Výskyt řas na vnějších kontaktně zateplovacích systémech, část II.

Problematika výskytu řas na kontaktních zateplovacích systémech
Rozdělme příčiny vzniku a rozvoje řas na vnějším povrchu zateplených fasád do dvou skupin:
• stavebně fyzikální
• biologické a klimatické
Mezi základní předpoklady výskytu řas náleží dostatečná dotace vlhkosti, nejčastěji ve formě dešťových srážek. V těch místech na fasádě, která jsou proti dešťovým srážkám chráněna (předstupující konstrukce balkónů, oplechování atik a parapetů atd.), k výskytu řas prakticky nedochází – viz Obr. 2.

Stavebně fyzikální vlivy
Ještě před 30 lety byl výskyt řas na vnějších površích stavebních konstrukcí oblastí omezenou pouze na často zvlhčované plochy (např. v místech těsně nad oplechováním či u soklových úprav, kde dochází k zasažení odstřikující vodou) – viz Obr. 3.

Specifikem ETICS je, že výskyt řas není lokálně omezený, ale dochází k zasažení celých ploch. Nejčastěji jsou postiženy fasády orientované k severu (případně severozápadu a severovýchodu). Z tohoto vyplývá, že konstrukce u nichž je omezeno přímo dopadající sluneční zářením jsou k napadení řasami náchylnější, neboť právě sluneční záření významně determinuje vlhkostní bilanci na vnějším povrchu.
S rostoucími požadavky na tepelnou ochranu se zásadně změnila stavebně fyzikální dispozice obvodových konstrukcí. S klesajícím součinitelem prostupu tepla dochází ke snižování tepelného toku konstrukcemi a zároveň též vnější povrchové teploty těchto konstrukcí. Tento trend má za následek, že odpařování vlhkosti z povrchu těchto konstrukcí je pomalejší oproti konstrukcím nezatepleným, zejména v případech kdy není podpořeno slunečním zářením.
Omezený tepelný tok konstrukcí lze považovat pouze za jednu z příčin výskytu řas na zateplených objektech, kterým nelze zdůvodnit například tu skutečnost, že tento výskyt není pozorován na objektech s jednovrstvým zdivem se srovnatelným součinitelem prostupu tepla. Zde se projevuje významný vliv prochlazování povrchové úpravy, způsobený dlouhovlnným vyzařováním tepla z konstrukce do okolí a oblohy během nočních hodin. Velmi často může docházet k poklesu povrchové teploty pod teplotu okolního vzduchu a následně možnou kondenzaci vodní páry na tomto podchlazeném povrchu (v případě poklesu teploty povrchu pod teplotu rosného bodu okolního vzduchu). Výrazně se zde projevuje malá tepelná kapacita povrchového souvrství resp. nízký součinitel teplotní vodivosti a [m2/s]. V tomto směru je ovšem nutno zdůraznit, že se nejedná pouze o vlastní tenkovrstvou povrchovou úpravu, jejíž tloušťka se pohybuje okolo 5 mm, nýbrž i o vlastnosti podkladní konstrukce. Pokud mezi sebou srovnáme tepelně vlhkostní dispozici vnějšího povrchu zateplovacího systému a jednovrstvého zdiva (viz Tab. 1) je patrné, že k povrchové kondenzaci může u ETICS docházet výrazně častěji.

Tab. 1 Srovnání četnosti výskytu určité úrovně relativní vlhkosti na vnějším povrchu konstrukce s ETICS a jednovrstvého plynosilikátového zdiva orientovaných k SZ během ročního cyklu (říjen 2006 – září 2007) – experimentální měření
Relativní vlhkost Konstrukce s ETICS Jednovrstvé plynosilikátové zdivo
≥ 90% 24,5 % 13,7 %
100% 11,9 % 4,7 %

