podlahové <strong>konstrukce</strong>text: Zdeněk MatějkaGeometrická přesnost podlahDoc. Ing. Zdeněk Matějka, DrSc. (*1935)Absolvent VUT Brno, postgraduálnístudium VŠE Praha, výzkumný pracovníkve Výzkumném a vývojovémústavu SZ Praha, vědecký pracovníkv Prognostickém ústavu ČSAV Praha.Od roku 1991 má vlastní poradenskoukancelář. Předseda technickénormalizační komise TNK 24Geometrická přesnost staveb.E-mail: matejka.z@seznam.czJednou z významných vlastností, které ovlivňujívýslednou jakost budov a jejich jednotlivýchčástí během užívání, je přesnost geometrickýchparametrů, zjednodušeně označovanájako geometrická přesnost staveb (někdy jetato problematika zúženě popisována jakotolerance ve stavebnictví). Hodnoty přesnostigeometrických parametrů (rozměrů, tvarů,orientace), jejich odchylky a tolerance ovlivňujíspotřebu materiálů a práce během zhotovení,mají vliv na potřebu a rozsah oprava údržby budov a tím i na jejich životnost.Geometrická přesnost a systém jejíhozabezpečeníZákladním předpokladem, ze kterého celý systém zabezpečení geometricképřesnosti vychází, je znalost požadavků na výslednou geometrickoupřesnost (jaká musí být přesnost geometrických parametrů na dokončenémobjektu a proč), která umožní plnění potřebných funkcí během celé požadovanédoby životnosti (z hlediska spolehlivosti, bezpečnosti, trvanlivosti,slučitelnosti – sestavitelnosti – zhotovitelnosti, estetiky atd.). Měly by býtznámy tzv. funkční geometrické parametry a jejich mezní hodnoty. Pokudna stavbě budou u těchto vybraných geometrických parametrů skutečnéodchylky nebo tolerance větší než předepsané, dojde k neplnění výslednéfunkce, bude docházet k poruchám, snížení předpokládané životnosti,nutnosti neplánovaných oprav, výměn částí atd. Čím vyšší (přísnější) jsoupožadavky na funkční parametry, tím se zužují realizační možnosti.Při zajištění zhotovitelnosti musí být zváženy možnosti realizačních procesů,tj. přesnost použitých dílů a dílců, prvků, přesnost postupů vytyčení,rozměření, osazení, uložení atd. na staveništi, musí být tedy zodpovězenaotázka, jakým způsobem bude výsledné přesnosti dosaženo. Určí se tzv.technologické geometrické parametry výrobků, vytyčení, rozměření,osazení včetně mezních odchylek nebo tolerancí. Vzájemné sladěnípožadavků a možností je obsahem metod optimalizačního procesu přinavrhování, včetně výpočtu geometrické přesnosti. Zásadou je, abynávrhy přesnosti geometrických parametrů, od nichž je odvislá výslednáfunkce, stejně jako návrhy přesnosti geometrických parametrů, jež jsouvýsledkem procesů při zhotovení, byly navrženy tak, aby mohly být prokázánypři kontrole měřením s určenou přesností měření. Nemá praktickývýznam navrhovat přesnost takových geometrických parametrů, kterénedokážeme při realizaci měřit, vyhodnotit a porovnat s návrhem. Čímje stavba složitější a kde na výslednou přesnost působí více vlivů, tím sezvyšuje význam kvalitního návrhu geometrické přesnosti. Poznatky zesoučasné praxe bohužel ukazují, že posouzení nebo výpočet geometricképřesnosti je vzácnou výjimkou.Navrhování přesnosti, zajištění v realizačníchprocesech, kontrola a hodnoceníNení úmyslem autora zbytečně zvýrazňovat význam navrhovánía posuzování staveb z hlediska geometrické přesnosti, tedy stanoveníodchylek rozměrů, tvarů a orientace konstrukcí. Je však vhodné položitsi otázku, proč se stále opakují určité problémy, když je k dispozici souhrnpodkladů, které mohou být nástrojem pro předcházení nepřesnostem. Jenutné se zmínit o normativních podkladech, nebo lépe o výkladu norem.V praxi je bohužel často zdůrazňována buď „nezávaznost ČSN“, nebo senaopak berou jako závazné i hodnoty informativních příloh norem, snadi bez předchozího čtení patřičné normy. Pokud se týká norem geometricképřesnosti ve stavebnictví, při přejímání norem ISO byla často zjišťovánajejich metodická podoba. Lze konstatovat, že pokud by některé zesoustavy norem geometrické přesnosti, zejména norma pro navrhování(ČSN 73 0205 Navrhování geometrické přesnosti) byla použita jen jakometodika, celá řada problémů by se nevyskytla. Přitom k systému norembyla vydána i metodická pomůcka [1]. V této souvislosti bývá mnohdydiskutována absence výkladu nebo komentářů k normám.Pro navrhování geometrické přesnosti je k dispozici citovaná norma ČSN73 0205 Geometrická přesnost ve výstavbě – Navrhování geometricképřesnosti (březen 1995). Tato norma