Komplexní regenerace panelových domů stavební soustavy G 40 a G 57 (R 1.3)

MINISTERSTVO PRŮMYSLU A OBCHODU ČR
SEKCE STAVEBNICTVÍ
Na Františku 32, Praha 1

Program MPO ČR na podporu výzkumu a vývoje
Regenerace panelových domů
Praha 2000

Kód publikace: I/04

ISBN tištěné publikace: 80-86364-21-6

Zpracoval: Centrum stavebního inženýrství, a. s., Praha

Spolupráce: Stavební fakulta Českého vysokého učení technického, STÚ-E, a. s., Praha, STÚ-K, a. s., Praha, Technický a zkušební ústav stavební Praha

Řešitele: Ing. Petr Kučera, CSc., CSI, a. s., Praha (vedoucí řešitel úkolu); Ing. Jaroslav Šafránek, CSc., CSI, a. s., Praha; prof. Ing. Jiří Witzany, DrSc., Stavební fakulta ČVUT; Ing. Václav Vimmer, CSc., STÚ-K; doc. Ing. Jaroslav Řehánek, DrSc., CSI, a. s., Praha; prof. Ing. František Mrlík, DrSc., CSI, a. s., Praha;  Ing. Zbyslav Panovec, CSc.; Ing. Jana Kántorová, TZUS Praha; Ing. Vladislav Bukovský; Ing. Jindřich Schwarz, CSc.; Ing. Roman Zoufal, CSc.; Ing. Eva Jindřichová; Ing. Karel Mrázek, STÚ-E, a. s., Praha; Ing. Daniela Ptáková, STÚ-E, a. s., Praha

MPO souhlasí se zveřejněním pomůcky.

Omlouváme se za špatnou čitelnost některých vyobrazení způsobenou nekvalitním stavem dostupných archivních předloh.

Obsah

  Úvod
1 Mechanická odolnost a stabilita nosných konstrukcí bytových domů panelových soustav G 40 a G 57
1.1 Souhrnná charakteristika panelových domů systému „G“
1.1.1 Konstrukčně skladebné řešení
1.2 Objemové dispoziční a konstrukčně skladebné řešení panelových domů G 40
1.2.1 Objemové a dispoziční řešení
1.2.2 Konstrukčně skladebné řešení
1.2.3 „Nenosné“ dělící stěny – příčky
1.2.4 Schodiště
1.2.5 Střecha
1.3 Objemové dispoziční a konstrukčně skladebné řešení panelových domů G 57
1.3.1 Objemové a dispoziční řešení
1.3.2 Realizace bytových domů G 57 v Praze
1.3.3 Realizace bytových domů G 57 v severních Čechách
1.3.4 Architektonické řešení
1.3.5 Konstrukčně skladebné řešení, popis konstrukčního systému
1.3.6 Konstrukčně statické řešení
1.4 Charakteristické vady a poruchy nosné konstrukce panelových domů G 40 a G 57
1.4.1 Úvod
1.4.2 Návrhové vady nosné konstrukce panelových domů G 40 a G 57 z hlediska požadavků mechanické odolnosti a stability podle ČSN 72 1211
1.4.3 Charakteristické vady a poruchy nosné konstrukce panelových domů G 40 a G 57
1.5 Vady a poruchy panelových domů G 40 a G 57
1.6 Zjišťování stavu nosné konstrukce
1.7 Rozbor nejčastěji se vyskytujících poruch nosných panelových konstrukcí G 40 a G 57 a návrh sanace
1.8 Statické posouzení vybraných reprezentantů panelových domů G 40 a G 57
1.8.1 Posouzení pětipodlažního bytového domu G 40
1.8.2 Posouzení sedmipodlažního a čtyřpodlažního bytového domu panelové soustavy G 57
1.8.3 Závěry k výsledkům posouzení statické bezpečnosti panelových domů G 40 a G 57
2 Stavební tepelná technika a úspory energie
2.1 Stavební soustava G 40
2.1.1 Skladby obvodových a vnitřních konstrukcí
2.2 Nejčastější poruchy stavební soustavy G 40
2.3 Stavební soustava G 57
2.4 Stavební soustavy G 58, G 59, G 57 krajské varianty, GOS 64 a GOS 66
2.4.1 Stavební soustava G 58
2.4.2 Stavební soustava G 59
2.4.3 Varianta G 57 v krajích
2.4.4 Upravený typ G 57 Karlovy Vary
2.4.5 G 57 – úprava v Praze
2.4.6 Oblastní typ GOS na Ostravsku
2.4.7 Nová konstrukční soustava pro panelovou bytovou výstavbu – varianta G
2.5 Možnost snížení spotřeby energie na vytápění u objektů stavebních soustav G 40 a G 57
2.5.1 Tepelně technické vlastnosti konstrukcí a objektů
2.6 Návrh opatření k odstranění závad v tepelně technických vlastnostech objektů
2.6.1 Dodatečné tepelné izolace konstrukcí a zásady jejich navrhování
2.6.2 Snižování tepelných ztrát okny
2.6.3 Zásady pro navrhování dodatečných tepelných izolací oken a vnějších dveří
2.6.4 Počet postavených budov a bytů a možné úspory energie na vytápění
2.7 Vyhodnocení efektivnosti dodatečně zateplených budov
3 Zdravotní nezávadnost – bezpečnost při užívání objektů
3.1 Příčiny vzniku plísní v bytech a možnosti jejich odstranění
3.1.1 Metodika stanovení příčiny vzniku plísní v bytech
3.1.2 Návrh na odstranění příčiny vzniku plísní
4 Stavební akustika – návrhy opatření
4.1 Stavební soustava G 40
4.2 Stavební soustava G 57
5 Požární bezpečnost objektů stavebních soustav G 40 a G 57
5.1 Nosné konstrukce
5.2 Šíření ohně po fasádě
5.3 Požární odolnost požárních uzávěrů
5.4 Šíření ohně instalačními šachtami
5.5 Zhodnocení tepelně izolačních hmot a zateplovacích systémů z požárního hlediska
5.5.1 Hodnocení tepelně izolačních hmot
5.5.2 Hodnocení zateplovacích systémů
6 Technická zařízení budov – vytápění, větrání a instalace – opatření v budovách
6.1 Stavební soustava G 40
6.1.1 Zdravotní instalace
6.1.2 Vytápění
6.1.3 Větrání
6.1.4 Elektrické rozvody
6.2 Stavební soustava G 57
6.2.1 Zdravotní instalace
6.2.2 Vytápění
6.2.3 Větrání
6.2.4 Elektrické rozvody



ÚVOD

Stavební soustava G 40

Obr. 1

Stručná charakteristika

Typ G 40 je celopanelový dům pětipodlažní. Suterén je betonový monolitický. Nosným svislým prvkem je celostěnový panel. Po  obvodě budovy jsou mezi příčné nosné panely kladeny panely obvodové, které mají funkci zavětrovací a distanční ve směru podélném.

Stavební soustava G 57

Obr. 2

Stručná charakteristika

Typ G 57 celopanelový dům, podsklepený. Hlavní nosnou funkci  přejímají střední nosné panely, příčně probíhající podlažím, v osové vzdálenosti 3,60 m. Na šířku 11,20 m jsou rozděleny podle  dispozice a podle předepsané technologie výroby prvků na dva nebo  tři, popř. i čtyři prvky v příčném řezu.

Konstrukční výška 2,85 m, světlá výška 2,67 m. Bytové jádro  B 2, větrané spižní skříně v předsíních.


1 MECHANICKÁ ODOLNOST A STABILITA NOSNÝCH KONSTRUKCÍ BYTOVÝCH DOMŮ PANELOVÝCH SOUSTAV G 40 A G 57

1.1 SOUHRNNÁ CHARAKTERISTIKA PANELOVÝCH DOMŮ SYSTÉMU „G“

1.1.1 Konstrukčně skladebné řešení

Nosný systém panelových domů systému „G“ tvoří příčné nosné stěny (betonové, strusko-pemzobetonové, betonové s příměsí škváry, plné, dutinové) osově vzdálené 3,2 m, 3,6 m a 3,8 m.

Stropní panely jsou řešeny jako plné ze železobetonu tl. 100 a 120 mm, prostě uložené na nosných vnitřních stěnových, popř. obvodových dílcích. V některých případech bylo použito spojitého uložení stropních dílců nad vnitřními stěnovými dílci.

Obvodový plášť panelových domů systému „G“ byl řešen jako předsazený, popř. polozapuštěný z celostěnových panelů z lehkých betonů.

1.1.1.1 Vnitřní nosné stěny

U domů systému G je použito po konstrukční stránce dvou druhů panelů:

Konstrukce vylehčená válcovými dutinami, následující skladby:

Vrstva 1, omítka v tloušťce 20 mm.

Vrstva 2, beton vylehčený škvárou, v tl. 160 mm.

Vrstva 3, omítka v tl. 20 mm.

Konstrukce plná, následující skladby:

Vrstva 1, omítka v tl. 10 mm.

Vrstva 2, jádro ze struskopemzového betonu v tl. 180 mm.

Vrstva 3, omítka v tl. 10 mm.

Celková tloušťka panelu je 200 mm.

První alternativa byla použita na domech G 40, G 55 a G 32, druhá alternativa v návrhu domů G-Brno, G 57. Panely jsou deskového tvaru konstantní tloušťky a výšky. Délkové rozměry se řídí dispozičním uspořádáním jednotlivých typů budov. U domů G 40, G 55 a G 32 jsou některé druhy prvků středního traktu rámové konstrukce. Tyto prvky jsou vyrobeny z normálních vyztužených betonů.

1.1.1.2 Obvodové celostěnové panely

U domů systému „G“ je použito v zásadě dvou konstrukčních druhů:

a) konstrukce pětivrstvá, v následující skladbě:

Vrstva 1, vnitřní omítka tloušťky 10 mm.

Vrstva 2, pazderobeton tl. 60 mm.

Vrstva 3, škvárobeton, vrstva tl. 100 mm.

Vrstva 4, ochranná betonová vrstva tl. 20 mm.

Vrstva 5, povrchová ukončující fasádní vrstva tl. 20 mm.

Celkem tloušťka 200 mm.

b) konstrukce třívrstvá, v následující skladbě:

Vrstva 1, vnitřní omítka tl. 10 mm.

Vrstva 2, jádro panelu – struskopemzový beton tl. 210 mm.

Vrstva 3, povrchová ukončující fasádní vrstva tl. 20 mm.

Celkem tloušťka 240 mm.

Pazdeří (odpad z tíren lnářského průmyslu) bylo pro použití do malt drceno na délku vlákna 3-5 mm. K výrobě pazderobetonu se používalo normálního pazdeří bez úpravy. V obou případech muselo být dodáváno čisté, bez zbytků koudele.

1.1.1.3 Stropní panely

Stropní panely tvoří plné železobetonové desky s výztuží kladenou v podélném směru, opatřené v podhledu omítkovou vrstvou. V domech „G“ je použito dvou konstrukčních druhů:

Stropní panely 120 mm tlusté jsou navrženy u domů G 40, G 55, a G 32 i G-B:

Vrstva 1, od podložky – omítka 5 mm tl.

Vrstva 2, betonová vrstva 115 mm tl.

Celková tloušťka panelu je 120 mm.

Stropní panely 100 mm tlusté (v objektech G 57):

Vrstva 1, od podložky – omítka 5 mm tl.

Vrstva 2, betonová 95 mm tl.

Celková tloušťka panelu je 100 mm.

Oba druhy mají konstantní tloušťky 120 a 100 mm; konstrukce tl. 120 mm má v zásadě 4 druhy rozpětí: 3 790, 3 190, 3 065 a 2 990 mm; konstrukce tl. 100 mm má v zásadě 2 druhy rozpětí: 3 590 a 3 390 mm. Šířkové rozměry jsou dány dispozičním řešením jednotlivých domů. Výztuž tvoří předvyrobený koš. Ke spojování se používá vázání nebo svařování.

Topné panely (u typů G 40), tvarem a tloušťkou shodné s normálními panely, mají ve spodní části trubkové hady (topení Critall), které jsou využity současně jako nosná výztuž. Stropní panely konstrukce o tloušťce 100 mm se vyrábějí stejným postupem. Elektroinstalační rozvod a topné hady „Critall“ nejsou ve stropních dílcích zabudovány.

1.1.1.4 Vnitřní „nenosné stěny“ – příčky

U domů systému G je použito rovněž dvou konstrukčních způsobů.

Konstrukce s jádrem z betonu z hutní pemzy a škváry, následující skladby:

Vrstva 1, omítka v tloušťce 10 mm.

Vrstva 2, lehký beton škváropemzový v tl. 80 mm.

Vrstva 3, omítka v tloušťce 10 mm.

Celková tloušťka panelu je 100 mm. Vrstva 2 může být také vyrobena jen ze škvárobetonu – bez příměsí hutní pemzy. Uvedené konstrukce jsou používány na domech G 40, G 55 a G 32.

Konstrukce s jádrem ze struskopemzového betonu, následující skladby:

Vrstva 1, omítka tl. 5 mm.

Vrstva 2, lehký beton struskopemzový v tl. 70 mm.

Vrstva 3, omítka v tl. 5 mm.

Celková tloušťka panelu je 80 mm. Tato konstrukce je uvažována v projektech domů G 57.

1.1.1.5 Konstrukce panelového domu G 57 s montovaným suterénem

Materiál na jednotlivé prvky byl použit v zásadě stejný jako pro vrchní stavbu. Podélné obvodové panely „nenosné“ tloušťky 240 mm byly provedeny ze struskopemzobetonu o průměrné hmotnosti 1 400 kg/m3 a průměrné mezní pevnosti 45 kg/cm2 (250-270 kg cementu na 21 m3 hotové směsi a strusky o velikosti zrn 7-25 mm).

Vnitřní příčné nosné panely tloušťky 200 mm byly provedeny ze stejného materiálu jako pro vrchní stavbu o průměrné váze 1 700 kg/cm3 a o průměrné mezní pevnosti 80 kg/cm2 (250 – 270 kg cementu na 1 m3 hotové směsi a dvě frakce strusky 50% do 7 mm a 50% od 7 do 25 mm). Příčný nosný panel obvodový se dvěma dveřními otvory a pilířkem šířky 900 mm vyžadoval kvalitní struskopemzobeton o krychelné pevnosti 130-140 kg/cm2.

(Podle výzkumu Ústavu pro zprůmyslnění stavebnictví Gottwaldov bylo těchto pevností dosaženo u materiálu zhotoveného z 50% struskové pemzy do 7 mm a 50% od 7 do 25 mm při spotřebě 300 kg cementu na 1 m3 hotové směsi.)


1.2 OBJEMOVÉ, DISPOZIČNÍ A KONSTRUKČNĚ SKLADEBNÉ ŘEŠENÍ PANELOVÝCH DOMŮ SYSTÉMU G 40

Konstrukční soustava G 40

Výška zástavby 5 nadzemních podlaží.

Hloubka řadových sekcí 14,2 m.

Délka řadových sekcí 22,9 m.

Realizace objektů s částečně zapuštěným suterénem monolitickým.

Popis konstrukce

Příčný nosný stěnový konstrukční systém, modul 3,2 m a 3,8 m.

Konstrukční výška podlaží 2,85 m (2,9 m).

Vnitřní nosné stěnové dílce struskobetonové tl. 200 mm.

Stropní dílce železobetonové plné tl. 100 mm (120 mm).

Schodiště dvouramenné, s podestovými nosníky.

Obvodové nosné štítové dílce vícevrstvé (pazderobeton a škvárobeton) 200 mm.

Obvodový plášť průčelní uložen na stropní konstrukci.

Celostěnové pazderoškvárobetonové dílce tl. 200 mm.

Atikové dílce profilované tl. 130 mm.

Střecha plochá jednoplášťová, tvořená železobetonovými deskami.

Příčkové dílce struskopemzobetonové, tl. 80 mm, popř. z lehkého betonu (hutní pemza a škváry), tl. 100 mm.

Spojování dílců nosné konstrukce

Stěny s hladkými spárami pro uložení cementové malty a kotevními oky. Stropy osazovány do maltového lože s úpravou pro zmonolitnění stropní konstrukce.

1.2.1 Objemové a dispoziční řešení

Dispozičně jsou domy realizované z panelové soustavy G 40 rozděleny na dvě stejné části, symetrické podle středu. Každá část má svůj vlastní vchod se schodištěm. V komunikačním prostoru je dvouramenné schodiště 1,5 m široké, mezipodesta a podesta s malou chodbou, ze které jsou vstupy do bytů. V typickém podlaží je jeden třípokojový a tři dvoupokojové byty. V každém bytě je umístěno bytové jádro.

Vytápění je zajištěno centrálně. Je použito systému Critall s otopnými hady, umístěnými ve stropních panelech. Celá budova je podsklepena. Spodní stavba je, vzhledem k předpisům CO, z monolitického betonu a strop nad suterénem je z 200 mm tlusté železobetonové monolitické desky. Spodní stavba je řešena individuálně, vždy podle místních podmínek. Založení je provedeno na pásech, jak pod nosnými zdmi, tak i pod obvodovým pláštěm. Střecha je řešena jako plochá jednoplášťová.

Typické podlaží soustavy G 40 je na obr. 3.

Obr. 3 Technické podlaží stavební soustavy G 40

1.2.2 Konstrukčně skladebné řešení

Nosný systém soustavy G 40 tvoří příčné betonové stěny osově vzdálené 3,8 m, u schodiště a dvou středních polí jsou stěny osově vzdáleny 3,2 m. Pro zajištění prostorové tuhosti jsou mezi byty a u schodiště vloženy podélné stěny. Ve dvou posledních polích u štítu je nosný systém otočen. Tak vzniknou čtyři pole s osovou vzdáleností 3,2 m uprostřed a 3,8 m po krajích. Konstrukční výška 2,85 m, později 2,90 m.

Stropní panely jsou ukládány na příčné nosné zdi. Výjimku tvoří poslední pole u štítu, kde jsou panely stropu ukládány na podélné stěny a na kraji na obvodový plášť. Stropní tabule je dodatečně zmonolitněna ve stycích. Po obvodě půdorysu jsou mezi nosné stěny vkládány celostěnové obvodové panely s okenním otvorem, které tvoří obvodový plášť. Členitost fasády je ve vertikálním směru zvýrazněna pilastrovými sloupky, které překrývají styk obvodových dílců s vnitřními nosnými stěnami. U objektů G 40 není použito balkónů ani lodžií, pouze francouzských oken. Řadový dům je dlouhý 45 m a 14 m široký. Má pět podlaží s konstrukční výškou 2,88 m a světlou výškou místností 2,70 m.

Výkres skladby nosné konstrukce je na obr. 4.

Obr. 4 Výkres skladby nosné konstrukce stavební soustavy G 40

1.2.2.1 Vnitřní nosné stěny

a) Stěnové dílce vylehčené válcovými dutinami

Vnitřní nosné stěnové panely jsou 200 mm tlusté, vyrobené z armovaného betonu s příměsí škváry a objemové hmotnosti 2 000 kg·m-3 s pevností 17-20 MPa (170-200 kg·cm-2). Betonová vrstva panelu celkové tloušťky 160 mm je vylehčena vertikálními dutinami o průřezu 120 mm, sahajícími 100 mm pod horní hranu panelu, kde je vytvořen betonový trám, přerušený pouze dvěma otvory pro potrubí topení. Armaturu panelu tvoří armokoš ze svařovaných sítí 100 / 100 / 2,5 mm, distanční třmínky, spojovací a závěsná oka. Panel je již z výroby opatřen 20 mm tlustou omítkou na každé straně.

b) Stěnové dílce plné

Nosné stěnové dílce mají tloušťku 200 mm, jsou vytvořeny ze struskopemzobetonu tl. 180 mm a opatřeny oboustrannou omítkou tl. 10 mm.

1.2.2.2 Stropní konstrukce

Stropní panely jsou řešeny jako prosté nosníky tloušťky 100 mm, později 120 mm. Stropní panely se dělí na tzv. „topné“ a „netopné“. U netopných panelů tvoří armaturu tyčová výztuž z oceli Roxor, popř. výztuž z oceli 1 137, doplněná v horní tlačené oblasti o dopravní a manipulační armaturu ze svařované sítě 100 x 100 x 2,5 mm. V rozích panelů je vybrání pro závěsná a spojovací oka. U topných panelů nebylo použito tyčové oceli, ale byl staticky využit topný registr z trubek 21 / 17 mm.

Betonová směs byla vyráběna ze štěrkopísku a 300 kg cementu na 1 m3 zhutněné betonové směsi. Strany panelů jsou profilovány; po usazení dvou panelů vedle sebe vznikne drážka 40 x 80 mm pro zálivkovou maltu. Na spodní podkladové straně ze železobetonu tl. 115 mm je panel již z výroby opatřen 5 mm tlustou omítkou.

1.2.2.3 Obvodový plášť

Panely obvodového pláště jsou 200 mm tlusté, vyrobené z několika na sebe navazujících vrstev. Vnitřní omítka 10 mm, pazderobeton 60 mm, škvárobeton 100 mm, vodovzdorný beton 20 mm, vnější omítka 10 mm. Armaturu tvoří dvě sítě svařovaného pletiva, doplněné výztuží překladů a meziokenních sloupků, závěsnými a spojovacími oky. Vertikální styčné plochy jsou opatřeny kónickou drážkou pro maltovou zálivku. Obvodové panely byly zčásti zapuštěny mezi čela příčných nosných stěn. Svislé spáry byly překryty pilastry. Římsové dílce jsou vyrobeny ze železobetonu.

1.2.3 „Nenosné“ dělící stěny – příčky

Příčky jsou vyrobeny z lehkého betonu z hutné pemzy a škváry v tl. 80 mm a oboustrannými omítkovými vrstvami 10 mm tlustými. Celková tloušťka panelu je 100 mm. Armaturu tvoří dvě svařované sítě 100 x 100 x 2,5 mm, doplněné závěsnými a spojovacími oky Ø 12 mm. Ve styčných vertikálních bocích jsou provedeny průběžné drážky pro spojovací zálivku cementovou maltou. V některých případech byla vrstva lehkého betonu z hutní pemzy a škváry nahrazena škvárobetonem o stejné tloušťce (80 mm).

V domech G 40 použity příčky ze struskopemzobetonu (70 mm), opatřené oboustrannou omítkou 5 mm o celkové tloušťce 80 mm.

1.2.4 Schodiště

Schodiště je sestaveno ze schodišťového ramene, podestové desky a podestového nosníku. Schodišťové rameno má desku 1,5 m širokou s monoliticky vytvořenými stupni, jejichž stupnice a čela jsou provedeny z broušeného terazza. Nosná deska ramene je 115 mm vysoká a na spodní podhledové straně opatřena 5 mm omítkou. Armaturu tvoří koš z oceli Roxor. V tlačené oblasti je svařovaná síť 100 x 100 x 2,5 mm. Podestová deska je 120 mm tlustá. Schodišťové rameno je uloženo na podestový trámek čtvercového průřezu 200 x 200 mm s rozpětím 3,2 m.

1.2.5 Střecha

Střešní plášť je řešen jako plochá, jednoplášťová, nepochůzná střecha se složením: stropní konstrukce, tepelně izolační vrstva ze dvou heraklitových desek 50 mm tlustých, lepenka A 330, zásyp suchou škvárou, spádový škvárobeton, cementový potěr 10 mm, vodorovná izolace z asfaltových pásů a nátěrů. V prototypové stavební soustavě G 40 byla použita dvouplášťová střešní konstrukce, jejíž součástí jsou i prefabrikované dílce nadstřešních bloků, instalačních šachet a průduchových panelů, prvky žlabové, trámce a střešní desky tl. 80 mm.

Obr. 5 Styk stěnového a stropních panelů – svislý řez (alter.1 – spojitá deska)

Obr. 6 Styk stěnového a stropních panelů – svislý řez (alter. 2 – spojitá deska)

Obr. 7 Styk štítového a stropního dílce (spojitá deska)

Obr. 8 Konstrukční skladba obvodového stěnového dílce

Obr. 9 Konstrukční skladba příčkového panelu (stejná i pro tloušťku 100 mm)

U některých realizací (u typů G 40) bylo použito šikmých sedlových střech, vytvořených z prefabrikovaných dílců (hřebenové rámy, krokve, vaznice, štítové a výztužné dílce). Prvky střešní konstrukce jsou spojeny prostřednictvím ocelových spon a spojovacích ok zabudovaných do dílců a cementové zálivky, uložené do jednoduchých drážek, vytvořených styčnými plochami dílců.

Příklady řešení styků stěnové a stropní konstrukce včetně skladby obvodového a příčkového dílce jsou na obr. 59.


1.3 OBJEMOVÉ, DISPOZIČNÍ A KONSTRUKČNĚ SKLADEBNÉ ŘEŠENÍ PANELOVÝCH DOMŮ SYSTÉMU G 57

Panelová soustava G 57 byla odvozena ze soustavy G 40. Byla realizována v letech 1957-1967 a dosáhla značného rozšíření.

Konstrukční soustava G 57

Označení některých variant: G 57 OL, G OS 64, B 60 (Jm kraj).

Výška zástavby 3, 5 a 7 nadzemních podlaží NP.

Hloubka řadových sekcí 11,2 m.

Délka řadových sekcí 18 m.

Realizace objektů s částečně zapuštěným suterénem montovaným (3,5 n.p.) nebo monolitickým (7 NP.). Strojovna výtahu je na střeše, výtahová šachta je umístěna vně objektu (7 NP.).

Popis konstrukce

Příčný nosný stěnový konstrukční systém, modul 3,6 m.

Konstrukční výška podlaží 2,85 m.

Vnitřní nosné stěnové dílce struskobetonové tl. 200 mm.

Stropní dílce železobetonové plné, tl. 100 mm.

Schodiště dvouramenné, s podestovými nosníky.

Výtahová šachta pro objekty se 7 NP. montovaná ze železobetonových dílců tl. 180 mm, vně budovy.

Obvodové nosné štítové dílce jednovrstvé struskobetonové, tl. 240 mm.

Obvodový plášť průčelní uložen na stropní konstrukci.

Celostěnové struskobetonové dílce, tl. 240 mm.

Atikové dílce profilované, tl. 130 mm.

Lodžie zapuštěné a předsazené vedle výtahové šachty.

Lodžiové obvodové dílce struskobetonové, tl. 240 mm.

Střecha plochá dvouplášťová, tvořená železobetonovými deskami.

Příčkové dílce struskobetonové, tl. 100 mm.

Bytová jádra B 2.

Spojování dílců nosné konstrukce

Stěny s hladkými podélnými drážkami pro uložení spojovací cementové malty a kotevními oky.

Stropy osazovány do maltového lože s úpravou pro zmonolitnění stropní konstrukce.

Realizace stavební soustavy v ČR

Výstavba stavební soustavy v letech 1957-1967.

Realizace stavební soustavy v Praze 3, 4, 6, 10, ve středních, západních a severních Čechách, severní a jižní Moravě (Zlín).

1.3.1 Objemové a dispoziční řešení

Pro panelovou soustavu G 57 bylo v první fázi vypracováno 6 variant objektů označených G 57/I až G 57/VI

Objekty G 57/I jsou pětipodlažní budovy složené ze tří sekcí, dvou koncových a jedné řadové – střední. Všechny domy jsou průchozí, aby bylo možno objekty použít pro všechny orientace. Rovněž umístění obytných částí bytů umožňuje libovolnou orientaci. V objektu je umístěno 34 bytových jednotek – 2 jednopokojové, 20 dvoupokojových a 12 třípokojových.

U všech bytů se opakuje sestava předsíně, příslušenství a kuchyně. Základ této sestavy tvoří instalační příčka a skladba příslušenství. V předsíni je umístěna spíž se samostatným přívodem a odvodem vzduchu a dvě nebo jedna předsíňová skříň. Z předsíně je přímo přístupný obývací pokoj, ložnice, kuchyň, lázeň a WC. Umístění kuchyně a příslušenství u vstupu zmenšuje plochy komunikací a příslušenství, což umožnilo při dodržení tehdy platných ukazatelů navrhnout před některými obývacími pokoji lodžie.

V prostoru hlavního schodiště posunutím schodišťových ramen k jedné straně je vytvořena průběžná šachta v délce schodišťového ramena, ve které je umístěno vedení elektroinstalace, hydrant a mohou v ní být zřízeny komíny z prádelen, případně komín ústředního topení.

Objekty G 57/II jsou čtyřpodlažní budovy složené ze tří sekcí, a to dvou koncových a jedné řadové – střední. Všechny domy jsou průchozí, aby bylo možno objektu použít pro všechny orientace. Rovněž umístění obytných částí bytů umožňuje libovolnou orientaci. V objektu je umístěno 27 bytových jednotek 2 jednopokojové, 15 dvoupokojových a 10 třípokojových.

Dispoziční řešení, včetně umístění kuchyně a příslušenství, je řešeno podle shodných zásad, které jsou uvedeny v popisu G 57/I. Toto platí i pro další varianty G 57/III až G 57/VI, kdy zásady dispozičního řešení jsou shodné.

Objekty G 57/III jsou třípodlažní budovy, složené ze tří sekcí, a to dvou koncových a jedné – řadové střední. Všechny domy jsou průchozí, aby bylo možno objektu použít pro všechny orientace. Rovněž umístění obytných částí bytů umožňuje libovolnou orientaci. V objektu je umístěno 20 bytových jednotek – 2 jednopokojové, 10 dvoupokojových a 8 třípokojových.

Objekty G 57/ IV jsou pětipodlažní budovy složené ze čtyř sekcí, a to dvou koncových a dvou řadových – středních. Všechny domy jsou průchozí, aby bylo možno objektu použít pro různé orientace. Rovněž umístění obytných částí bytů umožňuje libovolnou orientaci. V objektu je umístěno 48 bytových jednotek – 2 jednopokojové, 32 dvoupokojových a 14 třípokojových.

Objekty G 57/V jsou čtyřpodlažní budovy složené ze tří sekcí (dvou koncových a jedné řadové – střední). Všechny domy jsou průchozí, aby bylo možno objektu použít pro různé orientace. Rovněž umístění obytných částí bytů umožňuje libovolnou orientaci. V objektu je umístěno 33 bytových jednotek – 27 dvoupokojových a 6 třípokojových.

Objekty G 57/VI jsou třípodlažní budovy, složené z jedné sekce koncové a jedné rohové. Koncová sekce je průchozí. Umístění obytných částí bytů umožňuje libovolnou orientaci. V objektu je umístěno 15 bytových jednotek – 3 jednopokojové, 6 dvoupokojových, 4 třípokojové a 2 čtyřpokojové.

1.3.2 Realizace bytových domů G 57 v Praze

Bytové domy řady G 57 byly realizovány v řadě modifikací. V Praze byly na několika sídlištích realizovány sedmipodlažní domy, označené G 57-X-7.

Panelový dům G 57X-7 je sedmipodlažní a byl odvozen z pražských variant G 57-V-4,5 a G 57-X-4,5. Tato úprava vyvolala určité dispoziční i konstrukční změny. Spojením dvojdomů G 57-X-7 vznikají čtyřdomy s nezbytnou dilatační spárou. Základem dispozičního řešení zůstaly objekty pro nižší zástavbu. Pro sedmipodlažní zástavbu bylo nutno vyřešit umístění výtahu, strojovny a místnosti pro expanzní nádrže.

Za základ řešení byla vzata alternativa s výtahem při obvodovém panelu (na mezipodestě), která umožňuje ponechání dosavadní skladby schodišťového prostoru, tj. nemění dosavadní prvky, nezmenšuje šířku schodišťových ramen, ponechává dosavadní instalační prostor nutný pro umístění elektrorozvodných skříní, komínových průduchů z prádelny, event. větracích průduchů, odtoků ze střechy, výlezu na střechu, hydrantové skříně apod.

Objekt se skládá ze dvou sekcí. V přízemí jsou oba domy průchozí, což spolu s rozmístěním obytných částí bytů umožňuje různé orientace ke světovým stranám. V objektu je umístěno 40 bytových jednotek (36 dvoupokojových a čtyři třípokojové). Vybavení bytů je obdobné jako u jiných objektů G 57 nižší zástavby. Celý čtyřdům obsahuje 80 bytových jednotek.

Montovaný suterén byl pro pražskou variantu vypracován jako vzorová stavba pro trojdům (G 57/V) i pro dvojdům (G 57/X) ve dvou dispozičních variantách: s CO – zařízením i bez něho. Pro pěti i čtyřpodlažní objekt platí jednotná dispozice, dimenzovaná vybavením pro vyšší zástavbu. Suterén trojdomu (pro 42, event. 33 bytové jednotky) má dvě prádelny, dvě místnosti k namáčení prádla, dvě velké sušárny a jednu žehlírnu, kromě místnosti na odpadky, kočárky i místnosti pro kola (sklad). V suterénu dvojdomu (pro 28, event. 22 b. j.) je vedle ostatního vybavení po jedné prádelně, místnosti pro namáčení, sušárně a žehlírně. Všechny návrhy spodní stavby jsou zpracovány od stropní konstrukce až po izolaci suterénní dlažby tak, aby jich bylo možno použít beze změn v panelech a vnitřních rozvodech při napojení na hlavní řády veřejných investic z obou stran průčelí (od hlavního vstupu nebo hlavního schodiště). Tato zásada platí nejen pro kanalizaci, vodovod, plynovod, elektrický kabel a slaboproud, nýbrž i pro teplovod a štolový výlez.

Konstrukčně je použito stejných principů ve skladbě, materiálech a tloušťkách stropních i svislých prvků jako pro vrchní stavbu, což umožnilo lepší využití podložek při výrobě.

Prostor úkrytu je navržen ve svislé nosné a stropní konstrukci z monolitického betonu a železobetonu.

Vzorový návrh je doplněn statickým výpočtem se stanovením tlaků na základy a normálovou kalkulací s rozpisem. Osazení objektu na dané stanoviště se omezilo na návrh základů, výkopů, přípojek a zakreslení terénu do řezů a podhledů, včetně příslušného doplňku rozpočtové dokumentace.

1.3.3 Realizace bytových domů G 57 v severních Čechách

Aplikace bytových domů řady G 57 v severních Čechách jsou z hlediska podlažnosti objektů rozmanitější. Domy byly stavěny jako řadové ve výškových hladinách 4, 6 a 8 bytových podlaží. Bodový dům byl desetipodlažní. Dispoziční řešení bytů je obdobné tomu, které je uvedeno u základních variant. Společné prostory jsou umístěny v 1. podzemním podlaží, stejně jako sklepní kóje patřící k jednotlivým bytům. V 1. nadzemním podlaží se nachází na úrovni spodní mezipodesty skromná vstupní hala s navazujícím vyrovnávacím schodištěm k dvěma bytovým jednotkám, jejichž velikost závisí na typu sekce.

1.3.4 Architektonické řešení

Architektonický výraz budov řady G 57 je dán systémem konstrukce. Použití panelových obvodových stěn spolu s jejich systémem výroby a montáže v době vzniku systému vyžadovalo (dále citace z technické zprávy) „vytváření jednoduchých hmot, ve kterých se panel zároveň uplatňuje jako architektonický prvek. Z toho důvodu jej projektant nepopírá a naopak jej ohraničuje jasnou linkou, která má rovněž i význam montážní.“

Průčelí je členěno lodžiemi a schodišťovými prostory, které měly zlepšit jinak příliš strohý výraz těchto panelových domů. Hlavní římsa, uplatňovaná na těchto objektech, využívá pokud možno nejvíce možnosti vysunutí římsy a její výška je stanovena s ohledem na použití i pro nižší zástavbu. Povrchová úprava panelů byla různě měněna a barevně přizpůsobována danému prostředí. Původní povrchové úpravy neměly dlouhou životnost.

1.3.5 Konstrukčně skladebné řešení, popis konstrukčního systému

Panelový konstrukční systém G 57 se vyznačuje sjednocenou osovou vzdáleností příčných nosných stěn 3,6 m. Příčné stěny přenášejí svislé zatížení a zajišťují ztužení objektu vzhledem k účinkům vodorovných sil, působících v příčném směru. Ztužení objektu v podélném směru je zajištěno podélnými stěnami (v každé sekci je situována jedna podélná stěna na schodišťovém prostoru), obvodovými stěnami a zmonolitněnou stropní tabulí. K tuhosti objektů G 57 přispívají i betonové příčky. V krajních polích sekce, s výjimkou koncové sekce u štítu, jsou umístěny lodžie. Ve vodorovném směru je tuhost konstrukce zajištěna stropní tabulí. Konstrukční výška podlaží je 2,85 m. Na území Prahy se postavily objekty čtyř, pěti a sedmipodlažní o dvou až pěti sekcích za sebou. Při větším počtu sekcí je dům rozdělen dilatací, maximální dilatační celek jsou tři sekce. Jedna sekce má pět modulů, takže délka je 18 m. Hloubka zástavby je u všech domů 11 m. Půdorysné schéma skladby viz obr. 10.

Domy soustavy G 57 mají částečně zapuštěný suterén. U sedmipodlažních budov je suterén proveden z monolitického železobetonu, u pětipodlažních domů je suterén montovaný mimo vchodové části, která je monolitická. Domy jsou vždy založeny na monolitických železobetonových pásech. Základy a spodní stavba byly vždy řešeny podle konkrétní situace. V komunikačním prostoru je výtahová šachta vysunuta z fasády a vedle ní je doplněna do šířky modulu malá lodžie. V bytech jsou umístěna bytová jádra. Střecha je plochá dvouplášťová, po obvodě ohraničená atikou.

Čela vnitřních nosných stěn, opatřená vertikální zálivkovou drážkou, zapadají do polodrážek vnějších obvodových panelů. Obvodové panely mají po stranách vyformovanou polodrážku, do níž jsou vkládána čela vnitřních nosných stěn. Ve zhlavích jsou zabetonována oka z betonářské výztuže Ø 14 mm pro vzájemné spojení spojovacími skobkami, které jsou k okům přivařeny. Tuhost a těsnost stykového uzlu je řešena zálivkou z cementové malty, míšené ze struskopemzového písku s dávkou 400 kg cementu. Do cementové malty byla obvykle přidávána vodotěsnicí přísada Tricosal N.

Obr. 10 Půdorysné schéma skladby G 57

Stropní deskové panely jsou ukládány rovnoběžně s hlavním průčelím na příčné nosné stěny, jednou podélnou stranou však spočívají v polodrážce obvodových panelů. Statickým výpočtem bylo prokázáno, že systém montovaných panelových domů G 57 zcela vyhovoval tehdejším předpisům. Stupeň bezpečnosti proti překocení, posunutí, ve smyku ve spárách apod. daleko přesahoval požadavky, stanovené tehdejší ČSN 73 2001 i jinými stavebními předpisy.

1.3.5.1 Vnitřní nosné stěny

Panely vnitřních nosných stěn jsou hlavními konstrukčními prvky, které mají funkci nosnou a současně zvukoizolační. Jsou opatřeny povrchovými omítkovými vrstvami, všemi potřebnými otvory pro dveře, instalačními prostupy atd. V panelech jsou zabudovány ocelové dveřní zárubně a všechny pomocné články jako spojovací oka, zámečnické výrobky, zděře apod.

Konstrukce panelu je 200 mm tlustá a je vytvořena ze 3 vrstev:

  • oboustranná omítková vrstva 10 mm tlustá, provedená z granulátu, cementu a vápenného hydrátu;
  • vnitřní nosné jádro 180 mm tlusté, provedené ze struskopemzového betonu (škvárobetonu B 170) o objemové hmotnosti 1 600 kg/m3 a průměrné pevnosti v tlaku 8 MPa (přesná receptura je součástí výrobní technologie).

Výztuž panelů tvoří 3 sítě ze svařovaného pletiva 100 x 100 x 2,5 mm, při výrobě volně vkládané tak, aby pletivo bylo obaleno předepsanou krycí vrstvou. Výztuž doplňují spojovací a závěsná oka Ø 14 mm. Na styčných plochách panelů je vyformována vertikální kónická drážka 180 x 30 mm pro spojovací a těsnicí zálivku cementovou maltou MC 20. Maximální hmotnost panelů je 4 900 kg. Vzájemné stykování panelů je řešeno propojením ok vyčnívajících z boků panelů ocelovými skobami, které jsou ke spojovacím okům přivařeny. Spojovací oka se nacházejí v horní části hladké vertikální drážky styčných ploch stěnových panelů.

Po osazení panelů do konečné polohy a po provaření spojů se drážka ve styku sousedních stěnových panelů vyplní zálivkou z cementové malty. Tato zálivka v některých případech obsahuje vodotěsnicí přísadu Tricosal N. Vnitřní nosné stěny „severočeské varianty G 57“ jsou z betonu nebo škvárobetonu, opatřené konstrukční a manipulační výztuží. Mají tloušťku 160 mm a 200 mm.

1.3.5.2 Stropní konstrukce

Stropní konstrukce je sestavena ze železobetonových stropních panelů tloušťky 100 mm. Spodní podhledová plocha je opatřena omítkou tloušťky 5 mm ze speciální omítkové směsi. Ve statickém schématu pro výpočet účinků sil se předpokládá prosté uložení panelů na příčných stěnách. Stropní panely a průčelí budovy spočívají také na průčelní stěně (stěna obvodového pláště).

Výztuž panelů tvoří předvyrobený koš z oceli Roxor Ø R 10 a rozdělovací výztuže z Ø R 6,5, doplněný v horní tlačené části dopravní a manipulační armaturou ze svařované sítě 100 x 100 x 2,5 mm. V rozích panelů je vybrání pro spojovací oka z kruhové oceli Ø 10. Použitý druh betonu je B 250. Některé stropní panely jsou vyztuženy hladkou výztuží z oceli řady 37. Obvod stropních panelů je odsazen o 15 mm, a to do hloubky 80 mm od jeho horní hrany. Po osazení stropních panelů bylo provedeno svaření spojovacích ok v rozích panelů. Drážka mezi stropními panely o rozměrech 40 x 80 mm je vyplněna zálivkou z cementové malty. Tím se dosahuje zmonolitnění stropní tabule. Maximální hmotnost panelu je 2 500 kg. U soustavy G 40 bylo nezbytné vzhledem k rozpětí 3,80 m zvýšit tloušťku stropní konstrukce z původních 100 mm na 120 mm.

V pražské variantě (G 57A) byla stropní deska uvažována jako spojitá (čímž se podařilo významně zredukovat přetvoření stropní desky). To bylo umožněno speciální úpravou zmonolitnění styku v čelech stropních panelů a řešením styku „stěna – strop – stěna“. Skladebný rozměr stropních dílců je 3 600 x 3 000 mm.

1.3.5.3 Obvodový plášť

Panely obvodového pláště panelové soustavy G 57 jsou předsazeny před čela příčných nosných stěn a vytvářejí souvislou předsazenou obalovou konstrukci domů. Obvodové dílce přenášejí vlastní tíhu a tíhu panelů vyšších pater a částečně i zatížení od stropních panelů a spolupůsobí při zajištění prostorové tuhosti systému. Panely mají pohledově upraveny povrchy a zahrnují hotové okenní nebo dveřní otvory se zabudovanými ocelovými rámy, do kterých se již jen osazovala zasklená a natřená okenní křídla. Konstrukce obvodového panelu základního typu G 57 má tloušťku 240 mm. Je vytvořena ze 3 na sebe navazujících vrstev, a to:

  • z vnější omítkové vrstvy 20 mm, tlusté provedené z granulátu, cementu, vápenného hydrátu a cihelné jemně mleté moučky;
  • z vnitřní tepelně izolační a nosné vrstvy 210 mm tlusté, provedené ze struskopemzového betonu o optimální objemové hmotnosti 1 400 kg/m3, při průměrné pevnosti v tlaku 5 MPa;
  • z vnitřní omítkové vrstvy 10 mm tlusté, provedené z granulátu, cementu a vápenného hydrátu (přesná receptura je součástí výrobní technologie).

Vnější omítková vrstva je opatřována vodotěsným postřikem z 10% roztoku silanolátu sodného. Výztuž panelu tvoří 2 sítě ze svařovaného pletiva 100 x 100 x 2,5 mm při výrobě volně vkládané tak, aby byly obaleny předepsanou krycí vrstvou. Partie nadokenních překladů jsou doplněny příslušnou betonářskou výztuží Roxor. Uvedenou výztuž doplňují spojovací a závěsná oka Ø 14 mm. Po obou vertikálních styčných plochách (na vnitřní straně) je vyformována hladká polodrážka 100 x 120 mm pro zapuštění vnitřních příčných panelů a vzájemné spojení svářením a zálivkou cementovou maltou. Před provedením zálivky se do vytvořené vertikální drážky vkládala nepropustná fólie z vhodně zabarveného PVC materiálu.

Navržená konstrukční skladba vnějšího panelu vytváří tepelnou ochranu, odpovídající cihelné zdi o tl. 580 mm, přičemž se uvažuje s přirozenou vlhkostí struskopemzového betonu 3 %. Maximální hmotnost vnějšího panelu činí 3 700 kg.

Konstrukce obvodového panelu „pražské varianty“ tloušťky 240 mm je vytvořena z pěti vrstev:

  • vnější omítka 10 mm;
  • vodotěsná omítka 20 mm;
  • škvárobeton 140 mm;
  • pazderobeton 60 mm;
  • vnitřní omítka 10 mm.

Obvodové štítové panely (bez oken) jsou rovněž vícevrstvé o shodné tloušťce 240 mm, přičemž škvárobeton je zaměněn železobetonovou vrstvou z betonu B 170. Obvodové panely byly opatřovány vnější omítkou již při výrobě, zatímco původní vnitřní vápenná omítka byla nahrazena omítkou cementovou, která sloužila jako podklad pro slabou štukovou vrstvu, prováděnou až po dokončení montáže.

Obvodové panely „severočeské varianty“ G 57 jsou řešeny s následující skladbou:

a) pazderobeton

štíty tl. 240 mm venkovní vrstva (omítka) tl. 10 mm
nosná betonová, železobetonová, škvárobetonová vrstva tl. 140 mm
pazderobeton tl. 85 mm
vnitřní omítka tl. 5 mm
průčelí tl. 240 mm celostěnové průčelní dílce na výšku podlaží délky 3,60 m
venkovní vrstva (omítka) tl. 10 mm
vodotěsná betonová vrstva tl. 20 mm
škvárobetonová nosná vrstva tl. 140 mm
pazderobeton tl. 60 mm
vnitřní omítka tl. 10 mm

Stykování svislých spár cementovou maltou v hladkých trojúhelníkových drážkách se svarem stykovací výztuže ve zhlaví obvodových dílců.

b) třívrstvý sendvič

štíty tl. 240 mm venkovní železobetonová vrstva tl. 50 mm
tepelně izolační vrstva variantně skelná vata, mofoterm tl. 60 mm
parozábrana vnitřní nosná železobetonová vrstva tl. 130 mm
průčelí tl. 240 mm celostěnové průčelní dílce na výšku podlaží délky 3,60 m
venkovní železobetonová vrstva tl. 50 mm
tepelně izolační vrstva variantně skelná vata, mofoterm tl. 60 mm
parozábrana vnitřní nosná železobetonová vrstva tl. 130 mm

Stykování svislých spár cementovou maltou v hladkých trojúhelníkových drážkách se svarem stykovací výztuže ve zhlaví obvodových dílců.

Štíty byly u většiny objektů dodatečně zatepleny přizděním izolační přizdívky z pórobetonových desek tl. 70 mm na polymercementovou maltu, připevněné ke štítu přistřelenými plechovými příponkami a ocelovými trny. Přizdívka byla opatřena omítkou. V řadě případů dodatečných izolačních štítů se vyskytují poruchy kotvení a odpadávání pórobetonových desek, narušení omítky a trhliny ve stycích přizdívky a původní panelové štítové stěny. U některých objektů bylo v minulosti v rámci státních dotací na opravy panelových domů provedeno zateplení štítových stěn z montovaných obkladů FOS a lamelami FA 7 s tepelnou izolací z minerální plsti v tloušťce 30-60 mm.

1.3.5.4 Schodiště

Schodišťové panely jsou dány jedním rozměrovým druhem schodišťového ramene s nosnou deskou s monoliticky vytvořenými stupni, jejichž stupnice jsou obloženy podlahovinou PVC. Podstupnice a čela mají betonový hladký povrch.

Nosná deska schodišťového ramene 120 mm tlustá – z betonu B 250, vyztužená ocelí Roxor Ø 10, rozdělovací výztuž Ø 6,5 je v tlačené oblasti doplněna výztužnou sítí 100 x 100 x 2,5 mm – ve spodní části je opatřena podhledovou omítkovou vrstvou o tloušťce 5 mm.

U kraje je vyformována okapní drážka. Výztuž tvoří předvyrobený koš z oceli Roxor a horní transportní svařovaná síť 100 x 100 x 2,5 mm. Panel doplňuje podestová deska 100 mm tlustá a podestový nosný trámek 200 x 240 v mm. Maximální hmotnost panelu je 1 500 kg.

1.3.5.5 Střecha

Konstrukci dvouplášťové střechy tvoří střešní panely tl. 80 mm ze železobetonu, obdobné konstrukce jako panely v běžných podlažích. Panely jsou uloženy ve spádu kratší stranou na římsových tvárnicích, podpěrných nosnících a žlabových trámcích, umístěných v podélném směru půdorysu. Žlab má patřičně upravené dno ve spádu ke třem střešním odpadům, vedeným v šachtách schodišťových prostorů.

Tepelnou ochranu střechy tvoří heraklitový koberec 50 mm tlustý, doplněný suchým škvárovým násypem. Střešní konstrukce ze železobetonových panelů, uložených ve spádu na nosnících, je opatřena hydroizolací proti vodě. Mezistřešní prostor je odvětrán ventilačními otvory v římsových tvárnicích. Navržená krytina sestává z penetračního nátěru, podkladní lepenky A 500 a lepenky R 500 s horním asfaltovým nátěrem.

1.3.5.6 „Nenosné“ stěny – příčky

Celostěnové příčkové panely vnitřní („nenosné“) jsou podobné konstrukce jako panely nosné, jsou však pouze 80 mm tlusté. Oboustranné omítky jsou rovněž 10 mm tlusté, vnitřní jádro ze struskopemzového betonu má tloušťku 60 mm. Výztuž tvoří 2 sítě ze svařovaného pletiva 100 x 100 x 2,5 mm. Na styčných plochách jsou vytvarovány průběžné vertikální polodrážky pro spojovací a těsnicí zálivku z cementové malty MC 20. Maximální hmotnost příčkového panelu je 1 300 kg.

Příčkové panely celostěnové „pražské varianty“ jsou z betonu B 170 tlusté 100 mm s vrstvou betonu tl. 80 mm.

1.3.5.7 Doplňkové konstrukce

Pro některé doplňkové konstrukce byly používány speciální železobetonové prefabrikáty, mezi než patří panely hlavní římsy, panely pro vstupní části a pilastry.

1.3.6 Konstrukčně statické řešení

Vodorovné ztužení

Podle čl. 7.1.2 ČSN 73 1211 je nutno vložit v úrovni stropu každého podlaží příčně a podélně spojitou výztuž, dimezovanou na extrémní tahovou sílu

\begin{gathered}
n_\text{d}=8-0{,}8\space\text{n}
\end{gathered}

kde je:

n … počet podlaží s omezením nd ≥ 15kN/m´.

Výztuž musí procházet nad příčnými stěnami a ve směru kolmém nejvýše ve vzdálenosti:

2,4 m (pro domy nejvýše devítipodlažní), popř. 1,2 m (pro domy nejvýše třináctipodlažní).

Typ G 57 podle typového podkladu nemá zálivkovou výztuž ve smyslu čl. 7.1.2 ČSN 73 1211. K vodorovnému ztužení částečně přispívá pouze propojení ok v rozích stěnových dílců přivařenou skobou. V oblastech s důlní činností (Ostravsko) se vkládala nad příčné i obvodové stěny táhla zálivková výztuž, jejíž skutečný stav, provedení a účinnost je třeba prověřit sondami. Schéma zálivkové výztuže je na obr. 11.

Při rekonstrukci panelových domů typu G 57, u nichž není provedena zálivková výztuž, je nutné doplnění zálivkové výztuže minimálně v každém druhém podlaží.

Svislé ztužení

Ve svislém směru je v čl. 7.1.3 ČSN 73 1211 výztuž pouze doporučena; její profil je dán výpočtovou silou, rovnou extrémní hodnotě vlastní tíhy stěnových dílců. Svislá výztuž se umísťuje do svislých styků mezi stěnovými dílci. Výztuž je doporučována pro případ primárního poškození konstrukce (výbuch plynu, nárazy vozidel, tlakové vlny). Jsou-li splněny podmínky čl. 7.1.3 ČSN 73 1211, není výpočet pro případ předpokládaného primárního poškození nutný.

Typ G 57 svislé ztužení nemá. Pokud nejsou přítomny zdroje poškození (zejména plynofikace objektu), příp. splněny podmínky čl. 7.1.4.3, není nutné při rekonstrukci s jejím doplněním počítat. Několik havárií, které si vyžádaly i oběti na životech, potvrzují závažnost doporučení normy o svislé výztuži.

Styky a spoje

Dokonalé propojení stěnových a stropních panelů je součástí zajištění prostorové tuhosti nosné konstrukce. O účinnosti spojení jednotlivých dílců rozhoduje nejen vlastní provedení styku na stavbě a dodržení parametrů projektové dokumentace, ale i koncepce styků, daná návrhem.

Koncepce řešení styků nosných dílců panelové soustavy G 57 vykazuje řadu závažných závad a neodpovídá současným požadavkům, stanoveným příslušnými předpisy (zejména ustanovením ČSN 73 1211). Tato skutečnost má závažné důsledky z hlediska zajištění prostorové tuhosti a statické bezpečnosti panelových domů G 57. Způsob řešení styků obvodových dílců a vnitřní nosné konstrukce, zejména použité materiály, nedostatečná vodotěsnost a tepelně izolační vlastnosti představují závažné nebezpečí z hlediska pravděpodobnosti lokální ztráty stability obvodových dílců v důsledku koroze kotevní výztuže.

Vodorovný styk, tj. styk stropních a stěnových dílců, přenáší normálové a posouvající síly. V oblasti styku vzniká složitý stav prostorové napjatosti, charakterizovaný přídatnými vodorovnými tahovými napětími ve styku. Tyto vnitřní síly musí být v relativně malém prostoru nehomogenního průřezu zachyceny betonem a výztuží styku a výztuží zabudovanou v patě a zhlaví stěnových dílců. V čl. 5.4.3, 5.4.4 a 7.2 ČSN 73 1211 jsou uvedeny výpočtové a konstrukční předpoklady správné funkce vodorovného styku. Výpočtová normálová síla na mezi únosnosti závisí na kvalitě dílců a zálivky (pevnost materiálu), vyztužení paty a zhlaví stěny, délce uložení stropních dílců, ploše zálivky, výstřednosti působící normálové síly a propojení stropních dílců příčnou a zálivkovou výztuží.

Typ G 57 má celkovou únosnost vodorovného styku ve spodních podlažích bez rezerv a v některých případech nedostatečnou, což je způsobeno konstrukcí styku, který nesplňuje požadavky stanovené ČSN 73 1211. V mnoha krajských variantách je používán i pro nosné stěny lehčený beton značek 80 až 135 oproti tehdy vyráběným železobetonům zn. 170 až 250. Pata a zhlaví nosných stěnových dílců nejsou ani v jedné materiálové variantě opatřeny výztužným žebříčkem; propojení stropních panelů za absence zálivkové výztuže je často pouze diskrétní provlečenou nebo svařenou ocelovou skobou, spojující zabudovaná montážní oka stropních dílců.

Obr. 11 Schéma zálivkové výstuže – G 57

Orientačně stanovená únosnost vodorovného styku systému G 57 pro B 80 činí přibližně Nju = 300 kN/m´, pro B 170 Nju = 550 kN/m´. Srovnání první hodnoty s namáháním odpovídajícím zatížení od pětipodlažní budovy prokazuje, že tato konstrukce je prakticky bez rezervy v únosnosti.

Svislý styk, tj. oblast spojení stěnových dílců se započitatelnou spolupůsobící šířkou stropu, musí přenést smykové síly, způsobené vnějšími zatěžovacími účinky. Tuhost spojení přitom udává míru spolupůsobení panelů – od nekonečně tuhého styku s dokonalým spolupůsobením a vlastnostmi monolitických stěn až k nulové tuhosti se samostatným přenášením zatížení jednotlivými sloupci stěnových panelů. Výpočtová posouvající síla svislého styku na mezi porušení Qju se určí podle čl. 5.4.5. ČSN 73 1211. Na výsledné únosnosti se podílí především tvar a řešení stykových ploch, plocha věnce mezi čely stropních panelů, délka převázání svislé spáry stropem, kvalita a plocha zálivek a vyztužení.

