Pozemní stavitelství IV.

CÍLE KAPITOLY

Cílem kapitoly je:

Osvojit si základní znalosti o jednotlivých vrstvách střešních plášťů plochých střech a naučit se je ve střešních pláštích navrhovat.

RYCHLÝ NÁHLED DO PROBLEMATIKY KAPITOLY

Co je v kapitole důležité.

Základní informace o jednotlivých vrstvách plochých střech.

ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU

Na prostudování kapitoly bude třeba asi 12 hodin.

KLÍČOVÁ SLOVA KAPITOLY

Vrstvy střešního pláště, základní vrstvy, doplňkové vrstvy, nosná vrstva, hydroizolační vrstva (krytina), povlakové krytiny, skládané krytiny, asfaltové pásy, hydroizolační fólie, stěrky, doplňkové vrstvy, pojistná hydroizolační vrstva, pomocná hydroizolační vrstva, sklonová (spádová) vrstva, tepelněizolační vrstva, parotěsná vrstva, expanzní vrstva, ochranná vrstva, dilatační vrstva, separační vrstva, stabilizační vrstva, spojovací vrstva, drenážní vrstva, filtrační vrstva, vzduchová vrstva, pohledová vrstva, podhledová vrstva, provozní vrstva

Střešní plášť každé ploché střechy se vždy skládá z několika vrstev. Každá vrstva má svou funkci a zároveň funkční vztah k ostatním vrstvám střešního pláště. Důležitý je vždy příslušný materiál se svými vlastnostmi, ze kterého je vrstva vytvořena. Vlastnosti materiálů jednotlivých vrstev spolu souvisejí a ovlivňují funkci ostatních vrstev střešního pláště. Jedna vrstva může plnit současně i více funkcí. Pokud určitý materiál, který je použitý pro určitou vrstvu, může zároveň plnit více funkcí, je třeba toho ve skladbě střešního pláště využít.

Počet a druh jednotlivých vrstev závisí vždy na konkrétních podmínkách, pro které má být střecha navržena (parametry vnitřního prostředí - teplota vnitřního vzduchu θ _i [° C], relativní vlhkost vnitřního vzduchu φ _i [%] parametry venkovního prostředí - teplota venkovního vzduchu θ _e [° C], relativní vlhkost venkovního vzduchu φ _e [%] požadavky na provoz na střeše, atd.). Vrstvy střešního pláště rozdělujeme na:

1. Základní vrstvy.

2. Doplňkové vrstvy.

3. 1. Základní vrstvy

K základním vrstvám střešního pláště patří:

1. Nosná vrstva.

2. Hydroizolační vrstva (krytina).

Obr. 3. 1: Dvě základní vrstvy ve střešním plášti

Nosná vrstva - přenáší veškerá zatížení, která na střechu působí (od vlastní hmotnosti, od hmotnosti všech vrstev střešního pláště, provozní zatížení, klimatická zatížení) do nosné konstrukce střechy. Jedná se například o železobetonové desky nebo panely, ocelové profilované plechy, dřevěná prkna, atd.

Hydroizolační vrstva (krytina) - chrání prostory umístěné pod střechou a současně i všechny vrstvy střešního pláště (nebo alespoň většinu z nich v závislosti na jeho skladbě) před srážkovou vodou a povětrnostními vlivy. Hydroizolační vrstvy rozlišujeme:

a) Povlakové krytiny - jsou nepropustné pro vodu v kapalném i tuhém skupenství. Vodonepropustnost je zajištěna jak v důsledku hydroizolačních vlastností příslušných materiálů, tak také v důsledku jejich spojitosti a celistvosti.

Pro návrh a realizaci povlakové hydroizolační vrstvy (krytiny) předepisuje ČSN 73 1901 [1] několik důležitých zásad, z nichž například:

1. Materiály povlakové hydroizolační vrstvy (krytiny), musí být navrženy tak, aby byla zajištěna její vodotěsnost - v souladu s ČSN P 73 0600 [5] a ČSN P 73 0606 [6].

2. Povlakovou hydroizolační vrstvu (krytinu) se doporučuje navrhovat ve sklonu nejméně 1° (1,75%) směrem k odvodňovacím prvkům, a to včetně úžlabí.

3. Povlaková hydroizolační vrstva (krytina) se spojuje s podkladem jen do té míry, aby nedošlo k jejímu poškození vlivem pohybu podkladu.

4. Povlaková hydroizolační vrstva (krytina) musí být zajištěna proti stržení větrem - lepením, kotvením nebo stabilizační vrstvou. Hodnoty tlaku a sání větru se stanoví podle ČSN 73 0035 [7].

5. Způsob upevnění k podkladu závisí na druhu podkladu, materiálu hydroizolační vrstvy, zvolené technologii a dalších okolnostech.

6. Povlaková krytina musí být na šikmých plochách zajištěna proti skluzu - například kotvením nebo lokálním přilepením.

7. Povlakovou hydroizolační vrstvu (krytinu) se doporučuje od tuhých ochranných vrstev oddělit způsobem, který brání vnášení tahových sil do povlaku.

8. Trvanlivost hydroizolačních povlaků se doporučuje prodloužit vrstvami s ochrannou funkcí.

9. Hydroizolační povlaky, u nichž se mohou projevit rozměrové změny vlivem smršťování, musí být k podkladu kotveny nebo jinak zabezpečeny způsobem, který smršťování zabrání nebo vyloučí jeho nepříznivé důsledky.

10. Hydroizolační vrstvy střešních zahrad musí být odolné vůči prorůstání kořínků rostlin. Pokud tomu tak není, musí být účinně chráněny.

b) Skládané krytiny - nejsou vodonepropustné proti vodě působící hydrostatickým tlakem. Vodu pouze odvádějí. Patří zde plošné prvky (rovinné i tvarované), které jsou vzájemně hydroizolačně propojeny přesahem, nebo jsou spojeny na drážky či lišty. Jejich správná funkce je dána minimálními sklony, které jsou předepsány v ČSN 73 1901 [1] - viz tab. 3. Rovněž jednotliví výrobci garantují spolehlivé odvedení vody při minimálních sklonech střešních krytin, které bývají zpravidla menší než požaduje ČSN 73 1901 [1].

Mezi skládané krytiny patří například:

• krytina z pálených tašek - obyčejných i drážkových (tažených i ražených), z vlnovek (esovek), prejzů,
• krytina z betonových tašek - obyčejných i profilovaných drážkových,
• krytina z přírodní břidlice,
• krytina z vláknocementových rovinných prvků,
• krytina z vláknocementových vlnitých desek,
• krytina z plechových rovinných desek,
• krytina plechová hladká,
• krytina z asfaltových šindelů,
• krytina z došků (slámy, rákosu).

Pro návrh a realizaci skládané hydroizolační vrstvy (krytiny) předepisuje ČSN 73 1901 [1] rovněž několik důležitých zásad, mezi které patří například:

1. Střechy se skládanými krytinami se doporučuje navrhovat jako větrané. Větrání potlačuje nebo vylučuje kondenzaci vodní páry ve střeše a odvádí vlhkost ze střechy do vnějšího prostředí. A to jak vlhkost proniklou do střechy z interiéru, tak také z exteriéru (např. vlhkost, která do střešního pláště vnikla prosáknutím přes plochu skládané krytiny).

2. Pokud může dojít k zaplavení části krytiny vodou (např. v úžlabích za přívalových deštťů nebo při tání sněhové pokrývky u okrajů střech v důsledku hromadění sněhu a ledu), použití skládané krytiny bez zvláštních opatření se nedoporučuje.

3. Doporučené nejmenší sklony střešních ploch pro skládané krytiny jsou uvedeny v ČSN 73 1901 [1] - viz tab. 2. 3.

4. Pro skládané krytiny, zejména z pálených a betonových tašek a dalších krytinových prvků malého formátu, se doporučuje navrhovat pojistnou hydroizolační vrstvu.

5. Proniky upevňovacích prostředků prvky skládaných krytin nesmějí propouštět srážkovou vodu.

6. Převislé části střechy musí být navrženy tak, aby krytina nebyla poškozována větrem a nedocházelo k zatékání srážkové vody ani k tvorbě ledových valů.

7. Dřevěné podklady pod krytiny, tj. laťování a bednění, musí být provedeny z latí a prken podle ČSN 73 3150 [8] průřezy latí závisejí na vzdálenosti krokví nebo vazníků a na zatížení podle ČSN 73 0035 [7].

8. Rozměry a vlastnosti krytinových materiálů, technické podmínky jejich návrhu i realizace stanoví technické podklady výrobce, pokud nejsou uvedeny ve zmíněné ČSN 73 1901 [1].

3. 1. 1 Materiály povlakových hydroizolačních vrstev

Povlakové hydroizolační vrstvy můžeme z materiálového hlediska rozdělit na:

1. Asfaltové pásy.

2. Hydroizolační fólie.

3. Stěrky (tzv. tekuté fólie).

V tab. 3. 1 je znázorněno přehledné schéma rozdělení povlakových hydroizolačních materiálů.

Tab. 3. 1: Schéma rozdělení povlakových izolací [12]

3. 1. 2. Asfaltové pásy

Asfalty patří mezi nejstarší stavební materiály. Asfalt byl ve stavebnictví používán již asi 3000 let před Kristem v kultuře staroegypstské a staroindické, jak dokazují nálezy objektů v povodí Nilu a Indu. Rovněž Židé v tehdejší době těžili asfalt z Mrtvého moře, který byl znám pod názvem „Bitumen Judaicum“. Slovo asfalt pochází z řečtiny, kde znamenal přídavné jméno k označení pojmů stálý, pevný, jistý. Můžeme se setkat rovněž s označením „bitumen“, které jak je patrno z výše uvedeného, pochází z hebrejštiny.

Asfalt je tuhý, tmavě šedý až černý, plastický až tvrdý, netěkavý uhlovodík. Z chemického hlediska je to látka komplikovaného složení s vysokou průměrnou molekulovou hmotností. Obsahuje přibližně 84 % uhlíku, 10 % vodíku a 6 % kyslíku. Není rozpustný ve vodě, ale pouze v organických rozpouštědlech.

Obecně dělíme asfalty na:

1. Přírodní - vznikly přeměnou ropy za určité teploty a tlaku a vyvěrají na zemský povrch nebo těsně pod něj. Asfaltová jezírka jsou v současné době chráněnými přírodními útvary. Přírodní asfalty se těží v několika zemích světa (Trinidad, Selenica, Irák, Bermudy). Na výrobu živičných pásů ani jiných stavebních materiálů se nepoužívají.

2. Ropné - vznikají jako zbytek při destilaci (krakování) ropy úpravou z tzv. destilačního zbytku. Jejich vlastnosti bývají rozdílné podle druhu ropy, z níž jsou vyrobeny. Ropných asfaltů se využívá k výrobě stavebních hmot jako jsou například asfaltové laky, suspenze, emulze, tmely, izolační pásy.

Pokud jde o asfaltové pásy, v současné době jich existuje velké množství druhůOd sebe se liší druhem použitého asfaltu, typem nosné vložky, tloušťkou a úpravou povrchu. Na základě uvedeného se také liší jejich vlastnosti. Některé druhy asfaltových pásů mohou být svými vlastnostmi podobné, jiné jsou zcela odlišné.

Každý asfaltový pás má následující složení:

• horní krycí asfaltová vrstva
• nosná vložka,
• spodní krycí asfaltová vrstva.

K tomu ještě náleží různé povrchové úpravy horního a spodního líce asfaltového pásu.

Podle tloušťky dělíme asfaltové pásy na:

1. Pásy typu A (bez krycí asfaltové vrstvy).

2. Pásy typu R (s tloušťkou krycích vrstev do 1 mm).

3. Pásy typu S (s tloušťkou krycích vrstev nad 1 mm).

Asfaltové pásy typu A mají nosnou vložku (z papírovélepenky, z hadrové lepenky nebo ze skleněné rohože) impregnovanou asfaltem. Nemají žádnou krycí vrstvu. Jejich celková tloušťka je do 1 mm. Pro hydroizolační vrstvu plochých střech (hlavní ani pojistnou) jsou nepoužitelné. Je možné použít je jako separační vrstvu nebo pomocnou hydroizolační vrstvu, tzn. pouze pro krátkodobou ochranu některých vrstev střechy před technologickou vodou z mokrého procesu. Takto provedenou pomocnou hydroizolační vrstvu však v další fázi nelze použít jako hlavní ani pojistnou hydroizolační vrstvu. Nelze je pokládat natavováním plamenem propanbutanového hořáku. Pokud se používají jako povlakové hydroizolace proti zemní vlhkosti (zpravidla pouze u provizorních objektů, apod.) pak se vlepují do asfaltových hmot zpracovatelných za horka v souladu s ČSN P 73 0606 [6].