Vedle nízké tepelné kapacity je dalším důležitým faktorem omezená vlhkostní kapacita povrchového souvrství. Vodní film na vnějším povrchu stavební konstrukce (ať již od působení dešťových srážek nebo povrchové kondenzace) je do povrchové úpravy absorbován pouze ve velmi malé míře. Je to jednak dáno používáním hydrofobizovaných materiálů výrazně omezujících nasákavost a zároveň i celkovou skladbou systému. Zatímco u jednovrstvého zdiva dochází k hygrickému spolupůsobení povrchové úpravy s vlastní konstrukcí – akumulovaná vlhkost může být pomocí kapilárních sil transportována do konstrukce, u zateplovacích systémů k tomuto jevu nedochází, neboť tepelná izolace (z pěnového polystyrenu nebo minerálních vláken) šíření vlhkosti v kapalném stavu neumožňuje. Vlhkost proto může být akumulována prakticky pouze ve vlastním povrchovém souvrství.

Biologické a klimatické vlivy
Zeleň v těsné blízkosti fasády ovlivňuje mikrobiologické mikroklima na v vnějším povrchu stavebních konstrukcí. Rostlinstvo zvyšuje relativní vlhkost okolního vzduchu a vzrostlá zeleň navíc omezuje přístup slunečního záření.
Dalším výrazným vlivem je zašpinění fasády. Prachové částice, usazené zvláště na rýhovaných a jinak profilovaných na površích, opět snižují rychlost odparu vody z vnějšího povrchu a zároveň vytváří živnou půdu pro růst řas. Toto prostředí spolu s odumřelými řasami vytváří ideální podmínky růst dalších mikroorganismů – plísní a hub.
Určitým vlivem, který při výskytu řas na vnějším povrchu ETICS rozhodně nelze pominout, je změna materiálových bází povrchových úprav. Snaha o aplikaci materiálů ekologicky přijatelných, vede k odstraňování toxických přísad, které měly v mnoha ohledech též biocidní účinky zabraňující růstu řas na vnějších površích [2].
Pro rozvoj řas se jako nejvýhodnější ukazují klimatické podmínky spíše teplotně mírnější a vlhčí. Zároveň v souvislosti působením dešťových srážek je nutno věnovat dostatečnou pozornost směru převažujících větrů. Neboť právě praktické zkušenosti ukazují, že nejvíce jsou řasami napadeny konstrukce na návětrné straně přímo vystavené působení hnaného deště.
Preventivní opatření proti růstu řas
Jak již bylo výše naznačeno růst řas na vnějších površích zateplených fasád může být ovlivněn mnoha faktory. Snahy o omezení prochlazování vnějšího povrchu a tím i rizika povrchové kondenzace například zvětšováním tepelné kapacity nebo snižování emisivity vnějšího povrchového souvrství (z důvodu snížení dlouhovlnného vyzařování), nepřinesly doposud efektivní řešení.
Klíčem k prevenci růstu řas na fasádách proto prakticky zůstávají vlhkostní parametry a chemické vlastnosti materiálů pro povrchové úpravy a případně aplikace speciálních agicidních prostředků. Dosavadní názory na aplikaci málo nasákavých materiálů z důvodu omezení nasákavosti povrchové úpravy, nejsou v současné době přijímány zcela jednoznačně. Z dlouhodobých pozorování vyplývá, že za nejvýhodnější lze považovat omítky na minerální bázi, které umožňují akumulaci vlhkosti z vnějšího povrchu, avšak zároveň, díky nízkému faktoru difuzního odporu a dalším hygrickým parametrům, rychlé vysychání. Z organických materiálů je výhodné aplikovat silikon pryskyřičné omítky a barvy, které svým hydrofobním nastavením omezují vytváření souvislého vodního filmu a zároveň snižují rychlost zašpinění fasády.
Samozřejmě by důležitým faktorem prevence výskytu řas je správný návrh konstrukce z hlediska kondenzace a vypařování vodní páry pod povrchovou úpravou, neboť kondenzát může negativně ovlivňovat vlhkostní bilanci povrchové úpravy.
Poslední možností je aplikace speciálních algicidních přísad do omítkové či nátěrové hmoty. Zvláště by mělo být k této možnosti přistupováno v rizikových oblastech – na neosluněných fasádách, na okrajích měst v těsném sousedství zeleně a v místech, kde již byl výskyt řas zpozorován na jiných objektech. A to i přes to, že většina těchto aditiv je vylouhovatelná vodou a proto během určité doby ztrácí své schopnosti.
Represivní opatření při výskytu řas
V letech 2005 – 2007 byl na jednom objektu plošně napadeným řasami proveden experiment ověřující možnosti represivních opatření proti růstu řas. Vedle ověření účinnosti konkrétních represivních opatření bylo rovněž cílem porovnání různých doporučených způsobů jejich odstranění a porovnání represivních a preventivních účinků různých algicidních prostředků.