Typ G 57 podle nyní platné normy má únosnost styků velmi nízkou a nesplňuje konstrukční požadavky stanovené ČSN 73 1211. Stykové plochy nejsou opatřeny hmoždinkami – čela stěnových dílců mají pouze hladkou svislou průběžnou drážku. Vzhledem k plnému uložení stropních panelů na osu stěny a jejich prakticky svislým čelům je i plocha věnce malá. Podobně nedostatečné je i převázání svislých a vodorovných styků. V řadě případů byly svislé a vodorovné styky umísťovány v jedné rovině. Únosnost svislého styku s uvážením svaření vyčnívajících ok v hlavách stěnových dílců je přibližně Qju = 3 kN/podlaží, v případech, kdy lze započítat převazující stropní konstrukci, je únosnost svislého styku Qju = 19 kN/podlaží.

Příklady řešení styků stěnové a stropní konstrukce s obvodovým pláštěm jednovrstvým jsou na obr. 1213, styky s obvodovým pláštěm dvouvrstvým jsou na obr. 1418, styky s obvodovým pláštěm třívrstvým jsou na obr. 1922.

Obr. 12 Styk průčelí s vnitřním stěnovým dílcem a lodžiovým stěnovým dílcem – vodorovný řez

Obr. 13 Styk průčelního a štítového dílce – vodorovný řez

Obr. 14 Styk dílců průčelí s vnitřní nosnou stěnou – vodorovný řez

Obr. 15 Styk dílců průčelí s vnitřní nosnou stěnou – vodorovný řez

Obr. 16 Styk dílců průčelí se stropním dílcem

Obr. 17 Styk štítových dílců – vodorovný řez

Obr. 18 Styk průčelního a štítového dílce – vodorovný řez

Obr. 19 Styk dílců průčelí s vnitřní nosnou stěnou – vodorovný řez

Obr. 20 Styk dílců průčelí se stropním dílcem – svislý řez

Obr. 21 Styk štítových dílců – vodorovný řez

Obr. 22 Styk průčelního a štítového dílce – vodorovný řez


1.4 CHARAKTERISTICKÉ VADY A PORUCHY NOSNÉ KONSTRUKCE PANELOVÝCH DOMŮ G 40 A G 57

1.4.1 Úvod

Podle ustanovení ČSN 73 0038 „Navrhování a posuzování stavebních konstrukcí při přestavbách“ je:

  • vada konstrukce je nedostatek konstrukce, způsobený chybným návrhem nebo provedením;
  • porucha konstrukce je změna konstrukce proti původnímu stavu, která je vyvolána zatěžujícími účinky a vlivy ve stadiu realizace a užívání a která zhoršuje jejich spolehlivost a funkční způsobilost;
  • funkční způsobilost je schopnost konstrukce plnit požadované nosné funkce z hlediska mezních stavů únosnosti a použitelnosti při působení statických a dynamických zatížení, požadované funkce z hlediska požární bezpečnosti, energetické náročnosti, z hlediska úspory tepla, akustiky, bezpečnosti provozu a užitných vlastností a z hlediska požadavků zdravotní nezávadnosti a ochrany zdraví.

Navrhování pozemních staveb se v minulosti a v řadě případů i dosud opírá o empirii. Teprve v první polovině 20. století se postupně začínají uplatňovat analytické a teoretické postupy a metody při navrhování zejména nosných částí budov. V řadě praktických případů jsou teoretické (částečně simulační) postupy uplatňovány až následně, v případech, na něž předchozí praxe a z ní odvozené zkušenosti nedávají dostatečně spolehlivé odpovědi a poznatky. Podobnou situaci, a z ní vyplývající důsledky lze vysledovat prakticky od počátku panelové výstavby až do současnosti. Ještě na konci 60. let převládal u odborné veřejnosti názor, že panelové konstrukce navazují a jsou přirozeným vývojem cihelných staveb, a proto např. nemají být předmětem podrobného inženýrského vyšetřování. V důsledku toho nebylo v řadě případů prováděno statické posouzení nosné konstrukce a statické výpočty se přikládaly k projektové dokumentaci pouze na výslovné přání investora. Výsledný návrh konstrukce byl převážně závislý na přístupu a odborné erudici projektantů. Zaostávání a často i přehlížení a nedostatečné uplatnění exaktních a objektivních metod při navrhování a konstruování panelových domů jsou spolu s nedostatečnou kvalitou hlavní příčinou poměrně rozsáhlého výskytu jejich poruch a vad. Snaha uplatnit zkušenosti a znalosti z předcházejících tradičních konstrukcí a budov byla nejenom nedostatečná, ale v řadě případů i škodlivá.

Panelové konstrukce přinesly zcela novou kvalitu do konstruování pozemních staveb, která vyžadovala hlubší teoretické znalosti, nahrazení empirie teorií, nahrazení idealizovaných a značně zjednodušených modelů chování konstrukce a jejich částí výstižnými modely fyzikálními (materiálovými) a modely zatížení. Vysoká tuhost prefabrikované betonové stěnové konstrukce a z ní vyplývající závažné mechanické stavy napjatosti, způsobené zejména účinky objemových změn (teplota, vlhkost), účinky změny tvaru základové spáry apod., jsou nejčastější příčinou poruch, zejména styků dílců, charakteristických nedostatečnou poddajností a únosností.

Nedostatečné znalosti o chování a stavu napjatosti rozhodujících nosných styků a dílců, podcenění vzájemného spolupůsobení jednotlivých dílců, částí a subsystémů, nahrazení prostorového působení nosného systému zjednodušujícími idealizovanými modely, které nedostatečně zohledňovaly skutečné chování konstrukce a řada dalších nedostatků, jak v oblasti navrhování, tak i výroby a montáže panelových domů jsou příčinou vad a poruch, a to jak v oblasti mechanické odolnosti a stability, tak i v oblasti požární bezpečnosti, užitných vlastností, zdravotní nezávadnosti, energetické náročnosti a tepelně technických vlastností, akustické pohody, spolehlivosti a trvanlivosti.

Vady a poruchy, které se vyskytují na panelových budovách, mají rozdílnou závažnost a význam. Značný podíl na výskytu vad a poruch panelových budov má nekvalitní materiál a provedení, které ve svém souhrnu způsobují výrazné zhoršení kvality a funkčních vlastností těchto staveb a jejich trvanlivosti. Jde především o kvalitu prefabrikovaných dílců, kvalitu zálivkových betonů a provedení styků, kvalitu tepelně izolačních materiálů, těsnicích a hydroizolačních materiálů a povrchové úpravy. Řada poruch je způsobena nepřesnou montáží a nedodržováním technologických pravidel a postupů. Hromadná realizace typizovaných řešení panelových budov, zahrnujících řadu návrhových vad, zapříčiněných neznalostí, zjednodušením a podceněním řady závažných zatěžovacích účinků a vlivů a nerespektování jejich vývoje v čase, spolu s neschopností včas reagovat na výskyt vad a následujících poruch, způsobily hromadný výskyt těchto závad a poruch na realizovaných budovách.

Podcenění prostorového působení nosného systému, funkce stropní desky z hlediska zabezpečení stability a tuhosti při působení vodorovných účinků, účinků mimořádných zatížení a vlivů, funkce styků a spojovacích vazeb po překročení meze lineárních deformací (vzniku trhlin) je příčinou řady závažných vad nosného systému z hlediska požadavku mechanické odolnosti a stability zejména panelových domů realizovaných do r. 1972-74, především v důsledku nedostatečného vyztužení styků, nedostatečné zálivkové výztuže, nedostatečného vyztužení dílců, absence konstrukční výztuže dílců a nedostatečného spojení dílců kotevní výztuží.

Řada poruch panelových domů je způsobena chybným řešením obvodového pláště, zpravidla s nedostatečnou tepelnou izolací, mnoha tepelnými mosty, s nedostatečnou vodonepropustností, vzduchotěsností a tepelnou izolací styků a spár, celkově nevhodným řešením skladby a povrchových úprav obvodových dílců z hlediska difuze vodních par a celkového tepelně vlhkostního režimu, podceněním klimatických účinků a vlivů, nedostatečnou krycí vrstvou výztuže a nekvalitním, proti povětrnostním vlivům málo odolným materiálem, nesprávným uložením a kotvením obvodových dílců, nerespektujícím skutečné statické působení jednotlivých vazeb a částí v nosném systému.

Nejslabším článkem v panelových konstrukcích jsou styky nosných dílců, které obecně vykazují vysokou tuhost (malou poddajnost) a nedostatečnou únosnost. Styky jsou místa, v nichž dochází ke kumulaci poruch, projevujících se nejčastěji trhlinami. Tvarování a řešení stykových ploch prefabrikovaných dílců, nepřesnost a nekvalitní provedení, nedostatečné vyztužování styků a celková technologická nekázeň jsou hlavními příčinami poruch těchto konstrukcí. Poruchy styků se projevují se trhlinami (smykovými nebo tahovými), narušováním, drcením a opadáváním betonu dílců v částech přiléhajících ke (svislé styky stěnových dílců, podélné styky stropních dílců, styky mezi stropními a stěnovými dílci, styky mezi schodišťovými dílci a navazující nosnou konstrukcí).

Rozsáhlou skupinou poruch jsou poruchy styků mezi obvodovými dílci a vnitřní nosnou konstrukcí, které jsou vystaveny vedle účinků svislého a vodorovného zatížení zejména cyklickým účinkům teploty a vlhkosti. Tyto poruchy vznikají u všech plášťů bez ohledu na případnou rozdílnost konstrukčního uspořádání, řešení styků a skladby obvodového pláště. Tato skutečnost je v souladu s výsledky teoretického a experimentálního výzkumu.

Celkově nesprávné a z hlediska zvukoizolačních požadavků nevyhovující řešení styků schodišťových dílců s vnitřní nosnou konstrukcí je příčinou velmi častého výskytu poruch těchto styků. Tyto poruchy jsou způsobeny vadným návrhovým řešením (tuhý a nepoddajný styk mezi schodišťovým ramenem a přilehlou stěnou, tuhý a nepoddajný styk schodišťového ramene a podestového dílce namísto kloubového styku apod.).

Řada poruch prefabrikovaných dílců, zejména jejich nedostatečná odolnost proti účinkům vnějšího prostředí (rychlý postup karbonatace), je zapříčiněna vznikem technologických tahových trhlin na povrchu dílců, způsobených rychlým chladnutím („tepelný šok“) povrchu propařovaných dílců, nekvalitním betonem, nedostatečnou krycí vrstvou výztuže a nekvalitní povrchovou úpravou.

Rozdílná kvalita a stáří dílců jsou častou příčinou vzniku trhlin ve stycích těchto dílců v důsledku různého přetváření sousedních stěnových dílců, různého průhybu sousedních stropních dílců, zejména od dlouhodobě působících zatížení.

Specifickou a zvláště závažnou skupinu představují zejména poruchy lodžií a balkónů. Tyto poruchy jsou způsobeny především vadným projektovým řešením (např. styky lodžiových dílců, styky konstrukce lodžie a obvodového pláště, popř. vnitřní nosné konstrukce, nedostatečné krytí výztuže a kvalita betonu dílců apod.), jejichž důsledkem je v řadě případů výrazné snížení statické bezpečnosti konstrukce předsazených lodžií.

Nejrozsáhlejší skupinou poruch panelových domů jsou poruchy obvodového pláště (porušení dílců trhlinami, narušení povrchové úpravy, rozvrstvení pláště, porušení styků a spojů obvodových dílců). Vedle nevyhovujících tepelně technických vlastností patří k závažným poruchám obvodového pláště, které ohrožují statickou bezpečnost, narušení spojů (kotvení) s vnitřní konstrukcí korozí oceli a narušení kotvení vnějších pohledových moniérek k vnitřní nosné vrstvě sendvičových obvodových dílců.

Další rozsáhlou skupinou poruch jsou poruchy střešních plášťů, projevující se nedostatečnými tepelně izolačními vlastnostmi, hromaděním kondenzované vlhkosti ve střešním plášti, narušováním atik, boulením hydroizolační vrstvy a místním, případně rozsáhlejším zatékáním do bytů v nejvyšších podlažích. V řadě případů nevyhovuje skladba a řešení střešního pláště tepelně technickým požadavkům a současně vykazuje závažné konstrukční závady.

Do skupiny poruch obvodových plášťů patří i rozsáhlý výskyt poruch okenních výplní. Dochází k zatékání kolem rámů okenních výplní. Výplně mají nevyhovující tepelně technické vlastnosti zejména z hlediska infiltrace a vykazují konstrukční závady.

Důsledkem podcenění interakce mezi nosnou konstrukcí a vestavěnými kompletačními konstrukce a nesprávného řešení jejich styků je výskyt řady poruch dělicích konstrukcí a příček, projevujících se zejména trhlinami ve stycích s nosnou konstrukcí a zhoršením zvukoizolačních vlastností.

Závažnou skutečností je, že převažující část všech poruch panelových domů lze klasifikovat jako poruchy aktivní. Lze tedy oprávněně předpokládat jejich další rozvoj a šíření v čase a v důsledku toho pokračující zhoršování celkového fyzického stavu panelových budov. Rozborem příčin těchto poruch a mechanismů porušování lze doložit, že kinetika procesů narušení s časem narůstá. Výsledky a rozbor experimentálního ověřování chování styků při opakovaném (cyklickém) zatížení ukázaly na nutnost zabývat se závislostí statických vlastností styků na čase, obecně sledovat souvislost historie zatížení, tj. časový průběh účinků zatížení z hlediska četnosti a rozsahu nelineárně pružné odezvy styků, která může vést k postupnému snižování statické bezpečnosti. Podobné důsledky z hlediska bezpečnosti obyvatel panelových domů může mít pokračující koroze výztuže dílců, vystavených přímému působení vnějšího prostředí (lodžiové a obvodové dílce, atikové dílce, balkónové dílce) a výztuže v kondenzačních zónách (kotvení obvodových a lodžiových dílců k vnitřní nosné konstrukci).

1.4.2 Návrhové vady nosné konstrukce panelových domů G 40 a G 57 z hlediska požadavků mechanické odolnosti a stability podle ČSN 72 1211

V průběhu realizace panelové výstavby byly při návrhu aplikovány jednak v té době platné ČSN, od r. 1964 postupně speciální předpisy, pokyny a směrnice a od r. 1988 i norma zaměřená na navrhování panelových konstrukcí. Znalost odborné úrovně a obsahu těchto předpisů, směrnic a norem z té doby může být velmi důležitým hlediskem při rozhodování o potřebném rozsahu stavebně technického průzkumu.

Rozsáhlou skupinou vad panelových konstrukcí jsou návrhové vady, které jsou dány nesouladem mezi požadavky podle předpisů a norem platných v době realizace a předpisů a norem současně platných. Jedná se o celý komplex předpisů a norem, které podstatným způsobem ovlivňují návrh konstrukčního řešení. Lze doložit, že panelové konstrukce z hlediska současně platných předpisů a norem nesplňují v požadované míře požadavky statické bezpečnosti (změna ČSN 73 2001 na ČSN 73 1201, změna Směrnice pro navrhování nosné konstrukce panelových budov, ČSN 73 1211, změna ČSN 73 0035 apod.) a požadavky na pohodu prostředí (změna ČSN 73 0540, ČSN 73 0532, ČSN 73 0580).

Mezi závažné vady patří nedostatečné vodorovné a svislé vyztužení nosné konstrukce ve stropních deskách a stycích, nevyhovující řešení a vyztužení styků, nevyhovující tepelně technické řešení obvodových konstrukcí, okenních výplní, nedostatečné těsnění, nevyhovující tepelně technické a hydroizolační vlastnosti střešních konstrukcí, nevyhovující zvukoizolační vlastnosti podlahových a stropních konstrukcí, nevyhovující tloušťky krycích vrstev výztuže a další. Odstranění těchto návrhových vad panelových konstrukcí ve vztahu k současně platným předpisům musí být vedle odstranění vzniklých poruch nedílnou součástí rekonstrukce a modernizace panelových budov. Při návrhu rekonstrukce a modernizace panelových budov je nutné tyto skutečnosti respektovat. Tento postup upravuje ČSN 73 0038 Navrhování a posuzování stavebních konstrukcí při přestavbách, která umožňuje určité individuální hodnocení konstrukce. Vady návrhové, konstrukční, materiálové, technologické, které se vyskytují na panelových budovách, mají rozdílnou závažnost a význam.

Nosné betonové panelové konstrukce byly v průběhu realizace panelové výstavby navrhovány především podle dále uvedených předpisů a směrnic:

  • V té době obecně platné normy pro zatížení a konstrukce.
  • Prozatímní pokyny pro statické výpočty panelových domů, 2. opravené vydání, STÚ Praha, květen 1965 (1. vydání v roce 1964).
  • PUME, D. – HORÁČEK, E.: Směrnice pro statický výpočet konstrukcí panelových budov, VÚPS Praha 1966;
  • Směrnice pro navrhování nosné konstrukce panelových budov, VÚPS Praha:
  • díl I. z roku 1971;
  • díl II. z roku 1972;
  • změna a) z roku 1977;
  • ČSN 73 1211 – Navrhování betonových konstrukcí panelových budov, účinnost od 1. 10. 1988, která navazuje přímo na ČSN 73 1201 Navrhování betonových konstrukcí (1978) a doplňuje ji o ustanovení, vyplývající z konstrukčního řešení panelových budov a ze způsobu jejich provádění.

Z hlediska konstrukčních zásad podle současných předpisů lze za hlavní návrhové vady panelových soustav G 40 a G 57 považovat následující:

  • nedostatečná nebo žádná věncová podélná a také příčná výztuž s dopadem na tuhost a únosnost svislých styků mezi jednotlivými prvky nosných stěn a stropní tabule;
  • v patě stěnových panelů není navržena příčná výztuž;
  • stěnové panely z prostého betonu jsou navrženy bez řádné konstrukční výztuže po obvodu panelů.

Z hlediska materiálů a základové půdy lze za hlavní návrhové vady panelových soustav G 40 a G 57 považovat:

  • neuvažování součinitele místního snížení pevnosti stykového betonu a stykové malty;
  • nosná konstrukce není posouzena na vliv nerovnoměrnosti modulu přetvárnosti v podzákladí.

Z hlediska zatížení lze za hlavní návrhové vady panelových soustav G 40 a G 57 považovat:

  • styky mezi nenosným obvodovým pláštěm a nosnou konstrukcí jsou navrženy tak, že neumožňují dilatační pohyby v rovině obvodového pláště, vzniklé v důsledku zatížení rozdílnou teplotou;
  • nosná konstrukce není navržena s ohledem na odolnost proti výbuchu plynu v místnosti, ani nárazu těžkého vozidla.

Mezi hlavní návrhové vady panelových soustav G 40 a G 57 z hlediska současných požadavků na statickou bezpečnost patří:

  • Nosná konstrukce nebyla navržena s ohledem na odolnost proti výbuchu plynu v místnosti, ani nárazu těžkého vozidla.
  • Nosná konstrukce nebyla posouzena na vliv nerovnoměrnosti modulu přetvárnosti v podzákladí.
  • Nosná konstrukce nebyla navržena s uvážením místního snížení pevnosti stykového betonu a stykové malty.
  • Nosná konstrukce nebyla navržena s uvážením prostorového působení panelové konstrukce při volbě výpočtového modelu.
  • Styky mezi jednovrstvým, tzv. nenosným obvodovým pláštěm a vnitřní nosnou konstrukcí nebyly navrženy s uvážením výstižného výpočetního modelu konstrukce a zatížení (nebyly zohledněny zejména účinky teploty a vlhkosti, svislého zatížení a dotvarování).
  • Nosná konstrukce byla navržena bez odpovídající věncové a zálivkové výztuže ve stropní desce.
  • Stěnové panely byly navrženy bez příčné výztuže v patě a zhlaví.
  • Stěnové panely z prostého betonu byly navrženy bez konstrukční výztuže po jejich obvodu.

1.4.3 Charakteristické vady a poruchy nosné konstrukce panelových domů G 40 a G 57

Projevem tzv. zjevných vad a poruch nosné konstrukce jsou nejčastěji:

  • trhliny, drcení, rozrušování materiálu;
  • nadměrné přetvoření a deformace;
  • tvarové a rozměrové odchylky;
  • změny pozorovatelné na povrchu konstrukce (nehomogenita, struktura, pórovitost, barva, koroze, krytí výztuže).

Mezi tzv. skryté vady a poruchy nosné konstrukce patří především:

  • odchylky fyzikálně mechanických, případně dalších parametrů, popisujících vlastnosti materiálů (pevnost, modul pružnosti, pórovitost, dilatometrické vlastnosti, objemová hmotnost apod.);
  • množství, kvalita a způsob vyztužení (dílce, styku);
  • odchylka skutečných rozměrů a geometrického tvaru konstrukce od navrhovaných;
  • zdravotní závadnost materiálu nosné konstrukce;
  • trhliny a mechanické porušení uvnitř konstrukce (porušení soudržnosti, trhliny uvnitř dílců a styků), dutiny a mezery v dílcích a ve stycích;
  • chybné, popř. nedostatečné vyztužení nosných dílců (stěnových, stropních);
  • koroze výztuže, popř. koroze potrubí systému Critall tvořícího nosnou výztuž topných stropních dílců;
  • karbonatace povrchových vrstev betonu, vyšší obsah chloridů, nízká hodnota pH, chemický rozpad betonu.

Mezi nejčastěji se vyskytující vady a poruchy nosné panelové konstrukce soustavy G 40 a G 57 patří:

  • smykové nebo tahové trhliny ve svislých stycích stěnových dílců, popř. stěnových a obvodových dílců;
  • porušení svislých styků soustavou šikmých trhlin, rozevírání styčné spáry, vydrolování betonu;
  • lokální trhliny ve stycích (smykové, tahové) neprocházející celým průřezem styku;
  • smykové a tahové trhliny v nadpraží;
  • chybějící příčná výztuž horního a spodního zhlaví stěnových dílců;
  • odlupování betonu v patě a zhlaví stěnových dílců v oblasti styku „stěna-strop-stěna“;
  • tahové trhliny na horním líci stropních dílců v místě uložení;
  • nadměrné přetvoření (průhyb) stropní konstrukce;
  • vysouvání stropních dílců ve styku, malé uložení stropních dílců;
  • svislé tahové trhliny ve styku „stěna-strop-stěna“ zasahují zpravidla až do paty horního stěnového dílce (bez příčné výztuže);
  • nedostatečný kontakt dílců v ložných spárách;
  • narušení styků sousedících stropních dílců průběžnou trhlinou, rozdílné dotvarování, popř. průhyb sousedících stropních dílců;
  • chybějící nebo nedostatečná zálivková a věncová výztuž v úrovni stropní tabule;
  • technologické trhliny ve stropních dílcích (ve směru hlavní výztuže);
  • technologické trhliny ve stěnových dílcích;
  • nedostatečná krycí vrstva výztuže, vybočení tlačené výztuže;
  • porušení soudržnosti mezi betonem a výztuží;
  • vychýlení štítových dílců nejvyššího podlaží ze svislé polohy;
  • nedostatečné zakotvení průčelních a štítových dílců ve stropní desce;
  • nadměrné tvarové, rozměrové a montážní odchylky dílců;
  • odchylky v kvalitě betonu a vyztužení dílců a styků;
  • porušení styku mezi lodžiovými stropními a stěnovými dílci a vysouvání lodžiových stropních dílců;
  • koroze a nedostatečná kotevní výztuž předsazených konstrukcí a hlavního nosného systému;
  • porušování zhlaví lodžiových stěnových dílců v oblasti styku s lodžiovými stropními dílci;
  • vady povrchu dílců;
  • trhliny v povrchových vrstvách dílců, trhliny vycházející z hran okenních otvorů;
  • narušení krycích vrstev atikových železobetonových dílců, narušení styku atikových a římsových dílců s obvodovým pláštěm (vysunutí dílců);
  • nepřípustné průhyby stropních lodžiových dílců tl. 100 mm;
  • koroze výztuže a narušení krycích vrstev na podhledu stropních lodžiových dílců (zejména u okrajů dílců);
  • koroze balkónových a lodžiových zábradlí, narušení styku zábradlí s nosnou konstrukcí;
  • koroze a povrchové narušení betonu železobetonových konstrukcí (přístavky, podnože, šachty apod.).

Nejvýznamnějšími a nejfrekventovanějšími závadami z hlediska bezpečnosti panelového objektu jsou vady a poruchy výztuže dílců a styků, které mohou být zdrojem rozsáhlých poruch havarijního rázu (např. narušení statiky části nebo celého objektu). Při hodnocení statické způsobilosti objektu nelze však spoléhat pouze na diagnostiku, ale je třeba zejména u starších stavebních soustav přehodnotit původní statický výpočet a provést jeho aktualizaci podle současně platných norem a předpisů.

Zcela zvláštní pozornost je nutné věnovat účinkům mimořádných zatížení havarijního rázu. Extrémní hodnoty zatížení omezené zpravidla na velmi malou oblast konstrukce, spolu s velmi krátkým časovým intervalem, v němž dosahují maximální hodnoty, vyžadují, aby konstrukce, zejména styky nosných dílců, byly schopné absorbovat velké množství energie i při vzniku plastických deformací ve stycích nebo v dílcích, aniž však dojde k jejich úplnému porušení nebo dokonce k řetězové reakci, mající za následek porušení konstrukce (kolaps).

U montovaných stěnových konstrukcí má mimořádně významnou funkci (ztužující) zálivková výztuž, uložená do styků stropních dílců a stěnových dílců. Ztužující výztuž je nutné navrhnout jednak na síly postižitelné statickým výpočtem (nahodilá zatížení krátkodobá i dlouhodobá, seismické účinky), jednak na síly v důsledku mimořádných zatížení havarijního rázu. Kromě toho zabezpečuje uvedená výztuž konstrukci proti vlivům a účinkům, jež jsou způsobeny odchylkami realizované konstrukce od návrhu. Podle ustanovení Směrnice pro navrhování nosné konstrukce panelových budov (po roce 1971) bylo stanoveno vložit v úrovni stropní konstrukce spojitou podélnou a příčnou výztuž zajišťující spojitost stropní tabule v její rovině a výztuž zajišťující spojení nosných stěn se stropní tabulí na jejich okrajích. Věncová výztuž i výztuž ve směru uložení stropních desek byla dimenzována na tahovou sílu 15 kN/m´ obvodu stropní desky, pokud nebyly výpočtem stanoveny vyšší hodnoty.

Novějšími výpočty se zpravidla snižují silové účinky v extrémně namáhaných místech konstrukce (koncové oblasti příčných stěn) na úkor zvýšení silových účinků v méně namáhaných místech (např. podélné stěny). Podceněna jsou namáhání nadpraží dveřních otvorů. Dalším problémem je absence zálivkové výztuže, která má jednak zabránit riziku progresivního kolapsu konstrukce, jednak napomáhat prostorové tuhosti objektu. Před přistoupením k vlastnímu průzkumu vybraných styků a spojů je třeba se obeznámit s jejich původním konstrukčním řešením. Teprve na základě znalosti návrhového řešení lze přikročit k vlastnímu průzkumu objektů, přičemž nejjednodušším indikátorem pokročilého stadia koroze výztuže jsou trhliny a odprýskávání betonu, způsobené zvětšením objemu korodující výztuže.

Příčinou poruch svislých nosných konstrukcí může být:

  • nadměrné namáhání svislé konstrukce, celkově nebo místně;
  • změna stavu napjatosti svislé konstrukce oproti návrhovému stavu;
  • nevyhovující únosnost;
  • dynamické účinky a otřesy;
  • nepředpokládané spolupůsobení okolních konstrukcí;
  • nestejnorodost, nekvalita a nehomogenita dílců, chybné nebo nedostatečné vyztužení a ostatní materiálové a konstrukční odchylky;
  • narušení celistvosti svislé nosné konstrukce, snížení tuhosti v důsledku vzniku poruch (trhliny, drcení) ve stycích;
  • mimořádné vlivy a účinky.

Pro statické posouzení stavu napjatosti stěnových dílců je nutné určit výstřednost působících zařízení a odchylky stěnových dílců od svislé roviny. Výstřednost působících zatížení a odchylky stěnových dílců od svislosti je nutno určit pro každé podlaží.

Svislost jednotlivých stěnových dílců v úrovni jednoho podlaží lze určit měřením odchylek plochy stěny od svislice (olovnice). Montážní excentricity a tloušťky dílců v úrovních jednotlivých podlaží nelze měřit přímo. Zásadní problém měření je návaznost mezi podlažími, která je přerušena většinou celistvou stropní konstrukcí. K přenosu bodů je v některých případech možno využít průchodů svislých rozvodů instalací (topení). Jinak je nutné provést ve stropní desce průchody Ø 20 ÷ 24 mm pro lanko olovnice. Měří-li se i tloušťka stěnových dílců, musí se v úrovni každého měřeného podlaží odvrtat otvor i ve stěnových dílcích.

Svislé nosné konstrukce a styky stěnových panelů jsou často porušeny tahovými a smykovými trhlinami. Tahová namáhání v dostředně tlačeném prvku mohou být způsobena nestejnorodostí materiálu nosné konstrukce, náhlou změnou průřezu svislé konstrukce, koncentrací tlakového namáhání na část průřezu prvku v oblasti vnesení zatížení apod. Tahová namáhání prvků a částí konstrukcí jsou velmi často zaviněna klimatickými účinky, které způsobují závažné mechanické stavy napjatosti a následně poruchy konstrukcí v důsledku nerovnoměrného nebo nelineárního průběhu, např. teploty a vlhkosti po průřezu prvků, zabráněním volné objemové změně prvku uvedenými účinky, popř. vzájemnou interakcí prvků nebo vrstev (vícevrstvé prvky) s tendencí k rozdílné primární objemové změně.

Místem výskytu poruch stěnových dílců jsou nadpraží dveřních otvorů. Příznačná je pro ně tvorba šikmých nebo svislých – v podstatě smykových – trhlin na celou výšku nadpraží. Na vzniku těchto trhlin se podílí zatížení stropní konstrukcí, roznášené nadpražím do stěnových pilířů, vodorovné zatížení (větrem), popř. zatížení vynuceným přetvořením. Trhliny sedáním základů vznikají především v dolních podlažích, trhliny způsobené teplotními účinky naopak v horních, přičemž tyto posledně jmenované – vzhledem k opakovanému kolísání teplot – se nedají účinně zacelit. Porušením trhlinami může být výrazně snížena schopnost nadpraží působit jako velmi důležitý článek při zabezpečování tuhosti budovy. To pak znamená pozměnění statického schématu, s důsledkem případného lokálního přemáhání stěn, které by se mohlo negativně projevit mj. ve vodorovných stycích.

Poruchy stěn korozí betonu a výztuže jsou poměrně vzácné, neboť nosné stěny nebývají vystaveny bezprostředně vnějšímu prostředí. Výjimkou mohou být čela stěn předstupujících před rovinu průčelí (některé lodžie, popř. štíty). Určité obezřetnosti je třeba na územích v okolí chemických provozů, kde by škodliviny s ohledem na možné mikrotrhliny v dílcích – existujících v nich v důsledku urychlovaného tvrdnutí ve výrobnách – představovaly zvýšené riziko. Pro budovy o větším počtu podlaží se někdy dodávaly stěnové panely dvojí únosnosti, resp. pevnosti. Není vyloučeno, že v některých případech byly osazeny méně únosné panely do míst, kam podle návrhu patřily panely únosnější, mohlo by dojít k poruchám stěn i z tohoto důvodu.

Pro posouzení statické bezpečnosti je rozhodující výstižné určení statických vlastností styků nosných dílců, zejména jejich únosnost a tuhost. K tomu je třeba znát jakost betonu dílců, zálivek a výplní ložných spár, jakost a množství výztuže dílců a styku. Lze vycházet z dochovalé stavební dokumentace, zejména však z výsledků průzkumu „in situ“.

Poruchy stropních konstrukcí se nejčastěji projevují nadměrnými deformacemi, přetvořením (průhyby) a trhlinami (tahové a smykové trhliny), boulením, porušováním nebo rozpadem podlahových konstrukcí (v důsledku nadměrných deformací stropní konstrukce nežádoucím spolupůsobením se stropní konstrukcí apod.). Mezi hlavní příčiny těchto poruch patří:

  • nedostatečná únosnost, popř. tuhost stropní konstrukce;
  • přetížení stropní konstrukce, celkově nebo místně;
  • nekvalitní provedení, není dosaženo navrhovaných parametrů (kvalita materiálů, rozměry, konstrukční uspořádání, vyztužení apod.), pokles nebo vychýlení podpor, nadměrné deformace a poruchy základových konstrukcí;
  • deformační účinky, způsobené teplotou a vlhkostí;
  • neodborné zásahy, mechanické poškození;
  • degradační procesy, koroze a rozpad materiálů;
  • rozdílné statické působení oproti předpokládanému;
  • dynamické účinky, otřesy apod.

Nadměrné deformace stropních konstrukcí způsobují následné poruchy navazujících konstrukcí, zejména podlahových, podhledových, vestavěných stěn a příček apod. Poruchy stropních konstrukcí se mohou také projevovat plísněmi, zvýšenou místní vlhkostí, výkvěty. Převážně jsou tyto poruchy způsobeny vadami návrhu v oblasti tepelné techniky. Výskyt těchto poruch je nejčastěji na stropních konstrukcích nejvyšších podlaží, ve styku nebo poblíž obvodových konstrukcí, nad nejnižším podlažím, na stropních konstrukcích, které jsou ve styku nebo tvoří rozhraní vnitřního a vnějšího prostředí.

Pro statické posouzení stávající stropní konstrukce je třeba provést podrobný stavebně technický průzkum, který by měl obsahovat zejména:

  • rozměrové parametry stropních dílců a konstrukce;
  • uložení stropních dílců na nosnou konstrukci;
  • celkové uspořádání stropní desky a způsob jejího podepření včetně zahrnutí tzv. primárně nenosných konstrukcí (stanovení výstižného výpočetního modelu konstrukce);
  • stanovení velikostí dlouhodobých a krátkodobých účinků působících na stropní desku (stanovení výstižného výpočtového modelu konstrukce);
  • určení kvality betonu dílců;
  • určení kvality betonu styků stropních dílců;
  • určení plochy, množství a kvality výztuže dílců a styků;
  • určení deformace a přetvoření stropní desky (při určení deformací a přetvoření vycházíme z předpokladů, že stropní konstrukce v počátečním stavu byla rovinná);
  • směr, průběh a velikost trhlin ve stropních dílcích a ve stycích;
  • lokální poškození dílců, především drcení a odlupování betonu krycích vrstev, příp. korodující výztuž.

Stav styků stropních dílců lze hodnotit z vizuálního stavu spáry a zejména z rozdílů vzájemných průhybů sousedících dílců. Stejný průhyb sousedních dílců charakterizuje účinné přenášení svislých posouvajících sil a dává předpoklad pro provedení výpočtu za předpokladu zpřesněných vstupních podmínek výpočtu. Nejběžnější poruchou je rozevírání podélných styčných spár mezi jednotlivými stropními panely. Jde tu o nedokonalé provedení podélných styků, které nejsou způsobilé zajistit potřebnou míru spolupůsobení sousedících panelů a tím i jejich shodný průhyb. Příčiny mohou být velmi rozmanité, od nesprávného návrhu stykových ploch přes nedokonalé vyplnění stykovou maltou, rozdílné zatížení panelů, až po jejich nestejné přetváření vlivem rozdílného stáří, odchylné kvality betonu. K tomu se v nejvyšších podlažích připojují deformace způsobené teplotními účinky. Zamezit vzniku uvedených poruch lze pouze dokonalejším vzájemným spřažením stropních panelů a dobře tepelně izolujícím střešním pláštěm. Nebezpečím pro budovu tyto poruchy v zásadě nejsou, nesporně však zhoršují kvalitu.

Posouzení skutečného průhybu stropní konstrukce v návaznosti na historii doposud působícího zatížení umožňuje analyzovat dosavadní průběh přetvoření a vytvářet si představu o dalším chování konstrukce při působení nového zatížení. Skutečné podepření musí být určováno v závislosti na skutečném stavu, nikoliv na původních, značně zjednodušujících předpokladech statických výpočtů. Např. betonová příčka se spárami zalitými betonovou maltou vytváří pro stropní konstrukci podporu, i když v původním statickém výpočtu je uvedeno, že se spolupůsobením příček se nepočítá. Na základě zjištění rozměrových a materiálových charakteristik, určení výstižných výpočtových modelů konstrukce a zatížení, se provede statický výpočet s respektováním všech změn a reálně působících okrajových podmínek. Předmětem statického výpočtu je prověření reálných rezerv stávající stropní konstrukce. Uvážíme-li, že rekonstrukce, popř. modernizace panelového domu je prováděna v době, kdy prakticky proběhlo dotvarování konstrukce, lze z tohoto faktu odvodit, že konstrukce bude namáhána zatížením, jehož účinky jsou určovány za předpokladu zmonolitnění (styky působí jako liniové klouby). Rezervy v únosnosti se dají tedy odvodit z působících vlivů dotvarování betonu, z redistribuce sil a momentů a ze změny statického schématu – soustava prostých nosníkových desek tvoří „žaluziovou desku“ (deska s liniovými klouby). Skutečnou únosnost lze odvodit z momentů vypočítaných za předpokladu plného spolupůsobení (při staticky účinných stycích). Ve výpočtu uvažujeme zatížení jeho plnou hodnotou.

V případech, kdy stropní konstrukce nebo její části a styky vykazují nedostatečnou únosnost nebo nedostatečné rezervy vzhledem k předpokládaným změnám zatížení v rámci modernizace, je nutné provést zesílení stropní konstrukce. Jedná se např. o změny v uspořádání vnitřního členění, výměnu kompletačních konstrukcí, obvodového pláště, popř. zhotovování dodatečných otvorů a prostupů větších rozměrů (např. vnitřní schodiště) apod., v jejichž důsledku se můžeme setkat s požadavkem na zvýšení únosnosti stropní konstrukce, který lze realizovat:

  • zajištěním spolupůsobení stropních dílců a využitím obousměrného působení stropní desky;
  • zvýšením únosnosti stropních dílců (nadbetonováním, přídavnou výztuží, použitím speciálních úprav, podepřením apod.).

Běžně užívané metody zesilování stropních konstrukcí – nadbetonování nosné vrstvy, zesílení přídavnou výztuží, popř. lepenou výztuží ze skelných tkanin, dodatečné vkládání podpůrných konstrukci apod. – jsou v některých praktických případech velmi náročné a obtížně proveditelné. Efektivním způsobem „zvýšení“ únosnosti stropní desky je zpřesnění výpočtového modelu montované stropní desky, odpovídající reálným podmínkám jejího uložení a podepření. Předností tohoto postupu je především skutečnost, že nevyžaduje zásahy do konstrukce.

Mezi hlavní a možné příčiny způsobující poruchy v základových konstrukcích a v důsledku toho i ve vrchní stavbě lze zahrnout:

  • nedostatečnou únosnost v základové spáře v důsledku např. nedostatečného nebo chybného geologického průzkumu základového podloží;
  • výraznou nestejnorodost základového podloží s velkými rozdíly fyzikálně mechanických vlastností (únosnost, stlačitelnost, propustnost, soudržnost apod.);
  • změny geotechnických, hydrologických a klimatických podmínek (změna výšky hladiny spodní vody, podmáčení základové spáry, srážkovou vodou, vodou z potrubí, snížení terénu v okolí stavby, nová výstavba v okolí stavby apod.);
  • zanedbání okolních základových poměrů, případně jejich změna v čase (nová okolní zástavba, pohyb základového podloží, vytlačování základové zeminy, účinky okolní dopravy a činnosti, pohyb svážného terénu po vodonosných vrstvách, sesuvy v poddolovaném území, cyklické provlhání a vysušování základové zeminy s velkým obsahem jílů, provlhání sprašových zemin apod.);
  • nesoulad mezi návrhovým a skutečným zatížením základové konstrukce (změna zatížení, modernizace, dostavba, přetěžování a koncentrace zatížení, změna provozu a funkce budovy);
  • změna klimatických, resp. vnějších podmínek (obnažení základů, popř. základové zeminy, zásahy do okolního terénu, podmáčení, vysychání a promrzání základového podloží);
  • nesprávný návrh základových konstrukcí (nedostatečná dimenze, rozdílný způsob založení jednotlivých vzájemně „neposuvně“ spojených částí budovy, rozdílná hloubka založení apod.);
  • nekvalitní provedení základové konstrukce (nesprávně ošetřená základová spára, zvětralá základová spára, nedostatečně a nestejně zhutněné, nestejně vysoké podsypové vrstvy, nekvalitní provedení základů apod.);
  • zanedbání interakce vrchní stavby a základové konstrukce;
  • okolní vegetaci.

K nejčastějším projevům vad a poruch základových konstrukcí patří:

  • smykové, popř. tahové trhliny ve svislých stycích stěnových dílců, popř. obvodových dílců, situované zejména v nejnižších podlažích, kde trhliny dosahují největší šířky;
  • smykové trhliny v nadpražích nosných stěnových dílců, přičemž největší šířky dosahují trhliny;
  • v nejnižších podlažích;
  • smykové trhliny ve stycích, popř. v nadpraží a parapetech obvodových dílců nejnižších podlaží;
  • smykové trhliny mezi obvodovými a vnitřními dílci, které dosahují největší šířky v nejnižších podlažích;
  • deformace a narušení podlah v nejnižším podlaží s viditelným poklesem u nosných stěn („protlačení“ nosných stěn);
  • narušení podlahových, popř. stropních konstrukcí, event. jiných vazeb mezi svislými konstrukcemi s rozdílným způsobem založení, např. mezi výtahovou šachtou založenou na desce a stěnami založenými na pasech apod.;
  • narušení styků mezi nástupním schodišťovým ramenem v nejnižším podlaží, podestou a přiléhající stěnou;
  • narušení příček a vestavěných konstrukcí v nejnižším podlaží;
  • naklonění budovy jako celku, provázené dalšími poruchami zejména styků nosných dílců a vestavěných konstrukcí.

K nejčastějším projevům vad a poruch prefabrikovaných schodišťových konstrukcí patří:

  • způsob uložení schodišťových podest i ramen vytváří akustické mosty, kterými se přenáší hluk ze schodiště do přilehlých bytů – návrhová vada, schodišťová konstrukce nesplňuje požadavky ochrany proti hluku;
  • vznik trhlin mezi schodišťovým ramenem a schodišťovými podestami – návrhová vada, nesprávné řešení styku, který staticky působí jako kloub, vyplnění celého styku cementovou maltou neumožňuje realizovat projektované statické působení styku;
  • vznik trhlin mezi schodišťovými rameny a schodišťovými stěnami – návrhová vada, nesprávné řešení styku vyplněného cementovou maltou neumožňuje realizovat „volný“ průhyb schodišťového ramene;
  • narušení povrchové úpravy schodišťových stupňů návrhová vada, nesplňuje požadavky požární bezpečnosti, popř. bezpečnosti při užívání.


1.5 VÝSLEDKY PRŮZKUMŮ PANELOVÝCH DOMŮ G 40 A G 57

Na základě výsledků podrobného vizuálního průzkumu 14 panelových domů G 40 a 108 panelových domů G 57 bylo provedeno statistické vyhodnocení poruch těchto domů s následujícími závěry:

a) Procentuální podíl počtu poruch panelových domů G 57 s uvažováním váhy poruchy

Obr. 23 Poruchy na všech konstrukcích

Obr. 24 Poruchy obalové konstrukce

Obr. 25 Poruchy nenosné a kompletační konstrukce

Obr. 26 Poruchy vnitřní nosné konstrukce

b) Konstrukční závady (trhliny a narušení dílců) domů G 40 a G 57

  • Poruchy lodžií:

Obr. 27 Poruchy lodžií

  • Poruchy lodžií
Typ Místo porušení Množství
G 40 lodžie nejsou  
G 57 stěnové dílce
stropní dílce
oplechování
19 %
20 %
28 %

  • Oddělení atiky
Typ Druh trhliny Šířka < 2 mm Šířka > 2 mm
G 40 svislá
vodorovná
50 %
75 %
50 %
0
G 57 svislá
vodorovná
58 %
22 %
5 %
4 %

  • Trhliny mezi dílci i v ploše obvodového pláště (G 57)

Obr. 28 Trhliny mezi dílci i v ploše obvodového pláště (G 57)

  • Trhliny mezi dílci obvodového pláště
Typ Druh trhliny Šířka 1-2 mm Šířka > 2 mm
G 40 svislá
vodorovná
45 % 0
0
G 57 svislá
vodorovná
22 %
12,5 %
15,5 %
8 %

  • Trhliny mezi obvodovým pláštěm a příčnou vnitřní stěnou
Typ Druh trhliny Šířka < 2 mm Šířka > 2 mm
G 40 svislá
vodorovná
50 %
75 %
50 %
0
G 57 svislá
vodorovná
58 %
22 %
5 %
4 %

  • Svislé trhliny mezi vnitřními stěnovými dílci
Typ Šířka < 2 mm Šířka > 2 mm
G 40 50 % 0
G 57 61 % 24 %

  • Trhliny v nadpraží dveřních otvorů
Typ Šířka < 2 mm Šířka > 2 mm
G 40 0 0
G 57 36 % 1 %

  • Výskyt trhlin mezi stěnovými dílci a v nadpraží

Obr. 29 Výskyt trhlin mezi stěnovými dílci a v nadpraží


1.6 ZJIŠŤOVÁNÍ STAVU NOSNÉ KONSTRUKCE

Při hodnocení technického stavu panelových objektů je třeba zaměřit průzkumy v návaznosti na požadavky uvedené v § 47 Stavebního zákona č. 50/1976 Sb., (včetně pozdějších novel). Tyto požadavky jsou shodné s Hlavními požadavky (Essential Requirements), stanovenými Směrnicí Rady Evropských společenství (Council Directive 89/106/EEC). Jsou to tyto požadavky:

  • mechanická odolnost a stabilita;
  • bezpečnost v případě požáru;
  • hygiena, zdraví a životní prostředí;
  • bezpečnost při užívání;
  • ochrana proti hluku;
  • hospodárnost při využití energie a tepelné ochraně.

Z technického hlediska je prvním přípravným krokem k regeneraci panelové budovy zjištění jejího skutečného stavu. Základním výchozím podkladem by měla být projektová dokumentace skutečného provedení stavby. Stavební průzkum musí být prováděn kvalifikovanými pracovníky, dobře obeznámenými s problematikou panelových budov. Rozsah průzkumu bude úměrný jednak míře závad, které objekt vykazuje již při předběžné prohlídce, jednak závažnosti stavebních zásahů, které by měly být provedeny.

Důkladnější průzkumy vyžadují budovy stavěné do roku 1972-75, a to nejen z toho důvodu, že jsou více dotčeny přirozeným stárnutím, ale i proto, že panelové budovy z pozdějšího období byly navrhovány a realizovány již na základě hlubších teoretických i praktických znalostí a jsou proto méně náchylné ke vzniku poruch.

Vedle technické dokumentace je výchozím podkladem v vizuální zjištění stavu budovy a diagnostický průzkum. K úplnému objektivnímu zhodnocení stavu jsou potřebné konkrétní údaje o všech podstatných konstrukčních prvcích, a to nejen nosných (včetně základů), nýbrž i kompletačních (podlahách, příčkách apod.). Jde o geometrické parametry, dále o mechanicko-fyzikální a chemické vlastnosti konstrukcí, jejich prvků a materiálů.

Po geometrické stránce to znamená ověřit důležité rozměry (např. rozpětí, tloušťky dílců, úložné délky), z mechanických vlastností prošetřit objemovou hmotnost, pevnost, vyztužení apod. Pozornost je třeba věnovat případnému výskytu nadměrných deformací, které jsou sice veličinou geometrickou, jejich původ však může být i fyzikálního rázu. Překročení tlouštěk panelů a jejich objemové hmotnosti1 vede ke zvýšenému zatížení; naproti tomu podkročení tloušťky či pevnosti nebo i nesprávné vyztužení znamená snížení únosnosti.

1 Te se týká tloušťky a hmotnosti podlah

Mimořádný význam má zjištění přítomnosti a správného uložení zálivkové výztuže ve stycích, neboť rozhodujícím způsobem podmiňuje správnou funkci styků; výztuž vkládaná do spár mezi stropními panely je nutná k dosažení tuhosti stropní tabule a tím i k zabezpečení prostorové tuhosti budovy. Důležitou roli hraje spolehlivé spojení zálivkové výztuže se stropními a stěnovými dílci.

Mechanické charakteristiky týkající se nosných dílců je nutné zjišťovat i pro styky nosných dílců.

V případě betonu lze nedestruktivně určit pouze pevnost; pro lehčené betony nebo stykové betony je nedestruktivní metoda nevhodná. Na odebraných zkušebních vzorcích (tělesech) lze stanovit např. pevnost, modul pružnosti, objemovou hmotnost. Také k ověření polohy výztuže, a popř. i jejího druhu oceli je nutné její obnažení event. i odebrání vzorku. Nedestruktivní gamagrafická metoda k určení polohy výztuže je velmi nákladná, časově náročná a s ohledem na zdravotní škodlivost záření vyžaduje, aby probíhala za nepřítomnosti lidí v budově.

U obvodových plášťů přistupují některá další hlediska. Vzhledem k vlivům vnějšího prostředí je třeba se zaměřit na zjištění stavu betonu při vnějším povrchu a výztužných vložek v jeho blízkosti. Přitom může jít o lehčený beton v případě jednovrstvých panelů, nebo o hutný beton v případě vrstvených panelů. S mimořádnou péčí je nutno přezkoumat míru spolehlivosti kotvicích prvků, připojujících obvodový plášť k nosné konstrukci panelové budovy, u vrstvených panelů také kotev, spojujících obě betonové vrstvy. Nezanedbatelná je těsnost spár – zatékání zvyšuje nebezpečí koroze kotevních prvků. Pro posouzení tepelně izolačních vlastností obvodových dílců je nutné stanovit zkouškou objemovou hmotnost, vlhkost, tepelný odpor a další vlastnosti obvodového pláště z oboru stavební fyziky.

Nejvíce jsou klimatickými a jinými vlivy vnějšího prostředí ohroženy konstrukce předstupující před obvodový plášť, jako balkóny a lodžie. Jejich závažné poruchy – ať již korozí betonu, výztuže nebo kotevních prvků – vyvolávají nebezpečí, a proto je nutné věnovat jim prvořadou pozornost.

Při vyhodnocování výsledků průzkumu je třeba uvážit, jak dalece lze dílčí poznatky zobecnit a do jaké míry je lze aplikovat na celou budovu. Jestliže k provedení rekonstrukčních prací bude zapotřebí vypracovat statický výpočet, musí se dbát na to, aby vstupní údaje pro něj odvozené z výsledků průzkumu byly stanoveny na bezpečnější straně. Pro účely průběžné údržby i pro prevenci větších poruch se doporučuje provádět pravidelné prohlídky a vést o nich záznamy, které by byly uloženy u majitele budovy. Tím by byl též vytvořen vhodný podklad pro případný průzkum, jenž by předcházel pracím, přesahujícím rámec pouhé údržby.

Pro statické posouzení nosného systému je nutno provést podrobný stavebně technický průzkum a diagnózu styků nosných dílců. Průzkum je třeba zaměřit zejména na:

  • konstrukční, tvarové a materiálové řešení styků;
  • výskyt trhlin a porušení styků;
  • rozrušováni zálivkového betonu a výplně ložných spár;
  • odchylky v provedení spáry (styku) proti výkresové dokumentaci;
  • stav, množství a kvalitu výztuže.

U styků mezi jednotlivými stropními dílci je třeba sledovat rozdílnost v průhybech dílců. Rozdílný průhyb může být způsoben rozdílným počátečním přetvořením (průhybem) sousedících stropních dílců před provedením zálivek. V tomto případě styk nemusí být narušen a lze ho klasifikovat jako staticky účinný styk. Narušení styku trhlinami s případným drcením a vydrolováním betonu svědčí o nedostatečné smykové únosnosti styku. V závislosti na rozsahu a míře porušení klasifikujeme tento styk jako styk se sníženou, popř. až nulovou smykovou tuhostí styku. U vodorovných styků stěnových a stropních dílců je třeba sledovat způsob a hloubku uložení stropních dílců na stěnové, provedení ložné spáry, její tloušťku po délce stěny a narušení ložné spáry. Odlupování povrchových vrstev ložné spáry (popř. zhlaví a pat stěnových dílců) svědčí o značné koncentraci tlakových hranových napětí (může být způsobeno zvýšeným dotvarováním betonu styku „stěna – strop – stěna“). Svislé příčné trhliny v ložné spáře jsou převážně trhliny technologické (způsobené např. mechanickým odstraňováním nadbytečného množství malty po osazení dílce při montáži). Mezi hlavní příčiny poruch svislých styků stěnových dílců patří:

  • neúčinné tvarování stykových ploch dílců (hladké stykové plochy);
  • nedostatečné vyztužení styku;
  • nedostatečná únosnost stykového betonu;
  • nekvalitní provedení styku (nedostatečné vyplnění styku betonem, popř. jeho zhutnění, nesprávné složení stykového betonu).

U svislých styků stěnových dílců je třeba věnovat zvýšenou pozornost rozlišení svislých (smykových nebo tahových) a příčných, šikmých trhlin. Vznik svislých smykových trhlin s malým narušením okrajů trhlin svědčí o nedostatečném příčném vyztužení styku a nedostatečné zálivkové výztuži ve styku „stěna – strop – stěna“. Vznik šikmých příčných trhlin ve stykovém betonu je dokladem, že ve styku bylo dosaženo namáhání, které se blíží jeho mezní únosnosti. V obou výše uvedených případech je styk nutno klasifikovat jako styk se sníženou až nulovou tuhostí.

Vizuální ověření případného narušení styků trhlinami, drcením stykového betonu a zhlaví dílců vyžaduje odstranění povrchových vrstev stykovaných dílců a betonu styku (spáry) tak, abychom identifikovali případné dodatečné opravy povrchů. Ověření lze provést také speciálními přístroji na bázi ultrazvuku apod.

Trhliny a porušení styků vnitřních nosných konstrukcí s obvodovou konstrukcí jsou v převážné míře důsledkem působení klimatických účinků, zejména pak účinků teploty. Vzhledem k cyklickému charakteru klimatických účinků je velmi obtížné obnovit v plném rozsahu statické vlastnosti těchto narušených styků (únosnost, tuhost). Proto se doporučuje klasifikovat tyto styky v závislosti na rozsahu porušení jako styky se sníženou až nulovou tuhostí a při jejich sanaci provést pouze takové opravy styku, které umožní dilatační pohyby mezi obvodovými dílci a nosnou konstrukcí, bez negativních důsledků na vzhled spáry. Mimořádnou pozornost je nutné věnovat stavu a způsobu kotvení dílce pomocí kotevních háků, smyček a svarů.

Smršťováním betonu zpravidla vznikají ve svislých stycích vlasové trhlinky, zřetelné hlavně uprostřed výšky podlaží. Objevují se spíše tehdy, když vodorovná výztuž svislých styků není rovnoměrně rozdělena po výšce podlaží. Pro budovu nepředstavují zpravidla závažnější nebezpečí z hlediska statické funkce nosné konstrukce. Po několika letech existence budovy se jejich rozvoj zpravidla ustálí.

Objemové změny v důsledku kolísání teploty vyvolávají poruchy ve stycích vnitřní a vnější konstrukce. Trhliny jsou dobře patrné, nápadnější v nejvyšších podlažích, a ze svého svislého směru někdy vodorovně pokračují v ložné spáře stropního panelu. Vzhledem ke stále se opakujícím změnám teploty mají tendenci k trvalému rozvoji a rozšiřování.

K poruchám svislých styků mezi stěnovými panely dochází také v případech, kdy neoslabený panel sousedí s panelem, v němž je dveřní otvor umístěn nedaleko stykovaného okraje panelu, takže mezi stykem a dveřním otvorem zůstává jen poměrně úzký pilířek. V pilířku je značně větší tlakové napětí od zatížení vnášeného stropní konstrukcí než v plném panelu, styčné boky obou panelů mají tendenci nestejně se deformovat, styk je namáhán smykovými silami. K tvorbě trhlin jsou náchylnější styky s hladkou styčnou spárou než styky s hmoždinkami. Nejvíce poškozeno nevyšší podlaží, směrem dolů jsou poškození menší. Postupem času s ukončením dotvarování betonu se šíření trhlin zastavuje. Pokud nedošlo k takovému poškození styku, jež by do značné míry znehodnotilo jeho funkci, lze trhliny zpravidla opravit. K obdobnému porušení by došlo také tehdy, kdyby vedle sebe byly osazeny stěnové panely s podstatně odlišnými přetvárnými vlastnostmi, způsobenými růzností materiálu apod.

Poruchy styků mezi stěnovými panely objevující se pouze v nejnižších podlažích bývají způsobeny nerovnoměrným sedáním základů, které však po několika letech ustává. K poruchám tohoto druhu dochází velmi zřídka; jejich závažnost závisí na konkrétních okolnostech jednotlivých případů.

Poruchy vodorovných styků nosných stěn se zpravidla vyskytují jen ojediněle, avšak jejich závažnost může být ze statických hledisek velmi vysoká. Příčinou bývá kombinace několika nepříznivých činitelů – např. nedodržení předepsané pevnosti betonu dílců, nedostatečná vodorovná výztuž stěnových panelů při horních a dolních okrajích, nedodržení technologie montáže (např. neúplné vyplnění stykovým betonem při montáži stěnových panelů na stavěcí šrouby, popř. klíny) apod. Extrémní nebezpečí nastává v případě drcení betonu, popř. „roztržení“ stěnového dílce.


