Odhalování netěsností v domech v pasivním a nízkoenergetickém standardu
Zkušební metoda Blower-Door test slouží pro měření průvzdušnosti staveb a používá se také pro odhalování netěsností. Výsledkem měření je intenzita výměny vzduchu v interiéru při tlakovém rozdílu 50 Pa mezi interiérem a exteriérem. Článek upozorňuje na nevzduchotěsné detaily, které se na stavbách často vyskytují.
Zkušební metoda Blower-Door test slouží pro měření průvzdušnosti staveb a používá se také pro odhalování netěsností. Podstata měření je např. uvedena v [3], [4], [6] a [7]. Výsledkem měření je intenzita výměny vzduchu v interiéru při tlakovém rozdílu 50 Pa mezi interiérem a exteriérem. Doporučené hodnoty již byly na tomto webu v několika článcích publikovány. Velice zajímavé je srovnání se sousedními státy (srovnávací tabulka je v [4]), kdy Polsko a Slovensko nemají žádné požadované ani doporučené hodnoty, i když Slovensko zkušební normu na měření průvzdušnosti zavedenou má (STN EN 13829). Německo s Rakouskem mají přísnější hodnoty pro domy s přirozeným větráním a nemají zavedeny hodnoty pro domy s nuceným větráním a zpětným získáváním tepla (v ČR n50 ≤ 1,0 h-1). Tyto domy spadají do stejné kategorie jako domy s nuceným větráním a platí pro ně hodnota stejná jako v ČR (n50 ≤ 1,5 h-1). Tady je třeba si uvědomit, že v různých zemích může dům z hlediska průvzdušnosti spadnout do různých kategorií. Navíc se průvzdušnost nehodnotí podle energetického standardu, ale podle typu větrání v objektu. Už jsme se např. setkali s ustanovením "průvzdušnost domu bude splňovat hodnotu pro nízkoenergetický dům", které bylo uvedeno ve smlouvě o dílo. Vzhledem k tomu, že v žádném předpise není taková hodnota předepsána, bylo toto ustanovení v podstatě zbytečné. Vždy je lepší napsat do smlouvy o dílo přímo hodnotu.
Důležitost měření vzduchotěsnosti konstrukcí z hlediska energetiky je popsána na tomto webu v článku "Zkušenosti s realizací a provozem energeticky pasivních domů". Vzduchotěsnost je ale také důležitá z hlediska stavební tepelné techniky a životnosti konstrukcí. Navíc se vedle akustických vlastností jedná o jeden z mála parametrů budovy, který je měřitelný a který reálně ukazuje na kvalitu realizace. Stejně jako u akustiky lze naměřené hodnoty porovnávat s legislativními požadavky.
Odhalování netěsností
Nedílnou součástí měření by vždy mělo být hledání významných nevzduchotěsností. Metod odhalování, které se používají společně s Blower-Door testem je několik. Každá má svá specifika a žádná není univerzální.
- Kouř při přetlaku: v interiéru se zařízením pro tvorbu kouře vytvoří kouř a současně se zařízením Blower-Door test vytvoří přetlak. V exteriéru se sledují místa, kudy kouř uniká. Výhodou této metody je plošná kontrola konstrukcí. Nevýhodou je, že kouř se uvnitř konstrukcí může šířit na poměrně velké vzdálenosti a místo signalizované v exteriéru může být od netěsnosti ve vzduchotěsnící vrstvě poměrně vzdálené. Ve své praxi používáme tuto metodu výjimečně.
- Kouř při podtlaku: v interiéru se vytvoří podtlak. Kouřovými tyčinkami se kontrolují detaily. Netěsné místo je signalizováno usměrněním proudění kouře. Výhoda je celoroční použití metody. Nevýhoda je pouze lokální kontrola. Ve své praxi tuto metodu nepoužíváme, protože stejně účinné jsou také metody 3) a 4)
- Holé ruce při podtlaku: Nejjednodušší a nejpoužívanější metoda. V interiéru se vytvoří podtlak. V blízkosti podezřelých konstrukcí se holýma rukama zjišťuje průvan, který signalizuje netěsnost. Pro větší citlivost lze ruce navlhčit. Výhodou je opět celoroční použití. Kontrolu si může každý stavebník provést sám, protože podtlak lze vytvořit jakýmkoliv ventilátorem. Při kontrole svépomoci hrozí nebezpečí poškození paro- a vzduchotěsníci vrstvy nebo ostatních konstrukcí při nekontrolovaném tlakovém rozdílu. Nevýhodou metody je opět pouze lokální kontrola a nemožnost vizuálního záznamu pro účely publikování.
