Příčiny vzniku kondenzátu na oknech

V obytných budovách, tedy rodinných domech a bytech bytových domů je optimální udržovat relativní vlhkost vzduchu 45% až 55%, ostatně i tepelnětechnická norma uvažuje jako normovou hodnotu pro posuzování RH = 50%.
Zvýšená vlhkost má několik příčin, které podrobněji popíšeme, ale vždy má za následek kondenzaci vlhkosti obsažené ve vzduchu vnitřního prostředí na površích konstrukcí, které tvoří vnější obálku obytného prostoru. Stejně tak, jako se orosí láhev vína vyjmutá z lednice, tak kondenzuje voda na chladných površích, které jsou chladnější než ostatní povrchy v místnosti. Kondenzát vzniká tím více, čím je daný povrch chladnější a čím více vodní páry je obsaženo ve vzduchu. Čím je vzduch teplejší, tím více vodní páry v sobě udrží a tato pak ochotně kondenzuje na chladnějších površích, což lze pozorovat například v koupelně.

Vlhkost v obytných prostorách má nejčastěji tyto tři příčiny:

• Ve starších, často individuálně a metodou „co bylo po ruce“ stavěných rodinných domech se vlhkost dostává do vzduchu z vlhkých podlah a zdí, které nebyly vůbec, nebo byly velmi nedostatečně izolovány od základů nebo okolního terénu. Je důležité zmínit, že vlhkost může pronikat do obytných prostor i z neizolovaného sklepu, je-li tento přístupný z interiéru.
• V novostavbách je zabudován velký objem vody ve všech konstrukcích budovaných „mokrým“ procesem: zdivo s klasickou maltou, všechny omítky, lité betonové konstrukce, lité podlahy. Objem vody, zabudované těmito procesy je v řádu desítek hektolitrů, které se relativně dlouho odpařují z konstrukcí. Proto bývalo kdysi zvykem nechat hrubou stavbu „vymrznout“ před uzavřením okny a před používáním. V současnosti, kdy je horní stavba zahájena na jaře a před Vánoci se obyvatelé stěhují „do nového“, je vlhkost uzavřena v interiéru a až po dva roky zvyšuje relativní vlhkost vnitřního vzduchu až na 70%, není-li obytný prostor nadstandardně intenzivně větrán.
• Zažitý standard užívání starších domů, kde probíhalo malé ale trvalé přirozené větrání díky netěsnosti oken a „moderní“ přístup k užívání, kdy se sleduje úspora tepla v zimě a moc se nevětrá, má za následek, že díky osazení nových řádově těsnějších oken a případně provedení zateplení (čímž se omezí „dýchání“ obvodových zdí) dochází ke zvýšení vlhkosti v interiéru běžným provozem domácnosti. Každé vaření, praní, ale i prostý pobyt osob v uzavřeném prostoru má za následek zvyšování vlhkosti. V ložnici o ploše 15 m2, kde spí dvě osoby při zavřeném okně se zvýší relativní vlhkost vzduchu z večerních 45% na ranních 80%.

Důsledky utěsnění obálky budovy
V kontextu výše uvedených příčin vlhkosti ve stavbách a způsobu větrání se jeví aktuální program MŽP „Oprav dům po babičce“ s důrazem na výměnu oken a zateplení jako rychlá cesta k velkým problémům s užíváním nově rekonstruovaného obydlí. Budeme-li uvažovat standardní rodinný dům z 60. až 80. let minulého století, postavený svépomocí, dá se předpokládat ne zcela optimální izolace od zemní vlhkosti, jak bylo zmíněno výše. Uzavře-li se relativně netěsná obálka „dýchajícího“ domu tepelnou izolací, střecha se uzavře parotěsnou fólií a osadí se nová těsná okna, veškerá vlhkost nemá kudy unikat a riziko vzniku kondenzace a následně růst plísní na nejslabších místech je téměř jistota.
Totéž, jen časově omezeno na jeden nebo na dva roky, platí pro novostavby s velkým objemem zabudované vody, která musí být odvětrána.

