Postup sanace vlhkého zdiva objektu Horního zámku ve Vimperku

Projekt sanace zdiva byl proveden v rámci projektu celkové rekonstrukce zámeckého areálu na Mezinárodní vzdělávací a environmentální centrum Zámek Vimperk. Sanace vlhkého zdiva se týká všech, dlouhá léta neudržovaných stavebních objektů.

Stávající stav objektu
Horní zámek v areálu hradu a zámku Vimperk je založen na skalním podloží s velkými výškovými rozdíly. Obvodové i střední nosné zdivo je v přízemní části objektu především kamenné s dozdívkami z plných pálených cihel. Cihelné dozdívky jsou zjištěny hlavně u otvorů pro okna a dveře. Kámen na stavbu hradu a zámku byl použit z místních zdrojů – rula, pararula. Pojivem byla vápenná malta.

V roce 1997 byl proveden stavebnětechnický průzkum. Firmy Test a Torion Plzeň zjiš­ťovaly kromě vlhkosti zdiva i jeho pevnost:

• kámen (rula) = P40–P80,
• cihla = P10–P15,
• malta = 0,1–2,0 Mpa.

V průměru se zde jednalo o vysokou a velmi vysokou vlhkost. V přízemní části budovy bylo provedeno 10 sond, které vyhodnotily vlhkost od 0,2 do 8,8 %. Zdivo v přízemní části objektu mělo v roce 1997 vlhkost nízkou, místy až vysokou – s hodnotami téměř 10 %.

V roce 2009 vykonali Ing. Karel Čapek a Ing. Arnošt Hlaváček z liberecké firmy Diagnostika stavebních konstrukcí nový stavebnětechnický průzkum. Ve zprávě se vlhkost zdiva shoduje s výsledky průzkumu z roku 1997. Do zdiva dosud proniká zemní a vzlínající vlhkost. Společně s vlhkostí jsou do zdiva transportovány vodorozpustné soli – dusičnany, chloridy a sírany. Na povrchu omítek se tvoří výkvěty solí. Soli při krystalizaci vytvářejí tlaky, rozrušují zdivo, pojivo a omítky. Po zaplnění pórovité struktury zdiva, pojiva a omítek krystalizují na jejich povrchu. Zdivo dotované vlhkostí a solemi je živnou půdou pro vegetaci plísní a řas, nebezpečných alergenů, zvláště škodlivých lidskému zdraví. Vlivem zvýšené vlhkosti, nedostatečného větrání prostor nebo dokonce dlouhodobého uzavření místností bez jakékoli výměny vzduchu, vlivem trvalého dotování zdiva ze srážkové činnosti (špatné nebo nedostatečné odvodnění nádvoří a bezprostředního terénu přiléhajícího ke zdivu) dochází pak také k procesům napadení dřevěných prvků a částí konstrukcí hnilobou a dřevokaznými houbami. Mykologický průzkum prováděla Ing. Martina Hřebenářová.

Obr. 1  Zámek Vimperk před očekávanou rekonstrukcí

Vlhkost a salinita zdiva, radon
Hlavními příčinami vlhkosti jsou: zatékání do podzákladí z přilehlého terénu, zemní vlhkost a vzlínající vlhkost – síť kapilár a mikrokapilár, kterými vzlíná vlhkost směrem vzhůru. Vlivem zvýšené vlhkosti se mění fyzikální vlastnosti zdiva – tepelněizolační schopnost, pevnost a únosnost.

Podle ČSN 730038 Navrhování a posuzování stavebních konstrukcí při přestavbách je výpočtová pevnost zdiva menší o 20 % v porovnání s výpočtovou pevností zdiva s vlhkostí vyšší o 5 %. Výsledky výzkumu vlhkosti na mechanické vlastnosti zdiva předložil prof. Ing. Jiří Witzany, DrSc. Podle výsledku zkoušek se tato únosnost u vlhkého zdiva snižuje až o 30 %.

