5. PLOCHÉ STŘECHY

CÍLE KAPITOLY

Cílem kapitoly je:

1. Dovědět se základní informace o plochých střechách a jejich jednotlivých typech.

2. Dovědět se informace o jejich funkci z hlediska stavební tepelné techniky a o požadavcích, jež jsou na střechy kladeny.

3. Naučit se navrhovat jednoplášťové ploché střechy (s klasickým pořadím vrstev i s opačným pořadím vrstev).

4. Naučit se navrhovat dvouplášťové ploché střechy.

5. Naučit se navrhovat provozní střechy.

RYCHLÝ NÁHLED DO PROBLEMATIKY KAPITOLY

Co je v kapitole důležité.

1. Obecná charakteristika a rozdělení plochých střech.

2. Skladba jednotlivých typů plochých střech a jejich funkce z hlediska stavební tepelné techniky. U provozních střech také jejich funkce z hlediska provozu.

ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU

Na prostudování kapitoly bude třeba asi 25 hodin.

KLÍČOVÁ SLOVA KAPITOLY

Plochá střecha, jednoplášťová plochá střecha, dvouplášťová plochá střecha, tříplášťová plochá střecha, plochá střecha s klasickým pořadím vrstev, plochá střecha s opačným pořadím vrstev, plochá střecha kombinovaná, provozní střecha, střecha pochutná, střecha pojížděná, střešní zahrada, lehká plochá střecha

5. 1 Historický vývoj

Ploché střechy se začaly realizovat především v oblastech s malými srážkami. Nejstarší ploché střechy jsou známy již v egyptské architektuře z poloviny 3. tisíciletí před Kristem, kde jsou jimi zastřešeny skupiny mastab (hrobových staveb pro egyptské dvořany a úředníky). Konstrukce plochých střech se zde skládaly z kamenných desek, kladených na sraz nebo na pero a drážku. Podobným příkladem je také terasový zádušní chrám královny Hatšepsut v Dér-el-Bahrí z doby Nové říše egyptské.

Ploché střechy je možno nalézt také v architektuře Asýrie, Babylónu, Mezopotámie, Persie a Indie. V Asýrii a Babylónii vznikly tzv. visuté zahrady, které byly založeny na speciálních stupňovitých zděných konstrukcích, které podepíraly klenby. Je znám například jeden ze sedmi divů světa - visuté zahrady královny Semiramis v Babylónii. V Persii byla nosnou konstrukcí ploché střechy dřevěná kulatina podepřená perskými kládami. Jako vodotěsná krytina býval používán asfalt, který se těžil z Mrtvého moře (Bitumen Judaicum). V Americe byly použity ploché střechy na indiánských sídlech (tzv. pueblech). Ta jsou dodnes zachována v údolích řek Rio Grande a Little Colorado. Střechy byly realizovány z dřevěných trámů a kulatiny.

Také v Evropě mají ploché střechy poměrně dlouhou tradici. V Řecku do 7. až 6. století před Kristem byly chrámy kryté dřevěnými kulatinami, na které byla položena udusaná hlína. V římské architektuře jsou známy vily s terasami na střechách. V jiných evropských zemích se z důvodů klimatických podmínek používaly pouze šikmé střechy. V 18. století znovu objevuje asfalt řecký lékař Eirynnius, a to v podobě asfaltové horniny. Koncem 18. a začátkem 19. století se začínají objevovat předchůdci dnešních asfaltových pásů. Začátkem 19. století byla vynalezena dehtová lepenka. Tato skutečnost ovlivnila rozvoj plochých střech především v Německu. V moderní architektuře patří k průkopníkům plochých střech především známý architekt Le Corbusier, který při formulaci pěti základních znaků funkcionalistické architektury definuje jako jeden z nich obytnou střechu se zahradou. Zhruba od 30. let minulého století se plochá střecha stává trvalým architektonickým prvkem. V posledních třiceti letech prošlo navrhování a provádění plochých střech velkým technickým vývojem.