- Anemometr při podtlaku: Jedná se pravděpodobně o nejpoužívanější metodu odhalování netěsností. V interiéru se vytvoří podtlak a sondou anemometru se v okolí podezřelých konstrukcí měří rychlost proudění vzduchu. Pro detekci netěsností není třeba žádný kalibrovaný anemometr. Vhodné jsou anemometry termické (zchlazovací) protože dokážou měřit velice malé rychlosti proudění vzduchu již od 0,05 m/s. Naopak nevhodné jsou vrtulové anemometry, které dokážou zaznamenat rychlost proudění vzduchu až od cca 0,5 až 1,0 m/s. Při měření je třeba si uvědomit, že se sledují pouze dva stavy. Stav kdy vzduch neproudí (0,0 m/s) signalizující vzduchotěsný detail a stav kdy vzduch proudí (>0,0 m/s) signalizující netěsnost. Ze změřených rychlostí proudění vzduchu nelze jakkoli usuzovat na velikost netěsnosti. Větší rychlost proudění vzduchu neznamená automaticky větší netěsnost. Při stejném tlakovém rozdílu: pokud je otvor velký, proudí jím velké množství vzduchu menší rychlostí a pokud je otvor malý, proudí jim malé množství vzduchu větší rychlostí. Anemometr se používá celoročně. Umožňuje vizuální záznam. Nevýhodou je pouze lokální kontrola.
- Termovizní kamera při podtlaku: Nejúčinnější metoda umožňující plošnou kontrolu. Používá se při rozdílu teploty vzduchu mezi interiérem a exteriérem alespoň 5 °C. V interiéru se nasnímají potenciálně podezřelé konstrukce. Blower-doorem se vytvoří na určitou dobu podtlak. Následně se opět provede snímkování termovizní kamerou při udržovaném podtlaku. Netěsnostmi je do interiéru nasáván studenější nebo teplejší vzduch než je v interiéru, čímž se netěsnosti samé nebo jejich okolí ochladí nebo oteplí. Z porovnání termovizních snímků za přirozených tlakových podmínek a při podtlaku v interiéru se lokalizují netěsná místa. Vedle již zmíněné plošné kontroly patří mezi výhody i rychlost a přesnost. Měření nelze provádět celoročně. Problematická jsou především přechodná období (jaro podzim) a léto pokud se objekt větrá. Velkou nevýhodou je použití drahého zařízení. Tuto metodu ve své praxi používáme vždy, když jsou vhodné podmínky.
Rozestavěnost při měření
Velice důležitá je fáze rozestavěnosti objektu, při které se měření provádí. Finální hodnocení průvzdušnosti obalových konstrukcí objektu se má vždy provádět na hotovém domě. Velice často se ale stane, že výsledek měření je nevyhovující. Dostat se na intenzitu výměny vzduchu při tlakovém rozdílu 50 Pa pod hodnotu 1,0 h-1 je náročné a vyžaduje nejen správný návrh, ale především přesnou a kvalitní realizaci.
Navíc se na hotovém objektu hůře hledají netěsnosti a jejich oprava může být finančně náročnější než samotné měření. Někdy se např. rozvody vedou v různých dutinách a předstěnách, které ale umožňují proudění vzduchu. Při hledání netěsností se tak mohou netěsnosti projevit na úplně jiném místě, než ve skutečnosti jsou (např. porušená parozábrana v dolním koutě podkrovní místnosti může být signalizována prouděním vzduchu ze zásuvky).
Na základě zkušeností lze u nízkoenergetických domů, a pasivních domů zvlášť, doporučit provést měření alespoň ve dvou fázích. Fáze 1 před zakrytím rozhodujících paro- a vzduchotěsnících vrstev a fáze 2 po jejich zakrytí. Obdobnou větu jste již možná četli mnohokrát. V praxi lze takto měření provést, pouze pokud byla výstavba (postup jednotlivých profesí) realizována dle požadavků měření vzduchotěsnosti. Ne vždy tomu tak je, některé konstrukční systémy takový postup ani neumožňují a navíc je velký rozdíl mezi tzv. dřevostavbami a zděnými objekty. Pokud není u zděné stavby realizován ETICS a vnitřní omítky, většinou měření v první fázi nevyhoví.
