6.4.1.6
Drenáže v izolacích spodní stavby
Ing. Bohumír Číhal
Použití drenáže bylo jedním z nejstarších opatření sloužících ke snížení hladiny spodní vody (zejména nahodilé a dočasné) a k boji se zemní vlhkosti u suterénních zdí, postrádajících klasické izolace. Jednalo se zpravidla o systém odvádění vody pomocí drenážních vrstev nebo samostatných drenážních trubek v pomocných stavebních rýhách. Tyto rýhy mohly být také drenážemi a jejich dalším úkolem bylo vytvoření tzv. depresního kužele, který umožňuje snížit hladinu do předpokládané úrovně.
Obr. č. 1: Příklady použití drenáží
OBVODOVÝ DRENÁŽNÍ SYSTÉM
Obvodový drenážní systém je podle ČSN P 73 0600 Hydroizolace staveb – Základní ustanovení dalším významným hydroizolačním principem, který může ovlivnit návrh hydroizolace proti tlakové vodě, neboť může snížit kategorii hydrotechnického namáhání o jeden až dva stupně. Namáhání tlakovou vodou, zejména zadrženou, se tím může změnit na namáhání vodou prosakující horninovým prostředím a v některých případech až na namáhání zemní vlhkostí.
Úkolem drenážního systému je podle této normy snížení hladiny podzemní nebo zadržené vody tak, aby dlouhodobě nevystoupila nad stanovenou úroveň a aby se mohla část hydroizolace nad touto trvale sníženou hladinou vody dimenzovat jako izolace proti vodě prosakující horninovým prostředím.
Neznamená to, že se musí snížit hladina vody v širokém okolí stavby. Snížení se týká v podstatě vody působící tlakem bezprostředně na plochu konstrukcí v suterénu, resp. na jejich hydroizolační vrstvy. O velikosti tlaku rozhoduje pouze výška vodního sloupce, ne množství vody u hydroizolace. V sanační technice jsou obdobné konstrukce použity pro snížení vlhkosti stěn apod.
Odvodňovací systém ve spodní stavbě se dnes skládá převážně z kombinace plastové profilované fólie, která se označuje jako svislá drenážní vrstva (někdy i plošná drenáž, drenážní pás, drenážní fólie, izolační fólie, tvarovaná fólie), a drenážního potrubí, uloženého v nejnižší části systému, které tvoří obvykle plastové perforované flexibilní trubky (hadice). I když se použití zejména plošných drenáží stále rozšiřuje, o jejich správném provedení jednoznačná povědomost není. Navzájem se také liší prospekty a doporučení různých výrobců a dodavatelů izolačních prací.
Drenáže v ustanoveních ČSN P 73 0600
Použití drenáží podzemí budov a základní informace k jejich konstrukci jsou stručně popsané v příloze D ČSN P 73 0600.
Podle této přílohy se drenáž podzemí budov zpravidla navrhuje při výskytu podzemní vody v případech jejího možného styku s podzemními konstrukcemi, dále pro odvedení atmosférických srážek, prosáklých do zpravidla propustného zásypu kolem podzemních částí budov, případně pro zachycení a odvedení puklinové vody. Odvodňovací proces přitom probíhá v nestacionárních podmínkách proudění. Je-li objekt založen v zeminách, u nichž hrozí vyplavování jemných částic, drenáž nelze navrhnout.
Drenáž má za úkol odvést vodu, která prosákne zeminou a v důsledku její poréznosti může vytvářet i spojitou hladinu vody, která buď stojí, nebo se pozvolna pohybuje ve směru sklonu méně propustných vrstev. Při tom je třeba brát v úvahu skutečnost, že výkop pro stavbu a její součásti je vždy větší než obvod chráněného objektu a tento prostor se zasypává zpravidla porézním materiálem a nehutní se. Je to prostor, ve kterém se voda shromažďuje nejčastěji a pokud nemá možnost spolehlivého rychlého odvedení, působí hydrostatickým tlakem na hydroizolaci, která musí být tomuto namáhání přizpůsobena.
Vzhledem k tomu, že odvodňovací proces probíhá v nestacionárních podmínkách proudění, je třeba hydraulicky ověřit, zda postačí navrhnout jen drenážní systém po obvodu stavby (chráněného objektu), nebo bude nutné realizovat plošný drenážní systém i pod budovou.