Asfaltové pásy typu R mají tloušťku krycích asfaltových vrstev do 1 mm. Jejich celková tloušťka je do 2,5 mm. Pro hydroizolační vrstvu plochých střech (hlavní ani pojistnou) jsou rovněž nepoužitelné. Lze je použít jako vrstvu separační - pokud mají nenasákavou vložku, nebo jako podložku pod klempířské konstrukce. U plochých střech se používají pro vytvoření expanzní vrstvy - tzv. děrované pásy (např. PERBITAGIT, PER V13). V šikmých střechách je možno tyto typy asfaltových pásů použít jako provizorní a posléze, pokud mají nenasákavou vložku, jako pojistné hydroizolace pod skládané krytiny a asfaltové šindele. Rovněž je nelze pokládat natavováním plamenem propanbutanového hořáku. Pokud se používají jako povlakové hydroizolace proti zemní vlhkosti (zpravidla pouze u provizorních objektů, apod.), pak se, stejně jako pásy typu A, vlepují do asfaltových hmot zpracovatelných za horka v souladu s ČSN P 73 0606 - viz [6].

Asfaltové pásy typu S mají tloušťku krycích asfaltových vrstev nad 1 mm. Jejich celková tloušťka se pohybuje od 3,0 mm do 5,0 mm, případně i nad 5,0 mm - pokud se jedná o speciální asfaltové pásy určené pro hlavní hydroizolační vrstvu jednovrstvého systému. Pokud mají nenasákavou vložku jsou vhodné pro hydroizolační vrstvu plochých střech. Vyrábějí se jako pásy natavitelné, což znamená, že se vzájemně mezi sebou spojují natavením plamenem nebo horkým vzduchem.

Podle způsobu výroby dělíme asfaltové pásy na:

1. Pásy z oxidovaného asfaltu - z této suroviny se dříve vyráběly (na území ČR od roku 1962) a dodnes vyrábějí natavitelné asfaltové pásy. Tyto pásy jsou charakterizovány nízkým bodem měknutí (80 °C). Nejsou odolné vůči UV záření (vyžadují povrchovou úpravu), na svislých plochách mohou stékat. Jsou levnější než modifikované pásy, avšak mají poměrně nízkou životnost.

2. Pásy z modifikovaného asfaltu - asfaltové pásy vyrobené z oxidovaného asfaltu mají i při splnění kvality výrobního procesu méně kvalitní technické parametry a poměrně malou životnost. Přidáním přísady (modifikátoru) do asfaltu, tzv. modifikací, dojde k výraznému zlepšení jejich technických vlastností. V současné době se používají dvě základní modifikace asfaltu:

a) Modifikace APP (pásy plastomerové).

b) Modifikace SBS (pásy elastomerové).

Modifikace APP, kdy se do asfaltu přidává ataktický polypropylen byla vyvinuta v roce 1962 v Itálii.

Některé obecné vlastnosti výrobků z asfaltu modifikovaného APP:

• bod měknutí (KK) + 150 ° C,
• stálost za tepla + 130 C,
• ohebnost - 15 C,
• dobře se zpracovávají při vysokých teplotách,
• má plastickou deformaci, tzn. že po protažení nemá téměř žádný vratný efekt,
• mají nižší tangenciální pevnost ve spojích v průběhu stárnutí; z tohoto důvodu se nesmí mechanicky kotvit k podkladu, (viz obr. 3.2.)
• levnější modifikace než u modifikace SBS,
• větší tuhost pásů než u modifikace SBS,
• jsou odolné proti UV záření,
• mají větší životnost než pásy z asfaltů oxidovaných.

Obr. 3. 2: Princip mechanického kotvení asfaltového pásu

Modifikace SBS, kdy se do asfaltu přidává kaučuk styren - butadien - styren byla vyvinuta ve Francii v roce v1968.

Některé obecné vlastnosti výrobků z asfaltu modifikovaného SBS:

• bod měknutí +120 °C,
• stálost za tepla + 100 °C,
• ohebnost - 25 °C,
• má elastickou deformaci, tzn. že po protažení má vratný efekt,
• lepší zpracování za nízkých teplot,
• větší kompatibilita kombinací s klasickými pásy z oxidovaného asfaltu,
• nejsou odolné proti UV záření, vyžadují povrchovou úpravu,
• u pásů s vhodným typem nosné vložky je možnost mechanického kotvení k podkladu,
• při nižším stupni modifikace mohou na svislých plochách stékat,
• jsou obecně dražší než pásy modifikované APP,
• mají větší životnost než pásy z asfaltů oxidovaných.

Obecně se nedoporučuje kombinovat asfaltové pásy modifikované APP a SBS (pokud výrobce konkrétních pásů neurčí jinak). To proto, že hrozí riziko vzniku závad, které mohou vyplývat z různých vlastností těchto pásů. Uvedený problém se může vyskytnout také při opravách povlakové krytiny u stávajících střech, protože na celé řadě realizovaných střech jsou položeny asfaltové pásy obou uvedených modifikací. Proto při opravách střech je vždy nutné řádně prověřit jejich skutečné materiálové provedení.

Obr. 3. 3: Názorné porovnání tepelné stability jednotlivých druhů asfaltových pásů

Nosná vložka asfaltového pásu

Nosná vložka je významnou součástí každého asfaltového pásu. Umožňuje jeho výrobu na výrobní lince a posléze ovlivňuje technické parametry asfaltového pásu, jimiž jsou dány také možnosti jeho použití. Výsledkem jsou pak konečné vlastnosti a životnost vodotěsné izolace.

Nosnou vložku je možno rozlišit podle jejího materiálu, čímž je dána její kvalita (nasákavost, pevnost, tažnost, atd.) a plošná hmotnost. Důležitá je také její poloha v asfaltovém pásu - nosná vložka má být umístěna v prostřední třetině pásu.

Nasákavost nosných vložek v asfaltových pásech je jejich velmi důležitou vlastností. Z tohoto hlediska dělíme nosné vložky na:

a) nasákavé

• střešní surové lepenky (hadrové - H, SH),
• jutová tkanina,
• jutová plsť,
• sulfátové papíry.

b) nenasákavé

• tkaniny ze skleněných vláken,
• rohože ze skleněných vláken,
• polyesterové rohože,
• polyesterové tkaniny,
• kovové fólie,
• plastové fólie,
• kombinované (např. polyesterová rohož a skleněná vlákna).

Pro hydroizolační vrstvy plochých střech používáme zásadně asfaltové pásy s nenasákavými nosnými vložkami.

V současné době již existují také asfaltové pásy bez nosné vložky, tzv. bezvložkové (např. Flexobit). Veškeré jejich vlastnosti (pevnost, tažnost, apod.) jsou dány vlastnostmi asfaltové hmoty. Jde zpravidla o silně modifikované (SBS) asfaltové pásy. V důsledku absence nosné vložky se tyto pásy vyznačují snadnou tvarovatelností, která je výhodná při tvorbě detailů. Nevýhodou jsou jejich vysoké cenové relace.

3. 1. 2. 2 Povrchové úpravy asfaltových pásů

Účelem povrchové úpravy asfaltových pásů, která bývá provedena vhodným posypem, je ochrana asfaltové vrstvy před UV zářením a proti zvětrávání. Mezi další funkce patří snížení povrchové teploty pásu a ochrana střešního pláště proti přelétavému ohni. Zanedbatelná není ani stránka estetická - barevné povrchy a ochrana pásu proti jeho slepení, která bývá zajišťována obvykle separační PE nebo PP fólií umístěnou na dolním nebo i horním povrchu asfaltového pásu. Mezi posypové materiály patří: křemičitý písek (hrubý i jemný), mastek, diabas, přírodní břidlice, slínek a křída.

Některé asfaltové pásy mají ochranu horního povrchu provedenou kovovou fólií (např. hliníkové, měděné nebo z nerezového plechu). Tyto pásy se používají tam, kde je střešní plášť vystaven agresivnímu prostředí nebo v požárně nebezpečných místech. Důvodem pro jejich použití mohou být také požadavky estetické.

Pokud jsou asfaltové pásy bez posypu horního povrchu, jde téměř vždy o pásy z asfaltu modifikovaného APP, které jsou proti účinkům UV záření velmi odolné. Proto je někteří výrobci dodávají bez povrchové úpravy. Jsou také dodávány s jemným pískováním na horním povrchu. Na tyto pásy se neprovádí žádný ochranný nátěr. Nevýhodou asfaltových pásů bez posypu je zvýšená teplota střešního pláště od slunečního záření v letním období a tím i větší namáhání tepelné izolace, pokud je umístěna bezprostředně pod krytinou z těchto pásů.

Pokládka asfaltových pásů z oxidovaného asfaltu s následně prováděnými a obnovovanými reflexními nátěry, která byla v minulých letech zcela běžná, se v současné době vyskytuje pouze výjimečně - u objektů dočasného (provizorního) charakteru.

3 1. 2. 3 Návrh hydroizolační vrstvy plochých střech z asfaltových pásů

Výběr vhodných typů asfaltových pásů spolu s kvalitou jejich pokládky má rozhodující vliv na vodotěsnost a spolehlivost hydroizolační vrstvy (krytina) ploché střechy. V dříve platné ČSN 73 1901 (1975) [9] je uvedena tabulka, která udávala doporučené minimální počty vrstev povlakových krytin a jejich skladby podle sklonu střechy. V současné době platí ČSN 73 1901 [1], ve které je doporučen pouze minimální sklon ploché střechy 1° (1,75%), ale podrobná tabulka zde již uvedena není. Je v ní však uveden odkaz na ČSN P 73 0606 [6], kde v informativní příloze C v tabulce C. 1 jsou vypsány „Příklady složení povlakových hydroizolací v závislosti na hydrofyzikálním namáhání“. Z této tabulky vyplývá, že na vytvoření povlakové krytiny ploché střechy z asfaltových pásů, bez ohledu na její sklon, je možno použít natavitelných asfaltových pásů typu S, a to

a) dva natavitelné hydroizolační pásy typu S o tloušťce každého pásu min. 4 mm z oxidovaného nebo z modifikovaného asfaltu, v případě potřeby doplněné asfaltovým pásem expanzním,

b) jeden asfaltový modifikovaný pás o tloušťce min. 5 mm.

S ohledem na podstatně vyšší životnost a dlouhodobou spolehlivost je nutné, aby hydroizolace plochých střech byly tvořeny zásadně modifikovanými asfaltovými pásy. Oxidované asfaltové pásy je možno použít pouze u střech, které jsou budovány na krátkou dobu životnosti (zařízení staveniště, apod.).

U střech se sklonem nad 3° (5,24 %) by měly být všechny vrstvy střešní krytiny provedeny z modifikovaných asfaltových pásů s tím, že pásy budou pokládány po sklonu a budou zajištěny proti posunutí mechanickým kotvením v jejich čele. Proto je třeba, aby při větších sklonech střechy byly použity pásy s kvalitními nosnými vložkami, které zajistí jejich řádné a dlouhodobě spolehlivé přikotvení k podkladu. Z tohoto hlediska jsou vhodné pásy s nosnými vložkami z polyesteru, se spřaženými nosnými vložkami, popřípadě také s vložkami ze skleněné tkaniny.

Pokud jde o jednovrstvou vodotěsnou povlakovou krytinu z asfaltového pásu, musí být použit vždy velmi kvalitní modifikovaný asfaltový pás. Použití příslušného asfaltového pásu na vytvoření jednovrstvé hydroizolace (krytiny) musí být vždy v souladu s technickými podmínkami jeho výrobce. Mezi tyto podmínky patří zpravidla požadavek na minimální sklon střechy (obvykle min. 2 %). Většinou zde jde o modifikované asfaltové pásy s velmi pevnou nosnou vložkou (obvykle spřaženou) a s širším napojovacím pruhem. Podélný přesah těchto pásů bývá široký zpravidla 120 mm. A to jak z důvodu spolehlivosti, tak také z důvodu umístění kotevních prvků. Mezi obvyklé požadavky výrobců také patří, aby všechny detaily nebo části střechy s menším sklonem než je sklon dovolený, byly provedeny jako dvouvrstvé.