5. 2 Obecná charakteristika

Podle ČSN 73 1901 [1] jsou ploché střechy definovány jako střechy, jejichž sklon vnějšího povrchu α ≤ 5° (8,75%).

Výhody:

  • zmenšují celkovou výšku budovy,
  • možnost zastřešení členitých půdorysů,
  • možnost účelového využití střešních ploch,
  • snadný přístup,
  • úspora materiálu,
  • menší pracnost.

Nevýhody:

  • nutný odborný návrh skladby střešních vrstev, nutnost správného tepelně technického posouzení,
  • důsledné dodržování technologických zásad při realizaci,
  • kontrola vnitřních vrstev bez porušení jiných vrstev není možná,
  • některá charakteristická místa bývají zdrojem poruch (styk střechy s atikou, průniky krytinou, vtoky, aj.),
  • místa poruch se obtížně zjišťují, poruchy se pracně odstraňují.

5. 3 Rozdělení plochých střech

Ploché střechy mohou být:

a) Jednoplášťové

  • nevětrané,
  • větrané.

b) Dvouplášťové

  • nevětrané,
  • větrané.

c) Několikaplášťové.

a) Jednoplášťová střecha - střecha, která odděluje chráněné (vnitřní) prostředí jedním střešním pláštěm.

b) Dvouplášťová střecha - střecha, která odděluje chráněné (vnitřní) prostředí dvěma střešními plášti oddělenými od sebe vzduchovou vrstvou.

c) Několikaplášťová střecha - střecha, která odděluje chráněné (vnitřní) prostředí několika střešními plášti oddělenými od sebe vzduchovými vrstvami.

d) Jednoplášťová střecha větraná - jednoplášťová střecha, v jejíž skladbě je systém větracích kanálků napojený na vnější ovzduší.

e) Jednoplášťová střecha nevětraná - jednoplášťová střecha, v jejíž skladbě není systém větracích kanálků napojený na vnější ovzduší.

f) Dvouplášťová střecha větraná - dvouplášťová střecha, jejíž vzduchová vrstva je napojena na vnější prostředí.

g) Dvouplášťová střecha nevětraná - dvouplášťová střecha, jejíž vzduchová vrstva je vůči vnějšímu prostředí uzavřena.

Volba druhu ploché střechy závisí na parametrech vnitřního prostředí - teplotě vnitřního vzduchu θ i [° C] a relativní vlhkosti vnitřního vzduchu φ i [%] a případných požadavcích na provoz na střeše.

Dříve platná ČSN 73 1901 (1975) [9] uváděla v čl. 38 a 39 následující zásady:

„38. Jednoplášťové nevětrané střechy lze zpravidla navrhnout nad těmi prostorami, ve kterých relativní vlhkost vnitřního vzduchu nepřesahuje trvale 60 % při teplotách přibližně 20 ° C,…“

„Jednoplášťové větrané střechy lze zpravidla navrhnout nad těmi prostorami, ve kterých relativní vlhkost vnitřního vzduchu nepřesahuje trvale 75 % při teplotě přibližně 20 ° C,…“.

„39. Dvouplášťové větrané střechy se navrhují zpravidla nad prostorami, v nichž parametry vnitřního vzduchu vnitřního vzduchu přesahují hodnoty podle čl. 38 nebo tam, kde je to funkčně a konstrukčně výhodné, popř. nutné.“

„Dvouplášťové nevětrané střechy se nemají navrhovat.“

Návrh skladby střešního pláště plochých střech je vždy nutno doložit tepelně technickým posouzením, případně také posouzením vzduchové neprůzvučnosti - viz kap. 4.

V současné době platná ČSN 73 1901 [1] uvádí v Příloze A (viz tab. 5. 1) příklady základních skladeb plochých střech s povlakovou hydroizolační vrstvou v závislosti na parametrech vnitřního prostředí. Uvedené typy skladeb však mají pouze informativní charakter.

