Hydroizolace podle jednotlivé typy namáhání

6.4.1.2

Hydroizolace podle jednotlivé typy namáhání

Ing. Bohumír Číhal

Hydroizolace proti zemní vlhkosti

U starších staveb (ještě i z počátku minulého století), kdy hydroizolační materiály byly ve svých počátcích, plnily hydroizolační funkci proti zemní vlhkosti suterény, které odváděly zemní vlhkost trvalým větráním. Tuto stěžejní funkci suterénu si bohužel někteří projektanti neuvědomují, navrhují při rekonstrukcích suterénů dodatečné izolace podlah, obklady s vysokým difuzním odporem, omezují větrací otvory a způsobují tak rozsáhlé degradační procesy ve starších budovách (zejména u svislých konstrukcí).

S výjimkou některých speciálních druhů staveb, ve kterých připouštíme, resp. vyžadujeme provoz v prostředí s přirozenou vlhkostí, chráníme všechny stavby proti pronikání zemní vlhkosti. Máme k tomu dva důvody: potřebu dodržet určité parametry vnitřního prostředí s limitovanou relativní vlhkostí vzduchu (z hlediska provozního, hygienického, bakteriologického) a potřebu ochránit stavební konstrukce před působením vlhkosti, neboť u většiny stavebních materiálů způsobuje vlhkost postupnou změnu jejich technických vlastností (od objemových změn a změn tepelně technických vlastností po jejich naprostou degradaci).

Hydroizolace proti vodě prosakující přilehlým prostředím

V tomto případě jde o stavby, které jsou založeny nad hladinou podzemní vody, jsou ve svažitém terénu nebo plochém nedostatečně odvodněném terénu. Srážková voda stékající po povrchu terénu stéká do prostoru zásypu kolem stavby a působí přímo na stěny podzemní části stavby i na základovou konstrukci.

 NahoruPropustné zeminy

V propustných zeminách není obvykle tato situace tak nebezpečná, neboť prosakující voda prosakuje kolem stavby do propustného podloží a její účinek na stavbu není příliš odlišný od běžné zemní vlhkosti. Postačí zde proto přímá hydroizolace již popsaného typu v kombinaci s nepřímými opatřeními, jako například širší okapový chodník řádně vyspádovaný od budovy a lokální terénní úprava.

 NahoruNepropustné zeminy

Podstatně jiná je situace při zakládání nad hladinou podzemní vody v nepropustných zeminách nebo skalních horninách. Zde voda z terénu prosakující zásypovým materiálem stéká na dno původního výkopu, a pokud není odvedena, hromadí se v prostoru zásypu a působí tlakem na stavební konstrukci. V tomto případě je nutné použít jako přímou ochranu hydroizolaci proti tlakové vodě v kombinaci s nepřímými opatřeními, kterými jsou např. vytvoření účinné drenáže kolem celé stavby s kvalitním kontrolovatelným odvodněním, použití nepropustných dobře zhutnitelných materiálů pro konstrukci zásypu, které je nutné s maximální péčí zhutnit. Vhodným doplňkem budou též nepřímá opatření doporučená v případě propustných zemin (např. okapové chodníky, lokální spádování).

 NahoruZeminy odvodněné a neodvodněné

Při rozhodování o tom, zda se prosakující voda může kolem objektu hromadit či nikoliv, nerozhoduje jen vlastní propustnost podloží, ale též vzájemné uspořádání vrstev o rozdílných propustnostech, osazení budovy do podloží a přítomnost překážek (např. dalších staveb), bránících přirozenému odtoku vody z geologických vrstev. Z tohoto důvodu se někdy zažité dělení zemin na propustné a nepropustné nahrazuje pro tento účel obecnějším, a lépe vystihujícím, dělením na zeminy odvodněné a neodvodněné.

Odvodněné zeminy jsou takové, z nichž je odtok zajištěn

• dostatečnou mocností vysoce propustných zemin pod základovou spárou;

• přirozenou konfigurací terénu a podložních vrstev;

• uměle vytvořeným drenážním systémem.

Všechny ostatní zeminy je nutno pro účely návrhu hydroizolace považovat za neodvodněné, v nichž může dojít k vytvoření sekundární hladiny podzemní vody. Kromě klasického případu nízkopropustných zemin sem patří i zeminy propustné, z nichž nemůže voda přirozeně odtékat.