Chyby při návrhu a realizaci - příklady z praxe
V následující části jsou uvedeny termovizní snímky pořízené při různých měřeních. Vždy byla v exteriéru nižší teplota než v interiéru. Samozřejmě nebyly při všech měřeních stejné okrajové podmínky, a proto jsou na snímcích také rozdílné teplotní stupnice. U snímků stejného detailu pořízeného za přirozených tlakových podmínek a za podtlaku je teplotní stupnice vždy stejná. U snímků je bezvýznamné sledovat absolutní povrchové teploty, ale pouze porovnávat povrchové teploty v ploše a v detailech.
Realizovatelnost paro- a vzduchotěsnících vrstev z fólií lehkého typu spojovaných lepicími páskami je obecně problematická. Často se lze na stavbě setkat s postupem, kdy je použita velice kvalitní parozábrana, ale z různých důvodů již není použita k ní doporučená lepicí páska. Mezi časté důvody patří nevědomost, nedostupnost pásky v době realizace nebo častěji její cena. Na trhu jsou lepicí pásky s cenou od několika desítek hal/m až po pásky s cenou 10 až 20 Kč/m. Pokud někomu řeknete, že cena doporučené pásky je 10x až 15x dražší než cena běžné pásky, tak to zní hrozivě. Při množství pásky, která se ale na stavbě použije, je rozdíl na celém domě v řádech stokorun až dvou nebo třech tisícikorun. Často se totiž zapomíná na to, že pásky jsou nejdůležitější částí vzduchotěsnícího systému. Mají zaručit správné fungování po celou dobu životnosti stavby. Při měření vzduchotěsnosti může být všechno v pořádku, protože jsou pásky nové a v nejlepší kondici. Kdo ale zaručí, že použité lepidlo si zachová své vlastnosti za 10 nebo 20 let? To asi ukáže měření průvzdušnosti domů po této době.
S množstvím lepicí pásky úzce souvisí metráž použité parozábrany. Třímetrová šířka role může být výhodnější, protože lze paro- a vzduchotěsnící vrstvu v jednom podlaží realizovat vcelku, pouze se svislými spoji. U užších rolí vzniká podélný spoj v ploše stěny. Spoje paro- a vzduchotěsnící vrstvy musí být vždy z obou stran podepřené tuhou, nepoddajnou konstrukcí. Na tepelné izolaci ze skleněných nebo minerálních vláknech se nemusí podařit spoj dokonale zmáčknout.
Dle našich zkušeností jsou nejproblematičtější konstrukcí z hlediska vzduchotěsnosti výplně otvorů a jejich napojení na související konstrukce. S nevzduchotěsně opracovanými připojovacími spárami se lze setkat na poměrně velkém množství staveb. Z tohoto pohledu je ideální měření ve fázi 1 upraveno o 5 odstavců výše, kdy lze vše opravit. Nevzduchotěsnou zasklívací spáru je třeba řešit s výrobcem oken. Funkční spára by měla mít "omezenou" těsnost aby umožňovala alespoň minimální výměnu vzduchu v době neužívání objektu. Vzpříčení křídla v rámu okna je signalizováno nepravidelným teplotním polem podél spáry. Při měření ve fázi 1 se jedná o velice častý jev, který ale nelze v této fázi považovat za vadu. Pro finální měření je třeba kování oken seřídit.
Realizace pasivního zděného domu. Správně osazené okno z hlediska vzduchotěsnosti. Za přirozených tlakových podmínek ani při udržovaném podtlaku nejsou patrné žádné anomálie.
(teplota v Interiéru ti=17°C, teplota v exteriéru te=10°C)
 |
 přirozený tlakový rozdíl |
 podtlak |
Stejný dům jako na předchozím obrázku. Opět správně osazené okno z hlediska vzduchotěsnosti. Za přirozených tlakových podmínek nejsou patrné žádné anomálie, při podtlaku jsou patrné nižší povrchové teploty v zasklívací spáře. Jedná se o problém výrobku, nikoliv realizace.
 |
 přirozený tlakový rozdíl |
 podtlak |
Již užívaný zděný nízkoenergetický dům. Chybně osazené okno z hlediska vzduchotěsnosti. Při podtlaku došlo ke snížení povrchových teplot v připojovací spáře (absence vzduchotěsnících pásek). Povrchové teploty se snížily také v okolí funkční a zasklívací spáře. To již ale nemusí přímo souviset s realizací.
 |
 přirozený tlakový rozdíl |
 podtlak |
Realizace nízkoenergetické dřevostavby. Správně osazené okno z hlediska vzduchotěsnosti, ale v době měření ještě nebylo seřízené kování okna - křídlo je v rámu vzpříčené, což je signalizováno nepravidelným snížením povrchových teplot v horní části okna.
