Využitie technológie podrezávania na konštrukcii kúrie
a následné posúdenie jej účinnosti
Elementárnym cieľom opísaného výskumu je preukázanie nutnosti vytvorenia dodatočnej nepriepustnej vrstvy pôsobiacej ako izolácia proti vlhkosti historických konštrukcií za pomoci technológie podrezávania. Z technologického hľadiska a taktiež na základe známych výskumov je zrejmé, že táto technológia sa radí medzi najúčinnejšie sanačné metódy.
Bohužiaľ, využitie tejto technológie je aj napriek jej výraznej účinnosti značne problematické, najmä z pohľadu Krajských pamiatkových úradov, ktoré na základe dodržiavania nekompromisnej Benátskej charty bránia realizácii predmetnej technológie, nakoľko jej aplikácia narúša integritu historických zvislých konštrukcií. Metodika výskumu zaoberajúceho sa technológiou podrezávania spočíva v overení a preukázaní účinnosti tejto technológie v rôznych historických stavbách a zaznamenanie si jednotlivých vlhkostných hodnôt in situ pred a po realizácii tejto technológie. Takto namerané výsledky by mali objektívne preukazovať nutnosť využívania technológie podrezávania muriva, ako sanačnej metódy zavlhnutých historických konštrukcií, za predpokladu, že tým nebude ohrozená statika objektu a tento zásah bude nutný.
Článek byl oceněn a vydán v rámci odborné konference doktorského studia Juniorstav 2020.
1 Úvod
Stav pamiatok na území Slovenskej republiky sa s pribúdajúcim vekom objektov a dlhoročne zanedbanou údržbou, spôsobenou rôznymi faktormi výrazne zhoršil. To vedie častokrát k úplnej deštrukcii jednotlivých stavebných prvkov a konštrukcií. Rozvoj vedy, vývoj stavebných výrobkov a taktiež stavebných materiálov sa výrazne podpísal na všetkých oblastiach renovácií stavieb medzi ktoré možno radiť aj sanáciu zavlhnutých historických konštrukcií. Moderné technologické postupy s využitím moderných materiálov, ktoré sú častokrát založené práve na starších princípoch vo veľkej miere umožňujú dosiahnuť vynikajúce výsledky, ktoré majú za následok nie len zastavenie vlhnutia týchto konštrukcií, ale aj obmedzenie, či dokonca odstránenie solí, resp. obmedzenie ich kryštalizácie na povrchu [1]. S vlhkosťou murív sa dnes stretávame či už pri historických, ale taktiež pomerne nových stavbách. Príčin vzniku týchto vlhkostí je nespočetné množstvo. Častokrát sa v rôznych článkoch a publikáciách uvádza ako príčina vzniku vlhkosti historických konštrukcií absencia hydroizolácie. Pravdou však je, že už v minulosti boli v značnej miere využívané rôzne formy izolácie proti vlhkosti (viď. Vitruvius: Deset knih o architektuře, literárne dielo zo začiatku nášho letopočtu), ktoré postupom času stratili svoju funkčnosť, nakoľko si spomínané systémy vyžadovali priebežnú údržbu. Pri izolácií spodných stavieb historických konštrukcií boli v značnej miere využívané ílové zásypy, drenáže na zníženie hladiny tokov [1], sústavy drevených pilót, rôzne asfaltové nátery, ale taktiež sa využívalo obmurovanie pomocou ostro pálených, málo nasiakavých tehál. Práve kvôli danému problému dnes možno pozorovať, že značná časť či už historických, ale aj menej starých budov, je napadnutá rôznymi formami vlhkosti. Tie majú za následok rozpad nie len muriva, ale aj stavebných materiálov, zvyšovanie tepelných strát, ale najmä spôsobujú rôzne ochorenia osobám, ktoré v týchto priestoroch dlhodobo žijú. Z tohoto hľadiska je teda správne a vhodné používať pre dané metódy označenie sanácia nakoľko tento pojem pochádza z latinského slova sanus, čo v preklade znamená zdravý.
