Neprůvzdušnost, zkoušky kvality

Celkovou průvzdušnost obvodového pláště budovy stanovuje norma jako hodnotu n₅₀ [h^-1 ] celkové intenzity výměny vzduchu při tlakovém rozdílu 50 Pa. Čím menší je tato hodnota, tím je větší vzduchotěsnost stavby. Pro pasivní dům s nuceným větráním se zpětným získáváním tepla je hraniční hodnota 0,6 h^-1. Za jednu hodinu se tedy v budově nesmí vyměnit více vzduchu než 60 % celkového objemu budovy. Měření probíhá při tlakovém rozdílu (podtlaku nebo přetlaku) postupně zpravidla od 80 do 20 Pa a po té vyhodnoceno pro tlak 50 Pa, což odpovídá tlaku vznikajícímu při síle větru asi 10–13 m/s.

Hodnota n₅₀ se určuje experimentálně měřením dvěma metodami: při výstavbě po dokončení vzduchotěsnicích opatření nebo v době používání budovy. Zásadní je měření neprůvzdušnosti během výstavby. Nalezené netěsnosti se dají hned na místě odstranit a zabrání se tak jejich překrytí a následné zdlouhavé lokalizaci.

Obr. 2 Porovnání hodnot koeficientu n₅₀ v závislosti na rozdílném způsobu větrání dle ČSN 73 0540-2

Průvzdušnost domu = tepelné ztráty

Vysoká průvzdušnost obálky budovy pochopitelně vede také k vyšším tepelným ztrátám, které během projektování budovy zpravidla nejsou zohledněny. Skutečné vlastnosti budovy mohou být někdy výrazně horší než navrhované a v krajním případě může dojít k poddimenzování otopné soustavy. Ve výpočtech se rovněž uvažuje s více faktory ovlivňujícími konečné hodnoty ztrát, jako expozice budovy, množství fasád vystavené působení větru, výška budovy a jiné. Vliv hodnoty n₅₀ na měrnou roční potřebu tepla ilustruje graf (obr. 3). Při hraniční hodnotě n50 pro pasivní domy 0,6 h^-1 jsou ztráty infiltrací asi 3,5 kWh/(m²a), což je při celkové měrné potřebě tepla na vytápění 15 kWh/(m²a) podstatná část. Pro porovnání běžná budova s přirozeným větráním s hodnotou n50 = 4,5 h^-1 má roční ztráty infiltrací kolem 26 kWh/(m²a), což je více než 1,5násobek měrné potřeby tepla na vytápění u pasivních domů. Je zřejmé, že zabezpečení neprůvzdušnosti je nutno věnovat náležitou pozornost. 

Obr. 3 Vliv hodnoty n50 na potřebu tepla na vytápění. Platí jednoduchá rovnice – čím vyšší průvzdušnost budovy, tím vyšší tepelné ztráty. Netěsné novostavby mají tyto ztráty průvzdušností budovy dokonce větší, než je celková roční potřeba tepla na vytápění u pasivních domů. (Zdroj program PHPP)

Statistika u nás a v Rakousku

Skutečnost, že v České Republice je vzduchotěsnost objektů poněkud zanedbávána potvrzuje i statistika měření Blower-door testem provedených u vybraných 91 domů, které byly navrhovány jako pasivní.

Obr. 4 Statistika měření neprůvzdušnosti v ČR z let 2007-2009. Vybrané domy by měly být domy pasivní a splňovat hodnotu n₅₀ 0,6 hod^-1. Že to není jednoduché, ukazuje fakt, že 42 z 91 domů tuto hodnotu nesplnilo. (Zdroj Radion)

Některé z měřených pasivních domů překračují hraniční hodnotu n₅₀ = 0,6 h^-1 několikanásobně a určitě se za pasivní považovat nedají. Více než polovina měřených objektů hodnotu splňuje a další menší část je blízko kýžené hodnoty. Nedosažení požadované hodnoty lze připsat ve značné míře chybám jak v projektové fázi (volba vzduchotěsného materiálu, řešení detailů napojení vrstev), tak samozřejmě i během provádění stavby (zanedbání kvality provedení, nechtěné porušení vzduchotěsné vrstvy, atd.).