(ti=18°C, te=5°C)
 |
 přirozený tlakový rozdíl |
 podtlak |
Již užívaná pasivní dřevostavba. Chybně osazené francouzské okno z hlediska vzduchotěsnosti. Za přirozených tlakových podmínek nejsou patrné žádné anomálie. Při podtlaku došlo ke snížení povrchových teplot v úrovni napojení na podlahu.
(ti=18°C, teplota v exteriéru ti=4°C)
 |
 přirozený tlakový rozdíl |
 podtlak |
Realizace nízkoenergetické dřevostavby. Klasické dveře. Za přirozených tlakových podmínek jsou patrné dva body se sníženou povrchovou teplotou. Po odlepení lepicí pásky bylo zjištěno nedostatečné vypěnění. Místa byla vyspravena. Při podtlaku se objevilo nevzduchotěsné místo v koutě dveří.
(ti=13°C, teplota v exteriéru ti=6°C)
 |
 přirozený tlakový rozdíl |
 podtlak |
Druhým nejčastějším problematickým detailem je napojení střešní konstrukce na obvodové stěny. V tomto případě je rozhodující poloha hlavní paro- a vzduchotěsnící vrstvy. Zda je vzhledem k nosným prvkům umístěna směrem do interiéru nebo do exteriéru. Na následujících obrázcích jsou zachyceny některé z variant.
Již užívaný zděný nízkoenergetický dům. Parotěsnící vrstva z fólie lehkého typu pod krokvemi. Správné napojení na stěnu. Při podtlaku nejsou patrné žádné teplotní anomálie.
(ti=22°C, teplota v exteriéru ti=3°C)
 |
 přirozený tlakový rozdíl |
 podtlak |
Stejný dům jak na předchozím obrázku. Při podtlaku jsou patrné lokálně snížené povrchové teploty v napojení střechy na štítovou stěnu.
 |
 přirozený tlakový rozdíl |
 podtlak |
A do třetice stejný dům. Kritický detail z hlediska vzduchotěsnosti. Viditelné kleštiny musí procházet skrz parotěsnící vrstvu. Každá kleština byla zvlášť opracována lepicí páskou, což, jak je patrno z termovizního snímku při podtlaku, se ne všude uspokojivě podařilo.
 |
 přirozený tlakový rozdíl |
 podtlak |
Realizace nízkoenergetické dřevostavby. Parotěsnící vrstva střechy z asfaltových pásů na celoplošném bednění nad krokvemi. Krokve prochází skrz parotěsnící vrstva stěny z fólie lehkého typu. Opracování je patrné na samostatném obrázku. Termovizní snímek za přirozeného tlaku není k dispozici. Při podtlaku je patrné, že krokev je utěsněna správně, ale chybně je provedeno napojení parozábrany střechy na štítovou stěnu. V době měření ještě nebyl realizován ETICS, ale vzduchotěsné provedení tohoto detailu by mělo být již v této fázi měření.
(ti=14°C, teplota v exteriéru ti=0°C)
 |
 |
 podtlak |
Realizace nízkoenergetické dřevostavby. Parotěsnící vrstva střechy z asfaltových pásů na celoplošném bednění nad krokvemi. Krokve jsou ukončeny v úrovni pozednice. Parozábrana stěny z fólie lehkého typu prochází nad pozednicí do exteriéru (obepíná krokve vně) a je napojena na parozábranu střechy (detail je nakreslen v příručce pro projektanty DEKHOME D na www.dekhome.cz). Paro- a vzduchotěsnicí vrstva je tak celistvá. Za přirozených tlakových podmínek ani při podtlaku nejsou patrné žádné anomálie.