1.7 ROZBOR NEJČASTĚJI SE VYSKYTUJÍCÍCH PORUCH NOSNÝCH PANELOVÝCH KONSTRUKCÍ G 40 A G 57 A NÁVRH SANACE

Název poruchy:
Svislé trhliny ve styčných spárách mezi stěnovými dílci nosných stěn

  • Projev poruchy:
  • Poruchy se projevují svislými smykovými nebo tahovými trhlinami, popř. ve styčných spárách dílců.
  • Vlasové trhlinky (tahové) s nenarušeným obrysem se vyskytují téměř ve všech spárách.
  • Větší trhliny o šířce až několika mm vznikají zpravidla v té části stěnové konstrukce, která je spojena s vnějšími stěnami. Projevují se zejména v nejvyšších podlažích a v průběhu několika let se rozšiřují do podlaží nižších. Šířka trhlin se postupně zvětšuje směrem k hornímu okraji budovy.

  • Příčiny poruchy:
  • Vlasové (tahové) trhlinky svislých styků jsou vyvolány smršťováním stykového betonu a dílců.
  • Ve styčných spárách spojujících subtilní pilířky a plné stěnové panely, jsou trhlinky ve styku (smykové) zvětšovány vlivem rozdílné dlouhodobé deformace přilehlých částí (dotvarování – dotlačování).
  • Trhliny zpravidla smykové rozvíjející se od nejvyššího podlaží jsou způsobeny především cyklicky působícími teplotními a vlhkostními objemovými změnami vnějších stěn a vzájemným spolupůsobením prvků v rámci konstrukčního systému.
  • Velikost a výskyt trhlin ovlivňuje tvar stykových ploch dílců, kvalita stykového betonu, způsob a množství výztuže styku. Trhliny větších šířek provázené narušováním betonu jsou dokladem, že ve styku bylo dosaženo namáhání, které se blíží meznímu namáhání.
  • Tahové trhliny s malým narušením obrysů svědčí o nedostatečném příčném vyztužení styku.

  • Důsledky poruchy:
  • Vznik trhlin ve stycích podstatně snižuje jejich tuhost a má výrazný vliv na přerozdělení vnitřních sil v prvcích a stycích nosného systému.

  • Diagnostika poruchy:
  • Vizuální ověření porušení styků vyžaduje odstranění povrchových vrstev stykového betonu a dílců.
  • Ověření narušení stykového betonu uloženého mezi čely stěnových dílců vyžaduje otevření svislé drážky styku s ozuby, popř. použití ultrazvukových přístrojů.

  • Sanace poruchy:
  • Injektáž stabilizovaných (neaktivních) trhlin velmi tekutým epoxidovým lepidlem.
  • Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolávaných např. cyklickými objemovými změnami nízkomodulovým elastomerickým tmelem.
  • Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností v tlaku po 28 dnech více než 40 MPa a s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa.
  • Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch a s dokonalým rozetřením okrajů.

Název poruchy:
Narušení vodorovných styků nosných stěn a stropních dílců

  • Projev poruchy:
  • Trhliny a narušování betonu ve zhlaví nebo patě stěny, oddělování krycích vrstev betonu, rozvoj trhlin do střední části stěny.
  • Trhliny mezi čely stropních panelů a stykovým betonem, narušení stykového betonu.
  • Narušení výplně ložných spár.
  • Vodorovné trhliny mezi dílci a výplní ložných spár.

  • Příčiny poruchy:
  • Primární příčinou vzniku těchto poruch je složitý stav prostorové napjatosti styku, nedostatečné vyztužení dílců, nedodržení předepsané kvality materiálu stěnových dílců, nesprávné uspořádání výztuže spodních a horních okrajů panelů (chybějící žebříčky), nedodržení technologie montáže.
  • Svislé a šikmé trhliny ve zhlaví a patě stěn svědčí o značné koncentraci tlakových hranových napětí a tahových napětí, způsobených zvýšeným dotvarováním betonu styku.
  • Vodorovné trhliny v kontaktních plochách mezi výplní ložné spáry a dílci jsou dokladem větších deformací nosného systému účinkem zatížení (rozdílné svislé přetváření stěnových dílců protilehlých stěn, případně jejich rozdílné sedání, vliv seizmických účinků a otřesů).
  • Vodorovné trhliny, narušení dílců a styku mohou být způsobeny i nekvalitní montáží v důsledku neuvolnění montážních přípravků.

  • Důsledky poruchy:
  • Trhliny ve stycích způsobují výrazné snížení únosnosti a tuhosti stěn v oblasti styků, které může mít závažné důsledky zejména vzhledem k tlakovému namáhání nosných stěn (ztráta způsobilosti). Mohou být i příčinou zvýšeného smykového namáhání, popř. porušení přilehlých svislých styků mezi stěnovými dílci.

  • Diagnostika poruchy:
  • Vizuální průzkum porušení styků vyžaduje odstranění povrchových úprav stěn a podlahových vrstev, popř. „obnažení“ průřezu se stykovým betonem mezi čely stropních dílců.
  • Pro vyšetření dutin, rozrušení stykového betonu a vodorovných trhlin lze použít přístrojů na bázi ultrazvuku.

  • Sanace poruchy:
  • Injektáž stabilizovaných (neaktivních) trhlin velmi tekutým epoxidovým lepidlem.
  • Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolávaných např. cyklickými objemovými změnami, nízkomodulovým elastomerickým tmelem.
  • Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností v tlaku po 28 dnech více než 40 MPa a s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa.
  • Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch a s dokonalým rozetřením okrajů.

Název poruchy:
Trhliny v nadpraží nosných stěn

  • Projev poruchy:
  • Charakteristickým porušením nadpraží jsou šikmé (tahové) nebo svislé (smykové) trhliny (nebo více trhlin), procházející někdy i na celou výšku nadpraží. Šířka i délka trhlin je obvykle největší v nejvyšších podlažích (účinek rozdílné teploty), popř. v nejnižších podlažích (účinek rozdílného sedání).

  • Příčiny poruchy:
  • Příčiny jsou podobné jako u poruch svislých styků – vliv cyklicky působících objemových změn vnějších stěn, rozdílné dotvarování a dotlačování částí stěn spojených nadpražím, rozdílné sedání a ve výjimečných případech vodorovné zatížení.

  • Důsledky poruchy:
  • Vznik trhlin v nadpraží snižuje jejich únosnost a způsobuje následnou redistribuci vnitřních sil v nosné konstrukci.

  • Diagnostika poruchy:
  • Vizuální průzkum po odstranění povrchových úprav nadpraží.

  • Sanace poruchy:
  • Injektáž stabilizovaných (neaktivních) trhlin velmi tekutým epoxidovým lepidlem.
  • Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolávaných např. cyklickými objemovými změnami nízkomodulovým elastomerickým tmelem.
  • Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností v tlaku po 28 dnech více než 40 MPa a s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa.
  • Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou, nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch a s dokonalým rozetřením okrajů.

Název poruchy:
Trhliny v podélných stycích mezi stropními dílci

  • Projev poruchy:
  • Smykové nebo tahové trhliny v podélných stycích (spárách) mezi stropními panely, narušování a rozpad stykového betonu.

  • Příčiny poruchy:
  • Příčinou porušení styku může být rozdílné zatížení stropních panelů, rozdílné dotvarování, rozdílné předpětí panelů, smršťování stykového betonu a panelů. Uplatní se také vliv rozdílné změny teploty panelů, např. u ustupujícího podlaží, nad nevytápěnou a vytápěnou částí budovy, v nejvyšším podlaží vliv objemových změn nejvyšší stropní (střešní) konstrukce, vliv různě podepřených stropních dílců.
  • Výskyt a velikost trhlin souvisí i s geometrickým tvarem a řešením styku a s kvalitou stykového betonu.

  • Důsledky poruchy:
  • V případě vlasových trhlin a trhlin s šířkou do 1 mm a malém porušení lze klasifikovat styk jako staticky účinný (pouze estetická závada).
  • V případě trhlin větší šířky než 1 mm a rozsáhlejším narušení výplně styku (odpadávání stykového betonu) klasifikujeme styk jako styk se sníženou, popř. až nulovou tuhostí styku. Snížená tuhost styku omezuje spolupůsobení dílců při přenášení svislého zatížení. Lokální snížení tuhosti styků se neprojevují na tuhosti stropní desky ve vodorovné rovině.

  • Diagnostika poruchy:
  • Vizuální ověření poruch vyžaduje odstranění povrchových úprav dílců a styčné spáry.
  • Pro vyšetření dutin, rozrušení stykového betonu a vodorovných trhlin lze použít přístrojů na bázi ultrazvuku.

  • Sanace poruchy:
  • Mechanické rozšíření trhlin ve styku mezi stropními dílci, pokud jsou trhliny užší než 4 mm.
  • Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolávaných např. cyklickými objemovými změnami, nízkomodulovým elastomerickým tmelem.
  • Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou, nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch a s dokonalým rozetřením okrajů.

Název poruchy:
Poruchy zhlaví a pat stěnových dílců v oblasti styku „stěna – strop – stěna“

  • Projev poruchy:
  • Narušení hran stěnových dílců.
  • Odlupování povrchových vrstev.
  • Rozštěpení dílce v patě (ve zhlaví).
  • Krátké svislé trhliny vycházející z hran stěnového dílce.

  • Příčina poruchy:
  • Primární příčinou vzniku těchto ojedinělých poruch je složitý stav prostorové napjatosti styku, nedostatečné vyztužení dílců, nedodržení předepsané kvality materiálu stěnových dílců, nesprávné uspořádání výztuže spodních a horní okrajů panelů (chybějící žebříčky), nedodržení technologie montáže.

  • Důsledky poruchy:
  • Snížení únosnosti styku „stěna – strop – stěna“.
  • Redistribuce normálového napětí do neporušených částí vodorovného styku – možnost postupného narušování a následné ztráty mechanické odolnosti (kolaps nosné stěny).

  • Diagnostika poruchy:
  • Vizuální ověření porušení zhlaví a paty nosné stěny a povrchových vrstev.
  • Pro vyšetření stavu rozrušení cementové zálivky a zejména trhlin (štěpných) ve zhlaví a patě stěnových dílců lze použít přístrojů na bázi ultrazvuku, vyšetření poklepem apod.

  • Sanace poruchy:
  • Dodatečné sepnutí zhlaví a paty stěny pomocí ocelových svorníků, uložených a zainjektovaných epoxidovou pryskyřicí do vyvrtaných otvorů. Svorníky se kotví do ocelových válcovaných profilů L, přilepených epoxidovým lepidlem k vyhlazeným hranám zhlaví a paty nosné stěny. Ocelové válcované profily L jsou přilepeny po obou stranách stěny sepnuté svorníky tak, aby nahradily svým účinkem účinek svařované výztužné mřížoviny, vkládané do zhlaví a pat stěn novějších panelových soustav. Aktivní stažení svorníků umožňuje zvětšit jejich vzdálenost (předepnutí by mělo činit cca 15 % svislého zatížení stěn).
  • Zakotvené podélné ocelové válcované profily L zároveň plní funkci věncové výztuže. Při větším porušení zhlaví popř. pat stěnových dílců je nutné jejich zpevnění injektáží epoxidovou pryskyřicí.

Název poruchy:
Oddělování jednovrstvých předsazených obvodových dílců od vnitřní nosné konstrukce – trhliny ve styku obvodového dílce a vnitřní nosné konstrukce (nosných stěn a stropních panelů)

  • Projev poruchy:
  • Vznik zpravidla výrazných svislých trhlin mezi obvodovým dílcem a vnitřními nosnými stěnami (šířky až několik mm), vodorovných trhlin mezi obvodovými dílci a stropní konstrukcí. Trhliny se zpravidla zvětšují směrem k horním podlažím a okrajům budovy. Cyklický charakter účinku teploty a vlhkosti přispívá k postupnému rozvoji a šíření trhlin (zvětšování šířky trhlin, drolení stykového betonu, rozvoj do nižších podlaží).
  • Trhliny vznikají i mezi jednotlivými dílci obvodového pláště.
  • Trhlinami proniká srážková voda, která urychluje korozi výztuže styků, znehodnocuje vnitřní povrchové úpravy a podílí se na tvorbě plísní.

  • Příčiny poruchy:
  • Poruchy projevující se trhlinami způsobují cyklické teplotní a vlhkostní objemové a tvarové změny obvodového pláště.

  • Důsledky poruchy:
  • Zvýšené nebezpečí koroze kotevní výztuže mezi dílci obvodového pláště, stěnovými a stropními dílci.
  • Zhoršení ostatních stavebně fyzikálních vlastností.
  • Znehodnocování vnitřních povrchových úprav, tvorba plísní.

  • Diagnostika poruchy:
  • Vizuální ověření porušení styků po odstranění povrchových úprav stěn.
  • Pro vyšetření dutin, rozrušení stykového betonu a vodorovných trhlin lze použít přístrojů na bázi ultrazvuku.

  • Sanace poruchy:
  • Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolaných např. cyklickými objemovými změnami, nízkomodulovým elastomerickým tmelem.
  • Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností tlaku po 28 dnech více než 40 MPa a s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa.
  • Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou, nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch a s dokonalým rozetřením okrajů.

Název poruchy:
Poruchy povrchů obvodových dílců, trhliny v povrchových vrstvách obvodových dílců, trhliny vycházející z hran okenních otvorů

  • Projev poruchy:
  • Odlupování a rozpad povrchových vrstev.
  • Zatékání a provlhání v ploše obvodových dílců, koroze, výztuže.
  • Vznik a rozvoj smykových a tahových trhlin, trhliny vycházející z hran okenních otvorů.

  • Příčiny poruchy:
  • Nesprávná skladba obvodových dílců z hlediska difuze (vysoký difuzní odpor povrchových vrstev).
  • Nesprávná skladba a vzájemná vazba jednotlivých vrstev z hlediska mechanických účinků způsobených klimatickými vlivy (vysoký modul pružnosti vnějších vrstev, malá poddajnost spojovacích vrstev).
  • Nevhodné vlastnosti a nedostatečná odolnost povrchové vrstvy vzhledem ke klimatickým účinkům a vlivům způsobeným agresivitou prostředí.
  • Nesprávné řešení styků a kotevních spojů obvodových dílců a vnitřní nosné konstrukce (nosných stěn a stropních dílců).

  • Důsledky poruchy:
  • Odlupování a rozpad povrchových vrstev, vznik a rozvoj trhlin, zatékání a provlhání v ploše dílců, koroze výztuže, zhoršení tepelně izolačních vlastností dílců, vznik plísní, energetické ztráty.
  • Narušení stability obvodových dílců.
  • Narušení celistvosti obvodových dílců (rozvrstvování).

  • Diagnostika poruchy:
  • Vizuální průzkum, průzkum mechanického narušení, odběr a vyšetření vzorků.

  • Sanace poruchy:

alternativa a)

  • Povrchy velmi dobré – impregnace a hydrofobizace (silikon, silon, akrylát).
  • Povrchy mírně narušené – očištění, penetrace, nátěr ochranným nátěrem.
  • Povrchy silně narušené – odstranění veškerého narušeného povrchového materiálu otryskáním, očištění, penetrace, tenkovrstvá omítka z dvousložkové malty a po technologické přestávce ochranný nátěr

alternativa b)

  • Odstranění zbytků narušených povrchových úprav a nátěrů (mechanicky, otryskáním, při větším narušení provést adhezní most).
  • Injektáž stabilizovaných (neaktivních) trhlin velmi tekutým epoxidovým lepidlem.
  • Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolaných např. cyklickými objemovými změnami nízkomodulovým elastomerickým tmelem.
  • Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností v tlaku po 28 dnech více než 40 MPa a s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa.
  • Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou, nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch a s dokonalým rozetřením okrajů (v případě nestabilizovaných trhlin se doporučuje vyztužit povrchovou vrstvu polyethylenovou sítí).

Poznámka:
Tato úprava je vhodná pouze v odůvodněných případech, kdy nebude prováděno zateplení.

Název poruchy:
Poruchy těsnicích spojů obvodových dílců

  • Projev poruchy:
  • Trhliny mezi tmelem vyplňujícím spáry a obvodovými dílci.
  • Zatékání do styků.
  • Zvýšení infiltrace.
  • Vznik plísní na vnitřní straně pláště.

  • Příčiny poruchy:
  • Nevhodné vlastnosti, popř. provedení těsnicích materiálů, ztráta vlastností těsnicích materiálů v čase způsobená degradačními procesy, nepřípustné montážní odchylky a tolerance, nesprávný návrh a řešení spár, nevhodná profilace hran obvodových panelů.

  • Důsledky poruchy:
  • Ztráta vodotěsnosti a vzduchotěsnoti.
  • Zhoršení tepelně izolačních vlastností styků.
  • Kondenzace v oblasti styků, vznik plísní, energetické ztráty.
  • Koroze kotevní výztuže pláště k vnitřní konstrukci.

  • Diagnostika poruchy:
  • Vizuální průzkum, sondy ve styku.

  • Sanace poruchy:
  • Odstranění stávajících porušených tmelů a těsnění spár s novým provedením, případně reprofilací hran.
  • Před těsněním spár silikonovými těsnicími pásky při ponechání stávajících těsnicích tmelů ve spáře.

Poznámka:
Tato úprava je vhodná pouze v případě vyhovující profilace hran obvodových panelů a v případě, kdy nebude prováděno zateplení obvodového pláště.

Název poruchy:
Poruchy styků lodžiových dílců

  • Projev poruchy:
  • Narušení styků stěnových a stropních lodžiových dílců.
  • Porušení a rozpad stykového betonu a výplní ložných spár trhlinami.
  • Porušení zhlaví stěnových dílců – odlupování hran, vznik svislých tahových trhlin „vysouvání“ stropních dílců ze styku, postupně se zmenšující uložení stropních dílců.

  • Příčiny poruchy:
  • Dilatační pohyby ve svislém a vodorovném směru konstrukce předsazené lodžie, způsobené účinkem teploty a vlhkosti.
  • Korozivní účinky vlhkosti v důsledku zatékání do styku, expanzní síly způsobené účinku koroze výztuže dílců a styku.

  • Důsledky poruchy:
  • Snížení únosnosti a tuhostí styků, ztráta funkční způsobilosti a statické bezpečnosti.
  • Koroze výztuže.
  • Narušení a rozpad betonu dílců a styků.
  • Narušení stability.

  • Diagnostika poruchy:
  • Vizuální průzkum po odstranění povrchových úprav stěn a styků, odběr a vyšetření vzorků.

  • Sanace poruchy:
  • Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolaných např. cyklickými objemovými změnami, nízkomodulovým elastomerickým tmelem.
  • Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností tlaku po 28 dnech více než 40 MPa a s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa.
  • Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou, nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch a s dokonalým rozetřením okrajů.

Název poruchy:
Narušení styku a spojů stěnových lodžiových dílců s hlavní nosnou konstrukcí budovy

  • Projev poruchy:
  • Narušení styku a kotvení stěnových lodžiových dílců s nosnou konstrukcí budovy.
  • Obnažení a koroze kotevní výztuže.
  • Narušení dílce v okolí kotevní výztuže.
  • Zatékání do interiéru.

  • Příčiny poruchy:
  • Dilatační pohyby ve svislém a vodorovném směru konstrukce předsazené lodžie při současně nedostatečné poddajnosti spojovací a kotevní konstrukce (vada návrhu a provedení), nedostatečná ochrana kotevní výztuže, nevhodný materiál spojovacích prvků, konstrukční závady.

  • Důsledky poruchy:
  • Narušení únosnosti a tuhosti styků, snížení stability lodžiové konstrukce až následná ztráta stability.
  • Koroze kotevní výztuže.
  • Narušení dílců v okolí kotevní výztuže.
  • Zatékání do styků lodžie s hlavní konstrukcí – vznik plísní a zatékání do interiéru, koroze spojovacích prvků.

  • Diagnostika poruchy:
  • Vizuální průzkum vyžaduje provedení sond v obvodovém plášti lodžie, odebrání a laboratorní vyšetření vzorků.

  • Sanace poruchy:
  • Injektáž stabilizovaných (neaktivních) trhlin velmi tekutým epoxidovým lepidlem.
  • Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolaných např. cyklickými objemovými změnami, nízkomodulovým elastomerickým tmelem.
  • Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností tlaku po 28 dnech více než 40 MPa a s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa.
  • Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou, nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch a s dokonalým rozetřením okrajů.

Název poruchy:
Narušení povrchových vrstev lodžiových dílců a betonu styků

  • Projev poruchy:
  • Povrchový rozpad betonu dílců, obnažování a koroze výztuže, narušování betonu dílců, oslabování betonu dílců, oslabování výztuže.

  • Příčiny poruchy:
  • Nekvalitní beton, karbonatace, nedostatečné krytí výztuže, zatékání srážkové vody, zvýšený obsah oxidu siřičitého a uhličitého v ovzduší.

  • Důsledky poruchy:
  • Postupná karbonatace betonu dílců a styků, koroze výztuže dílců a styků, povrchový rozpad betonu dílců i styků, ztráta mechanické odolnosti a únosnosti, ztráta statické bezpečnosti.

  • Diagnostika poruchy:
  • Stanovení hloubky zkarbonatované vrstvy betonu.
  • Stanovení tloušťky krycí vrstvy betonu.
  • Stanovení obsahu chloridových iontů.
  • Stanovení nasáklosti betonu.
  • Stanovení pevnosti v tahu povrchových vrstev betonu.
  • Stanovení pevnosti v tlaku betonu.
  • Stanovení korozního stavu výztuže.

  • Sanace poruchy:
  • Povrchy velmi dobré – impregnace a hydrofobizace (silikon, silon, akrylát).
  • Povrchy mírně narušené – očištění, penetrace, ochranným nátěr.
  • Povrchy silně narušené – odstranění veškerého narušeného povrchového materiálu otryskáním, očištění, penetrace, tenkovrstvá omítka z dvousložkové malty a po technologické přestávce ochranný nátěr.

Název poruchy:
Poruchy styků mezi železobetonovým zábradlím a příčnými stěnami lodžie

  • Projev poruchy:
  • Trhlinky mezi ocelovými kotevními deskami a dílci zábradlí a stěn.
  • Obnažení a koroze kotevních desek.

  • Příčiny poruchy:
  • Dilatační pohyby ve vodorovném směru v rovině průčelí při malé poddajnosti styků.
  • Nedostatečná ochrana kotevní výztuže a kotevních desek (nedostatečná tloušťka krycích vrstev).
  • Nedostatečná ochrana kotevních prvků proti korozi.
  • Nesprávné řešení styků (nerespektování účinků teploty).

  • Důsledky poruchy:
  • Koroze kotevní výztuže a kotevních desek – ztráta mechanické odolnosti a statické způsobilosti.
  • Narušení stability.

  • Diagnostika poruchy:
  • Vizuální průzkum – po odstranění povrchových úprav stěn a zábradlí.

  • Sanace poruchy:
  • Demontáž zábradlového panelu a osazení jiného typu zábradlí z materiálů, které vyžadují minimální údržbu, provedení nového kotvení, které umožňuje cyklické dilatační pohyby konstrukce zábradlí účinkem změny teploty.

Název poruchy:
Narušení krycích betonových vrstev, koroze výztuže

  • Projev poruchy:
  • Trhliny a narušení povrchové vrstvy dílce v místě korodující výztuže.
  • Rozpad, odpadávání krycí vrstvy.
  • Obnažení výztuže koroze výztuže.
  • Barevné skvrny od zplodin koroze.

  • Příčiny poruchy:
  • Nedostatečná krycí vrstva.
  • Nekvalitní beton, karbonatace.
  • Vysoká poréznost betonu, nadměrný obsah chloridů.
  • Rozpínavé síly od korozivních produktů.

  • Důsledky poruchy:
  • Urychlení koroze výztuže.
  • Pokračující progresivní rozrušování v povrchových vrstvách dílců.
  • Postupná ztráta funkční způsobilosti.
  • Úplné narušení, ztráta mechanické odolnosti a stability.

  • Diagnostika poruchy:
  • Vizuální průzkum.
  • Zkouška karbonatace, stanovení pH, chemický rozbor.
  • Odběr vzorků.

  • Sanace poruchy:
  • Odstranění veškerého narušeného a zkarbonatovaného betonu (mechanicky, otryskáním, vodním paprskem).
  • Obnažení výztuže, odstranění betonu min. 20 mm pod vnitřní okraj prutu.
  • Mechanické očištění výztuže od rzi na bílý kov.
  • Ošetření výztuže nátěrem podle příslušných pokynů výrobce.
  • Nátěr celé opravované plochy pro vytvoření adhezního můstku.
  • Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností v tlaku po 28 dnech více než 40 MPa a s přídržností podkladu vyšší než 2,5 MPa.
  • Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou, nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch a s dokonalým rozetřením okrajů.

Název poruchy:
Rozvrstvování obvodových dílců

  • Projev poruchy:
  • Oddělování jednotlivých vrstev a porušování spojovacích prvků a adheze (vznik trhlin, pozorovatelných po obvodě vrstveného dílce).

  • Příčiny poruchy:
  • Smykové a tahové normálové síly, působící mezi jednotlivými vrstvami a ve spojích, které jsou způsobeny rozdílnou primární deformací jednotlivých vrstev účinkem objemové (délkové) změny v důsledku rozdílné teploty a vlhkosti a odlišných dilatometrických vlastností (jednotlivých vrstev) a vysoké tuhosti (malé poddajnosti) spojovacích vrstev a spojů.
  • Nesprávné řešení vzájemného spojení vnější a vnitřní vrstvy obvodových dílců (např. spojení vyztuženými betonovými žebry.

  • Důsledky poruchy:
  • Oddělování jednotlivých vrstev obvodového dílce, porušování spojovacích prvků a jejich koroze, ztráta celistvosti dílců, snížení funkční způsobilosti.
  • Narušení stability obvodových dílců, popř. jejich částí (vnějších pohledových vrstev).

  • Diagnostika poruchy:
  • Vizuální ověření po odstranění povrchových úprav pláště, odběr sond pro ověření stavu kotevní výztuže.

  • Sanace poruchy:
  • Dodatečné přikotvení vnější vrstvy obvodového pláště umělohmotnou vlákny vyztuženou kotvou, popř. trnem z nerez oceli nebo kovovou hmoždinkou (v případě dodatečného zateplení). Umístění kotev a jejich tuhost je nutné navrhnout s ohledem na umožnění cyklických dilatačních pohybů vnější vrstvy v důsledku účinků změny teploty.

Název poruchy:
Trhliny mezi dílci schodišťových ramen a stěnovými dílci

  • Projev poruchy:
  • Trhlina ve styku schodišťového ramene a schodišťovou stěnou.
  • Narušení soklu u schodišťových stupňů.

  • Příčiny poruchy:
  • Chybné řešení styku dílce schodišťového ramene a stěnového dílce.
  • Dlouhodobé přetváření a deformace schodišťového ramene.

  • Důsledky poruchy:
  • Narušení povrchových úprav, zhoršení estetické úrovně schodišťového prostoru.

  • Diagnostika poruchy:
  • Vizuální prohlídka.

  • Sanace poruchy:
  • Mechanické rozšíření trhlin ve styku mezi stropními dílci, pokud jsou trhliny užší než 4 mm.
  • Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolávaných např. cyklickými objemovými změnami, nízkomodulovým elastomerickým tmelem.
  • Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch a s dokonalým rozetřením okrajů.

Název vady:
Chybějící, popř. nedostatečně dimenzovaná věncová a zálivková výztuž ve stropní desce

Chybějící nebo nedostatečně dimenzovanou vodorovnou podélnou a příčnou výztuž ve stropní desce je nutné v rámci modernizace a rekonstrukce doplnit v souladu s ustanovením ČSN 73 1211. Doporučuje se aktivace dodatečně vložené věncové výztuže na sílu rovnou 35 % extrémní tahové síly stanovené podle ČSN 73 1211. Dodatečně vložená věncová výztuž může být navržena z kruhové betonářské výztuže Ø 12-18 mm, popř. z páskové oceli tl. 4 až 6 mm.

Sepnutí příčných stěn se provede dvojicí táhel kruhového nebo obdélníkového průřezu, umístěnou bezprostředně u hran pat stěnových dílců. Táhla je třeba opatřit na obou koncích závitem pro předpínací matice (při použití momentového klíče). Předepnutí se provede pomocí roznášecích ocelových desek, osazených na nosné vrstvě obvodových dílců. Touto úpravou se současně dosáhne zesílení styku obvodových a příčných stěnových dílců. Doporučuje se táhla ukotvit pomocí hmoždinek osazených do pat stěnových dílců, popř. horního líce stropních dílců na vzdálenosti cca 3 m.


1.8 STATICKÉ POSOUZENÍ VYBRANÝCH REPREZENTANTŮ PANELOVÝCH DOMŮ G 40 A G 57

Statické posouzení je provedeno:

  • pro pětipodlažní bytový dům panelové soustavy G 40;
  • pro sedmipodlažní bytový dům panelové soustavy G 57;
  • pro čtyřpodlažní bytový dům panelové soustavy G 57.

1.8.1 Posouzení pětipodlažního bytového domu G 40

1.8.1.1 Popis konstrukce vyšetřovaného objektu

Nosný systém je tvořen příčně uspořádanými stěnami s osovou vzdáleností 3,8 m; u schodiště a dvou středních polí jsou stěny vzdáleny 3,2 m. Prostorovou tuhost v podélném směru zajišťují podélné stěny, situované mezi byty a u schodiště. Ve dvou posledních polích u štítu je nosný systém otočen, čímž vznikly čtyři pole s osovou vzdáleností 3,2 m uprostřed a 3,8 m na krajích. Konstrukční výška je 2,9 m. Stropní panely jsou uloženy na příčné stěny, v krajních polích u štítu na vnitřní podélné stěny a na obvodové stěny průčelní.

Vnitřní nosné stěny mají tloušťku 200 mm a jsou vyrobené z betonu s příměsí škváry vyztuženého sítí (Ø 2,5 mm). Vnitřní betonová vrstva panelu celkové tloušťky 160 mm je vylehčena vertikálními kruhovými dutinami Ø 120 mm, sahajícími 100 mm pod horní hranu panelu, kde vytváří betonový trám. Panel je z výrobny opatřen 20 mm tlustou omítkou na každé straně (obr. 30)

Obr. 30 Konstrukční skladba vnitřního dutinového stěnového panelu

Obvodové stěny se skládají z nosné vrstvy ze škvárobetonu tloušťky 160 mm, z izolační vrstvy z pazderobetonu tloušťky 60 mm a omítky. Stropní panely jsou ze železobetonu tloušťky 100 mm, u jiných variant tloušťky 120 mm. Příčky jsou z lehkého betonu z hutní pemzy a škváry tloušťky 80 mm, s oboustrannými vrstvami omítky 10 mm.

1.8.1.2 Posouzení únosnosti vnitřních nosných stěnových panelů podle ČSN 73 1201, ČSN 73 1203 a ČSN 73 1211

a) Popis dílců

Vnitřní nosné stěny jsou tlusté 200 mm, vytvořené ze tří vrstev: oboustranná omítková vrstva tloušťky 20 mm, nosné jádro stěnového panelu tloušťky 160 mm je vylehčeno podélnými dutinami Ø 120 mm, osově vzdálenými 200 mm. Toto nosné jádro mohlo být provedeno podle dostupných podkladů v různých materiálových variantách. Pro statickou analýzu únosnosti vnitřních nosných stěn byly vybrány dvě základny materiálové reprezentativní varianty:

  • Prostý beton s příměsí škváry o objemové hmotnosti 2 000 kg·m-3 a značce 150.
  • Struskobeton o objemové hmotnosti 1 850 kg·m-3 a značce 170.

Panely jsou při obou površích vyztuženy svařovaným pletivem Ø 2,5 mm s oky 100 x 100 mm. Výztuž doplňují spojovací a závěsná oka Ø 14 mm. Statická analýza je vypracována podle předpisů platných v současné době a dále uvedených podkladů: ČSN 73 1201 Navrhování betonových konstrukcí, ČSN 73 1203 Navrhování konstrukcí z lehkého betonu z pórovitého kameniva, ČSN 73 1211 Navrhování betonových konstrukcí panelových budov.

Konstrukční výška podlaží je 2 900 mm, světlá výška je 2 700 mm. Statická výstřednost ef = 0, nahodilá výstřednost ea = 0,02 m. Tento předpoklad je v souladu s ČSN 73 1211 čl. 5.4.1.3 (při montáži nebyly používány stavěcí šrouby). Účinná statická tloušťka je do výpočtu zavedena hodnotou h = 180 mm, i když v popisu stěnového panelu je h = 200 – 2 x 20 = 160 mm (panel je vyráběn ve formovací technice společně s omítkovými vrstvami, obr. 31).

b) Parametry pro výpočet

ba) prostý beton s příměsí škváry

objemová hmotnost ρbn = 2 000 kg·m-3

pevnostní značka lehkého betonu 150

výpočtová pevnost v tlaku Rbd = 6,8 MPa

výpočtová pevnost v tahu Rbtd = 0,54 MPa

Podle ČSN 73 1203 byl kvantifikován modul pružnosti Eb = 12,66·103 MPa

bb) struskový beton

objemová hmotnost ρbn = 1 850 kg·m-3

pevnostní značka lehkého betonu 170

výpočtová rovnost v tlaku Rbd = 8,0 MPa

výpočtová rovnost v tahu Rbtd = 0,6 MPa

Podle ČSN 73 1203 byl kvantifikován modul pružnosti Eb = 11,99·103 MPa

Obr. 31 Statický průřez stěnového panelu s dutinami

c) Únosnost vnitřních stěnových dílců v tlaku

Nosný stěnový panel s podélnými dutinami z prostého betonu s příměsí škváry (ρbn = 2 000 kg·m-3)

\begin{gathered}
N_\text{u}=0{,}446\space\text{MN/m\rq}
\end{gathered}

Nosný stěnový panel s podélnými dutinami ze struskového betonu (ρbn = 1 850 kg·m-3)

\begin{gathered}
N_\text{u}=0{,}471\space\text{MN/m\rq}
\end{gathered}

Poznámka:
Pro numerickou analýzu byla uvažována varianta dutinového stěnového dílce celkové tloušťky 200 mm (staticky účinná tloušťka uvažována 180 mm).

1.8.1.3 Posouzení únosnosti stropních dílců podle ČSN 73 1201

a) Popis dílce

Stropní dílce byly uvažovány jako prosté nosníky ukládané na příčné, případně podélné stěny v osové vzdálenosti 3,2 m a 3,8 m. Tloušťka stropních dílců je 120 mm (beton 115 mm, omítka 5 mm), v realizovaných domech se vyskytuje i tloušťka 100 mm. Dílce u fasády spočívají též na nosné obvodové stěně. Stropní dílce jsou vyztuženy ocelí Roxor a rozdělovací výztuží, doplněnou v horní části svařovanou sítí. U topných panelů nebylo použito tyčové oceli, ale byl staticky využit topný registr z trubek 21/17 mm.

V pražské variantě G 40 je stropní deska spojitá, čímž se podařilo zredukovat přetvoření stropní desky a použít plných stropních dílců tloušťky 100 mm. Spojitost desky nad stěnami byla docílena úpravou výztuže stropních dílců i úpravou tvaru čel dílců a zmonolitněním styků.

b) Posuzované varianty stropních dílců

ba) stropní dílec tloušťky 100 mm – spojitá stropní deska nad podporami

Parametry pro výpočet:

  • beton B 250;
  • podélná výztuž dílce Ø R 10, ā 130 mm;
  • podélná výztuž nad podporou 4 Ø R 12/m;
  • krycí vrstva 10 mm, včetně omítky tloušťky 5 mm;
  • rozpětí 3,8 m (osová vzdálenost stěn), světlost 3,6 m;
  • zatížení stropní konstrukce 6,67 kN/m2;
  • maximální ohybový moment v poli 10,6 kNm/m´;
  • maximální ohybový moment nad podporou 8,3 kNm/m´.

Výsledky výpočtu:

  • moment na mezi únosnosti v poli Mu = 14,00 kNm/m´ > 10,6 kNm/m´ – dílec vyhovuje;
  • moment na mezi únosnosti nad podporou Mu = 10,46 kNm/m´ > 8,3 kNm/m´ – dílec vyhovuje;
  • dlouhodobý průhyb ytot = 17,5 mm;
  • stáří panelů v době montáže 2 měsíce; konstrukce v běžném prostředí;
  • spolehlivost uložení \frac{l_\text{f}}{y_\text{tot}}=217\gt150 – dílec vyhovuje;
  • rovinnost spodního povrchu \frac{l_\text{viz}}{y_\text{tot}}=206\gt200 – dílec vyhovuje.

bb) stropní dílec tloušťky 120 mm, prostá nosníková deska

Parametry pro výpočet:

  • beton B 250;
  • rozpětí 3,7 m (pro osovou vzdálenost stěn 3,8 m);
  • zatížení stropní konstrukce 7,22 kN/m2;
  • maximální ohybový moment 12,36 kNm/m´;

bba) dílec s podélnou výztuží Ø R 10

  • pro výpočet byla zvolena vzdálenost podélné výztuže 130 mm;
  • krycí vrstva 10 mm, včetně omítky 5 mm;

bbb) dílec vyztužený trubkami Ø 21 x 17 (topení Critall)

  • pro výpočet byla zvolena vzdálenost trubek 150 mm, ocel 37;
  • krycí vrstva 15 mm, včetně omítky 5 mm;
  • stáří panelů v době montáže 2 měsíce, konstrukce v běžném prostředí.

Výsledky výpočtu:

Hodnoty pro dílce bba) a pro dílec bbb):

  • moment na mezi únosnosti (výztuž Ø R 10) Mu = 17,90 kNm/m´ > 12,36 kNm/m´ – dílec vyhovuje;
  • moment na mezi únosnosti (trubky Ø R 21/17) Mu = 13,00 kNm/m´ > 12,36 kNm/m´ – dílec vyhovuje.

Poznámka:
Vypočtená hodnota Mu platí pouze pro zvolenou vzdálenost a polohu trubek (nebylo ověřeno v realizovaném objektu)

  • dlouhodobý průhyb stropního dílce ad b2.1 a stropního dílce ad b2.2 ytot = 14 mm;
  • spolehlivost uložení \frac{l_\text{f}}{y_\text{tot}}=264\gt150 – dílec vyhovuje;
  • rovinnost spodního povrchu \frac{l_\text{viz}}{y_\text{tot}}=257\gt200 – dílec vyhovuje.

bbc) Stropní dílec tloušťky 120 mm, působí jako stropní nosník

Parametry pro výpočet:

  • beton B 250;
  • rozpětí 3,1 m (osová vzdálenost stěn 3,2 m);
  • podélná výztuž Ø R 10, pro výpočet byla zvolena vzdálenost výztuže 130 mm;
  • krycí vrstva 10 mm včetně omítky 5 mm;
  • zatížení stropní konstrukce 7,22 kN/m2, zatížení příčkami bytového jádra 3,7 kN/m2;
  • výsledné výpočtové zatížení 10,92 kN/m2;
  • stáří dílců v době montáže 2 měsíce;
  • max. ohybový moment 13,1 kNm/m´.

Výsledky výpočtu:

  • moment na mezi únosnosti Mu = 17,90 kNm/m´> 13,1 kNm/m´ – dílec vyhovuje;
  • dlouhodobý průhyb ytot = 11,5 mm;
  • spolehlivost uložení \frac{l_\text{f}}{y_\text{tot}}=269\gt150 – dílec vyhovuje;
  • rovinnost spodního povrchu \frac{l_\text{viz}}{y_\text{tot}}=261\gt200 – dílec vyhovuje.

Poznámka:
Výpočet je pouze informativní a má poskytnout základní údaje o pravděpodobné únosnosti stropních dílců. Při konkrétním výpočtu je nutné zjistit dimenze a kvalitu výztuže, její polohu a stav (koroze). Zároveň je třeba ověřit tloušťku dílce a kvalitu betonu

1.8.1.4 Posouzení únosnos ti styků nosných dílců podle ČSN 73 1211

a) Vodorovný styk

Vodorovný styk řeší vzájemné spojení stropních panelů se zhlavím a patou přilehlých stěnových dutinových panelů. Stěnové panely jsou tloušťky 200 mm, včetně vrstev omítky, stropní panely 100 mm. U soustavy G 40 byla tloušťka stropních panelů také 120 mm. V hlavě stěnových panelů je plocha panelu plná, v patě je oslabena svislými dutinami Ø 120 mm / 200 mm (obr. 32)

Obr. 32 Svislý řez vodorovným stykem

Stropní panely z betonu B 250 byly osazovány do maltového lože, v rozích stropních panelů je vybrání pro spojovací oka, která byla při montáži spojena skobou. V horní části je stropní panel po obvodě odsazen o 15 mm na výšku 80 mm od horního okraje stropního panelu. Tím vznikla mezera pro věnec 40 x 80 mm, vyplněný zálivkovým betonem B 105. Materiálové varianty stěnových dílců jsou uvedeny v kap 1.8.1.2 a).

Předpoklady pro určení únosnosti

Výpočtová normálová síla na mezi únosnosti podle ČSN 73 1211 závisí na:

  • kvalitě dílců a zálivky;
  • vyztužení paty stěny;
  • délce uložení stropních dílců;
  • ploše zálivky;
  • výstřednosti působící normálové síly;
  • propojení stropních dílců příčnou a zálivkovou výztuží.

Stavební soustava G 40 nesplňuje z hlediska konstrukce vodorovných styků požadavky dané současnými předpisy (zejména ČSN 73 1211). Nosné stěny jsou z lehčených betonů, pata a zhlaví stěnových panelů nejsou opatřeny příčnou výztuží. Zálivková výztuž chybí, propojení stropních panelů je řešeno pouze provlečenou, event. přivařenou skobou. U soustavy G 40 má pata stěnového panelu otevřené dutiny a tím není splněna podmínka předepsané plné tloušťky.

Únosnost vodorovného styku v tlaku

Mezní únosnost vodorovného styku podle ČSN 73 1211 činí pro stěnové dutinové dílce z prostého betonu s příměsí škváry značky 150 v patě dílce

\begin{gathered}
N_\text{ju}=0{,}34\space\text{MN/m'}
\end{gathered}

z prostého betonu B170 v patě dílce

\begin{gathered}
N_\text{ju}=0{,}34\space\text{MN/m'}
\end{gathered}

Poznámka:
S ohledem na skutečnost, že při určování mezní únosnosti vodorovného styku dle ČSN 73 1211 nejsou splněna všechna požadovaná kritéria pro návrh a posouzení vodorovného styku, byla určena únosnost také na základě mikroanalýzy MKP. Prvním krokem výpočtu bylo určeno, při jakém zatížení (s odpovídajícím tahovým napětím) vznikne v důsledku nedostatečného propojení stropních panelů a absence zálivkové výztuže svislá trhlina v oblasti stykového betonu B 105. Výpočtový model pro druhý krok výpočtu již se svislou trhlinou uvažuje. Získané výsledky potvrdily, že mezní únosnosti styků, stanovené podle současně platných předpisů, jsou srovnatelné.

b) Svislý styk

Svislé styky stěn jsou navrženy a provedeny jako hladké bez hmoždinek. Na styčných plochách stěnových panelů je vyformována hladká vertikální kónická drážka pro spojovací a těsnicí zálivku z cementové malty M 20. Vzájemné stykování panelů je řešeno ocelovými skobami, které propojují oka vyčnívající na okrajích zhlaví stěnových panelů. Skoby jsou k zabudovaným okům přivařeny. Spojovací oka se nacházejí na horním konci hladké vertikální drážky styčných ploch stěnových panelů.

Předpoklady pro určení únosnosti

Výpočtová posouvající síla na mezi porušení podle ČSN 73 1211 závisí především na:

  • tvaru a počtu hmoždinek;
  • ploše věnce mezi čely stropních panelů;
  • délce převázání svislé spáry stropem;
  • kvalitě a ploše zálivek;
  • vyztužení.

Stavební soustava G 40 nesplňuje z hlediska konstrukce svislých styků požadavky, dané současnými předpisy. Stykové plochy nejsou opatřeny hmoždinkami – čela stěnových dílců mají pouze svislou průběžnou drážku. Vzhledem k plnému uložení stropních panelů na osu stěny a tvarovému řešení jejich čel je i plocha věnce malá (40 x 80 mm2).

Únosnost svislého styku ve smyku

Mezní únosnost svislého styku ve smyku podle ČSN 73 1211 s uvážením propojení kotevních ok v hlavách stěnových panelů a převázání styku stropními panely je

\begin{gathered}
Q_\text{ju}=18{,}83\space\text{kN/podl.}
\end{gathered}

V případě, že svislý styk není převázán stropními panely (svislá spára mezi stěnovými panely leží v rovině styku stropních panelů), je mezní únosnost styku ve smyku

\begin{gathered}
Q_\text{ju}=3{,}0\space\text{kN/podl.}
\end{gathered}

V případě převázání styku stropními dílci a uvážením věncové zálivky a výztuže Ø C 10 je mezní únosnost styku ve smyku

\begin{gathered}
Q_\text{ju}=43{,}33\space\text{kN/podl.}
\end{gathered}

Obr. 33 Půdorysné schéma nosné konstrukce

1.8.1.5 Statické posouzení pětipodlažního bytového domu panelové soustavy G 40

Výpočet byl proveden programem FEAT 98. Půdorysné schéma nosné konstrukce je na obr. 33.

Detailní analýza statického namáhání byla provedena lineárním a nelineární výpočtem.

Poznámka:
Výsledky numerické analýzy jsou uvedeny ve zprávě „Panelové domy realizované v soustavě G 40 a G 57, Díl 1., zprávy za rok 1998, Fakulta stavební ČVUT Praha, spolupráce Kloknerův ústav ČVUT a STÚ-K, a. s.

a) Zatěžovací účinky

Numerická analýza namáhání nosného systému byla provedena pro zatížení svislé, vodorovné zatížení větrem a účinek změny teploty.

Svislé zatížení

  • výpočtové zatížení přenášené stropy činí 7,22 kN/m2;
  • hmotnost vnitřních stěn 8,68 kN/m´/podl.;
  • hmotnost obvodových stěn 11,7 kN/m´/podl.;
  • hmotnost příček 4,45 kN/m´/podl.

Vodorovné zatížení větrem

Zatížení větrem stanoveno podle ČSN 73 0035 pro větrnou oblast V., terén typu A, tvarový součinitel 1,4 a součinitel zatížení 1,2.

Účinky teploty

Výpočet byl proveden pro změnu teploty štítové stěny o ± 15 °C oproti vnitřním nosným stěnám.

Účinek nerovnoměrného rozdělení tuhosti podloží

Poznámka:
Tento účinek není uvažován , protože všechny panelové domy G 40 byly stavěny na masivním monolitickém suterénu, který prakticky eliminuje nerovnoměrné sedání jednotlivých stěn.

b) Výsledky výpočtu

V následující části jsou uvedeny výsledky výpočtu pro zatěžovací stav, sestávající ze svislého zatížení (stálé a nahodilé) a vodorovného zatížení větrem ve směru příčném:

  • nejvyšších hodnot tlakových normálových napětí bylo dosaženo v patě stěn na úrovni z = 0, které činí 0,70 MPa;
  • nejvyšší hodnoty tlakového normálového napětí ve vodorovném styku „stěna – strop – stěna“, činí 0,56 MPa;
  • nejvyšší hodnoty smykového napětí ve svislých stycích stěnových dílců označených dosahují hodnot 0,09 MPa.

Poznámka:
Výpočet kombinace zatížení sestávající ze zatížení svislého (stálé a nahodilé) a změny teploty štítové stěny (Δt = ± 15 °C) prokázal mimořádnou závažnost účinku rozdílné teploty obvodových konstrukcí v důsledku teplot vnitřní konstrukce. Namáhání vypočtená pro Δt = ± 15 °C přesahují výpočtovou únosnost styku „stěna – strop – stěna“ v tlaku. Normálová napětí v podélných stycích stropních dílců a normálová napětí ve svislých stycích štítových dílců (působící kolmo k rovině styku) přesahují výpočtovou únosnost těchto styků v tahu (při uvažované kombinaci dochází ke vzniku tahových trhlin a rozevírání uvedených styků).

c) Posouzení únosnosti nosných stěnových dílců a jejich styků

Posouzení stěnového dutinového dílce:

Výpočet byl proveden pro nosný stěnový panel, vylehčený vertikálními dutinami Ø 120 mm z prostého betonu s příměsí škváry:

  • mezní únosnost dutinového stěnového dílce v tlaku Nu = 0,446 MN/m´;
  • maximální normálová síla v dílci Nd = 0,14 MN/m´< 0,446 MN/m´ – dílec vyhovuje.

Posouzení styku „stěna – strop – stěna“:

  • mezní únosnost v patě stěnového dílce činí Aju = 0,34 MN/m´;
  • maximální normálová síla ve styku Ad = 0,10 MN/m´ < 0,34 MN/m´ – styk vyhovuje

Posouzení svislého styku stěnových dílců:

  • mezní únosnost ve smyku činí:
  • Qju = 18,83 kN/podl. (pro případ převázání svislého styku stropními dílci);
  • Qju = 3,00 kN/podl. (bez převázání svislého styku stropními dílci);
  • Qju = 43,33 kN/podl. (pro případ převázání svislého styku stropními dílci a vyztuženou věncovou zálivkou Ø C 10);

  • maximální smyková síla ve styku.
  • Td = 32,7 kN/podl. > 18,83 kN/ podl. – styk nevyhovuje;
  • Td = 32,7 kN/podl. < 43,33 kN/podl. – styk vyhovuje.

  • d) Shrnutí výsledků numerické analýzy a posouzení namáhání nosných dílců a styků
  • da) Posouzení stropních a stěnových dílců podle ČSN 73 1201 prokázalo, že dílce pro uvažované zatížení, kvalitu betonu, způsob, kvalitu a množství vyztužení vyhovují z hlediska mezního stavu únosnosti a použitelnosti.
  • db) Posouzení styku „stěna – strop – stěna“ a svislého styku stěnových dílců podle ČSN 73 1211 prokázalo, že styk při posuzovaném uspořádání a kvalitě betonu a dílců a styku vyhovuje z hlediska mezního stavu únosnosti.
  • dc) Numerická analýza rozdílné teploty obvodových konstrukcí prokázala, že uvedený účinek je s vysokou pravděpodobností příčinou poruch styků dílců (výskyt trhlin ve stycích realizovaných objektů).

1.8.2 Posouzení sedmipodlažního a čtyřpodlažního bytového domu panelové soustavy G 57

1.8.2.1 Popis konstrukce vyšetřovaného objektu

Nosný systém je tvořen příčnými stěnami tloušťky 200 mm, které u sedmipodlažního bytového domu jsou z betonu B 170 a u čtyřpodlažního bytového domu jsou ze struskopemzobetonu (přibližně kvality B 80 až B 135) (obr. 34). Stropní konstrukce je vytvořena z plných železobetonových dílců kvality B 250, tloušťky 100 mm, obvodové stěnové panely jsou ze struskopemzobetonou tloušťky 240 mm, příčky jsou ze struskopemzobetonu tloušťky 100 mm. Konstrukční výška podlaží je 2,85 m.

Obr. 34 Konstrukční skladba vnitřního plného stěnového panelu

Únosnost a tuhost svislých styků nosných stěnových dílců byla stanovena na základě mikroanalýzy MKP. Jedná se především o tuhost a únosnost svislých styků nosných stěnových dílců v rovině nebo rovinách vzájemně kolmých. Vzhledem k tomu, že nelze spolehlivě počítat se smykovou únosností svislého styku s hladkými stykovými plochami, je v souladu s čl. 5.4.5.2 ČSN 73 1211 uvažováno pouze s převázáním svislých styků stropními dílci (podrobněji viz část 1.8.2.2). Detailní analýza statického namáhání reprezentantů panelových domů řady G byla provedena lineárním a nelineárním výpočtem.

Poznámka:
Podrobná mikroanalýza je uvedena ve zprávě „Panelové domy realizované v soustavě G 40 a G 57,“ Díl 1., zprávy za rok 1998, Fakulta stavební ČVUT Praha, spolupráce Kloknerův ústav ČVUT a STÚ-K, a.s.

1.8.2.2 Posouzení únosnosti vnitřních stěnových panelů podle ČSN 73 1201, 73 1203, 73 1211

a) Popis dílců

Vnitřní nosné stěny jsou tlusté 200 mm. Jsou vytvořeny ze tří vrstev: oboustranné omítkové vrstvy tlusté 10 mm, provedené z granulátu, cementu a vápenného hydrátu a vnitřního nosného plného jádra tlustého 180 mm. Toto nosné jádro mohlo být realizováno podle dostupných podkladů v různých materiálových variantách. Pro statickou analýzu únosnosti vnitřních nosných stěn byly vybrány tři základní materiálové reprezentativní varianty:

  • aa) Struskopemzový beton o objemové hmotnosti ρbn = 1 450 kg·m-3 a pevnostní třídě hutného lehkého betonu LB 5
  • ab) Struskopemzový beton o objemové hmotnosti ρbn = 1 600 kg·m-3 a pevnostní třídě hutného lehkého betonu LB 10
  • ac) Prostý beton o objemové hmotnosti ρbn = 2 300 kg·m-3 a pevnostní třídě B 12,5

Panely jsou při obou površích vyztuženy svařovaným pletivem Ø 2,5 mm s oky 100 x 100 mm. Výztuž doplňují spojovací a závěsná oka Ø 14 mm. Konstrukční výška podlaží je 2 850 mm, světlá výška 2 670 mm.

Statická výstřednost ef = 0, nahodilá výstřednost ea = 0,02 m. Tento předpoklad je v souladu s ČSN 73 1211 podle 5.4.1.3, (nebyly použity stavěcí šrouby). Účinná statická tloušťka je uvažována h = 180 mm (není započítána oboustranná vrstva omítky tloušťky 10 mm); viz obr. 35.

Obr. 35 Statický průřez plného stěnového panelu

b) Parametry pro výpočet

Materiálové varianty stěnového panelu:

ba) Struskopemzový beton LB 5:

  • objemová hmotnost ρbn = 1 450 kg·m-3;
  • pevnostní třída lehkého betonu LB 5;
  • výpočtová pevnost v tlaku Rbd = 2,8 MPa;
  • výpočtová pevnost v tahu Rbtd = 0,38 MPa;
  • podle ČSN 73 1203 byl kvantifikován modul pružnosti Eb = 4,94·103 MPa.

bb) Struskopemzový beton LB 10:

  • objemová hmotnost ρbn = 1 600 kg·m-3;
  • pevnostní třída lehkého beton LB 10;
  • výpočtová pevnost v tlaku Rbd = 6,0 MPa;
  • výpočtová pevnost v tahu Rbtd = 0,57 MPa.
  • podle ČSN 73 1203 byl kvantifikován modul pružnosti Eb = 8,095·103 MPa

bc) Prostý beton

  • objemová hmotnost ρbn = 2 300 kg·m-3;
  • beton třídy B 12,5;
  • výpočtová pevnost v tlaku Rbd = 7,5 MPa;
  • výpočtová pevnost v tahu Rbtd = 0,66 MPa;
  • modul pružnosti Eb = 21·103 MPa.

c) Únosnost vnitřních stěnových dílců (nosných stěn) v tlaku

Nosný plný stěnový panel ze struskopemzového betonu (ρbn = 1 450 kg·m-3)

\begin{gathered}
N_\text{u}=0{,}180\space\text{MN/m'}
\end{gathered}

Nosný plný stěnový panel ze struskopemzového betonu (ρbn = 1 6000 kg·m-3)

\begin{gathered}
N_\text{u}=0{,}359\space\text{MN/m'}
\end{gathered}

Nosný plný stěnový panel zeprostého betonu (ρbn = 2 300 kg·m-3)

\begin{gathered}
N_\text{u}=0{,}659\space\text{MN/m'}
\end{gathered}

1.8.2.3 Posouzení únosnosti stropních dílců podle ČSN 73 1201

a) Popis dílce

Stropní dílce byly navrženy jako prosté nosníky tloušťky 100 mm (beton 95 mm, omítka 5 mm), uložené na příčné stěny v osové vzdálenosti 3,6 m. Dílce u podélné fasády spočívají též na obvodové stěně. Stropní dílce jsou vyztuženy ocelí Roxor nebo ocelí 10603 a rozdělovací výztuží, doplněnou v horní tlačené části svařovanou sítí 100 x 100 x 2,5 mm.

b) Posuzované varianty stropních dílců

ba) Stropní dílec skladebných rozměrů 3 600 / 3 000 mm:

  • pro výpočet bylo použito údajů uvedených na výkresech VÚ-KSNPS;
  • beton B 250;
  • podélná výztuž 23 Ø 8 III A (10 603) – v šířce 3 m;
  • rozdělovací výztuž 4 Ø 5,5/m, ocel 10 002;
  • tloušťka dílce 100 mm (95 mm beton, 5 mm omítka);
  • krycí vrstva 10 mm, včetně omítky;
  • rozpětí 3,5 m (osová vzdálenost stěn 3,6 m), světlost 3,4 m;
  • výpočtové zatížení stropní konstrukce 6,67 kN/m2;
  • maximální ohybový moment 10,21 kNm/m´.

bb) Stropní dílec skladebných rozměrů 3 600 / 3 000 mm:

  • od dílce ba) se liší pouze odlišnou výztuží;
  • podélná výztuž 23 Ø R 10 v šířce 3 m;
  • rozdělovací výztuž 4 Ø R 6,5/m;
  • pro výpočet průhybu bylo zvoleno stáří dílců v době montáže 2 měsíce; konstrukce v běžném prostředí.