Na základě výsledků vyvstává doporučení věnovat zvláštní pozornost neprůvzdušnosti už ve fázi plánování a koordinovat návrh i s ostatními profesemi (vzduchotechnika, instalace, atd.). Obdobně je nutné postupovat i při realizaci – všechny zainteresované seznámit s požadavky na neprůvzdušnost a zajistit kvalitní a častý stavební dozor. Velmi důležité je stanovení časové posloupnosti a návaznosti stavebních prací spojených s tvorbou hlavní vzduchotěsnicí vrstvy a jejích detailů. V mnohých případech se postup bude lišit od zavedených zvyklostí stavební praxe. Pro porovnání je k dispozici rakouská statistika vzduchotěsnosti. Měření bylo provedeno u 507 pasivních domů s celkovým průměrem n₅₀ = 0,42 h^-1, přičemž jen 32 měřených objektů bylo nad hraniční hodnotou n₅₀ = 0,6 h^-1 (a jen pět z nich mělo n₅₀ ≥ 1 h-¹).

Riziko šíření vlhkosti

Netěsnostmi může proudit teplý vzduch z interiéru do exteriéru hnán vztlakem vzduchu nebo provozem vzduchotechnického zařízení a působit tak jako nositel vlhkosti. Tato skutečnost je v každém případě nezanedbatelná. Vzduch proudící spárou širokou 1 mm a dlouhou 1 m (při teplotě v interiéru 20 °C a relativní vlhkosti 50 %) může denně z interiéru přenést kolem 360 g vody (ročně 10–15 kg vody) ve formě vodních par. To je mnohonásobně více než při vlhkostním toku v důsledku difuze vodních par a je prakticky nemožné, aby se takové množství účinně odpařilo (obr 5). Zpravidla se tyto páry hromadí ve vrstvách konstrukcí do nasákavých materiálů. Při teplotních rozdílech pak kondenzují na chladnějších místech nebo rozhraních materiálů s různým difuzním odporem. Takové podmínky jsou ideální pro vznik plísní a hub, které mohou způsobit rozsáhlé škody na konstrukcích. Vznik plísní na straně interiéru je způsoben zpravidla nasáknutím vnějšího izolantu,  čímž se radikálně snižuje jeho izolační schopnost. Vytváří se tak tepelný most a zvyšuje se možnost kondenzace vlhkosti na vnitřním povrchu. Dřevěné konstrukce jsou náchylnější na vlhkost a už za několik let mohou být značně ovlivněny jejich fyzikální vlastnosti až po totální destrukci. U masivních staveb je riziko menší, respektive poruchy se mohou projevit za delší čas. Především u střešních konstrukcí je výskyt netěsností častější kvůli zhoršené dostupnosti a složitějším detailům přechodu konstrukcí. Samozřejmě trpí nejen konstrukce, ale i uživatelé. Spóry plísní jsou toxické a jsou původcem různých alergií a onemocnění dýchacích cest.

Pečlivě provedená vzduchotěsnicí vrstva tedy zlepšuje ochranu konstrukcí před vlhkem a zvyšuje tím životnost celé stavby. Kromě toho je zásadní i doporučení skladby konstrukcí s ohledem na difuzní odpor vrstev. Platí zásada, že směrem k exteriéru by se měl difuzní odpor kvůli odvětrání vlhkosti zmenšovat. Vzduchotěsnicí vrstva musí být umístěna s ohledem na možnou kondenzaci vodních par. Její umístění ve vnitřní čtvrtině tepelného odporu konstrukce ve většině případů této podmínce vyhoví a vlhkost zde nekondenzuje.

Obr. 5 Problematické místo v konstrukci: přes nekvalitně provedený detail může teplý vlhký vzduch proudit z interiéru do exteriéru. Na chladnějších částech konstrukce může pak dojít ke kondenzaci vodních par. Velká část poruch budov je způsobena právě tímto. Pomoci může pečlivě provedená vzduchotěsicí vrstva.