je pokládána za nejdůležitější normucelého souboru. Obsahuje základní charakteristiky přesnosti, funkčnípožadavky, schéma návrhu, zásady pro navrhování při výchozím odhadui podrobném návrhu přesnosti, zásady výpočtu přesnosti. Zvýrazňujevýznam kritických parametrů. Obsahuje ustanovení o předpisováníkontroly přesnosti a dokumentaci požadavků na přesnost. Informativnípříloha pak uvádí doporučené hodnoty funkčních charakteristik přesnosti(mezní odchylky) a druhá informativní příloha obsahuje metodické principyvýpočtu přesnosti.Konstrukční řešení (dispozice, tvar a materiál dílců, styků a spojů,postup a technologie provádění) je podle normy třeba navrhnout tak,aby se pokud možno omezil nepříznivý vliv nepřesností a odchylek přivýrobě, vytyčování a realizaci, popř. aby se snížil nepříznivý vliv objemovýchzměn. Z tohoto hlediska je účelné při návrhu usilovat o:■ co nejmenší počet kritických parametrů;■ určení intervalů funkčních tolerancí vyhovujícím funkčním požadavkům;■ zvážení možnosti navazujících konstrukcí (technologická zařízení ad.);■ navržení nezbytně nutného počtu kontrol;■ možnosti vzájemného vyrovnávání spár, styků (rektifikace)a návazností.Pro navrhování geometrické přesnosti se podle ČSN 73 0205 rozlišují třimožné postupy:■ Geometrická přesnost se nenavrhuje; zde jde o <strong>konstrukce</strong>, u nichž senevyskytují žádné kritické geometrické parametry, nebo <strong>konstrukce</strong>, jejichžpřesnost je prověřena na předchozích analogických stavbách.46 stavebnictví 02/09
■ Je zpracován výchozí odhad přesnosti, jehož cílem je prověřit technologickémožnosti dosažení požadované přesnosti omezeného počtukritických geometrických parametrů, v projektové dokumentaci je navrženpřiměřený rozsah kontrol.■ Je řešen podrobný návrh přesnosti, pří kterém se požadovaná přesnostověřuje u všech kritických parametrů, předepisuje se způsob kontroly (plánkontrol) včetně metod hodnocení výsledků a metrologického zabezpečeníprovádění kontrol.Při návrhu je nutné zvážit nejen s jakou přesností (jednotlivých rozměrů,případně tvarů) vstoupí do procesu na staveništi dílce a výrobky zhotovenépředem, jaká bude přesnost vlastních procesů na staveništi, ale i jakábude přesnost přístrojů a pomůcek, které budou použity při vytyčování,rozměřování a osazování.Nejčastější konzultované vady na stavbáchNejvětší množství dotazů a expertiz k problematice geometrické přesnostise týká zejména monolitických betonových konstrukcí, detailů osazovánívýplní, vestavěných konstrukcí, rovinnosti podlah, schodišť atd. Vyplýváz nich absence povědomí o významu geometrické přesnosti, mnohdyi neznalost dostupných podkladů pro řešení této problematiky, častoi zcela laxní přístup k technické normalizaci nejen daného oboru.Dochází pak, zejména při přejímce prací a konstrukcí, ke zcela zbytečnýmsporům mezi smluvními partnery, případně k dodatečným,zpravidla účelovým výkladům normativních ustanovení. Bohuželnízké povědomí o oboru geometrické přesnosti je dáno i tím, že setato problematika až na výjimky prakticky nepřednáší ani na střednícha vysokých školách. Je podceňována skutečnost, že nemá praktickývýznam navrhovat přesnost takových geometrických parametrů, kterénedokážeme při realizaci měřit, vyhodnotit a porovnat s návrhem.V současné době užívání automatizace výpočtů, aplikace interaktivníhoprojektování a dalších metod se předpokládá, že optimalizačníproces projektování je zvládán a zvýšená pozornost pak může býtvěnována kontrole. Je ovšem nutné tento předpoklad v projektovéi realizační praxi skutečně naplnit. Naprosto ojediněle je přijat v praxifakt, že geometrický parametr, ať funkční, nebo technologický,je náhodnou veličinou, která může být popsána charakteristikamipřesnosti. V celém systému zabezpečení geometrické přesnosti odprojektu s výpočtem až po kontrolu a hodnocení může být využívánaparát počtu pravděpodobnosti a matematické statistiky. Skutečné(dosažené, naměřené) hodnoty by pak mohly být zpracoványstatistickou analýzou a mohly být použity pro statistickou přejímkua u opakovaných procesů pro statistickou regulaci.S rostoucími požadavky na finální jakost staveb je častým předmětemsporů posuzování rovinnosti povrchů, zejména podlah. Problémy nastávajíjiž v různém výkladu terminologie. V ČSN ISO 1803 (73 0201) Pozemnístavby – Tolerance – Vyjadřování přesnosti rozměrů – Zásady a názvoslovíjsou