2 Rozdelenie technológií dodatočnej protivlhkostnej izolácie
Jav stúpajúcej vlhkosti, ktorý je súčasťou väčšiny historických stavieb nie len v rámci nášho klimatického pásma, možno považovať za jednu z najrozšírenejších porúch značného množstva historických konštrukcií. Vlhkosť týchto stavebných konštrukcií zapríčiňuje najmä transmisia, sorpcia, absorpcia, kondenzácia vodných pár kapilárne vzlínanie nasiakavosť atď. [2]. Vlhnutie sa prejavuje najmä v spodných častiach stavieb, ktoré sú priamo v kontakte s terénom a spôsobuje nie len estetické ale taktiež aj technické degradácie materiálov. Zatriedenie vlhkosti do stupňov sa neopiera o žiadne tvrdenia prírodných vied. Stupňov zavlhnutia a ich zatriedenia existuje hneď niekoľko. V praxi sú využívané najmä hodnoty využívané v normách a odporúčaniach WTA E-2-6-99/D a Önorm B 3355-1. V rámci Slovenska a taktiež nášho výskumu je využívaná česká norma ČSN P 73 0610, podľa ktorej sa vlhkosť zatrieďuje do piatich stupňov.
| Stupeň zavlhnutia | Vlhkosť (uM) [%] | |
|---|---|---|
| 1 | veľmi nízka vlhkosť | < 3,0 |
| 2 | nízka vlhkosť | 3,0–5,0 |
| 3 | zvýšená vlhkosť | 5,0–7,5 |
| 4 | vysoká vlhkosť | 7,5–10 |
| 5 | veľmi vysoká vlhkosť (až zamokrenie) | > 10 |
Technológie, využívané na dodatočnú protivlhkostnú analýzu sa najčastejšie delia podľa stavebno-fyzikálneho hľadiska do nasledujúcich skupín:
- Technológie zabezpečujúce odvetrávanie
- Technológie vytvorenia dodatočných nepriepustných vrstiev
- Technológie vytvorenia kryštalických clôn vysoká vlhkosť
- Technológie využívajúce elektrofyzikálne princípy
- Technológie zohrievania konštrukcií
- Doplnkové technológie (sanačné omietky a pod.)
- Súvisiace technológie (drenáže a pod.)
V českej odbornej literatúre možno nájsť taktiež zatriedenie týchto skupín na priame a nepriame metódy, kde prvých päť skupín radíme medzi priame metódy, siedmu skupinu medzi nepriame metódy. Šiestu skupinu česká odborná literatúra neuvádza [3], avšak možno ju taktiež zaradiť medzi priame metódy.
Technológie dodatočných nepriepustných vrstiev
Technológie dodatočných nepriepustných vrstiev a ich princíp spočíva vo vytvorení určitej pevnej bariéry tzv. izolačnej clony zabraňujúcej stúpaniu vlhkosti v konštrukcii. Realizácia tejto bariéry spočíva v jej vsunutí, vtlačení, alebo vložení hydroizolácie priamo do prierezu muriva [4], [5], [6]. V praxi sú využívané rôzne stavebné materiály počnúc asfaltovými pásmi hrubými asi 4–5 mm až po rôzne profilované plechy z veľmi tvrdej ocele (chrómniklovej, chrómovej, ...), ktoré sa prekrývajú v spojoch o dve až tri vlny daného plechu. K týmto technológiám sa taktiež radí premurovanie izolačnej škáry. Tento spôsob patrí k jednému z najstarších spôsobov sanácie zavlhnutých konštrukcií. Tu je však treba dodať, že realizácia tejto technológie je možná len ak je väzba muriva tvorená pravidelným ukladaním plochých kameňov, resp. tehál [1].