Dva případy vytvoření sekundární hladiny podzemní vody v propustných neodvodněných zeminách přibližuje následující zobrazení.

Obr. č. 1: Příklady vytvoření sekundární hladiny podzemní vody v propustných neodvodněných zeminách

Hydroizolace proti tlakové vodě

Hydroizolaci proti tlakové vodě použijeme vždy při zakládání pod hladinou podzemní vody a dále v situacích, kdy může být konstrukce vystavena působení tlaku vody stékající z terénu nebo působení vody provozní (zejména nádrže, jímky, bazény apod.).

Hydroizolační systémy musí spojitě chránit celou konstrukci a nepropustnost pro vodu musí vykazovat všechny jejich prvky (týká se zejména prostupů, nejčastěji kanalizačního potrubí nebo technologických potrubí a vedení). Musí přesahovat výškově úroveň nejvyšší hladiny podzemní vody o bezpečnostní úsek, který se volí podle stupně kvality geologického průzkumu a hydrogeologických podmínek konkrétní lokality (minimálně o 300 mm).

Z hlediska materiálů je vhodný pro přímou hydroizolaci některý z povlakových systémů, které se aplikují buď na betonovou konstrukci, na podkladní beton, nebo na cementovou omítku zděné konstrukce, v některých případech na omítkou opatřenou izolační přizdívku. V poslední době je poměrně výrazný odklon od systémů složených z natavovacích izolačních pásů na bázi asfaltu směrem k fóliovým izolacím.

Kromě povlakových hydroizolaci mohou být použity též kvalitní stěrkové izolační systémy nebo nátěry na beton pronikající do povrchové vrstvy betonu, kterou tak činí vodě nepropustnou.

Izolace proti některým kapalinám

Ochrana stavebního díla proti některým kapalinám je ve své podstatě zobecněním zásad provádění hydroizolací a zahrnuje:

• vnější ochranu staveb proti výluhům ze stavebních materiálů, nezajištěných skládek odpadů nebo podložních vrstev terénu;

• vnitřní ochranu staveb proti úniku látek z technologií, zejména proti

  • roztokům kyselin, zásad a jejich solí,

  • organickým uhlovodíkům (benzín, nafta, oleje apod.),

  • alkoholům, ketonům, esterům a jejich roztokům.

Provádění izolací proti kapalinám se řídí obdobnými zásadami jako provádění běžných hydroizolací, specifika jsou dána nutností užití izolačních materiálů, pomocných a doplňkových prvků chemicky odolných danému prostředí.

Třídy ochrany

Požadavky na stav chráněného prostředí stanoví při návrhu stavby objednatel stavby (obvykle investor). Stanovené požadavky nesmí být v rozporu s obecně závaznými předpisy. Nestanoví-li požadavky objednatel, určí se podle druhu provozu v chráněných prostorách. V následující tabulce jsou uvedeny třídy požadavků vhodné pro určité druhy chráněných prostor. Při zatřídění je třeba vycházet nejen z druhu prostor, ale také mimo jiné z významu předmětů v nich umístěných. Například prostory, ve kterých předpokládá majitel umístit vzácné motoristické "veterány" nelze posuzovat jen jako garáže.

Tab. 1: Informativní třídy požadavků na stav chráněného prostředí a vnitřních povrchů

Jak jsem uvedli v předchozím textu (Hydroizolační konstrukce a opatření), je třeba navrhovat stavbu tak, aby nebyly požadovány některé nevhodné kombinace tříd požadavků na stav prostoru a návrhového namáhání vodou: požadavek P1 a namáhání tlakovou vodou D3, D4, nebo požadavek P2 a namáhání D4.

 NahoruOhraničující konstrukce stavby

Požadavky na stavební konstrukcí obvykle stanovuje projektant podle trvanlivosti a odolnosti zvolených materiálů v podmínkách namáhání stavby a užívání konstrukcí, rizik proniknutí vody a požadavků na stav vnitřního povrchu. V souladu s hydroizolační koncepcí stavby musí být i statické řešení stavby. O zařazení konstrukce do tříd požadavků na stav ohraničujících konstrukcí rozhoduje mimo jiné technický předpis výrobce materiálu použitého pro konstrukci.

