Měření místní rovinnosti povrchů pro pozemní stavby
Měření místní rovinnosti povrchů je často využívaným postupem při kontrole kvality dokončených konstrukcí. V praxi často dochází k tomu, že lidé kontrolující místní rovinnost přesně nevědí jak postupovat. Výsledkem je, že každý si přesnost geometrického parametru kontroluje svým vlastním způsobem. Je to způsobeno tím, že neexistuje jednotná metodika napříč stavební praxí, protože požadavky jednotlivých norem ČSN zabývajících se měřením místní rovinnosti se od sebe navzájem liší. Takto nastavený systém je velice nepřehledný především pro lidi na stavbách (stavbyvedoucí, mistry apod.), kteří nemají čas pročítat jednotlivé normy a zjišťovat, který parametr jak měřit.
1. Úvod
České technické normy používají při měření rovinnosti povrchu svislých i vodorovných konstrukcí pojem místní rovinnost. V praxi to znamená, že lze měřit rovinnost povrchu v určitém místě plochy, aniž bychom museli měřit rovinnost celé plochy. Normy ČSN také udávají, že místní rovinnost se obvykle měří na vzdálenost (nebo úsečku) délky 2 m. Tento postup je často používán hlavně při měření rovinnosti dokončených povrchů.
2. Požadavky norem na metodiku měření místní rovinnosti
Postupy měření místní rovinnosti jsou popsány v platných normách pro provádění stavebních konstrukcí různým způsobem, v některých normách nejsou uvedeny vůbec. Navíc je potřeba upřesnit, že postup měření a vyhodnocení místní rovinnosti bude také záležet na tom jak je definována normová hodnota pro místní rovinnost. Níže jsou proto podrobněji popsány jednotlivé metody měření dle platných českých a zahraničních technických norem.
Norma ČSN 73 0212-3 Geometrická přesnost ve výstavbě. Kontrola přesnosti – část 3: Pozemní stavební objekty
Místní rovinnost rovinných ploch (podlah, stropů, stěn) se kontroluje (před konečnou úpravou i po ní) vzhledem ke kontrolním přímkám největší délky 2000 mm s odstupňováním míst měřeni po 500 mm.
Polohu kontrolní přímky je možné volit i v libovolném místě kontrolované plochy, především v místech, kde lze podle vizuálního pozorování očekávat největší skutečné odchylky rovinnosti viz Obrázek 1 a Obrázek 2.
Obrázek 1 – Měření místní rovinnosti vodorovných povrchů
Obrázek 2 – Měření místní rovinnosti svislých povrchů
Norma DIN 18202 Tolerance ve stavebnictví – Pozemní stavby
Obrázek 3 – Měření místní rovinnosti povrchu dle DIN 18202
Rovinnost povrchu se měří latí, přičemž mohu být použity latě různých délek. Lať musí být vždy umístěna na měřený povrch tak, aby se na koncích dotýkala povrchu, přičemž se měří velikost prohlubně mezi povrchem a spodním lícem latě mezi dvěma body dotyku latě. Změřená velikost prohlubně v absolutní hodnotě se porovnává s přípustnou tolerancí (uvádí se také v absolutní hodnotě), která se pro použitou délku latě určí interpolací.
Norma ISO 7976-1 Tolerance budov – Metody měření budov a stavebních dílců
Obrázek 4 – Měření místní rovinnosti dle normy ISO 7976-1
Místní rovinnost lze měřit pomocí ocelového lanka nebo vodováhy (s nebo bez libely). Lanko nebo vodováha mohou být umístěny na podložkách. Podložky musí být stejné a známé tloušťky. Vzdálenost X mezi měřeným povrchem a hranou lanka nebo vodováhy se změří pomocí pravítka (délkového měřidla) nebo pomocí měrného klínku. Při měření lankem by mělo být použito vysoko pevnostní ocelové lanko o průměru 0,5 mm a mělo by být napnuto silou 100 N (10 kg).
Na rozdíl od českých norem není jasně řečeno, že se místní rovinnost měří na vzdálenost 2 m. Pomocí vodováhy lze měřit místní rovinnost do vzdálenosti 3 m, pomocí ocelového lanka do vzdálenosti 10 m ve vodorovném směru.
