Horkovzdušná sanace objektu rožnovské radnice ve Valašském muzeu v přírodě v Rožnově pod Radhoštěm
V červenci roku 2015 byl na objektech rožnovské radnice a chalupy z Prlova, které jsou součástí Valašského muzea v přírodě v Rožnově pod Radhoštěm, proveden průzkum využívající akustickou detekci aktivity larev dřevokazného hmyzu. Na základě této průzkumné činnosti byla jednoznačně prokázána aktivita dřevokazného hmyzu a z tohoto důvodu byla v září roku 2016 provedena horkovzdušná sanace objektu rožnovské radnice s cílem sterilizace všech dřevěných prvků konstrukce tohoto historicky cenného objektu.
Abstrakt
Příspěvek pojednává o realizaci horkovzdušné sanace historicky cenného objektu rožnovské radnice z roku 1770, která byla transportována do Valašského muzea v přírodě v Rožnově pod Radhoštěm v roce 1924 jako vůbec první stavba nynějšího rozsáhlého komplexu této národní kulturní památky. Metoda horkovzdušné sanace dřevěných konstrukcí byla na území ČR poprvé použita v roce 2010. V západních zemích Evropy (především Dánsko a Německo) je používána zhruba od roku 1930. Tato komplexní metoda se řídí německou normou DIN 68 800 – část 4 [1] a je využívána především u historicky cenných objektů, kde je kladen požadavek na zachování původní dřevěné konstrukce napadené dřevokazným hmyzem nejčastěji z čeledi tesaříkovití (Cerambycidae) nebo červotočovití (Anobiidae). Cílem příspěvku je přiblížit metodu horkovzdušné sanace odborné veřejnosti na příkladu jedné z realizací.
Úvod
V roce 2015 byla na objektu rožnovské radnice ve Valašském muzeu v přírodě (dále jen VMP), umístěném v Dřevěném městečku a rovněž na objektu chalupy z Prlova, umístěném v souboru lidových staveb ve Valašské dědině, provedena tzv. Akustická detekce aktivity larev dřevokazného hmyzu zařízením Acoustic pack (viz Akustická detekce aktivity larev dřevokazného hmyzu zařízením Acoustic Pack). Na základě této a dalších průzkumných činností bylo diagnostikováno aktivní napadení dřevokazným hmyzem z čeledi Cerambicidae, konkrétně tesaříkem krovovým (Hylotrupes bajulus L.) a dále lokální výskyt čeledi Anobiidae – červotoč proužkovaný (Anobium punctatum L.). Kolonizace dřevokazných hub nebyla detekována [2]. Z těchto důvodů byla do harmonogramu záchranných prací zařazená horkovzdušná sanace tzv. thermosanace rožnovské radnice (princip metody viz Tepelné metody sanace dřevěných prvků konstrukcí při biotickém napadení).
Souhrnné informace o objektu
Předmětem horkovzdušné sanace se stal celodřevěný roubený objekt rožnovské radnice ve VMP v Rožnově pod Radhoštěm (Obr. 1). Tato historicky cenná, poschoďová stavba, z roku 1770 byla transportována do lázeňského parku Hájnice z rožnovského náměstí v roce 1924 a byla vůbec prvním objektem VMP. V roce 2009 byla provedena její kompletní rekonstrukce [3]. Stavba je složena ze dvou nadzemních podlaží a krovové konstrukce, kterou tvoří podepřená hambálková soustava. Jako střešní krytina slouží tradiční šindel. Horkovzdušná sanace celého objektu byla realizována v termínu 19. 09. – 23. 09. 2016.
Obr.1 Fotodokumentace objektu horkovzdušné sanace a jednotlivých vnitřních prostorIzolace objektu
Před započetím horkovzdušné sanace jakéhokoliv objektu je nutné odstranit z interiéru budovy všechny materiály a předměty, které nejsou schopny odolávat zvýšeným teplotám 100–120 °C. Všechny místnosti byly proto kompletně vyklizeny objednatelem díla (VMP). V další fázi bylo zahájeno obalování roubení objektu pomocí termoizolační fólie, která byla nainstalována po obvodu objektu od přesahu střechy směrem dolů k přiléhajícímu terénu (Obr. 2). Pomocí ovčí vlny byly izolovány další drobné netěsnosti střešního pláště, kachlová kamna uvnitř objektu, veškerá elektroinstalace a svítilny v jednotlivých místnostech objektu.