Jako hydroizolační vrstvu plochých střech je třeba navrhovat pouze asfaltové pásy typu S s nenasákavou nosnou vložkou.

V každém hydroizolačním souvrství se doporučuje navrhnout alespoň jeden pás s nosnou vložkou o vysoké pevnosti (s vložkou spřaženou nebo ze skleněné tkaniny). To neplatí pro jednovrstvé hydroizolační povlaky, kde je možno na základě individuálního posouzení použít pro tuto jedinou vrstvu i asfaltový pás z polyesterového rouna nebo tkaniny.

Pokud má být hydroizolační vrstva položena bezprostředně na betonový či jiný silikátový podklad, musí být pod ní položena expanzní vrstva (např. asfaltový expanzní pás).

3. 1. 2. 4 Provádění hydroizolační vrstvy plochých střech z asfaltových pásů

Provádění jakýchkoliv vodotěsných izolací z lepenek a asfaltových nátěrů, nebo v pozdější době z natavitelných asfaltových pásů bylo dříve pouze sezónní záležitostí. To proto, že pokládka asfaltových pásů se mohla provádět do minimální teploty +5° C. Při práci za nižších teplot se na asfaltových pásech z oxidovaného asfaltu začaly objevovat trhliny již při pouhém rozbalení na stavbě. Použití modifikovaných asfaltových pásů, které mají ohebnost -15° C (APP), resp. - 25° C (SBS), umožňuje pokládku i při nižších teplotách. Pro kvalitní pokládku asfaltových pásů je za limitní hranici považována teplota -5° C, navíc za předpokladu splnění nezbytných opatření pro práci za nízkých teplot. Zpravidla je nutno asfaltové pásy uskladnit v temperovaných skladech a pokládat je bezprostředně po jejich dopravě na střechu. Nejde však jen o teplotu v době realizace, ale svou roli zde sehrává i vítr. Pokládka asfaltových pásů v nepříznivém počasí (za mrazu, mlhy, mrholení, větru, při výskytu jinovatky na podkladu, apod.) je bez nezbytného technického zajištění a bez výběru vhodného materiálu vždy velmi riskantní.

Do sklonu střechy 3° (5,24 %) je zpravidla možné pokládat asfaltové pásy jak kolmo na sklon střechy, tak po sklonu. Při větším sklonu střechy je však již nutno pokládat pásy jen po sklonu, protože je třeba je zajistit proti sjíždění kotvením k podkladu. Při aplikaci dvou vrstev asfaltových pásů musí být tyto kladeny vždy ve stejném směru a vzájemně posunuty o půl šířky pásu. Pokud je nosná konstrukce střechy provedena z ocelového trapézového plechu, pak se pásy pokládají zpravidla kolmo na vlny plechu, aby bylo možné zajistit jejich kotvení k plechu. Pokud jsou však asfaltové pásy kotveny tzv. nepřímým kotvením (kotvení kotevními lištami, fóliovými pruhy, apod.), pak na směru pokládky nezáleží.

Asfaltové pásy se k podkladu připevňují buďto:

• natavením - bodovým, v pruzích, plnoplošně,
• nalepením - bodovým, v pruzích, plnoplošně,
• mechanickým kotvením - k nosným konstrukcím, nebo ke konstrukcím, které jsou s nimi pevně spojeny,
• přitížením - stabilizační vrstvou nebo provozním souvrstvím.

Vzájemné přesahy asfaltových pásů bývají obvykle 100 mm. Při mechanickém kotvení se však někdy rozšiřují až na 150 mm.

Obr. 3. 4: Podélné přesahy u dvouvrstvé izolace z asfaltových pásů

3. 1. 3 Hydroizolační fólie

Hydroizolační fólie nemají sice takovou tradici jako asfaltové pásy, avšak používají se s úspěchem již několik desetiletí. Podobně jako asfaltové pásy, také hydroizolační fólie prošly a stále procházejí vývojovým procesem, který nadále zvyšuje jejich kvalitu. Vznik hydroizolačních fólií souvisí s rozvojem aplikované organické chemie ve 20. letech dvacátého století. Pro izolaci ploché střechy byly poprvé použity polymerní hydroizolační fólie na bázi polyizobutylenu (PIB) v roce 1938 v Německu. Od roku 1930 se vyrábějí rovněž fólie na bázi polyvinylchloridu (PVC). V průběhu 60. a 70. let pak byly vyvinuty a uvedeny do praxe některé další typy polymerních hydroizolačních fólií. Porovnání vlastností asfaltových pásů a hydroizolačních fólií je uvedeno v tab. 3. 2.

Mezi výhody polymerních hydroizolačních fólií patří:

a) malá tloušťka - obvykle 1,2 - 2,0 mm pouze výjimečně se vyrábějí fólie o větších tloušťkách (jedná se zpravidla o fólie s určitým podílem asfaltů),

b) malá plošná hmotnost - (asi 1,5 - 3,0 kg.m^-2),

c) velká průtažnost - (činí až 500 %, u některých materiálů i více),

d) velká ohebnost a tvárnost - umožňuje realizaci tvarově náročných detailů, dále pak zachycení a přenášení pohybů a deformací spodních vrstev střešního souvrství,

Tab. 3. 2: Porovnání vlastností asfaltových pásů a polymerních fólií

e) ohebnost a tvárnost za nízkých teplot - kvalitní druhy fólií je možno bez problémů pokládat i za nízkých teplot - např. pod –10 °C,

f) velmi nízký difúzní odpor - některé typy fólií mají podstatně nižší difúzní odpor než asfaltové pásy. Jsou vhodným sanačním materiálem pro nedestruktivní sanace plochých střech. Princip bývá zpravidla takový, že stávající krytina z asfaltových pásů, která je již netěsná, se překryje fólií, aniž by bylo třeba provést její odstranění. Provede se pouze její perforace, aby byl umožněn odvod vlhkosti ze střešního pláště zpod krytiny skrze plochu nové sanační fólie do venkovního prostředí,

g) jsou použitelné pro všechny sklony,

h) nenasákavost - jsou téměř nenasákavé,

i) pokládají se pouze v jedné vrstvě,

j) odolnost proti UV záření a dalším klimatickým vlivům - není třeba je již nijak chránit,

k) větší šířka - šířka fóliových pásů bývá větší než 2 m, což zvyšuje efektivitu práce při jejich pokládání a zkracuje dobu realizace,

l) odolnost proti běžným průmyslovým zplodinám,

m) snadné spojování přesahů bez použití plamene (svařováním horkým vzduchem, lepení speciálními lepidly, samolepicí úpravy přesahů),

n) žádná nebo pouze minimální údržba - po dobu životnosti není třeba provádět žádnou údržbu fólií (nátěry, apod.), pouze odstranění nánosu nečistot, apod.,

o) dobrý estetický vzhled.

Nevýhody polymerních hydroizolačních fólií:

a) menší odolnost proti mechanickému poškození, možnost propálení,

b) chemická nesnášenlivost s některými stavebními hmotami (např. s asfalty a pěnovým polystyrénem),

c) nutná důsledná technologická kázeň.

3. 1. 3. 1 Druhy hydroizolačních fólií

V důsledku neustálého výzkumu a vývoje v oblasti hydroizolačních materiálů dochází ke stírání dříve jasně vymezených hranic mezi některými jednotlivými druhy a tyto se postupně začínají svými vlastnostmi k sobě přibližovat. Asfaltové pásy v důsledku zavedení polymerní modifikace začínají získávat některé vlastnosti, které byly dříve vyhrazeny pouze fóliím (například zpracovatelnost v širším teplotním rozmezí, spojování pásů horkým vzduchem místo natavování plamenem, možnost mechanického kotvení, aplikace pouze jedné vrstvy, apod.). Naopak zase, u některých typů fólií se v rámci jejich výroby přidává podíl asfaltu, což má za následek zvýšení jejich odolnosti proti mechanickému poškození.

Hydroizolační fólie je možno rozdělit do čtyř skupin:

     1. Termoplastické fólie,

     2. Termoplastické fólie s nízkým obsahem asfaltů,

     3. Elastomerní fólie,

     4. Termoplasticko-elastomerní fólie.

1. Termoplastické fólie

Jsou nejrozšířenějším typem hydroizolačních fólií. Mezi jejich základní vlastnosti patří:

a) vysoká tažnost (nemají však elasticitu, tvarová změna po protažení je vratná jen částečně),

b) opakovatelná plastifikace působením tepla - po ochlazení se navrátí do výchozího pružného stavu. Této vlastnosti se využívá při svařování přesahů sousedních fólií, kdy povrch fólií zahřátím horkým vzduchem (na teplotu 380 °C - 450 °C) změkne, přesahy se k sobě dotlačí a po ochlazení dochází k jejich vodotěsnému spojení.

c) recyklovatelnost.

V současné době se vyskytují termoplastické fólie především na bázi těchto materiálů:

     a) měkčené PVC (mPVC),

     b) etylen-vinyl-acetát (EVA nebo VAE),

     c) polyolefiny (PO, TPO, FPO),

     d) modifikované polyetylenchloridy (PEC nebo CPE).

a) fólie na bázi měkčeného PVC (mPVC)

Jsou nejstarším typem hydroizolačních fólií. Existují asi od 50. let minulého století. Fólie z mPVC jsou nejpoužívanějšími typy jak v Evropě tak na území ČR.

Materiál mPVC je v podstatě tvořen řetězci uhlovodíků, na kterých jsou navěšeny atomy chloru, jež zajišťují odolnost proti UV záření. Dále se přidávají další UV stabilizátory, změkčovadla (samotné PVC je tvrdý materiál), fungicidy a pigmenty. Fólie z mPVC se vyrábějí především tzv. kalandrováním, event. nanášením.

Fólie z mPVC mohou být:

a) nevyztužené - používají se pro vytváření koutových, rohových a jiných tvarovek,

b) vyztužené skleněnou rohoží - používají se rovněž pro vytváření tvarovek, dále jako separační vrstva pod stabilizační násyp nebo provozní souvrství pokud jsou na spodním líci opatřeny polyesterovým rounem je možno je i lepit k podkladu),

c) vyztužené polyesterovou nebo jinou mřížkovou tkaninou - použití je stejné, jako u fólií vyztužených skleněnou rohoží.

Kromě základní fólie jsou všechny kvalitnější systémy doplněny řadou tvarových prvků (rohových a koutových), poplastovanými plechy, apod.

S ohledem na skutečnost, že PVC je tvrdý materiál, používají se při výrobě pro jeho měkčení změkčovadla, která jsou na bázi monomerů nebo polymerů.

Monomerickými změkčovadly jsou zpravidla ftaláty, které nejsou přímo vázány na uhlovodíkové řetězce a za určitých podmínek mohou unikat do okolí. Únik změkčovadel urychlují především asfalty a dehty, ve zmenšené míře také pěnové polystyrény. Tato nesnášenlivost materiálů se řeší zpravidla vložením vhodné separační vrstvy (např. desek z minerálních vláken nebo netkaných polyesterových nebo polypropylenových rohoží).

Polymerická změkčovadla již nejsou náchylná k unikání materiálu z fólie jako změkčovadla monomerická, proto fólie vyrobené na této bázi jsou snášenlivé jak s asfalty tak s pěnovými polystyrény. Jsou však dražší než monomerická změkčovadla.

Výhody fólií z mPVC:

• dobrá ohebnost a tvárnost,
• velká tažnost - až 350 %,
• vynikající svařitelnost,
• nízký faktor difúzního odporu (μ < 18 000) - velmi důležitá vlastnost především pokud se týká řešení sanací zavlhlých střešních souvrství, nebo návrhu jednoplášťových plochých střech nad vlhkostně exponovanými prostorami.

Mezi známé druhy fólií vyráběných na bázi mPVC patří z českých výrobků například Hydrolen a Fatrafol. Ze zahraničních pak například Sarnafil, Sikaplan, Rhenofol, Alkorplan, Wolfin, Winyldach, apod.

b) fólie na bázi etylen-vinyl-acetátů (EVA nebo VAE)

Tyto fólie byly vyvinuty a uvedeny na trh v 70. letech minulého století. Jsou změkčovány pouze vnitřně a neobsahují tedy migrující změkčovadla, která jsou hlavním nedostatkem některých fólií z PVC. Jsou tudíž snášenlivé s asfalty a pěnovými polystyrény. Tím je i jejich životnost vyšší. Fólie na bázi EVA mají, obdobně jako fólie z mPVC, dobrou ohebnost, tvárnost, tažnost, svařitelnost i nízké hodnoty faktoru difúzního odporu (μ < 18 000). Fólie na bázi EVA jsou vhodné pro nedestruktivní sanace zavlhlých hydroizolačních krytin z asfaltových izolačních pásů. Jsou odolné proti ropným produktům, tudíž jsou vhodné na pojížděné střechy.