POZNÁMKY V TEXTU

1) Konkrétní skladby se navrhují podle zásad uvedených v textu normy, nikoli podle této směrné přílohy

2) Parotěsná vrstva plní také funkci pojistné vrstvy hydroizolační

Číselné označení vrstev ve skladbách střech:

1 – nosná vrstva, 2 – hydroizolační vrstva, 3 – hlavní hydroizolační vrstva, 4 – pojistná hydroizolační vrstva, 5 – parotěsná vrstva, 6 – tepelněizolační vrstva, 7 – doplňková tepelněizolační vrstva, 8 – stabilizační vrstva, 9 – větraná vzduchová vrstva

POZNÁMKY

θ ai - je teplota vnitřního vzduchu

&phi: i - je relativní vlhkost vnitřního vzduchu

1 Schémata skladeb střech a směrné použití jsou formulovány za předpokladu, že pro nosnou vrstvu se užijí materiály, které propouštějí vodní páru a vlhkost a pro hydroizolační vrstvu se použije materiálů, které vodní páru téměř nepropouštějí.

2 Směrné pokyny způsobu větrání střech z hlediska vhodného vlhkostního stavu a režimu jsou uvedeny v příloze D

3 Neuvažuje se sdružování vrstev

4 Tabulka A.1 uvádí jen některé z možných variant skladeb střech, vytvořených kombinací nosné, hydroizolační, parotěsné, tepelněizolační, stabilizační a vzduchové vrstvy.

5 Schémata skladeb střech jsou zakreslena v horizontální poloze. Ve stavebním díle mohou zaujímat různé sklony v rozmezí 0°    90° s omezeními danými stabilitou vrstev.

Tab. 5. 1: Příklady základních skladeb střech s povlakovou hydroizolační vrstvou [1]

5. 4 Jednoplášťové ploché střechy

Jednoplášťové ploché střechy jsou nejrozšířenějším typem plochých střech. Mezi jejich výhody oproti víceplášťovým střechám patří:

  • menší tloušťka střešního pláště,
  • jednodušší a rychlejší realizace,
  • nižší náklady na realizaci,
  • jednodušší realizace případných oprav a dodatečného zateplování,
  • více možností využití jejich povrchu (střechy pochůzné, pojížděné, zelené).

5. 4. 1 Rozdělení jednoplášťových střech

Jednoplášťové ploché střechy je možno rozdělit následujícím způsobem:

A. Bez tepelné izolace.

B. S tepelnou izolací:

1. Nevětrané:

a) s klasickým pořadím vrstev,

b) s opačným pořadím vrstev (obrácené, inverzní),

c) kombinované (systém DUO, resp. PLUS).

2. Větrané:

a) s klasickým pořadím vrstev,

b) s opačným pořadím vrstev (obrácené, inverzní),

c) kombinované (systém DUO, resp. PLUS).

5. 4. 2 Jednoplášťové ploché střechy bez tepelné izolace

Pro střechy nad otevřeným prostorem nebo nad nevytápěnými objekty není třeba navrhovat tepelně izolační vrstvu. Střecha plní funkci pouze nosnou a hydroizolační. Sklon střechy může být tvořen jak nosnou konstrukcí, tak sklonovou vrstvou navrženou v požadovaném spádu. Skutečnost, že chybí tepelná izolace má za následek zvýšené tepelné namáhání nosné konstrukce střechy.

5. 4. 3 Jednoplášťové ploché střechy nevětrané s klasickým pořadím vrstev

Z konstrukčního hlediska je možno uvedený typ střech ještě rozdělit na střechy:

a) bez parotěsné vrstvy.

b) s parotěsnou vrstvou.

a) jednoplášťové ploché střechy bez parotěsné vrstvy

Jednoplášťové ploché střechy bez parotěsné vrstvy představují z hlediska konstrukčního i technologického nejjednodušší řešení. Je zde však nutné důkladné provedení tepelně technického posouzení. To proto. že absence parotěsné vrstvy může být příčinou poruch tepelně vlhkostního chování souvrství střešního pláště. Návrh jednoplášťové ploché střechy bez parotěsné vrstvy může být v určitých případech značně riskantní. Příklady skladeb jsou znázorněny na obr. 5. 1.