Realizácia technológie podrezávania
Technológiu podrezávania muriva možno považovať za bežnú technológiu realizácie novej, dodatočnej izolácie proti vlhkosti v sanovaných konštrukciách. Moderné technológie a najmä využitie diamantového lana, ktoré dokáže podrezať rôzne typy muriva od kamenného cez zmiešané, umožnili realizáciu tejto technológie v rôznych druhoch muriva. Pracovný záber pre vytvorenie úložnej škáry a vloženie izolácie je 0,3 až 0,5 m. Pred samotným vkladaním je potrebné, aby bola škára dôkladne vyčistená z dôvodu plynulého a bezproblémového vkladania izolačných pásov. Po vytvorení a vyčistení škáry, ktorá je obvykle hrubá približne 2–3 cm, sa pristúpi k vkladaniu časti hydroizolácie a následnému vyklinovaniu škáry proti sadaniu podrezávaného muriva. Vyklinovanie sa realizuje napríklad klinmi z tvrdého dreva, plastov a podobne. Treba klásť dôraz na presahy jednotlivých izolačných pásov, ktoré by nemali byť menšie ako 5 cm. Po vyklinovaní sa pristupuje k ďalšiemu pracovnému záberu. Následne sa do škáry osadia PVC rúrky a podrezávaná časť sa zaomieta. Následne po zatvrdnutí omietky vyplníme škáru cez PVC rúrky expanznou maltou s nízkym expanzným účinkom. [1]. Technológiu podrezávania možno realizovať za pomoci viacerých typov píl. Konkrétne hovoríme o:
- Podrezávaní muriva diamantovým lanom (najpoužívanejší spôsob)
- Podrezávaní muriva reťazovou pílou (dnes sa veľmi nepoužíva)
- Podrezávaní muriva kotúčovou pílou (dnes sa veľmi nepoužíva)
- Podrezávaní muriva ručnou pílou
3 Cieľ a metodika výskumu
Primárnym cieľom práce je preukázanie nutnosti vytvárania dodatočnej izolácie proti vlhkosti jej vkladaním, alebo vrážaním do muriva narušeného vlhkosťou. Medzi najúčinnejšie sanačné metódy patrí práve využitie primárnej technológie a to konkrétne technológie podrezávania. Medzi jej prednosti patrí práve vysoká účinnosť (v prípade, že sa dodržali stanovené technologické postupy). Implementácia Benátskej charty však bráni realizácii tejto technológie na pamiatkovo chránených stavbách. To má za následok záporný postoj jednotlivých Krajských pamiatkových úradov k danej technológii, ktorej zásah značne narúša integritu zvislých konštrukcií, kde sa táto izolácia pôvodne nenachádzala. Nutne treba podotknúť, že táto technológia nie je vhodná pre všetky konštrukcie nasiaknuté vodou a pred jej realizáciou môže byť potrebné vypracovať statický posudok, ktorý potvrdí vhodnosť realizácie danej technológie.
Metodika výskumu spočíva v overení účinností technológie podrezávania v rôznych historických budovách a zaznamenávaní si jednotlivých hodnôt vlhkosti pred a po realizácii tejto technológie in situ a následné skúmanie účinnosti sanačných omietok na skúmanú konštrukciu. Týmto spôsobom budú dosiahnuté reálne hodnoty priamo z praxe, ktorých výsledky budú slúžiť ako podklad preukázania nutnosti využívania technológie podrezávania muriva.
Postup získavania jednotlivých vlhkostných hodnôt
V rámci predmetného výskumu sa zrealizujú merania pred realizáciou technológie podrezávania a taktiež po realizácii. Prvé meranie bude slúžiť ako porovnávacie pre merania nasledujúce a taktiež bude preukazovať mieru zavlhnutia muriva. Druhé meranie vlhkosti muriva bude nasledovať po zrealizovaní podrezania a bude preukazovať účinnosť tejto technológie. Tretie meranie bude nasledovať s dostatočným časovým odstupom. V prípade možnosti sa pristúpi aj k ďalším meraniam. Merania budú vykonávané na rôznych miestach objektu, stanovených ešte pred samotnou realizáciou podrezávania. Pre objektívnosť výsledkov bude nutné dodržiavať presne stanovené miesta. Taktiež budú skúmané viaceré historické stavebné objekty, rôznych typov, lokácií a materiálových zložení z dôvodu čo najobjektívnejších výsledkov výskumu.