V České republice se tyto fólie nevyrábějí. Ze zahraničních jsou známy například německé systémy Evalon a Vaeplan.

c) fólie na bázi polyolefinů (PO)

Fólie na bázi polyolefinů (polyetylénů a polypropylénů) byly vyvinuty a uvedeny na trh teprve počátkem 90. let minulého století. Stejně jako fólie na bázi EVA neobsahují migrující změkčovadla. Snášejí se tedy s asfalty i s pěnovými polystyrény. Nejsou však snášenlivé s materiály na bázi mPVC: Mají dobrou tažnost (u fólií pro mechanické kotvení tato činí kolem 20 %, u fólií s vložkou ze skleněných vláken je nad 500 %), avšak mají určité nevýhody, k nimž patří:

• obtížnější svařitelnost než u fólií na bázi mPVC, nebo EVA u některých typů fólií se musí oblast sváru před svařováním horkým vzduchem aktivovat tzv. aktivátorem - tekutým chemickým přípravkem, který se nanáší pomocí štětce nebo hadru,
• vyšší tuhost,
• vyšší hodnoty faktoru difúzního odporu (μ ≈ 26 000 ÷ 220 000)

V České republice se vyrábějí některé typy fólií na bázi PO. Ze zahraničních jsou známé především švýcarské systémy Sarnafil-T, Sucoflex-C, nebo něměcký Trocal Futura.

d) fólie na bázi modifikovaných polyetylenchloridů (PEC).

Tyto fólie rovněž neobsahují migrující změkčovadla a snášejí se tedy s asfalty i s pěnovými polystyrény. Ve srovnání s ostatními fóliemi (s výjimkou mPVC a EVA) mají poměrně nízký difúzní odpor (μ ≈ 30 000). Z konkrétních výrobků je znám například německý systém Alkorflex.

2. Termoplastické fólie s nízkým obsahem asfaltů

Tato skupina materiálů tvoří přechodovou fázi mezi polymerními fóliemi a asfaltovými pásy. Ve srovnání s modifikovanými asfaltovými pásy mají nízký obsah asfaltu. Podle podílu asfaltu ve výchozí surovině se svým charakterem blíží buďto fóliím nebo naopak při vyšším podílu asfaltové báze, asfaltovým pásům. Náleží k nim fólie na bázi etylen-kopolymer-bitumenu (ECB) a olefin-kopolymer-bitumenu (OCB) .

a) fólie na bázi etylen-kopolymer-bitumen (ECB)

Byly vyvinuty koncem 60. let minulého století. Rovněž neobsahují migrující změkčovadla a snášejí se tedy s asfalty i s pěnovými polystyrény. Své mechanické vlastnosti neztrácejí ani za velmi nízkých teplot, proto je možno provádět jejich pokládku i v zimním období za teplot pod 0° C. Jejich tažnost je okolo 400 %, faktor difúzního odporu μ ≈ 60 000. U nás se nevyrábějí, jsou známy především německé výrobky (např. O. C. PLAN).

b) fólie na bázi olefin-kopolymer-bitumen (OCB)

Fólie na bázi OCB byly vyvinuty v 90. letech minulého století. Také neobsahují migrující změkčovadla a snášejí se rovněž s asfalty i s pěnovými polystyrény. Jejich výhodou je především velmi dobrá odolnost proti průrazu a mechanickému poškození. Jejich tažnost je okolo 400 %, faktor difúzního odporu   90 000. V ČR se rovněž nevyrábějí. Ze zahraničních výrobků je znám například německý materiál Vedaplan.

3. Elastomerní fólie

Vyrábějí se na syntetické kaučukové bázi. Je pro ně charakteristické jejich plně elastické chování při protažení. To znamená, že se po protažení vracejí do původního stavu. Nejsou zpravidla tepelně tvarovatelné a nedají se tedy spojovat horkým vzduchem. Proto nejsou ani kompletovány poplastovanými plechy. Vzájemně se spojují speciálními lepidly nebo lepícími páskami. Jsou kompatibilní s asfalty i s polystyrény. Dalšími společnými vlastnostmi elastomerních fólií jsou:

• vysoký faktor difúzního odporu (μ > 50 000),
• vratná elasticita až do 300 %,
• odolnost v rozsahu teplot od – 30 ° C do + 90 ° C.

Patří sem fólie na bázi:

• polyizobutylenu (PIB),
• etylen-propylen-dien-monomer-kaučuku (EPDM),
• izobutylen-izopren-kaučuku (butylkaučuku) (IIR),
• polychlorpren-kaučuku (CR),
• polyetylenchlorsulfátu (CSM).

Fólie na bázi polyizobutylenu (PIB)

Vyrábějí se jako homogenní fólie s vnějším vyztužením polyesterovým rounem na spodní straně. Jejich vzájemné spojování se provádí pomocí samolepicích okrajů - po odtržení ochranného proužku a přitlačení kovovým montážním válečkem na sousední pás dojde k okamžitému vodotěsnému spojení. Plnou mechanickou pevnost nabývá spoj podle teploty prostředí po 12 až 24 hodinách. Někdy se fólie rovněž svařují pomocí svařovacího přípravku (roztok speciálních benzínů, xylolu a 2-butanonu). Pokládka těchto fólií je velmi jednoduchá, rychlá a čistá. K podkladu se připevňují mechanickým kotvením, lepením (zpravidla kaučukovými lepidly), nebo je možno je zatížit stabilizační vrstvou.

Fólie na bázi PIB se od ostatních termoplastických fólií liší tím, že termoplasticky se chovají jen některé fólie na bázi PIB.

Fólie na bázi PIB jsou mimořádně ohebné a tvárné v širokém rozmezí teplot (od -40°C do +130°C). Důležitou vlastností je také jejich odolnost proti kyselinám - modifikace těchto fólií s označením O.R.G., O.R.F. a O.R.E. se používají jako izolace nádrží, záchytných jímek a podlah proti kyselinám. Jsou velmi vhodné pro aplikaci na střešních plochách v průmyslových aglomeracích s výskytem kyselých dešťů nebo s místním chemickým zatížením. Výhodou fólií na bázi PIB je také jejich dlouhá životnost, nevýhodou však vysoká hodnota difúzního odporu μ ≈ 260 000.

U nás je z těchto typů fólií znám především německý hydroizolační systém Rhepanol, který je navíc unikátní způsobem mechanického kotvení - tzv. metodou Gripfix. Princip kotvení hydroizolační fólie metodou Gripfix je následující: k nosnému podkladu se kolmo na směr pokládky pásů mechanicky připevní kotevní pruhy. Spojení mezi spodní stranou fólie, která je opatřena vrstvou polyesterového rouna a horní stranou kotevních pruhů, která je opatřena mikroháčky, se uskutečňuje na principu suchého zipu, který je pevný a nerozpojitelný (na rozdíl od suchého zipu známého z oděvů nebo obuvi).

Fólie na bázi etylen-propylen-dien-monomer-kaučuku (EPDM)

Fólie na bázi EPDM jsou v současné době nejpoužívanějším druhem elastomerických fólií. Její základní bázi tvoří chemické řetězce etylénu a propylénu, kterým dienová vazba umožňuje vulkanizaci. Výsledkem je pak syntetický kaučuk, který má vynikající pružnost a dlouhou životnost. Fólie se vyrábějí buďto jako homogenní nebo vyztužené skleněnými vlákny (nekašírované nebo kašírované umělohmotným rounem na spodní straně). Spojování fólií na bázi EPDM se provádí speciálními lepidly, pomocí speciálních pásek, nebo svařováním horkým vzduchem. Připevnění k ploše střechy je možné rovněž mechanickým kotvením, lepením (zpravidla kaučukovými lepidly), nebo je možno je zatížit stabilizační vrstvou. Některé typy těchto fólií mají na spodní straně nanesenou samolepicí polymerbitumenovou vrstvu chráněnou polyetylénovou fólií.

Tažnost nekašírovaných fólií na bázi EPDM je okolo 600 %, u kašírovaných pak asi 450 %. Elasticita těchto fólií je v rozmezí teplot od -30° C do +130° C. Faktor difúzního odporu μ ≈ 30 000.

Z českých výrobků jsou zde známy fólie Optifol. Ze zahraničních fólií například německé fóĺie Novotan a Resitrix, holandská fólie Hertalan, nebo americká Firestone.

4. Termoplasticko elastomerní fólie

Jde o malou skupinu fólií, které ve svých vlastnostech zahrnují jak pružnost elastomerních fólií, tak vlastnosti fólií termoplastických, které umožňují svařování horkým vzduchem. Patří sem materiály na bázi etylen-propylen-monomer-kaučuku (EPM) a chlorsulfidového polyetylenu (CSPE) .

Termoplasticko elastomerní fólie na bázi etylen-propylen-monomer-kaučuku (EPM)

Výchozím materiálem je EPDM, avšak bez dienové vazby. Proto již fólie není vulkanizovaná a neodolává UV záření. Má však termoplastické chování. Na rozdíl od běžného vulkanizovaného EPDM se fólie vzájemně svařují horkým vzduchem stejně jako termoplastické fólie. Rovněž neobsahují migrující změkčovadla - jsou tedy snášenlivé s asfalty i s polystyrény. Jsou také vysoce chemicky odolné. Pokládka je možná rovněž mechanickým kotvením, lepením (zpravidla kaučukovými lepidly), nebo je možno fólie zatížit stabilizační vrstvou.

Výhodou je opět dobrá ohebnost a tvárnost - až do -45° C. Fólie mají velmi nízkou hmotnost, tažnost mají nad 300 %. Faktor difúzního odporu μ < 60 000. Fólie bývají doplněny také obvyklými kompletačními tvarovkami a systémovými poplastovanými plechy. U nás jsou známy například německý Evalastic, Novotan a Resitrix.

3. 1. 3. 2 Druhy hydroizolačních fólií z hlediska jejich konstrukce

Z hlediska konstrukce je možno hydroizolační fólie rozdělit na:

1. Vyztužené.

2. S vložkou.

3. Nevyztužené.

4. Speciální.

1. Vyztužené fólie

Fólie se vyztužují z důvodu zlepšení jejich mechanických vlastností (zvýšení pevnosti v tahu, snížení průtažnosti, zvýšení vrubové houževnatosti).

Vyztužení fólie může být:

• vnitřní,
• vnější.

a) Fólie s vnitřním vyztužením ( tzv. armované fólie) se skládají ze tří vrstev a to:

• z horní dílčí fólie,
• z výztuže,
• z dolní dílčí fólie.

Výztuž bývá tvořena mřížkou z polyesterových vláken, případně ještě kombinovaná se skleněnou rohoží.

Horní dílčí fólie, která je po položení vystavena povětrnostním vlivům a UV záření, obsahuje UV stabilizátory. Naproti tomu dolní dílčí fólie, která je chráněna před přímým vlivem slunečního záření, může být vyrobena i z recyklovaných surovin. Z toho plyne, že fólie není možno pokládat libovolným způsobem, ale pouze horní dílčí fólií nahoru a dolní dílčí fólií dolů. V žádném případě ne naopak. Aby nemohlo dojít při pokládce fólie k omylu, jsou obvykle horní a dolní fólie barevně odlišeny.

U kvalitních fólií tvoří vždy horní a dolní dílčí fólie jednu polovinu její celkové tloušťky. U méně kvalitních a levnějších fólií pak bývá horní fólie tenčí, protože je výrobně nákladnější. Výsledkem je pak její menší životnost.

b) Fólie s vnějším vyztužením

Vnější vyztužení bývá provedeno tzv. kašírováním vrstvou z polyesterového rouna nebo skelnou rohoží s mřížkou z polyesterových vláken na spodní straně fólie. Kašírování se používá také pro vytvoření ochranné, separační nebo expanzní (mikroventilační) vrstvy zpravidla u fólií, které jsou určeny pro sanace plochých střech, nebo jako pomocná adhezní vrstva u fólií určených k lepení na podklad. Patří sem například fólie na bázi etylen-vinyl-acetátů (EVA) a polyizobutylenů (PIB).