Zde je třeba podotknout, že v současné době, kdy jsou běžně dostupné tepelně izolační spádové dílce (ať už z pěnového polystyrénu nebo z minerální vlny) je vhodné tyto ve skladbách plochých střech navrhovat (viz např. obr. 5. 1 skladba B). To proto, že se zde sdruží v rámci jedné vrstvy dvě funkce a to jak funkce tepelně izolační, tak také funkce spádová. Odpadnou tedy spádové vrstvy z jiných, dříve obvyklých materiálů (např. na bázi lehkého betonu, násypu apod.), které jsou poměrně pracné a mají výrazně vyšší hmotnost než zmíněné tepelně izolační spádové dílce.

Obr. 5. 1: Příklady skladeb jednoplášťových střech bez parotěsné vrstvy Obr. 5. 1: Příklady skladeb jednoplášťových střech bez parotěsné vrstvy

b) Jednoplášťové ploché střechy s parotěsnou vrstvou

Snížení, resp. úplné vyloučení kondenzace vodní páry ve skladbě ploché střechy je možno dosáhnout vhodným návrhem parotěsné vrstvy. Příklady skladeb jsou znázorněny na obr. 5. 2.

Obr. 5. 2: Příklady skladeb jednoplášťových střech s parotěsnou vrstvou Obr. 5. 2: Příklady skladeb jednoplášťových střech s parotěsnou vrstvou

5. 4. 4 Jednoplášťové ploché střechy nevětrané s opačným pořadím vrstev (obrácené, inverzní)

Základním principem tohoto typu střech je, že je zde zaměněna poloha vrstvy tepelné izolace a hydroizolace. To znamená, že hydroizolační vrstva (krytina) je umístěna pod tepelnou izolací. Materiál tepelněizolační vrstvy musí být nenasákavý, pevný, objemově stálý. Uvedeným požadavkům vyhovuje v současné době pouze vytlačovaný (extrudovaný) polystyrén - XPS. Jeho nasákavost je téměř nulová (cca do 0,5 % obj.), což umožňuje vystavit jej přímému působení srážkové vody, aniž by došlo k poklesu jeho tepelně izolačních vlastností. Střecha s opačným pořadím vrstev má dvě zásadní výhody:

1. Hydroizolační vrstva (krytina) je proti UV záření a povětrnostním vlivům (případně také proti mechanickému poškození) chráněna tepelně izolační vrstvou, což výrazně prodlužuje její životnost.

2. Umístění tepelně izolační vrstvy nad hydroizolační vrstvu prakticky úplně vylučuje možnost kondenzace vodní páry uvnitř střešního pláště.

Pro všechny obvodové stavební konstrukce (střechy a obvodové pláště) platí, že směrem od interiéru k exteriéru musí jejich difúzní odpor klesat a tepelný odpor naopak stoupat. Plochá střecha s klasickým pořadím vrstev uvedené podmínky nesplňuje. Plochá střecha s opačným pořadím vrstev tyto podmínky naopak splňuje, což má příznivý dopad v tom smyslu, že je vyloučena možnost kondenzace vodní páry uvnitř střešního pláště - při správně navržené tloušťce tepelné izolace.

Obr. 5. 3: Porovnání průběhů teplot a parciálních tlaků vodní páry u střechy: a) s klasickým pořadím vrstev bez parozábrany, b) s klasickým pořadím vrstev s parozábranou, c) s opačným pořadím vrstev. Obr. 5. 3: Porovnání průběhů teplot a parciálních tlaků vodní páry u střechy:

a) s klasickým pořadím vrstev bez parozábrany,

b) s klasickým pořadím vrstev s parozábranou,

c) s opačným pořadím vrstev.