Tab. č. 2: Třídy požadavků na stav ohraničujících konstrukcí

Není-li stanoveno obecně závazným předpisem, normou nebo požadavkem objednatele jinak, lze připustit pronikání vody v malém množství do prostor bez pobytu osob a bez výskytu předmětů náchylných na poškození vlhkostí vzduchu nebo vodou, jestliže pronikající voda nemá vliv na funkci a trvanlivost konstrukcí.

Stavební konstrukce je třeba navrhnout tak, aby se dosáhlo jejich příznivého vlhkostního stavu a režimu. Navrhují se tak, aby na jejich vnitřním povrchu nedocházelo ke kondenzaci vodní páry (viz ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov – Část 2: Požadavky).

Musí být splněny také požadavky jiných technických norem na polohu hydroizolační konstrukce (například ČSN 73 4301 Obytné budovy).

Klasifikace účinnosti a spolehlivosti hydroizolačních konstrukcí

Pro navrhování a posuzování hydroizolačních konstrukcí se uvádí jejich doporučená klasifikace účinnosti a spolehlivosti.

Třídy účinnosti

U1 Konstrukce v daném hydrofyzikálním namáhání propouští vodu tak, že z jejího chráněného povrchu nebo z vnitřního povrchu jí chráněných konstrukcí stéká voda.

U2 Konstrukce v daném hydrofyzikálním namáhání propouští vodu tak, že její chráněný povrch je vlhký, nestéká z něj voda, nebo z ní vlhkost proniká vzlínáním do chráněných konstrukcí, které jsou s ní v kontaktu.

U3 Konstrukce v daném hydrofyzikálním namáhání nepropouští vodu na svůj chráněný povrch

U4 Konstrukce v daném hydrofyzikálním namáhání nepropouští vodu pod svůj exponovaný povrch

Třídy spolehlivosti

S1 Je velmi pravděpodobné, že nebude dosaženo potřebné těsnosti nebo v průběhu užívání dojde k neodstranitelné poruše.

S2 Nelze odhadnout, zda hydroizolační konstrukce bude funkční.

S3 Je velmi pravděpodobné, že bude dosaženo potřebné těsnosti nebo poruchy vznikllé v průběhu užívání budou odstranitelné.

Přístupnost hydroizolační konstrukce

Přístupnost pro případnou budoucí opravu je jednou z hledisek pro volbu míry spolehlivosti hydroizolační konstrukce.

Tab. č. 3: Definice přístupnosti hydroizolačních konstrukcí

Doporučené minimální stupně spolehlivosti hydroizolačních konstrukcí s vazbou na jejich přístupnost uvádí následující tabulka:

Tabulka č. 4: Doporučené minimální stupně spolehlivosti

VÝCHOZÍ PODKLADY PRO NAVRHOVÁNÍ HYDROIZOLACE

Před rozhodováním o potřebách a způsobech ochrany objektu před působením vody je nezbytné získat potřebné a zejména hodnověrné informace o geologickém prostředí stavby a klimatických podmínkách a posoudit umístění stavby v terénu, její konstrukční uspořádání a v neposlední řadě požadavky uživatele na její provoz. Obvykle k tomuto účelu slouží

• informace a údaje Hydrometeorologického ústavu;

• informace vodohospodářských orgánů;

• informace starousedlíků (vše ke zjištění rozsahu a úrovně 50 a 100 leté, tj. maximální hladiny podzemní vody);

• hydrogeologický průzkum (pro stanovení struktury, charakteru a vlastností vrstev základových zemin a podzemní vody);

• stanovení charakteru hydrofyzikálního namáhání hydroizolace;

• konstrukční a hmotové řešení základových suterénních, případně podlahových konstrukcí objektu a jeho dilatací;

• řešení provedení a stabilizace výkopové jámy;

• charakter a hloubka založení sousedních objektů;

• informace z územního plánu obce a

• informace o případných větších výhledových investičních záměrech, které mohou ovlivnit ráz krajiny.

