna | 1 | 0,1 m | Difuzně otevřený materiál |
| Pórobeton | 2,8 | 0,28 m | |
| Polystyren | 30 | 3 m | Uzavřený materiál |
| OSB deska (μ=300) | 300 | 30 m | Při tloušťce 0,1 m |
| Fóliová parobrzda | dle typu | 2-8 m | Řízeně propouští páru |
| Parozábrana (fólie) | >100 000 | >100 m | Absolutně těsná |
tags: #co #je #ekvivalentni #difuzni #tloustka #beton