Výsledky výpočtu:

Hodnoty pro panel ad ba):

  • maximální ohybový moment Md = 10,21 kNm/m´;
  • moment na mezi únosnosti Mu = 10,52 kNm/m´ > 10,21 kNm/m´ – dílec vyhovuje;
  • dlouhodobý průhyb ytot = 23 mm;
  • spolehlivost uložení \frac{l_\text{f}}{y_\text{tot}}=152\gt150 – dílec vyhovuje;
  • rovinnost spodního povrchu \frac{l_\text{viz}}{y_\text{tot}}=148\gt200 – dílec vyhovuje.

Výpočet pro posouzení dílců v místě bytového jádra:

  • pro výpočet zatížení z bytového jádra a struskopemzobetonové příčky je uvažována šířka panelu 1,45 m (podle ČSN 73 1201, čl. 3.4.3.3); zároveň je přibližně splněna podmínka, že plocha rozdělovací výztuže činí min. 25 % plochy podélné výztuže (22 % u dílce ad bb);
  • výsledné výpočtové zatížení ze stropní konstrukce, bytového jádra a příčky činí 9,10 kN/m2.

Výsledky výpočtu:

  • maximální ohybový moment Md = 13,93 kNm/m´;
  • moment na mezi únosnosti Mu = 10,52 kNm/m´< 13,93 kNm/m´ – dílec nevyhovuje;
  • dlouhodobý průhyb ytot = 39 mm;
  • spolehlivost uložení \frac{l_\text{f}}{y_\text{tot}}=90\lt150 – dílec nevyhovuje;
  • rovinnost spodního povrchu \frac{l_\text{viz}}{y_\text{tot}}=87\lt200 – dílec nevyhovuje.

Hodnoty pro panel ad bb:

  • výpočtové zatížení stropní konstrukce 6,67 kN/m2;
  • maximální ohybový moment Md = 10,21 kNm/m´;
  • moment na mezi únosnosti Mu = 14,00 kNm/m´ > 10,21 kNm/m´- dílec vyhovuje;
  • dlouhodobý průhyb ytot = 16 mm;
  • spolehlivost uložení \frac{l_\text{f}}{y_\text{tot}}=219\gt150 – dílec vyhovuje;
  • rovinnost spodního povrchu \frac{l_\text{viz}}{y_\text{tot}}=212\gt200 – dílec hovuje.

Výsledky výpočtu (v místě bytového jádra):

  • maximální ohybový moment Md = 13,93 kNm/m´;
  • moment na mezi únosnosti Mu = 14,00 kNm/m´ > 13,93 kNm/m´ – dílec vyhovuje;
  • dlouhodobý průhyb ytot = 27 mm;
  • spolehlivost uložení \frac{l_\text{f}}{y_\text{tot}}=130\lt150 – dílec nevyhovuje;
  • rovinnost spodního povrchu \frac{l_\text{viz}}{y_\text{tot}}=126\lt200 – dílec nevyhovuje.

Poznámka:
Výpočet je pouze informativní a má poskytnout základní údaje o pravděpodobné únosnosti stropních dílců.
Při konkrétním výpočtu je nutné zjistit dimenze a kvalitu výztuže, její polohu a stav (koroze). Zároveň je nutné ověřit tloušťku dílce a kvalitu betonu.

1.8.2.4 Posouzení únosnosti styků nosných dílců

a) Vodorovný styk

Stěnové panely jsou tlusté 200 mm, včetně vrstev omítky, stropní panely mají tloušťku 100 mm. (obr. 36).

Stropní panely z betonu B 250 byly osazovány do maltového lože, v rozích stropních panelů je vybrání pro spojovací oka, která byla při montáži spojena skobou. V horní části je stropní panel odsazen o 15 mm na výšku 80 mm od horního okraje stropního panelu. Tím vzniká mezera pro věnec rozměru 40 x 80 mm, vyplněná zálivkovým betonem B 105. Materiálové varianty stěnových panelů jsou uvedeny v části (1.8.2.2 a).

Předpoklady pro určení únosnosti

Výpočtová normálová síla na mezi únosnosti podle ČSN 73 1211 závisí na:

  • kvalitě dílců a zálivky;
  • vyztužení paty stěny;
  • délce uložení stropních dílců;
  • ploše zálivky;
  • výstřednosti působící normálové síly;
  • propojení stropních dílců příčnou a zálivkovou výztuží.

Obr. 36 Svislý řez vodorovným stykem

Stavební soustava G 57 nesplňuje z hlediska konstrukce vodorovných styků požadavky dané současnými předpisy (zejména ČSN 73 1211). Nosné stěny jsou také z lehčených betonů, pata a zhlaví stěnových panelů nejsou opatřeny příčnou výztuží. Zálivková výztuž chybí, propojení stropních panelů je řešeno pouze provlečenou skobou, event. přivařenou.

Únosnost vodorovného styku v tlaku

Mezní únosnost vodorovného styku podle ČSN 73 1211 činí pro stěnové dílce

z lehkého betonu značky 80 Nju = 0,30 MN/m´
z prostého betonu značk B170 Nju = 0,55 MN/m´

b) Svislý styk

Svislé styky stěn jsou navrženy a provedeny jako hladké bez hmoždinek. Na styčných plochách stěnových panelů je vyformována hladká vertikální kónická drážka pro spojovací a těsnicí zálivku z cementové malty M 20. Vzájemné stykování panelů je řešeno ocelovými skobami, které propojují oka vyčnívající na okrajích zhlaví stěnových panelů. Skoby jsou k zabudovaným okům přivařeny. Spojovací oka se nacházejí na horním konci hladké vertikální drážky styčných ploch stěnových panelů.

Předpoklady pro určení únosnosti

Výpočtová posouvající síla na mezi porušení podle ČSN 73 1211 závisí především na:

  • tvaru a počtu hmoždinek;
  • ploše věnce mezi čely stropních panelů;
  • délce převázání svislé spáry stropem;
  • kvalitě a ploše zálivek;
  • vyztužení.

Únosnost svislého styku ve smyku

Mezní únosnost svislého styku ve smyku podle ČSN 73 1211 s uvážením propojení kotevní ok v hlavách stěnových panelů a převázáním styku stropními panely je

\begin{gathered}
Q_\text{ju}=18{,}9\space\text{kN/podl.}
\end{gathered}

Mezní únosnost svislého styku ve smyku podle ČSN 73 1211 s uvážením propojení kotevních ok a se zálivkovou výztuží Ø C 10 je

\begin{gathered}
Q_\text{ju}=43{,}3\space\text{kN/podl.}
\end{gathered}

V případě, že svislý styk není převázán stropními panely (svislá spára mezi stěnovými panely leží v rovině styku mezi stropními panely), je mezní únosnost svislého styku ve smyku

\begin{gathered}
Q_\text{ju}=3{,}0\space\text{kN/podl.}
\end{gathered}

1.8.2.5 Statické posouzení sedmipodlažního a čtyřpodlažního objektu

Výpočet byl proveden programem FEAT 98. Půdorysné schéma nosné konstrukce je na obr. 37.

Obr. 37 Výkres skladby nosné konstrukce G 57

Rozsah výsledků numerické analýzy konstrukce je velmi rozsáhlý; proto pro přehlednost byly vybrány nejdůležitější řezy, v nichž jsou vykresleny průběhy normálových a smykových napětí pro některé vybrané kombinace zatížení. Detailní analýza statického namáhání byla provedena lineárním a nelineární výpočtem.

Poznámka:
Výsledky numerické analýzy jsou uvedeny ve zprávě „Panelové domy realizované v soustavě G 40 a G 57,“ díl 1., zprávy za rok 1998, Fakulta stavební ČVUT Praha, spolupráce Kloknerův ústav ČVUT a STÚK, a. s.

a) Zatěžovací účinky

Numerická analýza namáhání nosného systému byla provedena pro zatížení svislé, vodorovné zatížení větrem a účinek změny teploty.

  • Svislé zatížení:
  • výpočtové zatížení přenášené stropy činí 7,22 kN/m2;
  • hmotnost vnitřních stěn 8,68 kN/m´/podl.;
  • hmotnost obvodových stěn 11,7 kN/m´/podl.;
  • hmotnost příček 4,45 kN/m´/podl.

Vodorovné zatížení větrem

Zatížení větrem stanoveno podle ČSN 73 0035 pro větrnou oblast V., terén typu A, tvarový součinitel 1,4 a součinitel zatížení 1,2

Účinek teploty

Výpočet byl proveden pro změnu teploty štítové stěny o ± 15 °C oproti vnitřním nosným stěnám

Vliv nerovnoměrného rozdělení tuhosti podloží

Výpočet byl proveden pro poměr

\begin{gathered}
\frac{E_\text{fd max}}{E_\text{fd min}}=1{,}4;
\end{gathered}

tuhost modulu podloží byla zavedena pro zvolené hlinitopísčité podloží s E0 = 35 MPa; základový pas byl uvažován šířky 1 m a hloubka stlačitelné vrstvy 2,5 m.

b) Výsledky výpočtu

b1) čtyřpodlažní objekt

V následující části jsou uvedeny výsledky výpočtu pro zatěžovací stav, sestávající ze svislého zatížení (stálé a nahodilé) a vodorovného zatížení větrem ve směru příčném:

  • nejvyšších hodnot tlakových normálových napětí bylo dosaženo v patě stěn na úrovni z = 0, které činí 0,65 MPa;
  • nejvyšší hodnota tlakového normálového napětí ve vodorovném styku „stěna – strop – stěna“ činí 0,49 MPa;
  • nejvyšší hodnoty smykového napětí ve svislých stycích stěnových dílců dosahují hodnot 0,08 MPa.

bb) Sedmipodlažní objekt

V následující části jsou uvedeny výsledky výpočtu pro zatěžovací stav, sestávající ze svislého zatížení (stálé a nahodilé) a vodorovného zatížení větrem ve směru příčném. Dílčí výsledky výstupu jsou znázorněny na obrázcích:

  • nejvyšších hodnot tlakových normálových napětí bylo dosaženo v patě stěn na úrovni z = 0, které činí 1,50 MPa (obr. 38);
  • nejvyšší hodnota tlakového normálového napětí ve vodorovném styku „stěna – strop – stěna“ činí 1,29 MPa (obr. 39);
  • nejvyšší hodnoty smykového napětí ve svislých stycích stěnových dílců jsou 0,11 MPa.

Obr. 38 Svislé normálové napětí σx (G 57/7 – zatěžovací stav 1, nelineární řešení)

Obr. 39 Smykové napětí τxy v dílcích příčných stěn (G 57/7 – zatěžovací stav 1, nelineární řešení)

Poznámka:
1. Výpočet kombinace zatížení sestávající ze zatížení svislého (stálé a nahodilé) a změny teploty štítové stěny (Δt = ± 15 °C) prokázal mimořádnou závažnost účinku rozdílné teploty obvodových konstrukcí v důsledku teplot vnitřní konstrukce.
Vznik trhlin ve stycích nosných dílců účinkem rozdílné teploty způsobuje pokles prostorové tuhosti objektu, jehož následkem je zvýšení normálových napětí ve svislé nosné konstrukci. Tato skutečnost je zejména závažná v případě sedmipodlažních bytových domů G 57.
2. Numerická analýza zatěžovacího stavu sestávajícího ze svislého zatížení (stálé a nahodilé) a z účinku vlivu nerovnoměrného rozložení tuhosti podloží prokázala mimořádnou závažnost tohoto zatěžovacího stavu vzhledem k malým rezervám únosnosti v tlaku stěnových dílců v důsledku absence příčné výztuže v patě (v oblasti styku „stěna – strop – stěna“). Normálová napětí vypočtená pro zvolený průběh tuhosti modulu podloží přesahují v důsledku redistribuce mezní únosnost stěn.

c) Posouzení únosnosti nosných stěnových dílců a jejich styků

ca) Čtyřpodlažní objekt

Posouzení stěnového plného dílce:

Výpočet byl proveden pro nosný stěnový panel z prostého betonu

  • mezní únosnost stěnového dílce v tlaku Nju = 0,18 – 0,36 MN/m´;
  • maximální normálová síla v tlaku v dílci Nd = 0,13 MN/m´ < 0,18 MN/m´ – dílec vyhovuje.

Posouzení styku „stěna – strop – stěna“:

  • mezní únosnost styku v tlaku činí (v patě stěnového dílce) Nju = 0,30 MN/m´;
  • maximální normálová síla ve styku Nd = 0,10 MN/m´ < 0,3 MN/m´ – styk vyhovuje.

Posouzení svislého styku stěnových dílců

  • mezní únosnost styku ve smyku činí
  • Qju = 18,83 kN/podl. (pro případ pouze převázání svislého styku stropním dílcem)
  • Qju = 43,0 kN/podl. (navíc zálivková výztuž Ø C 10)

  • maximální smyková síla ve styku
  • Td = 27,0 kN/podl. > 18,83 kN/podl. – styk nevyhovuje (pro případ pouze převázání svislého styku stropními dílci)
  • Td = 27,0 kN/podl. < 43,0 kN/podl. – styk vyhovuje (pro případ převázání svislého styku stropními dílci a zálivkovou výztuží Ø C10 ve věnci)

cb) Sedmipodlažní objekt

Posouzení stěnového dílce:

Výpočet byl proveden pro nosný stěnový panel z prostého betonu.

  • mezní únosnost stěnového dílce v tlaku Nju = 0,446 MN/m´;
  • maximální normálová síla v tlaku v dílci Nd = 0,30 MN/m´ < 0,0446 MN/m´ – dílec vyhovuje.

Posouzení styku „stěna – strop – stěna“:

  • mezní únosnost styku v tlaku činí (v patě stěnového dílce) Nju = 0,550 MN/m´;
  • maximální normálová síla v tlaku ve styku Nd = 0,26 MN/m´ < 0,550 MN/m´ – styk vyhovuje.

Posouzení svislého styku stěnových dílců ve smyku

  • mezní únosnost styku ve smyku činí
  • Qju = 18,83 kN/podl. (pro případ převázání svislého styku stropním dílcem)
  • Qju = 43,0 kN/podl. (navíc zálivková výztuž Ø C10)

  • maximální smyková síla ve styku
  • Td = 34,0 kN/podl. > 18,83 kN/podl. – styk nevyhovuje (pro případ pouze převázání svislého styku stropními dílci)
  • Td = 34,0 kN/podl. < 43,0 kN/podl. – styk vyhovuje (pro případ převázání svislého styku stropními dílci a zálivkovou výztuží Ø C10 ve věnci)

1.8.2.6 Shrnutí výsledků numerické analýzy a posouzení namáhání nosných dílců a styků čtyřpodlažních a sedmipodlažních bytových domů G 57

  • a) Posouzení stropních dílců podle ČSN 73 1201 prokázalo, že stropní dílce vyhovují z hlediska mezního stavu únosnosti, s výjimkou stropních dílců zatížených bytovým jádrem. Stropní dílce označené ad b1 (viz kap. 1.8.2.3) nevyhovují požadavkům ČSN 73 1201 z hlediska použitelnosti.
  • b) Posouzení stěnových dílců podle ČSN 73 1201 a ČSN 73 1203 prokázalo, že dílce vyhovují z hlediska mezního stavu únosnosti.
  • c) Posouzení styku „stěna – strop – stěna“ podle ČSN 73 1211 prokázalo, že styk vyhovuje z hlediska mezního stavu únosnosti.
  • d) Posouzení únosnosti ve smyku svislého styku stěnových dílců převázaného stropními dílci a věncovou zálivkou vyztuženou Ø 10 mm prokázalo, že tento styk vyhovuje z hlediska mezního stavu únosnosti.
  • Posouzení únosnosti ve smyku svislého styku stěnových dílců pouze převázaného stropními dílci, popř. bez převázání, prokázalo, že únosnost těchto styků nevyhovuje z hlediska mezního stavu únosnosti.
  • e) Numerická analýza rozdílné teploty obvodových konstrukcí prokázala, že uvedený účinek je s vysokou pravděpodobností příčinou poruch styků dílců (výskyt trhlin ve stycích realizovaných objektů).
  • f) V případě sedmipodlažních bytových domů v důsledku malých rezerv v únosnosti stěnových dílců (způsobené absencí příčné výztuže v patě a zhlaví stěnových panelů) a svislých styků stěnových dílců (nevyhovující řešení styků) mohou účinky vynuceného přetvoření – rozdílná tuhost základového podloží, změny teploty a vlhkosti – způsobit překročení mezních únosností stěnových dílců a styků a následný vznik mechanických poruch těchto konstrukcí (trhliny, drcení zhlaví a pat dílců apod.) a celkové snížení statické bezpečnosti nosné konstrukce.
  • V těchto případech lze předpokládat nesplnění požadavků mechanické odolnosti a stability.

1.8.3 Závěry k výsledkům posouzení statické bezpečnosti panelových domů G 40 a G 57

  • Provedená statická analýza nosné konstrukce vybraného reprezentanta pětipodlažního bytového domu panelové soustavy G 40 prokázala pro případ uvažovaných materiálových a rozměrových charakteristik, že nosná konstrukce, s výjimkou některých svislých styků (bez vyztužené věncové zálivky, popř. i bez převázání stropními dílci), vyhovuje požadavkům mezního stavu únosnosti a mezního stavu použitelnosti podle současně platných předpisů. Svislé styky stěnových dílců s nevyhovující únosností ve smyku mohou mít závažný vliv na prostorovou tuhost nosné konstrukce. Proto v případech výskytu výrazných trhlin v těchto stycích je nutné prokázat statickou bezpečnost nosného systému s uvážením snížené tuhosti těchto styků.
  • Provedená statická analýza nosné konstrukce vybraného reprezentanta čtyřpodlažního a sedmipodlažního bytového domu panelové soustavy G 57 prokázala pro případ uvažovaných materiálových a rozměrových charakteristik, že nosná konstrukce s výjimkou některých stropních dílců (zatížených bytovým jádrem – viz kap 1.8.2.3) a s výjimkou některých svislých styků (bez vyztužené věncové zálivky, popř. i bez převázání stropními dílci), vyhovuje požadavkům mezního stavu únosnosti a mezního stavu použitelnosti podle současně platných předpisů. Svislé styky stěnových dílců s nevyhovující únosností ve smyku mohou mít závažný vliv na prostorovou tuhost nosné konstrukce. Proto v případech výskytu výrazných trhlin v těchto stycích je nutné prokázat statickou bezpečnost nosného systému s uvážením snížené tuhosti těchto styků.
  • Posouzení statické bezpečnosti konkrétních bytových domů realizovaných panelovou soustavou G 40, popř. G 57 vyžaduje provedení podrobného průzkumu a zhodnocení stavebně technického stavu, zahrnujícího uspořádání nosné konstrukce, rozměry, dimenze, kvalitu materiálů, kvalitu a množství vyztužení dílců a styků a zejména zhodnocení poruch a vad dílců a styků.
  • V případě absence věncové a zálivkové výztuže nesplňuje nosný systém požadavky statické bezpečnosti vzhledem k účinkům mimořádných zatížení havarijního rázu. Proto je nutné provést dodatečné sepnutí nosných stěn bytových domů panelové soustavy G 40 a G 57 nejméně v každém druhém podlaží. Touto úpravou docílíme současně zvýšení únosnosti svislých styků ve smyku.
  • V případě provádění stavebních úprav, popř. zásahů do nosné konstrukce bytových domů panelové soustavy G 40 a G 57, kdy v jejich důsledku může dojít ke zvýšení tlakových normálových napětí ve stěnách a vodorovných stycích, je nutné provést sanaci nosné konstrukce.
  • Pokud nebude provedeno dodatečné sepnutí nosných stěn domů panelové soustavy G 40 a G 57, u nichž nebyla prokázána věncová a zálivková výztuž, je nutné z hlediska statické bezpečnosti uživatelů provést náhradu plynových spotřebičů za elektrické.
  • Náhrada stávajících bytových jader v bytových domech panelové soustavy G 40 a G 57 zděnými bytovými jádry, popř. záměr provést střešní nástavbu, vyžaduje vzhledem k malým rezervám v únosnosti konstrukce podrobné statické posouzení dílců a styků. Podobně je třeba postupovat v případě záměru stavebních úprav, v jejichž důsledku může dojít ke zvýšení namáhání nosných dílců a jejich styků.


2 STAVEBNÍ TEPELNÁ TECHNIKA A ÚSPORY ENERGIE

2.1 STAVEBNÍ SOUSTAVA G 40

2.1.1 Skladby obvodových a vnitřních konstrukcí

Stručná charakteristika

Typ G 40 je celopanelový pětipodlažní dům. Suterén je betonový monolitický. Nosným svislým prvkem je celostěnový panel. Po obvodě budovy jsou mezi příčné nosné panely kladeny panely obvodové, které mají funkci zavětrovací a distanční ve směru podélném.

Podle druhu, účelu a konstrukce jsou dílce u G-domů rozděleny na následující základní konstrukční prvky:

  • a) obvodové stěny,
  • b) vnitřní nosné stěny,
  • c) vnitřní nenosné stěny (příčky),
  • d) stropy – schodiště,
  • e) římsy – atika,
  • f) střešní prvky.

Poznámka:
Podrobný popis vnitřních nosných konstrukcí, příček, stropů, schodišť a římsových a atikových prvků je uveden v kap. 1.1.1 této publikace.

2.1.1.1 Panely vnějších stěn

Stavební soustava G 40 využívala následující typy obvodových stěn:

  • jednovrstvou stěnovou konstrukci;
  • vícevrstvou stěnovou konstrukci.

Pro vnější stěnové konstrukce platil z hlediska stavební tepelné techniky požadavek, aby součinitel prostupu tepla byl nejvýše k < 1,4 W/m2K (tepelný odpor R = 0,546 m2K/W).

Jednovrstvý panel

Byl vyráběn ze struskopemzobetonu. Aby byl panel vyhovující z hlediska tepelné techniky, musely být splněny následující parametry:

  • objemová hmotnost struskopemzobetonu v suchém stavu nejvýše ρs < 1 400 kg/m3;
  • tloušťka panelu d ≥ 25 cm.

Vzhledem ke konečnému rozhodnutí o max. tloušťce, která byla stanovena na d = 240 mm, snížila se max. přípustná objemová hmotnost struskopemzobetonu v suchém stavu na ρ < 1330 kg/m3.

Poznámka:
I když je obvodový panel uváděn jako jednovrstvý, jde ve skutečnosti o třívrstvou konstrukci ve složení uvedeném na obr. 40.

Obr. 40 Skladba „jednovrstvé“ obvodové stěny

Obr. 41 Schéma skladeb používaných jednovrstvých panelů u stavební soustavy G 40

Poznámka:
U uvedených skladeb jednovrstvých obvodových dílců se měnila pouze tloušťka vnitřní vrstvy ze struskopemzobetonu. Tloušťky ostatních vrstev zůstaly zachovány.

Vícevrstvý panel

V průběhu vývoje panelových domů stavební soustavy G 40 z celostěnových panelů bylo navrženo několik dalších typů celostěnových obvodových panelů.

Panel A (obr. 42 vlevo) je pětivrstvý s tepelnou izolací z pazderobetonu, umístěnou mezi dvěma nosnými betonovými oboustranně omítnutými deskami. Byl vyvinut pouze laboratorně. Po jeho zhodnocení z hlediska tepelné techniky a po průkazných statických zkouškách (nevyhověl) bylo od této konstrukce upuštěno a nepoužilo se jí ani v prototypové stavbě.

Panel B (obr. 42 uprostřed) je ze škvárobetonu s tepelně izolační vrstvou ze silikorku, umístěnou na vnitřní straně. Po předchozích laboratorních zkouškách a tepelně technickém zhodnocení se ho použilo v prototypové stavbě v Gottwaldově a později při výstavbě sídliště Praha-Pankrác. Z hlediska tepelné techniky panel vyhovuje. Pro – na tehdejší dobu – velmi dobré tepelně izolační vlastnosti silikorku, zaručoval tepelně technické požadavky tehdy platné normy. Vzhledem k potížím při výrobě panelů byla postupně více realizována varianta C.

Panel C (obr. 42 vpravo) je ze škvárobetonu s tepelně izolující vrstvou z pazderobetonu, umístěnou rovněž na tepelné straně. Po podrobném výzkumu se ho použilo v prototypové stavbě G 55 v Gottwaldově, později při výstavbě sídlišť v Praze a Gottwaldově-Janušticích.

Odběrem vzorků v rodinných domech z pazderobetonové izolace bylo zjištěno, že po devítiletém provozu stavby je hmotnostní vlhkost pazderobetonu v obývacím pokoji na vnitřní straně asi 8 %. U celostěnových panelů se však použilo jiné technologie výroby pazderobetonu. Izolační vrstva se formovala v plastickém stavu. Proto byla po výrobě a tedy i na stavbě po užívaní (panely nebyly skladovány) v obvodových dílcích vysoká vlhkost, která se pro anatomickou stavbu vláken pazdeří velmi obtížně vysušovala.

Konečné složení vícevrstvého panelu, označovaného jako pětivrstvý, je uvedeno na obr. 43

Obr. 42 Schéma skladeb obvodových panelů vícevrstvých G 40

Obr. 43 Složení pětivrstvé obvodové stěny stavební soustavy G 40

Panel byl vyhovující z hlediska tepelné techniky, jestliže byly splněny následující podmínky:

  • objemová hmotnost pazderobetonu v suchém stavu nejvýše ρs < 600 kg/m3;
  • objemová hmotnost škvárobetonu v suchém stavu nejvýše ρs < 1 600 kg/m3.

2.1.1.2 Střešní konstrukce

U prototypu G 40 byla uplatněna dvouplášťová střecha. U dalších objektů se přešlo na jednoplášťovou střechu krytou posypem škváry, škvárobetonem, heraklitem a prostým betonem – viz následující schémata. Pro ploché střechy se požadovala, podle ČSN 73 0540 platné v době realizace, hodnota součinitele prostupu tepla k < 1,16 W/m2K.

Tepelně technické vlastnosti střešních konstrukcí z hlediska prostupu tepla v ustáleném teplotním stavu byly následující:

  • u střechy prototypu G 40:
\begin{gathered}
R=0{,}997\space\text{m}^2\text{K/W}\qquad k=0{,}858\space\text{W/m}^2\text{K}
\end{gathered}
  • u střechy první série G 40 a rohový dům:
\begin{gathered}
R=0{,}912\space\text{m}^2\text{K/W}\qquad k=0{,}926\space\text{W/m}^2\text{K}
\end{gathered}
  • u střechy v upravené sérii G 40:
\begin{gathered}
R=0{,}839\space\text{m}^2\text{K/W}\qquad k=0{,}993\space\text{W/m}^2\text{K}
\end{gathered}

Poznámka:
Z uvedených hodnot je zřejmé, že střešní konstrukce vyhovovaly tehdy platným normovým požadavkům. Podrobnější vyhodnocení tepelně technických vlastností střešních konstrukcí objektů stavební soustavy G 40 je uvedeno v kap. 1.5.

2.1.1.3 Podlahy

Ve všech místnostech mimo WC a koupelny, chodbách a schodišti je navržena podlaha z PVC koberců, lepených na gumovou podložku. Podklad podlahy tvoří podkladní vyrovnávací škvárobetonová mazanina. Olištování podlah po obvodě místností se provede dřevěnou lištou. V koupelnách a WC bude provedena dlažba z keramických dlaždic 10 x 10 cm se soklíkem 15 cm vysokým.

Podlaha v lodžiích je navržena betonová s cementovým potěrem.


2.2 NEJČASTĚJŠÍ PORUCHY STAVEBNÍ SOUSTAVY G 40

Jako podklad pro souhrnnou klasifikaci poruch byly využity výsledky průzkumu domů provedených v Praze (Vokovice, Žižkov, Strašnice, Pankrác, Zahradní Město), Neratovicích, Mělníku, na Kladně, v Olomouci, Brně, Uherském Hradišti a ve Veselí na Moravě.

Z provedených průzkumů byly sumarizovány závěry, týkající se svislého obvodového pláště, lodžií, balkónů, podnoží a střešních nástaveb. Zvlášť byly posouzeny poruchy dodatečných tepelných izolací domů, provedených v 60. a 70. letech v rámci sanací panelové technologie zpravidla v rozsahu štítů a krajních modulů průčelí u štítů.

Obr. 44 Fasáda objektu stavební soustavy G 40

Obr. 45 Obvodový panel s oknem stavební soustavy G 40

Obr. 46 Obvodový panel s oknem stavební soustavy G 40

Poruchy svislého obvodového pláště

Původní objekty s obvodovými plášti z pazderobetonu (případně betonu s jinými organickými příměsemi) vykazují zejména nízké tepelné odpory stěnových konstrukcí. Většina domů postavených do roku 1960 má dnes štíty s dodatečnými tepelnými izolacemi, přetaženými většinou na krajní moduly přilehlé ke štítu.

Obr. 47 Štít objektu G 40 s provedenou dodatečnou tepelnou izolací z plynosilikátových tvarovek

Základním problémem těchto domů je zatékání do prostoru svislých styků, které jsou u starších soustav kryty pilastry. Při provádění sond do styků bylo zjištěno vydatné zatékání, které bezprostředně ohrožuje spojení stropních stěnových dílců, realizované běžně příložkami Ø 10 mm. Zatékání do spár snižuje životnost objektů a spolehlivost konstrukce obvodového pláště, zatékání do interiérů zhoršuje užitné vlastnosti domů. U obvodových plášťů z pazderobetonu dochází k zatékání i v ploše dílců.

Obr. 48 Průčelí objektu G 40 s výraznými pilastry

Další typy poruch jsou shodné jako u typu G 57.


2.3 STAVEBNÍ SOUSTAVA G 57

Obr. 49 Stavební soustava G 57

Stručná charakteristika

Typ G 57 je celopanelový dům, podsklepený. Hlavní nosnou funkci přejímají střední nosné panely příčně probíhající podlažím v osové vzdálenosti 3,60 m. Na šířku 11,20 m jsou rozděleny podle dispozice a podle předepsané technologie výroby prvků na dva nebo tři, popř. i čtyři prvky v příčném řezu.

Konstrukční výška 2,85 m, světlá výška 2,67 m. Bytové jádro B 2, větrané spižní skříně v předsíních.

Základní typy konstrukcí stavební soustavy G 57:

  • a) obvodové stěny,
  • b) vnitřní nosné stěny,
  • c) vnitřní nenosné stěny (příčky),
  • d) stropy – schodiště,
  • e) římsy – atika,
  • f) střešní prvky.

Z uvedeného přehledu základních typů konstrukcí stavební soustavy G 57 je zřejmé, že jsou shodné se stavební soustavou G 40. Jde zejména o stěnové obvodové pláště z lehkých betonů, kromě stěnového panelu používaného pouze u severočeské varianty G 57, která byla prováděna ve složení (průčelí i štíty):

vnitřní železobeton 130 mm
parotěsná vrstva 0,1 mm
tepelná izolace (skelná vata, mofoterm) 60 mm
vnější železobeton 50 mm

Podlahové podklady bez mokrých procesů

Při výstavbě bytů se u stavební soustavy G 57 postupně přešlo na podlahové podklady bez betonových mazanin (mokrého procesu), užívaných v tradičních plovoucích podlahách. Při tomto způsobu dřívější betonovou mazaninu nahradily průmyslově vyrobené desky z pilinobetonu, křemeliny (Calofrig), konopného pazdeří (Zvukolit nebo Konolit) nebo jiných odpadových surovin. Velikost desek je od 50 x 100 cm do 125 x 180 cm a tloušťka 3,5 až 5 cm.

Při alternativě a) byla použita pro nášlapnou vrstvu vlysů v tloušťce 16 až 22 mm, kladených na nepískovanou lepenku nebo asfaltovou plsť, přibíjených k podkladním deskám drátěnkami 25 x 50 mm. Podkladní desky z křemeliny Calofrig, tlusté 4 cm, velikosti 28 x 108 cm se kladly na zvukovou izolační vrstvu 1 cm tlustou, podsypanou tenkou vrstvou jemného písku tak, že celková tloušťka konstrukce byla 80 mm.

Alternativa c) je obdobná s tím rozdílem, že jako podkladu pod vlysy se použily pilinobetonové desky 50 x 100 cm velké a 4,5 cm tlusté. Jako zvukoizolační podložka sloužil dvojnásobný Jihotex, překrytý lepenkou.

Alternativa b) má vlysy lepené asfaltovým tmelem na konopnopazdeřové desky Zvukolit velikosti 125 na 180 cm, 3,5 cm tlusté. Desky se kladly na 2 cm tlustou vrstvu elektrárenského popílku nebo jemného písku. V tomto případě bylo třeba spáry v panelovém stropě překrýt lepenkovými pásky šířky 15 až 20 cm. Ve všech třech případech byly spáry mezi deskami zaplněny cementovou maltou.

Zatímco příkladů a), b) a c) se v malých obměnách používalo v různých krajích (Jihočeském, Západočeském a na Slovensku), byla poslední varianta d) čistě pražskou záležitostí. Měla nášlapnou vrstvu z mozaikových desek Arbor rozměrů 48 x 48 x 1,8 cm.

Mozaikové lamely mají tloušťku 9 mm a jsou nalepeny na fentexové podložce (složené z kordového vlákna, získaného ze starých pneumatik s přidáním asi 40 % hoblin a pojené Umacolem C nebo B). Desky Arbor se kladly na slévárenský písek nebo popílek, překrytý asfaltovou plstí. Před rozprostřením písku nebo popílku bylo nutno utěsnit všechny prostupy ve stropech. Spáry mezi panely, i když jsou dobře zality maltou, se překrývaly lepenkovými pásky 15 až 20 cm širokými.

Okna a okenní panely v G-domech

V G 40, G 55 a G 57 se používala okna dřevěná zdvojená s kovovou zárubní. Naměřená hodnota součinitele prostupu tepla uvedeného okna k = 3,14 W/m2K.

Těsnění svislých a vodorovných spár bylo prováděno cementovou maltou. Později se pro těsnění používal tmel olejový panelový pružný TPP. Podklad pod tmelovou vrstvou tvořily provazce ze skleněných vláken. V některých případech byly použity také asfaltové suspenze SA-4, SA-10, ASH a Antivibral TH 1.

Okenní panely

Vývoj okenních panelů, které u nás byly již ve větším měřítku uplatněny, probíhal ve dvou hlavních směrech: byly to jednak těžké okenní panely ze struskobetonu, jednak lehké okenní panely z ocelové kostry, do níž byla vmontována parapetní výplň a otvíraná zdvojená okna.

Obr. 50 Řez objektem stavební soustavy G 57

Obr. 51 Pohled na fasádu objektu stavební soustavy G 57

Ocelový rám v okenním otvoru tohoto panelu původně nahrazoval dřevěný osazovací rám i okenní rám a současně sloužil jako forma při výrobě panelu. Ocelový rám vytvářel tepelný most, který zvyšoval tepelné ztráty okenního otvoru a za nepříznivých podmínek se v zimě pokrýval povrchovou kondenzací. Tyto nevýhody, zvyšované těžkostmi při zajišťování výroby ocelových okenních rámů, si vynutily návrat k tradičním okenním konstrukcím s osazovacím rámem dřevěným, výjimečně i kovovým.

Vzniku trhlin, k němuž by mohlo dojít v důsledku objemových změn dřeva, se předcházelo tím, že se svislé a horní vodorovné vlysy okenních rámů připevnily vruty, šroubovanými z venkovní plochy ocelové kostry. Venkovní deska parapetní výplně byla do tmelového lože přitlačována objemově stálou hřebenovou konstrukcí, připevněnou k úhelníkům ocelové kostry.

Výplň parapetu na vnější straně je z azbestocementové desky 8 mm tlusté, na vnitřní straně z dřevotřískové desky v tloušťce minimálně 16 mm. Dutina mezi oběma deskami je vyplněna dvěma rohožemi ze skelné nebo čedičové vlny, našité na bitumenovém papíře. Rohože jsou přilepeny na vnitřní plochy obou desek a mimoto jsou drženy lištou v horní čtvrtině výšky dřevotřískové desky. Do ní se jsou šroubovány vruty, nesoucí konzoly pro topná tělesa.

Difuzi vodních par z místnosti do dutin okenního panelu se zabraňuje v parapetní části tím, že všechny spáry mezi ocelovou kostrou a vnitřním krytem jsou vyplněny tmelem. Dřevotřísková deska je na hranách a na ploše obrácené do dutiny chráněna proti účinkům vodní páry i vody nepropustným nátěrem. Mezery mezi okenními rámy a ocelovou kostrou jsou utěsněny gumovými hadičkami.

Tepelné mosty na okenním panelu byly vylučovány tím, že všechny vruty šroubované z místnosti se nešroubují přímo do ocelové kostry. Ocelová kostra je chráněna antikorozním filmem, nanášeným zpravidla máčením a emailovým nátěrem ploch vystavených povětrnosti. Okna chrání obvyklý nátěr a zevnitř viditelné plochy okenních panelů jsou opatřeny nátěrem PVAc v požadované barvě. Lišty kryjící spáry mezi dvěma různými materiály jsou zpravidla modřínové, přírodně lakované. Podokenní parapetní deska je z eloxovaného hliníku.

Prostup tepla okenním panelem v jeho okenní části je týž, jako u okenních otvorů v tradičních stavbách.

Střechy v G-domech, vady a vývoj

Řešení střech v G 40 bylo zdrojem častých závad. Pro většinu staveb se používalo mokré škváry, neboť její vysoušení by bylo značně nákladné, takže po vybetonování krycích vrstev a položení lepenkové izolace byla veškerá vlhkost v konstrukci uzavřena a postupem času způsobovala jak deformace lepenkové krytiny, tak pronikala i směrem dolů a objevovala se ve větších či menších hnědavých skvrnách na podhledech stropů.

Snaha po odvedení vlhkosti z těchto mokrých vrstev vedla k vytváření příčných odvětrávacích kanálků, a to buď použitím drenážních trubek, nebo děrovaných cihel. Kanály byly vyústěny v římsových tvárnicích a kryty drátěnou síťkou. Tímto nouzovým řešením se ovšem nedosáhlo pronikavějších úspěchů a byla navržena další zjednodušená úprava. Její řešení spočívalo v použití dvojnásobné izolační vrstvy heraklitu s lepenkovou izolací, škvárobetonovou vrstvou s potěrem a lepenkovou krytinou při minimálním spádu 1,5 %. Tímto řešením byly vyloučeny tlusté škvárové vrstvy, které bývaly zásobníky vlhkosti, a obsah uzavírané vlhkosti byl tak snížen na minimum.

Při řešení série panelových domů G 57 byly všechny dosavadní zkušenosti s prováděním rovných střech zváženy; se zřetelem k řadě průběžných závad, vznikajících používáním mokrých procesů, i k plynulému sledu dokončovacích prací, přikročilo se opět k používání dvojitého stropu. Spádové nosníky byly vyloučeny a jednotlivé střešní desky jsou ukládány jednak na římsy, jednak na žlabový dílec a podélný železobetonový trám. Spádování střešních desek je vyšší než u předcházejících alternativ (asi 4 až 6 %), což je dáno výškou římsového dílce. Izolační hmoty kladené na stropnice jsou stejné jako u jednoplášťových střech.

Další etapou vývoje plochých střešních konstrukcí byly bezespádové střechy. Princip konstrukce spočívá v tom, že všechny izolační vrstvy, tj. heraklit, lepenková izolace, struskopemzobetonové desky i vyrovnávací potěr se pokládají do úplné roviny, bez jakéhokoliv spádování k odpadnímu potrubí. Zkušenosti z používání rovných střech totiž ukázaly, že tam, kde spády nejsou dobře provedeny, přesto stojí voda. Dalším důvodem, který vedl k provedení rovné krytiny, bylo i to, že asfaltové nátěry na šikmých plochách postupně stékají, obnažují lepenkové pásy a dochází k jejich rychlejšímu opotřebení. U vodorovné konstrukce se počítalo s tím, že asfaltová zálivka a nátěry i při vysokých teplotách nemohou nikam stékat a stejnoměrně se tak rozlijí po celé ploše.

Protože výsledky dosažené na třech domech typu G 58 ukázaly výhodnost této konstrukce, bylo této úpravy použito i na posledním typu panelové stavby – G 59. V tomto posledním případě je vytvořena skutečně tzv. „vanová“ střecha, neboť zde bylo upuštěno i od dosavadních nákladných římsových tvárnic, lehké obvodové panely 10 cm tlusté byly protaženy asi 30 cm nad rovinu střechy a střešní krytina i oplechování (přecházející přes obvodové panely) vytvářejí ze střechy velikou vanu. Tloušťka celé střešní konstrukce je minimální, což je dáno použitím desek z pěnového skla. Při řešení těchto „vanových“ střech je třeba zajistit dobrou tepelnou ochranu a kvalitní izolaci proti vodě. Při rovných střechách je kladen požadavek, aby tepelná ochrana byla aspoň dvojnásobně vyšší než u obvodového zdiva. Nejčastěji používaný heraklit byl často nahrazován deskami kůrovými, tuvoritovými, pěnovým sklem, pěnovým polystyrénem, plotnami z pěnobetonu, keramzitbetonu, silikorku, rašeliny, křemeliny, pilin, krezolitu apod.

Lepenkové krytiny u střech se spády byly tvořeny ze dvou i tří vrstev izolačních pásů. Ze zkušeností z realizace vyplývá, že u samotných lepenkových krytin s příslušnými asfaltovými nátěry dochází časem i při kladení na prefabrikované železobetonové střešní desky k místnímu odlupování a k zvlnění, přičemž lepenkové pásy v uvedených místech rychleji zvětrávají, snadno se poškozují a bývají zdrojem zatékání do konstrukce. Je to způsobováno jak vlhkostí podkladu, tak i tepelnými změnami, způsobujícími pohyb střešní konstrukce, a také volbou lepenkové krytiny. Ukázalo se, že u poslední lepenkové vrstvy R 500/H-Ruberoid, má-li se odstranit tvoření puchýřů, bylo by třeba nechat Ruberoid před nalepením asi 1 týden v rozvinuté poloze. Po těchto poznatcích bylo přikročeno u používaných typů G 57 k následující úpravě: R 500/Ruberoid byl nahrazen lepenkou T 500/H Tarit s krycím asfaltovým nátěrem. Dalšího kvalitativního zlepšení se dosáhlo přidáním mezivrstvy mezi A 500/H a Taritem, a to vložením neasfaltované skleněné tkaniny, nalepené do asfaltových nátěrů.

Pro vanové střechy bylo použito na základní lepenku A 500/H dvojnásobné krytiny AST – asfaltovaná skleněná tkanina. Po zkušenostech z G 58 byl u G 59 přidán pouze po obvodu pás sklobitu.

Praktické prověřování stavu vlhkosti v uzavřených nevětraných střešních konstrukcích ukázalo, že uzavřená vlhkost, a to i u tzv. suchých izolačních desek (heraklit), je obzvlášť při stavbě v nepříznivém počasí velmi velká. Zjištěná vlhkost v jednotlivých vrstvách dosahuje v některých případech až 130 % (G 57 Holešov). Desky v těchto případech byly zcela promočeny (ležely ve vodě). U takových mokrých konstrukcí proniká pak vlhkost spárami nebo trhlinami do podhledu.

Nejčastější poruchy vyskytující se u stavební soustavy G 57

Na rozdíl od pazderobetonových obvodových dílců se u celostěnových sendvičových dílců s tepelnou izolací z pěnového polystyrénu ve větší míře vyskytují trhliny v povrchu dílců, které souvisejí především s polohou probetonovaných žeber, spojujících vnější a vnitřní betonovou vrstvu. Objemové změny betonu způsobují rovněž výrazné, paprskovitě uspořádané trhliny mezi okenním otvorem a obvodem celostěnového panelu. Jednovrstvé dílce z lehkého betonu vykazují v ploše především poruchy ve formě trhlin, vyznačují se nízkým tepelným odporem a zatékáním v ploše dílce. Trhliny jsou převážně kolmé k okenním otvorům nebo k okrajům panelů.

V povrchu dílců, zejména atikových, se pravidelně objevují rezavé stopy, které svědčí o korozi ocelové výztuže, nedostatečně kryté betonem. U konkrétních objektů se projevuje i vysouvání nedostatečně kotvených atik a říms směrem ven z objektu. Společnou vadou „G“ domů je zatékání okny a spárami do prostoru styků mezi dílci obvodového pláště. Zatékání ohrožuje především kotevní a spojovací výztuž mezi dílci, v konkrétních pozorovaných případech proniká srážková voda i do interiéru.

Styky obvodových dílců stavební soustavy G 57 neumožňují sanaci zatékání dodatečným zatmelením, protože styky nemají potřebnou profilaci, ani prostor pro vkládání kruhových profilů jako zadní výplně spár. Šířka viditelných spár přitom neodpovídá realizovaným dilatačním pohybům a přetvárným schopnostem běžných fasádních spárových tmelů.

Původní povrchové úpravy byly postupně smyty, nebo se sloupaly v důsledku použití nevhodných materiálů. Některé objekty byly sanovány vzhledem k zatékání v ploše dílců a styky asfaltovými nátěry, vyztuženými jutou. Tyto nátěry mají vysoký difuzní odpor, takže se vlivem vlhkosti, která se dostává za poškozené nátěry, odlupují. Nejčastěji se olupování povrchových úprav projevuje na dodatečných tepelných obezdívkách plynosilikátovými tvárnicemi či deskami provedených na štítech a částech průčelí.

Poruchy střešních nástaveb

Obvodové dílce nástaveb vykazují zpravidla stejné poruchy jako obvodové dílce běžných podlaží:

  • a) zatékání okny, dveřmi, spárami mezi dílci a v ploše dílců,
  • b) trhliny v povrchu dílců, orientovanými převážně kolmo k okrajům a k okenním otvorům,
  • c) zvětralé nebo olupující se povrchové úpravy.

Další poruchy mají příčinu v nevhodně řešených a provedených detailech ukončení hydroizolační vrstvy u nástaveb, nebo souvisejí s havarijním stavem střechy nástavby. U konkrétních objektů bylo zjištěno vysunutí atik směrem ven z objektu, které se však při podrobném průzkumu neukázalo jako staticky významné.

Poruchy dodatečných zateplení štítů

Nízký tepelný odpor především u starších variant obvodových plášťů G – domů byl hodnocen jako vada domů již na počátku jejich užívání a vedl ke vzniku plísní v interiérech bytů, zejména bytů u štítů a pod střešní konstrukcí. Proto byla naprostá většina domů stavebních soustav G – domů dodatečně tepelně izolována. Dodatečné tepelné izolace byly v průběhu 60. a 70. let provedeny převážně přizdívkou z plynosilikátových tvárnic o tl. 100 mm ke štítům a částem podélných fasádních stěn. Provedení přizdívky bylo logicky navrženo u domů G 40, kde přizdívka byla osazena na vystupující sokl a kde jsou přizdívky kotveny mezi pilastry a shora chráněny římsou. U domů postavených v pozdějších variantách bylo třeba řešit založení obezdívky, případně řešit její ochranu na vrcholu, pokud objekt neměl římsu vystupující dostatečně přes obrys obvodových zdí.

Při hodnocení vybraných objektů bylo zjištěno, že obklady plynosilikátovými tvárnicemi nevykazují závažné hromadné poruchy. Pouze v některých případech bylo zjištěno odpadávání jednotlivých tvárnic v důsledku koroze přistřelovacích hřebů, či v důsledku odpadávání celého souvrství povrchových úprav, které je možné pozorovat na jednotlivých objektech.

Protože provedení tepelně izolačního obkladu z plynosilikátu v tl. 100 mm nevyhovuje současným požadavkům na snížení spotřeby energie na vytápění objektů, přistupuje řada majitelů objektů k provedení dodatečných tepelných izolací kontaktními systémy s kotvením pomocí talířových hmoždinek do podkladu. Provedení tohoto systému zateplení objektů na plynosilikátový podklad je značně obtížné – kotvení je třeba provést až do betonové vrstvy, neboť vrstva plynosilikátu není dostatečně únosná.


2.4 STAVEBNÍ SOUSTAVY G 58, G 59 A G 57 – KRAJSKÉ VARIANTY A GOS 64 A GOS 66

2.4.1 Stavební soustava G 58

Prototyp byl dokončen v r. 1958. Jeho charakteristickým rysem byla smíšená konstrukce, značně odlišná od typické panelové stavby, a to:

  • a) Ocelovým sloupem, který nahrazuje příčnou stěnu uprostřed bytu je zakončen ocelovou hlavicí, na níž jsou uloženy rohy betonových stropnic.
  • b) Okenním panelem jako lehkým prefabrikovaným dílcem, který měl být průmyslově vyráběn jako kompletizovaný prvek jiným rezortem.
  • c) Montáží lehkých přemístitelných příček mezi pokoji, které se osazovaly na již hotovou podlahu.
  • d) Použitím bytového jádra, jež sdružuje zařízení kuchyně, lázně a WC kolem instalační šachty.

Dispoziční skladba má modulovou síť VM1 = 360 cm a VM2 = 420 cm. Všechny místnosti, kromě předsíně, jsou přímo osvětleny a větrány. V podstatě je budova dvoutraktová, s hloubkou traktů 407,5 cm. Základem konstrukce jsou příčné nosné stěny, proložené v rozmezí dvou bytů, doplněné ve střední části ocelovým sloupem s úložnou hlavicí. Toto řešení umožnilo mimořádnou variabilitu v uspořádání jednotlivých místností. Se zřetelem k tomu byly zvoleny příčky lehké, montovatelné a přemístitelné, které lze pokládat za vnitřní zařízení a kterých se dá využít podle přání nájemníka.

Pevným dispozičním článkem zůstává tzv. bytové jádro, které sdružuje kuchyni, lázeň a WC kolem excentricky umístěné instalační šachty, v níž jsou soustředěny všechny odpady i přívody všech instalací. Skládá se ze tří domů, 1 koncového, 1 řadového a 1 nárožního, které mají ve skladbě jen nepatrné odchylky. To má pro nejmenší druhovost prvků veliký význam, a to jak po stránce technické, tak i ekonomické.

Celá budova je podsklepena. V podzemí je 30 sklepních boxů, prádelny, žehlírny, sušárny a úschova kočárků. Podzemí je rovněž montované. Dispozice typu a jeho konstrukce dovoluje libovolnou urbanistickou skladbu a orientaci. V bloku je 30 bytů, z toho 25 dvou a půl pokojových a 5 jeden a půl pokojových. U všech bytů je jednotná sestava předsíně, kuchyně a příslušenství. Plocha komunikace je minimální.

Základním opěrným elementem celého konstrukčního systému G 58 je schodišťová šachta. Na ní jsou plně uloženy stropní deskové panely, spočívající částečně na meziokenním pilíři a ve střední části na ocelové hlavici podpěrného sloupu. Vodorovným silám odolává hlavně schodišťová šachta, jejíž krabicová konstrukce tvoří dokonale tuhý celek. Stropní panely jsou na rozích spojeny jednak mezi sebou, jednak s panely obvodovými, s vnitřními nosnými stěnami i se sloupem, takže stropní deska tvoří tuhý celek, ztužený maltovými zálivkami. Spoje jsou vesměs svařované.

Vnější panely jsou třívrstvé, 25 cm tlusté. Jádro panelů je ze struskopemzového betonu s největší objemovou váhou 1 450 kg/m3 a průměrnou nosností v tlaku 80 kg/cm2. Vnější omítka je 2 cm a vnitřní 1 cm tlustá. Panely jsou vyztuženy dvěma sítěmi svařovaného pletiva 100 / 100 / 2,5 mm a mají závěsná oka Ø 14 mm. Panely meziokenní jsou v podstatě stejné. Po stranách mají na vnitřním líci drážku pro stoupací a zpětné vedení ústředního topení.

Vnitřní nosné panely jsou tlusté 20 cm a mají obdobnou konstrukci. Jádro je ze struskopemzového betonu objemové váhy 1 650 kg/m3 s průměrnou pevností v tlaku 120 kg/cm2. Výztuž je obdobná. Podpěrný sloup s hlavicí nese čtyři stropní panely. Je z bezešvé ocelové trouby 159 mm. Stěny jsou 6 mm tlusté. Sloup se napojuje svarem v každém patře v úrovni horní hrany stropního panelu. Po osazení se sloup vyplní betonem.

Stropní panely jsou železobetonové tloušťky 18 cm, s omítnutým spodním lícem. Panely jsou rovněž ze struskopemzového betonu s objemovou hmotností 1 850 kg/m3. Schodišťové panely jsou železobetonové. Schodiště se skládá z ramen, podestových nosníků a podestových desek. Stupnice a podstupnice jsou z červeného cementového potěru. Obvodové okenní panely mají smíšenou konstrukci. Rám je ocelový, lisovaný z plechu tloušťky 3 mm. Vlastní okno má dvojitý rám s křídlem dvojitě zaskleným. Parapet a záklenek je vyplněn tepelně izolační deskou z PVC proti prosakování vlhkosti. Lehké příčky mají rámečkovou konstrukci vyplněnou izolačními deskami. Povrch je z lignátových desek. Styky jsou na pérovou drážku. Snadno se montují i demontují, staví se po položení podlah. Styky se kryjí lištami z PVC.

Bytové jádro tvoří komplexní celek a montuje se na stavbě. Skládá se z instalační šachty, z rozdělovacích příček, ze zařizovacích předmětů, lázně a WC a z kuchyňského nábytku a zařizovacích předmětů kuchyně.

Panely se spojují vzájemným svařováním spojovacích ocelových ok. Oka jsou umístěna v horní části vertikálních drážek styčných ploch panelů. Dva sousední panely se vyplní zálivkou z cementové malty M 200, do které se u vnějších panelů přidává vodotěsná přísada.

2.4.2 Stavební soustava G 59

Dispozičně jde o třítrakt s poměrně malým rozponem 338 cm. Blok má tři domy, dva nárožní a jeden řadový. Nárožní domy mají dva větší byty na schodiště v patře, řadový dům má tři byty dvoupokojové na schodiště v patře. Předností tohoto dispozičního řešení je přímé osvětlení a větrání lázní i komor a značná variabilita dispozice podobně jako u typu G 58.

Sleduje základní myšlenky jako typ G 58. Jde o konstrukci smíšenou, odlišnou od typické panelové zástavby. Dispoziční skladba je odlišná od typu G 58 a má modulovou síť VM1 = 338 cm v obou směrech. Jen schodišťová část je o něco širší, a to 346 cm. Základním opěrným elementem celého konstrukčního systému nárožních domů G 59 jsou schodišťové šachty. Nároží domů jsou ztužena dvěma pásy kolmo na sebe postavených panelů. Střední sekce je vyztužena rovněž schodišťovou šachtou, rozšířenou po obvodě třetího bytu. Využije se tak účelně nosných panelů jako dělicích bytových stěn. V příčném směru ztužují blok též dvě dělicí stěny z nosných panelů mezi domy. Všechny ostatní vnější stěny jsou výplňové a vnitřní jen lehké dělicí stěny. Pevným dispozičním článkem zůstává bytové jádro, které sdružuje kuchyni, lázeň a WC kolem excentricky umístěné instalační šachty.

Podstatně se typ G 59 liší od typů G 58 tím, že se čtvercové stropní panely podporují ocelovými sloupy nejen uvnitř dispozice, ale i na průčelí. Průčelní sloupy jsou kryty plechovými maskami.

V pražské alternativě byl výzkumně řešen typ dvoutraktový o hloubce 2 čtverců 660 cm a třítraktový o hloubce 3 čtverců 990 cm. Konstrukční systém je řešen v pražské alternativě jako smíšený, část konstrukcí je prováděna tradičním způsobem, ostatní jsou montované. Tradičně jsou provedeny zdi štítové a zdivo schodišťové šachty, které jsou navrženy z cihelného zdiva z CDm (cihly děrované metrického formátu), stropní konstrukce je vytvořena monolitickou železobetonovou deskou 12 cm tlustou. Ostatní svislou nosnou konstrukci tvoří prefabrikované ocelové sloupy, opatřené úložnými ocelovými hlavicemi na způsob hřibového stropu.

Obr. 52 Typické podlaží objektu stavební soustavy G 58

Obr. 53 Příčný řez objektem stavební soustavy G 58

Obr. 54 Detaily osazení oken stavební soustavy G 58

Vodorovným silám vzdoruje jednak schodišťová šachta, která svou krabicovou konstrukcí vytváří tuhý celek, jednak štítové zdi, které ve spojení se stropní deskou doplňují dokonalou prostorovou tuhost této smíšené konstrukce.