Průzkum prostředí stavby

Návrh hydroizolace spodní stavby musí vždy vycházet z průzkumu horninového prostředí spodní stavby. Průzkum musí podrobně a konkrétně vymezit hydrofyzikální, geotechnické, klimatické, mechanické, korozní, provozní a další podstatné vlivy, působící na stavbu.

Jde zejména o hydrogeologický průzkum, který musí obsahovat, kromě jiného, součinitel propustnosti jednotlivých zemin k (m/s) v podloží a údaje o výskytu podzemní vody. Pokud se v místě budoucí stavby voda vyskytuje, musí být uvedena hloubka, ve které byla její hladina zastižena jak při navrtání, tak při ustálení, a změny úrovně vodní hladiny v průběhu hloubení sond. Dále musí obsahovat závislost kolísání hladiny na stavu vody v blízkých vodních zdrojích (studnách apod.) a vodních tocích. Je nezbytné, aby zde byla uvedena nejvyšší možná hladina podzemní vody (výška hladiny naražené resp. ustálené je pouze informativní).

Zpráva hydrogeologického průzkumu musí obsahovat také chemický rozbor vzorků podzemní vody. Z chemických vlivů je třeba zvážit možnost vsakované povrchové vody a technologických vod s obsahem látek, které by mohly nepříznivě působit na hydroizolace, resp. na konstrukce objektu.

Třeba je též prověřit možnost působení tzv. bludných proudů a teplotu médií v potrubích, která procházejí hydroizolacemi, nebo se vyskytují v jejich blízkosti.

Podcenění hydrogeologického průzkumu může mít za následek chybné stanovení hydrofyzikálního namáhání spodní stavby a z toho plynoucí chybný návrh hydroizolace.

NÁKLADY NA HYDROIZOLACI A EKONOMICKÉ HLEDISKO VÝSTAVBY

Nedostatečný návrh hydroizolačního systému spodní stavby může být způsoben také snahou o minimální investiční náklady v různých fázích stavebního procesu. Ekonomické hledisko výstavby je, pochopitelně, velmi důležité, nemístné úspory v nákladech na hydroizolaci v rámci projekčního návrhu či v rámci realizace však mohou vyvolat další, několikanásobně vyšší náklady na její sanaci. Několik ilustrujících čísel z literatury:

• při minimalistických investičních nákladech je 90% pravděpodobnost následných problémů a poruch vodotěsných izolací;

• pro kvalitní systém hydroizolace je třeba 150 až 180 % minimalistických investičních nákladů – pravděpodobnost následných problémů a poruch klesne na 10 %;

• rozpočet hydroizolací se pohybuje v rozmezí 0,5 až 1 % z celkových investičních nákladů. Úspora při volbě minimalistické varianty potom vychází 0,25 až 0,5 %;

• náklady na sanaci nefunkční hydroizolace se pohybují v rozmezí 2 až 4 % z celkových investičních nákladů;

• k nákladům na sanaci je třeba přiřadit

  • časovou ztrátu (řádově měsíce) v důsledku rekonstrukce, spojenou se ztrátou z návratnosti investičních nákladů;

  • diskutabilní dobu životnosti sanace (zejména u injektážních technologií);

  • narušení vztahů mezi účastníky výstavby.

SPOJENÍ FUNKCE PROTIRADONOVÉ IZOLACE A HYDROIZOLACE

Přístup k protiradonové izolaci jako variantě hydroizolace nabízí teoretickou možnost, aby ochranu stavby proti vodě i radonu zajišťovala jediná izolace. A pokud ji lze využít, je také výhodná. Rozhodnutí o tom musí předcházet podrobný rozbor podmínek stavby ve vztahu ke kladeným požadavkům. Jak jsme již uvedli, požadavky na bezpečnost a kvalitu izolace jsou totiž u obou druhů izolace v mnoha případech protichůdné.

Ve kterých případech je toto řešení vhodné?

U hydroizolací jsou nejvyšší nároky kladeny tam, kde je objekt zakládán pod hladinou spodní vody, nebo kde se kolem podzemí vyskytují nepropustné zeminy. V nepropustných zeminách nebo dokonce pod hladinou spodní vody je jen velmi malé nebo téměř žádné množství půdního vzduchu.

Nejvyšší bezpečnost a spolehlivost musí vykazovat…