Fyzikální princip funkce a z toho plynoucí výhody ploché střechy s opačným pořadím vrstev je možno vidět na obr. 5. 3, kde máme porovnány tři typy jednoplášťových plochých střech (se stejným druhem a stejnou tloušťkou tepelné izolace):

1. Střechu s klasickým pořadím vrstev - viz obr. 5. 3a,

2. Střechu s klasickým pořadím vrstev a s parotěsnou vrstvou - viz obr. 5. 3b,

3. Střechu s opačným pořadím vrstev - viz obr. 5. 3c.

U těchto tří typů střech sledujme a porovnejme průběh následujících veličin uvnitř střešního pláště:

1. Průběh teplot - t [°C],

2. Průběh parciálních tlaků vodní páry - pd [Pa],

3. Průběh parciálních tlaků vodní páry při nasycení - pd” [Pa].

Na základě porovnání průběhů uvedených veličin můžeme konstatovat následující:

1. Průběh teplot - t [°C] je u všech tří typů střech stejný. Tím je dán také stejný průběh parciálních tlaků vodní páry při nasycení - pd” [Pa].

Z průběhu parciálních tlaků vodních par - pd [Pa] a parciálních tlaků vodních par při nasycení - pd” [Pa] je patrné, že u střechy s klasickým pořadím vrstev (obr. 37 a) dochází ke kondenzaci vodní páry uvnitř střešního pláště, a to v místě pod hydroizolací (krytinou) . To je dáno následujícími příčinami:

a) V místě nad tepelně izolační vrstvou je již velmi nízká teplota - tx, která je již téměř rovna teplotě venkovního vzduchu. Touto nízkou teplotou je dána také nízká hodnota parciálního tlaku vodní páry při nasycení v uvedeném místě - pdx ”.

b) Naopak hodnota parciálního tlaku vodní páry v tomto místě - pdx je velmi vysoká - vyšší než hodnota pdx ”. To je způsobeno tím, že hydroizolační vrstva je tvořena například dvěma asfaltovými pásy s vysokými hodnotami difúzního odporu (resp. ekvivalentní difúzní tloušťky).

Hodnotu pdx je možno snížit použitím asfaltových pásů s nižším difúzním odporem, nebo vhodnou hydroizolační fólií, rovněž s nižším difúzním odporem a navíc pouze v jedné vrstvě.

3. U střechy s klasickým pořadím vrstev a s parotěsnou vrstvou (obr. 37 b) ke kondenzaci vodní páry uvnitř střešního pláště již nedochází. Vložením parotěsné vrstvy, pokud má dostatečně vysokou hodnotu difúzního odporu Rd (resp. ekvivalentní difúzní tloušťky rd) dojde k výraznému snížení průniku vodní páry do střešního pláště, což má za následek snížení hodnot parciálního tlaku vodní páry - pdx uvnitř střešního pláště, a to pod hodnoty - pdx ”.

Z výše uvedeného plyne, že kondenzaci vodní páry uvnitř konstrukce je možno zabránit vložením parotěsné vrstvy. Tato vrstva však musí mít, jak již bylo uvedeno, dostatečně vysokou hodnotu difúzního odporu. Pokud však přemístíme hydroizolační vrstvu od vnějšího povrchu střešního pláště směrem k vnitřnímu povrchu (obr. 5. 3c), přiřadíme ji tím zároveň dvě funkce - a to jak funkci hydroizolace, tak funkci parotěsné vrstvy.

V případě návrhu ploché střechy s opačným pořadím vrstev (obr. 37 c), pokud je hydroizolační vrstva (a parozábrana zároveň) správně navržena, nedochází ke kondenzaci vodní páry uvnitř střešního pláště. Oproti střeše s klasickým pořadím vrstev a s parotěsnou vrstvou dochází k úspoře jedné vrstvy střešního pláště - parozábrany, což je ekonomicky velmi výhodné. Nutným předpokladem pro návrh ploché střechy s opačným pořadím vrstev je použití nenasákavého materiálu pro tepelně izolační vrstvu. Toto kritérium splňuje v současné době pouze extrudovaný polystyrén - XPS. Tepelnou izolaci je možno pokládat i za méně příznivého počasí.