Zbývající konstrukce jsou prefabrikované, a to obvodové okenní panely, lehké montovatelné příčky, bytové instalační jádro, teplovzdušný agregát, podlahové parketové tabule, elektrorozvody, schodišťová ramena. Protože stavba byla navržena bez podzemního podlaží, tvoří vlastní spodní stavbu základy, tvořené betonovými patkami pod ocelovými sloupy a betonovými pasy pod cihlovými zdmi. Mezi základy je navržen průchozí montážní kanál, ve kterém jsou situovány vodorovné rozvody teplé a studené vody, odpady, rozvod páry a kondenzátu. Protože návrh záměrně neuvažuje podzemní podlaží, jsou v přízemí umístěny kočárkárny, společné skladovací prostory, boxy pro každý byt, nahrazující sklípky, a byty pro zaměstnance domovní správy.

Konstruktivní výška podlaží byla zvolena 270 cm. Z toho 12 cm tvoří monolitická železobetonová stropní deska a 3 cm podlahová konstrukce. Zbývá tedy na světlou výšku obytných místností 255 cm.

Obě průčelí jsou vytvořena z montovaných okenních panelů zavěšených před konstrukcí, jejichž nosnou konstrukci tvoří svařovaný ocelový rám, svisle vyztužený 2 ocelovými úhelníky. Vodorovné vyztužení je nahrazeno dřevěným okenním rámem, přišroubovaným na svislé ocelové profily. Parapet a záklenek tvoří z vnější strany 4 mm tlusté sklo s drátěnou vložkou, opatřené na vnitřní straně barevným nátěrem, pak 2 vrstvy skelné izolační rohože a vnitřní líc lisované desky buď dřevovláknité, nebo z pazdeří či podobného materiálu. Celková tloušťka okenního panelu je 9 cm. Okenní křídla mají buď dvojité zasklení, nebo jsou opatřena dvojsklem. Vstupní panely v přízemí jsou řešeny obdobným způsobem. Tyto panely jsou speciálními úhelníky přivařeny k nosným obvodovým sloupům.

Konstrukce příček je navržena buď z rámu vyrobeného z izoplastu, nebo podobné hmoty, obklíčeného z obou stran deskami lisovanými z jednoletých dřevin, nebo jsou příčky navrženy z nových lehkých hmot jako plné jednovrstvé. Příčky, které jsou vyrobeny z rámu, mají prostor mezi naklíženými deskami vyplněn zvukově izolujícími rohožemi. Ke stropu a stěnám jsou příčky přichyceny lištami buď kovovými, nebo z umělých hmot. Navržené montované lehké přemístitelné příčky umožňují bytový prostor libovolně členit, takže uživatel bytu bude moci měnit dispoziční sestavu podle vlastních přání a představ.

Schodišťová ramena jsou z ohýbaných ocelových plechů vzájemně svařených, schodnice z plechu 3 mm tlustého a stupně 2 mm tlustého. Povrch je opatřen postřikem PVC, nášlapná vrstva stupňů je pokryta podlahovinou z PVC.

Všechny byty jsou vybaveny montovaným bytovým jádrem. Na rozdíl od ostatních bytových jader je ventilační šachta využita pro svislé rozvody páry a kondenzátu teplovzdušného agregátu.

Z těchto důvodů je v dispozičním řešení umístěno bytové jádro do zadního průčelí a je větráno přímo. Teplovzdušný agregát je umístěn v mezistropu bytového jádra; jeho funkce spočívá v tom, že vzduch z prostoru předsíně je přes filtr ze silonového pletiva nasáván odstředivým ventilátorem a profukován přes topný registr a anemostaty do vytápěných místností. Do sací komory před ventilátorem je zaústěno i potrubí pro přívod čerstvého vzduchu, vedené pod stropem v kuchyni a vyústěné do fasády.

Podlahy v příslušenství jsou z PVC. V obytných místnostech jsou položeny parketové tabule s izolační vrstvou rozdrcené kůry.

2.4.3 Varianta G 57 v krajích

V Severočeském kraji byla vypracována další materiálová varianta panelového domu typu G 57. Zpracování bylo vynuceno několika variantami typu G 57 (4, 5, 7 podlažními objekty), které prodělaly svůj vývoj zvláště pro využití k vyšší zástavbě. Počet druhů panelů neustále vzrůstal, a proto bylo nutno z hlediska typizace a unifikace panelů, jakož i pro materiálové změny zpracovat oblastní materiálovou variantu s promítnutím nových způsobů dokončovacích prací.

Obr. 55 Typické podlaží panelového domu G 59

Obr. 56 Řez schodištěm panelového domu G 59

Řez střešní konstrukcí v G 58

Obr. 57 Skladby střešních konstrukcí panelových domů G 59

V Severočeském kraji se stavěly panelové domy G 57 v technologii škvárobetonu, s tepelnou izolací obvodových panelů z pazderobetonu. Pro výrobu panelů byla nejprve používána kvalitní škvára z Ervěnic, která však byla brzy vyčerpána. V důsledku toho měly v pozdější době panely vyšší objemovou hmotnost, což mělo nepříznivý vliv nejprve na nosnost jeřábu a hlavně na tepelně technické vlastnosti panelů i na spotřebu cementu. U prvků betonových se vyskytuje různá kvalita betonu (B 170, B 250).

Při zpracování materiálové varianty u objektů G 57 byly provedeny:

  • a) Změny v architektonické koncepci a dokončovacích pracích.
  • aa) Nosné zdi zúženy z 20 cm na 16 cm.
  • ab) Spížní skříň umístěna u obvodového zdiva v kuchyni.
  • ac) Veškeré prvky navrženy z betonu.
  • ad) Snížení atypických výrobků, zvlášť u sedmipodlažního objektu. Osíťování ve schodišti nahrazeno betonovým panelem, atypické schodišťové zábradlí nahrazeno typovým.
  • ae) Jednotný výlez na střechu u čtyř- a sedmipodlažního objektu.
  • af) Jednotný obvodový panel s širokým oknem (210 x 150 cm).
  • ag) Střecha jednoplášťová – s tepelnou izolací z drceného odpadového pěnového skla.
  • ah) Zábradlí u lodžie – do ocelového rámu barevné sklo s drátěnou vložkou.
  • ai) Jednotné provedení skříní předsíňových a spížních.
  • aj) Navrženy plovoucí podlahy pro odstranění mokrého procesu. Byly navrženy tři druhy podlah pro obytné místnosti a dva druhy pro příslušenství.
  • ak) Maximální využití nastřelovací techniky na upevnění oplechování a přichycení různých prvků k panelům.
  • al) Zlepšení architektonického účinku strojoven u sedmipodlažních objektů vytvořením spojovacího článku mezi strojovnami.
  • am) Rozvod elektroinstalací AGY vodičem na stropní konstrukci po obvodě místnosti. Použití tahových vypínačů u dveří, jakož i prefabrikovaných zásuvek.
  • an) Rozvod ústředního topení podle zásad maximálního využití prefabrikace a snadné montáže. Tepelné ztráty zprůměrované na dva druhy podle světových stran a rozvržení stoupaček pro univerzální použití sekce.

Obr. 58 Detail osazení meziokenní vložky z plynosilikátu překryté drátosklem

  • b) Změny v technologii výroby panelů.
  • ba) Pro všechny prvky vrchní stavby byl použit beton B 170.
  • bb) Betonové stěny bez omítkové vrstvy. Na stavbě byl prováděn vnitřní povrch úpravou z aktivovného štuku.
  • bc) Obvodové panely mají pazderobetonovou vrstvu zesílenou z 6 cm na 8,5 cm.
  • bd) Drážky pro elektroinstalaci odpadly použitím tahových vypínačů a zásuvkových prefabrikátů.
  • be) Armatura stěnových panelů a příček je navržena bez sítí s výztuží po obvodě.
  • bf) Armatura stropních desek má minimální síť. Závěsná oka posunutá na okraj panelů umožňují skladování panelů ve svislé poloze. Tím bylo vyloučeno dodatečné prohnutí panelů na skládce při jejich dozrávání ve vodorovné poloze.
  • bg) Použití hotové fasádní úpravy se zaválcovanou teracovou drtí.

Přemístěním spížních skříní v obvodu kuchyně odpadly pracné svislé ventilace a dosáhlo se kvalitnějšího větrání spíže. Zavedením montovaného způsobu podkladní vrstvy z křemelinových desek pod vlýskové podlahy byl odstraněn mokrý proces. Suchá montáž podstatně zkrátila dobu provedení podkladu, nutného pro položení podlahového pláště.

Obr. 59 Varianty řešení kompletizovaných střešních dílců – jednoplášťové střechy

Obr. 60 Skladby jednoplášťových střech

Obr. 61 Používané varianty podlahových konstrukcí

2.4.4 Upravený typ G 57 Karlovy Vary

Úpravy vycházejí z typu G 57, a to z varianty „I“ a „V“ o sedmi a pěti podlažích. Varianta „V“ je současně zúžena o jednu sekci a je označována „Va“. Pro okamžitou orientaci a odlišení byl značen upravený typ zkratkou G 57-IVa-KV a označení doplněno počtem bytů a podlaží.

Takto upravený typ vykazuje proti původnímu typu G 57 tyto zásadní změny:

  • a) Je bez tradičního suterénu, ať již betonového, cihelného nebo panelového, a má tzv. technické podlaží;
  • b) Těžký železobetonový krov, používaný v karlovarské variantě G 57, nahrazuje lehký vzpinadlový krov z ocelových trubek (ploché střechy podle rozhodnutí odboru pro výstavbu bývalé rady KNV v Karlových Varech nebyly prováděny);
  • c) Instalační šachta vedle schodiště je vypuštěna, schodiště přeřešeno a u sedmipodlažních objektů je doplněn osobním výtahem. Šířka schodišťového ramene je 110 cm, výtah tudíž zůstává v typové úpravě šířky 120 cm.
  • d) Schodišťový panel je vylehčen, podestový nosník byl vypuštěn, schodišťová ramena a podesty mají konečnou úpravu povrchu.
  • e) Podlahy v pokojích se pokládaly s vyloučením mokrého procesu podkladních vrstev.
  • f) Spížní skříně jsou umístěny v kuchyních s větráním přímo do fasády (nákladná a pracná vzduchotechnika původního typu byla vyloučena).
  • g) Projekt elektroinstalace upouští od stropních svítidel, která byla nahrazena osvětlením na zásuvky ovládané vypínači, rozvod je proveden lištami.
  • h) Veškerá okna a dveře jsou typizované (užší výběr), přízemní okna ke sklípkům 90 x 120 cm byla nejdříve dřevěná, posléze skloplastová nebo bakelitová (okna a balkónové dveře byly osazeny ihned v panelárně).
  • i) Sklípkové (dělicí) panely jsou sníženy z 287 cm na 225 cm.
  • j) Vodorovný rozvod instalací je soustředěn do instalačního prostupu nad dveřmi sklípkové chodby. Toto řešení v mnoha případech nahrazuje v délce objektu kanál pro dálkový rozvod topení.

Obr. 62 Obvodový panel domu G 57 s oknem v ocelovém rámu

Obr. 63 Varianta osazení okna do špalíků

2.4.5 G 57 – úprava v Praze

Unifikovaný G-dům byl realizován s podstatným snížením druhovosti prvků. Jejich unifikace umožňovala jejich použití pro pěti- i sedmipodlažní zástavbu a montovaný suterén i u sedmipodlažního domu, který se dosud stavěl monoliticky. Dále byla navržena bezespádová střecha, tepelně izolovaná plynosilikátovými deskami, a zlepšení architektonického vzhledu. Objekty byly realizovány od října 1962, kdy byla zahájena montáž prvého pětipodlažního objektu na sídlišti v Malešicích. Postupně pak se začaly montovat další objekty již tohoto unifikovaného typu.

Počátkem roku 1963 byla zavedena hromadná výroba nového obvodového panelu s novou povrchovou úpravou vnějšího líce. Ve snaze o zlepšení tepelně izolačních vlastností byl pazderobeton nahrazen vrstvou z konopného a lněného pazdeří, pojeného za tepla a tlaku lepidlem Dukol.

Skladba obvodového stěnového panelu je následující:

  • vnitřní železobeton (B 170)
130 mm
  • tepelně izolující vrstva (desky „Izolit“)
70 mm
  • vodotěsná vnější betonová vrstva s hladkým povrchem
40 mm

Vodotěsná betonová vrstva 4 cm tlustá je z hutného betonu o vodním součiniteli max. 0,45, aby vrstva nebyla pórovitá a aby nedocházelo k promočení izolační vrstvy přebytečnou vodou. K míšení betonové směsi byl použit štěrkopísek zrnění 0 až 15 mm, 300 kg cementu P 350 na m3 a vodotěsnicí přísady (Tricosal, Netofix aj.). Vrstva byla zhutněna povrchovými vibrátory a povrch upraven nástřikovými hmotami PVAc. K soudržnosti všech vrstev panelu pomáhá žebříčková výztuž, vkládaná do spár izolačních desek.

Podle zkoušek Výzkumného ústavu stavební výroby v Praze vyhovoval tento panel požadavkům ČSN 73 0540 – Navrhování stavebních konstrukcí z hlediska tepelné techniky. Výsledky zkoušek byly následující:

  • a) Tepelný odpor panelu: R = 0,671 m2K/W (0,78 h °C/kcal).
  • b) Panel vyhovoval z hlediska tepelné akumulace jak pro nepřerušovaný otopný provoz (teplotní útlum 25,2), tak i pro přerušovaný provoz (poměrný pokles 0,86).
  • c) V zimním období nastává kondenzace vodních par na rozhraní izolační a vnější betonové vrstvy, což má za následek nepatrné zvýšení vlhkosti izolační vrstvy (o 0,6 %). Sražené množství vodní páry uvnitř konstrukce se však během letních měsíců vypaří.

Při řešení obvodového panelu byly odstraněny tepelné mosty ve stycích.

2.4.6 Oblastní typ GOS na Ostravsku

Oblastní varianta GOS 64 je řešena v pěti modulových sekcích, a to pro území nepoddolované i poddolované. Dispoziční řešení bylo navrženo ve dvou sekcích:

  • sekce 021 se 3 dvoupokojovými byty v podlaží;
  • sekce 031 s 1 třípokojovým, 1 dvoupokojovým a jednopokojovým (tzv. elastickým) bytem v podlaží.

Kombinacemi základních buněk byla tvořena sekce koncová (levá a pravá), řadová a sekce bodová. Jejich vhodnou kombinací bylo pak možné snadno dosáhnout potřebné skladby bytů.

U osmipodlažního typu je umístěn ve schodišťovém travé osobní výtah se strojovnou na střeše.

Konstrukční systém tvoří 16 cm tlusté příčné nosné stěny v modulu 3,6 m, ztužené ve třech vnitřních polích sekce. Proti poddolování je stavba zabezpečena svařovanými táhly v obou směrech (podélně ve stropních panelech, příčně ve stěnových), což spolu s vybetonovanými vyztuženými základy umožňuje montovat z panelů i suterény. Příčně nosné stěny i podélné ztužující stěny ve spodních čtyřech podlažích jsou z betonu B 250, v horních pěti podlažích ze struskobetonu SPB 170. Stěny jsou opatřeny oboustranně jádrovou omítkou, na kterou se na stavbě nanáší 2 až 3 mm vrstva štukové omítky.

Štítové a obvodové suterénní stěny jsou 30 cm tlusté a jsou ze struskopemzobetonu SPB 170 s hotovou vnitřní omítkou a jádrem pro vnější fasádu.

Obvodový plášť tvoří plynosilikátové parapetní pásy s měrnou hmotností 700 kg/m3, které s konstrukcí staticky nespolupůsobí, neboť jsou uloženy na ocelových konzolách přivařených k ocelovým vložkám, zabudovaným do příčně nosných stěnových panelů. Schodišťové parapety ze struskopemzobetonu STB 60 jsou uloženy na ozub na mezipodestovém panelu a vrchem kotveny do příčně nosných stěn. Povrchová úprava fasády byla provedena tradičním způsobem, tj. škrábanou břízolitovou omítkou, nanášenou z lešení.

Stropní panely jsou ze železového betonu B 250, 10 cm tlusté. Mají vložená podélná táhla, která po svaření a zalití cementovou maltou tvoří potřebné ztužení proti vlivům poddolování. Příčky jsou z 8 a 6 cm tlustých celostěnových, struskobetonových prefabrikátů s oboustrannou jádrovou omítkou. Prefabrikovaná železobetonová schodišťová ramena mají hotový potěr pro nalepení PVC. Železobetonové balkóny z B 250 mají korýtkový tvar a ukládají se na přivařené ocelové konzoly. V horní části se uchycují přivařenými háky. Pro vnitřní vybavení se použilo bytové jádro B 3.

2.4.6.1 Zlepšená varianta GOS 66

Podpůrná dispozice, modulové členění i konstrukční systém byly proti typu GOS 64 beze změn; opravily se však konstrukční a technické nedostatky, a tak byla zajištěna lepší funkce a trvanlivost některých prvků.

Především se upustilo od zavěšování obvodových panelů na ocelové konzoly. Nový způsob využíval dohody o tom, že se plynosilikátové panely budou vyrábět s 9 cm širokým ozubem po celé délce spodní části, což umožnilo klást je na vysunutý okrajový stropní panel do maltového lože na asfaltové lepence. Pak teprve byl panel zakotven přivařenými háky do stropních a příčných stěnových panelů. Dále byly nahrazeny balkóny korýtkového tvaru podstatně jednodušším stropním balkónovým panelem 274 x 359 x 12 cm. Stropní panely 10 cm tlusté a 174 cm široké byly nahrazeny panely tlustými 12 cm a širokými 274 cm a 283 cm (okrajové panely) pro uložení parapetního panelu. Tím se zmenšil nadměrný průhyb a zlepšila se kročejová neprůzvučnost. Příčky zůstaly nadále struskobetonové, protože byl nedostatek vhodných lehčích materiálů pro celostěnovou, povrchově vhodně upravenou příčku.

Okenní rámy i meziokenní vložky se nasazovaly do spodní vodicí drážky; vrchem se přivařily k ozubu parapetního panelu a úchytkami se kotvily do stropní konstrukce. Meziokenní vložky byly na bázi dřevovláknitých desek a skla s drátěnou vložkou. Kabina strojovny výtahu je celomontovaná ze struskobetonových panelů tloušťky 20 cm. Pracná a funkčně nevyhovující balkónová stěna byla nahrazena plynosilikátovým panelem s vynechaným otvorem pro balkónové dveře. Mezibytová dveřní vložka (u tzv. elastických bytů) byla nahrazena mezibytovou dvojitou příčkou z dutých cihel, vyzděnou do vynechaného otvoru bez zárubní.

2.4.7 Nová konstrukční soustava pro panelovou bytovou výstavbu – varianta G

Nová konstrukční soustava G měla v řešení progresivní technologické postupy zaměřené na zlepšení funkčních parametrů. Byla navržena jako otevřená prvková typizace, umožňující rozmanitou dispoziční skladbu i objemovou variabilitu různých kategorií bytů v objektech do osmipodlažní zástavby. Modulová osnova byla volena po 30 cm, popř. po 60 cm, se základními moduly 240, 300, 360 a 420 cm. Modulové osnově jsou přizpůsobeny stavěcí šrouby, háky, elektrická instalace, profilování apod. Nosné stěny a stropy mají jednotnou tloušťku 15 cm, zaručující izolační schopnost těchto konstrukcí proti hluku šířenému vzduchem. Kročejový útlum zajišťuje konstrukce podlahy. Jednotná tloušťka umožňuje též výrobu obou konstrukčních dílců ve stejném formovacím zařízení s vyměnitelnými čely. Obvodové dílce jsou sendvičové, s vnitřní nosnou vrstvou tloušťky 15 cm, takže mohou plnit funkci nosných prvků. Obvodový plášť s vnitřními nosnými stěnami a stropy vytváří tuhý krabicový systém, staticky velmi účinný.

2.4.7.1 Údaje o prvcích

a) Obvodové dílce

Skladebné rozměry dílců jsou v délkách od 240 do 420 cm. Vytváří-li dílec nároží, skladebná délka se zvětšuje o 21,5 cm. Výška obvodových dílců typického podlaží je 320 cm, vstupního podlaží 278,5 cm a u balkónů 263 cm. Dílce jsou sendvičové konstrukce v celkové tloušťce 29 cm; z toho vnější vrstva je 8 cm, tepelná izolace z pěnového polystyrénu 6 cm a vnitřní nosná vrstva 15 cm. Profilování postranních stykových ploch nosné vrstvy je obdobné jako u stěnových prvků, tj. hmoždinkové zazubení. Vnější vrstva má v čele vytvarovánu svislou drážku pro vkládání těsnicích materiálů a za drážkou husté rýhování, skloněné pod úhlem 45° směrem do drážky.

Výztuž nosné vrstvy obvodových dílců se skládá ze 4 po výšce rozmístěných vodorovných žebříčků Ø 8 mm. Svislou výztuž tvoří jednak průběžné stavěcí šrouby Ø 20 mm, jednak doplňující výztuž, která odpovídá druhu dílce. V čelech dílců jsou žebříčky prodlouženy kotevními oky Ø 8 mm, přesahujícími líc dílce. Oka umístěná v horní části dílce se při montáži svařují, jejich profil má Ø 10 mm. Vnější vrstva je vyztužena svařovanými sítěmi; s vnitřní nosnou vrstvou je propojena jednak konzolovitou sponou z nerezové oceli Ø 12 mm, jednak po obvodu dílce umístěnými úchytkami tvaru U z téže oceli Ø 4 mm.

Povrchové úpravy obvodových dílců, tj. jejich vnější i vnitřní plochy, byly součástí výrobního procesu na horizontálních podložkách. Vnější povrchové úpravy byly navrženy ve dvou alternativách, které se uplatňovaly na objektech v kombinaci tak, aby se dosáhlo působivého architektonického účinku. U jedné varianty to byly keramické pásky, u druhé režný beton s použitím bílého cementu.

Všechny obvodové dílce jak pro vstupní podlaží (kde jsou umístěny sklepy apod.), tak i pro ostatní nadzemní podlaží se dodávaly na stavbu kompletované. Kompletace se realizovala ve výrobně na kompletační lince, kde byla osazena i okna, větrací mřížky atd., včetně tmelení, těsnění a osazení parapetní desky z Wersalitu. Oplechování podokenní části se vkládalo do formy při výrobě dílce.

b) Nosné stěnové dílce

Skladebné rozměry stěnových dílců jsou od 240 do 480 cm s intervalem po 60 cm. Od těchto základních délek jsou odvozeny skladebné délky dílců, zkrácených o 7,5 cm nebo o 15 cm. Jde o prvky, které jsou v dispozici umístěny mezi příčné stěnové dílce, popřípadě jsou zapuštěny do obvodového pláště. Jejich skladebná výška je 265 cm a tloušťka 15 cm. Vertikální postranní profilování čel je opatřeno hmoždinkovým zazubením s přesahujícími kotevními oky.

Vyztužení stěn nosných dílců je stejné jako u nosné vrstvy obvodového pláště. Stavěcí šrouby Ø 20 mm probíhají po celé výšce dílce a používá se jich jak pro manipulaci na skládce, tak i pro montáž.

Ve stěnových dílcích byly vyformovány veškeré prostupy. Problémem nosných stěnových dílců byly horizontální rozvody elektrické instalace se zřetelem k jejich výrobě ve vertikálních bateriích. V jedné z variant byly navrženy drážky v dílci, v druhé byly trubky zabudovány do zhlaví nosných dílců, od které se pro problémy při výrobě dílců postupně upustilo.

c) Příčkové dílce

NKS G má navrženy příčkové dílce ze železového betonu tloušťky 8 cm, vyráběné ve vertikálních bateriích. Jejich skladebné rozměry jsou od 180 do 420 cm při intervalu po 60 cm; jsou zkráceny vždy o tloušťku stěnových dílců, tj. o 15 cm (např. 240 – 15 = 225 cm). Výztuž příček je ze svařovaných sítí. Příčky nemají stavěcí šrouby, takže pro manipulaci mají zabudována závěsná oka. Prostupy a elektrické instalace jsou řešeny jako u nosných stěnových dílců.

d) Stropní dílce

Rozpony stropních dílců jsou 240, 300, 360 a 420 cm. Rozměry ve směru kolmo na rozpon jsou voleny od 180 do 420 cm s intervalem po 60 cm. Tloušťka stropní desky je 15 cm. Stropní dílce mají jednotné profilování po celém obvodu. Stropní dílce se zabudovanými elektroinstalačními trubkami ke stropním svítidlům jsou vyztuženy rohožemi Kari Ø 8,5 x 6 mm.

e) Atikové dílce

Modulová osnova atikových dílců, jejich skladba a profilování jsou obdobné jako u dílců obvodových, na které funkčně i konstrukčně navazují. Jejich výška je 50 a 90 cm.

f) Schodišťové dílce

Skladebné rozměry patrových podest jsou 360 x 180 cm a 300 x 240 cm, mezipatrových podest 345 x 180 cm a 225 x 150 cm. Jejich tloušťka je shodná se stropními a stěnovými dílci, tj. 15 cm. Schodišťové stupně mají rozměr 17 x 27,5 cm a jsou v souladu s konstrukční výškou podlaží 280 cm. Všechny schodišťové dílce mají nástupnice opatřeny teracovým povrchem již při výrobě. Výztuž tvoří rohože Kari s přídavnou výztuží. Mezipatrové podesty mají vyformovány čtyři kapsy pro osazení na ocelové trny.

g) Doplňkové dílce

Mezi doplňkové dílce patří nadstřešní prvky pro šachty bytových jader, dilatační sloupky a železobetonové zábradlí dlouhé 720 cm pro dům s terasami. Všechny tyto prvky se vyrábějí v individuálních formách.


2.5 MOŽNOST SNÍŽENÍ SPOTŘEBY ENERGIE NA VYTÁPĚNÍ U OBJEKTŮ STAVEBNÍCH SOUSTAV G 40 A G 57

Objekty stavebních soustav G 40 a G 57 byly realizovány od roku 1954 až do konce sedmdesátých let. Z tohoto dlouhého časového období realizace vyplývá různost skladeb obvodových konstrukcí, a to jak stěnových plášťů, tak i střešních konstrukcí. Zatímco v počátečním období byly většinou realizovány stěnové pláště z lehkých betonů (pazderobeton, struskopemzobeton apod.), v posledním období byly již používány stěnové konstrukce z vrstvených dílců s tepelně izolační vrstvou z pěnového polystyrénu.

2.5.1 Tepelně technické vlastnosti konstrukcí a objektů

2.5.1.1 Hodnocení tepelně technických vlastností stěnových konstrukcí

Pro hodnocení tepelně technických vlastností konstrukcí byly vybrány konstrukce, které byly používány u stavební soustavy a které se postupně vyvíjely v průběhu realizace stavební soustavy. Požadavky ČSN 73 0540:94 z hlediska ustáleného teplotního stavu (tepelné odpory) jsou uvedeny v tab. 1.

Složení obvodových stěnových konstrukcí je uvedeno v tab. 2. Výsledky hodnocení stěnových konstrukcí jsou uvedeny v tab. 3.

a) Hodnocení konstrukce z hlediska ustáleného teplotního stavu vychází z požadavku zajistit u stěn, stropů a podlah nejnižší vnitřní povrchovou teplotu nad teplotou rosného bodu ts.

\begin{gathered}
t_\text{ip, min}\gt t_\text{s}+\Delta t_\text{s}
\end{gathered}

kde je:

Δts … hodnota bezpečnostní přirážky, která je stanovena v závislosti na způsobu vytápění a je od 0,2 do 1,5 K. Stěny, stropy a podlahy musí vykazovat tepelný odpor konstrukce podle tab. 1.

b) Kritériem, charakterizujícím tepelně akumulační vlastnosti konstrukcí obklopujících místnost, je výpočet tepelné stability místnosti (objektu). Výpočet vychází z požadavku, aby při přerušení vytápění nedošlo k poklesu součtové teploty v místnosti (součet teploty vnitřního vzduchu a průměrné teploty ploch konstrukcí obklopujících místnost) na konci otopné přestávky pod 32 °C, jestliže v místnosti pobývají lidé (při přestávce ve vytápění v trvání 8 hod). Výpočet zohledňuje vliv jako obvodových, tak i vnitřních konstrukcí, plochu a velikost oken, výměnu vzduchu v místnosti a další vlivy.

c) Hodnocení tepelné setrvačnosti místnosti (objektu) v letním období vychází z požadavku zajištění teploty vnitřního vzduchu pod 26 °C. Opět se hodnotí jednotlivé místnosti a je zohledněn vliv všech konstrukcí, velikost a orientace oken, způsob zaclonění oken, výměna vzduchu v místnosti apod.

Tabulka 1 Požadované tepelné odpory stavebních konstrukcí podle ČSN 73 0540:94

Druh konstrukce Tepelný odpor R (m2K/W)
Požadovaný doporučený přípustný
Střecha plochá se sklonem do 50 st. strop a podlaha nad nevytápěným prostorem 3,0 4,35 1,9
Střecha šikmá od 5 st. do 45 st. 2,5 3,65 1,6
Střecha strmá nad 45 st. vnější stěna 2,0 2,9 1,25
vnitřní strop, konstrukce přilehlé k terénu2, vnitřní stěny      
  ABS ti – te 5 0,25 0,40 0,20
5 ABS ti – te 10 0,55 0,80 0,30
10 ABS ti – te 15 0,8 1,20 0,5
15 ABS ti – te 20 1,05 1,50 0,70
20 ABS ti – te 25 1,30 0,90 0,80
25 ABS ti – te 30 1,60 2,30 1,00
  ABS ti – te 30 2,00 2,90 1,25
Stěna mezi vnitřními prostory se shodným režimem regulace vytápění pro rozdíl teplot      
  ABS ti – te 5 0,15 0,20 0,10
5 ABS ti – te 10 0,25 0,40 0,15
10 ABS ti – te 15 0,40 0,60 0,25
15 ABS ti – te 20 0,55 0,75 0,35
20 ABS ti – te 25 0,65 0,95 0,40
25 ABS ti – te 30 0,80 1,15 0,50
  ABS ti – te 30 1,00 1,45 0,65
1 přípustná hodnota platí pro rekonstrukce
2 v pásu šířky 2 m od bodu, ve kterém přilehlá zemina navazuje na venkovní vzduch,se uplatňuje požadavek platný pro vnější stěnu
3 pro vnitřní konstrukce s plošnou hmotností vnitřních vrstev do 100 kg/m2 se hodnoty v tabulce zvyšují o 15 %

d) Hodnocení konstrukcí z hlediska prostupu vodní páry (difuze vodní páry) vychází z požadavku nepřípustnosti kondenzace vodní páry uvnitř stavebních konstrukcí. Pouze v případě, že zkondenzovaná vodní pára nezpůsobí snížení trvanlivosti a životnosti konstrukce, připouští norma tzv. příznivou celoroční bilanci zkondenzovaného a vypařeného množství vodní páry.

e) Hodnocení konstrukcí z hlediska vzduchové propustnosti konstrukcí vychází z kritéria maximálního dovoleného poklesu vnitřní povrchové teploty při uvažování vzduchové propustnosti, proti hodnotě povrchové teploty konstrukce bez uvažování vlivu vzduchové propustnosti. Norma rovněž požaduje, aby montážní styky a spoje konstrukcí byly vzduchotěsné.

f) Posledním kritériem normy je hodnocení budov z hlediska spotřeby tepla na vytápění. Spotřeba energie na vytápění pozemních staveb se hodnotí pomocí tepelné charakteristiky. Hodnocení se standardně provádí bez uvažování pasivních solárních zisků a vnitřních zdrojů tepla.

Poznámka:
U obytných a občanských staveb se připouští hodnocení spotřeby energie na vytápění budov se započítáním vlivu pasivních solárních zisků a vnitřních zdrojů tepla. V tomto případě musí stavby splňovat hodnotu redukované tepelné charakteristiky qrqrN.
Tepelná charakteristika slouží k vzájemnému porovnání energetického řešení budovy. Její použití pro stanovení potřeby energie (paliva), je podmíněno řadou transformací zohledňujících místní podmínky, účinnost zdroje a vytápěcího systému.

2.5.1.2 Hodnocení tepelně technických vlastností stěnových konstrukcí

Hodnocení tepelně technických vlastností stěnových konstrukcí bylo provedeno pro konstrukce uvedené v tab. č. 2. Stěnové konstrukce nejsou rozlišeny podle jednotlivých stavebních soustav, neboť u obou hlavních stavebních soustav se konstrukce prolínají. Obvodové konstrukce z lehkých betonů byly používány nejen o G 40, ale zpočátku též u G 57. Naopak sendvičové obvodové stěny byly realizovány u soustav G 57 až G 59.

Tab. 2 Skladby vnějších stěnových konstrukcí stavební soustavy G 40 až G 57

Konstrukce Složení konstrukce
Stěna č. 1 – obvodový panel omítka vnitřní 10 mm
struskopemzový beton 210 mm
omítka vnější 15 mm
Stěna č. 2 – vnitřní stěnový panel omítka vnitřní 10 mm
struskopemzový beton 180 mm
omítka vnější 15 mm
Stěna č. 3 – obvodový panel omítka vnitřní 15 mm
beton 30 mm
pazderobeton 120 mm
betonová deska 35 mm
omítka vnější 15 mm
Stěna č. 4 – obvodový panel silikork 60 mm
škvárobeton 120 mm
omítka vnější 20 mm
Stěna č. 5 – obvodový panel omítka vnitřní 5 mm
pazderobeton 70 mm
škvárobeton 110 mm
omítka vnější 15 mm
Stěna č. 6 – obvodový panel omítka vnitřní 10 mm
pazderobeton 60 mm (600 kg/m3)
škvárobeton 100 mm (1 600 kg/m3)
beton 20 mm
vnější omítka 10 mm
Stěna č. 7 – obvodový panel ostravská varianta omítka vnitřní 10 mm
struskopemzobeton SPB 170 270 mm
betonová vrstva 20 mm
Stěna č. 8 – obvodový panel ostravská varianta plynosilikát 700 (kg/m3) 240 mm
vnější omítka 15 mm
Stěna č. 9 – NKG Jižní svahy železobeton 150 mm
pěnový polystyrén 60 mm
železobeton 80 mm

Tab. 3 Výsledky hodnocení obvodových stěn stavební soustavy G 40 až G 57

Stěnová konstrukce Tepelný odpor R (m2K/W) Součinitel postupu tepla k (W/m2K) Požadavek ČSN RN (m2K/W) Hodnocení
Stěna č. 1 0,301 2,130 2,0 nevyhovuje
Stěna č. 2 0,280 1,886 2,0 nevyhovuje
Stěna č. 3 0,747 1,092 2,0 nevyhovuje
Stěna č. 4 0,498 1,500 2,0 nevyhovuje
Stěna č. 5 0,432 1,664 2,0 nevyhovuje
Stěna č. 6 0,505 1,485 2,0 nevyhovuje
Stěna č. 7 0,378 1,829 2,0 nevyhovuje
Stěna č. 8 1,059 0,815 2,0 nevyhovuje
Stěna č. 9 1,039 0,677 2,0 nevyhovuje

Z provedeného hodnocení stěnových konstrukcí vyplývá:

  • a) Všechny používané stěnové obvodové konstrukce u stavební soustavy G 40-G 57 nevyhovují současným požadavkům na tepelné odpory.
  • b) Stěnové obvodové konstrukce č. 1, 2, 5 a 7 mají tepelný odpor nižší než R = 0,5 m2K/W, což byl minimální požadavek na tepelný odpor stěnových konstrukcí, srovnatelný s tepelným odporem zdiva z plných pálených cihel o tl. 450 mm.
  • c) Stěnové konstrukce č. 3, 8 a 9 splňovaly požadavek na tepelný odpor konstrukce, ale z hlediska současných požadavků jsou rovněž nevyhovující.

2.5.1.3 Hodnocení tepelně technických vlastností střešních konstrukcí

Skladby střešních konstrukcí stavební soustavy G 40 až G 57 jsou uvedeny v tab. 4.

Tab. 4 Skladby střešních konstrukcí stavební soustavy G 40-G57

Střešní konstrukce Skladba střešní konstrukce
Střecha č. 1 – jednoplášťová s kanálky železobeton 120 mm
  heraklit 50 mm
  lepenka A 400 H
  škvárový násyp 50-250 mm
  škvárobeton 50 mm
  cementový potěr 10 mm
  hydroizolační vrstva
Střecha č. 2 – střecha se vzduchovou dutinou železobeton 120 mm
  heraklit 50 mm
  škvárový násyp 80 mm
  vzduchová dutina
  střešní deska 80 mm
  hydroizolační vrstva
Střecha č. 3 – jednoplášťová střecha G 59 stropní panel
  pěnosklo do asfalt. tmelu 60 mm
  cementový potěr 20 mm
  asfalt. krytina
Střecha č. 4 – jednoplášťová střecha G 58 struskopemzobetonová stropnice 180 mm
  heraklit 50 mm
  lepenka A 400 H
  struskopemzobetonové desky 110 mm
  cementový potěr 20 mm
  lepenková krytina
Střecha č. 5 – dvouplášťová střecha G 57 železobeton 120 mm
  heraklit 50 mm
  škvárový násyp 80 mm
  větraná vzduchová dutina
  železobetonová deska 80 mm
  lepenková krytina

Výsledky hodnocení tepelně technických vlastností plochých střešních konstrukcí jsou uvedeny v tab. 5.

Tab. 5 Výsledky hodnocení plochých střech

Střešní konstrukce Tepelný odpor R (m2K/W) Součinitel prostupu tepla k (W/m2K) Hodnocení
Střecha č. 1 0,584 1,329 nevyhovuje
Střecha č. 2 0,942 0,901 nevyhovuje
Střecha č. 3 1,165 0,750 nevyhovuje
Střecha č. 4 0,617 1,272 nevyhovuje
Střecha č. 5 0,593 1,314 nevyhovuje

Z provedeného hodnocení střešních konstrukcí vyplývá:

  • a) Všechny používané střešní u stavební soustavy G 40-G 57 nevyhovují současným požadavkům na tepelné odpory.
  • b) Střešní konstrukce č. 3 má tepelný odpor vyšší než R = 1,1 m2K/W , což byl minimální požadavek na tepelný odpor střešních konstrukcí, platný v době realizace stavební soustavy.

2.5.1.4 Hodnocení konstrukcí z hlediska difuze vodní páry

Výsledky hodnocení stěnových konstrukcí z hlediska difúze vodní páry je uvedeno v tab. 6 a střešních konstrukcí v tab. 7. Z provedeného hodnocení z hlediska difúze vodní páry vyplývá, že u stěnových konstrukcí sice dochází ke kondenzaci vodní páry, ale celoroční bilance je u všech konstrukcí příznivá. Zvláštní pozornost je třeba v rámci experimentálního prověření věnovat konstrukcím, kde byla zjištěna značná množství zkondenzované vlhkosti.

Tab. 6 Výsledky hodnocení stěnových konstrukcí z hlediska difuze vodní páry

Střešní konstrukce Zkondenzované množství vodní páry Gk (kg/m2 rok) Vypařené množství vodní páry Gv (kg/m2 rok) Rozdíl G (kg/m2 rok) Hodnocení
Stěna č. 1 1,268 4,888 3,620 vyhovuje
Stěna č. 2 vyhovuje
Stěna č. 3 1,390 2,631 1,240 vyhovuje
Stěna č. 4 5,316 10,332 5,016 vyhovuje
Stěna č. 5 4,401 10,731 6,330 vyhovuje
Stěna č. 6 6,328 9,730 3,402 vyhovuje
Stěna č. 7 2,025 2,647 0,622 vyhovuje
Stěna č. 8 0,091 3,653 3,562 vyhovuje
Stěna č. 9 0,097 0,802 0,706 vyhovuje

Tab. 7 Hodnocení střešních konstrukcí z hlediska difuze vodní páry

Střešní konstrukce Zkondenzované množství vodní páry Gk (kg/m2 rok) Vypařené množství vodní páry Gv (kg/m2 rok) Rozdíl G (kg/m2 rok) Hodnocení
Střecha č. 1 0,294 0,193 -0,101 nevyhovuje
Střecha č. 2 0,439 0,241 -0,197 nevyhovuje
Střecha č. 3 0,017 0,179 0,162 vyhovuje
Střecha č. 4 0,361 0,427 0,066 vyhovuje
Střecha č. 5 nedochází ke kondenzaci   vyhovuje

Z provedeného hodnocení plochých střešních konstrukcí vyplývá, že ploché střešní konstrukce č. 1 a 2 nesplňují požadavky z hlediska kondenzace vodní páry uvnitř konstrukce. Nejlepší z tohoto hlediska je střešní konstrukce č. 5 – dvouplášťová, kde nedochází za výpočtových podmínek ke kondenzaci vodní páry. U střešních konstrukcí s nevyhovující bilancí vlhkosti je nutné při návrhu regenerace střešní konstrukce provést podrobný průzkum obsahu vlhkosti v jednotlivých vrstvách střešní konstrukce.

2.5.1.5 Hodnocení detailů pomocí teplotních polí

Obvodový plášť budov stavební soustavy G 40 až G 57 vykazuje řadu detailů, kde dochází k tepelným mostům. Vyhodnocení těchto tepelných mostů je provedeno v rámci termografického vyšetření objektů obou stavebních soustav. Vzhledem k tomu, že se jedná v řadě případů, o železobetonové vrstvy prostupující celou tloušťkou obvodového pláště, je výsledek teoretického hodnocení nevyhovující. Jediným řešením, jak eliminovat negativní vliv tepelných mostů, je provedení dodatečné tepelné izolace obvodových konstrukcí, jak je uvedeno v kap. 3. Ukázka příznivého vlivu provedení dodatečné tepelné izolace z vnější strany konstrukce u detailu styku obvodové stěny stavební soustavy G 40 je na následujících obrázcích.

Obr. 64 Schéma rozložení izoterm u styku obvodové a příčné nosné stěny před provedením dodatečné tepelné izolace

Obr. 65 Termovizní zpracování detailu styku obvodové stěny a příčné nosné stěny

Obr. 66 Rozložení izoterm u stejného detailu, ale po provedení dodatečné tepelné izolace nejnižší povrchová teplota v koutě je nad 16 °C

Obr. 67 Zobrazení stejného detailu po provedení dodatečné tepelné izolace formou simulace termovize

2.5.1.6 Možnosti snížení spotřeby energie na vytápění objektů

a) Tepelné ztráty objektu G 40 – současný stav

Tab. 8 Současné tepelné ztráty objektu – nejnepříznivější varianta

Konstrukce Plocha konstrukce S (m2) Součinitel prostupu tepla k (W/m2K) Teplotní rozdíl tite (°C) Tepelná ztráta Qp (W)
Stěna obvodová 4 726,0 2,130 35 352 323
Střecha plochá 1 309,0 1,329 35 60 888
Podlaha nad tech. podlažím 1 309,0 1,228 15 24 112
Okna, dveře vnější 5 98,80 2,90 35 60 778
Infiltrace okny a dveřmi 2 275,44 1,4×10-4 35 81 169
Vnitřní konstrukce       66 044
Celkem       645 314

Tepelná charakteristika objektu: q = 0,578 W/m3K

b) Tepelné ztráty objektu po provedení dodatečných tepelných izolací – objekt G 40

Tepelné ztráty objektu po provedení dodatečných tepelných izolací byly stanoveny obálkovou metodou pro takové tepelně technické vlastnosti objektů, aby vyhovovaly požadavkům současné ČSN 73 0540:94.

Tab. 9 Tepelné ztráty objektu po provedení dodatečných tepelných izolací u objektu G 40

Konstrukce Plocha konstrukce S (m2) Součinitel prostupu tepla k (W/m2K) Teplotní rozdíl tite (°C) Tepelná ztráta Qp (W)
Stěna obvodová 4 726,0 0,460 35 76 089
Střecha plochá 1 309,0 0,315 35 14 432
Podlaha nad tech. podlažím 1 309,0 0,992 15 19 478
Okna, dveře vnější 598,80 2,20 35 46 108
Infiltrace okny a dveřmi 2 275,44 0,5×10-4 35 28 989
Vnitřní konstrukce       66 044
Celkem       251 140

Tepelná charakteristika objektu: q = 0,224 W/m3K

c) Tepelné ztráty objektu G 57 – současný stav

Tab. 10 Současné tepelné ztráty objektu – objekt G 57

Konstrukce Plocha konstrukce S (m2) Součinitel prostupu tepla k (W/m2K) Teplotní rozdíl tite (°C) Tepelná ztráta Qp (W)
Stěna obvodová 4 726,0 0,667 35 110 328
Střecha plochá 1 309,0 0,75 35 34 361
Podlaha nad tech. podlažím 1 309,0 1,228 15 24 112
Okna, dveře vnější 598,80 2,90 35 60 778
Infiltrace okny a dveřmi 2 275,44 1,4×10-4 35 81 169
Vnitřní konstrukce       39 192
Celkem       349 940

Tepelná charakteristika objektu: q = 0,313 W/m3K

d) Tepelné ztráty objektu po provedení dodatečných tepelných izolací – G 57

Tepelné ztráty objektu po provedení dodatečných tepelných izolací byly stanoveny obálkovou metodou pro takové tepelně technické vlastnosti objektů, aby vyhovovaly požadavkům současné ČSN 73 0540:94.

Tab. 11 Tepelné ztráty objektu po provedení dodatečných tepelných izolací

Konstrukce Plocha konstrukce S (m2) Součinitel prostupu tepla k (W/m2K) Teplotní rozdíl tite (°C) Tepelná ztráta Qp (W)
Stěna obvodová 4 726,0 0,363 35 60 044
Střecha plochá 1 309,0 0,315 35 14 432
Podlaha nad tech. podlažím 1 309,0 0,992 15 19 478
Okna, dveře vnější 598,80 2,20 35 46 108
Infiltrace okny a dveřmi 2 275,44 0,5×10-4 35 28 989
Vnitřní konstrukce       39 192
Celkem       208 243

Tepelná charakteristika objektu: q = 0,186 W/m3K

Z provedeného rozboru tepelných ztrát objektů konstrukční soustavy G 40 a G 57 vyplývá, že provedením dodatečných tepelných izolací obvodového pláště lze dosáhnout úspory u 65 % objektů s nejhoršími tepelně technickými vlastnostmi konstrukcí a u 36 % objektů s nejlepšími tepelně technickými vlastnostmi konstrukcí.

Z provedeného výpočtu tepelných ztrát vyplývá:

  • a) U objektu stavební soustavy G 40 jsou dominantní tepelné ztráty obvodovými stěnami, které představují více než 50 % z celkových tepelných ztrát. Dále vznikají tepelné ztráty okny a vnějšími dveřmi a to jak prostupem, tak i infiltrací.
  • b) Po provedení dodatečných tepelných izolací stěnových konstrukcí a střechy se zvýrazní podíl tepelných ztrát, okny a vnitřními konstrukcemi. Maximální snížení tepelných ztrát objektu zaručí pouze komplexní provedení dodatečných tepelných izolací všech konstrukcí, u kterých dochází k tepelným ztrátám.
  • c) U objektů stavební soustavy G 57, a to u objektů s vyšším tepelným odporem obvodového stěnového pláště (vrstvený panel s tepelně izolační vrstvou z pěnového polystyrénu tl. 60 mm), jsou po provedení dodatečných tepelných izolací stěn dominantní tepelné ztráty okny. I u těchto objektů je třeba provést kompletní zateplení.
  • d) Absolutní hodnoty tepelných ztrát uvádí obr. 70. Je vidět výrazný nepoměr mezi tepelně izolačními vlastnostmi jednotlivých konstrukcí jak u objektů G 40, tak u G 57.
  • e) Při srovnání současné výše tepelných ztrát u objektů G 40 a G 57 plochou střešní konstrukcí je zřejmé, že tepelné ztráty střechou nejsou z hlediska celkových tepelných ztrát objektů dominantní. Tepelně technické vlastnosti střešních konstrukcí však výrazně ovlivňují tepelný stav vnitřního prostředí v bytech pod střechou. Stejně tak ovlivňují tepelně technické vlastnosti stropu nad nevytápěným prostorem stav vnitřního prostředí v bytech nad tímto prostorem. Proto je třeba se zabývat i těmito konstrukcemi, byť jejich podíl na celkové spotřebě energie na vytápění není rozhodující.

Obr. 68 Poměrné podíly tepelných ztrát u objektu G 40 před a po provedení dodatečných tepelných izolací

Obr. 69 Poměrné podíly tepelných ztrát u objektů G 57

Obr. 70 Absolutní hodnoty tepelných ztrát objektů stavebních soustav G 40 a G 57 před a po provedení dodatečných tepelných izolací


2.6 NÁVRHY A OPATŘENÍ K ODSTRANĚNÍ ZÁVAD V TEPELNĚ TECHNICKÝCH VLASTNOSTECH OBJEKTŮ

Provedením dodatečné tepelné izolace panelových domů dojde, kromě snížení tepelných ztrát a spotřeby tepla na vytápění, k odstranění následujících závad:

  • výskytu plísní;
  • tepelnému namáhání betonových částí konstrukce a tím ke snížení dilatačních pohybů konstrukcí;
  • vlhkostního namáhání betonových částí konstrukce;
  • závad a poruch ve stycích a spárách;
  • karbonatace betonů.

U objektů vyšších než 20 m je nutno volit takové technologie, které dodrží podmínky požární bezpečnosti staveb. Je kladen požadavek na výběr certifikovaných technologií pro dodatečné zateplení. Stejné doporučení je totožné pro zateplení střešních konstrukcí a stropů nad suterénem. Střešní konstrukce je nutno sanovat zvýšením atikových částí a výlezů na střechu, včetně vpustí, zvýšením těchto částí konstrukce o tloušťku přídavné izolace.

Stropní konstrukce jsou vyhovující od 1. NP až k poslednímu NP, s výjimkou řady G 40, kde zabudování topení Crittal ve stropní konstrukci způsobuje anomálie v teplotních rozdílech vnitřního prostředí, povrchu stěn a stropů s nevytápěným mikroklimatem interiéru. Doporučuje se nahradit ústředním topením a Crittal topení odstranit.

Před regenerací panelových domů je nutno každý objekt ošetřit a zhodnotit z pohledů stavu nosného systému (statika), s uvážením snížených tuhostí styků, kdy byly zjištěny mechanické poruchy, způsobené cyklickými a klimatickými účinky. Při zpracování projektu dodatečných tepelných izolací objektu by měly být dodrženy dále uvedené zásady.

2.6.1 Dodatečné tepelné izolace konstrukcí a zásady jejich navrhování

Jedním ze základních racionalizačních opatření ke snížení energetické náročnosti budov jsou dodatečné tepelné izolace konstrukcí. Při jejich uplatnění se však často zapomíná, že DTI tvoří součást celého komplexu vzájemně se podmiňujících racionalizačních opatření, které mají svoji posloupnost a návaznost. Není-li tato posloupnost respektována, nejsou dosahovány předpokládané úspory energie.

Dodatečné tepelné izolace se realizují s následujícím cílem:

  • snížit tepelné ztráty obvodovými konstrukcemi;
  • zvýšit vnitřní povrchové teploty konstrukcí a tepelnou pohodu v místnosti;
  • zabránit nebezpečí vzniku kondenzace vodní páry a plísní;
  • zajistit požadavky legislativy (ČSN, elektrické teplo).

Při realizaci dodatečných tepelných izolací objektu s cílem snížit jeho energetickou náročnost je třeba provést dodatečné tepelné izolace následujících konstrukcí:

  • obvodových stěn;
  • střešní konstrukce či stropní konstrukce pod půdou;
  • stropů a podlah nad nevytápěnými či pouze temperovanými prostory;
  • vnitřních stěn, oddělujících prostory vytápěné od prostoru vytápěného na nižší teplotu či nevytápěného;
  • oken a dveří.

Dodatečnou tepelnou izolaci konstrukcí lze provádět z vnější i vnitřní strany konstrukce. Oba způsoby mají své výhody i nedostatky. Izolace z vnější strany konstrukce zlepšuje vlastnosti konstrukce nejen v ustáleném teplotním stavu, ale také zvyšuje i tepelně akumulační vlastnosti. Musí se však chránit proti atmosférickým vlivům, musí se nákladně stavět lešení a DTI provádět na celé ploše konstrukce.

Naproti tomu DTI z vnitřní strany zlepšuje pouze tepelný odpor konstrukce a vyvolává značné problémy s difuzí a kondenzací vodní páry na styku stávající konstrukce a přidávané tepelně izolační vrstvy. Naopak velkou výhodou je snadný přístup ke konstrukci, odpadají náklady na stavbu lešení apod. DTI z vnitřní strany konstrukce lze bezpečně provádět pouze tam, kde je relativní vlhkost vnitřního vzduchu v normálních mezích, tj. do 60 %. Při vyšších relativních vlhkostech vnitřního vzduchu je provádění DTI z vnitřní strany rizikové. V současné době je na našem trhu celá řada systémů DTI. Jsou to zejména systémy kontaktní, spočívající v lepení tepelně izolační vrstvy k podkladu pomocí polymercementových a akrylátových lepidel, dále kotvených talířovými hmoždinkami a překrývaných stěrkou, vyztuženou skelnou sítí a omítkou.

V současné době se již u nás vyrábějí všechny komponenty potřebné pro tyto systémy. Dále jsou to systémy montované, DTI na bázi tepelně izolačních omítek a systémy kombinované.

Pro DTI vnitřních konstrukcí lze využít všech systémů lepených tepelných izolací s tím, že musí být provedeno pečlivé posouzení skladby konstrukce, hlavně z hlediska difuze a kondenzace vodní páry. Navržení tloušťky stěrky a její difuzní odpor musí vycházet z požadavku maximálního snížení nebezpečí kondenzace vodní páry uvnitř konstrukce.

Při správném návrhu skladby konstrukce DTI je třeba největší pozornost věnovat zabránění vzniku plísní na vnitřním povrchu konstrukcí. Ze závislosti nutného tepelného odporu konstrukce na stavu vnitřního prostředí vyplívá, že při zvyšování relativní vlhkosti vnitřního vzduchu prudce stoupá hodnota požadovaného tepelného odporu. Např. při relativní vlhkosti vnitřního vzduchu 60 % a teplotě 20 °C stačí tepelný odpor R = 0,387 m2K/W, aby vnitřní povrchová teplota konstrukce byla shodná s teplotou rosného bodu. Při zvýšení hodnoty relativní vlhkosti vnitřního vzduchu na 90 % musí činit tepelný odpor R = 2,40 m2K/W, aby byla vnitřní povrchová teplota rovna teplotě rosného bodu. Jestliže je tepelný odpor konstrukce adekvátní cihelnému zdivu tl. 450 mm (R = 0,52 m2K/W), musel by být tepelný odpor dodatečné tepelné izolace cca R = 1,90 m2K/W, což odpovídá tl. pěnového polystyrénu 82 mm. Protože teplota v koutech a rozích stěn je o cca 2-3 K nižší, musela by být tl. PPS min. 100 mm. Z toho vyplývá, že při odstranění plísní je vždy nutné nejprve řešit příčinu vzniku povrchové kondenzace a plísní, ne pouze jejich následky.

Osvědčené zásady pro provádění dodatečných tepelných izolací:

  • obvodové stěny izolovat z vnější strany konstrukce, DTI z vnitřní strany konstrukce provádět pouze výjimečně;
  • izolovat všechny konstrukce, kterými dochází k tepelným ztrátám, tj. i vnitřní konstrukce stěnové a stropní;
  • současně s izolací neprůsvitných plných konstrukcí zlepšit tepelně technické vlastnosti oken a dveří (přídavné zasklení, osazení speciálních skel, utěsnění spár apod.);
  • po provedení dodatečných tepelných izolací provést racionalizační opatření u zdroje tepla se zabezpečením optimálního vytápěcího režimu (výkon zdroje, regulace apod.).

Rozhodující vlastností při hodnocení systému z hlediska prostupu tepla jsou stavebně fyzikální vlastnosti dodatečné tepelně izolační vrstvy. Kontaktní systémy využívají převážně vysoce účinné tepelné izolanty, jako jsou pěnový polystyrén či desky minerální plsti. Výjimkou jsou již dnes desky Lignopor či Heraklit a Heramin. Tepelný odpor tepelně izolační vrstvy je závislý na hodnotě tepelné vodivosti materiálu. Pro navrhovaní tloušťky tepelně izolační vrstvy musíme používat buď hodnoty „praktické tepelné vodivosti“, která v sobě zahrnuje vliv vlhkosti, nehomogenity objemové hmotnosti apod., nebo vycházet důsledně z výpočtového postupu podle ČSN 73 0540:94.