I přes to, že byl experiment proveden pouze u jednoho objektu (tudíž je nelze zcela obecně použít), je možno vyslovit následující poznatky a závěry:
• Pro likvidaci řas je důležité důkladné omytí tlakovou vodou, pro zvýšení represivního účinku je možno doplnit algicidními prostředky (není podmínkou). V případě že při omytí vodou nedojde k dokonalému odstranění, hrozí riziko prorůstání řas v mikrotrhlinách nového nátěru. (viz Obr. 5), které se v tomto případě objevilo již během prvního podzimu cca 4 měsíce po aplikaci. V konkrétních případech je však třeba zohledňovat materiálové báze použitých finálních omítek a nátěrů, aby nedošlo k jejich degradaci.
• Nejlepší výsledky byly dosaženy při použití speciálních algicidních mezinátěrů, které zvyšují odolnost povrchových vrstev proti napadení řasami.
• I přes dosažené pozitivní účinky speciálních preventivních mezinátěrů, které nebyly překryty nátěrem finálním, nelze tato opaření považovat za dostatečná, neboť není v těchto případech chráněn proti účinkům okolního prostředí a může proto docházet k jeho rychlejšímu „vymývání“ a ztrátě ochranné funkce.

Závěr
Výskyt řas na površích ETICS ovlivňuje celá řada faktorů – biologických, stavebně fyzikálních materiálových apod. které je třeba při návrhu respektovat. Zásadní roli v tomto případě hraje vlhkostní bilance vnějšího povrchu – působení dešťových srážek a rovněž povrchová kondenzace.
V rizikových případech, které jsou ve většině případů dána uspořádáním okolního terénu a vlastním prostředím, lze jednoznačně doporučit aplikaci povrchových úprav s algicidními přípravky.

Příspěvek byl zpracován za podpory VZ1 MSM 684 077 0001 „Spolehlivost, optimalizace a trvanlivost stavebních materiálů a konstrukcí a VZ MSM 6840770005 „Udržitelná výstavba“
Autoři děkují firmě TERMO + holding, a.s. za podporu při provedeném experimentu in situ
Literatura
[1] WEBER H.. Fassade als Biotop?, Hilfe bei Algen auf WDVS-Fassaden. In: Bauhandwerk 1 (2002), s. 38 – 41. ISSN 0173-5365
[2] SCHUMANN R., MESSAL C., KARSTEN U. VENZMER H.. Die Spuren der…Sporen, Mickoalgen auf Häuserfassaden – bauphysikalishe und biologische Betrachtungen. In: Bautenschutz + Bausanierung 5 (2002), s. 27 – 31. ISSN 0170-9267
[3] HLADIK M. Mikroorganismen an Fassaden, Einflüsse auf das Wachstum von Mikroorganismen. In: Internet-Abruf Heft 4 (2002), s. 30
[4] SEDLBAUER, K.: Schimmel innen – Algen außen – Gibt es Lösungen? Tagungsband zum Otti-Profifourm „Wärmedämmung im Bauwesen“, Regensburg, 10. März 2005, S. 185 – 202. Hrsg. OTTI Regensburg (2005).