Při návrhu střechy s opačným pořadím vrstev je nutno vyřešit dva problémy, a to:

1. Negativní vliv srážkové vody, která podtéká pod tepelnou izolací, na snížení tepelně izolačních vlastností střechy.

2. Možnost případného nasycení tepelné izolace (extrudovaného polystyrénu - XPS) vodou.

Pokud jde o negativní vliv srážkové vody, která podtéká pod tepelnou izolací, na snížení tepelně izolačních vlastností střechy - funkce jednoplášťových střech s opačným pořadím vrstev může být problematická v chladných ročních obdobích za dešťů (na jaře a na podzim) a v době tajícího sněhu (na jaře). Voda, která proteče spárami mezi izolačními dílci pod nenasákavou tepelně izolační vrstvu až na hydroizolaci má nízkou teplotu. Tím dojde ke snížení teploty hydroizolace, což může způsobit kondenzaci vodní páry uvnitř střešního pláště pod hydroizolací.

Negativní vliv srážkové vody je možno eliminovat třemi následujícími způsoby:

1) Odvodněním plochých střech s opačným pořadím vrstev, navrhneme jako dvouúrovňové. To znamená, že na tepelnou izolaci umístíme například dlažbu či jinou málo propustnou provozní vrstvu, namísto propustného stabilizačního násypu. Tím dosáhneme toho, že velká většina dešťové vody rychle odteče po povrchu provozní vrstvy, případně nenasákavé tepelné izolace do střešních vtoků. Na povrch hydroizolace pak pronikne pouze menší část studené vody, kterou rovněž odvedeme pomocí spodní části dvouúrovňových střešních vtoků.

2) Rozdělením tepelně izolační vrstvy tak, že jednu její část umístíme pod hydroizolační vrstvu a druhou ponecháme nad ní - tzv. kombinovaná střecha (systém DUO) - viz níže. Tím omezíme snížení teploty pod hydroizolací a zabráníme tak vzniku kondenzace vodní páry v tomto místě.

3) Zvýšením tloušťky tepelné izolace (čímž snížíme hodnotu součinitele prostupu tepla U).

Co se týká možnosti případného nasycení tepelné izolace (extrudovaného polystyrénu - XPS) vodou - i když je extrudovaný polystyrén v podstatě nenasákavý (jeho nasákavost činí přibližně do 0,5 % objemu), dochází k tomuto jevu zejména tehdy, když je nad ním umístěna vrstva s vysokým difúzním odporem. Vodní pára zde difunduje nejen z interiéru (v závislosti na velikosti difúzního odporu hydroizolace umístěné pod tepelnou izolací, která pokud vykazuje vysokou hodnotu difúzního odporu plní zároveň funkci parozábrany), ale především z prostoru mezi hydroizolací a tepelnou izolací (Jde pochopitelně o srážkovou vodu. Relativní vlhkost zde pak činí φ = 100 %, z čehož vyplývá také skutečnost vyššího parciálního tlaku vodní páry pdx, než je u venkovního vzduchu pde. V důsledku toho pak dochází k difúzi vodní páry ze zmíněné mezivrstvy do tepelné izolace tvořené extrudovaným polystyrénem.).

Uvedený jev byl zaznamenán také u spodních desek z extrudovaného polystyrénu při jejich uložení ve dvou vrstvách. Funkci vrstvy s vysokým difúzním odporem zde plní vodní film mezi spodní a horní deskou.

Proto je třeba:

a) navrhovat tepelnou izolaci z extrudovaného polystyrénu pouze v jedné vrstvě,

b) vyloučit návrh vrstev s vysokým difúzním odporem umístěných nad tepelnou izolací,

c) zvýšit tloušťku tepelné izolace (čímž snížíme hodnotu součinitele prostupu tepla U).