Na výsledný efekt dodatečné tepelné izolace má vliv provedení tepelně izolační vrstvy. Tato vrstva musí být souvislá a v deklarované tloušťce, beze spár a záteků stěrkové hmoty. Často se zapomíná, že kompenzování nerovností podkladu tepelně izolační vrstvou (zbrušování povrchu u desek minerální plsti) může vést ke snížení výsledného tepelného odporu zateplení. Velkou pozornost je třeba věnovat detailům. Ostění oken a dveří, ukončení u soklu či u atiky a římsy může být, pokud nejsou tyto detaily správně navrženy, zdrojem značných poruch. Tyto detaily je třeba při návrhu prověřit výpočtem teplotního dvourozměrného či prostorového pole a na jejich podkladě zvolit nejvýhodnější řešení.

Jedním z nejčastějších problémů při navrhování a provádění dodatečných tepelných izolací jsou problémy spojené s difuzí vodní páry. Stěrková vrstva spolu s omítkou a také vrstva pěnového polystyrénu u vnějšího líce stěny podstatně změní tok vodní páry konstrukcí. Rozhodující pro zabezpečení dlouhodobé životnosti zateplené konstrukce je její podrobné vyhodnocení při návrhu skladby konstrukce. Důležité je, že hodnotíme celou skladbu konstrukce, tj. stávající konstrukci, včetně zateplení.

2.6.2 Snižování tepelných ztrát okny

Zlepšení tepelně technických vlastností konstrukcí se týká i oken, která podstatně ovlivňují celkové tepelné ztráty budovy. U rodinných domků činí tepelné ztráty okny až 30 %, u vícepodlažních domů až 50 % z celku. Tyto hodnoty poměru tepelných ztrát okny k celkovým tepelným ztrátám platí pro současné tepelně technické vlastnosti konstrukcí. Při zvyšování tepelných odporů stěn a střech bude podíl ztrát okny prostupem tepla stoupat; lze říci, že tepelné ztráty okny budou u nových budov dominující.

Jestliže se dříve počítalo v normativních předpisech obytných a občanských budov, v souladu s tehdejšími technickými možnostmi, se součinitelem prostupu tepla oken k = 2,9 W·m-2K-1, pak s vývojem skel s nízkou hodnotou emisivity povrchu skla, které se dosahuje tenkou průhlednou vrstvou kovu na vnitřním skle ve směru do mezery mezi skly, případně vyplněním této mezery kterým vzácným plynem (např. argonem) místo vzduchem, dosahuje se u oken přibližně poloviční hodnoty součinitele prostupu tepla, případně i méně, ve srovnání s původním stavem. Použitím těchto nových oken se pak snižuje spotřeba tepla pro vytápění budovy, tzn. snižují se provozní náklady otopného provozu (úspory nákladů na palivo). Současně se snižuje i emise škodlivin do ovzduší, vznikajících při spalování paliv, což přispívá k ozdravění ovzduší.

2.6.3 Zásady pro navrhování dodatečných tepelných izolací oken a vnějších dveří

Při projektování a realizaci objektů je třeba respektovat následující zásady:

  • a) Zasklené plochy jsou značným zdrojem tepelných ztrát. Tyto ztráty lze však částečně zmenšit, využije-li se slunečního záření, pronikajícího do budovy.
  • b) Největší tepelné zisky ze slunečního záření se dosahují při jižní orientaci zasklených ploch, nejmenší při orientaci severní. Proto mají být zasklené plochy na jižní straně co největší, na severní straně co nejmenší.
  • c) Za nejvýhodnější z hlediska tepelných zisků se považují zasklené plochy se dvěma skly z čirého skla.
  • d) Vedle automatické regulace vytápěcího systému mají mít budovy co nejlepší tepelně technické vlastnosti a zvláště na jižní straně volný horizont.
  • e) Velké zasklené plochy jsou příčinou přehřívání budov v letním i přechodném období, a tudíž tepelné nepohody. Z tohoto důvodu musí být navrženo stínění zasklených ploch použitelné v době nadbytečných tepelných zisků. Přednost mají mít pohyblivé clony. Ty je možno využít i v zimním období v nočních hodinách jako tepelné izolace zasklených ploch, čímž se také zmenší tepelné ztráty.

2.6.3.1 Možnosti snížení tepelných ztrát okny a dveřmi

Zvětšení tepelně izolačního účinku oken je možné mj. zmenšením prostupu tepla a infiltrace spárami oken. Tepelné ztráty infiltrací vznikají netěsnostmi mezi následujícími konstrukčními částmi oken:

  • sklem a rámem okenního křídla;
  • okenním křídlem a rámem okna;
  • rámem okna a ostěním.

Ke zmenšení infiltrace je třeba spáry mezi okenním křídlem a rámem utěsnit. Na trhu je řada těsnění od klasického plechového těsnění KOVOTĚS až k novým typům těsnění z neoprenových trubičkových profilů. Množství tepla, které odchází z vytápěné místnosti spárami oken a dveří je dáno součinitelem infiltrace. Změnu součinitele infiltrace i (m3/m Pa0,67) u dřevěného zdvojeného okna udává tab. 12.

Tab. 12 Součinitele infiltrace pro různé druhy těsnění spár

Typ těsnění okenních spár Součinitel infiltrace podle ČSN 73 0540:94 iLV [m2s-1Pa-0,67]
Okno dřevěné zdvojené – netěsněné 1,4 x 10-4
dtto – těsnění KOVOTĚS 0,7 x 10-4
dtto – těsnění molitanovými pásky 0,5 x 10-4
dtto – těsnění neoprenovými profily 0,2-0,4 x 10-4

Pro zajištění přirozené výměny vzduchu v místnostech ve výši 0,5 n/h se uvádí u standardních bytů o 200 m3 O.P. maximální míra utěsnění oken ve výši i = 0,7 m2s-1Pa-0,67. Infiltrace mezi okenním rámem a ostěním se odstraňuje např. vypěněním PUR pěnou, což se již běžně provádí.

Zmenšení tepelných ztrát prostupem lze provést:

  • přídavným zasklením;
  • osazením speciálního skla;
  • nalepením odrazivé fólie;
  • osazením akrylátového skla.

Z hlediska prostupu tepla, tedy z hlediska zmenšení součinitele prostupu tepla, je možno doplnit okna na stavbách přídavným okenním rámečkem. Tím se změní okno, je-li dvojité, na okno s trojitým zasklením. Používají se k tomu rámečky z plastů, do nichž se vlepují tabule skla. Tyto konstrukce se nepohyblivě připevňují ke stávajícímu rámu křídla. Toto řešení není však vhodné pro větší okna, protože neumožňuje objemové změny skla, což vede k jeho praskání. Dalším důvodem, pro který nelze přídavné zasklení doporučit, je podstatné zvýšení hmotnosti křídla, na které nejsou okenní závěsy dimenzovány. Dochází tak k jejich postupnému prověšování, což brání v otevírání okenních křídel. Výhodnější je proto rámeček z hPVC, který se připevňuje na vnitřní stranu okna. Toto řešení umožňuje dilatační pohyb skleněné tabule při objemových změnách. Jeho nevýhodou však je, že neumožňuje čištění skel z vnitřní strany, a také to, že ve styku pryžového těsnění rámečku s původní tabulí skla může docházet ke kondenzaci vodní páry.

V zahraničí byl také vyvinut přídavný rámeček z hliníkových slitin pro použití u dřevěných oken otevíravých s izolačním dvojsklem. Přídavný profil se připevňuje na rám okenního křídla, nebo na rám okna z vnější strany. Těsnění spár se provádí jako dvoustupňové, pomocí pryžových těsnicích profilů. Mezi konstrukci dvojskla a přídavného skla lze umístit žaluzie. Tento typ přídavného zařízení však nelze použít u jiného typu okna, než pro které bylo navrženo. Nevýhodou tohoto řešení je možnost svěšování křídel, způsobené malou únosností okenních závěsů.

Univerzálnější je řešení přídavného rámečku z hliníkových slitin, který je možno namontovat na staré typy dřevěných oken s různým otevíráním a různými rozměry křídel. Rámeček je opatřen závěsem, který umožňuje jeho otevírání při čištění skel. Závěs je umístěn pod profilem rámečku, takže neporušuje vzhled okna. Porovnání hodnot součinitele prostupu tepla oken s přídavnými rámečky se zdvojeným oknem dřevěným je v tab. 13.

Dalším možností, jak snížit tepelné ztráty prostupem tepla okny, je osazení speciálních skel. Vnitřní sklo okna se zamění za sklo s odrazivou vrstvou, které odráží tepelné záření zpět do místnosti. Výhodou je, že se nezvyšuje hmotnost okenního křídla a sklo lze běžným způsobem a tradičními čisticími prostředky ošetřovat. Osazením skla např. Energy Kappa Float se sníží hodnota součinitele prostupu tepla u dřevěného zdvojeného okna z hodnoty k = 2,9 W·m-2K-1 na hodnotu k = 2,3 W·m-2K-1.

Tab. 13 Zmenšení součinitele prostupu tepla oken s přídavnými rámečky proti hodnotě platné pro zdvojené dřevěné okno (př.r. = přídavný rámeček) – naměřené hodnoty

Druh okna Součinitel prostupu tepla k rámečku (W·m-2K-1) Zmenšení (%)
Zdvojené dřevěné 2,384
Přídavný rámeček NAPAKO 1,664 30,2
Přídavný rámeček NAPAKO s podklad. profilem 1,714 28,1
Přídavný rámeček s Werzalitovým truhlíkem plněným pěnovým polystyrénem 1,648 30,9
Přídavný rámeček s hPVC plněný pěnovým polyuretanem 1,694 28,9
Přídavný rámeček anglické firmy THERMOSAVE 1,760 26,2

Stejného účinku dosáhneme použitím fólií s odrazivou vrstvou. Využívá se fólií vyvinutých v USA pro ochranu klimatizovaných prostor s tím, že nové energetické fólie jsou naprosto čiré a nesnižují světelný tok do místnosti. Pomocí fólie lze dosáhnout stejného účinku jako u odrazivých skel, tj. k = 2,3 W·m-2K-1.

Zajímavou možností, jak snížit tepelný tok okny a světlíky, je osazení akrylátového skla. Tato skla jsou vyráběna v různých tloušťkách s komůrkovým uspořádáním, a to jako dvojskla až čtyřskla. Součinitel prostupu tepla je od hodnot k = 3,0 W·m-2K-1k = 1,3 W·m-2K-1. Hlavní využití je u ocelových jednoduchých oken a světlíků. Úspory tepla jsou značné, neboť jednoduché sklo s drátosklem v ocelovém rámu má k = 5,2 W·m-2K-1. Objevují se též varianty, využívající čiré akrylátové sklo jako vnitřní zasklení u zdvojených oken. Touto kombinací lze dosáhnout součinitele prostupu tepla pod k = 2,0 W·m-2K-1.

Ke zmenšení součinitele prostupu tepla oken se používá dnes již dříve osvědčených okenních zařízení, jako jsou žaluzie, rolety, různé druhy závěsů apod. Jejich vliv na hodnotu součinitele prostupu tepla je vidět z tab. 14, přičemž jde o orientační údaje (v tab. 14 znamená kok,v výpočtovou hodnotu, kok,m naměřenou hodnotu).

Tab. 14 Orientační hodnoty součinitele prostupu tepla okna s různými přídavnými zařízeními

Přídavné zařízení kok,v (W/m2K) hodnoty výpočtové kok,m (W/m2K) hodnoty naměřené
Okno zdvojené dřevěné 2,90 2,52
Dtto se skládací papírovou žaluzií mezi skly 2,55 1,91
Dtto se skládací papírovou žaluzií a granoplastickou roletou na vnitřní straně 2,32 1,52
Dtto s granoplastickou roletou na vnitřní straně, mezery těsněny molitanem 2,39 1,64
Dtto s Al žaluzií na vnější straně, lišty se sklonem k vnější straně 2,73 2,22
Dtto s Al žaluzií světle zelené bar vy mezi skly, šířka listu 25 mm, listy se sklonem k vnější straně 2,66 2,11

2.6.3.2 Izolační dvojskla a trojskla – speciální skla

V posledním období se u nás začínají ve stavbách používat speciální izolační skla. Jedná se o dvojskla či trojskla ze speciálních skel s vysokou reflexí a často s náplní plynů, s nižší tepelnou vodivostí než má vzduch. Jak již bylo uvedeno, zlepšené tepelně technické vlastnosti oken neznamenají vždy sníženou energetickou bilanci objektu. S ohledem na možnost pasivního využití solární energie by měl architekt vždy uvážit, jaká okna a skla použije. Výsledky měření některých typů izolačních dvojskel a trojskel uvádí tab. 15.

Tab. 15 Součinitele prostupu tepla dvojskel a trojskel

Typ zasklení kok,v (W/m2K) kok,m (W/m2K)
FC 4+12+FC 4 V 3,61 3,14
FC 4+12+FC 4 A 3,04 2,65
FC 4+12+FC 4+12+FC 4 V 2,07 1,80
FC 4+15+PP 4 1,72 1,50
FC 4+16+PP 5 2,08 1,81
EF 4+15+PP 4 1,47 1,28
EF 4+12+FC 4+12+PP 4 A 1,01 0,88

Použité symboly:

F4 – plavené sklo Float tl. 4 mm

PP – sklo Planibel plus

EF – sklo Comfort new

V – plněno suchým vzduchem, A – plněno plynem (argonem)

2.6.4 Počet postavených budov a bytů a možné úspory energie na vytápění

Hlavním realizačním záběrem při regeneraci panelových domů by měly být objekty stavebních soustav G 40 až G 57. Je to nutné zejména z důvodů zanedbané údržby, zhoršování fyzického stavu konstrukcí a zejména z důvodů nedostatečných tepelně technických vlastností obvodových i vnitřních konstrukcí, dále z důvodů nutné sanace řady statických problémů (lodžie, balkóny a další). Na druhé straně lze u objektů stavebních soustav G 40 až G 57 dosáhnout významných energetických úspor. Výchozím podkladem pro zpracování potenciálu možných úspor energie je množství realizovaných bytů. Množství bytů realizovaných ve Ss G 40 až G 57 uvádí tab. 16.

Tab. 16 Výstavba bytů v ČR technologií G 40 a G 57

Typová řada Období realizace Počet bytů Počet bytů s DTI štítů
G 40 1954-1956 25 000 2%
G 57 1956-1965 75 000 80%
G 57 1966-1970 150 000 80%
G 57 1971-1973 20 000

Výpočet možné úspory energie na vytápění objektů byl stanoven na podkladě provedeného rozboru uvedeného v kap. 2. Výsledky hodnocení tepelných ztrát byly provedeny pro objekt s obestavěným prostorem 31 899 m3. Průměrný byt byl uvažován o obestavěném prostoru 200 m3. Možné úspory energie jsou uvedeny v tab. 17.

Tab. 17 Možné úspory energie na vytápění u objektů G 40 a G 57

Objekt typu Roky výstavby Tepelná charakteristika q (W/m3K) Celková úspora MWh/rok
    současná po DTI rozdíl  
G 40 1954-1956 0,578 0,224 0,354 121 776
G 57 1957-1965 0,455 0,205 0,240 247 680
G 57 1966-1970 0,313 0,186 0,127 262 128
G 57 1971-1973 0,313 0,186 0,127 34 950,4
Celkem         666 534,4

Průměrná úspora energie na vytápění:

  • a) u objektů stavební soustavy G 40 – 4,87 MWh/rok, byt – 17,532 GJ/rok, byt
  • b) u objektů stavební soustavy G 57 – 2,22 MWh/rok, byt – 7,992 GJ/rok, byt
  • c) průměrná úspora energie na vytápění u G – domů – 2,47 MWh/rok, byt – 8,89 GJ/rok, byt

Z provedeného rozboru potenciálu možných úspor energie na vytápění objektů stavebních soustav G 40 až G 57 vyplývá, že provedením dodatečných tepelných izolací lze dosáhnout značných energetických úspor. Z ušetřené energie by bylo možné vytápět např. cca 83 300 bytů s obvodovými konstrukcemi, splňujícími požadavky podle ČSN 73 0540 z roku 1979, a 138 400 bytů, postavených podle ČSN 73 0540:94.


2.7 VYHODNOCENÍ EFEKTIVNOSTI DODATEČNĚ ZATEPLENÝCH BUDOV G 40 A G 57

Pro hodnocení ekonomické efektivnosti vynaložených prostředků na tepelnou izolaci jsou potřebné tyto vstupní údaje:

  • pořizovací náklady stěny při postupném zlepšování tepelně technických vlastností I (Kč/m2);
  • roční úspory energie pro vytápění vztažené na 1 m2 stěny při postupném zlepšování tepelně technických vlastností Ur (Kč/m2r);
  • současná hodnota úspor energie po dobu životnosti tepelné izolace Ur·z (Kč/m2).

a) Pořizovací náklady stěny při postupném zlepšování tepelně technických vlastností

Pro hodnocení byly, jako výchozí hodnoty, voleny stěny se součinitelem prostupu tepla k = 1,9; 1,4; 0,7 W/m2K. Předpokládá se, že tyto stěny budou izolovány tak, aby se dosahovalo hodnot součinitele prostupu tepla podle tab. 18, 1920.

Tab. 18 Vícenáklady na pořízení dodatečné tepelné I (Kč/m2), je-li původní hodnota součinitele prostupu tepla stěny k = 1,9 W/m2K (dk – rozdíl hodnoty součinitele prostupu tepla původní a dodatečně izolované stěny)

k (W/m2K) 1,9 0,90 0,50 0,30 0,15 0,10
dk (W/m2K) 1,0 1,4 1,60 1,75 1,80
I (Kč/m2) 950 1 050 1 200 1 600 2 100

Tab. 19 Vícenáklady na pořízení dodatečné tepelné I (Kč/m2), je-li původní hodnota součinitele prostupu tepla stěny k = 1,4 W/m2K (dk – rozdíl hodnoty součinitele prostupu tepla původní a dodatečně izolované stěny)

k (W/m2K) 1,4 0,90 0,50 0,30 0,15 0,10
dk (W/m2K) 0,5 0,9 1,1 1,25 1,30
I (Kč/m2) 950 1 050 1 200 1 600 2 100

Tab. 20 Vícenáklady na pořízení dodatečné tepelné I (Kč/m2), je-li původní hodnota součinitele prostupu tepla stěny k = 0,7 W/m2K (dk – rozdíl hodnoty součinitele prostupu tepla původní a dodatečně izolované stěny)

k (W/m2K) 0,7 0,90 0,50 0,30 0,15 0,10
dk (W/m2K) 0,20 0,40 0,5 0,55 0,60
I (Kč/m2) 900 1 000 1 200 1 500 2 000

b) Roční úspory energie při postupném zlepšování tepelně technických vlastností

Roční úspory energie Ur (Kč/m2r) se stanoví ze vztahu:

\begin{gathered}
U_\text{r}=dk\cdot24\cdot D\cdot10^{-3}\cdot C_\text{e}
\end{gathered}

kde je:

dk = kp – kdi

kp … původní hodnota součinitele prostupu tepla stěny (W/m2K),

kdi … součinitel prostupu tepla dodatečně izolované stěny (W/m2K),

D … počet denostupňů (D = 3 600),

Ce … cena enegie (Kč/kWh) – uvažuje se v rozmezí 0,40-0,60 až 2,1.

Pro jednotlivé ceny energie vychází:

Ur = 51,84·dk – při Ce = 0,60 Kč/kWh

Ur = 77,76·dk – při Ce = 0,90 Kč/kWh

Ur = 103,68·dk – při Ce = 1,20 Kč/kWh

Ur = 129,60·dk – při Ce = 1,50 Kč/kWh

Ur = 150,82·dk – při Ce = 1,80 Kč/kWh

Ur = 181,44·dk – při Ce = 2,10 Kč/kWh

Roční úspory energie získané dodatečně izolovanou stěnou, jejíž původní hodnota součinitele prostupu tepla je kp = 1, 9, 1, 4 a 0,7 W/m2K, jsou uvedeny v tab. 21, 2223.

Tab. 21 Roční úspory Ur (Kč/m2r) dodatečně izolované stěny s původní hodnotou kp = 1,9 W/m2K v závislosti na součiniteli prostupu tepla dodatečně izolované stěny kdi (W/m2K) (Ce – cena energie v Kč/kWh, dk = kp – kdi (W/m2K)

Ce kdi (W/m2K) 0,90 0,50 0,30 0,15 0,10
(Kč/kWh) dk (W/m2K) 1,0 1,40 1,60 1,75 1,80
0,60   51,84 72,57 82,94 88,13 93,31
0,90 77,76 108,86 124,41 136,08 139,47
1,20 103,68 145,15 165,89 181,44 168,62
1,50 129,60 181,44 207,36 226,80 233,28
1,80 155,82 218,15 249,31 272,68 280,47
2,10 181,44 264,01 280,30 317,52 326,59

Tab. 22 Roční úspory Ur (Kč/m2r) dodatečně izolované stěny s původní hodnotou kp = 1,4 W/m2K v závislosti na součiniteli prostupu tepla dodatečně izolované stěny kdi (W/m2K) (Ce – cena energie v Kč/kWh, dk = kp – kdi (W/m2K)

Ce kdi (W/m2K) 0,90 0,50 0,30 0,15 0,10
(Kč/kWh) dk (W/m2K) 0,50 0,9 1,10 1,25 1,30
0,60   25,92 46,65 57,02 64,80 67,39
0,90 38,88 69,98 85,54 97,20 101,09
1,20 51,84 93,35 114,05 129,60 134,78
1,50 64,80 116,64 142,56 162,00 168,48
1,80 77,76 139,97 171,07 194,40 202,18
2,10 90,70 163,30 199,58 226,58 235,87

Tab. 23 Roční úspory Ur (Kč/m2r) dodatečně izolované stěny s původní hodnotou kp = 0,7 W/m2K v závislosti na součiniteli prostupu tepla dodatečně izolované stěny kdi (W/m2K) (Ce – cena energie v Kč/kWh, dk = kp – kdi (W/m2K)

Ce kdi (W/m2K) 0,50 0,30 0,20 0,15 0,10
(Kč/kWh) dk (W/m2K) 0,20 0,40 0,50 0,55 0,60
0,60   10,37 20,74 25,92 28,51 31,10
0,90 15,55 31,10 38,88 42,77 46,66
1,20 20,74 37,87 51,84 57,02 62,21
1,50 25,92 51,84 61,80 71,28 77,76
1,80 31,10 62,21 77,76 85,54 93,31
2,10 36,29 72,57 90,72 99,79 108,86

c) Současná hodnota ročních úspor energie v Kč/m2 u tří dodatečně izolovaných stěn

Současná hodnota ročních úspor energie v Kč/m2 u tří dodatečně izolovaných stěn, s původní hodnotou součinitele prostupu tepla kp = 1, 9, 1, 4 a 0,7 W/m2K, je stanovena základě zásobitele vyčísleného pro alternativy různých kombinací úrokové míry p1 (%) a zvýšené ceny energie p2 (%) – uvedené v tab. 24, přičemž se uvažuje doba životnosti tepelné izolace n = 30 roků.

Tab. 24 Zásobitel pro různé alternativy úrokové míry p1 (%) a zvýšené ceny energie p2 (%)

kp (W/m2K) Úroková míra p1 (%) Zvýšení ceny energie p2 (%) Zásobitel zx
A 1,9 a p1 = 5 %, p2 = 0 % 16,14
p1 = 5 %, p2 = 3 % 23,01
b p1 = 10 %, p2 = 0 % 10,37
p1 = 10 %, p2 = 3 % 13,53
B 1,4 a p1 = 5 %, p2 = 0 % 16,14
p1 = 5 %, p2 = 3 % 23,01
b p1 = 10 %, p2 = 0 % 10,37
p1 = 10 %, p2 = 3 % 13,53
C 0,7 a p1 = 5 %, p2 = 0 % 16,14
p1 = 5 %, p2 = 3 % 23,01
b p1 = 10 %, p2 = 0 % 10,37
p1 = 10 %, p2 = 3 % 13,53

Tab. 25 Současná hodnota ročních úspor Nr (Kč/m2), při ceně energie v rozmezí Ce = 0,60 až 2,10 Kč/kWh, pro alternativu Aa podle tab. 24 v závislosti na součiniteli prostupu tepla dodatečně izolované stěny kdi (W/m2K)

Ce (Kč/kWh) Zx N (Kč/¦m2) při kdi (W/m2K)
0,90 0,50 0,30 0,15 0,10
0,60 16,14
23,01
836,70
1 192,84
1 171,28
1 669,83
1 338,65
1 908,45
1 422,42
2 027,87
1 506,02
2 147,06
0,90 16,14
23,01
1 255,05
1 789,26
1 757,00
2 504,87
2 007,48
2 862,67
2 196,33
3 131,20
2 259,11
3 220,71
1,20 16,14
23,01
1 673,40
2 385,67
2 342,72
3 339,90
2 342,72
3 339,90
2 928,44
4 174,93
3 012,05
4 294,13
1,50 16,14
23,01
2 091,74
2 982,10
2 928,44
4 174,93v
2 928,44
6 074,87
3 660,65
5 218,67
3 765,14
5 367,77
1,80 16,14
23,01
2 514,93
3 585,42
3 520,94
5 019,63
3 520,94
5 019,63
4 401,05
6 274,36
4 526,78
6 453,61
2,10 16,14
23,01
2 928,44
4 174,93
4 261,12
6 074,87
4 261,12
6 074,87
5 124,77
7 306,13
5 271,16
7 514,84

Podobně je stanovena hodnota ročních úspor i pro další alternativy. Výše vyčíslené údaje jsou použity k vyhodnocení efektivnosti vynaložených prostředků na dodatečnou tepelnou izolaci budovy, a to s využitím těchto metod: doby návratnosti, ukazatele efektivnosti, ukazatele zisku a vnitřního výnosového procenta.

2.7.1 Doba návratnosti

a) Prostá doba návratnosti

Stanoví se jako podíl vynaložených prostředků na tepelnou izolaci I (Kč) a ročních úspor energie na vytápění Nr (Kč/r):

\begin{gathered}
dn=\frac{I}{U_\text{r}}
\end{gathered}

b) Dynamická doba návratnosti

Prostá doba návratnosti neobsahuje růst ceny energie. Tato skutečnost se zohledňuje v tzv. dynamické době návratnosti, která se stanoví ze vztahu:

\begin{gathered}
nd=\frac{\ln\big[\frac{I}{U_\text{r}}\cdot(q_\text{x}-1)+1\big]}{\ln\cdot q_\text{x}}
\end{gathered}

kde je:

qx = q1/q2

q1 = (1 + p1/100)

p1 – úrokové procento

q2 – průměrný roční vzestup ceny energie (%)

Výsledky jsou uvedeny na obr. 71.

Obr. 71 Průběh dynamické návratnosti dn (roky) v závislosti na součiniteli prostupu tepla dodatečně izolované stěny při původní hodnotě součinitele prostupu tepla stěny k = 1,9 W/m2K (křivka modrá), k = 1,4 W/m2K (křivka červená), k = 0,7 W/m2K (křivka zelená)

2.7.2 Ukazatel efektivnosti

Ukazatel efektivnosti Uef je definován jako podíl vložených prostředků na opatření ke zmenšení spotřeby energie I (Kč) a celkových energetických úspor, získaných za dobu životnosti opatření, které jsou převedeny na současnou hodnotu Nr (Kč) – viz tab. 1824 (připomínáme, že v našem případě se uvažují náklady i úspora vztažená na 1 m2).

Ukazatel efektivnosti se tedy stanoví ze vztahu:

\begin{gathered}
U_\text{ef}=\frac{I}{N_\text{r}}
\end{gathered}

Opatření pro úspory energie se považuje za přijatelné, jestliže je ukazatel efektivnost menší než jedna, tj. platí-li Uef < 1.

Výsledky jsou uvedeny na obr. 72.

Obr. 72 Průběh ukazatele efektivnosti Uef (-) v závislosti na součiniteli prostupu tepla dodatečně izolované stěny při původní hodnotě součinitele prostupu tepla stěny k = 1,9 W/m2K (křivka modrá), k = 1,4 W/m2K (křivka červená), k = 0,7 W/m2K (křivka zelená)

2.7.3 Ukazatel zisku

Ukazatel zisku Z je definován jako rozdíl celkových energetických úspor, získaných za dobu životnosti opatření, které jsou převedeny na současnou hodnotu Nr (Kč) – viz tab. 1015 – a vložených prostředků na opatření ke zmenšení spotřeby energie I (Kč) (připomínáme, že v našem případě se uvažují náklady i úspora vztažená na 1 m2)

Ukazatel zisku se tedy stanoví ze vztahu:

\begin{gathered}
Z=N_\text{r}-I
\end{gathered}

Opatření pro úspory energie se považuje za přijatelné, jestliže ukazatel zisku má kladnou hodnotu, tj. platí-li Z > 0.

Výsledky jsou uvedeny na obr. 73.

Obr. 73 Průběh ukazatele zisku Z (Kč) v závislosti na součiniteli prostupu tepla dodatečně izolované stěny při původní hodnotě součinitele prostupu tepla stěny k = 1,9 W/m2K (křivka modrá), k = 1,4 W/m2K (křivka červená), k = 0,7 W/m2K (křivka zelená)

2.7.4 Vnitřní výnosové procento

Vnitřní výnosové procento se stanoví ze vztahu, který vyjadřuje rovnost vynaložených nákladů na zlepšení tepelné izolace a současné hodnoty energetických úspor po dobu životnosti opatření, tj.

\begin{gathered}
I=U_\text{r}\cdot z
\end{gathered}

Z této rovnosti se vyjádří zásobitel z:

\begin{gathered}
Z=\frac{I}{U_\text{r}}=\frac{1}{q_\text{n}}\cdot\frac{q^\text{n}-1}{q-1}
\end{gathered}

Protože q = 1 + p/100, může se zjistit úrokové procento p pro předpokládanou životnost (uvažuje se n = 30 roků).

Výsledky jsou uvedeny na obr. 74.

Obr. 74 Průběh vnitřního výnosového procenta VVP (%) v závislosti na součiniteli prostupu tepla dodatečně izolované stěny při původní hodnotě součinitele prostupu tepla stěny k = 1,9 W/m2K (křivka modrá), k = 1,4 W/m2K (křivka červená), k = 0,7 W/m2K (křivka zelená)

2.7.5 Závěr

Z hlediska ekonomické efektivnosti vynaložených prostředků na zlepšení tepelně technických vlastností obvodového pláště budov – např. při použití ukazatele zisku – vychází, při ceně energie 1,5 Kč/kWh, že největšího zisku se dosahuje při hodnotě součinitele prostupu tepla obvodového pláště v rozmezí k = (0,22 až 0,25) W·m-2K-1, avšak absolutní hodnota zisku se velmi výrazně li-ší, a to v závislosti na součiniteli prostupu tepla původního pláště.


3 ZDRAVOTNÍ NEZÁVADNOST – BEZPEČNOST PŘI UŽÍVÁNÍ OBJEKTŮ

3.1 PŘÍČINY VZNIKU PLÍSNÍ V BYTECH A MOŽNOSTI JEJICH ODSTRANĚNÍ

Základní příčinou vzniku plísní na vnitřním povrchu konstrukcí je stav, kdy vnitřní povrchová teplota konstrukce je nižší než teplota rosného bodu. Teplotou rosného bodu se označuje stav, kdy se začíná na povrchu konstrukce srážet vodní pára. Teplota rosného bodu je závislá na teplotě vzduchu a relativní vlhkosti vzduchu a je uváděna ve fyzikálních tabulkách.

Vnitřní povrchová teplota konstrukce je dána teplotami vnějšího a vnitřního vzduchu a tepelným odporem konstrukce. Čím vyšší je tepelný odpor stěny, tím vyšší je vnitřní povrchová teplota, při stejném rozdílu teplot vnitřního a vnějšího prostředí. V bytových stavbách může docházet k následujícím podmínkám, které vyvolávají vznik plísní:

  • a) V bytě (místnosti) se udržuje stálá teplota a relativní vlhkost vnitřního vzduchu ti = 20-22 °C a relativní vlhkost v rozmezí 40-60 %. Při výskytu plísně na vnitřním povrchu konstrukce bývá nejčastější příčinou závada v tepelně technických vlastnostech (chybějící tepelná izolace, promočení konstrukce apod., tepelné mosty).
  • b) V místnosti je stálá teplota vnitřního vzduchu v rozmezí ti = 20-22 °C, ale relativní vlhkost vnitřního vzduchu je nad 60 % až do 90 %. Jestliže se vyskytují na povrchu konstrukcí plísně, bývá jejich hlavní příčinou:
  • ba) vysoká relativní vlhkost vnitřního vzduchu (nedostatečné větrání),
  • bb) nedostatečné tepelně technické vlastnosti konstrukce (tepelné mosty).

Pro dokumentaci vlivu výše relativní vlhkosti vnitřního vzduchu na vznik povrchové kondenzace je v následující tabulce uvedena závislost nutného tepelného odporu konstrukce, aby vnitřní povrchová teplota stěny byla vyšší, než je teplota rosného bodu – viz tab. 26.

Tab. 26 Vliv relativní vlhkosti vnitřního vzduchu na tepelný odpor konstrukce

Teplota vzduchu (°C) Relativní vlhkost vzduchu (%) Teplota rosného bodu (°C) Potřebný tepel. odpor (m2K/W) Tlouštka cihelného zdiva (cm)
20 60 12,0 0,378 33
20 70 14,4 0,613 53
20 80 16,4 1,047 90
20 90 18,3 2,405 207
20 95 19,2 5,300 456

Z uvedeného rozboru vyplývá, že se stoupající relativní vlhkostí vnitřního vzduchu prudce (geometrickou řadou) stoupají požadavky na tepelný odpor obvodových konstrukcí. Např. při teplotě vnitřního vzduchu 20 °C a relativní vlhkosti do 60 % stačí tepelný odpor cihelné zdi z plných cihel tl. 45 cm k zabezpečení vnitřní povrchové teploty nad teplotou rosného bodu, takže k povrchové kondenzaci a tím ke vzniku plísní nedochází. Naopak, stoupne-li relativní vlhkost vnitřního prostředí nad 80 %, musela by obvodová konstrukce mít tepelný odpor adekvátní cihelnému zdivu tl. 90 cm, aby byla vnitřní povrchová teplota bez rezervy na teplotě rosného bodu. Při dalším zvyšování relativní vlhkosti jsou požadavky na tepelný odpor obvodové zdi enormní.

Ke kondenzaci vodní páry, a tím ke vzniku plísní dochází nejprve v koutech místnosti. Je to dáno tím, že vnitřní povrchová teplota v koutě místnosti je nižší o cca 2-4 °C, než v ploše stěny. Dále je v koutu místnosti mnohem menší proudění vzduchu, které rovněž ovlivňuje množství zkondenzované vlhkosti na povrchu konstrukce. Nižší povrchová teplota v koutě je ovlivněna větší ochlazovanou plochou z vnější strany, a navíc např. u vrstvených konstrukcí tepelnými mosty, např. zálivkovou maltou apod.

Značný vliv má rovněž schopnost vnitřní povrchové úpravy vsakovat kondenzát a po poklesu relativní vlhkosti nadměrnou vlhkost odpařit. Výborné z tohoto hlediska jsou vnitřní vápenné omítky, které tuto schopnost mají; navíc je vápno hmotou, která působí antisepticky, tj. nepodporuje růst plísní na povrchu omítky. Proto by se měly místnosti s nebezpečím vzniku plísní malovat vápnem, a ne hlinkovými barvami s příměsemi škrobových pojiv, klihu apod., které naopak vegetaci plísní podporují;

  • c) V bytě je stálá teplota vnitřního vzduchu t < 20 °C a relativní vlhkost vnitřního vzduchu je nad 60 %. Jestliže se vyskytují plísně, bývá hlavní příčinou vzniku:
  • ca) nedostatečné vytápění místností,
  • cb) z toho plynoucí nedostatečné větrání místnosti,
  • cc) možné nedostatečné tepelně technické vlastnosti konstrukcí.

Podle zkušeností s příčinami výskytu plísní v bytových stavbách je v cca 80 % případů hlavní příčinou vzniku závad vysoká relativní vlhkost vnitřního vzduchu, zapříčiněná nedostatečným větráním či nedotápěním místností.

Hlavní příčinou sporu mezi provozovateli bytových staveb a nájemníky bývá, na jakou teplotu se má vytápět. Podle dosud platné legislativy, tj. vyhlášky č. 197/1988 Sb., je třeba bytové prostory vytápět na teplotu 20-22 °C ve smyslu ČSN 06 0210. Tato norma uvádí tzv. výsledné teploty vnitřního prostředí, což je poloviční součet průměrné povrchové teploty konstrukcí obklopujících místnost a teploty vnitřního vzduchu, měřené uprostřed místnosti ve výši cca 1,0 m nad podlahou. Výslednou teplotu můžeme měřit přímo např. kulovým teploměrem typu JOKL – VERNON.

3.1.1 Metodika stanovení příčiny vzniku plísní v bytech

Základním podkladem pro stanovení příčiny vzniku plísní je výsledek měření stavu vnitřního prostředí, tj. teploty a relativní vlhkosti vnitřního vzduchu. Měření je obvykle prováděno pomocí registračních termohygrografů s týdenním cyklem registrace. Dalším podkladem bývá podrobný rozbor tepelně technických vlastností konstrukcí, obklopujících hodnocené místnosti.

Podrobný rozbor stanovení příčiny vzniku plísní je uváděn pro jednotlivé byty v následujícím schématu:

  • a) situace bytu a jeho užívání
  • b) výsledky měření stavu vnitřního prostředí
  • c) posouzení tepelně technických vlastností konstrukcí s ohledem na teplotu a relativní vlhkost vnitřního vzduchu
  • d) další okolnosti, ovlivňující vznik plísní v bytě.

3.1.2 Návrh na odstranění příčiny vzniku plísní

Jak vyplývá z uvedených podmínek, bude většinou u objektů G 40 a také G 57 s obvodovými plášti s nedostatečnými tepelně izolačními vlastnostmi základní příčinou vzniku plísní v bytě nízká vnitřní povrchová teplota v koutech místností, na nadokenních překladech a na stycích panelů, daná tepelně technickými vlastnostmi obvodové stěny a stropních konstrukcí, včetně neizolovaných detailů.

Pro zvýšení vnitřní povrchové teploty v koutě místností je třeba provést tepelně izolační obklad z vnější strany konstrukce. Současně s provedením dodatečných tepelných izolací vnějších plášťů budovy je třeba v místnostech zajistit požadovanou výměnu vzduchu. Je-li součástí opatření na úsporu energie na vytápění také utěsnění oken, je nutné buď pomocí ventilačních štěrbin u oken či pomocí ventilačního zařízení zajistit požadovanou výši relativní vlhkosti vnitřního vzduchu tak, aby nejnižší vnitřní povrchové teploty konstrukcí byly nad teplotou rosného bodu.

V bytech, kde se již plísně vyskytují, je třeba provést jejich odstranění pomocí některého protiplísňového prostředku. Druh použitého prostředku se stanovuje podle rozboru konkrétních plísní, jeho aplikace se provádí podle pokynů pro jeho používání.


4 STAVEBNÍ AKUSTIKA – NÁVRHY OPATŘENÍ

4.1 STAVEBNÍ SOUSTAVA G 40

Dispozice z hlediska akustiky

Konstrukční řešení soustavy je z akustického hlediska výhodné; je založeno na příčných nosných stěnách s osovou vzdáleností 3,6 m; obvodové panely mají funkci distanční a zavětrovací. Stropní deskové panely jsou kladeny rovnoběžně s průčelím. Spodní stavba je monolitická z prostého betonu, strop nad sklepem je železobetonová deska tl. 200 mm. Pevnými dispozičními články jsou příčné nosné stěny, schodiště a instalační uzly. Ty jsou soustředěny ve středu hlučných prostorů.

Pro návrh akustického řešení byl zvolen objekt sestávající z dvou sekcí, s pěti nadzemními podlažími a suterénem. Dům má 12 konstrukčních polí, oddělených příčnými nosnými stěnami, krajní pole (4,8 m) je zavětrováno nosnými panely, uloženými kolmo na příčný nosný systém. Spojení jednotlivých podlaží v sekci ve vertikálním směru je zajištěno dvouramenným schodištěm. Schodiště zaujímá celou šířku konstrukčního modulu. V monolitickém suterénu je situována kočárkárna, prádelna, sušárna, žehlírna, dílna, výměníková stanice ÚT a UTV, sklady a prostory pro rozvody ÚT a ZT. V typickém nadzemním podlaží je v každé sekci vstup do 4 bytových jednotek.

V rozvrhu horizontální dispozice jsou v typickém bytě soustředěny prostory s hlučnějším provozem kolem sanitárního uzlu; ten sousedí převážně s předsíní, s chráněnými místnostmi jen přes nosný panelem. Pouze u menšího počtu malých bytů sousedí bytové jádro s chráněným prostorem, ale vždy vlastního bytu. V 1. NP souvisí s chráněnými místnostmi vstupní prostor domu, jeho podlaha je však v jiné úrovni. V rozvrhu vertikální dispozice jsou chráněné prostory 1. NP odděleny 200 mm železobetonovou deskou od pomocných a hospodářských prostorů.

Změny dispozičního řešení

Z hlediska horizontální dispozice není námitek proti situování prostorů, protože cizí hlučné prostory nejsou v bezprostředním sousedství obytných místností.

K dílčí změně půdorysu dojde při rekonstrukci sanitárního jádra, kdy se mohou změnit některé půdorysné kóty v souvislosti se změnou tlouštěk stěn.

Úpravy vnitřních dělicích konstrukcí

Stropy

Základní nosná konstrukce stropu je prostá železobetonová deska tl. 120 mm, na spodní straně opatřená omítkou 5 mm. Někdy jsou stropní panely topné, trubkové hady Critall jsou umístěny na spodní straně desky a jsou využity jako nosná výztuž. Podlahy o tloušťce 60 mm jsou řešeny buď jako těžké plovoucí (např. škvárobeton na izolační podložce, vyrovnávací cementový potěr, podlahová krytina PVC), lehké plovoucí (škvárový násyp, asfaltovaná lepenka, dřevěné parketové dílce na polotuhé podložce typu izoplat), nebo jako měkké nášlapné vrstvy (škvárobeton, gumová podložka, nášlapná vrstva PVC).

Vzduchová neprůzvučnost vlastní nosné stropní konstrukce bez podlahy nevyhovuje ČSN 73 0531. Neprůzvučnost stropní konstrukce včetně podlahy je však vyhovující při použití některého z uvedených tří typů izolačních podlah. Vzduchová neprůzvučnost je v řadě případů narušena nesprávně provedeným svislým prostupem rozvodu topení Critall. V některých případech byly zejména při rekonstrukci podlahy nebo výměně podlahové krytiny vynechány zvukově izolační vrstvy. Pokud nedošlo k těmto závadám, je z hlediska kročejové neprůzvučnosti možno považovat strop s izolační podlahou za vyhovující. U lehkých plovoucích podlah s izolačním násypem je kvalita zvukové izolace závislá na druhu použitého násypu.

Výměny podlah se provádějí z následujících důvodů:

  • a) nevyhovující nebo opotřebovaná nášlapná vrstva (PVC, vlýskové dílce),
  • b) nevyhovující nebo degradovaná izolační podložka (zejména násyp),
  • c) nevyhovující zvuková izolace v přízemí nad hlučnými provozy,
  • d) nevyhovující tepelná izolace v přízemí nad nevytápěnými prostory.

Podle ČSN 73 0532 „Akustika – Hodnocení zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách – Požadavky“ je třeba, aby v obytných místnostech strop s podlahou vyhovoval požadavkům uvedených v tab. 27.

Tab. 27 Kriteriální požadavky na akustické vlastnosti

Hlučná místnost Vážená neprůzvučnost Rw (dB) Vážená hladina kročejového zvuku Ln,w (dB)
1. všechny místnosti druhých bytů 51 63
2. schodišťové prostory, chodby 51 63
3. pomocné a technicképrostory s hlukem ve dne Laeq ≤ 80 dB 57 53

Uvedeným požadavkům pro místnosti 1. a 2. vyhovují např. následující podlahy:

  • Lehká plovoucí podlaha z podlahových desek, např. Knauf, Cetris apod. na násypu (Knauf, Liapor apod.) nebo na pružné podložce (Rockwool, Isover, Ursa, Rotaflex, Orsil apod.), která splňuje požadavky na podložky do lehkých plovoucích podlah (viz tab. 28).

Tab. 28 Požadavky na podložky do lehkých plovoucích podlah

Dynamická tuhost s‚ při zatížení 2 kPa: podložky I. nebo II. kategorie s‚ < 200 MPa·m-1
Pružnost ε při zatížení 2 kPa: polopružné podložky 50 % < ε < 90 %
Stlačitelnost K při zatížení 2 kPa: polotuhé nebo tuhé podložky K < 20 %

Nášlapná vrstva lehké plovoucí podlahy může být textilní, izolační plastová nebo z laminovaných podlahových dílců.

  • Těžká plovoucí podlaha musí být uložena na zvukově izolační podložce, která splňuje požadavky na podložky do těžkých plovoucích podlah uvedené v tab. 29.

Tab. 29 Požadavky na zvukově izolační podložky

Dynamická tuhost při zatížení 2 kPa: podložky I. kategorie s‚ < 30 MPa·m-1 (MN·m-3)
Pružnost při zatížení 2 kPa: pružné podložky ε < 90%
Stlačitelnost při zatížení 2 kPa: měkké nebo polotuhé podložky 5 % < K

Dynamický modul pružnosti materiálu Edt umožňuje porovnávat samotný materiál bez ohledu na tloušťku a na vliv vzduchové vrstvy obsažené ve výrobku. Dynamický modul pružnosti materiálu by u kvalitních podložek měl být v rozsahu 0,03 do 0,3 MPa. Vyhovují podložky ze skleněných nebo kamenných vláken výše uvedených vlastností (např. Ursa, Rockwool, Isover, Orsil, Rotaflex), nebo podložky z extrudované polyetylénové pěny s uzavřenou buněčnou strukturou (např. Ethafoam, Miralon apod.). Nášlapná vrstva může být u těžkých plovoucích podlah libovolná. V případě keramické nášlapné vrstvy jsou však zvýšené nároky na kvalitu provedení plovoucí podlahy, bez jakýchkoliv tuhých spojů, včetně instalačních prostupů.

Schodišťové prvky

Schodišťové podesty jsou opatřeny teracovou dlažbou. Stupnice jsou někdy obložené pásy PVC, lepenými na gumovou podložku. Při výměně plastové nášlapné vrstvy za keramickou dlažbu je nutno uložit podlahu na pružnou podložku, např. typu Ethafoam.

Okna a obvodové dílce

Obvodový plášť je montovaný z jednovrstvých struskopemzobetonových panelů, které byly později nahrazovány vícevrstvými panely s pazderobetonovými nebo silikorkovými jádry. Tyto skladby splňují zvukově izolační požadavky pro všechny městské hlukové zóny. Okna jsou dřevěná se zdvojenými křídly.

Původní zdvojená dřevěná okna splňují požadavek na vzduchovou neprůzvučnost pouze v případě dodatečného dokonalého těsnění spár. Neprůhledné části obvodového pláště, které mají plošnou hmotnost vyšší než 350 kg/m2, vykazují relativní vzduchovou neprůzvučnost podle ČSN 73 0531:1972 EL > 0 dB. Tato hodnota odpovídá tehdejším požadavkům na neprůzvučnost obvodového pláště; podle současných požadavků odpovídá pro všechny hlukové kategorie umístění objektu. Při výměně oken je nutno zvolit okna příslušné kategorie zvukové izolace.

Tab. 30 Kategorie zvukové izolace oken podle ČSN 73 0532

Kategorie zvukové izolace (TZI) Vážená neprůzvučnost v (dB)
0 ≤ 24
1 25 až 29
2 30 až 34
3 35 až 39
4 40 až 44
5 45 až 49
6 ≥ 50

Protože v objektech typu G 40 okna zaujímají 30 % až 50 % plochy obvodového pláště, použijí se okna následujících kategorií při ekvivalentní hladině venkovního hluku, uvedené v první řádce tab. 31.

Tab. 31 Kategorie zvukové izolace pro různé ekvivalentní hladiny vnějšího hluku

Denní doba h do 50 50 55 60 65 70 75 80
22.00 až 06.00 1 1 2 3 4 5
06.00 až 22.00 1 1 1 1 2 3 4 5

Okna zvukově izolační kategorie 1 jsou všechna těsněná okna s izolačním sklem o celkové tloušťce skel alespoň 6 mm, se vzduchovou vrstvou nejméně 12 mm.

Okna zvukově izolační kategorie 2 jsou těsněná okna s izolačním sklem o celkové tloušťce skleněných tabulí nejméně 8 mm, se vzduchovou vrstvou minimálně 12 mm.

Okna zvukově izolační kategorie 3 jsou dvojnásobně těsněná okna s izolačním sklem o celkové tloušťce skleněných tabulí nejméně 10 mm se vzduchovou vrstvou minimálně 16 mm.

Okna zvukově izolační kategorie 4 jsou dvojnásobně těsněná izolační okna s jedním izolačním sklem nejméně 6-12-4 mm a s třetím sklem nejméně 8 mm, nebo s jedním izolačním sklem o vážené neprůzvučnosti nejméně 42 dB.

Svislé vnitřní dělicí konstrukce

V konstrukčním systému je použito několika typů stěn a příček:

a) Vnitřní nosné stěny

  • plný struskopemzobetonový panel 180 mm + 2 x 10 mm štuková omítka;
  • dutinový vyztužený škvárobetonový panel 160 mm + 2 x 20 mm omítka.
    Hodnoty vzduchové neprůzvučnosti EL = 0 dB, IL = 52 dB splňují požadavek normy ČSN 73 0531:1972, který je EL > -1 dB a IL > 51 dB.

b) Příčky

  • pemzoškvárobetonové jádro tl. 80 mm + 2 x 10 mm omítka (celková tloušťka 100 mm);
  • struskopemzobetonové jádro tl. 70 mm + 2 x 5 mm omítka (celková tloušťka 80 mm);
  • změřené hodnoty -12 dB > EL > -19 dB nesplňují požadavek ČSN 73 0531:1972 na EL > -10 dB.

Nevyhovující příčky lze nahradit:

  • lehkými sádrokartonovými příčkami o tloušťce nejméně 100 mm, složené ze 2 sádrokartonových desek tloušťky 12,5 mm na originální nosné konstrukci, např. firem Knauf, Rigips, Fels, s výplní MVD tloušťky 75 mm;
  • pórobetonovými příčkami, lepenými o min. tloušťce 250 mm, nebo zděnými o min. tloušťce 350 mm;
  • keramickými zděnými příčkami o minimální plošné hmotnosti 150 kg/m2.

Výše uvedené hodnoty jsou orientační, lze použít pouze konstrukce s příslušným ověřením.

Instalační jádra

Nejvýhodnějším řešení z hlediska akustiky je použití systémů konstrukce instalačních jader z lehkých instalačních příček a nosných systémů zdravotně technického vybavení renomovaných firem tyto systémy dodávajících, např. Rigips, Knauf, Fels apod.

V případě vyzdění příček bytového jádra je nutno volit vedení instalací mimo zděné příčky, nejlépe při použití systémů renomovaných firem pro vedení rozvodů a instalaci sanitárního zařízení v zaplášťovaných předsazených dutinách. V případě prostupů a vedení rozvodů příčkami je třeba toto vedení izolovat pružnými, k tomu účelu vyrobenými prvky.

Podlaha koupelen musí být opatřena zvukoizolační podložkou. V místě umístění pračky musí být použita zvukově izolační podložka, která vyhovuje tomuto dynamickému zatížení.


4.2 STAVEBNÍ SOUSTAVA G 57

Dispozice z hlediska akustiky

Konstrukční řešení soustavy je založeno na příčných nosných stěnách s osovou vzdáleností 3,6 m. Pevným dispozičním článkem bytu je bytové jádro, kolem něhož jsou soustředěny hlučné místnosti. Pro návrh akustického řešení byl zvolen objekt sestávající z dvou krajních a čtyř středových sekcí, s pěti nadzemními podlažími a suterénem.

Spojení jednotlivých podlaží v sekci ve vertikálním směru je zajištěno dvouramenným schodištěm a výtahem. Schodiště spolu s výtahem a hlavní instalační šachtou zaujímá celou šířku konstrukčního modulu. Výtahová šachta je umístěna tak, že nesousedí s žádnými chráněnými prostory. V suterénu je situována kočárkárna, prádelna, sušárna, žehlírna, dílna, výměníková stanice ÚT a UTV, sklady a prostory pro rozvody ÚT a ZT. V prvním nadzemním podlaží je v každé sekci vstup a 2 bytové jednotky. Ve 2.-5. nadzemním podlaží jsou řešeny v každé sekci 3 bytové jednotky na podlaží.

V rozvrhu horizontální dispozice jsou v typickém bytě soustředěny prostory s hlučnějším provozem kolem bytového jádra, které sousedí převážně se schodištěm. Výtah je vyčleněn mimo chráněné prostory. Pouze u menšího počtu jednopokojových a dvoupokojových bytů sousedí bytové jádro s chráněným prostorem, ale vždy vlastního bytu. V 1. NP souvisí s chráněnými místnostmi vstupní prostor domu, jeho podlaha je však v jiné úrovni.

V rozvrhu vertikální dispozice jsou chráněné prostory 1. NP odděleny běžným stropem od výměníkové stanice, prádelny a dílny. Strojovna výtahů je situována nad chodbou, mimo půdorys bytů.

Změny dispozičního řešení

Z hlediska horizontální dispozice není námitek proti situování prostorů, protože cizí hlučné prostory nejsou v bezprostředním sousedství obytných místností. K dílčí změně půdorysu dojde při rekonstrukci bytového jádra, kdy se změní některé půdorysné kóty v souvislosti se změnou tlouštěk stěn bytového jádra.

Úpravy vnitřních dělicích konstrukcí

Stropy

Základní nosná konstrukce stropu je prostá železobetonová deska tl. 100 mm vyztužená svařovanou košovou výztuží, na spodní straně opatřená omítkou 5 mm. Podlahy o tloušťce 80 mm jsou řešeny buď jako těžké plovoucí (např. 60 mm škvárobeton na 10 mm izolační podložce, 10 mm vyrovnávací cementový potěr, podlahová krytina PVC), lehké plovoucí (škvárový násyp, asfaltovaná lepenka, dřevěné parketové dílce na polotuhé podložce typu izoplat), nebo jako měkké nášlapné vrstvy (škvárobeton, gumová podložka, nášlapná vrstva PVC).

Vzduchová neprůzvučnost vlastní nosné stropní konstrukce nevyhovuje ČSN 73 0531. Neprůzvučnost stropní konstrukce včetně podlahy je však vyhovující při použití některého z uvedených tří typů izolačních podlah. Vzduchová neprůzvučnost je v řadě případů narušena nesprávně provedeným svislým prostupem rozvodu ÚT stropem.

V některých případech byly zejména při rekonstrukci podlahy nebo výměně podlahové krytiny vynechány zvukově izolační vrstvy. Pokud nedošlo k těmto závadám, je z hlediska kročejové neprůzvučnosti možno považovat strop s izolační podlahou za vyhovující. U lehkých plovoucích podlah s izolačním násypem je kvalita zvukové izolace závislá na druhu použitého násypu.

Výměny podlah se provádějí z následujících důvodů:

  • a) nevyhovující nebo opotřebovaná nášlapná vrstva (PVC, vlýskové dílce)
  • b) nevyhovující nebo degradovaná izolační podložka (zejména násyp)
  • c) nevyhovující zvuková izolace v přízemí nad hlučnými provozy
  • d) nevyhovující tepelná izolace v přízemí nad nevytápěnými prostory

Podle ČSN 73 0532 „Akustika – Hodnocení zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách – Požadavky“ je třeba, aby v obytných místnostech strop s podlahou vyhovoval požadavkům, uvedeným v tab. 32.

Tab. 32 Kriteriální požadavky na akustické vlastnosti

Hlučná místnost Vážená neprůzvučnost Rw (dB) Vážená hladina kročejového zvuku Ln,w (dB)
1. všechny místnosti druhých bytů 51 63
2. schodišťové prostory, chodby 51 63
3. pomocné a technicképrostory s hlukem ve dne Laeq ≤ 80 dB 57 53

Uvedeným požadavkům pro místnosti 1. a 2. vyhovují např. následující podlahy:

  • Lehká plovoucí podlaha z podlahových desek, např. Knauf, Cetris apod., na násypu (Knauf, Liapor apod.) nebo na pružné podložce (Rockwool, Isover, Ursa, Rotaflex, Orsil apod.), která splňuje požadavky na podložky do lehkých plovoucích podlah – viz tab. 33.

Tab. 33 Požadavky na podložky do lehkých plovoucích podlah

Dynamická tuhost s‚ při zatížení 2 kPa: podložky I. nebo II. kategorie s‚ < 200 MPa·m-1
Pružnost ε při zatížení 2 kPa: polopružné podložky 50 % < ε < 90 %-
Stlačitelnost K při zatížení 2 kPa: polotuhé nebo tuhé podložky K < 20 %

Nášlapná vrstva lehké plovoucí podlahy může být textilní, izolační plastová nebo z laminovaných podlahových dílců.

