Měření těsnosti budov metodou tlakového spádu blower-door test

LEGISLATIVA

Na úvod si něco řekněme o tom, jak je těsnost staveb ošetřena legislativně. Ve vyhlášce 137/1998Sb. [1] je v §28 odstavci 2 následující ustanovení:

• tepelnou pohodu uživatelů,
• požadované tepelně technické vlastnosti konstrukcí,
• stav vnitřního prostředí pro technologické činnosti a pro chov zvířat,
• nízkou energetickou náročnost při provozu stavby.“

V odstavci 3 jsou potom zezávazněny české technické normy (ČSN) z oblasti tepelné techniky. Do této oblasti patří rovněž ČSN 73 0540-2, ve které jsou stanoveny hlavní požadavky na budovy z hlediska tepelné techniky. Šířením vzduchu konstrukcí a budovou se v uvedené normě zabývá kapitola 7, kde se požaduje, aby součinitel spárové průvzdušnosti i_LV spár a netěsností v konstrukcích a mezi konstrukcemi navzájem, kromě funkčních spár výplní otvorů, byl v průběhu celé doby užívání budovy téměř nulový, tj. byl nižší než nejistota zkušební metody pro jeho stanovení.

Pro průvzdušnost funkčních spár výplní otvorů potom platí zvláštní požadavek i_LV < i_LV,N, kde i_LV,N je požadovaná hodnota, která závisí na typu výplně otvoru (okno, dveře), způsobu větrání a výšce objektu. Požadované hodnoty jsou uvedené v tabulce 5 jmenované ČSN.

Celkovou průvzdušnost obvodového pláště budovy nebo ucelené části lze ověřit celkovou intenzitou výměny vzduchu n₅₀ při tlakovém rozdílu 50 Pa. Doporučeno je splnění podmínky n₅₀ < n_50,N, kde n_50,N je celková intenzita výměnu vzduchu daná tabulkou 1. Pokud jsou splněny uvedené hodnoty v závislosti na způsobu větrání budovy, považuje se budova za těsnou.

Tab. 1 – Doporučené hodnoty celkové intenzity výměny vzduchu

PROČ A KDY MĚŘIT PRŮVZDUŠNOST STAVEB?

Netěsnosti ve stavební konstrukci mohou významně ovlivnit tepelné ztráty, povrchové teploty, vlhkostní režim skladeb a vzduchovou neprůzvučnost. Tedy kromě tepelně technických vlastností ovlivňují také akustické vlastnosti budov. U tepelných ztrát se jedná o nadměrnou filtraci vzduchu, kdy je třeba ohřívat i vzduch, který projde netěsnostmi do objektu, nebo naopak, kdy ohřátý vzduch nekontrolovatelně z místnosti uniká. Pokud přijde teplý vzduch z interiéru do styku s chladnou konstrukcí, může docházet k povrchové kondenzaci, což vede k vlhkostním problémům. Vliv netěsností na akustické vlastnosti lze ukázat na moderních oknech s mikroventilační funkcí. Každý, kdo taková okna vlastní, může potvrdit, že rozdíl mezi vzduchovou neprůzvučností při mikroventilační poloze a zcela zavřeném oknu je značný. Obdobně to funguje i u netěsností v obalových konstrukcích. U novostaveb se měřením kontroluje provedení vzduchotěsných vrstev a těsnost spár mezi jednotlivými prvky a okny (dveřmi) a to:

• před jejich zakrytím – využijí především prováděcí firmy, projektanti nebo stavební dozor;
• po jejich zakrytí – využijí především investoři jako kontrolu kvality celého díla.

U stávajících staveb se kontroluje míra těsnosti, na základě které lze rozhodnout, zda a v jakém rozsahu jsou nutné stavební úpravy.

ČÍM SE BLOWER-DOOR TEST PROVÁDÍ?

