Návrh denního osvětlení výrobních prostor většinou obsahuje řadu složitých výpočtů, kterými se v projektové dokumentaci prokazuje, že pracovní plocha bude správně osvětlena. Přesto stačí málo a vinou nesprávných předpokladů může celý složitý postup přijít vniveč během velice krátké doby několika měsíců. Několik takových případů je uvedeno v následujícím textu.
Barevné změny polykarbonátových desek
Polykarbonátové světlíky se velmi často používají k prosvětlení výrobních hal se strojírenskou výrobou. Při zpracování železa se ovšem používají i postupy, při nichž vzniká dým. Nejčastěji jde o řezání plamenem nebo svařování.
V prvním příkladu posuzované haly šlo o to, že polykarbonátové světlíky během zhruba jednoho roku po uvedení haly do provozu výrazně změnily barvu, což se stalo předmětem reklamace. Při prohlídce haly a konstrukce světlíků bylo zjištěno, že nejen okolí svářečských pracovišť, ale i chodby a další prostory kolem, dokonce i strojovna vzduchotechniky, mají stěny a stropy v různé míře zahnědlé následkem usazenin z dýmu. Hnědé usazeniny byly intenzivnější v místech, kde rychleji proudil vzduch, ať šlo o netěsnosti v montovaném obvodovém plášti, stěny nebo strop nad osvětlovacími tělesy nebo netěsnosti v oknech a dveřích. Dým se dostal dokonce i do vnitřního prostoru komůrek polykarbonátových desek.
Při pátrání po příčinách bylo zjištěno, že autor návrhu provozu v hale umístil výústky klimatizace, přivádějící čerstvý vzduch při podlaze těsně vedle jednotlivých svářečských pracovišť a mřížky pro odsávání pak u stropu haly do potrubí, jehož jednotlivé větve byly vzdálené cca 20 metrů od sebe.
Výrobní hala se nacházela na otevřeném návrší v poloze přímo vystavené účinkům větru, navíc byla opatřena vjezdovými vraty v protilehlých stěnách. Dým ze svářečských pracovišť se tak mohl volně rozptýlit po prostoru haly a vlivem sání větru pronikat mimo její prostor.
Konstrukce světlíků je obvykle provedena tak, aby bylo zabráněno pronikání teplého vzduchu z vnitřního do vnějšího prostředí. Možnost vnikání vzduchu z interiéru stavby do komůrek polykarbonátových desek se neposuzuje. Řezané strany desek s otevřenými komůrkami se sice přelepují samolepicí hliníkovou páskou, ta se ale při montáži často poškodí, případně se vlivem vlhkosti a slunečního tepla v létě, případně mrazu v zimě odlepí.
Znečištěný vzduch z vnitřního prostředí se pak může dostat do komůrek, kde se částice dýmu usadí. Změna barvy a tím i propustnosti světla je závislá na konkrétních netěsnostech konstrukce a může se výrazně lišit komůrku od komůrky.
Vyčištění takových nečistot uvnitř komůrek je pak prakticky neproveditelné. Bohužel i v případě, že se desky vymění, může znečištění v krátké době několika měsíců dosáhnout původního stupně.
Jediným účinným řešením jak zabránit podobným nežádoucím jevům, je navrhnout dostatečně účinné odsávání dýmu z řezání plamenem nebo svařování co nejblíže místu jeho vzniku a nepřipustit jeho rozptýlení po objemu haly.
Jen u hodně starých polykarbonátových desek z původní československé produkce se lze setkat i s tím, že došlo přímo k barevné změně (až úplnému zčernání) vlastního polykarbonátu v důsledku jeho nedostatečné odolnosti vůči kombinovaného působení UV záření a tepla.
Praskání polykarbonátových desek
V jiném případě haly s „kombinovanou“ výrobou odlévání plastů a jejich strojního opracování jsme se setkali s praskáním polykarbonátu. To se projevovalo sítí vlasových trhlin, pavučinovitě se šířících od okrajů jednotlivých desek do jejich plochy. V největší míře se trhliny projevovaly na spodní straně desek, ale vyskytovaly se i na horní straně, kde by vnitřní prostředí nemělo mít žádný vliv. Pravděpodobně však došlo k průniku vnitřního vzduchu, nesoucího agresivní látky do vnitřního prostředí komůrek ze stejného důvodu jako v předešlém případě.
Vzhledem ke sporu mezi uživatelem haly a dodavatelem stavby bylo nutné vyloučit i jiné možné příčiny vzniku trhlin. Zkouškou na vzorcích odebraných z neporušených částí desky bylo prokázáno, že mechanické vlastnosti použitého polykarbonátu odpovídají obvyklým hodnotám jeho pevnosti a tažnosti. Podle provedeného statického posouzení pak napětí v polykarbonátu, které v něm vzniká v důsledku zakružení na obloukových světlících, se při dodržení předepsaného poloměru pohybuje na cca 1/3 skutečné pevnosti materiálu.