Obr. 2 Fotodokumentace obalení objektu pomocí termoizolační fólieInstalace potrubí a termoelektrických snímačů
Po ustavení čtyř horkovzdušných agregátů (Obr. 3) s celkovým výkonem 33 500 m3 horkého vzduchu za hodinu proběhla instalace skládaného hliníkového potrubí pro přívod sterilizačního média – horkého vzduchu tak, aby docházelo k efektivnímu šíření tepla ke všem dřevěným prvkům konstrukce (Obr. 4). Vzhledem ke členitosti objektu rožnovské radnice bylo během procesu horkovzdušné sanace zapotřebí do izolovaného objektu opakovaně vstupovat za účelem operativní změny polohy skládaného hliníkového potrubí a rovněž za účelem monitorování vyhřívaného prostoru.
Celý proces horkovzdušné sanace byl online monitorován v pravidelných intervalech každých 30 minut pomocí termoelektrických snímačů umístěných do vybraných dřevěných prvků a to v místech, kde byl předpoklad nejpomalejšího ohřevu dřevěných prvků. Taková místa představují například pozednice, prvky v nároží krovové konstrukce, prvky roubení, nebo masivní sloupy nesoucí konstrukci balkonu. Celkem zaznamenávalo teplotu uvnitř dřeva 20 termoelektrických snímačů (Obr. 4). Pro monitorování teplot vzduchu v sanovaném prostoru bylo celkem použito 8 měřících bodů.
Obr. 3 Vizualizace objektu horkovzdušné sanace
Obr. 4 Fotodokumentace rozmístění skládaného hliníkového potrubí v objektu (vlevo) a termoelektrický snímač měřící teplotu uvnitř dřevěného prvku (vpravo)
Obr. 5 Ukázka nákresů objektu horkovzdušné sanace: zaznačeno rozmístění skládaného hliníkového potrubí a pozice termoelektrických snímačůHorkovzdušná sanace
Proces horkovzdušné sanace objektu rožnovské radnice proběhl ve dvou dnech (fázích), z důvodu efektivity procesu s přerušením ohřevu během nočních hodin, kdy venkovní teplota vzduchu klesla pod 10 °C. První den 20. 09. 2016 byl ohřev zahájen v 07:00 hodin a ukončen 21. 09. 2016 v 00:30 hodin, celkem tedy 17,5 hodin ohřevu. Druhý den 21. 09. 2016 byl ohřev zahájen v 06:30 hodin a ukončen 22. 09. 2016 v 01:30 hodin, celkem tedy 19,5 hodin ohřevu.
Tab. 1 Ukázka naměřených dat – teploty na jednotlivých termoelektrických snímačích v půběhu procesu sanace – DEN 1 – 20. 9. 2016
Pozn.:
Modře označené hodnoty představují termočlánky umístěné ve vzduchu
Zeleně označené hodnoty představují teploty v dřevěných prvcích po překročení požadované referenční teploty 55 °C
Graf 1 Průběh teplot v čase pro termoelektrické snímače umístěné v konstrukci rožnovské radnice včetně termoelektrických snímačů umístěných ve vzduchu – DEN 1
Pozn.:
Červená konstantní přímka vyjadřuje referenční požadovanou teplotu 55 °C.
Termoelektrické snímače měřící teplotu vzduchu uvnitř sanovaného prostoru jsou označeny modře: č. 13 – č. 20.
Graf 1 zobrazuje průběh teplot jednotlivých snímačů monitorujících teplotu dřevěných prvků i okolního vzduchu v prvním dni horkovzdušné sanace (20. 09. 2016). Z grafu jsou patrné výkyvy teplot vzduchu, které jsou zapříčiněny spínáním a vypínáním pojistky tepelného čerpadla stroje, které se řídí teplotami nastavenými na termostatu zařízení, změnami polohy skládaného hliníkového potrubí, nebo vypnutím strojů pří výměně barelu s palivem. Křivky teplot, které byly měřeny v geometrických středech dřevěných prvků, dokládají pozvolný ohřev až nad hranici referenční teploty 55 °C.
Graf 2 Průběh teplot v čase pro termoelektrické snímače umístěné v konstrukci rožnovské radnice včetně termoelektrických snímačů umístěných ve vzduchu – DEN 2
Pozn.:
Červená konstantní přímka vyjadřuje referenční požadovanou teplotu 55 °C.
Termoelektrické snímače měřící teplotu vzduchu uvnitř sanovaného prostoru jsou označeny modře: č. 15 – č. 19.