NahoruPlošný drenážní systém
Pro odvodnění vodorovných základových konstrukcí slouží plošná drenáž. Plošný drenážní systém se navrhuje jako dvouúrovňový. Horní plošnou úroveň odvodnění tvoří souvislá propustná, zpravidla štěrkopísková podkladní vrstva o vhodné tloušťce. Dolní úroveň tvoří trubková drenáž, která se napojuje na odvodné sběrné potrubí. Dvouúrovňový drenážní systém má zpravidla pravoúhlé půdorysné uspořádání trubkových drénů. Drenážní trubky se ukládají z 1/3 do betonového lože nebo do štěrkového lože. Drenážní voda musí být odvedena od objektu nejkratším směrem. Odvedení vody z plošné drenáže se může realizovat napojením na drén v obvodové drenáži, kdy kapacita drénu musí být dostatečná pro odvedení vody od suterénních stěn i vodorovných základových konstrukcí, nebo samostatnými drény vedenými k recipientu, do něhož je vyústěna gravitačně nebo pomocí čerpání. K použití plošné drenáže se musí vyjádřit statik, v určitých geologických podmínkách staveniště není použití možné. Plošná drenáž také může zvýšit nároky na dimenzování ochrany proti pronikání radonu z podloží.
Pro údržbu a kontrolu drenážního systému je třeba realizovat kontrolní drenážní šachtice se sedimentačními prostory tak, aby každý trubkový drén mohl být čištěn tlakovým drenážním hydročističem.
NahoruDvouprofilová drenáž
Norma doporučuje použití trubkových drénů dvouprofilových. Vnější profil u sběrných drénů tvoří děrované kameninové trouby DN 150 mm, u svodových min. DN 200 mm. Do těchto trubek je vloženo vnitřní flexibilní perforované potrubí z PVC DN 80 nebo DN 100 mm. Kameninové potrubí tvoří jednak statickou klenbovou ochranu nad vloženým flexibilním drenážním potrubím, jednak přispívá k vytvoření tzv. sekundárního drenážního filtru v prostoru nad vloženým potrubím, které není třeba tak často čistit tlakovým drenážním hydročističem.
Dvouprofilové drenážní potrubí se ukládá do mělké drenážní rýhy se svislými stěnami o šířce DN + 200 mm a nejmenší hloubce DN + 150 mm na pískový podsyp tl. 30 až 50 mm na dně drenážní rýhy. Drenážní potrubí se obsype štěrkopískem (vyhovujícím kritériím pro drenážní filtr), který zde působí jako drenážní filtr proti zanášení drenážních trubek.
NahoruSilně agresivní podzemní voda
Při výskytu silně agresivní podzemní vody se navrhuje ochranná drenáž podzemí budov a základových konstrukcí, doplněná pasivní primární a sekundární ochrannou konstrukcí. Nejčastěji se používá v případech výskytu silně agresivní vody tam, kde hrozí nebezpečí síranové koroze 3. typu u betonových a železobetonových konstrukcí a v případech silné uhličité agresivity, způsobené vysokou agresivitou CO2 agresivní.
Provedení drenážního systému tak, aby zcela spolehlivě zajistil úplnou bezpečnost spodní stavby, zejména s cílem zjednodušení hydroizolace, není snadné. Při snaze o dosažení určitých kompromisů a úspor je třeba vzít v úvahu i všechny další faktory, včetně dnes s oblibou citovaného lidského faktoru
(česky řečeno lajdáctví) a nespolehlivosti při montáži všech částí ochrany proti vodě. Jak ukazují zkušenosti z praxe, přes všechny obtíže se drenáže, realizované s dodržením doporučovaných zásad (viz dále), u běžných staveb osvědčují a přinášejí dlouhodobou ochranu stavby i očekávané ekonomické efekty.
V současné době se význam drenáží ve spodní stavbě se zaměřením pouze na dosažení úspory materiálů a zjednodušení konstrukcí hydroizolací zmenšuje. Ve větší míře začínají být i u novostaveb jedním z nejdůležitějších pojistných prvků, jak je to běžné v západní Evropě. U rekonstrukcí a oprav zůstanou drenáže často jedinou, a většinou úspěšnou, cestou při nápravě různých vad.
Účinnost drenáží a jejich součástí se však nesmí přeceňovat. Drenážní fólie není např. možné považovat za plnohodnotnou náhradu tradičních hydroizolací proti jakékoliv formě tekoucí vody, tím méně proti vodě tlakové.
OBECNÉ ZÁSADY PŘI NÁVRHU A PROVÁDĚNÍ DRENÁŽÍ
Minimální zásah do vodního režimu
Při záměru odvést vodu od hlavní hydroizolační vrstvy je třeba dbát současně na to, aby byl zásah do režimu vody v půdě v okolí stavby co nejmenší a zejména nepříznivě neovlivnil vodní poměry v krajině (např. vodní zdroje apod.). Malý objem odváděné vody je nutný zejména tam, kde se obtížně zajišťuje
její odvod a likvidace, např. při nutnosti odčerpávání. Voda by měla také co nejméně zanášet vodorovný systém.
Ne ve všech případech je drenážní systém možný nebo ekonomický. V místě s vydatným přítokem podzemní vody, nebo kde je zcela nežádoucí zasahovat do úrovně podzemní vody např. při nebezpečí ovlivnění hladiny vody v okolních studních, bývá drenáž nepřípustná. Obvodová drenáž stavby by se neměla zaměňovat za drenáž určenou k odvodňování terénu, kde platí jiná pravidla.