2. fólie s vložkou

Jsou vyráběny stejně jako fólie s vnitřním vyztužením (armované) a sestávají ze stejných tří vrstev a to:

• z horní dílčí fólie,
• z výztuže,
• z dolní dílčí fólie.

Rozdíl je pouze v tom, že namísto výztuže z mřížky z polyesterových vláken je výztužná vložka ze skleněného rouna, která zajišťuje rozměrovou stálost fólie. Jde především o fólie na bázi mPVC a polyolefínů, které jsou určeny pro pokládání pod zátěž (provozní střechy, inverzní střechy, pod stabilizační vrstvu, apod.).

Fólie, které jsou určeny pro lepení, bývají na spodní straně kašírovány polyesterovým nebo polypropylenovým rounem. Kašírování zde rovněž tvoří pomocnou adhezní vrstvu, která má zajistit lepší přilnavost lepidla ke spodní straně fólie.

3. fólie nevyztužené

Jak vyplývá z názvu, tyto fólie neobsahují výztužnou vložku. Jsou materiálově homogenní v celé tloušťce a jejich odolnost proti mechanickému namáhání a dalším vlivům zajišťují pouze fyzikální, mechanické a chemické vlastnosti jejich materiálu. Patří sem například fólie na bázi EVA nebo EPDM, které se pod zátěž (na provozní střechy, inverzní střechy, pod stabilizační vrstvu, apod.) používají bez kašírování na spodní straně.

Kromě celých fóliových systémů homogenních folií se také vyrábějí a dodávají i doplňkové homogenní fólie k většině vyztužených fólií na stejné materiálové bázi (např. mPVC, PIB, apod.). Ty se pak z důvodu své tvárnosti a průtažnosti používají ke zhotovování tvarových prvků (rohů, koutů, přechodových pásů, apod.).

4. speciální fólie

Jsou nejnovějším typem fólií. Jsou to fólie, které vedle základní hydroizolační funkce jsou ještě doplněny o další funkce.

Jedním typem speciálních fólií jsou fólie, které se používají pro vytvoření bezpečných přístupových cest k technologickým zařízením umístěným na střeše. Tyto fólie jsou opatřeny horní protiskluznou vrstvou tvořenou profilovaným povrchem. Protiskluzná vrstva je obvykle navařena na horním povrchu vlastní hydroizolační vrstvy, protože sama hydroizolační funkci nemá.

Dalším typem speciální fólie jsou fólie, které mají na svém horním povrchu integrovány fotoelektrické články, přičemž je plně zachována jejich vodotěsnost a další vlastnosti (např. fólie Evalon-Solar).

3. 1. 4 Stěrky

Stěrkové hydroizolace vznikají nátěrem nebo nástřikem stěrkové hmoty na podklad. Stěrkové hydroizolace mají svůj technologický původ již v době, kdy neexistovaly asfaltové pásy ani fólie. Střechy se natíraly kamenouhelným dehtem, později litým asfaltem a ještě později pak asfaltovými tmely. Do těchto litých vrstev se později začaly vkládat lepenky.

Výhody stěrkových hydroizolací:

• malá hmotnost,
• možnost provedení hydroizolace na střechách s nerovným povrchem podkladu,
• snadná realizace na střechách s proměnnými sklony či s různými tvary střešních rovin,
• umožňují řádné utěsnění i tvarově složitých detailů (např. prostupů střešním pláštěm, proniků střešních rovin, apod.),
• pro jejich aplikace není potřebný horký asfalt, ani hořáky s plamenem, ani horkovzdušné agregáty.

Nevýhody stěrkových hydroizolací jsou:

• velká pracnost (nanášení v několika vrstvách),
• při postupném a několikanásobném nanášení těchto vrstev dochází velmi často k nerovnoměrným celkovým tloušťkám stěrkových hydroizolací,
• vysoké nároky na podklad (čistý, bez prachu, odmaštěný a většinou i suchý),
• vysoké nároky na povětrnostní podmínky při aplikaci. Teplota musí být zpravidla vždy větší než 5° C. Nesmí pršet nejen při vlastním provádění, ale ani v době jejich zasychání, která je v závislosti na konkrétním typu stěrky různá (může být od 4 hodin až po 24 hodiny),
• vysoké nároky na provedení (přesnost, důslednost), které závisejí na lidském faktoru a výrazně ovlivňují výslednou kvalitu.

Z hlediska materiálu můžeme rozdělit stěrky na:

1. Asfaltové.

2. Akrylátové.

3. Polyuretanové.

4. Polyesterové.

1. Asfaltové stěrky

Vznikly v USA a mají ze všech typů stěrkových hmot nejdelší tradici. Současné výrobky jsou však vysoce kvalitní asfalty se speciálními přísadami. Aplikují se nátěrem za studena. Provádějí se ve více vrstvách do tloušťky přibližně 4 mm a vyztužují se polyesterovou tkaninou. Při kvalitním provedení mají charakter celoplošně provedeného asfaltového pásu s obdobnými vlastnostmi. Pokud se jimi obnovuje stávající stěrková izolace, pak se nanášejí jen v jedné či dvou vrstvách bez vyztužení. U nás se asfaltové stěrky nevyrábějí. Do České republiky se dovážejí z USA.

2. Akrylátové stěrky

Jsou vyrobeny na bázi akrylátových disperzí. Jejich základem je vodní disperze makromolekulárních syntetických polymerů styren-akryl, do níž se pro zlepšení aplikačních a funkčních vlastností (zvýšení průtažnosti, odolnost proti UV záření a povětrnostním vlivům) přidávají navíc další přísady (pigmenty, anorganická plniva, atd.). Dodávají se v tekuté formě a na podklad se nanášejí za studena natíráním, válečkováním nebo nástřikem. Po aplikaci se začíná z nanesené stěrkové hmoty odpařovat voda, přičemž dochází k reakci mezi jednotlivými složkami. Výsledkem je homogenní hydroizolační fólie.

Akrylátové stěrky jsou určeny především k údržbě a opravě střešních krytin a není třeba je vyztužovat. Mají tedy funkci pouze ochrannou či obnovovací. Provádějí se většinou nátěry ve dvou vrstvách (při menších sklonech střechy je lépe provést vrstvy tři) tak, aby jejich plošná hmotnost byla minimálně 2 kg.m^-2 a celková tloušťka větší než 2 mm.

Pro zvýšení pevnosti je možno stěrky vyztužit vložkou z polyesterové tkaniny. Vyztužení je vhodné provést vždy tam, kde dochází ke zvýšenému namáhání hydroizolace (v místech proniků potrubí či jiných konstrukcí střešním pláštěm, v místech napojení hydroizolační vrstvy na atiku, apod.). Pokud se provede vyztužení v celé ploše střechy, mohou mít i funkci hydroizolační.

K zajištění správné funkce akrylátových stěrek je třeba před jejich aplikací zajistit, aby jejich podklad neumožňoval kumulaci vody. To proto, že voda, která se vyskytuje na střeše ve formě kaluží působí vždy, než se stačí odpařit, delší dobu. Tehdy dochází k jejímu pronikání mezi makromolekuly stěrky, čímž snižuje jejich kohezi. Následkem toho pak dochází ke ztrátě pružnosti stěrky, k jejímu odlupování od podkladu, což má za následek zničení její hydroizolační schopnosti.

Pro správnou aplikaci jsou rovněž příznivé povětrnostní podmínky. Stěrky je možno nanášet jen za určitých venkovních teplot (od +5 ° C do + 30° C). V době nanášení a tuhnutí nesmí pršet.

Z českých výrobků akrylátových stěrek je znám především Sanakryl UV, ze zahraničních pak slovenský Polycompakt.

3. Polyuretanové stěrky

Jde o jednosložkové tekuté stěrky o podstatně vyšší kvalitě než stěrky akrylátové. Jsou také dražší. Při aplikaci dochází při styku materiálu se vzduchem k polymeraci a k uvolňování CO2. Tento typ stěrek se v ploše nevyztužuje (pouze kolem prostupů). Hmota se nanáší ve dvou vrstvách. Aplikace vyžaduje rovněž příznivé povětrnostní podmínky. Vznik kaluží zde již není na závadu.

V České republice se polyuretanové stěrky nevyrábějí. Ze zahraničních materiálů patří mezi nejznámější německá stěrka Everlast.

4. Polyesterové stěrky

Jedná se o nejkvalitnější typ stěrek. Jsou také nejdražší. Přesahují i ceny kvalitních asfaltových pásů a fólií. Pro jejich kvalitu mají také širší oblast použití (např. hydroizolace vodních nádrží).

Materiál se nanáší na podklad ve dvou vrstvách mezi které se vkládá polyesterová tkanina. Celková tloušťka bývá 2,0 - 2,5 mm. Polyesterové stěrky chrání před povětrnostními vlivy již po 30 minutách. Mezi jejich vynikající vlastnosti patří také nízká hodnota faktoru difúzního odporu μ ≈ 6500, což umožňuje případné vysychání nedostatečně suchého podkladu po aplikaci stěrky.

U nás se tyto stěrky doposud nevyrábějí. Ze zahraničních materiálů je známý německý výrobek Kemperol.

3. 2 Doplňkové vrstvy

Mezi doplňkové vrstvy střešního pláště patří: pojistná hydroizolační vrstva, pomocná hydroizolační vrstva, podkladní (vyrovnávací) vrstva, sklonová (spádová) vrstva, tepelněizolační vrstva, parotěsná vrstva, expanzní (mikroventilační) vrstva, ochranná vrstva, dilatační vrstva, separační vrstva, stabilizační vrstva, spojovací vrstva, drenážní vrstva, filtrační vrstva, vzduchová vrstva, pohledová vrstva, podhledová vrstva, provozní vrstva, atd. Požadavky na jednotlivé výše uvedené vrstvy jsou uvedeny v ČSN 73 1901 [1].

3. 2. 1 Pojistná hydroizolační vrstva

Navrhuje se do konstrukce plochých střech jen tehdy, je-li její použití nutné s ohledem na hydroizolační spolehlivost střechy. A to obvykle u významných staveb občanského vybavení (nemocnice, divadla, apod.), nebo u důležitých průmyslových staveb (energetických, výroba elektroniky, apod.). Dále pak ve skladbách teras, střešních zahrad a u šikmých a strmých střech se skládanými krytinami.

Pokud jde o materiál, u plochých střech se používají zpravidla povlakové krytiny v souladu s ČSN 73 0606 [6], hydroizolace z ohýbaných plechů nebo plastů. Pro vytvoření pojistné hydroizolační vrstvy u šikmých a strmých střech se skládanými krytinami se používají speciální podstřešní difúzní fólie (např. Jutafol D, Dragofol, Delta-Vent, PE-1, Jutaweb, Nikofol, Tectothen, Dinuform, Tyvek, aj.). Jejich charakteristickou vlastností jsou velmi nízké hodnoty ekvivalentní difúzní tloušťky rd (řádově zpravidla v metrech, event. v desítkách metrů).

Pojistná hydroizolační vrstva musí být odvodněna. U střech odvodněných dovnitř dispozice se odvodnění provádí pojistnými úžlabími, žlaby a dvouúrovňovými vtoky. Popřípadě je možno realizovat odvodnění do pomocných prostor budovy, kde je tímto signalizována porucha hlavní hydroizolační vrstvy. U střech odvodněných vně dispozice se pak odvodnění provádí přes okap mimo střešní plášť.

Pojistná hydroizolační vrstva může být zároveň využita jako pomocná hydroizolační vrstva nebo parotěsná vrstva.

Prostor mezi pojistnou a hlavní hydroizolační vrstvou u šikmých střech musí být vždy odvětrán. U plochých střech je možný v zásadě dvojí přístup (s odvětráním či bez odvětrání). Podrobně - viz kap. 3. 2. 6, bod 11. Pokud je pojistná hydroizolační vrstva zároveň i parotěsnou vrstvou, je někdy třeba navrhnout pod ni expanzní vrstvu.

3. 2. 2 Pomocná hydroizolační vrstva (PHV)

Navrhuje se jako krátkodobá ochrana některých vrstev střechy před technologickou vodou z mokrých procesů. Vytváří se zpravidla z materiálů pouze krátkodobě odolných proti vodě (např. lepenky typu A a R, apod.). Pomocná hydroizolace se neodvodňuje.