  • Těžká plovoucí podlaha musí být uložena na zvukově izolační podložce, která splňuje následující požadavky na podložky do těžkých plovoucích podlah, viz tab. 34.

Tab. 34 Požadavky na podložky do těžkých plovoucích podlah

Dynamická tuhost při zatížení 2 kPa: podložky I. kategorie s‚ < 30 MPa·m-1 (MN·m-3)
Pružnost při zatížení 2 kPa: pružné podložky ε < 90 %
Stlačitelnost při zatížení 2 kPa: měkké nebo polotuhé podložky 5 % < K

Dynamický modul pružnosti materiálu Edt umožňuje porovnávat samotný materiál bez ohledu na tloušťku a na vliv vzduchové vrstvy obsažené ve výrobku. Dynamický modul pružnosti materiálu by u kvalitních podložek měl být v rozsahu 0,03 MPa až 0,3 MPa. Vyhovují podložky ze skleněných nebo kamenných vláken výše uvedených vlastností (např. Ursa, Rockwool, Isover, Orsil, Rotaflex), nebo podložky z extrudované polyetylénové pěny s uzavřenou buněčnou strukturou (např. Ethafoam, Miralon apod.). Nášlapná vrstva může být u těžkých plovoucích podlah libovolná. V případě keramické nášlapné vrstvy jsou však zvýšené nároky na kvalitu provedení plovoucí podlahy, bez jakýchkoliv tuhých spojů včetně instalačních prostupů.

Schodišťové prvky

V těsném sousedství schodišťového prostoru se nenacházejí chráněné obytné prostory, proto nedochází k přenosu kročejového zvuku z podest do bytů. Přesto se podesty i schodišťové stupně opatřovaly izolační podložkou (guma) pod podlahovinou PVC. Schodišťová ramena tvoří nosné železobetonové desky 120 mm s nadbetonovanými schodišťovými stupni. Stupnice jsou obloženy pásy PVC, lepenými na gumovou podložku. Podestové desky jsou železobetonové dílce tl. 100 mm s podlahou provedenou stejně jako stupně (PVC na gumové podložce), řidčeji s keramickou mozaikou na škvárobetonu a izolační podložce. Při výměně plastové nášlapné vrstvy za keramickou dlažbu je zejména na podestách nutno uložit podlahu na pružnou podložku, např. typu Ethafoam.

Okna a obvodové dílce

Obvodový plášť je montovaný z třívrstvých panelů tl. 240 mm (20 mm vnější omítková vrstva, 210 mm nosná a tepelně izolační vrstva ze struskopemzobetonu a 10 mm vnitřní omítková vrstva). Tato skladba splňuje zvukově izolační požadavky pro všechny městské hlukové zóny. Okna jsou dřevěná se zdvojenými křídly.

Původní zdvojená dřevěná okna splňují požadavek na vzduchovou neprůzvučnost pouze v případě dodatečného dokonalého těsnění spár. Neprůhledné části obvodového pláště, které mají plošnou hmotnost přibližně 480 kg/m2, vykazují relativní vzduchovou neprůzvučnost podle ČSN 73 0531:1972 EL > 0 dB. Tato hodnota odpovídá tehdejším požadavkům na neprůzvučnost obvodového pláště, podle současných požadavků odpovídá pro všechny hlukové kategorie umístění objektu. Při výměně oken je nutno zvolit okna příslušné kategorie zvukové izolace.

Tab. 35 Kategorie zvukové izolace oken podle ČSN 73 0532

Kategorie zvukové izolace (TZI) Vážená neprůzvučnost v (dB)
0 ≤ 24
1 25 až 29
2 30 až 34
3 35 až 39
4 40 až 44
5 45 až 49
6 ≥ 50

Protože v objektech typu G 57 okna zaujímají 30 % až 50 % plochy obvodového pláště, použijí se okna následujících kategorií při ekvivalentní hladině venkovního hluku, uvedené v prvé řádce tab. 36.

Tab. 36 Kategorie zvukové izolace pro různé ekvivalentní hladiny vnějšího hluku

Denní doba h do 50 50 55 60 65 70 75 80
22.00 až 06.00 1 1 2 3 4 5
06.00 až 22.00 1 1 1 1 2 3 4 5

Okna zvukově izolační kategorie 1 jsou všechna těsněná okna s izolačním sklem o celkové tloušťce skel alespoň 6 mm, se vzduchovou vrstvou nejméně 12 mm.

Okna zvukově izolační kategorie 2 jsou těsněná okna s izolačním sklem o celkové tloušťce skleněných tabulí nejméně 8 mm, se vzduchovou vrstvou minimálně 12 mm.

Okna zvukově izolační kategorie 3 jsou dvojnásobně těsněná okna s izolačním sklem o celkové tloušťce skleněných tabulí nejméně 10 mm, se vzduchovou vrstvou minimálně 16 mm.

Okna zvukově izolační kategorie 4 jsou dvojnásobně těsněná izolační okna s jedním izolačním sklem nejméně 6-12-4 mm a s třetím sklem nejméně 8 mm, nebo s jedním izolačním sklem o vážené neprůzvučnosti nejméně 42 dB.

Svislé vnitřní dělicí konstrukce

V konstrukčním systému je použito několik typů stěn a příček:

  • vnitřní nosné stěny mezibytové betonové tl. 200 mm;
  • příčky mezibytové dvojité siporexové tl. 200 mm;
  • příčky bytové a vedlejší siporexové tl. 75 mm, nebo pórobeton 80 mm, nebo železobetonová 60 mm, nebo Promonta 60 mm.

a) Vnitřní nosné stěny – plný železobetonový panel 190 mm + 10 mm štuková omítka, oboustranná papírová tapeta.

Změřené hodnoty vzduchové neprůzvučnosti EL = 3 dB, IL = 55 dB splňují požadavek normy ČSN 73 0531:1972 EL > -1 dB a IL > 51 dB.

b) Příčky – změřené hodnoty -16 dB > EL > -21 dB a 31 dB < IL < 36 dB, nesplňují požadavek ČSN 73 0531:1972 na EL > -10 dB a IL > 42 dB, ani dočasnou výjimku z normy pro pražskou výstavbu, která snížila požadované hodnoty o 8 dB.

Nevyhovující příčky lze nahradit:

  • lehkými sádrokartonovými příčkami o tloušťce nejméně 100 mm, složené ze 2 SK desek tloušťky 12,5 mm na originální nosné konstrukci např. firem Knauf, Rigips, Fels, s výplní MVD tloušťky 75 mm;
  • pórobetonovými příčkami lepenými o min. tloušťce 250 mm, nebo zděnými o min. tloušťce 350 mm;
  • keramickými zděnými příčkami o minimální plošné hmotnosti 150 kg/m2.

Výše uvedené hodnoty jsou orientační, lze použít pouze konstrukce s příslušným ověřením.

c) Zdvojené mezibytové příčky – 2x siporex 75 mm, izolační vrstva s fibrexem 45 mm, celková tl. 195 mm – nesplňuje požadavek na mezibytovou příčku cca o 3 dB.

Nevyhovující příčky lze nahradit:

  • lehkými sádrokartonovými příčkami o minimální vážené laboratorní neprůzvučnosti 53 dB;
  • pórobetonovými příčkami o minimální vážené laboratorní neprůzvučnosti 53 dB;
  • keramickými zděnými příčkami o minimální plošné hmotnosti 350 kg/m2.

Bytová jádra

Nejvýhodnějším řešením z hlediska akustiky je použití systémů konstrukce bytových jader z lehkých instalačních příček a nosných systémů zdravotně technického vybavení renomovaných firem tyto systémy dodávajících, např. Rigips, Knauf, Fels apod. V případě vyzdění příček bytového jádra je nutno volit vedení instalací mimo zděné příčky, nejlépe při použití systémů renomovaných firem pro vedení rozvodů a instalaci sanitárního zařízení v zaplášťovaných předsazených dutinách. V případě prostupů a vedení rozvodů příčkami je nutné toto vedení izolovat pružnými k tomu účelu vyrobenými prvky.

Podlaha koupelen musí být opatřena zvukoizolační podložkou. V místě umístění pračky musí být použita zvukově izolační podložka, která vyhovuje tomuto dynamickému zatížení.


5 POŽÁRNÍ BEZPEČNOST OBJEKTŮ STAVEBNÍCH SOUSTAV G 40 A G 57

Souhrnné posouzení stavebně technického stavu panelových objektů z hlediska požární bezpečnosti a při návrhu opatření pro regeneraci stavební soustavy G 40 a 57 z hlediska požární bezpečnosti byly východiskem poznatky z konkrétních požárů v dané soustavě a ze zkušeností z průběhu požárů v panelových objektech všeobecně. Lze konstatovat, že problém požární bezpečnosti pro všechny typy panelových domů je shodný.

Posuzování stavu konstrukcí panelových domů je nutno založit na těchto zkušebních postupech a projektech:

  • a) Šíření ohně po fasádě v souladu s ČSN 73 0855.
  • b) Požární odolnost požárních uzávěrů v souladu s ČSN 73 0852.
  • c) Požární odolnost nosných konstrukcí v souladu s ČSN 73 0851.
  • d) Šíření ohně instalačními šachtami v souladu s požadavky ČSN 73 0802 a ČSN 73 0833 podle zkušebních předpisů ZP-4/1992 a ZP-5/1994 a ČSN 73 0810.


5.1 NOSNÉ KONSTRUKCE

Posuzované typy panelových domů z hlediska požárních odolností, nosných a požárně dělicích konstrukcí nevyžadují žádná další opatření. Pokud při velkém požáru došlo v některých případech k odpadnutí krycích vrstev výztuže (převážné u stropních panelů), mohly být tyto uvedeny do původního stavu (viz příloha 1).


5.2 ŠÍŘENÍ OHNÉ PO FASÁDĚ

Panelové domy jsou tvořeny konstrukcemi nehořlavými, takže zamezení šíření ohně po fasádě je automaticky zajištěno. Problém nastává při dodatečném zateplování objektů, kdy tyto systémy využívají hmot s nízkými stupni hořlavosti a indexem šíření plamene. ČSN 73 0802 stanovuje pro posuzování dodatečného zateplení následující podmínky:

Konstrukce dodatečného zateplení obvodových stěn (včetně požárních pásů a částí obvodových stěn zasahujících do požárně nebezpečného prostoru) musí mít tepelné izolační vrstvy alespoň:

  • a) z těžce hořlavých hmot, jsou-li umístěny u požárních úseků s výškovou polohou „hp“ do 22,5 m.
  • b) z nesnadno hořlavých hmot (aniž by bylo užito plastických hmot), jsou-li umístěny u požárních úseků s výškou hp nad 22,5 m. Povrchová vrstva musí vykazovat index šíření plamene is = 0.

Dodatečné zateplování s ohledem na svou funkci je řešeno v rámci tohoto úkolu. Předběžné závěry a možnosti technického řešení jsou dokumentovány v příloze 2.


5.3 POŽÁRNÍ ODOLNOST POŽÁRNÍCH UZÁVĚRŮ

Požární uzávěry tvoří součást požárně dělicích konstrukcí. Zkouškou se ověřuje jejich požární odolnost na kritéria EI (celistvost, tepelná izolace), nebo EW (celistvost, radiace). Dveře osazované v dřívější výstavbě byly zkoušeny podle v té době platné ČSN 73 0852. V roce 1997 vešla v platnost změna 5 k této normě, kterou je zaváděn návrh evropského standardu pr. EN 1634-1. Touto změnou jsou zpřísňována některá hodnocení, z nichž jako nejzávažnější je možno uvést:

  • zkouška se provádí bez uzamčení;
  • nová metodika zajišťování celistvosti (bavlněný polštářek do 300 °C, měrky spár 6 mm a 25 mm);
  • měření teplot neohřívané strany (základní, zárubeň, obv. pásy, boční nebo vodorovné pevné části, tepelné mosty nad 10 % plochy uzávěru);
  • překročení teplot (průměrně o 140 °C, jednotlivě o 180 °C, na tepelných mostech o 360 °C).

Uzávěry dodávané na stavby v minulých letech, kdy byly stavěny objekty soustavy G 40 a G 57, se již nevyrábějí, a proto je nelze ověřit. Doporučujeme proto osazení zejména o nejběžnější dodávané typy dveří od Jihočeských dřevařských závodů, jejichž dveře se do panelových domů dodávaly v největší míře, ale v pozdějších letech. V současné době probíhá ověřování nových typů dveří a sleduje se, zda při zkoušce nedojde k porušení zámků.


5.4 ŠÍŘENÍ OHNĚ INSTALAČNÍMI ŠACHTAMI

Z analýzy všech typů panelových domů vyplynulo, že z požárního hlediska není nutno se zabývat tím, o jaký typ panelového domu se jedná, ale jaké bytové jádro je osazeno (bytová jádra se s jednotlivými typy panelových domů měnila). V panelových domech soustavy G 40 a G 57 jsou užita bytová jádra B 2 a B 3. Instalační šachty jednotlivých bytových jader byly zkoušeny v souladu s ČSN 74 7110, a to v závislosti na tom, zda instalační šachta tvořila požární úsek, nebo zda tento požární úsek tvořily větrací průduchy.

Předěly v instalačních šachtách v úrovni jednotlivých podlaží byly povinně od roku 1972 přebetonovány, a proto současný problém lze spatřovat pouze ve skutečnosti, že při rekonstrukci stoupaček je toto probetonování odstraněno a po osazení nového potrubí mnohdy nedostatečně obnovováno. Na českém trhu existuje několik firem, které dodávají těsnicí systémy instalačních potrubí.

Při regeneraci panelových objektů soustavy G 40 a G 57 je třeba:

  • a) důsledně používat jen uzávěry, které budou ověřeny v rámci tohoto úkolu podle změny 5 ČSN 73 0852;
  • b) ověřit, zda jsou instalační šachty řešeny jako samostatný požární úsek, nebo v rámci bytu. Přebetonování šachty a potrubí navrhnout tak, aby vyhověla požadavkům pro SPB podle šachty;
  • c) při řešení dodatečného zateplení fasád plně respektovat podmínky ČSN 73 0802 čl. 7.4.11 při možnosti využívání výsledků i závěrů a doporučení podle přílohy 2;
  • d) požární odolnost nosných a požárně dělících konstrukcí není třeba sledovat, protože nedochází ke změně požadavků a původní požadavky zajišťují dostatečnou požární bezpečnost.

Příloha 1: Posouzení požáru v panelovém domě G 57 s ohledem na stabilitu konstrukce

Konkrétně byl posuzován požár v panelovém domě soustavy G 57 v bytě, situovaném ve druhém podlaží bytového domu. Objekt byl postaven v roce 1960, sestával z jednoho podzemního a čtyř nadzemních podlaží. V důsledku poměrně vysoké intenzity požáru došlo k vážným závadám na stropních panelech. Při prohlídce po požáru byla zjištěna v požárem postiženém pokoji v povrchové vrstvě betonu stropních panelů mozaikovitá sít‘ drobných trhlinek a v některých částech byla i odpadlá povrchová vrstva betonu, místy až k výztuži. U stropního panelu osazeného nade dveřmi se objevila přibližně 20 cm od nosného stěnového panelu trhlina šířky 20 mm, probíhající v celé šířce panelu. Obdobné trhliny byly zjištěny i ve stěnových panelech. Pro ověření jakosti obnažené výztuze byl odebrán vzorek výztuže vystavené účinkům požáru a podroben zkouškám mechanických vlastností. Příčina vzniku trhlin je ve vzniku napětí v důsledku objemových změn materiálu, způsobených zvýšením jejich teploty. Při prohlídce přilehlých prostor bytu (chodba, ložnice, kuchyň) nebyly u nosných konstrukcí zjištěny žádné viditelné vady, které by snižovaly jejich únosnost. Konstrukce byly pouze pokryty zplodinami hoření. Panelové objekty se po požáru z požárního hlediska nacházely v takovém technickém stavu, že nemusely být vyřazeny používáním. V některých případech sice musely následovat jednoduché sanace, většinou obnova poškozených krycích vrstev, kterými byly konstrukce uvedeny do původního stavu, nejednalo se však o takové poškození konstrukcí, které by vyřadily konstrukce z provozu. Sanace porušených panelů spočívala v pečlivém očištění obnažené výztuže a všech zasažených betonových ploch a ve vyspravení kvalitní cementovou maltou se zajištěním patřičné přídržnosti.

Příloha 2: Konstrukční řešení dodatečného zateplování fasád

Při stavebních úpravách stávajících panelových objektů lze snížit energetickou náročnost při jejich vytápění, resp. vytváření tepelné pohody. Tato činnost se nazývá zateplování staveb a je stále aktuálnější vzhledem k rostoucím cenám energie. Zateplování staveb musí probíhat v souladu i s požadavky na požární bezpečnost. Z dostupných údajů o zateplovacích systémech je patrné, že mnoho systémů je principiálně stejných – liší se jen propracovaností detailů a použitými hmotami. Při hodnocení zateplovacích systémů z požárního hlediska je vhodné provést hodnocení jednotlivých reprezentantů zateplovacích systémů, které mají stejné nebo podobné vlastnosti nebo uplatnění. Aby bylo možné hodnocení provést, je třeba rozdělit celé spektrum zateplovacích systémů do skupin reprezentujících materiálové a konstrukční provedení.

Zateplování staveb se dotýká hlavní měrou těch částí staveb, které tvoří jejich vnější část, kde dochází k největším tepelným ztrátám (obvodovým pláštěm, střechou, výplňovými otvory a podlahou). Z tohoto pohledu lze zateplovací systémy, na něž se vztahují požadavky požární bezpečnosti staveb, rozdělit do tří hlavních skupin podle druhu konstrukce, v nichž se dále dělí podle jejich způsobu aplikace:

a) Zateplení obvodových stěn

  • konstrukční materiály stěn;
  • kontaktní systémy zateplení;
  • bezkontaktní (odvětrávané) systémy zateplení.

b) Zateplení střech

  • systémy pro ploché střechy;
  • systémy pro šikmé střechy.

Zateplení ostatních částí staveb, které jsou uvnitř stavby ve styku s nevytápěnými prostorami.

Podle způsobu aplikace je lze dále dělit na způsoby zateplování mokrou nebo suchou technologií.

c) Hmoty pro dodatečné zateplení

ca) Hmoty z vláknitých materiálů

  • Desky a rohože z minerálních vláken

Tyto hmoty vyrábí řada tuzemských i zahraničních výrobců, např.:

  • ORSIL, s. r. o., Častolovice
  • ISOL Kolín, a. s.
  • PREFIZOL Bohumín, a. s.
  • IZOMAT Nová Baňa, a. s.
  • ROCKWOOL, Gladbach, SRN
  • G+H ISOVER, Ludwigshafen, SRN

  • Desky a rohože z keramických vláken, např.:

KERAUNION a. s. Dubí (SIBRAL)

  • Desky a rohože ze skleněných vláken, např.:

  • UNION Lesní Brána, a. s., Dubí (ROTAFLEX)
  • G+H ISOVER, Ludwigshafen, SRN

cb) Pěnové hmoty

  • Pěnové plasty

Nejvíce používané pěnové plasty jsou polystyrén a polyuretan. Z tuzemských výrobců je největší KAUČUK, a.s., Kralupy. Základní surovina je často dovážena ze zahraničí a v ČR vypěňována do bloků v řadě výroben. Extrudovaný polystyrén a polyuretan jsou zatím výhradně z dovozu. Dále uváděné pěnové plasty (polyetylén, PVC) se používají málo, mají větší uplatnění při izolaci tepelných rozvodů. Poněkud větší uplatnění mají napěněné termosety (fenolformaldehydové pryskyřice).

  • Anorganické hmoty

Do této skupiny patří pěnové sklo. Je výhradně z dovozu, u nás se nevyrábí.


5.5 ZHODNOCENÍ TEPELNĚ IZOLAČNÍCH HMOT A ZATEPLOVACÍCH SYSTÉMŮ Z POŽÁRNÍHO HLEDISKA

5.5.1 Hodnocení tepelně izolačních hmot

Tepelně izolační hmoty mohou být z anorganických nebo organických látek, resp. z anorganických i organických látek s různým poměrem jejich obsahu. Na jejich chování při požáru má největší vliv obsah organických látek. Požárně technické vlastnosti se stanovují příslušnými zkouškami.

5.5.1.1 Hmoty obsahující jen anorganické látky

Jsou nehořlavé (stupeň hořlavosti A). Tyto hmoty nešíří plamen ani neodkapávají. Jejich použití z požárního hlediska je bezproblémové.

Patří sem zdicí materiály, omítkoviny, lehčené betony atd.

5.5.1.2 Hmoty s podílem anorganických a organických látek

V krajních případech to jsou anorganické látky s příměsí organických látek, a naopak organické látky s příměsí látek anorganických. Mezi těmito hmotami je řada hmot s různým poměrem v obsahu anorganických a organických látek.

Pokud je obsah organických látek v nich malý (cca do 5 %), mohou být nehořlavé, zpravidla však dosahují stupeň hořlavosti B nesnadno hořlavé. Tyto hmoty bud‘ nešíří plamen, nebo dosahované hodnoty indexu šíření plamene is jsou malé. Nedochází k jejich odkapávání. Patří sem např. minerálně vláknité desky a rohože.

Hmoty se zvýšeným obsahem organických látek (nad asi 5 až 10 %) mohou být zařazeny (v závislosti na hořlavosti použité organické látky a jejího množství) do stupňů hořlavosti C1 – těžce hořlavé, C2 – středně hořlavé nebo C3 – lehce hořlavé. Mohou šířit plamen i odkapávat. Patří sem např. materiály z dřevní a rostlinné hmoty s anorganickými pojivy a přísadami (dřevocementové desky), plastbetony, polystyrenbeton atd.

5.5.1.3 Hmoty z organických látek bez nebo s malým množstvím anorganických přísad

Z požárního hlediska vykazují tyto hmoty největší riziko. Proto jsou k nim v některých případech přidávána tzv. zhášedla (retardéry hoření), nebo jsou opatřeny protipožárními nátěry. Tím lze jejich hořlavost snížit až na stupeň B – nesnadno hořlavé, nebo Cl – těžce hořlavé a také se sníží hodnota indexu šíření plamene. Jinak mají zpravidla stupeň hořlavosti C2 – středně hořlavé a C3 – lehce hořlavé. Ve většině případů šíří plamen po svém povrchu a také dochází k jejich odkapávání.

Je to prakticky největší skupina tepelně izolačních hmot. Patří sem např. hmoty na bázi dřeva, papíru, korku, textilu a plastů. Zvláštní zřetel zasluhují tzv. pěnové plasty (zejména polystyrén a polyuretan), které jsou při zateplování staveb často používány.

5.5.2 Hodnocení zateplovacích systémů

Zateplovacích systémů je celá řada a jsou uplatňovány na různých stavebních objektech. V zásadě pro ně platí požadavky uvedené v základních projektových normách požární bezpečnosti staveb (ČSN 73 0802 a ČSN 73 0804), které mohou být doplněny, resp. upřesněny požadavky dalších projektových norem z řady ČSN 73 08 (viz kap. 2.1).


6 TECHNICKÁ ZAŘÍZENÍ BUDOV – VYTÁPĚNÍ, VĚTRÁNÍ A INSTALACE – OPATŘENÍ V BUDOVÁCH

V této kapitole je hodnocen stávající stav technických zařízení (zdravotní instalace, vytápění, větrání a elektrická instalace) příslušných objektů tak, jak bylo zjištěno z osobní prohlídky. Současný stav je konfrontován s původním stavem, zachyceným v dostupných typových projektech nebo jiné archivní technické a výkresové dokumentaci. Následují návrhy regeneračních opatření jednotlivých technických zařízení budov stavebních soustav G 40 a G 57 (kanalizace, teplá a studená voda, plyn, vytápění, větrání a elektrické instalace, bytová jádra). Jsou uváděny vhodné dílčí prvky vždy s důrazem na úspory energie a nenáročnou údržbu, navrženy technologické postupy regenerace a varianty regenerace a demonstrovány příklady.


6.1 STAVEBNÍ SOUSTAVA G 40

6.1.1 Zdravotní instalace

6.1.1.1 Kanalizace

Stávající stav

Kanalizační přípojky jsou napojeny na jednotnou kanalizační síť a ve většině případů těchto domů jsou původní, kameninové.

Svodné potrubí bylo většinou provedeno jako litinové, zavěšené pod stropem suterénu nebo jako kameninové, vedené pod podlahou suterénu v základech. Na svodné potrubí je napojeno odpadní splaškové potrubí a rovněž dešťové odpady.

Odpadní dešťové potrubí ze střechy a dva splaškové odpady, na něž jsou připojeny jednotlivé byty, jsou vedeny v průlezné instalační šachtě přístupné ze suterénu, která je společná vždy pro dva byty na stejném podlaží (obr. 75). Původní odpadní potrubí z azbestocementu bylo nahrazeno potrubím z PVC. Připojovací potrubí k jednotlivým zařizovacím předmětům je rovněž z PVC (obr. 76).

Obr. 75 Odpadní dešťové potrubí ze střechy a dva splaškové odpady jsou vedeny v průlezné instalační šachtě, společně vždy pro dva byty na témže podlaží

Obr. 76 Pohled do společné instalační a větrační šachty

Návrh modernizačních opatření

Ve většině domů stavební soustavy G 40 vzhledem k jejich stáří byla již provedena výměna původní vnitřní kanalizace, a to jak svislých odpadů, tak i potrubí připojovacího k zařizovacím předmětům. Původní litinové a azbestocementové potrubí bylo nahrazeno potrubím PVC. V domech, kde toto ještě nebylo provedeno, bude výměna nutná, obzvláště pokud jsou odpady provedeny z azbestocementových trub, které jsou zdravotně závadné a z hygienických důvodů nevhodné. Je třeba rovněž posoudit stav kanalizačních přípojek, které jsou ve většině případů původní, kameninové.

Při revizi vnitřní kanalizace je třeba se zaměřit na celkový stav potrubí, na těsnost hrdlových spojů a těsnost spojů připojovacího a odpadního potrubí. Nová instalace může být realizována:

  • z potrubí z PVC, což je dlouhodobě ověřený materiál. Pro ležatou kanalizaci se použije neměkčené PVC, pro svislé odpadní potrubí, dešťové odpady a připojovací potrubí od zařizovacích předmětů měkčené PVC. Potrubí PVC se spojuje hrdlovými spoji nebo lepením;
  • z potrubí z materiálu HDPE (vysokohustotního polyetylénu), který je obzvlášť vhodnou náhradou tradičních materiálů. Potrubí z HDPE je dlouhodobě zatížitelné vodou do teploty 80 °C a krátkodobě do 100 °C, odolává i účinkům nízkých teplot, je pružné, špatně vodí teplo a je poměrně málo tepelně roztažné (0,2 mm·m-1·K-1). Potrubí se svařuje na tupo, případně elektrospojkami. Potrubí z HDPE je cenově srovnatelné s litinovým potrubím;
  • z potrubí z materiálu z PP (polypropylén), které odolává vysokým teplotám, je stabilizované vůči účinkům světla a nesnadno hořlavé. Spoje potrubí jsou hrdlové, s těsnicími kroužky. Pokud je potrubí obezděno, musí být respektována jeho tepelná roztažnost. Cenově je srovnatelné s potrubím z HDPE.

U všech používaných materiálů je nutno před jejich aplikací vyžadovat od výrobce prohlášení o shodě výrobků a návody k použití. U kanalizačních trub je třeba důsledně rozlišovat materiály k použití na svislou vnitřní instalaci (odpadní potrubí) a pro svodnou kanalizaci (uložení do země).

Při výměně odpadního potrubí je potřeba zvážit umístění odboček pro připojení záchodové mísy. Současný stav vylučuje použití zavěšených záchodových mís a záchodových mís se zadním odpadem.

Rekonstrukce dešťového odpadu, který je veden instalační šachtou, by měla být provedena v návaznosti na rekonstrukci (zateplení) střechy, event. při realizaci střešní nástavby domu, neboť „střešní vpusť“ je provedena velmi neobvykle. Dešťový odpad je ukončen nádobou z ocelového plechu, do které je sváděna dešťová voda přepadem z otvoru ve spodní části nadstřešního dílu instalační šachty (obr. 77).

Obr. 77 Dešťový odpad je u střechy ukončen rozšířeným plechovým nástavcem, do něhož přepadá dešťová voda z otvoru ve spodní části nadstřešního dílu instalační šachty

6.1.1.2 Vodovod

Stávající stav

Vodovodní přípojky pro domy panelové soustavy G 40 byly prováděny jako litinové. Životnost přípojek se pohybuje zhruba v rozmezí 25 až 35 let – proto je nutné posoudit jejich stav a zvážit případnou výměnu. Výměnu přípojek je výhodné spojit s rekonstrukcí veřejného vodovodního řadu.

Vnitřní vodovod se prováděl z trubek ocelových pozinkovaných. V řadě případů byla již provedena výměna, buď za potrubí stejného materiálu anebo, pokud výměna byla provedena v pozdějším období, za potrubí plastové (polypropylén) nebo měděné (velmi zřídka). Ležaté rozvody jsou vedeny pod stropem suterénu, stoupací potrubí je vedeno průleznou instalační šachtou (obr. 76). V jednotlivých bytech jsou ve všech případech osazeny vodoměry pro studenou vodu a téměř ve všech případech i pro teplou vodu.

Návrh modernizačních opatření

Pokud nebylo vodovodní potrubí za celou dobu existence objektu vyměněno, lze předpokládat, že je ve velmi špatném stavu a je proto zcela nezbytná jeho výměna. Pro rekonstrukci vnitřního vodovodu je vhodné použít potrubí měděné, plastové (PE, PP, PVC, cPVC, polybuten) nebo plastohliníkové.

Výhodou měděného potrubí je jeho malá tepelná délková roztažnost, dlouhá životnost a možnost kombinace s plastovými rozvody. Nevýhodou je o něco vyšší pořizovací cena (cca o 20 % v porovnání s plastovým potrubím). Při používání smíšených instalací, tj. používání mědi s méně ušlechtilými materiály (ocelové pozinkované potrubí) velmi záleží na směru toku vody. Při toku z měděné části do části ocelové může dojít k reakci iontů mědi s povrchem potrubí z méně ušlechtilého kovu (Cu, Cr, Zn, Al) a tím ke vzniku koroze. Pravidlem je proto užívat měděné potrubí za potrubím ocelovým nebo pozinkovaným ve směru toku vody.

Výhodou plastového potrubí je především hygienická nezávadnost, vyšší přípustná rychlost proudění vody, možnost částečné prefabrikace v dílnách a příznivá cena. Životnost plastových rozvodů se odhaduje cca na 40 až 50 let. Nevýhodou je velká tepelná délková roztažnost a menší tuhost materiálu ve srovnání s potrubím ocelovým. Zavěšené potrubí pod stropem je nutné uchytit tak, aby se předešlo jeho průhybům (obr. 78) a celý plastový rozvod je třeba navrhnout s kompenzačními ohyby.

Obr. 78 Příklad chybně provedené instalace z plastu

Vodovodní potrubí je třeba opatřit kvalitní tepelnou izolací. Vhodnější než stále běžně užívané obalování plstěnými pásy je užití návlekové izolace z pěnového polyetylénu, a to jak na potrubí teplé užitkové vody (tepelná ztráta) a cirkulační, tak na potrubí studené vody (orosování).

Při revizi vodovodního potrubí je třeba rovněž posoudit stav požárního vodovodu. Při použití plastového potrubí je nutné úsek od vodoměru k hydrantům zabezpečit tepelnou izolací s potřebnou požární odolností. V současné době byl ověřen hydrantový systém pro prvotní hasebný zásah uvnitř objektu, odpovídající revidované ČSN 73 0873 a shodný s požadavky EN 671-1. Zařízení se skládá z ručně ovládaného přítokového kohoutu, tvarově stálé přívodní hadice, otočného navijáku a uzavírací otočné proudnice. Celý systém lze instalovat do skříně ve zdi nebo do výklenku ve zdi. Minimální přetlak pro hydrantový systém je 0,2 MPa. Tento systém umožňuje okamžitý zásah v místě požáru.

6.1.1.3 Plynovod

Stávající stav

Domy stavební soustavy G 40 mají v suterénu umístěny všechny bytové plynoměry; stoupací potrubí je od každého plynoměru vedeno samostatně k jednotlivým bytům ve zdi kuchyně (obr. 79).

Obr. 79 Plynoměry všech bytů jsou umístěny v suterénu a stoupací potrubí od každého plynoměru je vedeno k příslušnému bytu samostatně ve zdi

Do konce 70. let byl v panelové výstavbě užíván svítiplyn. Objekty byly zpravidla připojeny na veřejnou plynovodní síť nízkotlakými přípojkami. Pro vnitřní rozvody byly používány ocelové trubky závitové. Po záměně svítiplynu za zemní plyn dochází k vysychání závitových spojů a nastává možnost úniku plynu. Jsou nutné časté kontroly, event. speciální utěsnění tam, kde závitová spojení nebyla nahrazena svařovanými.

Návrhy modernizačního opatření

Při modernizaci objektu je nutno posoudit stávající řešení z hlediska bezpečnosti a podle výsledků revize odběrních plynových zařízení zvážit nutnost výměny potrubí za celosvařované (je zde možnost spojit rekonstrukci vnitřního plynovodu s rekonstrukcí přípojky nebo s její výměnou při přechodu na středotlak), nebo úplné vyloučení vaření plynem a nahrazení elektrickými spotřebiči.

6.1.1.4 Zařizovací předměty

Stávající stav

Byty v domech panelové soustavy G 40 jsou vybaveny standardními, většinou původními zařizovacími předměty.

Návrhy modernizačního opatření

Při modernizaci je nutné přizpůsobit výměnu zařizovacích předmětů rozsahu úprav a finančním možnostem investora. Je žádoucí, aby minimální standard vybavení zařizovacími předměty splňoval požadavky ČSN 73 4301 – Obytné budovy. Při rekonstrukci a modernizaci se ustanovení této normy použijí přiměřeně.

Záchodová mísa

Je vhodné zvolit záchodovou mísu se stejným umístěním odpadu. Důležitá je volba splachovací nádržky. Nové typy umožňují regulaci množství splachovací vody – malé splachování 3-6 l, velké splachování 8 až 10 l (obr. 80). Pokud je v prostoru WC dostatek místa, je možné zvolit kombinovaný klozet nebo klozet s nízkopoloženou nádržkou, event. zavěšenou záchodovou mísou s obezděnou nádržkou, ale ten jen v případě výměny kanalizačního odpadního potrubí a změny polohy odbočky.

Obr. 80 Splachovací technika s dvojím splachováním: malé 3,5 až 4 litry, velké 6 až 9 litrů

Umyvadlo, umývátko

Výběr umyvadla závisí na požadavcích uživatele bytu. Preferují se umyvadla připevněná na šrouby nebo zabudovaná do pracovní desky. Zápachová uzávěrka může být skryta ve sloupu nebo polosloupu umyvadla (obr. 81). Pro instalaci umývátka s přívodem studené (event. i teplé) vody do prostoru WC není u bytů G 40 dostatek místa.

Obr. 81 Umyvadla se zápachovou uzávěrou skrytou ve sloupu nebo polosloupu a umyvadla zabudovaná do pracovní desky

Vana

Při výměně může být užita ocelová smaltovaná nebo finančně náročnější akrylátová vana, která má příznivé tepelně izolační vlastnosti a při dodržování správné údržby životnost až 30 let. Při rekonstrukci koupelny je třeba zvážit i možnost náhrady vany sprchovým koutem nebo sedací vanou, které jsou obzvláště pro starší populaci vhodnější. Do takto vzniklého prostoru v koupelně se může osadit bidet, umístit pračka apod.

Výtokové armatury

V rámci modernizace je třeba zvolit moderní výtokové armatury, umožňující úsporný provoz s malými nároky na údržbu (obr. 82).

Obr. 82 Jednopákové výtokové armatury. Vlevo shora: umyvadlová, umyvadlová s vytažitelnou sprškou, bidetová. Vpravo dřezové, shora: s otočným výtokem, s vytažitelnou sprškou, nástěnná s otočným výtokovým ramínkem

Jednopákové baterie s provzdušňovačem proudu (perlátorem) jsou běžným, cenově dostupným standardem. Jejich výhodou je snadné nastavení teploty a průtoku vody a možnost rychlého přerušení průtoku vody s již namíchanou teplotou. V porovnání s klasickými kohoutkovými bateriemi uspoří cca 15 až 20 % vody.

Termostatické baterie pracují na principu tepelné roztažnosti čidla, jehož pomocí lze přesně nastavit požadovanou teplotu vody. Čidlo reaguje na změny teploty i tlaku vstupní vody a teplotu výstupní vody nastaví během 2 až 5 s. Teplotu vody lze regulovat v rozsahu 20 až 50 °C. Nevýhodou těchto baterií je jejich vyšší pořizovací cena.

Sprchové a vanové baterie mohou být vybaveny sprchou s úsporným přepínačem proudu. Úsporný (cca poloviční) průtok lze nastavit jednoduchým pootočením sprchové hlavy. Některé typy sprchových hlavic jsou vybaveny různými typy proudů – normálním, jemným, masážním nebo turboproudem (obr. 83). Sprchové hlavice moderní konstrukce mají zabudováno samočistící zařízení pro odstranění usazenin vodního kamene. Na oba konce sprchové hadice je možné instalovat spořič vody – dvoupolohový ovladač, který během mydlení nebo šamponování uzavře přívod vody do sprchy. Sprchovou hlavici je třeba volit podle trvalého tlaku vody.

Obr. 83a Výtokové armatury, shora: vanová, sprchová

Obr. 83b Úsporná sprcha a druhy sprchového proudu

Dřezové baterie mohou být nástěnné nebo stojánkové (obr. 82). Původní dřezové stojánkové baterie byly většinou dvouotvorové. Dnes dodávané jednopákové stojánkové baterie jsou jednootvorové; musí se proto buď vyměnit kuchyňská deska, nebo otvory po staré baterii zakrýt (vyplnit špalíky a zatmelit, či použít jinou technologii). Dřezové stojánkové baterie mohou být vybaveny vytahovací sprškou na hadici, která umožní např. opláchnutí nádobí na okapávači.

Sporák

Byty jsou vybaveny plynovými sporáky. Při rekonstrukci je možné nahradit plynový sporák sporákem kombinovaným (plynové vařidlové hořáky + elektrická trouba) nebo sporákem elektrickým, event. vařidlovou vestavěnou deskou a troubou. Výběr sporáku závisí na volbě uživatele bytu a možnosti (při volbě elektrického spotřebiče) elektrického napojení.

6.1.1.5 Sociální zařízení s instalační šachtou

V objektech G 40 je sociální zařízení bytů soustředěno kolem průběžné svislé instalační a větrací šachty. Šachta je společná vždy pro dva byty na stejném podlaží (obr. 75obr. 76).

Sociální zařízení jsou vybavena standardními, mnohdy ještě původními zařizovacími předměty. Návrhy regenerace sociálního zařízení jsou svázány možnostmi stávající konstrukce a spočívají jen v návrhu nové dispozice ve stejném stavebním provedení jako je dosavadní, neboť je třeba akceptovat stávající instalační šachtu.

V návrzích nových dispozic koupelny, znázorněných na obr. 84, 8586 jsou uvedeny varianty se sprchovým koutem a sedací vanou. Ve všech variantách má každý zařizovací předmět svoji výtokovou armaturu. Odpadní přípojky budou obezděny.

Poznámka:
1) je možno nahradit společným ovládáním s centrálním osvětlením, nebo alternativně použít spínač s automatickým časovacím doběhem

Obr. 84 Úprava koupelny – varianta 1, včetně vybavení elektrickými přístroji: sprcha 820 x 820 mm, umyvadlo 600 x 550 mm, AP 600 x 600 mm, WC kombi 380 x 680 mm

Poznámka:
1) je možno nahradit společným ovládáním s centrálním osvětlením, nebo alternativně použít spínač s automatickým časovacím doběhem

Obr. 85 Úprava koupelny – varianta 2, včetně vybavení elektrickými přístroji: vana 1 650 x 700 (500) mm, umyvadlo 600 x 550 mm, AP 450 až 600 mm, WC kombi 380 x 680 mm

Poznámka:
1) je možno nahradit společným ovládáním s centrálním osvětlením, nebo alternativně použít spínač s automatickým časovacím doběhem

Obr. 86 Úprava koupelny – varianta 3, včetně vybavení elektrickými přístroji: vana 1 650 x 1 050 (450) mm, umyvadlo 600 x 550 mm, WC kombi 380 x 680 mm

6.1.2 Vytápění

Stávající stav

Vytápění objektů stavební soustavy G 40 je řešeno ústředním vytápěním velkoplošnou sálavou otopnou soustavou typu Crittall. Otopná plocha je nedílnou částí stavební konstrukce. Tvoří ji prefabrikované stropní panely se zabetonovaným dvojitým trubkovým hadem, kterého je zároveň využito jako výztuže panelu. Trubkové hady jsou zhotoveny z ocelových bezešvých trubek DN 15 s roztečí 150 mm. Panel má rozměry 3 650 x 2 350 mm (obr. 87) a kromě otopných trubek je do betonu vložena ještě křížová výztuž z ocelových prutů o průměru 5 mm. Trubkové hady otopných ploch jsou na přívodní i zpětné svislé rozvodné potrubí napojeny přípojkami. Na přívodní přípojce je instalován dvojregulační kohout (obr. 88), který je umístěn na zdi pod stropem vytápěné místnosti.

Obr. 87 Prefabrikovaný stropní panel se zabetonovanými otopnými trubkami

Obr. 88 Kohout pro sálavé vytápění Crittall s jemnou dvojitou regulací typ V 4524. Vyráběl se v rozsahu D = 10 až DN 40 mm, V1 = 40 až 75 mm, Vmax = 85 až 148 mm, L = 57 až 102 mm, hmotnost 0,53 až 2,55 kg.

Svislé potrubí je napojeno na horizontální rozvod pod stropem suterénu shora a je uzavíratelné šikmými uzavíracími ventily (obr. 89). Pro stoupačky se používalo zesílených ocelových trubek závitových, které byly umístěny v drážkách ve stěnových panelech a zabetonovány. Stoupačky jsou většinou společné pro dvě sousední místnosti. S ohledem na odvzdušnění topných hadů je otopná voda do topných hadů přivedena zdola, přípojky ke svislému rozvodnému potrubí mají mírný sklon (stoupají ve směru ke stoupačce). V nejvyšším podlaží je nad trubkovými hady na svislé zpátečce umístěna odvzdušňovací nádobka, z níž je vyvedeno odvzdušňovací potrubí ukončené odvzdušňovacím ventilem umístěným na zdi pod stropem koupelny (schéma na obr. 90).

Obr. 89 Svislé rozváděcí potrubí pro sálavou otopnou soustavu je na horizontální rozvod napojeno horem přes šikmý uzavírací a vypouštěcí kohout

Obr. 90 Připojení trubkových hadů na svislé rozváděcí potrubí s ohledem na jejich odvzdušnění.

V suterénu jsou vytápěny sušárna a žehlírna. K vytápění sušárny je použito podlahového vytápění, v žehlírně je instalováno stěnové vytápění. Aby bylo možno příslušné stoupačky pro tyto hady vypustit, jsou pod stoupačkami v podlaze jímky 150 x 150 x 200 mm.

Horizontální rozvod je proveden souproudým (Tichelmannovým) způsobem a je zavěšen v suterénu pod stropem prostřednictvím speciálních závěsů pro tři trubky se stoupáním od rozdělovače v suterénu, k němuž je přivedena venkovní přípojka v neprůlezném topném kanálu z předávací stanice.

Otopná voda velkoplošné otopné soustavy má parametry 55/45 °C. Do všech prozkoumávaných objektů je otopná voda přiváděna z předávací stanice, kde se připravuje v protiproudých tepelných výměnících. Zdrojem tepla je horká voda, přiváděná do předávací stanice topným kanálem z teplárny. Na výstupu výměníků je osazen trojcestný ventil, který ekvitermně reguluje teplotu otopné vody. Na vstupu do vytápěného objektu je instalováno měření dodaného tepla pro vytápění.

Příprava TUV se uskutečňuje v předávací stanici ve stojatých zásobníkových ohřívačích, odkud je rozváděna v topných kanálech do obytných objektů.

Otopná soustava typu Crittall v prozkoumávaných objektech G 40 má ve většině případů již nefunkční armatury a postupně začíná vykazovat netěsnosti vlivem koroze. V některých domech byla již provedena rekonstrukce ústředního vytápění a velkoplošná sálavá vytápěcí soustava byla nahrazena horizontální dvoutrubkovou otopnou soustavou s deskovými otopnými tělesy.

6.1.2.1 Návrh na rekonstrukci otopné soustavy

Z hlediska stáří stávajících otopných velkoplošných sálavých soustav typu Crittall bude jen zřídka možné provést částečnou rekonstrukci. Bude mít charakter spíše údržby soustavy, spočívající ve výměně nefunkční armatury na rozváděcím potrubí. Většinou se navrhne celková rekonstrukce otopné soustavy. Otopná soustava může být dvoutrubková vertikální nebo horizontální, nebo stále více se v poslední době prosazující soustava horizontální jednotrubková.

Otopná soustava musí být hydraulicky stabilní s vhodnou ústřední a individuální regulací tak, aby splňovala požadavek na dosažení co nejnižší spotřeby tepla pro vytápění budovy. Při návrhu otopné soustavy se vždy zohlední snížení tepelné ztráty budovy zateplením, ať již je prováděno současně s rekonstrukcí otopné soustavy, nebo následně (nejsou-li k dispozici dostatečné finanční prostředky). Je-li budova zateplena, provede se vždy rekonstrukce otopné soustavy v rozsahu, jaký určí výpočet hydraulické stability soustavy a požadavek na využití tepelných zisků vnějších a vnitřních.

Jako otopná tělesa jsou vhodná desková ocelová, která mají malý vodní objem a vhodný výkon, vyznačují se estetickým vzhledem a poměrně snadno se udržují. Tato tělesa mívají připojovací hrdla pro připojení armatur se závitem DN 15, mohou však být vybavena i šroubením pro měděné a přesné ocelové trubky a pro plastové trubky. Tělesa bývají vybavena vlastním odvzdušňovacím tělesem. Otopná tělesa mohou být provedena pro boční připojení na otopnou soustavu nebo se spodním připojením (obr. 91).

Obr. 91 Příklad moderního kompaktního ocelového deskového tělesa se zabudovaným propojovacím rozvodem a ventilovou vložkou pro instalaci hlavice TRV. Tělesa mají spodní napojení, umožňující instalaci do jednotrubkového i dvoutrubkové soustavy

Všechna otopná tělesa v nově navrhovaných otopných soustavách budou opatřena termostatickými regulačními ventily. K rozebíratelnému připojení otopného tělesa na zpětné přípojce poslouží šroubení, které může být také v regulovatelném provedení. Pro horizontální soustavy a napojování otopných těles spodem lze aplikovat různé druhy šroubení, které slouží pro nastavení průtoku otopné vody, uzavírání přívodu do topného tělesa, příp. i pro zkratování připojení při demontáži tělesa.

Pro jednotrubkové horizontální otopné soustavy jsou vyvinuty další speciální druhy armatur, a to buď pro jednobodové napojení otopného tělesa, napojující otopné těleso jen do jedné spodní růžice, nebo čtyřcestné armatury pro dvoubodové napojení otopného tělesa, umožňující napojení kteréhokoliv druhu otopného tělesa (obr. 92).

Obr. 92 Dvoubodové napojení otopného tělesa v jednotrubkové otopné horizontální soustavě s použitím čtyřcestné směšovací armatury

Návrh otopné soustavy provede kvalifikovaný odborník a bude jej dokumentovat propočtem hydraulické stability soustavy a dokumentací pro vyregulování otopné soustavy. Základem projektu bude posouzení tepelné sítě, k níž je připojena otopná soustava objektu. Vzhledem k tomu, že je nutné navrhnout individuální regulaci, zváží se zejména s ohledem na orientaci ke světovým stranám užití zónování.

Zóny vytvořené podle světových stran a připojené regulačním uzlem k tepelné síti umožní vyšší využití tepelných zisků a řeší možné hydraulické problémy sítě (obr. 93). Regulační uzel sestává z inteligentního čerpadla, trojcestného ventilu s ekvitermní regulací, regulačních a uzavíracích armatur. Jeho základní nevýhodou je investiční náročnost. Proto záleží na zkušenosti projektanta, aby v daném konkrétním případě podle podmínek tepelné sítě, podmínek budovy a časového snímku energeticky vědomé modernizace zvážil řešení provozně a investičně nejpřijatelnější. Toto řešení musí být vždy odsouhlaseno dodavatelem tepla a provozovatelem tepelné sítě.

Obr. 93 Schéma otopné soustavy s TRV, dělená na zóny podle hlavních průčelí objektu. Hydraulická stabilita je zajištěna tzv. inteligentním oběhovým čerpadlem

Stoupačky v nově instalované otopné soustavě budou opatřeny regulačními a uzavíracími armaturami. Činností termostatických ventilů se totiž do funkce otopné soustavy zanáší rušivý prvek – a to změny hmotnostního průtoku jednotlivými částmi otopné soustavy. Tím se mění i tlakové poměry; tato změna může vyvolat poruchu funkce nebo hlučení zbývajících otevřených termostatických ventilů. Proto se v souvislosti s osazováním termostatických ventilů musí provádět i ošetření tlakové diference. To se provádí změnou výkonu oběhového čerpadla (změnou otáček), nebo škrcením průtoku, případně přepouštěním přívodní otopné vody do zpátečky regulátoru tlakové diference. V případě objektů G 40, které jsou napojeny na CZT, není přepouštění dovoleno, takže přichází v úvahu aplikace škrcením průtoku nebo užití tzv. inteligentního čerpadla. K regulaci tlakového rozdílu škrcením slouží ventily s definovanými hydraulickými charakteristikami a integrovanými funkcemi, které kromě uzavírání průtoku umožní i nastavení určitého hydraulického odporu pro požadované omezení průtoku a hydraulické vyrovnání poměrů na rozvodné síti. Seřizovací závitové armatury se umísťují na stoupačky, pro seřizování tlakových poměrů na prahu objektu se užívají seřizovací armatury přírubové.

Spolu s rekonstrukcí vytápěcí soustavy bude třeba rekonstruovat i blokové předávací stanice, změnit přípravu otopné vody na jiné parametry a původní trubkové tepelné výměníky nahradit výměníky deskovými. Bude se prosazovat koncepce objektových předávacích stanic pro vytápění a přípravu TUV rychloohřevem.

U přípravy TUV budou původní akumulační zásobníkové ohřívače nahrazeny deskovým výměníkem, případně doplněným malou zásobní nádrží pro zmírnění nerovnoměrného odběru TUV.

Varianta A – dvoutrubková vertikální soustava

Klasická dvoutrubková teplovodní otopná soustava se spodním rozvodem, se stoupačkami vedenými při obvodových zdech a napojováním otopných těles z těchto stoupaček (obr. 94). Potrubí by mohlo být ocelové, což by si ale vyžádalo náročnou prací s autogenem v bytech za plného provozu. V případě použití rozvodů z mědi by byla pracnost menší, ale vyšší investiční náklady. V objektu by bylo vhodné zřídit podružnou regulační stanici se zónovou ekvitermní regulací a otopnou soustavu rozdělit na zóny podle hlavních průčelí objektu (obr. 93).

Varianta neumožňuje měření skutečně odebraného množství tepla nájemníkem, ale pouze poměrové měření spotřeby na jednotlivých otopných tělesech, s čímž jsou spojeny další problémy (mj. i zajišťování vstupů do bytů pro odečty).

Obr. 94 Varianta A

Varianta B – dvoutrubková horizontální soustava

V každé sekci budou na chodbě umístěny čtyři stoupací větve. Pod stropem každého podlaží jsou napojeny přes uzavírací a seřizovací armatury horizontální dvoutrubkové okruhy pro jednotlivé byty (obr. 95). Pro každý byt je možné osadit samostatný měřič tepla, umístěný ve schodišťovém prostoru. Stoupací potrubí bude zakryto s možností přístupu k armaturám a měřidlu.

V jednotlivých bytech by byla rozvodná potrubí vedena částečně pod stropem, částečně nad podlahou, vedená při zdi v úchytech volně nebo v lištách. Pro snížení náročnosti montáže bude potrubí z mědi. Zkrátí se tím doba montáže, vyřadí se používání autogenu a sníží se nebezpečí poškození vybavení bytu. Při tomto řešení mohou být stoupačky montovány nezávisle na přítomnosti nájemníků a případně i v otopné sezóně bez nebezpečí narušení stávající otopné soustavy. Rovněž horizontální rozvody v suterénech budou relativně jednoduché. Budou nejen podstatně kratší, což znamená nižší spotřebu použitého materiálu (potrubí, armatury), ale nezasáhnou sklepy nájemníků a uzávěry stoupaček budou dobře přístupné.

Varianta C – dvoutrubková horizontální soustava

Byla by stejná jako varianta B, změnou je jiný materiál na rozvody v bytech. Stoupačky zůstanou shodné, umístěné na schodišti a zhotovené z oceli. Vlastní rozvody v bytech budou provedeny z plastových potrubí s hliníkovou vložkou. Rozvodná potrubí po bytě budou vedena podle přání nájemníka buď po povrchu ve speciálních úchytech, nebo ve speciálních lištách. Použití tohoto materiálu opět maximálně omezí svařování plamenem v bytech.

Obr. 95 Varianta B a C

Varianta D – jednotrubková horizontální soustava

Nejefektivnější a asi i nejestetičtější je varianta s použitím jednotrubkové horizontální otopné soustavy (obr. 96).

Pro tento případ budou opět přívodní svislá potrubí stoupaček umístěna ve schodišťovém prostoru, pro vyrovnání hydraulických poměrů mezi jednotlivými bytovými okruhy budou vybavena uzavírací a seřizovací armaturou a měřičem spotřeby tepla pro jednotlivý byt. Zpětná potrubí budou umístěna ve společné instalační šachtě.

Potrubí horizontálního okruhu bude vedeno zčásti pod stropem schodišťového prostoru (překonání vstupních dveří do bytu) a pak nad podlahou po vnějším obvodě bytu. Materiál potrubního okruhu bude opět z měděných trubek, kapilárně pájených. Investiční náročnost této varianty bude ve srovnání s variantami B a C nižší, protože bude menší potřeba rozvodného potrubí, zejména na bytové okruhy.

Montáž této varianty předpokládá pečlivou koordinaci prací a rozvodů v instalační šachtě.

Obr. 96 Varianta D

6.1.3 Větrání

6.1.3.1 Stávající stav

Větrání bytů v objektech stavební soustavy G 40 je přirozené, pouze šachtovým tahem. Koupelny a WC jsou odvětrávány otvory pod stropem místností do společné svislé šachty, která slouží zároveň i jako instalační šachta pro zdravotní instalace (obr. 97). Šachtou je zkažený vzduch odváděn nad střechu domu. Šachta je na střeše zakryta stříškou a ve stěnách má odváděcí otvory ústící do volné atmosféry chráněny dřevěnými žaluziemi, případně ocelovými mřížemi (obr. 98). Odváděcí otvory v koupelně i WC jsou kryty ocelovými regulovatelnými mřížkami. Přívod čerstvého vzduchu do bytu je předpokládán infiltrací nebo otevřením oken v obytných místnostech.

Obr. 97

Obr. 98

Z kuchyní je zkažený vzduch odsáván pod stropem větracími otvory s uzavíratelnými mřížkami do svislých vzduchovodů, vybetonovaných ve vnitřní příčce, ústících nad střechou domu. Každá kuchyně má svůj samostatný vzduchovod, na střeše chráněný stříškou (obr. 98).

Spížní skříně umístěné v kuchyni mají přirozené větrání prostřednictvím neuzavíratelných otvorů nad podlahou a pod stropem, vyústěných do fasády (obr. 99).

Obr. 99

Přívod čerstvého vzduchu do bytu je předpokládán infiltrací nebo otevřením oken v obytných místnostech.

Obr. 100 Odvod vzduchu z koupelen a z WC jednotrubním systémem a individuální podtlakové větrání kuchyní.

Obr. 101 Příklad aplikace radiálního ventilátoru v jednotrubním systému

Obr. 102 Schéma podtlakového větrání kuchyní individuálními ventilátory, zabudovanými ve stávajících svislých vzduchovodech. Ventilátor je napojen pružným hliníkovým potrubím na odsavač par nad sporákem

6.1.3.2 Návrhy modernizačních opatření

Šachtové větrání využívá přirozeného proudění vzduchu, způsobeného rozdílem vnitřní a venkovní teploty a dynamickým účinkem větru. Z důvodu značné závislosti intenzity větrání na povětrnostních podmínkách, zejména na síle a směru větru, na teplotách vzduchu i na barometrickém tlaku, kdy za určitých podmínek dochází k selhání systému a nerovnoměrnostem větrání v zimním období, jsou systémy založené na přirozené výměně vzduchu pro použití při regeneraci zcela nevhodné. Pro regeneraci bude vhodné, zvláště s ohledem na minimální zásah do konstrukcí, instalovat podtlakové individuální větrací zařízení, s možností budoucího zavedení řízeného větrání.

