Vzduchotěsnost, 1. díl: Netěsnosti v obálce budovy

8. 4. 2024

Obálka budovy není nikdy dokonale vzduchotěsná, vždy do určité míry propouští vzduch. Přestože se ve skladbách obvodových konstrukcí často používají vrstvy z porezních materiálů propastných pro vzduch (např. tepelné izolace), konstrukce jako celek bývají v ploše vzduchotěsné.

Důvodem je to, že obvodové konstrukce bývají záměrně (pro zajištění vzduchotěsnosti) nebo z jiných důvodů vybaveny vzduchotěsnými vrstvami (omítky, parozábrany, apod.). K proudění vzduchu skrz obálku budovy tedy dochází zejmena v místech netěsných spojů mezi konstruk emi a v místech, kde je přerušena spojitost vzduchotěsných vrstev, tedy v netěsných spojích, v netěsných napojeních na sousední a prostupující prvky a v místech lokálních defektů. Z uvedeneho vyplývá, že vzduchotěsnost obálky budovy je především problemem stavebních detailů. Typická místa netěsností jsou naznačena na obrázku níže.

Obr. Proudění vzduchu netěsnostmi v obálce budovy, Typické netěsnosti — kritické stavební detaily

Zmíněné netěsnosti v obálce budovy vznikají neplánovaně, druhotně, zpravidla vlivem chyb při návrhu budovy nebo nedůslednosti během výstavby. Proudění vzduchu těmito netěsnostmi může mít řadu negativních důsledků jak pro tepelně vlhkostní režim konstrukce, tak pro tepelné chování budovy jako celku. Proto je potřeba výskyt podobných netěsností v obálce budovy systematicky eliminovat. Požadavek na velmi dobrou vzduchotěsnost obálky budovy je opakovaně zdůrazňován na řadě míst teto knihy. Přestože proudění vzduchu netěsnostmi přispívá (někdy významně) k výměně vzduchu v budově, není snaha o jejich dokonale utěsnění v rozporu s hygienickým požadavkem na přísun dostatečneho množství čerstveho vzduchu.

Často opakovaný názor, že utěsnění obálky budovy nutně vede ke snížení kvality vnitřního prostředí a hygienickým problemům, je mylný a vyplývá z nepochopení fyzikálních základů výměny vzduchu v budově a širších souvislostí. Snaha o zajištění vzduchotěsnosti se musí promítnout do všech fází přípravy a výstavby budovy, nejedná se jen o problem kvality provedení na stavbě. Tak jako jsme si měli zvyknout na kontrolu celistvosti tepelně-izolační vrstvy, budeme se muset naučit konstruovat a kontrolovat vzduchotěsnost.

Pro zajištění vzduchotěsnosti je potřeba navrhnout řadu zvláštních vzduchotěsnicích opatření (VO). Pro dosažení velmi dobre vzduchotěsnosti je zapotřebí, aby navržená vzduchotěsnicí opatření byla ve vzájemnem souladu a respektovala další konstrukční a technologicke souvislosti. Navržená dílčí opatření tedy musí tvořit ucelený, koherentní systém vzduchotěsnicích opatření (SVO). Za vzduchotěsnicí opatření je možne považovat každe konkretní konstrukční nebo technologicke řešení navržene za účelem zajištění vzduchotěsnosti konstrukce a budovy jako celku.

Základním vzduchotěsnicím opatřením je návrh hlavní vzduchotěsnicí vrstvy do každé obvodové konstrukce. Hlavní vzduchotěsnicí vrstva (HVV) je tedy záměrně navržena do skladby za účelem zajištění vzduchotěsnosti v ploše konstrukce (může ovšem současně plnit i další funkce). Mezi další vzduchotěsnicí opatření patří například spojování částí hlavní vzduchotěsnicí vrstvy speciálními lepicími páskami, utěsnění prostupu kanalizačního potrubí obvodovou konstrukcí pomocí speciální manžety, podrobný návrh detailu napojení obvodove stěny a vnitřního stropu, kde je vyřešen spojitý průběh hlavní vzduchotěsnicí vrstvy, apod. Toto názvosloví včetně zkratek uvedených v závorce je použito v dalších kapitolách knihy.

Vzduchotěsností se rozumí schopnost určiteho prvku (obálky budovy nebo jejích dílčích části) propouštět vzduch. Čím meně vzduchu prvek za určitých podmínek propouští, tím je těsnější. K tomu, aby daný prvek propouštěl vzduch, je zapotřebí splnění dvou základních podmínek:

• prvek musí obsahovat netěsnosti — tedy místa, kudy může vzduch proudit;
• prvek musí být vystaven tlakovemu rozdílu (rozdílný tlak vzduchu v prostředích, která prvek odděluje).

Čím větší je tlakový rozdíl působící na netěsnosti, tím větší je i objemový tok vzduchu, kterýnetěsnostmi proteká. Závislost průtoku vzduchu dílčí netěsností nebo celou obálkou budovy se nejčastěji vyjadřuje tzv. empirickou rovnicí proudění.

Parametry rovnice proudění C a n vyjadřují velikost netěsnosti a charakter proudění vzduchu skrz netěsnost (laminární/turbulentní). Tyto parametry se zjišťují měřením. Netěsnosti vznikají v obálce budovy náhodně a neplánovaně, v důsledku chyb při návrhu a výstavbě. Jedná se většinou o netěsne styky konstrukcí, stavebních prvků a o místa, kde je přerušena spojitost vzduchotěsných vrstev tedy v netěsných spojích, v netěsných napojeních na sousední a prostupující prvky a v místech lokálních defektů. Tyto netěsnosti mají řadu negativních důsledků, proto je potřeba jejich výskyt systematicky eliminovat. Požadavek na odstranění tohoto typu netěsností není v rozporu s hygienickými požadavky na přívod čerstveho vzduchu do budovy.

Tlakový rozdíl, který způsobuje proudění vzduchu netěsnostmi, může být vyvolán rozdílem vnitřní a venkovní teploty, účinky větru, účinky mechanickeho větracího zařízení nebo jejich kombinací. Tlakový účinek větru závisí především na rychlosti větru, směru větru, tvaru budovy a konfiguraci okolního terenu a zástavby. Je velmi proměnlivý v čase a výrazně se mění po ploše obálky budovy. Pro kvantifikaci tlakových účinků větru se používá tlakový součinitel Cp.

Odhad tlakových účinků větru je komplikovaný a vždy zatížený velkou nejistotou. Tlakový účinek teplotního rozdílu závisí na rozdílu teploty mezi vnitřním a venkovním prostředím, na vzduchotěsnosti dílčích netěsností a jejich rozložení po ploše obálky a na vzduchotěsnosti a dispozici vnitřních dělicích konstrukcí. Tlakový účinek rovnotlakých větracích zařízení je zpravidla velmi malý, výraznější je u zařízení podtlakových nebo přetlakových. Výraznější tlakove účinky na obálku budovy mohou vyvolat take digestoře a některe spalovací spotřebiče (např. krby).