Důležitost větrání
Větrání obytných místností je „životně“ důležité v každém případě. V jednoduchých rodinných domech se obvykle uplatňuje nárazové přirozené větrání. U nově stavěných rodinných domů a bytových domů, které jsou již ve standardu budov s téměř nulovou spotřebou energie (NZEB), se předpokládá mechanické větrání s rekuperací. Ovšem musí být dobře a funkčně navrženo a provedeno. Jak bylo výše uvedeno, zvyšování vlhkosti v interiéru je průvodním jevem užívání obytného prostoru a důsledky zvýšené vlhkosti jsou nežádoucí. Proto má správné větrání významný vliv na zdravé bydlení a mělo by se řešit zároveň nebo dokonce přednostně před zateplením za účelem úspory energie za vytápění.  

Kondenzace na oknech
I na současných kvalitních oknech, osazených izolačním trojsklem se může krátkodobě objevit kondenzace. I když bude kvalitní okno zabudováno do stavby v souladu s požadavky normy ČSN 74 6077, může se na vnitřním povrchu, zvláště v dolních rozích izolačního skla vyskytnout kondenzace díky zvýšené relativní vlhkosti vnitřního vzduchu, protože okno a jeho zabudování se projektuje pro normové podmínky 20 °C až 21 °C a RH 45% až 55%. Stačí v místnosti krátce, intenzivně vyvětrat a tím snížit relativní vlhkost vzduchu. 
Signifikantním jevem izolačních trojskel je jejich orosení na vnějším povrchu při specifických klimatických podmínkách, zvláště ráno na podzim a na jaře. Tento jev je způsoben tím, že izolační trojsklo díky lepší izolaci má teplotu vnější tabule nižší než izolační dvojsklo.

Kondenzace ve funkční spáře
Nově zjištěným jevem je výskyt kondenzátu ve funkční spáře, tedy v komoře mezi profilem křídla a profilem rámu, zvláště u dřevěných oken. Výskyt kondenzátu bývá pozorován zvláště v horní funkční spáře a v její vnější rovině před středovým těsněním, je-li použito. Tento kondenzát vzniká průnikem vnitřního vzduchu mikronetěsnostmi profilem křídla, případně drobnými netěsnostmi vnitřního těsnění na křídle.

Průnik vodní páry profilem křídla do funkční spáry se děje neutěsněnou spárou mezi rámem křídla a zasklívací lištou, případně i masou dřeva samotného rámu do zasklívací spáry kolem izolačního skla a větracími otvory do horní funkční spáry. 

Průnik vnitřního vzduchu a vodní páry do okenního systému je způsoben vyšším tlakem vnitřního teplého vzduchu, než je v exteriéru. To může být způsobeno nevhodným nebo žádným systémem aktivního větrání. Větrání by mělo vždy být řešeno podtlakovým způsobem, aby se vnitřní vzduch netlačil netěsnostmi směrem ven, kde může docházet ke kondenzaci na studených površích. Aktivní podtlakové větrání nasává vzduch kontrolovaným vstupem a drobné netěsnosti nejsou zatíženy vnitřním vzduchem a případným vznikem kondenzátu.

U vícepodlažních domů může docházet k rozdílnému zatížení jednotlivých bytových jednotek vlivem rozložení tlakových poměrů na výplň otvoru, kdy v bytech v nejvyšších patrech je vyšší tlak vodní páry oproti nižším patrům (komínový efekt), a proto se výše uvedený jev kondenzace ve funkční spáře objevuje častěji, a to především u novostaveb (viz zabudovaná vlhkost).

Zkušenosti s kondenzátem ve funkční spáře z pohledu soudního znalce
Kondenzát ve funkční spáře a řešení reklamací je doména převážně dřevěných oken na profilu EURO IV s izolačním trojsklem. Je zřejmé, že použití stejné konstrukce profilu oken pro izolační dvojsklo nebude možné paušálně bez konstrukčních úprav využívat pro izolační trojskla, která mají zcela odlišné rozložení teplot. Zejména mají odvětrání a odvodnění zasklívací drážky v zóně, kde může docházet k zamrzání (teploty pod nulou při návrhových podmínkách ČR).

První projev je obvykle pozorován jako kondenzát ve funkční spáře, jak je popsáno výše v tomto článku. V případě, že je chyba ve výrobku a nikoliv v režimu užívání, dochází dále k přijímání zkondenzované vody do profilu křídla a v místech odvětrávacích drážek zasklívací spáry také do profilů rámů. To lze pozorovat u světlých povrchových úprav tmavnutím hmoty dřeva, dále bobtnáním hmoty dřeva a problémem s otevíráním křídla (nemožnost otevřít křídlo, popř. nutnost překonat větší odpor). Následuje tvorba puchýřů na vnějších površích, pokud je okno orientováno na osluněnou stranu. Vlivem osvitu slunce dochází k přeměně vody v profilu dřeva na vodní páru, která tlačí na povrchovou úpravu. Toto je poslední fáze degradace výrobku, následují dřevokazné procesy ovlivněné délkou působení. V letním období voda z profilu vyschne a celá situace se opakuje až s příchodem další otopné sezóny. 