Nejjednodušším zařízením pro nedostatek místa ve společné instalační šachtě bude jednotrubní podtlakový systém s malými ventilátory. Pro odvětrání koupelny a WC budou užity radiální ventilátory, vybavené těsnou zpětnou klapkou na výdechu. Odváděcí otvory v koupelně a WC budou osazeny mřížkami s vyměnitelným prachovým filtrem. Sací hrdla na ventilátoru budou napojena ohebnou hliníkovou hadicí, na koncích připevněnou rychlospojkami. Výdechové hrdlo ventilátoru bude napojeno opět přes ohebnou hadici do svislého vzduchovodu, umístěného ve společné šachtě (obr. 100101).

V kuchyních bude nad plynovým sporákem nainstalován odsavač par, který bude napojen vzduchovodem z ohebné hliníkové hadice přes radiální, u vyšších pater axiální ventilátor do příslušného svislého tahu nad střechu domu (obr. 100102). Přívod vzduchu bude přirozený infiltrací nebo otevřením okna, případně pomocí speciálních fasádních prvků (viz obr. 131).

6.1.4 Elektrické rozvody

6.1.4.1 Stávající stav

Návrhy bytových domů, vypracované do roku 1988, podle nichž byla realizována hromadná bytová výstavba, nesměly přesahovat určené cenové limity. Z tohoto důvodu byly elektrická zařízení a rozvody navrhovány v minimálním rozsahu, připuštěném v příslušné normě ČSN. Elektrické obvody v bytových domech z počátku hromadného užívání panelové technologie se rovněž vyznačovaly minimalizací rozsahu i náročnosti výrobkové základny.

Pro vnitřní sítě byl používán systém TN-C (sdružená funkce vodiče ochranného a středního – toto řešení bylo ve 30. letech zavedeno jako přechodné na dobu 20 ÷ 30 let) v normované napěťové soustavě 380/220 V. K jištění bytových obvodů se užívalo pojistek (6 A a 10 A). Vedení byla prováděna jednožilovými vodiči AG (hliníkové jádro s pryžovou izolací a napuštěným bavlněným či umělostřižním opletením), uloženými zpočátku v trubkách, zabudovaných do stěnových či stropních panelů (stavební soustava G 40); později byly užívány můstkové vodiče, zabudované do podlah a podlahové vrstvy horního bytu. Počet zásuvek pro místnost byl stanoven na 2.

Snaha o minimalizaci investičních nákladů se zvláště odrazila v užívané materiálové základně (vodiče s hliníkovými jádry, izolační prvky z fenolformaldehydové pryskyřice – bakelitu atd.). Elektrické rozvody, v nichž je užito těchto prvků, vyžadují periodické revize a stálou údržbu. Ta se na elektrických rozvodech v bytech neprovádí a jen výjimečně v náležité kvalitě na elektrických rozvodech ve společných prostorách bytů. Tento stav je příčinou nárůstu provozních poruch v průběhu času, které zanedbáním nebo neodbornou opravou mohou způsobit ohrožení osob a věcí.

Silnoproudé rozvody

Hlavní domovní vedení (HDV)

Připojení objektu k distribuční síti je zásadně řešeno kabelem; na počátku je toto vedení připojeno v hlavní domovní skříni (HDS), přístupné z veřejného vnějšího prostoru. Z HDS je vedena vodorovná část HDV do prostoru uvnitř objektu, kde se mění na svislou část jedním z těchto způsobů:

  • 1. Na povrchu uložená v technických chodbách, nepřístupných veřejnosti.
  • 2. Volně uložená v prostorech pouze k tomu určených, nepřístupných veřejnosti.

Svislá část HDV je vedena ve svislé trase, probíhající jednotlivými podestami. V trase svislé části HDV jsou umístěny elektroměrové rozváděče, obsahující v typických podlažích elektroměry jednotlivých bytů a jištění před nimi. V této trase jsou rovněž stoupací vedení pro elektrická zařízení umístěná na střeše a některá vedení sdělovací (státní telefon; vedení dorozumívací; zvonková signalizace; rozhlas po drátě, výjimečně STA). Dále jsou zde uložena stoupací vedení společné spotřeby domu – umělé osvětlení komunikací v domě atd. Pro tyto rozváděče se na stavbě připravoval výklenek s úpravami, nebo výklenek na výšku podlaží.

V rozvodnici v 1. PP, případně i v 1. NP jsou umístěny konstrukce s jištěním jednotlivých společných obvodů, případně i podružných rozvodnic silnoproudých či sdělovacích. Svislá část HDV se prováděla jednožilovými vodiči v trubkách.

Odbočky od elektroměrů k bytovým rozvodnicím

Bytové rozvodnice jsou umístěny v bytech, v předsíních. U bytových domů G 40 jsou původní rozvodnice ještě pojistkové, v průběhu času doplňované o další prvky jištění dodatečně zaváděných obvodů – např. pro automatickou pračku. Odbočky od elektroměrů k bytovým rozvodnicím se prováděly převážně jednožilovými vodiči, uloženými v trubkách zalitých do podlahy a stěnových dílců.

Provedení silnoproudých rozvodů v bytech

Svislé části elektrických rozvodů v bytech byly ukládány:

  • a) do dutin ve stěnových panelech,
  • b) do elektroinstalačních lišt (L 40, L 70) umístěných na povrchu (dodatečně zřizované či opravované rozvody),
  • c) volně v šachtách bytových jader.

Vodorovné části elektrických rozvodů v bytech:

  • d) přívod ke stropnímu svítidlu centrálního osvětlení místnosti, uložený v podlaze horního bytu zalitým vodičem;
  • e) přívod ke stropnímu svítidlu centrálního osvětlení místnosti, vodiči uloženými v dutině stropního panelu;
  • f) v liště na stropě jednožilovými vodiči;
  • g) části vedení zalité v podlahové vrstvě vlastního bytu (např. zásuvkové rozvody);
  • h) části vedení uložené v podlahových či jiných lištách (L 60, 2 780, L 40, L 70) u dodatečně zřizovaných či opravovaných obvodů.

V bytech byly původně:

1 obvod světelný (6 A),

1 až 2 zásuvkové (10 A),

obvykle je dodatečně namontován obvod pro automatickou pračku.

Byty jsou převážně stupně elektrizace A – tj. s plynovým vařením.

Sdělovací rozvody

Státní telefon

Pro každý byt bylo připraveno vedení do obývacího pokoje, ukončené zásuvkou. Vedení z bytů se soustřeďují ve sdělovacím bodu SB, do kterého se přivádí telekomunikační kabel. Tento kabel se přivádí k SB obdobným způsobem jako vodorovná část HDV. Svislá část vedení do bytů je uložena:

  • a) v elektroměrových rozváděčích na podestách s odbočkami k bytům v jednotlivých podlažích,
  • b) v dutinách stěnových panelů s přímým vyústěním do bytu.

Vodorovné části tohoto vedení byly v případě uložení svislé části v elektroměrových rozváděčích vedeny stejnou trasou jako rozvody silové; v případě uložení do dutiny ve stěnovém dílci se vodorovná část neprováděla a na vyústění do bytu byla přímo montována telefonní zásuvka.

Rozhlas po drátě (DR)

Pro montáž DR platila stejná kritéria jako pro státní telefon. Toto zařízení však nebylo využíváno (max. v 5 %), proto bylo v roce 1990 vypuštěno ze seznamu sdělovacích zařízení pro bytové domy a v roce 1998 bylo vysílání DR zcela zrušeno.

Domácí telefon, zvonková signalizace, elektrický zámek, elektrický vrátný

Původně byly objekty do 4. NP vybavovány pouze zvonkovou signalizací, avšak od konce 60. let byly všechny objekty vybavovány kompletním dorozumívacím a otevíracím zařízením. Objekty původně vybavené pouze zvonkovým zařízením byly převážně individuálně dovybaveny.

Svislá část těchto vedení je uložena v elektroměrových jádrech. Do bytů sleduje trasu silnoproudých vedení. Domácí telefon je montován u zárubně vstupních dveří v bytě.

Zařízení pro společný příjem signálu televize a rozhlasu (TV a R)

Společná TV a R anténa se začala hromadně zřizovat na počátku 60. let. Anténní systém zesilovací soupravy byl umístěn na:

  • a) stožáru pro anténní systém, upevněném ke strojovně výtahu; zesilovací souprava umístěna v předsíni výtahu,
  • b) stožáru umístěném na střeše na trojnožce; zesilovací souprava na poslední podestě (mezipodestě).

Jednotlivé účastnické zásuvky v bytech (obývacích pokojích) byly navrženy podle typových podkladů, kde se zásadně užívalo sériového zapojení zásuvek pomocí větví vedených přímo od zesilovače (rozbočovače). Původně byly kladeny vodorovné části těchto větví na a do střešní konstrukce nejkratší cestou, k místu návaznosti na svislou část, která byla uložena v dutinách panelů, nebo ve svislé liště L 40. Na tuto dutinu nebo lištu přímo navazovaly účastnické zásuvky. Stromečkový rozvod STA s kmenovým vedením v elektroměrových jádrech se užíval pouze při dodatečné montáži tohoto zařízení.

Hromosvod

Pro veškeré typové podklady se připravovala projektová dokumentace hromosvodů; hromosvody byly řešeny s ohledem na tvar střechy a výslednou skladebnost souboru. U plochých střech pro panelovou výstavbu byla jímací soustava zásadně řešena jako mřížová s pomocnými jímači. Svody byly povrchové.

K zemnění se používalo podle místních podmínek:

  • zemních tyčí;
  • zemnicích desek.

6.1.4.2 Závady elektrických rozvodů ve sledovaných panelových bytových domech

Hlavní závady elektrických rozvodů v bytech

Z hlediska užitnosti a funkčnosti:

  • Nízká proudová zatížitelnost jednotlivých obvodů.
  • Nedostatečný počet okruhů.
  • Nedostatečný počet zásuvek v bytech.

Hlavní závady hromosvodů

Na objektech jsou užity jímací mřížové soustavy. Nejčastější závady jsou:

  • Rozpojení soustavy ve svorkách (obr. 101 v příloze).

Nepřipojení velkých kovových hmot k hromosvodu (jedná se především o dodatečně umísťovaná zařízení – stožáry sdělovacího vedení atd.).

Tyto závady mohou být v případě zásahu objektu bleskem příčinou značných materiálních škod a vzniku požáru objektu. Při nedokonalém připojení svodů je rovněž značně ohrožena bezpečnost osob v objektu.

Obr. 103 Rozpojení jímací soustavy ve svorkách

Další příčiny a následky problémů s elektrickými rozvody v bytech jsou v následující tabulce:

Příčina Důsledek
Nevhodné ukládání vodičů elektrických rozvodů v bytech – např.:
a) do podlah sousedních bytů
b) nedbalá montáž elektrických rozvodů v prostoru instalační šachty bytového jádra
  • nemožnost výměny vedení bez omezení práv uživatele sousedního bytu;
  • snížená ochrana před neoprávněným odběrem či zásahem;
  • ohrožení elektrických rozvodů při poruše vodních systémů a jejich oprav (obr. 104).
Užití vodičů s jádry z Al s průřezem menším než 10 mm2 v podmínkách bez periodických kontrol
  • „tečení“ jader vodičů ve spojích, mající za následek:
  • sníženou spolehlivost a vysoké množství závad;
  • zvýšené nebezpečí úrazu osob;
  • iniciaci požáru;
Užití sítě systému PEN (vodič střední) u s kumulovanou funkcí ochrannou a vodičů s průřezem menším než 10 mm2
  • podstatné snížení bezpečnosti osob před úrazem elektrickým proudem; zvláště nebezpečné při kombinaci s vodiči s jádry z Al.
Absence proudových chráničů u obvodů se zvýšeným nebezpečím úrazu, (elektrické pračky v koupelnách, koupelnové zásuvky u vany atd.)
  • zvýšené nebezpečí úrazu osob, dosavadní ochrana pomocí např. upozornění atd. je iluzorní.
Nízký počet zásuvkových vývodů dané v jednotlivých prostorách bytů (zvláště v kuchyních) a jejich nevhodné situování, preferováním jednoduchosti stavební soustavy před užitnou hodnotou
  • přetěžování stávajících zásuvek s nebezpečím vzniku požáru (od zásuvek, prodlužovacích šňůr a jejich rozboček) a nebezpečí úrazu elektrickým proudem.
Nízká variabilnost elektrických rozvodů, daná stavební soustavou a minimalizací jejich rozsahu
  • nadměrné užívání prodlužovacích šňůr v rozvodech, zvyšujících riziko požáru;
  • vysoká četnost neodborných zásahů, zvyšující riziko úrazu el. proudem a požáru (obr. 105106).

Hlavní závady elektrických rozvodů ve společných prostorách domů

Příčina Důsledek
Užití vodičů s jádry z Al s průřezem menším než 10 mm2 v podmínkách použití bez důkladných periodických kontrol, snadná přístupnost vedení pro neoprávněné zásahy
  • „tečení“ jader vodičů ve spojích, mající za následek:
  • sníženou spolehlivost a vysoké množství;
  • závad zvýšené nebezpečí úrazu osob;
  • iniciaci požáru.
Užití vodičů s izolací z PVC v místech s nebezpečím zahoření (obr. 106)
  • vznik škodlivých produktů hoření (CZ) a jejich šíření na únikových komunikacích.
Poškození elektrické instalace neoprávněným zásahem (obr. 107)
  • vysoké riziko úrazu el. proudem;
  • vznik místa možné iniciace požáru.
Značné množství „mrtvých“ vedení ve společných trasách se „živými“ bez označení (obr. 106)
  • riziko úrazu při záměně;
  • zvýšení požárního rizika;
  • nepřehlednost rozvodů.

Obr. 104 Nevhodná koordinace instalací – stropní vnik do rozvaděče

Obr. 105 Nízka variabilnost elektrických rozvodů a minimalizace rozsahu vede k četným neodbornýmzásahům, zvyšujícím riziko úrazu elekrickým proudem

Obr. 106 Zbytky „mrtvých“ vedení ve společných trasách se „živými“ bez označení. Užití vodičů s izolací z PVC v místech s nebezpečím zahoření

Obr. 107 Příklad poškození elektrické instalace neodborným zásahem na společné komunikaci

6.1.4.3 Vyhodnocení stávajícího stavu

Minimalizací nákladů na provádění elektrických rozvodů, naprostou absencí předpokládaných revizí těchto rozvodů v bytech a jen povrchními revizemi elektrických rozvodů ve společných prostorách domu, jejich morálním i technickým zastaráním se tyto rozvody staly vysoko potenciálním zdrojem:

  • vážných úrazů osob;
  • iniciátorů požárů.

Z průzkumu bylo patrno, že někteří obyvatelé bytů jsou si vědomi nebezpečí (velmi často na základě vlastních, nehlášených úrazů elektrickým proudem), či elektrické rozvody v jimi obhospodařovaných bytech byly natolik nefunkční, že přistoupili na individuální rekonstrukce elektrických rozvodů v bytech.

Tato činnost je však nahodilá a většinou konzervuje původní stav (užití PEN vodiče v bytových rozvodech, nedostatečný počet zásuvkových vývodů atd.), neboť nedochází k současné rekonstrukci HDV podle současných požadavků (není připravena hlavní ochranná přípojnice, části společných rozvodů jsou poškozeny neodbornými zásahy – často i při opravách rozvodů jiných médií (voda, TUV, plyn atd.).

6.1.4.4 Modernizační opatření

  • Provedení revize elektrických rozvodů v každém konkrétním bytovém objektu stavební soustavy G 40 a G 57 (rozvodů na společných komunikacích i v bytech) za účelem stanovení naléhavosti a rozsahu nutných zásahů do elektrických rozvodů.
  • Vyhodnocení poznatků získaných revizí z hlediska bezpečnostního, technického i morálního a rozhodnutí o hloubce zásahu (údržba, částečná rekonstrukce, celková rekonstrukce).
  • Přednostní odstranění závad přímo ohrožujících bezpečnost osob, ať již přímým úrazem elektrickým proudem, či možnou iniciací požáru.
  • Provedení částečného (dílčího) zásahu podle výsledku revize a s ohledem na další předpokládanou životnost elektrických rozvodů), před nutnou celkovou rekonstrukci elektrických rozvodů v bytových objektech.

Při přípravě rekonstrukce elektrických rozvodů v bytovém domě vybaveném plynovými sporáky je rovněž nutno zvážit, zda tyto nenahradit elektrickými, což je přínosem z hlediska:

  • bezpečnostního;
  • hygienického;
  • uživatelského.

Při zvažování této náhrady je třeba:

  • 1. Ověřit možnost zvýšení příkonu pro objekt u dodavatele elektřiny a podmínky realizace tohoto zvýšení.
  • 2. Ověřit stav rozvodů plynu a plynových sporáků.
  • 3. V případě, že není k dispozici dostatečný elektrický příkon, náhrada plynových sporáků sporáky plynoelektrickými.

Toto řešení je vhodné především v objektech s dožívajícími rozvody plynu, kde je možno změnit trojcestné zásobování energií na dvojcestné. Záměna plynu za elektřinu pro vaření je rovněž světovým trendem. V tomto případě budou změněny byty z hlediska zařazení do stupně elektrizace „B“.

Za údržbu elektrických rozvodů je nutno považovat:

  • prověření a upevnění vodičů s Al jádry ve svorkách přístrojů, rozvodnic, odbočných krabic, svorek;
  • upevnění stávajících přístrojů;
  • výměnu zásuvek s vyhřátými a nepružícími kontakty;
  • doplnění chybějících a náhradu poškozených vík odbočných krabic a přístrojů;
  • zajištění dveří rozvodnic proti otevírání bez nástroje;
  • doplnění krytů na svítidlech (na komunikacích);
  • upevnění povrchových elektrických vedení, uvolněných časem či při neodborných zásazích;
  • náhradu nefunkčních světelných zdrojů;
  • čištění rozvodnic;
  • opravu hromosvodu (upevnění vodičů ve svorkách);

Za částečnou rekonstrukci elektrických rozvodů v objektu lze považovat:

  • úplnou náhradu části silnoproudých elektrických rozvodů v objektu (například HDV od přípojkové skříně, včetně elektroměrových rozvaděčů) podle současně platných elektrotechnických předpisů;
  • úplnou náhradu jednoho druhu sdělovacího zařízení;
  • rekonstrukci hromosvodu.

Za celkovou rekonstrukci se považuje náhrada nevyhovujících prvků elektrických rozvodů a jejich přizpůsobení všem požadavkům současně platných elektrotechnických předpisů.


6.2 STAVEBNÍ SOUSTAVA G 57

6.2.1 Zdravotní instalace

6.2.1.1 Kanalizace

Stávající stav

Ležatá kanalizace – svodné potrubí – je v domech stavební soustavy G 57 vedeno pod stropem suterénu, nebo v základech pod podlahou suterénu. Ležatá kanalizace vedená pod zemí byla provedena jako kameninová, zavěšené svodné potrubí bylo převážně litinové nebo z PVC trub. Do ležaté svodné kanalizace jsou zaústěna odpadní potrubí z instalačních šachet a dešťové odpady. Odpadní potrubí je vedeno instalační šachtou bytového jádra a vyústěno nad střechu objektu. Původní odpady byly provedeny z litiny nebo azbestocementu, který ve většině případů byl již vyměněn za potrubí z PVC. Připojovací potrubí od zařizovacích předmětů v jednotlivých bytech je rovněž z PVC.

Dešťové odpady v domech pětipodlažních jsou vedeny volně při zdi prostorem chodby, v domech sedmipodlažních v prostoru průlezné šachty, umístěné vedle schodišťových ramen, a jsou zaústěny do svodné kanalizace.

Bytová jádra jednotlivých bytů jsou umístěna nad sebou. Instalační šachta by v každém podlaží na úrovni stropu měla být z požárních důvodů pečlivě zabetonována, což v mnoha případech, jak prokázala prospekce domů, není.

Návrh modernizačních opatření

Ve většině domů stavební soustavy G 57 již byla stávající vnitřní kanalizace (tj. odpadní splaškové, odpadní dešťové a připojovací potrubí) vyměněna. Je nutné provést průzkum stávajícího svodného potrubí, pokud je uloženo v zemi, a stávající kanalizační přípojky. Rekonstrukci přípojky je vhodné spojit (pokud je to možné) s rekonstrukcí veřejné kanalizace.

Při revizi vnitřní kanalizace je třeba se zaměřit na celkový stav potrubí, těsnost spojů a stav upevňovacích třmenů, držících potrubí ve stálé poloze.

6.2.1.2 Vodovod

Stávající stav

Vodovodní přípojky do bytových domů soustavy G 57 jsou většinou původní, litinové. V suterénech objektů jsou umístěny vodoměrové sestavy (obr. 108), dále je potrubí vedeno pod stropem suterénu. Původní potrubí bylo pro studenou vodu z ocelových trubek asfaltovaných, později pozinkovaných, pro teplou vodu a cirkulaci z ocelových trubek pozinkovaných. Potrubí často není izolováno ani plstěnými pásy, spoje jsou zarezlé a uzavírací a vypouštěcí armatury nefunkční (obr. 108109). Z ležatých rozvodů jsou vyvedeny stoupačky do jednotlivých instalačních šachet.

Obr. 108 Vodoměrné sestavy v objektech G 57

Obr. 109 Rozvod vody bez patřičné tepelné izolace

V některých případech již byla provedena rekonstrukce vnitřního vodovodu a ocelové potrubí bylo nahrazeno nejčastěji potrubím plastovým (polypropylén) nebo méně často měděným potrubím a izolováno tepelnou izolací z pěnového polyetylénu. V tomto případě je potřebné zkontrolovat množství úchytů zavěšeného potrubí, aby nedocházelo k průhybům a kvalitu provedení tepelné izolace (obr. 11078). V instalačních šachtách jednotlivých bytů jsou osazeny vodoměry pro teplou užitkovou a studenou vodu (obr. 111). Tam, kde nejsou, je třeba vodoměry osadit.

Obr. 110 Při návrhu nových rozvodů z plastů je třeba mít na zřeteli 10x vyšší délkovou tepelnou roztažnost a menší tuhost materiálu ve srovnání s kovovým potrubím a zohlednit max. vzdálenost podpor potrubí a velikosti potřebných kompenzačních délek. Rozvod studené, teplé vody a cirkulačního potrubí, včetně armatur, má být tepelně izolován

Obr. 111 V instalačních šachtach jednotlivých bytů jsou všude osazeny vodoměry pro studenou vodu a téměř všude pro teplou užitkovou vodu

Návrh modernizačních opatření

Rekonstrukce přípojky se provádí zpravidla v návaznosti na rekonstrukci veřejné vodovodní sítě, při realizaci střešních nástaveb a tím zvětšení požadovaného odběru vody. Přípojky se provádějí z lineárního polyetylénového potrubí. Při rekonstrukci přípojky se provede i výměna vodoměru, popřípadě celé vodoměrové sestavy. Pokud nebylo potrubí vnitřního vodovodu v domě po celou dobu jeho existence měněno, lze předpokládat, že je ve špatném a nevyhovujícím stavu a že jeho výměna je nezbytná. V případě výměny je třeba zvážit výběr vhodného materiálu – viz kap. 6.1.1.2. Při rekonstrukci vnitřního vodovodu je třeba věnovat pozornost i stavu požárního vodovodu stejně jako u objektů G 40, proto i v tomto případě viz kap. 6.1.1.2.

6.2.1.3 Plynovod

Stávající stav

Bytové domy panelové soustavy G 57 jsou připojeny na veřejnou plynovodní síť nízkotlakými plynovými přípojkami. Ležaté rozvody jsou vedeny pod stropem suterénu. Svislé potrubí je vedeno instalační šachtou. Každý byt má samostatný plynoměr, umístěný v instalační šachtě (obr. 112). Potrubí je opatřeno žlutým nátěrem.

Obr. 112 Každý byt má samostatný plynoměr, umístěný v instalační šachtě bytového jádra

Návrh modernizačních opatření

Při modernizaci objektu je nutno posoudit stávající řešení z hlediska bezpečnosti a podle výsledků revize odběrních plynových zařízení zvážit nutnost výměny potrubí za celosvařované (podle možnosti spojit rekonstrukci vnitřního plynovodu s rekonstrukcí přípojky nebo s její výměnou při přechodu na středotlak), nebo úplné vyloučení vaření plynem a nahrazení elektrickými spotřebiči.

6.2.1.4 Zařizovací předměty

Stávající stav

Byty v domech panelové soustavy G 57 jsou vybaveny standardními, většinou původními, zařizovacími předměty.

Návrhy modernizačních úprav

Při modernizaci je nutné přizpůsobit výměnu zařizovacích předmětů rozsahu úprav a finančním možnostem investora. Je žádoucí, aby minimální standard vybavení zařizovacími předměty splňoval požadavky ČSN 73 4301 – Obytné budovy. Při rekonstrukci a modernizaci se ustanovení této normy použijí přiměřeně.

V bytových jádrech B 2 je v koupelně vanová baterie s dlouhým výtokovým otočným ramínkem, která je společná pro vanu i umyvadlo. Pro zvýšení uživatelského komfortu je vhodné toto řešení nahradit dvěma samostatnými bateriemi – umyvadlovou a vanovou, event. sprchovou při náhradě vany sprchovým koutem.

6.2.1.4.1 Záchodová mísa

Viz kap. 6.1.1.4

6.2.1.4.2 Umyvadlo, umývátko

Viz kap. 6.1.1.4

6.2.1.4.3 Vana

Viz kap. 6.1.1.4

6.2.1.4.4 Výtokové armatury

Viz kap. 6.1.1.4

6.2.1.4.5 Sporák

Viz kap. 6.1.1.4

6.2.1.5 Bytové jádro B 2

Stávající stav

Pro bytové domy postavené stavební soustavou G 57 byla určena bytová jádra B 2 a B 3, vyráběná v Kovoně Karviná.

Bytové jádro B 2 je lehké stavebnicové jádro, montované do stavby po provedení dokončovacích prací na čistou podlahu. Příčky bytového jádra oddělují prostor záchodu, koupelny a kuchyně. Čelní stěna bytového jádra je tvořena stavební stěnou objektu. Bytová jádra B 2 se vyráběla v jediném velikostním standardu; pro stavební soustavu G 57 byla užívána řada P a D. Tyto dvě řady se lišily způsobem odvětrání záchodu a koupelny. Bytová jádra řady D měla navrženo odvětrání koupelny horizontálním větracím systémem s ventilátorem do dutiny stropního panelu s vyústěním na fasádu, bytová jádra B 2/P mají odvětránu koupelnu a záchod vertikálními prefabrikáty s vyústěním na střeše. V prozkoumávaných objektech G 57 byla všude bytová jádra typu B 2/P-01, uvedená na obr. 113.

Obr. 113 Bytové jádro B 2/P-01

Návrhy regenerace bytového jádra

Po prověření řady realizovaných řešení bytů stavební soustavy G 57 se ukázalo, že bytová jádra B 2 a jejich standard odpovídají pouze základním požadavkům na komplet sociálních zařízení, že postupně morálně zastarala. Možnosti zvětšení hygienického zařízení, které je minimalizovaným plošným standardem, jsou velmi omezené. V zásadě bude nezbytné stávající řešení ponechat, pouze regenerovat za použití kvalitnějších elementů jednotlivých zařízení, umožňujících úsporný provoz a malé nároky na údržbu. Na podkladě provedeného průzkumu stavu konstrukce pláště s přihlédnutím k opotřebení provozem, skutečnému stavu a stáří jednotlivých komponentů instalačních prefabrikátů bytového jádra je možno provést regeneraci odstraněním vad a vlastní modernizaci v různém rozsahu.

Předpokladem modernizace bytového jádra s cílem získání vyšší užitné hodnoty zařízení je provedení rekonstrukce stoupacích potrubí studené a teplé užitkové vody, případně odpadů v rozsahu všech obytných podlaží. Při provádění za provozu bytů je nutno zachovat alespoň vždy jedno stoupací vedení v provozu, případně se pro nouzové zásobování užije stávající či rekonstruovaný požární vodovod ve schodišti. Po odkrytí a demontáži stěn uzavírajících instalační jádro se provede uvolnění potrubí ve stropních prostupech a postupná demontáž stávajícího potrubí. Spolu s výměnou stoupacích potrubí se provedou jednotlivá odbočení pro byty spolu s uzávěry. Pro stoupací vedení by se mohla využít nosná konstrukce stávající, doplněná podle požadavků na uchycení nově užitých materiálů. Při výměně za plastové rozvody lze v jednotlivých instalačních prostorech využít dílenské prefabrikace vhodných částí rozvodu. Po rekonstrukci stoupacích potrubí může probíhat obnova či modernizace vlastních prostorů hygienických zařízení bytového jádra a kuchyně v různém rozsahu.

Varianta A

Provedou se pouze dílčí opravy příček, povrchů a detailů stávajícího bytového jádra, výměna nebo obnova zařizovacích předmětů a baterií, případně náhrada jedné společné baterie s dlouhým výtokovým ramínkem pro vanu i umyvadlo za dvě samostatné baterie vanovou a umyvadlovou (obr. 114). Dále se doplní výtok a odpad pro pračku, event. myčku, provede se nový rozvod vody z plastových či jiných vhodných materiálů, včetně dosazení bytových vodoměrů.

Poznámka:
1) je možno nahradit společným ovládáním s centrálním osvětlením, nebo alternativně použít spínač s automatickým časovým doběhem

Obr. 114 Regenerace bytového jádra B 2. Varianta A, dole včetně vybavení elektronickými přístroji. Obnova zařizovacích předmětů a náhrada společné baterie za dvě samostatné pro vanu a umyvadlo

Varianta B

Provede se vybourání konstrukce a pláště bytového jádra, doplní se ve stávající či jen mírně upravené dispozici, ponechá se konstrukce s rekonstruovaným stoupacím vedením. V potřebném rozsahu se provedou nové příčky buď v tradiční zděné technologii (příčkovky, silikáty apod.), nebo v technologii stavebnicové, složené z lehkého nosného systému, případně montážních a závěsných prvků pro jednotlivé zařizovací předměty s následným opláštěním konstrukce sádrokartonovými impregnovanými obklady a povrchovou úpravou keramickými obklady (tzv. instalační příčky). Lze řešit i předstěnové systémy instalací. Při tom mohou být realizovány dílčí dispoziční úpravy, jako např. návrh na obr. 115.

Obr. 115 Regenerace bytového jádra B 2, Varianta B, včetně vybavení elektrickými přístroji. Zvětšování koupelny o cca 100 mm do předsíně, cca 200 mm do kuchyně a cca 150 mm do spojovací chodby předsíň-kuchyň, dveře z předsíně se zruší. Vana 1 600 x 750 x 500 mm, umyvadlo 600 x 550 mm, AP š. 450 až 500 mm, WC kombinovaný

Předpokladem realizace těchto úprav je komplexní stavební řešení pouze na podkladě statického posouzení únosnosti stávajících konstrukcí, zejména stropních. Výměna či oprava zařizovacích předmětů, armatur a rozvodů se provede jako u varianty A. Systém větrání bude kompletně vyměněn.

6.2.2 Vytápění

Objekty stavěné ve stavební soustavě G 57, v nichž byl prováděn průzkum, jsou vytápěny ústředně s napojením na síť centralizovaného zásobování teplem teplárnami. Ze zdroje tepla je primárním dvoutrubkovým rozvodem rozváděna horká voda do blokových předávacích stanic příslušných lokalit, kde je v tepelných výměnících připravována teplá voda pro vytápění a v ohřívačích je ohřívána užitková voda.

Z blokových předávacích stanic jsou sekundárním čtyřtrubkovým systémem napájeny jednotlivé obytné domy teplem a TUV přes regulační stanice, které jsou situovány v připojených domech v suterénu. Vnitřní zařízení vytápění v objektech G 57 jsou klasické teplovodní dvoutrubkové vertikální otopné soustavy.

6.2.2.1 Popis stávajícího stavu otopné soustavy

U panelových domů stavební soustavy G 57 je navržena otopná soustava teplovodní dvoutrubková se spodním rozvodem, s teplotním spádem otopné vody 92,5/67,5 °C. Spodní ležatý rozvod je z ocelových trubek bezešvých hladkých, je zavěšen pod stropem suterénu. Je tepelně izolován rohoží ze skelné vlny, a to do průměru potrubí 76 mm v tl. 2/3 cm, větší průměry potrubí v tl. 3/4 cm, se sádrovou omítkou, bandáží a emailovým nátěrem. V některých případech bylo z prostorových důvodů přívodní a vratné potrubí uloženo blízko sebe a bylo izolováno dohromady jako jeden izolační celek.

Ležatý rozvod je spádován pilovitě s vypouštěním vždy přes určenou stoupačku v nejnižším místě; odvzdušněn je přes stoupačky odvzdušňovacími ventilky na otopných tělesech v nejvyšších podlažích. Na ležatý rozvod jsou napojena svislá přívodní a zpětná potrubí z ocelových bezešvých závitových trubek přes šikmý uzavírací ventil. Stoupačky i přípojky k otopným tělesům jsou vedeny volně při zdi a jsou opatřeny emailovým nátěrem.

Jako otopná tělesa v obytných místnostech byly navrženy nejprve (od r. 1958) od prvního do čtvrtého případně do šestého patra článkové ocelové radiátory typu SR, příp. UR a BR, později ocelové článkové radiátory typu Kovosmalt Trnava, od r. 1962 článkové litinové radiátory výrobce ŽDB Bohumín. V přízemí a suterénu pětipodlažních i sedmipodlažních objektů byly vždy navrhovány radiátory litinové 500 x 200 mm, event. 1 000 x 200 mm. Radiátory jsou volně stojící, nezakryté a jsou upevněny na speciálních podpěrných konstrukcích nebo pomocí konzol a držáků, umístěných do panelu. Na přívodu jsou opatřeny dvojregulačním kohoutem, v nejvyšších podlažích mají instalován odvzdušňovací ventil.

Koupelny jsou vytápěny dvěma svislými ocelovými trubkami, průběžně procházejícími podlažími s neuzavíratelným radiátorem v nejvyšším podlaží (obr. 116). V přízemí a v 1. patře nad schodištěm jsou otopná potrubí v koupelnách DN 60, v ostatních podlažích DN 50, v nejvyšším podlaží je potrubí zredukováno na přípojku k radiátoru DN 15. Trubky jsou vedeny v koupelnách volně u zdi a jsou opatřeny emailovým nátěrem. V suterénu se vytápějí prádelny, sušárny a žehlírny. Místnosti pro kola, kočárky a sklady se nevytápějí.

Obr. 116 Vytápění koupelen dvěma průběžnými hladkými ocelovými trubkami, ukončenými v nejvyšším podlaží otopným tělesem bez armatur

Tepelné ztráty objektů byly stanoveny podle ČSN 06 0210 a byly v r. 1962 přepočítány pro venkovní teplotu -12 °C, normální krajinu a nechráněnou polohu. Vnitřní výpočtová teplota vytápěných obytných místností, tj. pokojů a kuchyně, je 20 °C, koupelny 25 °C. Přímo se nevytápějí předsíně, WC, chodby a schodiště, ve kterých nejsou instalována otopná tělesa. Při výpočtu tepelných ztrát se předpokládalo, že součinitel prostupu tepla obvodových svislých konstrukcí nepřesáhne hodnotu 1,4 W/m2K a střech 1,163 W/m2K.

Jednotlivé bloky jsou napojeny na sekundární tepelnou síť domovní přípojkou a regulační stanicí. Napojení z důvodu příčných nosných stěn není možné provést ze štítů budovy, nýbrž ze strany průčelí podle dané situace, cca 16,34 m od štítové zdi. Regulační stanice byla vybavena dvěma uzavíracími ventily, jedním seřizovacím ventilem, dvěma teploměry, diferenciálním manometrem, odvzdušněním a vypouštěním. Později byla regulační stanice doplněna na přívodu měřičem tepla a dalším uzavíracím ventilem pro možnost výměny vodoměru. Teploměry byly nahrazeny teplotními čidly (obr. 117).

Obr. 117 Regulační stanice v suterénu domu, vybavená uzavíracími a regulačními armaturami a měřením spotřebovaného tepla, přes kterou je do domu dodávano teplo a TUV z blokového výměníkové stanice

6.2.2.2 Návrh regeneračních opatření

Modernizace otopné soustavy musí splnit v souladu s českou legislativou požadavky:

  • 1. dosažení nízké spotřeby tepla za provozu,
  • 2. dosažení požadované hygieny, tj. pohody prostředí,
  • 3. trvalé dosažení projektovaných hodnot po dobu životnosti zařízení.

Základním předpokladem pro modernizaci ústředního vytápění je celková energeticky vědomá modernizace budovy. Základním dokumentem je stavebně energetický audit, který definuje investiční a provozní náklady pro dané soubory opatření ve stavební konstrukci a v TZB. Tento dokument stanoví v souladu se záměry a možnostmi investora časový harmonogram prací a jejich návaznosti tak, aby rekonstruovaná otopná soustava ve všech případech vyhověla zateplené budově a požadavkům na hospodárný provoz. Míra a způsob regenerace otopné soustavy jsou závislé na stavu stávající otopné soustavy, způsobu jejího navržení, provedení a vybavení.

Otopné soustavy v bytových objektech G 57 jsou většinou ještě vybaveny radiátorovými kohouty. Kohouty jsou jednou z příčin, že soustavy, zejména u objektů vícepodlažních, jsou hydraulicky i teplotně nestabilní. To se projevuje nejen nerovnoměrným vytápěním horních a spodních podlaží, ale dochází i k vyšším potřebám tepla. Zlepšení stavu může přinést pouze celková rekonstrukce soustavy, nebo prověření a vyregulování otopné soustavy s osazením termostatických ventilů (obr. 118) na otopná tělesa namísto původních kohoutů. Návrh úpravy otopné soustavy provede kvalifikovaný odborník; bude jej dokumentovat propočtem hydraulické stability soustavy a dokumentací pro vyregulování otopné soustavy.

Základem projektu bude posouzení tepelné sítě, ke které je připojena otopná soustava objektu. Vzhledem k tomu, že je nutné navrhnout individuální regulaci, zváží se zejména s ohledem na orientaci ke světovým stranám užití zónování. Zóny vytvořené podle světových stran a připojené regulačním uzlem k tepelné síti umožní vyšší využití tepelných zisků a řeší možné hydraulické problémy sítě. Regulační uzel sestává z inteligentního čerpadla, trojcestného ventilu s ekvitermní regulací a regulačních a uzavíracích armatur. Jeho základní nevýhodou je investiční náročnost. Proto záleží na zkušenosti projektanta, aby v daném konkrétním případě podle podmínek tepelné sítě, podmínek budovy a časového snímku energeticky vědomé modernizace zvážil řešení provozně a investičně nejpřijatelnější. Toto řešení musí být vždy odsouhlaseno dodavatelem tepla a provozovatelem tepelné sítě.

Obr. 118 Stávající otopné těleso, osazené termostatickým ventilem a poměrovým měřičem tepla

Vyregulování otopné soustavy a osazení individuální regulace (TRV) na otopná tělesa

Před osazením termostatických ventilů za původní kohouty se musí zhodnotit a zohlednit všechny okolnosti, které mohou výsledek ovlivnit. Jsou to:

  • Tepelné ztráty v místnostech a budově a jejich snížení.
  • Tlakové poměry v otopné soustavě. Termostatické ventily vyžadují pro správnou funkci podstatně vyšší tlakový spád než radiátorové kohouty, ale zároveň nesmí překročit určité hranice.
  • Schopnost otopné soustavy reagovat na vlivy, které termostatické ventily svou funkcí do otopné soustavy zanesou.
  • Čistota otopné vody. Průtočné průřezy termostatickým ventilem jsou velmi malé a každá i nepatrná nečistota v oběhu může průtok otopné vody termostatickým ventilem omezit nebo zastavit.
  • Vzduch v otopné vodě. Malé průtočné průřezy termostatických ventilů zhoršují samočinné odvádění vzduchových bublinek k odvzdušňovacím místům a následné nahromadění vzduchu v dolních otopných tělesech může tato tělesa vyřadit z funkce.

Ošetření tlakového rozdílu je možno provést v zásadě třemi způsoby: regulací výkonu čerpadla regulací otáček, regulací tlakové diference přepouštěním, nebo regulací tlakové diference škrcením.

Použití cirkulačního čerpadla s plynule regulovatelnými otáčkami a udržováním konstantního nastaveného tlakového rozdílu na otopné soustavě nebo dokonce použití tzv. inteligentního čerpadla (obr. 119), které přizpůsobuje svoji výkonovou charakteristiku měnící se charakteristice rozvodné potrubní sítě, je ideální a ekonomické. Je však drahé, takže v případech, kdy je rekonstruovaná otopná soustava osazena stávajícím vyhovujícím čerpadlem, je možno tlakovou diferenci ošetřit dalšími uvedenými způsoby. Nejlevnější je použití přepouštěcího regulátoru tlakové diference, který funguje samočinně na principu obdobném jako pojistný ventil. Přepouštěcí regulátory ale není dovoleno používat v soustavách CZT.

Obr. 119 Schéma otopné soustavy s TRV, dělené na zóny podle hlavních průčelí objektu. Hydraulická stabilita zajištěna tzv. inteligentním oběhovým čerpadlem

Ošetření tlakového rozdílu v případě soustavy CZT, které jsou u objektu G 57, je možné pouze pomocí regulátorů škrtících průtok otopné vody potrubím, na kterém jsou osazeny (obr. 120). Regulace přivřením kuželky armatury se realizuje membránovým pohonem, do něhož se přivádějí impulsy z regulovaných hladin tlaku, tj. z přívodu nad membránou vyšší tlak a ze zpátečky pod membránou. Vedle membránového pohonu lze aplikovat regulační okruh se snímači tlakové diference a regulátor řízený servopohonem.

Obr. 120 Regulace tlakové diference škrcením průtoku otopné vody

Při rekonstrukci otopné soustavy je nutné zohlednit chladnutí otopné vody v rozvodech, zvláště ve stoupačkách, které může způsobit snížení výkonu otopných těles v horních podlažích. U původní soustavy hydraulicky nestabilní byl tento stav při nízkých venkovních teplotách eliminován zvýšením výkonu horních otopných těles působením samotíže, ale pokud novou úpravou otopné soustavy se teplotní stabilita zvětší a osadí se termostatické ventily, může dojít k tomu, že zejména poslední podlaží bude nedotápěno. Podle provedených výpočtů může ochlazení vody ve stoupačkách způsobit snížení výkonu na nejvyšším otopném tělese u objektů o osmi a více podlažích o 5 až 10 %. Při rekonstrukci otopné soustavy, kdy se mění pouze armatury otopných těles u stoupaček, a rozvody i otopná tělesa zůstávají původní, je možno řešit tuto skutečnost fiktivním zvýšením průtoku horními tělesy, čímž se do jisté míry zvýší střední teplota otopné vody. Při celkové rekonstrukci otopné soustavy je třeba s ochlazením otopné vody počítat již při návrhu otopných těles.

Nová otopná soustava

V případě náhrady celé otopné soustavy za novou je vhodné dimenzovat stoupačky tak, aby vlastní svislý rozvod byl navržen na samotížný vztlak, resp. na jeho započítávanou část, aby tlakový rozdíl, který je k dispozici od cirkulačního čerpadla v patě stoupačky, byl použit na dimenzování okruhů otopných těles, což je prakticky na termostatické ventily, aby tak všechny ventily na stoupačce byly navrženy na přibližně stejný tlakový rozdíl. Na stoupačky je vhodné osadit armatury s definovanými charakteristikami, jimiž je možno provést hydraulické vyrovnání otopné soustavy pro základní výpočtový stav. Doporučují se armatury s integrovanými funkcemi, které lze v krajním případě doplnit osazením pohonu s impulzním potrubím na regulátory tlakové diference se škrticí funkcí. U takto navržené a opatřené soustavy se dá počítat s tím, že bude stabilní za všech provozních stavů.

Při kompletní rekonstrukci otopných soustav v objektech se doporučuje rekonstruovat i primární rozvody od zdroje do objektu. Z hlediska hospodárnosti provozu a údržby je vhodné u horkovodních i teplovodních sítí CZT přejít na dvoutrubkový systém s předávacími nebo směšovacími stanicemi a ohříváním TUV přímo v zásobovaném objektu (obr. 121). Kompaktní předávací stanice s deskovými výměníky realizované v poslední době nejsou náročné na prostor. Provoz stanice nevyžaduje trvalou obsluhu, neboť jsou většinou vybaveny pro dálkové a dispečerské řízení. Pokud se přejde na tento uvedený systém, je vhodné pro cirkulaci otopné vody použít čerpadla s elektronickým řízením otáček a pak udržování tlakové diference u soustav s TRV není problémem.

Obr. 121 Domovní předávací stanice

Pro primární rozvody by bylo vhodné použít předizolované potrubí, které se ukládá do země bez kanálů. Předizolované potrubí je izolováno speciálně vypěněným polyuretanem, vyznačujícím se oproti standardně používaným pěnám vyšší tepelnou odolností (140 °C) a vyšší životností (více než 60 let). Pro otopnou vodu by bylo potrubí ocelové, pro TUV měděné nebo ze síťovaného polyetylénu či polypropylénu. Pro zajištění dokonalého fungování potrubní sítě se předizolované potrubí vybavuje monitorovacím systémem, který kontroluje neporušenost potrubí i jeho izolačního pláště.

Dvoutrubková vertikální otopná soustava

Technicky i investičně nejméně náročná bude aplikace stejného typu otopné soustavy jako byla původní, tj. dvoutrubkové vertikální teplovodní otopné soustavy se spodním rozvodem. Je ovšem nutno se vypořádat s tím, že hospodárnost provozu a individuální ovládání výkonu lze řešit kvalitní ústřední a návaznou individuální regulací. Bude proveden přepočet hydraulické stability otopné soustavy a soustava vyregulována. Zváží se užití zónové regulace podle místních podmínek. Ohřívání užitkové vody bude nadále realizováno centrálně. Mělo by se ale zásadně uskutečňovat ve vodou zásobovaném objektu rychloohřevem s malou zásobní nádrží.

Pro hodnocení spotřeby tepla pro vytápění a přípravu TUV se plně využijí instalované měřiče na prahu domů (u čtyřtrubkového rozvodu i pro TUV) a rozdělovače otopných nákladů. K tomu je třeba vybudovat velmi funkční službu pro odečty měřičů a rozdělovačů, fakturování a řešení případných sporů a údržbu zařízení, včetně otopné soustavy. Tato služba má smysl v energeticky vědomě modernizované budově, kdy každý uživatel má zajištěno hygienicky nutné množství tepla a nehrozí vznik plísní. Instalace vhodných měřičů tepla a rozdělovačů nákladů je základním předpokladem pro zavedení energetického manažerství, jehož cílem je porovnávání plánované potřeby tepla pro ohřev TUV a vytápění se skutečně naměřenými spotřebami tepla. Tato činnost, je-li pravidelně vyhodnocována, garantuje dodržení navržených parametrů po dobu životnosti opatření a umožňuje motivovat uživatele k energeticky vědomému chování a užívání bytů.

Otopná soustava a její hydraulická stabilita musí být po instalaci vyzkoušena a prověřena topnou zkouškou.

Soustavy pro bytové měření spotřeby tepla

Tato zařízení by umožnila každému uživateli individuální režim provozu otopné soustavy a jednoduché a přesné měření odebraného tepla. Bude se instalovat jen výjimečně, neboť vyžaduje, aby stavební konstrukce ohraničující jednotlivé byty měly zvýšený tepelný odpor, aby docházelo jen k minimálnímu přenosu tepla mezi jednotlivými byty. Pro individuální vytápění se používají zásadně horizontální otopné soustavy, buď jednotrubkové, nebo dvoutrubkové (obr. 122).

Obr. 122 Příklady možného provedení rozvodů pro okruh bytového vytápění

U jednotrubkových bude volba typu ovlivněna nabízenou prvkovou základnou. Může být jednotrubková horizontální se speciálními armaturami pro jednobodové nebo dvoubodové napojení otopného tělesa, nebo jednotrubková horizontální soustava s obtokem se stejnou dimenzí v obtoku nebo s vřazeným odporem v obtoku. Vřazeným odporem může být v tomto případě i menší průměr potrubí v obtoku.

Bytové rozvody se provádějí z ocelových tenkostěnných trubek přesných, z trubek měděných, v některých případech z plastu, nebo z měděných trubek spojovaných kapilárním pájením. Trubky by se vedly po povrchu stěn při podlaze a zakryly lištou.

6.2.3 Větrání

Stávající stav

Byty ve všech prozkoumávaných domech stavební soustavy G 57 byly vybaveny bytovými jádry B 2 řady P. Tyto typy jader mají samotížné větrání svislým průduchem v instalační šachtě tzv. shuntovým systémem (obr. 113). Svislý odváděcí kanál je rozdělen na dva průduchy. Větší průduch je sběrný, druhý menší shuntový (vedlejší) odvádí vzduch z koupelny a WC do sběrného průduchu, do něhož ústí pod stropem dalšího podlaží.

Z koupelny je zkažený vzduch odváděn otvorem situovaným pod stropem, opatřeným neregulovatelnou ocelovou vyústkou a napojeným na horizontální vzduchovod. Ten vede instalační šachtou a ústí do zmíněného shuntového svislého tahu. V horizontálním vzduchovodu v prostoru instalační šachty je upraven otvor pro odvod vzduchu volným prostorem instalační šachty z kabiny WC, čímž je současně větrána i instalační šachta. Odtahový otvor z WC je v horní části krytu instalační šachty a ze strany WC je opatřen neregulovatelnou vyústkou (obr. 123). Na střeše je nad instalační šachtou zděná komora, z níž je realizován společný odvod vzduchu, a to u sedmipodlažních domů v provedení volně do atmosféry, u pětipodlažních domů pro zvýšení tahu pomocí samotahové hlavice (obr. 124).

Obr. 123 Zkažený vzduch z koupelny a WC je přes neuzavíratelné mřížky odváděn horizontálním vzduchovodem pod stropem instalační šachty do svislého shuntového tahu a dále sběrným kanálem nad střechu domu

Obr. 124 Vyústění odvodu vzduchu z bytových jader nad střechu domu. Na horním snímku je u pětipodlažního objektu zakončeno samotahovou hlavicí, vedle je odvětrání kanalizace. Na dolním snímku je u sedmipodlažního domu odvod vzduchu vedle strojovny výtahu chráněn stříškou

Pro zajištění přívodu vzduchu mají dveře do WC a koupelny u podlahy vynechanou štěrbinu. Přívod vzduchu do obytných místností je předpokládán infiltrací nebo otevřením okenního křídla.

Sedmipodlažní domy G 57 mají spížní skříně situovány v prostoru předsíní; jsou větrány komínovým tahem řady čtyřhranných svislých azbestocementových vzduchovodů 100 x 100 mm, vedených při zadní stěně skříní. Každý byt má samostatný tah, vedený ze suterénu k podlaze skříně, kde je vzduchovod přerušen, a pak pod stropem skříně pokračuje nad střechu domu. Oba průřezy přerušení jsou kryty ochrannou mřížkou (obr. 125). Přívod čerstvého vzduchu k řadě svislých tahů je v suterénu realizován společným vzduchovodem vedeným pod stropem, napojeným na přívodní otvor ve fasádě nad oknem suterénu, chráněným ocelovým pletivem (obr. 126). Řada svislých tahů ústí nad střechou domu do zděné komory opatřené stříškou a v protilehlých stranách odvodními otvory s ochrannou ocelovou mříží (obr. 127).

Obr. 125

Obr. 126

Obr. 127

Pětipodlažní domy typu G 57 mají spížní skříně umístěné v kuchyni a větrané přirozeně neuzavíratelnými otvory nad podlahou a pod stropem skříně, vyústěnými do fasády.

6.2.3.2 Návrhy regeneračních opatření

Větrací zařízení bytových jader B 2 je od začátku neúčinné, navíc obsahuje osinkocement a kuchyně nemají odsávání vůbec. Na podkladě prospekce jednotlivých domů lze všeobecně konstatovat, že tato jádra dožila morálně i fyzicky a je nutná jejich úplná rekonstrukce, pokud již nebyla provedena jejich výměna bytovými jádry B 9MP, odvozenými od jádra B 9M.

Pro regeneraci je prakticky možná pouze instalace zcela nového podtlakového individuálního zařízení pro řízené větrání, provedená po demontáži stávajícího svislého vzduchovodu odpadního vzduchu v instalační šachtě. Původní svislý vzduchovod lze nahradit čtyřhranným vzduchovodem se dvěma oddělenými průduchy pro odvod vzduchu podtlakovým systémem pomocí malých axiálních ventilátorů, umístěných v koupelně a na WC a kuchyňského odsavače par s vlastním ventilátorem (obr. 128) nebo vzduchovodem Ø 225 mm pro jednotrubní systém s malými radiálními ventilátory, umístěnými v bytovém jádru, jedním pro koupelnu a WC a druhým pro kuchyňský odsavač par (obr. 129). Ke svislému vzduchovodu, sloužícímu k odvodu odpadního vzduchu nad střechu domu, by se ventilátory připojily pomocí krátkých vodorovných odboček. Měly by být správně dva svislé vzduchovody, jeden pro kuchyně a druhý pro WC a koupelny, ale protože v instalační šachtě bytového jádra B 2 není pro dva samostatné vzduchovody dostatek místa, je navržen již zmíněný jednotrubní systém pro vyústění do jediného průduchu s instalací těsné zpětné klapky (obr. 130) s těsností ověřenou atestem. Každá aplikace jednotrubního systému v konkrétním objektu musí být vždy schválena příslušným orgánem hygienické služby.

Obr. 128 Bytové jádro B 2, varianta s axiálními ventilátory

Obr. 129 Bytové jádro B 2, varianta s jednotrubním zařízením

Obr. 130 Jednotrubní systém podtlakového individuálního větrání

Ventilátory mohou být spouštěny ručně nebo automaticky buď s osvětlením větrané místnosti, nebo či pomocí prostorového hygrostatu, programovatelného spínače. Dále mohou být vybaveny bohatým příslušenstvím podle potřeby, např. vedle již zmíněných těsných uzavíracích klapek ještě automatickým doběhem po vypnutí (běžně 2 až 20 minut), protipožárními a protihlukovými prvky apod.

Protože malé axiální ventilátory jsou schopny vyvinout pouze malý celkový tlak, max. 30 až 80 Pa, dají se spolehlivě použít pro nejméně komfortní větrací zařízení v domech do nejvýše čtyř podlaží a nelze jich použít pro jednotrubní systémy. Větrací zařízení s malými radiálními ventilátory lze běžně použít v budovách až do dvaceti podlaží, přičemž mohou být v jednotrubním provedení.

Přívod venkovního vzduchu bude uskutečněn pomocí fasádních prvků přívodu vzduchu. Nejjednodušším způsobem přívodu venkovního vzduchu je sice přívod okenními spárami nebo otevřenými okenními křídly, ale takový přívod prakticky nelze regulovat, takže při jeho použití může docházet k nekontrolovatelným a mnohdy i nežádoucím výměnám vzduchu, které pak narušují pohodu prostředí a způsobují tepelné ztráty a nárůst potřeby tepla pro vytápění. Tento způsob přívodu vzduchu rovněž neumožňuje filtraci přiváděného vzduchu a tlumení hluku v případě, že to vyžaduje stav venkovního prostředí. Z těchto důvodů byly pro přívod venkovního vzduchu podtlakem vyvinuty různé prvky, např. větrací okenní štěrbiny nebo prvky pro instalaci do obvodové zdi, opatřené protidešťovou žaluzií, mřížkou proti vnikání hmyzu, základní filtrací, tlumičem hluku a regulací průtoku (obr. 131). Z důvodů omezení studených tahů je třeba tyto prvky, přivádějící chladný venkovní vzduch, v obvodové zdi vhodně umístit (např. nad otopné těleso) aby došlo ke smísení chladného venkovního a teplého vnitřního vzduchu co nejdříve mimo oblast pobytu osob. Tyto prvky potom v kombinaci s kvalitním odvodem vzduchu umožní realizovat nejjednodušší variantu tzv. řízeného větrání bytů.

Obr. 131 Příklady fasádních prvků podtlakového přívodu čerstvého vzduchu

Společnou výhodou obou výše uvedených zařízení je jejich jednoduchost, malé nároky na prostor v bytech i instalační šachtě, snadná instalace do stávajících objektů při regeneraci a relativně nízké pořizovací náklady. Další nezanedbatelnou výhodou je, že uživatel bytu si může zvolit režim větrání podle vlastních představ a požadavků a zároveň platí jen ty náklady na provoz zařízení (elektrická energie a teplo), které sám a navíc z vlastní vůle spotřebuje. Nevýhodou je, že tato zařízení nejsou prakticky použitelná tam, kde je nutno větrat trvale nebo velmi intenzivně, protože u nich není možné zpětné využití tepla z odpadního vzduchu.

6.2.4 Elektrické rozvody

Viz kap. 6.1.4, která platí v celém rozsahu i pro stavební soustavu G 57.



Obory a specializace: , , , ,