Trvanlivost nátěrových systémů dřevěných otvorových výplní

Jedním z důležitých faktorů, které mají vliv na trvanlivost dřevěných otvorových výplní, je nátěrový systém. Při posuzování shody podle EN 14351-1 je sice v bodě 4.15 všeobecná zmínka o nutnosti nátěru, která se týká výrobce: „… pomocí prostředků přiměřeného výběru materiálů (včetně povrchové úpravy, ochrany, složení a tloušťky), součástí a montážních metod musí výrobce zajistit trvanlivost svého výrobku(ů) po dobu ekonomicky přiměřené životnosti při vzetí v úvahu jím publikovaného doporučení k údržbě…“, ale dále již nátěrový systém není posuzován jako důležitý a není o něm zmínka ani v příloze ZA.

Cílem povrchové ochrany je zachovat původní kvalitu dřeva po celou dobu životnosti výrobku bez velké údržby nátěrového systému.

Nátěrové hmoty a nátěrové systémy se používají na dřevěné části staveb, aby byly zachovány nebo zlepšeny vlastnosti dřeva (například jako ochrana proti znehodnocení biotickými škůdci, povětrnostními vlivy, UV zářením apod.).

Transparentní (lazurovací) nátěrové hmoty vytvářejí průhledný až průsvitný nátěrový film, který může být bezbarvý nebo transparentně obarvený rozpuštěným barvivem nebo přídavkem pigmentu.

Filmotvorné nátěrové hmoty jsou tvořeny směsí pojidel (filmotvorných složek), ve kterých jsou jemně dispergovány pigmenty, plnidla a přídavné látky. Po zaschnutí vytvářejí neprůhledné lesklé až matné nátěrové filmy s různým stupněm kryvosti a barevného odstínu. Složení pojidel je obdobné pro transparentní i filmotvorné nátěrové hmoty. Zpravidla jsou organického původu a po rozpuštění v rozpouštědlech vytvářejí většinou koloidní roztoky. Pro nátěry vystavené povětrnostním vlivům se nejčastěji používají alkydové nátěrové hmoty, akrylátové disperze, kombinace alkyd – akryl, polyuretanové a olejové nátěrové hmoty. Pro preventivní účinnost impregnačních základů (nátěrových hmot) proti biotickým činitelům se používají většinou organické látky.

V současnosti se často setkáváme s nevhodným kombinováním impregnačních prostředků s nátěrovými hmotami. Často jsou používány impregnační prostředky místo impregnačních základů určených výrobcem pro daný nátěrový systém. Důvodem je většinou nižší cena impregnačních prostředků například na bázi kyseliny borité. Pokud chceme použít impregnační prostředek v kombinaci s nátěrovou hmotou, je vhodné požádat o informace dodavatele nebo výrobce obou výrobků.

Obr. 1 Vzorky ČSN EN 927-3		Obr. 2 Vzorky TP VVÚD 3.64.002
Obr. 3 Degradace okenního rámu		Obr. 4 Praskání nátěrového systému
Obr. 5 Nepoškozené okenní křídlo		Obr. 6 Kondenzace vody vlivem tepelného mostu

Kombinaci impregnačního základu obsahujícího biocidní látky s lazurou nebo krycím nátěrem, někdy i s mezivrstvou, používáme nejčastěji tam, kde chceme dosáhnout kvalitního vzhledu výrobku (okna, dveře, obklady, nosné prvky) a ochránit dřevěné prvky proti povětrnostním vlivům a biotickým škůdcům. Spojení impregnačního základu (mezivrstvy) a krycího nátěru (lazury) nazýváme nátěrovým systémem. Podle požadovaných ochranných vlastností, výsledného efektu, nákladů apod. může být v některých případech použit pouze samotný impregnační základ nebo jen vrchní lazura. Některé mezivrstvy, lazury nebo krycí nátěry obsahují účinné biocidní látky, ale většinou s menším spektrem účinnosti, například proti dřevozbarvujícím houbám.