4 Výsledky merania in situ
![Obr. 1 Zichyho kúria (po obnove) [12]](/docu/clanky/0205/020537o1.jpg)
Obr. 1 Zichyho kúria (po obnove) [12]
Dňa 16. mája 2017 prebehla prvá obhliadka objektu Zichyho kúrie v Rači (Obr. 1) spolu so stanovením bodov a následným meraním vlhkosti. Ako technológia pre meranie vlhkosti bol použitý kontaktný merač Hygrometer BD2 firmy Dosier Messgeräte, Füssen. Po stanovení bodov a zakreslení do pôdorysu stavby (pre budúce merania) sa pristúpilo k meraniu vlhkosti. Kúria vykazovala vysokú mieru zavlhnutia v niektorých miestach zamokrenie podľa ČSN P 73 0610. Merania boli uskutočnené v polovici mája, kedy bola vonkajšia teplota vzduchu už pomerne vysoká, rovnako ako aj vlhkosť vzduchu. Avšak na múroch kúrie sa prejavila určitá tepelná zotrvačnosť po zime a preto boli múry podstatne chladnejšie, práve tento jav mohol mať za následok kondenzáciu vodnej pary vo vyšších polohách stien. Tento jav by vysvetľoval nameranie na niektorých miestach objektu, nakoľko iné dôvody neboli preukázané. Následne bol vypracovaný projekt pre odvlhčenie a opravu povrchov. Po realizácii podrezania muriva sa pristúpilo k druhému meraniu. Tretie meranie bolo uskutočnené s dostatočným odstupom, ešte pred samotnou realizáciou sanačných omietok. Všetky hodnoty sú zaznamenané v Tab. 2 a taktiež na Grafe 1 a 2. Z dôvodu aplikácie sanačných omietok po treťom meraní sa k ďalším meraniam nepristupovalo nakoľko hodnoty by boli značne skreslené práve z dôvodu aplikácie a využitia tejto sekundárnej, resp. doplnkovej sanačnej technológie.
| Miesta meraní | Výška merania od podlahy [cm] | Hmotnostná vlhkosť [%] | Výška merania od podlahy [cm] | Hmotnostná vlhkosť [%] | Pozn. | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 16. 5. 2017 | 20. 6. 2018 | 14. 9. 2018 | 16. 5. 2017 | 20. 6. 2018 | 14. 9. 2018 | ||||
| M4 | 30 | 2,5 | 2,2 | 2,9 | 100 | 7,0 | 4,8 | 2,0 | Fasáda |
| M5 | 50 | 12,0 | 2,0 | 1,8 | 100 | 4,3 | 6,8 | 2,4 | Fasáda |
| M6 | 30 | 6,0 | 3,7 | 2,4 | 120 | 7,4 | 6,6 | 4,6 | Omietka |
| M10 | 10 | 9,1 | 3,7 | 1,5 | 180 | 4,4 | 1,4 | 1,9 | Int. juh |
| M11 | 10 | 10,6 | 3,7 | 1,8 | 180 | 1,2 | 1,1 | 1,3 | Int. juh |
| M23 | 30 | 11,4 | 2,1 | 6,3 | 150 | 2,0 | 2,0 | 3,4 | Int. juh |
| M25 | 30 | 9,4 | 1,6 | 1,8 | 100 | 5,4 | 3,1 | 3,6 | Vnút. st. |
| M27 | 30 | 17,4 | 8,8 | 2,0 | 100 | 2,9 | 2,5 | 5,0 | Vnút. st. |
| M28 | 50 | 18,5 | 2,8 | 2,3 | 100 | 17,5 | 3,3 | 3,2 | Int. Juh |
| M29 | 30 | 17,5 | 2,6 | 2,3 | 100 | 5,1 | 5,1 | 2,6 | Sonda |
| M38 | 30 | 17,1 | 16,4 | 11,1 | 100 | 9,5 | 9,4 | 4,0 | Vnút. st. |
| M39 | 30 | 1,5 | 2,6 | 1,8 | 100 | 11,0 | 2,0 | 4,9 | Vnút. st. |
| M40 | 30 | 1,6 | 3,1 | 2,0 | 100 | 13,6 | 13,0 | 4,9 | Vnút. st. |
| M44 | 30 | 17,5 | 2,7 | 2,8 | 100 | 17,4 | 14,3 | 2,5 | Int. záp. |
| M45 | 30 | 5,7 | 4,6 | 2,9 | 100 | 3,4 | 6,1 | 2,4 | Vnút. st. |
| M48 | 30 | 3,4 | 4,4 | 3,0 | 100 | 3,2 | 1,7 | 1,4 | Fasáda |
Graf 1 Porovnanie jednotlivých meraní
Graf 2 Porovnanie jednotlivých meraní
5 Záver