ČSN EN 13670 Provádění betonových konstrukcí
Obrázek 5 – Měření rovinnosti povrchu betonových konstrukcí
Tato norma udává měření rovinnosti povrchu na vzdálenost 2 m jako celkovou rovinnost povrchu a přípustná hodnota je udána v absolutní hodnotě (jedná se tedy o toleranci, která nemůže nabývat kladných a záporných hodnot). Postup měření není v normě popsán, nicméně podle obrázku uvedeného u normové hodnoty pro rovinnost povrchu lze usuzovat, že se norma přiklání k postupu měření dle DIN 18202.
Norma ČSN 74 4505 Podlahy – Společná ustanovení
Odchylky místní rovinnosti se stanovují pomocí dvoumetrové latě, na jejíchž koncích jsou podložky o půdorysné ploše 10 mm × 10 mm až 20 mm × 20 mm. Výška podložek se zvolí podle potřeby. Pomocí odměrného klínu se změří maximální a minimální vzdálenost mezi povrchem vrstvy a spodním lícem latě. Délka odměrného klínu je 220 mm, tloušťka 20 mm. Jeho výška (sklon) se zvolí podle potřeby. Minimální a maximální odchylky se stanoví odečtením výšky podložek od změřených hodnot. Přípustná odchylka může nabývat kladných i záporných hodnot.
Měření se provede nejméně v pěti zkušebních místech na každých 100 m2 podlahy. Nejmenší počet zkušebních míst v jedné místnosti je pět. Zkušební místa se rovnoměrně rozmístí po ploše podlahy.
Norma ČSN 73 3451 Obecná pravidla pro navrhování a provádění keramických obkladů
Obrázek 6 – Měření místní rovinnosti obkladů a dlažeb
Dvoumetrová lať se umístí na pásky o rovnoměrné a známé tloušťce 3 mm. Za použití pravítka nebo měrného klínu se změří největší vzdálenost X mezi jeho povrchem a latí. Odchylka od přímky (X−3) je ukazatelem rovinnosti. Přípustná mezní odchylka místní rovinnosti je ±3 mm, avšak postup měření je nastaven tak, že se měří největší vyboulení nebo naopak prohlubeň v absolutní hodnotě a tudíž maximální přípustná odchylka může nabývat hodnot od 0 mm do 6 mm. Příklad viz Obrázek 6.
3. Porovnání a vyhodnocení postupů pro měření místní rovinnosti
Vzhledem k tomu, že většina českých norem vztahuje odchylky místní rovinnosti na vzdálenost 2 m, doporučuji měřit místní rovinnost 2m latí. Pro měření by měla být použita vyztužená lať nebo lať s vyšším průřezem (tzv. stahovací lať) tak, aby se co nejvíce omezily průhyby latě, které mohou ovlivnit výsledky měření.
Z výše uvedených požadavků vyplývají dva základní postupy měření místní rovinnosti.
Měření místní rovinnosti latí bez podložek
Obrázek 7 – Měření místní rovinnosti latí bez podložek
Jeden postup říká, že místní rovinnost lze měřit pomocí latě přímo položené na měřeném povrchu. Lať musí být umístěna tak, aby se na obou koncích dotýkala povrchu, a měří se největší prohlubeň mezi body dotyku. Při tomto postupu se měří největší odchylka (prohlubeň) mezi spodním lícem latě a povrchem. Tato odchylka je vždy stanovena jako absolutní hodnota, tedy bez znaménka ±.
Tento postup se používá u konstrukcí, jejichž přípustné odchylky místní rovinnosti mohou nabývat absolutních hodnot (bez znaménka ±). Týká se betonů, SDK a omítek posuzovaných podle ČSN EN 13 914-2.
Měření místní rovinnosti latí s podložkami
Druhý postup požaduje, aby při měření místní rovinnosti povrchu byla lať, kterou se měří, umístěna na podložky o určité velikosti. Poté se měrným klínkem odečte největší a nejmenší odchylka mezi spodním lícem latě a měřeným povrchem. Následné vyhodnocení odchylek lze provést dvěma způsoby:
Obrázek 8 – Měření místní rovinnosti latí s podložkami
- Od změřených odchylek odečteme výšku podložek a tím získáme odchylku od nulové úrovně, která může nabývat kladné hodnoty v případě nejmenší změřené odchylky a záporné hodnoty v případě největší změřené odchylky. Tento postup lze použít tehdy, pokud jsou přípustné odchylky stanoveny jako mezní odchylky (tedy se znaménkem ±).