Vlhkost a zasolení způsobují změnu mechanických vlastností zdiva. Objekt proto bude nutno dodatečně odizolovat od zemní a vzlínající vlhkosti mechanickou a chemickou clonou. Měření objemové aktivity radonu a příkonu fotonového dávkování ekvivalentu v objektu před představbou provedl Ing. F. Vychytil, CSc., a Václav Pokorný z firmy Nuklid. V suterénu Horního zámku (1. PP) bylo naměřeno od 500 do 800 Bg/m³. V přízemních prostorách zámecké budovy bylo naměřeno od 100 do 250 Bg/m³.

Návrh řešení sanace – obecně
Podle ČSN 730600/94 Ochrana staveb proti vodě, čl. 3.1 a 3.3 je nutné ve zdivu vytvořit plošný stavební prvek s definovanou odolností proti vodě. V novele ČSN 730600/99 Hydroizolace staveb, čl. 3.1 se říká: „Izolace je část stavby (stavební prvek) chránící stavební konstrukci před nežádoucím vnikáním vody, zvuku a tepla.“

Norma ČSN 730610/2000 – Hydroizolace – Sanace vlhkého zdiva rozděluje metody sanace na metody přímé a metody nepřímé – doplňkové.

Obr. 2, 3  Ohrožená část hradní zdi

Řešení sanace vlhkého zdiva
Je nutné sanovat zdivo budovy Horního zámku proti zemní a vzlínající vlhkosti a dále odstínit průnik radonu z podloží. V objektu se vyskytuje množství alergenů v podobě zasažení zdiva suterénu a přízemí vysoce škodlivými plísněmi na zasoleném a zavlhlém zdivu. Proto bude nutné odstranit příčiny vniku plísní, tj. odstranit přísun vlhkosti do zdiva.

Podle normy ČSN 730610 – Hydroizolace staveb – Sanace vlhkého zdiva bude použita hlavní metoda pro řešení sanace zdiva – me­toda přímá mechanická, podle čl. 5.1.1 a čl. 6.1.1 směrnice WTA č. 4-7-02 a dále metoda přímá chemická, podle čl. 5.1.2 a čl. 6.1.3 směrnice WTA č. 4-4-04. Jako metoda doplňková – nepřímá bude použit sanační omítkový systém podle čl. 6.2.2.1 směrnice WTA č. 2-9-04 a drenážní systém podle ČSN 730610 – čl. 5.2.

Suterénní prostory – 1. PP
Horní zámek ve Vimperku je částečně podsklepen. Sklepy mají celé zdivo kamenné, a to jak stěny, tak zaklenuté stropy. Podle požadavku památkářů ponechat povrchovou úpravu bez omítek bude sanace provedena tlakovou injektážní metodou – injektážním materiálem REMMERS – KIESOL IK ve spárách. Tato metoda bude použita v úrov­ni podlahy suterénu, celoplošně u všech stěn a do výše paty kleneb, do hloubky 30 cm. Při této metodě budou provedeny nejenom vodotěsné izolace, ale zároveň bude i výrazně zpevněno pojivo zdiva.

Opatření proti radonu
Prostory galerie budou řešeny intenzivním větráním. Přísun vzduchu bude řešen jádrovým vrtem o průměru 100 mm v rohu místností u podlahy a odvětrání vzduchu bude provedeno jádrovým vrtem o průměru 100 mm ve vrcholu klenby, respektive u paty klenby. V otvorech budou osazeny ventilátory s časovým spínačem.

Povrchová úprava stěn a kleneb 1. PP
Spáry kamenného zdiva budou vyškrábány do hloubky 3 cm a vyplněny hydroizolační maltou GRUNDPUTZ (REMMERS). Po vyspárování se mechanicky ocelovým kartáčem očistí plochy kamene. Celá plocha se natře nejdříve přípravkem BIA na odstranění zbytků krust, řas, mechů a lišejníků. Následný finální nátěr – materiál FUNCOSIL SL – ošetří celou plochu zdiva.
 
První a druhé nadzemní podlaží – 1. NP a 2. NP
Vzhledem k tomu, že objekt je založen na skalním podloží v několika úrovních 1., 2. a 3. NP, se týká sanační opatření vždy části podlaží založeném na terénu.