Jedním ze způsobů měření průvzdušnosti budov, který odpovídá i výše citované ČSN EN 13859, je tzv. blower-door test. Toto měření je od podzimu 2006 novinkou ve službách, které nabízí Atelier stavebních izolací. Měřicí aparatura blower-door test se obvykle skládá z teleskopického rámu se vzduchotěsnou plachtou, ventilátorů (s plynulou regulací výkonu), tlakových čidel (pro interiér a exteriér) a řídicí jednotky s regulátorem otáček. Tlaková čidla a řídicí jednotka mohou být připojeny k PC. Vzduchotěsná plachta obsahuje jeden nebo více otvorů pro umístění ventilátorů. O počtu ventilátorů rozhoduje jejich maximální výkon, objem měřené budovy nebo místnosti a předpokládaná míra těsnosti. U přenosných ventilátorů se maximální výkon pohybuje v rozmezí od 1 000 m³/h do 10 000 m³/h a při použití dvou a více kusů se jejich výkony sčítají. Pro měření obrovských hal se potom používají nepřenosné ventilátory umístěné na autopřívěsech, jejichž maximální výkon může převyšovat i 100 000 m³/h. Atelier stavebních izolací má k dispozici tři ventilátory o celkovém maximálním výkon přes 27 000 m³/h.

OKRAJOVÉ PODMÍNKY PŘI MĚŘENÍ

Měření lze provádět za jakýchkoliv podmínek, ale pro obdržení dostatečně přesných hodnot a následné správné vyhodnocení mají být splněny dvě následující podmínky:

1) H (t_i – t_e) < 500 [m.K]

kde:

H je výška měřené místnosti/budovy [m],

t_i je teplota vzduchu v interiéru [K],

t_e je teplota vzduchu v exteriéru [K].

2) Rychlost větru nesmí být větší než 6 m/s nebo nesmí přesahovat stupeň 3 na Beaufortově stupnici.

PODSTATA MĚŘENÍ

Před měřením je třeba dokonale utěsnit všechny otvory, které nemají ovlivnit měření (např. ventilátory, digestoře, komíny, sifony apod.). Následně se do okna nebo dveří osadí teleskopický rám se vzduchotěsnou plachtou a patřičným počtem ventilátorů. Tlakovými čidly připojenými k řídicí jednotce se změří tlak vzduchu v interiéru a exteriéru. Následně se do měřeného prostoru vhání nebo se odsává vzduch tak, aby vznikl požadovaný tlakový rozdíl, např. 10 Pa. Zaznamená se množství vzduchu pro udržení tohoto tlakového rozdílu. Potom se tlakový rozdíl zvýší (např. na 20 Pa) a opět se měří. Tímto způsobem se pokračuje po tlakový rozdíl 90 Pa až 100 Pa. Naměřené hodnoty se vynesou do grafu s osami v logaritmickém měřítku, což umožní proložení regresní přímky (obr. 1). Nakonec se na přímce odečte objemový tok vzduchu V₅₀ při tlakovém rozdílu 50 Pa a podle následujícího vztahu se vypočítá aktuální výměna vzduchu při tlakovém rozdílu 50 Pa:

n₅₀ = V₅₀ / V [1/h]

kde:

V je celkový objem místnosti.

Hodnota n₅₀ se porovná s hodnotami v tab. 1.

Obr. 1 – Graf průtoku vzduchu netěsnostmi

HLEDÁNÍ NETĚSNOSTÍ

Pokud se měřením prokáže nedostatečná těsnost, lze pro nalezení netěsností použít několik metod. Mezi nejjednodušší patří metoda, kdy se v interiéru vytvoří kouř (zařízením pro tvorbu umělého kouře) a v exteriéru se sledují místa kudy uniká (při zapnutém přístroji blower-door). Další z metod je použití termického anemometru se sondou se žhavicím drátkem, kterým se kontrolují všechna podezřelá místa a měří se rychlost proudění vzduchu v m/s. Poslední metodou je použití termovizní kamery, kterou se v interiéru nebo exteriéru měří povrchové teploty obalových konstrukcí, viz obr. 2 a 3, na kterém je pohled na povrchové teploty na vnitřních površích v podkroví se střechou bez parozábrany. Při použití termovizní kamery je ale nutné, aby byl rozdíl teplot mezi interiérem a exteriérem alespoň 10 °C. Atelier stavebních izolací má k dispozici všechna výše uvedená zařízení.

Obr. 2 a 3 – Rozložení povrchových teplot v koutě podkroví při udržovaném podtlaku

PODKLADY

[1] Vyhláška Ministerstva pro místní rozvoj 137/1998Sb. „o obecných technických požadavcích na výstavbu“

[2] ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov – Část 2: Požadavky

[3] ČSN EN 13829 (73 0577) Tepelné chování budov – Stanovení průvzdušnosti budov – Tlaková metoda