- Největší a nejmenší změřenou odchylku od sebe odečteme a získáme tak absolutní odchylku rovinnosti měřeného povrchu. Tuto metodu lze použít v případě, pokud máme dánu přípustnou odchylku jako absolutní hodnotu nebo můžeme přípustnou mezní odchylku se znaménkem ± převést na absolutní hodnotu a tu porovnat s naměřenou odchylkou.
Tento postup se používá u konstrukcí, jejichž přípustné odchylky mohou nabývat kladných i záporných hodnot (týká se podlah, obkladů, zděných konstrukcí a konstrukcí jejichž rovinnost je posuzována v souladu s normou ČSN 73 0205). Místní rovinnost se měří pomocí 2m latě na podložkách. Výšku podložek lze zvolit libovolně, např. kontroluji-li rovinnost s odchylkou ±2 mm na 2 m mohu nastavit podložku na velikost 4 mm. Dodržení odchylek potom kontroluji pomocí měrného klínku vsunutého mezi lať a povrch nebo u vyšší výšky podložky pomocí posuvného měřidla.
4. Návrh jednotného postupu měření
Normy ČSN nejsou jednotné v tom, jak by se mělo při měření místní rovinnosti postupovat. Doporučuji proto sjednotit postupy měření místní rovinnosti, tak aby pro všechny konstrukce a dokončovací práce existoval pouze jeden postup.
Místní rovinnost povrchu se kontroluje na vztažnou vzdálenost 2 m. Odchylky místní rovinnosti se stanovují pomocí dvoumetrové latě na podložkách. Doporučená výška podložek je 20 mm, ale je možné ji operativně upravit dle aktuální potřeby. Nejlepší by bylo používat lať s nastavitelnými podložkami, které by bylo možno upravit v rozmezí 0 mm až cca 40 mm.
Jednotlivé klady latě se rovnoměrně rozmístí po kontrolované ploše. Lať musí být kladena min. 100 mm od hran kontrolované plochy a především do míst, kde lze podle vizuálního pozorování předpokládat největší odchylky.
Při každém kladu latě se pomocí posuvného měřítka (nebo klínku – záleží na výšce podložek) provede průběžné měření prohlubní podél celé délky latě (především v místech, kde lze vizuálně pozorovat největší a nejmenší prohlubeň) a zjistí se maximální a minimální vzdálenost mezi měřeným povrchem (podlaha, stěna, strop) a spodním lícem latě.
Pro vodorovné konstrukce se na každých 100 m2 kontrolované plochy provede nejméně 5 měření, nejmenší počet kladů latě v jedné místnosti je 5.
Pro svislé konstrukce se na každých 25 m2 kontrolované plochy provede nejméně 5 měření, nejmenší počet kladů latě na ucelené kontrolované ploše (např. jedna stěna) je 5.
Obrázek 9 – Výpočet skutečné mezní odchylky místní rovinnosti
Vyhodnocení měření bude provedeno podle toho, zda se jedná o mezní odchylku (hodnota může dle normových požadavků nabývat hodnot ±) nebo o toleranci (normová hodnota je uvedena bez znaménka ±, tedy v absolutní hodnotě).
V případě, že normová hodnota bude uvedena jako mezní odchylka se znaménkem ±, změří se největší a nejmenší prohlubeň mezi povrchem a spodním lícem latě a od těchto naměřených hodnot se odečte nastavená výška podložek a zjistí se maximální a minimální odchylka a ta se porovná s normovým požadavkem.
Obrázek 10 – Výpočet skutečné tolerance místní rovinnosti
V případě, že normová hodnota bude uvedena jako tolerance v absolutní hodnotě bez znaménka ±, změří se největší a nejmenší prohlubeň mezi povrchem a spodním lícem latě a tyto dvě hodnoty se od sebe odečtou a výsledná hodnota se porovná s normovým požadavkem.
5. Měření místní rovinnosti ploch, které mají rozměry kratší než 2 m
Pro měření místní rovinnosti vnitřních ploch s dokončeným povrchem s rozměry kratšími než 2 m nejsou v technických normách nastaveny jasná pravidla. Hodnoty mezních odchylek nebo tolerancí místní rovinnosti jsou ve většině případů stanoveny pouze pro vztažnou délku 2 m.