Obr. 3. 5: Příklad použití pomocné hydroizolační vrstvy

3. 2. 3 Podkladní (vyrovnávací) vrstva (PV, VV)

Vytváří vhodný podklad podle požadavků další vrstvy. Zároveň vyrovnává nerovnosti na vrstvě, která leží pod ní. Dilatační pohyby podkladní vrstvy, její objemové změny, nebo stlačení působením hmotnosti (např. v důsledku provozu střechy, deště, apod.) nesmí ohrozit funkce ostatních vrstev střešního pláště, zejména ne hydroizolace.

Požadavky na pevnost podkladní vrstvy jsou dány zatížením provozního souvrství střechy. Materiály, které je možno použít jako podklad pod hydroizolační vrstvu (krytinu): cementový potěr, dřevěná prkna, lehké betony, plastické hmoty, tvrzené desky z minerálních vláken, desky z pěnového skla, desky z materiálů na bázi dřeva, apod.

Obr. 3. 6: Příklad použití podkladní vrstvy

3. 2. 4 Sklonová (spádová) vrstva (SP)

Vytváří potřebný sklon střešního pláště, pokud je nosná konstrukce střechy vodorovná. Může být umístěna:

a) pod tepelněizolační vrstvou.

b) nad tepelněizolační vrstvou.

Obr. 3. 7: Příklady použití sklonové (spádové) vrstvy

Sklonovou (spádovou) vrstvu, stejně tak tepelněizolační vrstvu, resp. všechny vrstvy střešního pláště, je třeba navrhovat z materiálů, které mají minimální nasákavost. V rámci provádění střech je pak nutné dbát, aby do střešního pláště byly zabudovány pouze materiály, které mají hmotnostní vlhkost nižší než je hodnota jejich normové vlhkosti, která se určí podle čl. 5.7.5 ČSN730540-3 [39]. Případná vlhkost ve střešním plášti působí několikerým negativním způsobem - zvyšuje hodnoty tepelné vodivosti a následně součinitele prostupu tepla U (čímž dochází ke zvětšení tepelných ztrát), zvyšuje kondenzaci vodní páry, zvyšuje hmotnost konstrukce a její objemové změny. Tento požadavek je důležitý zejména u jednoplášťových nevětraných střech. V odborné literatuře jsou nejvyšší přípustné hodnoty hmotnostní vlhkosti materiálů W [%], které mají být do střech zabudovány někdy i tabelovány.

Hmotnost vody ve střešním plášti v důsledku zabudované vlhkosti v plochých střechách (byť se jedná pouze o vlhkost rovnovážnou) však bývá téměř vždy mnohem vyšší než vlhkost zkondenzovaná v důsledku difúze vodní páry. Proto není možno zabudovanou vlhkost ve střešním plášti dále zvyšovat nedbalým prováděním, kdy jsou do střešního pláště ukládány vrstvy s nadměrnou vlhkostí. V závislosti na skladbě střechy může v určitých případech postupem času dojít k odpaření zabudované vlhkosti. V určitých případech však, pokud je vrstva s nadměrnou vlhkostí uzavřena mezi další vrstvy s vysokými difúzními odpory, k jejímu odpaření již nikdy během užívání střechy nemůže dojít.

Poznámka: Vlhkost ve střešním plášti může mít tyto 4 příčiny:

1. vlhkost rovnovážná (sorpční).
2. vlhkost zabudovaná (při realizaci).
3. vlhkost kondenzovaná (v důsledku difúze vodní páry.
4. vlhkost srážková (jestliže do střechy zatéká v důsledku netěsnosti hydroizolace).

Pro sklonovou (spádovou) vrstvu je možno použít následující materiály:

a) monolitické betony - prostý beton (těžký), lehčené betony.

b) sypké materiály - škvára (obsahuje síru, která působí velmi agresivně na betonové a ocelové konstrukce). Jejímu použití se proto raději vyhneme. Dále pak keramzit, štěrk, písek. Na sypké materiály je nutno položit ve dvou vrstvách tuhé desky (např. dřevocementové, apod.). V současné době se při provádění nových střech sypké materiály používají výjimečně. Běžně se používaly při realizaci plochých střech v 70. a 80. letech minulého století.

Problém monolitických betonů a sypkých materiálů je, že vnášejí do střešního pláště zabudovanou vlhkost, která pak zhoršuje jeho vlhkostní režim. Mokrý proces také prodlužuje dobu provádění střechy.

c) tepelně izolační dílce - jsou v současné době nejpoužívanější. Vyrábějí se dílce z polystyrénu, polyuretanu, vláknitých desek, pěnového skla, apod. Při použití tepelněizolačních dílců může vyvstat problém s jejich mechanickým kotvením, pokud tyto budou nabývat větších tlouštěk. To proto, že kotvy o délkách větších než 250 mm se nevyrábějí. Proto je vhodné provést jejich stabilizaci lepením nebo návrhem stabilizační vrstvy.

d) distančních konstrukce - podložky, apod.

Je vhodné navrhovat sklonovou vrstvu z materiálů s nízkým součinitelem tepelné vodivosti λ [W.m^-1.K^-1], aby tak bylo dosaženo menší hodnoty součinitele prostupu tepla této vrstvy U [W.m^-2.K^-1], aby sklonová vrstva působila zároveň jako tepelná izolace. Z tohoto hlediska je vhodné použití tepelně izolačních dílců, které se dodávají ve spádových klínech.

Sklonovou vrstvu je vždy nutno dilatovat. Zásady pro navrhování dilatací střech jsou uvedeny v ČSN 73 1901 [1], v příloze F. Odtud z tabulky F. 1 vyplývají také největší doporučené vzdálenosti dilatačních spár sklonových (spádových) vrstev, pokud jsou tyto vrstvy tvořeny monolitickými nevyztuženými materiály. Zde jsou také uvedeny požadavky na úpravu dilatačních spár.

Zjednodušeně je možno říci:

1. Pokud je monolitická sklonová vrstva umístěna nad tepelněizolační vrstvou, pak je maximální doporučená vzdálenost dilatačních spár 2 m,

2. Pokud je monolitická sklonová vrstva umístěna pod tepelněizolační vrstvou, pak je maximální doporučená vzdálenost dilatačních spár 6 m.

3. 2. 5 Tepelněizolační vrstva

Tepelná izolace omezuje nežádoucí tepelné ztráty (resp. zisky) a přispívá k zajištění potřebného mikroklimatu vnitřního prostředí. Při navrhování tloušťky tepelněizolační vrstvy je nutno vycházet z ČSN 73 0540-2 [16], která požaduje splnění podmínky:

U ≤ U_N [W.m^-2.K^-1] (3. 1)

kde:

U [W.m^-2.K^-1] - součinitel prostupu tepla střechy,

U_N [W.m^-2.K^-1] - požadovaná hodnota součinitele prostupu tepla střechy podle ČSN 73 0540 - 2 [10].

1. Hodnotu součinitele prostupu tepla střechy U určíme ze vztahu:

[W.m^-2.K^-1] (3. 2)

kde:

d_i [m] - tloušťka i-té vrstvy střešního pláště,

λ _i [W.m^-1.K^-1] - součinitel tepelné vodivosti i-té vrstvy střešního pláště,

n - počet vrstev střešního pláště,

α _i [W.m^-2.K^-1] - součinitel přestupu tepla na vnitřní straně konstrukce (α_i = 10 W.m^-2.K^-1),

α _e [W.m^-2.K^-1] - součinitel přestupu tepla na vnější straně konstrukce (α_i = 23 W.m^-2.K^-1),

R_si [m².K. W^-1] - tepelný odpor na vnitřní straně konstrukce, (viz ČSN 73 0540 - 3 [39]),

R_se [m².K. W^-1] - tepelný odpor na vnější straně konstrukce, (viz ČSN 73 0540 - 3 [39]),

R_T [m².K. W^-1] - tepelný odpor při prostupu tepla.

Poznámka

Hodnoty U se ve vztahu (3. 1) do hodnoty 0,4 W.m^-2.K^-1 zaokrouhlují na setiny a od hodnoty 0,4 W.m^-2.K^-1 výše na pět setin.

2. Požadovanou hodnotu součinitele prostupu tepla střechy U_N určíme podle ČSN 73 0540 - 2 [16], a to jedním ze tří následujících způsobů:

a) pro budovy s převažující návrhovou vnitřní teplotou θ _im = 20° C podle tabulky 3 v ČSN 73 0540 - 2 [16].

Tab.3. 3: Požadované a doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla UN pro budovy s převažující návrhovou vnitřní teplotou θ_im = 20 ° C. Výňatek z tab. 3 v [16]

b) pro ostatní budovy ze vztahu:

[W.m^-2.K^-1] (3. 3)

kde:

q_k [W.m^-2] - charakteristická hustota tepelného toku konstrukcí. Pro stanovení požadované hodnoty součinitele prostupu tepla U_N je q_k = 13,30 W.m^-2, pro stanovení doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla U_N je q_k = 8,90 W.m^-2.

U_N,20  [W.m^-2.K^-1] - součinitel prostupu tepla z tab. 3 v [16], resp. z tab. 3.3

e₁ - součinitel typu budovy. Stanoví se ze vztahu:

(3. 4)

e₂ - součinitel typu konstrukce, který se stanoví z tab. 3 v ČSN 73 0540 - 2 [10],

b₁ - součinitel teplotní redukce, který se stanoví z tab. 3 v ČSN 73 0540 - 2 [10],

Δ θ _ie [° C] - základní rozdíl teplot vnitřního a vnějšího prostředí, který se stanoví ze vztahu:

               Δ θ_ie = θ _im - θ _e              [°C]                                       (3. 5)

θ _e [° C] - návrhová venkovní teplota podle ČSN 73 0540 - 3 [10], která se stanoví jako návrhová teplota vnějšího vzduchu.

θ _im [° C] - návrhová vnitřní teplota.

c) Při posuzování konstrukcí v prostorách vytápěných nebo klimatizovaných budov s relativní vlhkostí vnitřního vzduchu φ _i > 60 % se požadovaná hodnota U_N stanoví jako nižší z hodnot určených výše uvedenými způsoby v bodech a) nebo b) nebo podle čl. 5.2.2 v ČSN 73 0540 - 2 [16], nebo podle čl. 5.2.2 v ČSN 730540 - 2 [16] a ze vztahu:

[W.m^-2.K^-1] (3. 6)

kde:

R_si [m².K.W^-1] - tepelný odpor při přestupu tepla na vnitřní straně (viz ČSN 73 0540 - 3 [39]),

θ _ai [°C] - návrhová teplota vnitřního vzduchu (viz ČSN 73 0540 - 3 [39],

θ _e [° C] - návrhová teplota venkovního vzduchu (viz ČSN 73 0540 - 3 [39],

θ _w [° C] - teplota rosného bodu.

Teplotu rosného bodu θ _w [° C] je možno stanovit:

a) z tab. K4 v ČSN 73 0540 - 3 [39],

b) ze vztahů:

• pro p ≥ 610,75 Pa:

  [° C] (3. 7)

• pro p < 610,75 Pa:

  [° C] (3. 8)

kde:

p [Pa] - parciální tlak vodní páry ve vnitřním vzduchu. Ten je dán teplotou a relativní vlhkostí vzduchu.

Tepelně izolační materiály je možno rozdělit na:

1. Materiály na bázi pěnových plastů:

• Pěnový (expandovaný) polystyrén - PPS (EPS),
• vytlačovaný (extrudovaný) polystyrén - XPS,
• pěnový polyuretan (PUR),
• pěnové PVC,
• napěněné pryskyřice s plnivy (např. Porofen, aj.).

Poznámka: Pro tepelnou izolaci střech používáme pěnový polystyrén s objemovou hmotností min. 20 kg.m^-3.

2. Materiály na bázi anorganických vláken (minerálních, skleněných, keramických, apod.):

• Minerální plstě.

Poznámka: Pod pojmem plsť se rozumí minerální vlákna obalená pojivem.

3. Desky z pěnového skla.

4. Ostatní materiály - materiály, které mají vyšší hodnoty součinitele tepelné vodivosti λ [W.m^-1.K^-1] než materiály uvedené výše. (Tepelně izolační materiály uvedené v bodech 1 - 3 mají λ řádově v setinách λ = 0,0.. [W.m^-1.K^-1], kdežto materiály uvedené níže v rámci bodu 4. mají λ řádově v desetinách λ = 0,… [W.m^-1.K^-1]. Mají tedy přibližně o jeden řád horší tepelně izolační vlastnosti. Proto se v současné době při navrhování nových střech již téměř nepoužívají. Je možno se však s nimi zcela běžně setkat u střech realizovaných v dřívějších letech. Často také bývají kombinovány s jinými druhy izolantů. Nevhodnost jejich použití je dána také vysokými hodnotami jejich nasákavostí.