Na základe nameraných výsledkov možno konštatovať, že technológia podrezávania historických konštrukcií dokáže efektívne napomôcť k odstráneniu zavlhnutia historických stavieb. To napomáha nielen odvlhčeniu objektu a ozdraveniu prostredia, ale taktiež pomáha zvýšiť životnosť týchto konštrukcií. Predpokladá sa, že predmetné výsledky meraní po realizácii dodatočnej izolácie historických konštrukcií pomocou technológie podrezávania preukážu výrazné zníženie vlhkosti v sanovaných konštrukciách. Predpokladané kladné výsledky pri skúmaní týchto technológií na rôznych historických objektoch by mali poskytnúť dostatočný dôkaz, najmä pre Krajské pamiatkové úrady, že technológia podrezávania historických konštrukcií v istých prípadoch nie je len potrebná, ale priam nevyhnutná. Následne je potrebné výskumom nadviazať na skúmanie funkčnosti a životnosti sanačných omietok a taktiež sledovať vplyv vlhkosti pod rovinou rezu a teda pod dodatočnou hydroizoláciou.
Použité zdroje
- Makýš, O.: Technológia obnovy budov, Ochrana a oprava spodných a obalových konštrukcií. Bratislava: SPEKTRUM STU 2018, s. 27–80. ISBN 978-80-227-4848-3.
- Lebeda, J. a kol.: Sanace zavlhlého zdiva. Praha: SNTL, 1988.
- Witzany, J.: Konstrukce pozemních staveb. Poruchy a rekonstrukce staveb. 2. díl. Praha: ČVUT, 1995. ISBN 80-01-01310-3
- Balík, M.: Vysušování zdiva 1. Praha: Grada Publishing, 1999. ISBN 80-247-0438-2.
- Balík, M.: Vysušování zdiva 2. Praha: Grada Publishing, 1997.
- Balík, M.: Vysušování zdiva 3. Praha: Grada Publishing, 1999.
- Greško, D. – Adamská, G. – Držka, M.: Konštrukcie pozemných stavieb. Poruchy a rekonštrukcie stavieb 1. Bratislava: SvF STU, 1991.
- Ashurst, J. – Ashurst, N.: Practical Building Conservation. Vol. 3. Plasters, Mortars and Renders. Hants: English Heritage Technical Handbook, Gower Technical Press, 1989.
- ČSN P 73 0610: Hydroizolace staveb, Sanace vlhkého zdiva, Základní ustanovení
- WTA E-2-6-99/D, Ergänzungen zum Merkblatt 2-2-91/D „Sanierputzsysteme“, 2000.
- Önorm B 3355-1, Trockenlegung von feuchtem Mauerwerk – Teil 1: Bauwerksdiagnose und Planungsgrundlagen, 2011
- https://www.racaweb.sk/obnova-zichyho-kurie-speje-do-finale/
The elementary aim of the described research is to prove the necessity of creating an additional impermeable layer acting as moisture insulation of historical structures by means of undercutting technology. From a technological point of view and also based on known research, it is obvious that this technology is one of the most effective remediation methods. Unfortunately, the use of this technology is from the point of view of Regional Monuments Authorities, which, due to adherence to the uncompromising Venetian Charter, is considerably limited, because, despite considerable efficiency, this technology disrupts the integrity of historical vertical structures. The methodology of research into undercutting technology consists in verifying and demonstrating the effectiveness of this technology in various historical buildings and recording individual moisture values in situ before and after the implementation of the technology. The results measured in this way should objectively prove the necessity of using the technology of undercutting masonry as a remediation method of wet historical structures, provided that this does not compromise the statics of the object and this intervention is necessary.