Jako příčina vzniku sítě vlasových trhlin tak byla potvrzena přítomnost tzv. tenzoaktivních látek, které za přítomnosti vlhkosti způsobují rychlé stárnutí a praskání polykarbonátu, ověřená již dřívějšími zkouškami. Technickým řešením případu byla výměna komůrkových polykarbonátových desek za komůrkové desky na jiné materiálové bázi.
Příčinou vzniku tenzoaktivních trhlin v polykarbonátových deskách byly v posuzovaném případě výpary z odlévání polyamidů. Jejich účinek byl prokázán zkouškami.
Vzhledem a průběhem shodné poruchy se ale projevily i nad linkou pro předúpravu ocelových součástek pro lakování, kde se používají teplé lázně kyseliny chlorovodíkové, hydroxidu sodného a různých odmašťovacích přípravků. V tomto případě se konkrétní látku způsobující vznik trhlin dosud určit nepodařilo.
Biologické napadení
V dalším případě byly uživatelem výrobní haly připomínkovány drobné černé skvrnky, které se začaly šířit na vnějším povrchu světlíků. Při bližší prohlídce jejich horního povrchu se ukázalo, že četné černé flíčky jsou situované zpravidla v místech drobných propadlin povrchu PC desek v místě žebírek. Z nich obvykle vycházel černý paprsek ve směru toku vody. Flíčky byly přisedlé, nešlo je setřít rukou, jen seškrábat nehtem nebo nožem.
Při prohlídce pod lupou se ukázalo, že skvrny mají barvu temně zelenou až černou a vypadají jako kolonie jednobuněčných řas. Po konzultacích s biology byla tato vada uzavřena jako kolonizace povrchu desek xerofilními sinicemi. Takové sinice jsou schopné přežívat v extrémních podmínkách, v literatuře se uvádějí teplota +73 °C, pH až 13,5, vysoké koncentrace solí (Mrtvé moře) nebo schopnost růst a rozmnožovat se v extrémně suchém prostředí (např. v poušti Negev).
V daném případě byly zřejmě iniciátorem usazení sinic mělké propadliny v povrchu polykarbonátových desek v místě žebírek, kde se – byť ve velmi malé míře – koncentrovala kondenzující vlhkost. Vzhledem k odolnosti sinic pak s podobným napadením prakticky nelze bojovat.
Výskyt sinic se stává častým případem biologického napadení staveb. Nejčastěji se objeví na neosluněné straně staveb, zejména pokud je v blízkosti vzrostlá vegetace (zarostlá zahrada, les apod.). Omezit jej lze přidáním antivegetačních přípravků do omítek a nátěrů, ale jak ukazuje popsaný příklad, sinice se mohou uchytit i na velmi suchých místech. Jejich odstranění je složité, chemické přípravky mohou vyvolat jiné poruchy (viz tenzoaktivní trhliny v polykarbonátu), mechanické postupy pak mohou způsobit neodstranitelné mechanické narušení povrchu.
Závěr
Polykarbonátové světlíky jsou častým řešením pro zajištění řádného denního osvětlení výrobních prostor. Ale v případě, kdy v zakrytém prostoru probíhá výroba produkující emise prachových částic, případně chemicky aktivních látek, je třeba se nad vhodností komůrkových polykarbonátových desek zamyslet a podle potřeby učinit taková opatření, aby nedocházelo k jejich rychlému znehodnocení.
Zejména ve svařovnách a podobných provozech je nutné při obvyklé konstrukci světlíků počítat s jejich rychlým znečištěním. Vyčištění desek, které jsou zašpiněné i uvnitř komůrek, je pak prakticky neproveditelné. Vyplatí se proto věnovat pozornost jednak účinnému odsávání znečištěného vzduchu u místa vzniku emisí, jednak by pomohla i jiná konstrukce světlíků, která by omezila účinky sání větru na pronikání vnitřního vzduchu do komůrek.
V některých případech však ani nejlepší technické prostředky nezabrání přirozenému biologickému vývoji v prostředí, které bychom pokládali pro život za zcela nehostinné.
MIROSLAV PROCHÁZKA
foto archiv autora
Ing. Miroslav Procházka (*1956)
absolvoval Fakultu stavební VUT v Brně, obor pozemní stavby. Je autorizovaným inženýrem pro obor pozemní stavby a specializaci zkoušení a diagnostika staveb. Je ředitelem brněnské pobočky Technického a zkušebního ústavu stavebního Praha, s. p.