Z výsledků je patrné, že sterilizační teploty dosáhl nejprve termoelektrický snímač č. 10, umístěný ve stropním trámu prvního nadzemního podlaží, v čase 12:30 hodin 20. 09. 2016. Nejpozději této referenční teploty dosáhl termoelektrický snímač č. 6, umístěný v roubení na západní straně objektu, a současně snímač č. 13_2, umístěný v roubení na severní straně objektu, v čase 00:30 hodin 22. 09. 2016.
Doplňující měření
Obr. 6 Termografický snímek sanovaného objektu (jižní strana objektu)
Obr. 7 Termografický snímek sanovaného objetu (jihovýchodní strana objektu)
Před i po samotné horkovzdušné sanaci byly naměřeny doplňující parametry, které představují okrajové podmínky a jsou důležité při rozboru průběhu sanace horkým vzduchem. Kromě teploty dřevěných prvků je důležitá především jejich relativní vlhkost, která byla změřena dle ČSN 49 1016 [4] pomocí dielektrického vlhkoměru EXTEH MO297 o to na všech místech, kde byly instalovány termoelektrické snímače měřící teplotu uvnitř dřevěného prvku. Průměrná relativní vlhkost dřevěných prvků před horkovzdušnou sanací byla 11,9 %. Po sanaci tato hodnota klesla na 8,1 %. Pravidlem je rovněž monitorování současného stavu i předpovědi počasí během horkovzdušné sanace. K tomuto účelu slouží například meteogramy z modelu Aladin pro příslušnou oblast a jiné [5].
Dalším doplňujícím měřením procesu horkovzdušné sanace je monitorování objektu termografickou kamerou. Snímání rozložení teplot v průběhu sanace na vnějším plášti objektu bylo prováděno pomocí infračervené termovizní kamery FLIR B425 s teplotní citlivostí 0,08 °C a kvalitou obrazu 320 × 240 pixel. Výsledky měření termografickou kamerou zobrazují rozložení teplot z vnější strany sanovaného objektu a především odhalují nežádoucí únik horkého vzduchu z konstrukce (Obr. 6, Obr. 7). Tato místa mohou být následně operativně zaizolována pomocí ovčí vlny, případně termoizolační fólií.
Dokončovací práce a preventivní chemická ochrana
Vyklizení celého objektu proběhlo 22. 09. 2016. Bylo demontováno skládané hliníkové potrubí, následně odstaveny horkovzdušné agregáty. Poté byla odstraněna termoizolační fólie a rovněž izolační vlna, která byla použita na lokální zatěsnění problematických míst sanovaného objektu.
Následující den po ukončení horkovzdušné sanace, aklimatizování a vyrovnání vlhkostních stavů v zahřívané konstrukci dne 22. 09. 2016 probíhala dodatečná preventivní chemická ochrana objektu. Preventivní ochranný prostředek Bochemit QB Profi byl aplikován postřikem a to ve dvou vrstvách (Obr. 8). Mezi jednotlivými nánosy byl dodržen čtyřhodinový rozestup dle technického listu zvolené ochranné látky. Bochemit QB Profi je vodou ředitelný koncentrát určený k ochraně řeziva, krovů a dalšího stavebního dřeva při stavbách a rekonstrukcích v interiérech i v exteriérech dle ČSN EN 335 [7]. Poskytuje dlouhodobou ochranu dřeva proti dřevokazným houbám (Basidiomycetes), plísním a dřevokaznému hmyzu.
Obr. 8 Fotodokumentace průběhu preventivní chemické ochrany v exteriéru budovy
Obr. 9 Fotodokumentace průběhu preventivní chemické ochrany v interiéru budovyZávěr
Měření teplot uvnitř dřevěných prvků dokázalo, že bylo dosaženo referenční teploty 55 °C a vyšší po dobu minimálně 1 hodiny a tímto bylo možno prohlásit sanaci horkým vzduchem za ukončenou a veškerý přítomný dřevokazný hmyz ve všech jeho vývojových stádiích za uhynulý. Metoda horkovzdušné sanace má pouze sterilizační charakter a nedokáže zabránit opětovnému napadení dřevěných prvků konstrukce dřevokaznými škůdci. Z tohoto důvodu je vždy nutné aplikovat preventivní chemickou ochranu. V případě rožnovské radnice byla tato služba provedena realizační firmou bezprostředně po horkovzdušné sanaci. Dále je vždy proti opětovnému napadení ošetřené dřevěné konstrukce majiteli objektu doporučeno:
- pravidelné kontroly stavu objektu
- technické a konstrukční opatření vedoucí k ochraně dřeva před povětrnostními vlivy, zvýšením relativní vlhkosti vzduchu ve stavbě a možností zatékání do krovových konstrukcí
- zamezení kondenzace vzdušné vlhkosti
- dostatečné větrání sanovaného prostoru
- v případě výměn nebo protézování prvků dřevěné konstrukce používat stavební řezivo s odpovídající vlhkostí podle normy ČSN 49 1531 – 1 [6], která povoluje vlhkost dřeva na stavební konstrukce nejvýše 20 %. Dřevo o vyšší vlhkosti se stává atraktantem pro dřevokazný hmyz a houby.