(ti=13°C, teplota v exteriéru ti=6°C)
 |
 přirozený tlakový rozdíl |
 podtlak |
Stejný dům jak na předchozím obrázku. V jednom ze čtyř koutů domu došlo při podtlaku ke snížení povrchových teplot u krokví v blízkosti štítové stěny. Dle tvaru ochlazené části se lze domnívat, že v tomto místě chybí nebo je poškozena parozábrana. Investor, i přes naše doporučení, nechtěl konstrukci otevřít, protože výsledek měření průvzdušnosti domu byl vyhovující. Případná absence parotěsnící vrstvy může samozřejmě vést ke zvýšené kondenzaci vodní páry v místě spojení dřevěných nosných prvků.
 |
 přirozený tlakový rozdíl |
 podtlak |
Pasivní dům. Polystyrénové skládané prvky jako ztracené bednění pro nosný monolitický železobeton. Měření průvzdušnosti proběhlo ve fázi 1 v době, kdy nebyl realizován ETICS ani vnitřní omítky. Z obrázků je patrné, že ačkoliv se jedná o monolitický železobeton, "foukalo" při podtlaku prakticky z každé spáry. Při měření průvzdušnosti ve fázi 2 (po dokončení domu) již prokázalo splnění doporučení ČSN 73 0540-2 pro průvzdušnost domů v pasivním standardu.
(ti=22°C, teplota v exteriéru ti=22°C)
 při podtlaku |
 při podtlaku |
 při podtlaku |
Dalším, někdy neprávem opomíjeným detailem, jsou půdní schody. Toto zařízení se vyskytuje jak u nízkoenergetických, tak také pasivních domů. Pokud je v domě navržena nevytápěná půda, lze schody vždy doporučit, protože se prakticky jedná o jedinou možnost jak kontrolovat dřevěné prvky. Bohužel se lze poměrně často setkat s absencí těchto schodů. V nevytápěném půdním prostoru může být teplota vzduchu vysoká, ale může se také blížit teplotě vzduchu v exteriéru. V tom případě poklop s půdními schody odděluje stejná prostředí jako okna nebo dveře a požadavky na jeho těsnost by měly být stejné nebo spíše vyšší. Poklop s půdními schody bývá někdy nejvýznamnější nevzduchotěsnou konstrukcí, díky které může být měřením prokázána nevyhovující obálka domu z hlediska průvzdušnosti.
 |
 přirozený tlakový rozdíl |
 podtlak |
 |
 přirozený tlakový rozdíl |
 podtlak |
Účelem článku nebylo vyjmenovat všechna nevzduchotěsná místa, která se na stavbě nalézají. Vzhledem k velké variabilitě konstrukčních systému by to ani nebylo možné. Chtěli jsme pouze upozornit na ty, které se často opakují a ukázat možnosti využití termovizní kamery a anemometru při jejich odhalování. Pokud bude ze strany čtenářů zájem, připraví autor pokračování s ukázáním dalších typických i atypických detailů (např. prostupy, elektrorozvody apod.), které mohou být z hlediska vzduchotěsnosti problematické.
Podklady
[1] ČSN 73 0540-2:2007 Tepelná ochrana budov - Část 2: Požadavky
[2] ČSN EN 13187:1999 (73 0560) Tepelné chování budov, Kvalitativní určení tepelných nepravidelností v pláštích budov, Infračervená metoda
[3] ČSN EN 13829:2001 (73 0577) Tepelné chování budov - Stanovení průvzdušnosti budov - Tlaková metoda
[4] Zwiener V., Vymětalik V.:Blower-door test při měření staveb s lehkou obvodovou konstrukcí - Časopis DEKTIME, číslo 05/2007, s. 4-12, ISSN 1802-4009 (volně ke stažení v formátu pdf na www.dektime.cz)
[5] Zwiener V.,Mařík D.: Vzduchotěsnící vrstva z OSB desek - Časopis DEKTIME, speciál 01/2008, s. 30-34, ISSN 1802-4009
[6] Novák J.: Vzduchotěsnost obvodových plášťů budov - Nakladatelství Grada, 2008, 203 s.
[7] www.atelier-dek.cz
The examination method Blower-Door test (fan pressurisation method) is used for measurements of air permeability of buildings and is also used for leakage detection. The result of the measurement is air leakage rate at the pressure differential across the building envelope of 50 Pa. The article points out leaky details which often appear at constructions. The article shows the possibility of using infrared camera and anemometer for leakage detection.