Příklady skladeb plochých střech s opačným pořadím vrstev jsou znázorněny na obr. 5. 4.

Obr. 5. 4: Příklady skladeb jednoplášťových plochých střech s opačným pořadím vrstev Obr. 5. 4: Příklady skladeb jednoplášťových plochých střech s opačným pořadím vrstev

5. 4. 5 Jednoplášťové ploché střechy kombinované

Jde o kombinaci střechy s klasickým pořadím vrstev a střechy s opačným pořadím vrstev (obrácené, inverzní). To znamená, že tepelně izolační vrstva je zde rozdělena tak, že jedna její část (asi 40 %) je umístěna pod hydroizolací a druhá část (asi 60 %) je umístěna nad hydroizolací. Toto řešení spojuje výhody střechy s klasickým pořadím vrstev a střechy s opačným pořadím vrstev. Uvedený typ se navrhuje jak u nových střech, tak u rekonstrukcí stávajících střech, které mají nedostatečnou tloušťku tepelné izolace a nefunkční hydroizolaci.

U rekonstrukcí, je postup opravy a princip funkce kombinované střechy následující:

1. Provede se oprava, popř. výměna poškozené povlakové hydroizolace.

2. Provede se nová tepelná izolace z extrudovaného polystyrénu (XPS) v patřičné tloušťce.

3. Stávající tepelná izolace, která se nachází pod hydroizolační vrstvou působí v nové skladbě jako doplňková tepelná izolace. Pokud je stávající tepelná izolace mokrá, což v případě poškozené hydroizolace bývá, dochází za příznivých tepelných a vlhkostních podmínek k jejímu vysýchání směrem do interiéru, pokud není v původní střeše umístěna parozábrana. Proces vysýchání je příznivě ovlivněn tím, že kondenzační zóna se v důsledku přidání nové tepelně izolační vrstvy přesune až nad hydroizolaci k novému povrchu střechy.

Ploché střechy kombinované bývají označovány jako systém DUO. Pokud mají tyto střechy ve skladbě navrženou také parozábranu, pak bývají označovány jako systém PLUS.

Příklady skladeb plochých střech kombinovaných jsou znázorněny na obr. 5. 5.

Obr. 5. 5: Příklady skladeb jednoplášťových plochých střech kombinovaných Obr. 5. 5: Příklady skladeb jednoplášťových plochých střech kombinovaných

5. 4. 6 Jednoplášťové ploché střechy větrané

Větrání u těchto střech je zajišťováno systémem větracích kanálků, které jsou umístěny v tepelně izolační vrstvě a napojeny na vnější ovzduší. Tento typ střechy se navrhoval zpravidla nad vnitřními prostorami, kde relativní vlhkost vnitřního vzduchu je φ ≤ 75 %. Jednoplášťová plochá střecha větraná se v dřívější době navrhovala ve velké míře (zvláště v 70. a 80. letech minulého století). V současné době se jednoplášťové větrané střechy v podstatě neprovádějí. Dává se přednost řádnému návrhu jednoplášťové nevětrané střechy, případně dvouplášťové střechy větrané. Důvody, proč se od navrhování jednoplášťových větraných střech upustilo jsou tyto:

1. Praxe ukázala, že existuje celá řada případů, kdy větrací systém těchto střech nefunguje (nedochází k proudění vzduchu v kanálcích).

2. Pokud jsou pro napojení kanálků na vnější ovzduší použity také větrací komínky zvyšuje se počet prostupů povlakovou hydroizolační vrstvou (krytinou), čímž se zároveň zvyšuje riziko vzniku poruchy hydroizolační vrstvy a nebezpečí zatékání.