Ukončení horní hrany drenáže
Drenáž by měla být navržena tak, aby odváděla potřebné, ale co nejmenší množství vody. Není proto možné obecně doporučovat otevřené zakončení horní hrany, vycházející z názoru, že je nutné prostor mezi stěnou, resp. hydroizolací, vždy nějak odvětrávat. Toto řešení je vhodné spíše tam, kde má vzduchová vrstva pomáhat při vysoušení sanovaného zdiva staré budovy. Jinde zbytečně komplikuje úpravu nadzemní části budovy, např. obklad nebo jiné úpravy stěny a okolí. Horní hrana drenáže by proto měla být zakrytá vhodným profilem a nejlépe ještě pod nějakou nepropustnou vrstvou (okapový chodník apod.).
Zajištění trvalé průchodnosti celého systému
Bývalo tradicí obalovat drenážní hadici technickou textilií. Nyní se dává přednost vhodnému zásypu, který se tak snadno nezanáší jako textilie.
Sklon vodorovného potrubí musí být stejnoměrný, bez zlomů a průhybů. V případě, že dojde k průhybu potrubí, může voda v těchto místech z trubky naopak vytékat. V místě prudkých zlomů časem usazeniny zmenší průtočný profil a omezí funkci drenáže. Výtok je nutné zajistit proti ucpání (například v místech vyústění drenáže do terénu) a proti zpětnému vzdutí vody.
Zkušenost také říká, že někdy stačí i velmi slabá vrstva zeminy mezi drenáží a stěnou, aby se drenážní účinek úplně eliminoval.
Skladba drenáže a použité materiály
Svislou odvodněnou mezeru (vrstvu), která by měla být pokud možno po celém obvodu objektu nepřerušená a umístěná co nejblíže ke stěnám, obvykle opatřeným některým druhem hydroizolace, vytvářejí v současnosti u obvodové drenáže nejčastěji nopové fólie. Jejich použití uvádíme podrobně v samostatné kapitole. Zde ve zkratce uvedeme některé další materiálové možnosti: drenážní desky a mřížové rohože.
Drenážní desky
Drenážní desky jsou universálně použitelné jako soklové i drenážní, slouží k zajištění tepelné izolace spodní stavby a současně odvádějí vodu k drenážnímu potrubí. Drenážní desky jsou mechanicky pevné a při sedání přilehlého násypu se nedeformují, není je nutno chránit další konstrukcí. Jsou opatřeny speciálním drenážním rastrem, který zajišťuje plošné odvedení vody k drenážnímu potrubí.
Obvod desek je standardně opatřen polodrážkou. Povrch desek tvoří z jedné strany drenážní rastr, druhá strana je opatřena vaflovou strukturou povrchu (pro vysokou přídržnost lepidel a tmelů). Drenážní desky jsou vyráběny z pěnového polystyrenu (EPS) v samozhášivé úpravě ve dvou variantách, bez filtrační geotextilie a s filtrační geotextilií (filtrační textilie chrání drenážní rastr před zanášením). Dodávají se v rozměrech 1 250 × 600 × 53/63/83 mm.
Obr. č. 2: Drenážní deska z profilovaného EPS
Desky se lepí na hydroizolaci nejčastěji lepícími pěnami PUR, kotví se talířovými hmoždinkami. Drenážní desky se v úrovni pod terénem bez další ochrany zasypávají, v úrovni nad terénem (cca 200 mm pod terén) se shodně jako soklové desky opatřují armovací vrstvou a ušlechtilou soklovou omítkou. Následující obrázek uvádí doporučené uspořádání obvodové drenáže podle technického podkladu výrobce drenážních desek.
Obr. č. 3: Příklad použití drenážních desek
Prostorové rohože
Prostorové rohože mají oproti profilovaným fóliím výrazně menší propustnost. Jsou však vhodné pro velká zatížení. Drenážní rohože jsou kompozita různého druhu s prostorovou strukturou, která umožňuje průtok vody. Nejčastěji jde o prostorové rošty zabezpečené z jedné nebo dvou stran filtrační textilií nebo lisovanou fólií spojenou s filtrační textilií.
SNIŽOVÁNÍ HYDROFYZIKÁLNÍHO NAMÁHÁNÍ SPODNÍ STAVBY NAD HLADINOU PODZEMNÍ VODY
NahoruTerminologie
Při úpravách sloužících ke změně vodního režimu v prostředí stavby se zpravidla používá terminologie, která vychází z ČSN 75 0140 Vodní hospodářství – Názvosloví hydromeliorací a případně i DIN 4095 Dranung zum Schutz baulicher Anlagen. Termíny potřebné k dalšímu výkladu uvádíme níže:
•…
