Industriálny charakter patrí neodmysliteľne k Ostrave, vrátane starodávnych pôvodných stavieb, ktoré v minulosti slúžili baníctvu, koksárenstvu a metalurgii. Snaha zakomponovať dnes už dávno doslúžené prevádzky do pozoruhodného urbanistického a architektonického konceptu tristotisícovej Ostravy je nielen prirodzená, ale hlavne veľmi vítaná. Bez ťažných veží, dolov, hutí a celej s tým súvisiacej mohutnej industriálnej nadstavby nie je Ostrava Ostravou. S nimi sa naopak stáva toto multikultúrne a národnostne pestré mesto svetovým unikátom, prinášajúce dnešnej populácii jedinečné svedectvo o jeho vysokej priemyselnej a technickej vyspelosti aj na samom počiatku priemyselnej revolúcie. A nejde len o mesto Ostravu. Táto charakteristika sa týka celej priľahlej aglomerácie, ktorá aj s Ostravou má dnes viac ako pol milióna obyvateľov a je tak po Prahe druhá najväčšia v Českej republike.
V konkrétnom prípade moderného oživenia Dolu Hlbina, o ktorom pojednáva tento príspevok, sa jednalo o znovuvyužitie bývalých priemyselných objektov, ktoré v minulosti slúžili pre ťažbu uhlia a výrobu surového železa. Kedysi sa tu nachádzali technológie na vtedajšiu dobu celkom ojedinelé a nadčasové. Aby mohlo dôjsť k oživeniu a premene stavieb, slúžiacich kedysi len baníctvu a ťažkému priemyslu, na objekt vyhovujúci náročným požiadavkám modernej doby z pohľadu prevádzkových nákladov na vykurovanie, boli tu aplikované najmodernejšie súčasné technológie, tentokrát však v podobe tepelnoizolačných materiálov určených pre vnútorné zateplenie. To umožnilo zachovať vonkajšiu historickú tvár objektu a zároveň zaistiť jeho prevádzkové náklady na úrovni dnešných požiadaviek. Podstatným kritériom je hlavne spotreba energie na vykurovanie.
Zateplenie Multipor
Na všetkých rekonštruovaných častiach, ktoré sa budú vykurovať, bolo použité vnútorné zateplenie z materiálu Multipor. Jedná sa o kremičitý anorganický doskový izolant fungujúci na princípe adsorpcie vodnej pary na pórovitej štruktúre izolantu so súčasným uvoľnením významného množstva adsorpčného, prípadne kondenzačného tepla. Vznik adsorpčných väzieb vody na štruktúru pórobetónu a uvoľnené teplo účinne odďaľuje kondenzáciu a znižuje jej intenzitu.
Preto bol zvolený systém vnútorného zateplenia s izolantom Multipor, ktorý navyše priaznivo ovplyvňuje aj transport vznikajúceho kondenzátu celým prierezom bez potreby aplikovať nespoľahlivý parotesný uzáver či inú ďalšiu aktívnu vrstvu zabezpečujúcu funkciu systému. Homogénna štruktúra izolantu umožňuje navyše realizáciu prestupov, či uloženie rozvodov TZB bez vykonávania zvláštnych opatrení.
Keďže väčšinu zatepľovaných konštrukcií tvoril pôvodný materiál z plnej pálenej tehly o rozmeroch 150 × 450 mm, teda z materiálu, ktorý má cca 19 krát menšie tepelnoizolačné vlastnosti než Multipor, očakávala sa tu výrazná energetická úspora už pri aplikácii len niekoľkých centimetrov tejto izolácie. Na základe simulačného výpočtu, viď. nižšie, došlo k navrhnutiu izolantu o priemernej hrúbke 50 mm až 140 mm na obvodové konštrukcie. Z pohľadu energetických úspor tým došlo ku zlepšeniu súčiniteľa prestupu tepla z pôvodnej hodnoty U = 2,90 W/(m2·K) pre tehlu plnú pálenú hrúbky 150 mm, na hodnotu U = 0,39 W/(m2·K) aplikovaním 100 mm hrubej izolácie Multipor s tepelnou vodivosťou λ = 0,045 W/(m.K). To reprezentuje zlepšenie tepelnoizolačných vlastností obvodovej steny cca o 87 %. Tým bola splnená požiadavka na zníženie nákladov na vykurovanie. Keďže je objekt národnou kultúrnou pamiatkou, nebola kladená záväzná legislatívna požiadavka na dosiahnutie tehlovej hodnoty súčiniteľa prestupu tepla. Navrhnuté opatrenia však museli rešpektovať historickú hodnotu stavby v kombinácii so zaistením bezchybnej funkcie konštrukcie.
Technické špecifiká systému vnútorného zateplenia s izolantom Multipor
Funkcia izolantu je založená na súčiniteľovi difúzneho transportu vodnej pary fungujúceho na základe rozdielov parciálnych tlakov a povrchovej (kapilárnej) aktivite materiálu fungujúce na základe rovnováhy povrchových napätí na rozhraní fáz vzduch – kvapalina – pevná fáza. Keďže ide o zložitejší fyzikálny transportný koncept, zahŕňajúci hneď tri fázy, bolo potrebné použiť nový fyzikálny model. Stále však zostávame pri popise pomocou diferenciálnych rovníc 2. triedy, ktoré sa dnes riešia väčšinou numericky metódou konečných prvkov. V tomto prípade išlo o softvér Delphin, v ktorom bolo toto vnútorné zateplenie navrhnuté.
Výstupom týchto simulácií je návrh bezchybne fungujúceho izolantu, u ktorého nedochádza k vlhkostným prejavom. Pred realizáciou vnútorného zateplenia s Multiporom je potrebné posúdiť zatepľovanú konštrukciu po čiastkových detailoch. Respektíve sa v konštrukcii vyberú opakujúce sa kritické miesta a vykonajú sa vlhkostné dynamické simulácie porovnávajúce správanie pred a po aplikácii vnútorného zateplenia. U malých stavieb sú to 1–3 posudzované detaily. U veľkých historických budov je týchto detailov viac. Bez tohto podrobného posúdenia nie je možné systém vnútorného zateplenia bezpečne navrhnúť. Počas návrhu vnútorného zateplenia je dôležitá dobrá znalosť vlhkostného transportu materiálmi, či už existujúcimi, tak aplikovanými v kombinácii so zohľadnením súčasného vlhkostného stavu v konštrukcii.
Posudzované kritické miesta stavby v Dolnej oblasti Vítkovíc
V Dolnej oblasti Vítkovíc bolo riešených 10 kritických miest, pri ktorých došlo k návrhu vnútorného zateplenia, prípadne došlo k návrhu technického riešenia umožňujúceho bezchybnú funkciu konštrukcie. Nižšie sú ukázané niektoré z týchto posudzovaných detailov.