Drenážní odvodňovací systém
Kolem objektu, zejména na nádvoří, se provede podél obvodového zdiva zámku drenážní odvodňovací systém. Na nádvoří bude proveden výkop o šíři 90 cm do hloubky 50 až 80 cm. Drenážní potrubí o průměru 100 mm (FF DRAN, OPTI DRAN) bude vyspádováno směrem po stráni. Pro vyústění drenáže bude využitý svažitý terén; bude vyústěna pod komunikací před zámeckou budovou do šachty dešťové kanalizace pod průjezdem budovy Horního zámku (viz obr. 5: půdorys 1. NP).

Obr. 5  Půdorys 1. NP

Veškeré směrové zlomy drenáží a napojení vedlejších větví bude řešeno nejlépe drenážními šachtami, pomocí nichž bude prováděna revize funkce a čištění. Drenážní potrubí bude obsypáno štěrkem frakce 16/32 do výšky 30 cm (viz obr. 6 a obr. 7). Hydroizolační stěrka bude ochráněna vrstvenou fólií REMMERS DS SYSTEMSCHUTZ před poškozením. Tato fólie je tvořena kluznou fólií, nopovanou fólií a geotextilií.
Výkop se zasype do úrovně okapových chodníků původní odkopanou zeminou a podél zdiva se položí kamenná dlažba vyspádovaná směrem od objektu, aby v období déletrvajících srážek mohla voda odtékat od zdiva, nikoli zatékat do podzákladí. Šíře okapového chodníku se předpokládá 0,5 m od líce obvodového zdiva, spád minimálně 3 %.

Obr. 6  Vzorový řez obvodového zdiva, detail	Obr. 7  Vzorový řez obvodového zdiva s injektážní clonou, detail

Svislé izolace
Svislá stěna pod terénem bude opatřena svislou vodotěsnou stěrkou REMMERS PROFI BAUDICH 1K (dříve DICKBESCHICH­TUNG 2K), která se napojí na novou izolaci vloženou dodatečně do zdiva. Tato asfaltová stěrka působí současně i jako ochrana proti radonu. Před nanesením hydroizolační stěrky je nutné zdivo vyrovnat nastavovanou maltou. Stěrka se nanáší po vyzrání vyrovnávací vrstvy. Na svislou stěrku bude na úrovni terénu navazovat minerální UV stabilní stěrka AIDA Kiesol plus Sulfatexschlamme, do výšky přibližně 30 cm.

Mechanická metoda
Po vybourání podlah a před zásypem drenáže se provede podle ČSN 730610 Mechanická metoda – proříznutí zdiva v úrovni 20 cm pod podlahou strojní diamantovou lanovou pilou. Velikost záběrů bude po 50 cm. Před řezáním diamantovým lanem se spáry omítnou cementovou maltou v úrovni řezu.

Vloží se vodotěsná izolace – skelný laminát o tloušťce 2 mm. Izolační desky budou přesahovat přes vnitřní líc přibližně o 10 cm a na vnější straně bude ponechán přesah 3 cm. Ložná spára se zaklínuje plastovými klíny a zainjektuje cementovou směsí s přísadou plastifikátoru. Skelný laminát, případně polyetylenová fólie, je vodotěsná izolace a současně slouží i jako ochrana proti prostupu radonu.

Chemická injektáž
Jako další přímá metoda podle ČSN 730610 bude použita chemická injektáž řadová, upřesněna směrnicí WTA 4-4-96. Jako injektážní materiál bude použit přípravek KIESOL IK, který je certifikovaný směrnicí WTA. Tato metoda je zakreslena v půdorysech 1. NP a 2. NP (viz např. obr. 5). Ve Vlčkově věži bude provedena plošná chemická injektáž. Injektováno bude ve spárách mezi kameny podle směrnice WTA 4-6-98 čl.6.4.1,Dodatečná hydroizolace ve stavebních konstrukcích ve styku se zeminou.
 