definovány:■ odchylka přímosti – algebraické rozdíly mezi skutečnou polohou skupinyvybraných bodů na čáře a přímkou proloženou dvěma body natéto čáře;■ odchylka povrchu – algebraické rozdíly mezi skutečnou polohou skupinyurčených bodů na skutečném povrchu a body na předepsanémpovrchu;■ odchylka rovinnosti – algebraické rozdíly mezi skutečnou polohouvybraných bodů na povrchu rovinné plochy a odpovídajícími body nareferenční rovině.Norma ČSN 73 0202 Geometrická přesnost ve výstavbě – Základníustanovení používá pro vyjádření odchylky přímosti, rovinnosti (případněkruhovitosti) termíny:■ odchylka od obalového geometrického útvaru – jako největší skutečnákolmá vzdálenost mezi obalovým geometrickým útvarem a skutečnýmprofilem nebo plochou ve vztažné délce nebo ve vztažné ploše, stanovenékolmo k obalovému geometrickému útvaru;■ odchylka od referenčního geometrického útvaru – jako skutečná kolmávzdálenost mezi referenčním geometrickým útvarem a skutečnýmprofilem nebo skutečnou plochou v určeném místě ve vztažné délcenebo vztažné ploše stanovená kolmo k referenčnímu geometrickémuútvaru. Referenčním útvarem je stanovený geometrický útvar (přímka,rovina, případně kružnice a další), který prochází smluveným bodemnebo body skutečných profilů či ploch určeným směrem, nebo přiléháke skutečnému profilu (skutečnému povrchu plochy), nebo vyrovnáváskutečný profil (skutečnou plochu), po případě je definován obecněz hlediska metodiky měření nebo výpočtu.Z hlediska měření rovinnosti jsou rozlišovány metody pro celkovou a místnírovinnost podle ČSN 73 0212-3 Geometrická přesnost ve výstavbě. Kontrolapřesnosti. Část 3: Pozemní stavební objekty.Doporučené normativní hodnoty celkové i místní rovinnosti uvádí jižcitovaná ČSN 73 0205 v informativní příloze. V normě jsou rozlišenyodchylky celkové rovinnosti pro podlahy budov pro pobyt osob nejenv bytových prostorách, ale i v pracovnách, jednacích místnostechbudov občanského vybavení, společenských prostorách a propodlahy k nim vedoucí, jako chodby, vstupní haly a další. Mezní odchylkyrovinnosti podlah s dokončeným povrchem jsou pak udánypro intervaly rozměrů (větší rozměr měřené plochy) v metrech [2].Pro doplnění lze uvést, že v ČSN 73 0210-2 Geometrická přesnostve výstavbě – Podmínky provádění, Část 2: Přesnost monolitickýchbetonových konstrukcí jsou uvedeny informativní hodnoty celkovéi místní rovinnosti nedokončených povrchů stěn a stropů, pro vyššínároky je zde odvolávka na stanovení podle funkčních nároků.Pro betonové <strong>konstrukce</strong> je odchylka rovinnosti (pro povrch beza ve styku s bedněním) a přímosti uváděna i v evropské norměČSN EN 13670-1 (73 2400) Provádění betonových konstrukcí, Část 1:Společná ustanovení.Je třeba znovu připomenout zásadu, že navrhovány (předepisovány) byměly být takové parametry a odchylky, které mohou být prokázány při kontroleměřením s určenou přesností měření. Zejména jde o význam měřenínavržených malých odchylek geometrických parametrů. Charakteristikoupřesnosti kontroly geometrických parametrů je mezní odchylka kontrolypodle ČSN 73 0212-1 Geometrická přesnost ve výstavbě – Kontrolapřesnosti, Část 1: Základní ustanovení. Hodnota pro kontrolu přesnostise odvozuje buď od předepsané tolerance, nebo (není-li předepsána),na základě směrodatné odchylky kontrolního měření. Norma stanovujepřesnost těchto kontrol, přičemž charakteristikou přesnosti kontroly geometrickýchparametrů je mezní odchylka kontroly δx met, která se stanovujedvěma způsoby:■ v případě, že je předepsána tolerance Δx kontrolovaného parametru,pak pro hodnotu mezní odchylky kontroly platí δx met= 0,2 ∆x;■ v případě, že není předepsána tolerance, se hodnota mezní odchylkystanovuje na základě směrodatné odchylky kontrolního měření σ xmetδx met= tσ x,met,kde t = 2 se použije u jednoduchých a snadno kontrolovatelných geometrickýchparametrů, kde lze zanedbat systematické odchylky, t = 2,5 sepoužije u parametrů obtížněji kontrolovatelných, t = 3 se použije při měřeníza nepříznivých podmínek a při obtížném vyloučení systematickýchodchylek. Je-li například předepsána tolerance ∆x = 2,0 mm, pak mezníodchylka kontroly bude δx met= 0,2x2,0 = 0,4 mm.Poznámka: u vytyčení vodorovné roviny směrodatná odchylka σ xmetzávisína typu nivelačního přístroje a může být 1 až 3 mm. Zvlášť je nutné dbátna přesnost přístrojů a pomůcek na staveništi.stavebnictví 02/0947