Patří sem především materiály:

1. Lehké betony:

a) Betony lehčené přímo (s lehkým kamenivem) - např. keramzitbeton, struskobeton, škvárobeton, perlitbeton, apod.).

b) Betony lehčené nepřímo - pórobetony (plynobetony, plynosilikáty).

2. Perlit - perlit se využíval nejen jako plnivo do lehkého betonu, ale svého času se vyráběly perlitové polštáře (perlitem naplněné polyetylenové rukávce) po délce vzájemně svařované. Ty se používaly jako tepelná izolace dvouplášťových střech.

3. Aglomerované dřevo - dřevocementové desky (Heraklit), cementoštěpkové desky, korkové desky, apod.

4. Sypké materiály - keramzit, škvára (obsahuje síru - viz kap. 5. 2. 4), tříděná struska.

Pevnost příslušného materiálu tepelné izolace musí vyhovovat zatížení, kterému bude během provozu střechy vystaven.

3. 2. 6 Parotěsná vrstva

Parotěsná vrstva omezuje nebo zcela zamezuje pronikání vodních par do střešního pláště, čímž dochází ke snížení hodnoty parciálního tlaku vodní páry uvnitř jeho skladby a tím i ke snížení možnosti kondenzace vodní páry uvnitř konstrukce, případně k jejímu úplnému vyloučení. Navrhuje se, jestliže by vodní pára, která difunduje přes střešní plášť mohla ohrozit funkci některých jeho vrstev (např. tepelné izolace). Nutnost jejího použití je dána tepelně-technickým výpočtem střechy, který při její absenci ve střešním plášti vykazuje pasívní bilanci zkondenzované a vypařené vody (M_c > M_ev), nebo vysoké hodnoty množství zkondenzované vody M_c > M_c,N, (podrobně viz kap. 4). Tedy v případech, kdy nejsou splněna příslušná ustanovení ČSN 73 0540 - 2 [16] (viz také kap. 6. 1. 1). Praktické zkušenosti však ukazují na nevhodnost použití jednoplášťových střech bez parotěsné vrstvy. Tudíž její návrh je potřebný i v pčípadech, kdy je bilance zkondenzované a vypařené vody aktivní a kdy jsou požadavky ČSN 73 0540 - 2 [16] z hlediska kondenzace vodní páry splněny.

Parozábrana se navrhuje zpravidla u jednoplášťových střech, někdy také u střech dvouplášťových. Parozábrana tvoří rovněž pojistnou hydroizolaci, případně také provizorní hydroizolaci.

Materiál - používají se materiály s vysokým faktorem difúzního odporu μ, jako například natavitelné asfaltové pásy s Al vložkou (Foalbit, Bitalbit), kovové fólie, fólie z plastů, pěnové sklo. Nevhodné jsou asfaltové pásy s nasákavou vložkou.

Základním kritériem pro návrh parotěsné vrstvy je hodnota ekvivalentní difúzní tloušťky r_d [m], která se vypočte ze vztahu:

r_d = μ.d        [m]            (3. 9)

kde:

μ - faktor difúzního odporu materiálu,

d [m] - tloušťka materiálu.

Minimální požadovaná hodnota ekvivalentní difúzní tloušťky r_d [m] není v žádném českém předpisu doposud definována. Německý předpis DIN 4108 - 3 [35] rozlišuje následující kategorie:

• difúzně propustná vrstva: r_d ≤ 0,5 m,
• difúzi bránící vrstva: 0,5 m < r_d < 1500 m,
• parotěsná vrstva: r_d ≥ 1500 m.

Pokud jde o perforaci parozábrany (např. kotevními prvky), snažíme se jí vyhnout. Zvláště u střech nad vnitřním prostředí s vysoku relativní vlhkostí vzduchu φ _i . To proto, že otvory v parotěsné vrstvě nám výrazně snižují její funkci. Fr. Mrlík v lit. [14] uvádí, že: „…měření ukázalo, že při stejném podílu plochy otvorů jsou u malých otvorů hodnoty ekvivalentní difúzní tloušťky r_d nižší než u stejně velké plochy vytvořené z několika otvorů…“. Z uvedeného tedy plyne, že velké množství malých perforací parozábrany je horší než menší počet několika větších otvorů o stejné ploše. Proto při tepelně-technickém výpočtu ploché střechy je vždy nutné tuto skutečnost zohlednit. Tedy zavést do výpočtu nižší hodnotu faktoru difúzního odporu . Uvedený jev není doposud řádně prozkoumán a není dostatečně popsána závislost snížení faktoru difúzního odporu μ na materiálu parotěsné vrstvy, ploše kotevních otvorů a způsobu kotvení. V odborné literatuře jsou prozatím jen částečné informace. Z tohoto důvodu velikost snížení hodnoty faktoru difúzního odporu μ [-] závisí v současné době pouze na úvaze projektanta.

Pro stanovení faktoru difúzního odporu parozábrany μ _pz pří jejím porušení kotevními prvky platí vztah:

μ _pz = μ.z                 (3. 10)

kde:

μ - faktor difúzního odporu celistvého materiálu parozábrany,

z - součinitel podmínek působení.

Součinitel podmínek působení z bude nutno v budoucnu stanovit pro každý konkrétní materiál, který může tvořit parotěsnou vrstvu a pro určitý konkrétní kotevní prvek.

V lit. [27] je uvedena tabulka (viz tab. 3. 4), ve které je zpracován podíl plochy otvorů vytvořených hřebíky, které procházejí PE fólií o tl. 0,085 mm, sevřenou mezi deskové materiály.

Tab. 3. 4: Závislost podílu plochy kotevních otvorů na hodnotě součinitele podmínek působení z [27]

Jak je z uvedené tabulky patrné, při perforaci fólie o ploše otvorů 0,1 % se sníží její faktor difúzního odporu μ o 70 % (!). Při perforaci fólie o ploše otvorů 1 % pak dokonce o 99 %.

Podobně (tedy orientačně podle tab. 9) je tedy nutno v rámci projekčního návrhu volit hodnotu součinitele podmínek působení z při redukci hodnoty faktoru difúzního odporu μ v rámci tepelně technického posouzení střechy s parotěsnou vrstvou, která bude perforována kotevními prvky. V rámci technického posouzení, které provádíme vhodným výpočetním programem (např. TEPLO 2005 [19]), musíme tedy uvažovat s redukovanou hodnotou faktoru difúzního odporu μ _pz.

V případě perforace parozábrany kotevními prvky je třeba vždy použít materiál s vysokou hodnotou faktoru difúzního odporu μ a s větší tloušťkou d, tím tedy i s vyšší hodnotou ekvivalentní difúzní tloušťky r_d [m]. Zpravidla bude zřejmě vždy vhodnější dát přednost použití modifikovaného asfaltového pásu před fólií, a to ze dvou důvodů:

1. Asfaltové pásy mají zpravidla mnohem vyšší hodnoty ekvivalentní difúzní tloušťky r_d [m] než fólie.

2. Asfaltová hmota po perforaci utěsní otvor kolem dříku kotevního prvku. (zde jsou vhodné zejména bezvložkové asfaltové pásy).

Zásadním kritériem pro rozhodnutí, zda použít kotvený systém střešního pláště, jsou parametry vnitřního vzduchu prostoru pod střechou. Pro vysoké hodnoty teploty vnitřního vzduchu a jeho vysoké relativní vlhkosti (např. bazény, vlhké provozy, apod.) je návrh kotveného systému střešního pláště přes parozábranu hrubou projekční chybou.

Tab. 3. 5: Porovnání hodnot μ a r_d [m] některých materiálů

Jak je patrné z tab. 3. 5, pokud trapézový plech tvoří nosnou konstrukci střechy, není v důsledku spárové difúze parotěsný. Proto by střecha s nosnou kostrukcí tvořenou trapézovým plechem měla mít téměř vždy parozábranu. Naproti tomu pěnové sklo je parotěsnou zábranou s nejvyšším difúzním odporem. Faktor difúzního odporu pěnového skla při pokládce v jedné vrstvě má hodnotu μ = 70 000, při pokládce ve dvou vrstvách (se vzájemně vystřídanými spárami zalitými asfaltem) dokonce desetinásobek, tedy μ = 700 000.

Zásady pro návrh parotěsné vrstvy:

1. Parotěsnou vrstvu navrhujeme zpravidla u těch střešních plášťů, pod kterými je vnitřní prostředí s vyšší relativní vlhkosti vzduchu. A naopak, u střešních plášťů, pod kterými je vnitřní prostředí s běžnou teplotou (20 ÷ 24 °C) s relativní vlhkostí vzduchu nižší než 60% parotěsnou vrstvu zpravidla nenavrhujeme.

2. Parotěsnou vrstvu umísťujeme co nejblíže vnitřnímu povrchu pod tepelnou izolaci.

3. Parozábrana může být také vrstvou, která brání vysýchání zabudované (příp. i zkondenzované) vlhkosti do podstřešního prostoru. Proto je třeba její návrh vždy řádně uvážit. Z tohoto důvodu parotěsnou vrstvu nikdy neumisťujeme pod monolitickou spádovou vrstvu.

4. Ve skladbě střešního pláště se navrhuje vždy jen jedna parotěsná vrstva.

5. Pod parotěsnou vrstvou je nutno umístit, zejména pokud je aplikována na silikátový podklad (betonová mazanina, cementový potěr, lehké betony, atd.), expanzní (mikroventilační) vrstvu, která musí být napojena na vnější ovzduší. Při běžných hodnotách relativní vlhkosti vnitřního vzduchu v prostředí pod střechou (do 70 %) je možno expanzní (mikroventilační) vrstvu vynechat.

6. Mezi parotěsnou vrstvu a krytinu se nesmí zabudovávat nadměrně vlhké materiály.

7. Ekvivalentní difúzní tloušťka parotěsné vrstvy r_d [m] musí být větší (lépe několikanásobně) než ekvivalentní difúzní tloušťka hydroizolační vrstvy (krytiny).

8. Při provádění střechy nesmí dojít k zabudování technologické nebo srážkové vody ve vrstvách mezi parozábranou a mezi hydroizolační vrstvou (krytinou). Odpařování této vlhkosti by posléze bylo dlouhodobé, resp. i nemožné.

9. Parozábrana musí být parotěsně napojena na všechny obvodové konstrukce střechy i na všechny konstrukce prostupující nad rovinu střechy. To znamená, že musí být vyvedena nad atiku, nad veškeré nadstřešní zdivo, prostupy střešním pláštěm, apod. Stejně tak nesmí dojít k přerušení parozábrany v místech dilatačních spár mezi sousedními objekty.

10. Parozábrana během realizace střešního pláště často tvoří provizorní hydroizolaci (krytinu), která chrání interiér před případným deštěm. Je nutno ji chránit před poškozením.

11. Parozábrana by měla zároveň tvořit pojistnou hydroizolační vrstvu. Z tohoto důvodu by měla být vyspádována a odvodněna. Odvodnění se provede pomocí dvouúrovňových střešních vtoků. Zde je však možný dvojí přístup, a to:

1. odvodnění parozábrany funguje pouze v průběhu realizace střešního pláště. To proto, že po položení první hydroizolační vrstvy střešního pláště se osadí horní část střešního vtoku s těsnícím kroužkem. Ten pak ochraňuje střešní plát před pronikáním vlhkého vzduchu z odpadního potrubí do střešního pláště. Po osazení horní části střešního vtoku s těsnícím kroužkem již tedy parozábrana odvodněna není.
2. odvodnění parozábrany funguje po celou dobu životnosti střešního pláště. A to tehdy, jestliže se po položení první hydroizolační vrstvy střešního pláště osadí horní část střešního vtoku bez těsnícího kroužku. Parotěsná vrstva je takto odvodněna, avšak s rizikem pronikání vlhkého vzduchu z kanalizace do střešního pláště.

13. Při realizaci střešního pláště je vhodné provést převzetí parotěsné vrstvy mezi investorem a dodavatelem zápisem ve stavebním deníku.