Impregnační základy, popřípadě mezivrstvy, lazury nebo krycí nátěry obsahující biocidní látky by měly být odzkoušeny na deklarované preventivní účinnosti podle ČSN EN 599-1 a ČSN 490600-1.

Faktory ovlivňující trvanlivost nátěrového systému: •    způsob aplikace nátěrového systému, včetně podmínek prostředí, jako jsou vlhkost a teplota vzduchu •    kvalita opracování podkladního povrchu – konečné přebroušení a zaoblení ostrých hran •    vhodný barevný odstín nátěru (nízká trvanlivost bezbarvých nátěrových systémů) •    použití ostatních ochranných prvků (okapničky, dostatečné přesahy střechy atd.) •    stav prvků opatřených nátěrem při zabudování do stavby (zda byla například dokončena povrchová úprava výplňového prvku nebo míra jeho vlhkosti) •    podmínky při zabudování do stavby (působení vody zkondenzované vinou tepelných mostů, vystavení otvorových výplní různým povětrnostním vlivům, celková agresivita prostředí)

Pokud budou nátěrové hmoty (nátěrový systém) použity v exteriéru pro povrchovou úpravu prvků zabudovaných ve stavbě (například na povrchovou úpravu oken a dveří), měly by být výrobky odzkoušeny podle ČSN EN 927-3 (ČSN EN 927-6), ČSN EN 927-4 a ČSN EN 927-5. Na základě vyhodnocení výsledků zkoušek je možné stanovit, pro jaké výrobky je ochranný nátěr vhodný a jak často je nutno nátěr obnovovat.

V České republice byly nátěrové hmoty (systémy) pro exteriér před přijetím norem ČSN EN 927-3 a ČSN EN 927-6 zkoušeny podle TP VVÚD 3.64.001 – povětrnostní zkouška urychlená, která simulovala urychlené stárnutí nátěrových hmot během 9 týdnů, při střídání expozic – skrápění vodou, UV záření, infračervené záření a mráz. Na základě výsledků se dalo zjistit, zda bude nátěrový systém vhodný pro exteriér. Přesná trvanlivost v řádech roků byla zjištěna jen přibližně. Pokud nátěrový systém prošel zkouškou podle stanovených kritérií, většinou vydržel v exteriéru 5 let bez údržby. Pro přesné zjištění trvanlivosti se používal TP VVÚD 3.64.002 (obr. 2) – povětrnostní zkouška přirozeným stárnutím, která trvala 5 let (popř. i více) a ukazovala degradaci nátěrové hmoty v průběhu jednotlivých let.

Aby bylo možné porovnat nátěrové hmoty na evropské úrovni, byl vyvinut soubor norem ČSN EN 927-1, 2, 3, 4, 5, 6. Normy ČSN EN 927-1, 2 jsou požadavkové a rozdělují nátěrové hmoty podle účelu použití. Výsledky zkoušky podle ČSN EN 927-3 (obr. 1) ukazují chování nátěrové hmoty po roční expozici ve vztahu k porovnávacímu nátěro­vému systému, který ukazuje také náročnost expozice. Bohužel pouze roční expozice, která je požadována, neposkytuje podle na­šeho názoru dostatečné informace o chová­ní nátěrového systému v průběhu let. Lepší je samozřejmě expozici prodloužit alespoň na 5 let. Podle našich zkušeností je 3. rok rokem zlomovým. Pokud nátěrový systém vydrží 3 roky, dá se předpokládat, že trvanlivost bude minimálně 5 let. Je důležité si uvědomit, že jde o trvanlivost v extrémní expozici, vzorky jsou vyrobeny z borovice o rozměrech 375 ± 2 × 100 ± 2 × 20 ± 2 mm, zkušební plocha musí být z běli borovice (nízká odolnost). Vzorky jsou upevněny do stojanů pod úhlem 45° v horizontálním směru a jsou umístěny na jižní stranu.