Povrchové úpravy stěn 1. až 3. NP
Nejprve se okopou staré zavlhlé a zasolené omítky do výšky 50 až 80 cm nad hranici vlhkosti – na vnitřním i vnějším líci sanovaného zdiva. Ze strany fasády budou spáry zdiva proškrabány do hloubky 2 až 3 cm. V interiéru se okope stávající omítka do výšky paty klenby. V případě rovného stropu se provede sanační omítka do výše stropu.

Obr. 8  Vlhkostí je postižena téměř celá stavba.

Sanační omítkový systém
Na stěny bude aplikován sanační omítkový systém, který odpovídá požadavkům směrnice WTA 2-9-04 Sanační omítky. (Rozsah provedení sanačních omítek bude upřesněn po dohodě s pracovníky památkové péče.)

Sanační omítky REMMERS, certifikované podle WTA, budou provedeny ve skladbě:

• kotvicí špric Vorspritzmortel spezial,
• při vyrovnávce podkladu do 2 cm jádrová vyrovnávací omítka Grundputz,
• sanační omítka Sanierputz Altweiss WTA o tloušťce 2 cm,
• v plochách, kde budou hladké štukové omítky – jemný štuk Feinputz.

Veškeré rozvody elektro, slaboproud, ZTI a podobně nesmějí být kotveny sádrou.

Pro jejich přikotvení je možné použít např. montážní cement Schnelzement.

Nátěry
V interiérech bude proveden nátěr stěn barvou Relo Sanierputz farbe. V exteriéru bude použit nátěr Siliconharzfarbe LA, respektive v případě požadavku památkové péče, vápenný nátěr Historic kalkfarbe ve vybraném barevném tónu. Kamenné prvky, římsy a profilované prvky fasády budou hydrofobizovány materiálem Funcosil SNL. Vnější stěny suterénní části budovy budou opatřeny sanační hrubou jádrovou omítkou. Ostatní vnější i vnitřní omítky budou z jemné sanační omítky s konečnou úpravou sanačním štukem a barevným nátěrem.

Nátěr sanačních omítek bude proveden po technologické přestávce, přibližně 3 až 4 týdny (1 mm tloušťky omítky – 1 den), mi­nerální barvou s nízkým difuzním odporem.

V interiérech bude použita barva RELO SANIERPUTZFARBE a na fasádách bude možno aplikovat SILIKONHARZFARBE LA nebo vápennou HISTORIC KALKFARBE.

Vodorovné izolace v podlahách a protiradonové opatření podle ČSN 730601
V 1. NP bude položena nová vodotěsná izolace v podlahách a provedeno opatření proti prostupu radonu. Bude řešeno jako 2. NP, natavením jednoho modifikovaného pásu GLASTEK SM 40 a jednoho pásu RADONELAST 3,5. Na hrubou betonovou podlahu bude u zdiva v pruhu 20 cm nanesena minerální stěrka KIESOL + SULFATEXSCHLAME a na stěnu natřena do výše 30 cm. Na stěrku v podlaze bude nataven asfaltový modifikovaný pás RADONELAST. Jinou variantu nelze provádět!

Opěrné zdi 2. nádvoří
Ve styku s obvodovým zdivem zámku budou sanovány opěrné zdi chemickou injektážní clonou injektovanou do spár přípravkem KIESOL IK. Zdivo opěrných zdí bude provedeno jako režné. Spáry kamenného zdiva budou vyškrábány do hloubky 3 cm a vyplněny hydroizolační maltou GRUNDPUTZ (REMMERS). Po vyspárování se plochy kamene mechanicky očistí ocelovým kartáčem. Celá plocha se nejprve natře BFA nebo POROSANEM pro odstranění zbytků krust, řas, mechů a lišejníků. Následně bude celá plocha ošetřena finálním nátěrem – materiálem FUNCOSIL SL.

TEXT: Ing. Miroslav Havel
FOTO a OBR.: archiv autora

Autor je autorizovaný inženýr pro pozemní stavby a soudní znalec v oboru sanace vlhkého zdiva.