Obr. 3. 8: Příklady umístění parotěsné vrstvy ve střešním plášti

3. 2. 7 Expanzní (mikroventilační) vrstva

Navrhuje se pod povlakové hydroizolační pásy pro zabránění vzniku výdutí (puchýřů) mezi povlakem a podkladem. Expanzní vrstva plní zároveň i dilatační funkci, když eliminuje účinky objemových změn vzniklých v podkladu. Navrhuje se na hutných podkladech, které mají hodnotu faktoru difúzního odporu μ ≥ 4, nebo součinitel difúzní vodivosti δ ≤ 0,05.10^-9 s.

Expanzní vrstva se navrhuje:

1. Pod povlakovou hydroizolační vrstvu (krytinu).

2. Pokud je pod hydroizolační vrstvou monolitická podkladní vrstva (např. prostý beton, apod.), musí být mezi tyto vrstvy navržena expanzní vrstva. Zde má expanzní vrstva také funkci dilatační.

3. Je-li ve střeše navržena parozábrana a pokud je relativní vlhkost vnitřního prostředí pod střechou vyšší než 70 %, pak je nutno navrhnout expanzní vrstvu i pod parozábranu.

Z důvodu správné funkce expanzní vrstvy je nutné, aby vrstva byla řádně napojena na vnější ovzduší, a to podél okrajů střechy, popřípadě také v ploše střechy pomocí speciálních komínků. Použití komínků však není příliš vhodné, neboť s každým prostupem přes střešní krytinu se zvyšuje možnost vzniku poruchy a riziko případného zatékání.

Materiály>

• volně položená hydroizolace, mechanicky přikotvená nebo zatížená stabilizační vrstvou či provozními vrstvami,
• speciální perforované asfaltové pásy (např. Perbitagit, PER V 13),
• asfaltové hydroizolační pásy s mikroventilační úpravou - se spodními mikroventilačními pruhy (např. Paraelastvent PV),
• kašírované asfaltové hydroizolační pásy, opatřené vrstvou rouna na spodní straně,
• volně položené a mechanicky přikotvené umělohmotné rouno.

Pokud je hydroizolace pokládána na tuhé desky z minerální plsti pak není třeba navrhovat expanzní vrstvu, protože tyto desky mají velmi nízkou hodnotu faktoru difúzního odporu (μ ≈ 4), takže samy o sobě vytvářejí expanzní vrstvu.

Při použití kompletizovaných tepelně izolačních dílců, na kterých je již z výrobny plnoplošně nalepená hydroizolace z asfaltového pásu, je návrh expanzní vrstvy rovněž zbytečný.

Totéž platí i v případě použití pěnového skla, neboť hydroizolační pásy musí být na něj plnoplošně nalepeny a pěnové sklo má velmi vysoký difúzní odpor. Tudíž je expanzní vrstva také zbytečná.

Obr. 3. 9: Příklady umístění expanzní vrstvy ve střešním plášti (pod parotěsnou vrstvou, pod krytinou, pod parotěsnou vrstvou i pod krytinou)

3. 2. 8 Ochranná vrstva

Ochranná vrstva se navrhuje pouze u nepochůzných střech. Jejím účelem je ochrana hydroizolace a popřípadě také dalších vrstev střešního pláště proti vlivům vnějšího prostředí (UV záření, extrémně vysoké teploty, mikroorganizmy, požár, atd.).

Ochranná vrstva plní zároveň funkci pohledovou. Nátěry na povlakových krytinách z asfaltových pásů se také podílejí na jejich hydroizolační funkci.

Materiály:

a) nátěry a nástřiky - na bázi asfaltu nebo akrylátových hmot. Používají se dnes většinou již u dříve realizovaných střech s krytinami z oxidovaných asfaltových pásů. To proto, že modifikované asfaltové pásy typu SBS mají již ve výrobě vytvořenou ochrannou vrstvu z posypu (drcená břidlice, keramický granulát), popřípadě z kovové fólie. Modifikované asfaltové pásy na bázi APP jsou vysoce odolné proti UV záření a proto ochrannou vrstvu zpravidla nemají.

b) násypy - z těženého kameniva (frakce 16 - 32 mm), z drceného kameniva (frakce 8 - 16 mm), z kameniva (frakce 2 - 4 mm) stabilizovaného asfaltovým pojivem, štěrkopísek, popílek, atd.

c) vrstvy provozního souvrství - u provozních střech, tzn. u pochůzných, pojížděných a zelených střech.

V případě násypu a provozních vrstev je nutno navrhnout separační vrstvu z důvodu jejich oddělení od hydroizolační vrstvy. A to například z PE fólie, pokud je hydroizolace tvořena asfaltovými pásy, nebo ochranné textilie v případě fólií či extrudovaného polystyrénu.

Výhodou těžkých ochranných vrstev, tedy násypů a provozních úprav je, že fungují zároveň jako stabilizační vrstva (viz kap. 3. 2. 11). Nevýhodou zde však je horší přístup k hydroizolační vrstvě, problematická lokalizace závad a jejich obtížné odstraňování. Dále také vyšší zatížení a tím i vyšší požadavky na nosnou konstrukci střechy. Podrobně - viz kap. 5. 4. 7.

3. 2. 9 Dilatační vrstva

Vkládá se mezi dvě sousední vrstvy střešního pláště tehdy, pokud je nutno umožnit jejich vzájemné pohyby, vyvolané změnou teploty, vlhkosti nebo zatížení. Je vhodné ji sloučit se separační vrstvou. Je však třeba použít vhodný materiál.

Materiály:

a) asfaltové pásy typu A nebo R s nenasákavou vložkou.

b) plastové fólie (např. PE).

c) textilie - nenasákavé, např. polypropylénové, polyesterové, skleněné.

d) sypané hydrofobní nebo hydrofilní materiály (zrnitost cca 2 mm). Pod tyto materiály je však nutné navrhnout separační vrstvu.

3. 2. 10 Separační vrstva

Vkládá se mezi dvě sousední vrstvy střešního pláště tehdy, pokud je nutno je oddělit z mechanických, chemických, technologických či jiných důvodů. Umísťuje se například mezi asfaltové hmoty a fólie, mezi pěnové plasty a některé druhy plastových fólií, mezi monolitické vrstvy provozních souvrství a hydroizolační nebo dilatační vrstvu, mezi hydroizolační vrstvu a násyp kameniva, mezi tepelnou izolaci a podkladní monolitickou vrstvu.

Dilatační a separační vrstvu je rovněž hospodárné sloučit v jednu vrstvu z vhodného materiálu.

Materiály: Textilie, lepenky, plastové fólie, voskované papíry, apod.

3. 2. 11 Stabilizační vrstva

Stabilizační vrstva zajišťuje svou hmotností statickou stabilitu všech vrstev střešního pláště proti působení tlaku a sání větru, případně také proti vztlaku vody. Navrhuje se tehdy, když není pro stabilizaci navržen jiný způsob (lepení, kotvení, apod.). Stabilizační vrstva na hydroizolační vrstvu se provádí zpravidla na vhodnou separační vrstvu. Potřebná hmotnost stabilizační vrstvy se navrhuje podle zatížení, které se vypočte podle ČSN 73 0035 [7].

Materiály:

a) Vrstvy provozního souvrství - u provozních střech (pochůzných, pojížděných a zelených střech).

b) Násypy - těžené nebo drcené kamenivo (frakce 8 - 16 mm), apod.

3. 2. 12 Spojovací vrstva

Navrhuje se, pokud je třeba dočasně nebo trvale zajistit statickou stabilitu nedostatečně hmotných vrstev střešního pláště proti tlaku nebo sání větru. Adhezivo se navrhne rovněž v závislosti na zatížení, které se vypočte podle ČSN 73 0035 [7].

Materiály: Asfaltové nátěry, lepidla.

3. 2. 13 Drenážní vrstva

Drenážní vrstva se navrhuje k rychlému odvedení nadbytečné vody (především srážkové) ze střešních vrstev nad hydroizolací. Navrhuje se především u střešních zahrad, popř. také u pochůzných a pojížděných střech.

Materiály: Inertní (chemicky netečné) materiály - sypané materiály (kopané, drcené nebo lehčené kamenivo o frakci 16 - 32 mm), tkané i netkané textilie, rohože, tkaniny, tvarované desky z plastů (např. ze směsi pryžových a polyuretanových odpadů, z omezeně nasákavého polystyrénu),

3. 2. 14 Filtrační vrstva

Navrhuje se u zelených střech pro zachycování částí zeminy, aby nedocházelo k jejímu odplavování vodou.

Materiály: Musí se navrhovat jen materiály, které nepodléhají biologické korozi a jsou propustné pro vodu. Jsou to například tkané a netkané syntetické textilie - tkaniny, rouna a rohože (minerální nebo ze skleněných vláken).

3. 2. 15 Vzduchová vrstva

Vzduchová vrstva se do střechy navrhuje k vyloučení nebo snížení kondenzace vodní páry uvnitř střešního pláště. Může přispět také k odvedení zabudované technologické vlhkosti nebo srážkové vody, která do střechy pronikla v průběhu její funkce v důsledku poruchy hydroizolační vrstvy.

Doporučené způsoby větrání střech jsou uvedeny v ČSN 73 1901 [1], v příloze D. Vzhledem k tomu, že problematika návrhu vzduchové vrstvy je složitější záležitostí, bude podrobně probrána v kap. 7. 5, která se týká dvouplášťových plochých střech.

3. 2. 16 Pohledová vrstva

Pohledová vrstva nebo pohledová konstrukce se na povrch střechy navrhuje tehdy, jestliže jsou požadavky na její estetický vzhled.

3. 2. 17 Podhledová vrstva

Podhled bývá od střešního pláště zpravidla oddělen vzduchovou mezerou. Z materiálového hlediska může být různý (omítka, sádrokarton, apod.). Pokud není podhled od střešního pláště takto oddělen nebo je podhled utěsněn, pak se zahrnuje do počtu vrstev střešního pláště a v rámci tepelně technického posouzení se posuzuje jako součást skladby střechy.

3. 2. 18 Provozní vrstva

Provozní vrstva nebo souvrství umístěné na povrchu ploché střechy umožňuje její využití jako střechy pochůzné, pojížděné nebo jako zelené střechy. Povrch horní provozní vrstvy musí být navržen v příslušném sklonu tak, aby srážková voda plynule odtékala do střešních vtoků a aby na povrchu střechy nevytvářela kaluže.

Provozní vrstva se navrhuje někdy také u nepochůzných střech, a to v místech, která slouží například pro obsluhu technologického zařízení umístěného na střeše.

Materiál: Mazaniny z různých druhů betonů, dlažby (kladené do maltového lože, do podsypu, na podložky), litý asfalt, atd. Podrobně - viz kap. 5. 4. 7.

samostatný úkol

1. Uveďte, které jsou základní vrstvy střešního pláště.

2. Uveďte, které jsou doplňkové vrstvy střešního pláště.

3. Uveďte, které materiály povlakových hydroizolačních vrstev znáte.

4. Uveďte, co všechno víte o asfaltových pásech.

5. Uveďte, jaké jsou nosné vložky asfaltových pásů.

6. Uveďte, jaké jsou povrchové úpravy asfaltových pásů.

7. Uveďte, jak se navrhuje hydroizolace plochých střech z asfaltových pásů.

8. Uveďte, jak se provádějí hydroizolace plochých střech z asfaltových pásů.

9. Uveďte, co všechno víte o polymerních fóliích.

10. Uveďte, co všechno víte o stěrkách.

11. Charakterizujte pojistnou hydroizolační vrstvu a uveďte vše co je Vám o ní známo.

12. Charakterizujte pomocnou hydroizolační vrstvu a uveďte vše co je Vám o ní známo..

13. Charakterizujte sklonovou vrstvu a uveďte vše co je Vám o ní známo.

14. Charakterizujte tepelně izolační vrstvu a uveďte vše co je Vám o ní známo.

15. Charakterizujte parotěsnou vrstvu a uveďte vše co je Vám o ní známo.

16. Charakterizujte tepelně expanzní vrstvu a uveďte vše co je Vám o ní známo.

17. Charakterizujte všechny ostatní vrstvy střešních plášťů plochých střech a uveďte vše co je Vám o nich známo.

SHRNUTÍ KAPITOLY

Po prostudování první kapitoly budete:

1. Mít základní znalosti o jednotlivých vrstvách střešních plášťů plochých střech.

2. Budete umět tyto vrstvy navrhovat.