Uvedené projevy vzniku kondenzátu je nutné podrobně analyzovat a určit, zda se jedná o vliv užívání vnitřního prostoru nebo o nedostatek konstrukce výrobku. Samotná existence kondenzátu bez znalostí souvislostí a konstrukčních detailů výroby není vypovídající ani o kvalitě výrobku, ani režimu užívání, což často způsobuje komplikaci při řešení sporných situací.

Vliv globálního oteplování na vlhkostní režim přirozeného větrání
Poslední roky jsou atakovány teplotní rekordy, které mají vliv také na efektivitu přirozeného větrání a vyvstává otázka, zda je přirozené větrání proveditelné za běžných podmínek. Zimní období za poslední roky lze označit spíše za podzimní, kdy jsou mlhy a rozptýlená oblačnost, to znamená, že vzduch je často plně nasycen vodní párou. Přirozené větrání je založené na principu výměny vnitřního teplého a vlhkého vzduchu za venkovní studený a suchý. V případě, že jsou teploty okolo +5 °C a vzduch je téměř nasycen vlhkostí, obsahuje 5,4 g vodní páry na 1 kg vzduchu. Oproti tomu vzduch při -13 °C obsahuje 1,0 g vodní páry na 1 kg vzduchu. Návrhová hodnota vnitřního vzduchu při teplotě 20,6 °C a 50% relativní vlhkosti obsahuje 7,6 g vodní páry na 1 kg vzduchu. 

Při výměně 50% hmotnosti vzduchu v místnosti dojde k poklesu vlhkosti podle teploty venkovního vzduchu následovně:

• Při Te = +5°C z hodnoty 7,6g na 6,5g, což odpovídá poklesu o 7% relativní vlhkosti.
• Při Te =  -5°C z hodnoty 7,6g na 4,85g, což odpovídá poklesu o 18% relativní vlhkosti.
• Při Te = -13°C z hodnoty 7,6g na 4,3g, což odpovídá poklesu o 22% relativní vlhkosti.

Z pohledu znalce se velmi často setkávám s měřením relativní vlhkosti vzduchu a mylným určováním závěrů o režimu užívání bez kompletní znalosti souvislostí, zejména jaké byly fyzikální podmínky, tedy parametry vnějšího vzduchu, často bohužel také i bez určení teploty vnitřního vzduchu.

S ohledem na fyzikální zákonitosti a změnou klimatu nastává též otázka, zda je do budoucna vůbec možné předpokládat bezpečné zajištění dostatečného větrání režimem přirozeného větrání bez použití technického zařízení. 

Změny provozního režimu pobytových místností
Pamětníci doby výstavby panelových domů si určitě vybaví, kdy na téměř každém radiátoru byla zavěšena nádoba s vodou na odpar pro zvlhčování vnitřního vzduchu. Většina bytových domů od 60.let měla pasivní nebo později aktivní centrální odtah vnitřního vzduchu. Přívod vzduchu se děl netěsnými spárami kolem oken a okny samotnými. Proto v zimě byly byty větrány suchým chladným vzduchem v podstatě nepřetržitě a problém s kondenzací vlhkosti na vnitřních površích se významně neprojevoval.

V starších rodinných domech byla obvyklá lokální kamna v každé pobytové místnosti a už samotný komín působil jako permanentní odtah, při topení si oheň bral vzduch z místnosti a zajišťoval intenzivní výměnu vzduchu, takže i místnosti s nedokonalou hydroizolací byly trvale vysoušeny.

Spolu se změnou technologie vytápění (odstranění lokálních topenišť) a především utěsněním obálky budovy včetně výplní otvorů je bezpodmínečně nutné zajistit větrání a dostatečnou výměnu vzduchu, a tedy snížit vnitřní vlhkost produkovanou běžnými činnostmi užívání bytových domů či bytových jednotek novými cestami. 

Autoři článku:
Ing. Roman Šnajdr, předseda technické komise ČKLOP
Ing. Petr Kapička, soudní znalec