V návaznosti na akustickou detekci aktivity larev dřevokazného hmyzu zařízením Acoustic pack objektu Chalupy z Prlova, který je rovněž součástí komplexu staveb VMP v Rožnově pod Radhoštěm, bude v nadcházejících letech provedena horkovzdušná sanace i tohoto objektu.
Použité zdroje
- DIN 68 800 část 4 Ochrana dřeva – Likvidační opatření proti dřevokazným houbám a dřevokaznému hmyzu – 11/1992
- NASSWETTROVÁ A., KŘIVÁNKOVÁ S., LAUEROVÁ S., GROSSOVÁ O., ŠMÍRA P. Akustická detekce dřevokazného hmyzu ve Valašském muzeu v přírodě; [online] ©2015. Dostupné z:
http://stavba.tzb-info.cz/drevene-konstrukce/12872-akusticka-detekce-aktivity-larev-drevokazneho-hmyzu-zarizenim-acoustic-pack - VALAŠSKÉ MUZEUM V PŘÍRODĚ V ROŽNOVĚ POD RADHOŠTĚM: Národní kulturní památka, [online] ©2010. Dostupné z:
http://www.vmp.cz/cs/navstevnici-prohlidka-muzea/prohlidka-muzea/drevene-mestecko/objekty-dreveneho-mestecka/radnice.html - ČSN 49 1016 (491016) Řezivo. Způsoby stanovení vlhkosti, nahrazena ČSN EN 13183-1
- Meteogram: Český hydrometeorologický ústav [online]. ©2016 [cit. 17. 10. 2016]. Dostupné z:
http://portal.chmi.cz/files/portal/docs/meteo/ov/aladin/results/public/meteogramy/meteogram_page_portal/m.html - ČSN 49 1531 – 1. Dřevo na stavební konstrukce – Část 1: Vizuální třídění podle pevnosti, nahrazena ČSN 73 2824-1
- ČSN EN 335. Trvanlivost dřeva a materiálů na bázi dřeva – Třídy použití: definice, aplikace na rostlé dřevo a na výrobky na bázi dřeva
Článek popisuje realizaci sanace historického celodřevěného objektu ve Valašském muzeu v přírodě v Rožnově pod Radhoštěm, která byla napadena dřevokaznými škůdci, v tomto případě Tesaříkem krovovým a Červotočem proužkovaným.
Pro sanaci byla zvolena metoda termosanace, tj. komplexní ohřev celého objektu až do stavu, kdy dosáhnou dřevěné prvky i uvnitř profilů teplotu, která ničí detekované dřevokazné škůdce, tj. teplotu nad 55 °C. Článek popisuje postup termosanace včetně přímo navazující sterilizace termosanací ošetřených dřevěných prvků a konstrukcí, která je pro komplexní sanaci dřevěných prvků a konstrukcí nezbytná.
Článek považuji za kvalitní a přínosný, využití metody termosanace je u celodřevěných komplexně napadených historických staveb velmi vhodný a přináší dobré výsledky včetně nenarušení prvků a konstrukcí historické stavby. Odborná veřejnost takto dostává zajímavé informace o této v ČR relativně nově využívané metodě.
The article deals with hot-air treatment of a historically valuable Rožnov town office, built in 1770, which was transported to the Wallachian Open Air Museum in Rožnov pod Radhoštěm in 1924 as the first building of the currently extensive premises of this national cultural heritage. The method of wooden structure hot-air treatment was used for the first time in the territory of the Czech Republic in 2010. It has been used in western European countries (especially Denmark and Germany) approximately since 1930. This comprehensive method is governed by the German standard DIN 68 800 – Part 4 [1] and it is especially used for historically valuable buildings where emphasis is put on the preservation of the original wooden structure attacked by wood-destroying insects, usually of the long-horn beetle family (Cerambycidae) oranobium beetle family (Anobiidae). The goal of the article is to explain the hot-air treatment method to professional public using an example of one of implementations.