Takto náročná expozice se většinou vykytuje jen na jižní straně stavby. Ostatní strany, pokud jsou otvorové výplně kryté přesahem střechy, nejsou tak extrémně zatěžované a trvanlivost nátěrových systémů přesahuje 15 let. Je možné ji také prodloužit pomocí udržovací sady určené výrobcem pro daný nátěrový systém. Udržovací sada má vyčistit povrch a provést jeho renovaci. K většině nátěrových systémů jsou tyto udržovací systémy dodávány, bohužel výrobci otvorových výplní mnohdy nezdůrazní účel používání. Udržovací sadu je potřebné na částech otvorových výplní umístěných v exteriéru používat minimálně jednou ročně.

Tab. 1: Požadavky na nátěrové systémy (hmoty) používané na stavebně-truhlářské výrobky včetně oken a dveří

ČSN EN 927-4 – propustnost pro vodní páru. Míra propustnosti vodní páry (tedy to, zda je nátěrový systém otevřený pro prostup vodní páry), je jednou z důležitých charakteristik nátěrového systému. Při kondenzaci vodní páry pod nátěrovým systémem může docházet k rozměrovým změnám a následnému biologickému poškození dřeva.

ČSN EN 927-5 – propustnost pro vodu. Prostup vody dřevem způsobuje jeho rozměrové změny. U konstrukčních dílů, jako jsou například okna, mohou rozměrové změny způsobit vzpříčení nebo uvolnění křídel či poškození těsnicích prvků. Kromě toho může docházet i k poškození plísněmi, dřevozbarvujícími a následně dřevokaznými houbami.

ČSN EN 927-6 – povětrnostní zkouška urychlená. Používá se hlavně za účelem úspory času například při vývoji nových nátěrových systémů, kdy je potřebné odzkoušet složení nátěrového systému, vliv použitých disperzí a ostatních pomocných látek. Výsledky této zkoušky nejsou velmi porovnatelné s přirozenou zkouškou, hlavně z hlediska délky trvanlivosti. Výsledky zkoušky informují o tom, zda daný nátěrový systém je, nebo není vhodný. Metodika zkoušky podle ČSN EN 927-6 neobsahuje zatížení mrazem tak jako TP VVÚD 3.64.001, která je z našeho pohledu kompletnější.

Tab. 2: Klasifikace nátěrových systémů (hmot) podle účelu použití – ČSN EN 927-1

Působení biotických a abiotických činitelů můžeme vidět na obr. 3. Jejich vliv může být umocněn například nevhodnými kombinacemi, nedodržením technologického postupu (malým nánosem impregnačního základu), nebo když impregnační základ či nátěrová hmota nejsou dostatečně účinné atd. Těmto problémům lze předejít používáním nátěrových hmot se schváleným nánosem (příjmem) na základě provedených zkoušek podle ČSN EN 599-1.

Vliv vlhkosti na repasovaná okna, která byla umístěna v nevhodných podmínkách, je patrný z obr. 4 Repasované okno chráněné fólií a umístěné ve stejném prostředí ukazuje obr. 5.

Na obr. 6 můžeme vidět okno chybně zabudované do stavby – dřevěná eurookna jsou připevněna ke kovovému sloupu, který je zakrytý sádrokartonem. Na oknech dochází ke kondenzaci vody i při pokojové teplotě cca 22 °C a relativní vlhkosti vzduchu cca 50 %. Kondenzace vody, která narušuje nátěrový systém a proniká do dřeva, je patrná z obr. 7. V rámu okna je vidět růst plísní. Ke kondenzaci na rámu dochází patrně vlivem tepelného mostu a použitím pouze jednoho těsnění, které je z exteriéru ochlazováno.

Z uvedených příkladů vyplývá, že i velmi kvalitní nátěrový systém, který vykazuje výborné výsledky při zkouškách, může být poškozen například vlivem nevhodného zabudování do stavby.

Pokud budeme respektovat dřevo jako materiál a dodržíme základní zásady konstrukční a chemické ochrany, dřevo si zachová své vlastnosti po delší dobu. Samozřejmostí by mělo být používání výrobků, na které bylo vydáno prohlášení o shodě podle zákona 22/1997 Sb. a nařízení vlády 163/2002 Sb., ve znění NV 312/2005 Sb., a které byly odzkoušeny v souladu s požadavkovými normami ČSN EN 927-1, 2.