Pro měření a vyhodnocení místní rovinnosti těchto ploch bych doporučila následující postup:
- Pro povrch (např. podlahy, stěny v koupelnách) o delším rozměru 2 m > l ≥ 0,5 m doporučuji použít lať o délce alespoň o 200 mm kratší než je delší rozměr měřeného povrchu. Postup měření by měl být stejný jako při měření 2m latí viz předchozí kapitola. Vyhodnocení měření bude provedeno dle stejných mezních odchylek nebo tolerancí jako pro vztažnou délku 2 m (pokud nejsou technickou normou nebo jiným závazným předpisem stanoveny požadavky pro vztažnou vzdálenost kratší než 2 m).
- Pro povrch (např. niky nebo výklenky) o delším rozměru 0,5 m > l doporučuji použít jiné měřidlo než lať (např. úhelník nebo pravítko). V případě, že je výklenek obložen nějakým obkladovým prvkem (např. keramický obklad), doporučuji použít jako přípustnou odchylku hodnotu pro odchylku rovinnosti povrchu obkladového prvku udanou výrobcem. Dále lze měřit místo rovinnosti plochy spíše přesah (odskok) hran ve spáře mezi sousedními obkladovými prvky.
6. Závěr
Výše uvedené postupy vycházejí z technických norem, které nejsou právně závazné a mají pouze doporučující charakter, nicméně obecně jsou považovány za standard provádění stavebních prací. Také projektová dokumentace nebo smlouva o dílo se často odkazuje na to, že práce budou provedeny dle platných technických norem.
Pokud projektant nebo investor požaduje přísnější požadavky na vyhodnocení geometrické přesnosti nebo jiné postupy měření geometrických parametrů než, které jsou uvedeny v těchto technických normách, musí je stanovit v projektové dokumentaci nebo v technických podkladech, které jsou součástí poptávky.
Norma pro navrhování geometrické přesnosti ČSN 73 0205 (kterou by se měl projektant řídit) udává, že v rámci projektové dokumentace by měly být stanoveny požadavky na
- geometrickou přesnost kritických rozměrů konstrukcí (minimální světlé výšky, šířky). Požadavky by měly být stanoveny s ohledem na funkčnost daných konstrukcí (bezpečnost, spolehlivost, estetické požadavky apod.),
- geometrickou přesnost hrubých konstrukcí, dokončovacích prací a výrobků (u monolitických betonových konstrukcí i požadavky na přesnost osazení bednění),
- přesnost stavebních postupů,
- kontrolu geometrické přesnosti,
- metrologické zabezpečení geometrické přesnosti.
Pokud tak projektant a investor neučiní v rámci projektové či technické dokumentace, která je součástí zadávací dokumentace pro zpracování nabídky stavebních prací, mělo by být při vyhodnocení geometrické přesnosti dokončených konstrukcí postupováno dle požadavků stanovených v platných technických normách.
Literatura
- ČSN 73 0205 Geometrická přesnost ve výstavbě. Navrhování geometrické přesnosti. 1. vyd. Praha: ČNI, březen 1995
- ČSN 73 0212-3 Geometrická přesnost ve výstavbě. Kontrola přesnosti. Část 3: Pozemní stavební objekty. 1. vyd. Praha: ČNI, leden 1997
- DIN 18202:2013 Toleranzen im Hochbau – Bauwerke. ICS 91.010.30 Ed. 4, April 2013. Deutsches Institut für Normung e. V
- ISO 7976-1:1989 Tolerances for building — Methods of measurement of buildings and building products — Part 1: Methods and instruments. ICS 91.200 Ed. 1, Marc 1989. International Organization for Standardization
- ČSN 73 3451 Obecná pravidla pro navrhování a provádění keramických obkladů. 1. vyd. Praha: ČNI, prosinec 2005
- ČSN 74 4505 Podlahy – Společná ustanovení. 5. vyd. Praha: ÚNMZ, květen 2012
- ČSN EN 13670 Provádění betonových konstrukcí. 1. vyd. Praha: UNMZ, červen 2010
Measurement of local flatness is frequently used procedure for checking the quality of completed structures. In practice, often happens that people controlling the local flatness do not know exactly how to proceed. The result is that everyone accuracy of geometrical parameter controls its own way. It is caused by the lack of consistent methodology throughout construction practice because the individual requirements of Czech technical standards dealing with local flatness measurement are different from each other. Such a system is very confusing, especially for people in construction practise (building managers, foremen, etc.), who do not have time to read the various technical standards and determine which methodology of measurement to use.