3. Při chybném návrhu nebo provedení tvoří kanálky zároveň tepelné mosty.

S jednoplášťovými větranými střechami se můžeme setkat na celé řadě realizovaných objektů. Větrání je zde zajišťováno systémem větracích kanálků, které jsou umístěny v tepelně izolační vrstvě (v oblasti kondenzace vodních par, která se zpravidla nachází těsně pod povlakovou hydroizolací) a napojeny na vnější ovzduší. Vzdálenost mezi kanálky bývá obyčejně 500 - 1 500 mm. Tato vzdálenost je zpravidla navržena tak, aby byla splněna podmínka, že difúzní odpor, resp. ekvivalentní difúzní tloušťka vrstev střešního pláště pod kanálkem musí být mnohonásobně větší než difúzní odpor, resp. ekvivalentní difúzní tloušťka vrstvy mezi kanálky - viz obr. 5. 6. Tedy:

r dk > r dm      [m]        (5. 1)

Obr. 5. 6: Princip návrhu rozteče větracích kanálků Obr. 5. 6: Princip návrhu rozteče větracích kanálků

U střech s větší šířkou (asi nad 10 m) bývají v místě křížení kanálků umístěny větrácí komínky (zpravidla z PVC). Umístění větracích komínků na střeše však sebou nese tyto problémy:

1. Každý prostup střešní krytinou je problematický z hlediska zajištění vodotěsnosti a přináší riziko vzniku poruchy vodotěsnosti krytiny.

2. Kondenzace vodní páry na stěnách komínku.

3. Vnikání hnaného deště a vířícího sněhu komínkem do střešního pláště.

4. Pokud je osazen větrací komínek na nosné konstrukci střechy pod parozábranou, dochází v nosné konstrukci ke kondenzaci vodní páry v důsledku jejího ochlazování venkovním vzduchem pronikajícím právě větracím komínkem.

5. 4. 7 Provozní střechy

Provozní střechy umožňují využití střešní plochy pro určitý účel užívání. Provozní střechy mohou být:

Pochůzné střechy.

Pojížděné střechy.

Střešní zahrady:

a) s extenzivní zelení.

b) s intenzivní zelení.

Konstrukce provozních střech bývají většinou jednoplášťové, a to jako:

1. Střechy s klasickým pořadím vrstev.

2. Střechy s opačným pořadím vrstev (obrácené, inverzní).

3. Střechy kombinované (typu Duo či Plus - viz kap. 5. 4. 5).

Dvouplášťové provozní střechy se navrhují výjimečně.

Výhody provozních střech:

1. Hledisko architektonicko-ekologické

a) využití střešní plochy, rozšířené využití objektu a zastavěné plochy,

b) úspora pozemků,

c) příznivé působení z hlediska architektury a urbanismu,

d) v případě vegetačních střech také pozitivní vliv na životní prostředí.

2. Hledisko konstrukční

a) ochrana povlakové hydroizolační vrstvy (krytiny) před klimatickými vlivy (teplota, UV záření, déšť, sníh, vítr, atd.), což ve svém důsledku může znamenat prodloužení její životnosti,

b) zlepšení tepelně vlhkostních a akustických parametrů střešního pláště,

c) podstatné snížení rizika mechanického poškození hydroizolační vrstvy (krytiny).

Nevýhody provozních střech:

a) náročnost technického řešení. Nutnost použití vysoce kvalitních materiálů. Nutnost precizního provedení. Z toho pak vyplývají vysoké finanční náklady,

b) vliv na statiku objektu - větší zatížení od provozu střechy. Z toho vyplývá potřeba vyšší únosnosti nosných konstrukcí střechy, svislých nosných konstrukcí a základů,

c) pracné a finančně nákladné opravy v případě poruch střechy,

d) u střešních zahrad finančně náročnější údržba (především u střech s intenzivní zelení),

e) u pojížděných střech rovněž náročnější údržba a zpravidla i častější rekonstrukce provozního souvrství.

5. 4. 7. 1 Zásady pro výběr vhodných materiálů pro provozní střechy

1. Hydroizolační vrstva

U střešních zahrad je nutná odolnost hydroizolační vrstvy proti prorůstání kořenů. Je nutno, aby materiál hydroizolační vrstvy měl atest proti prorůstání kořenů rostlin. V ČR se tato zkouška neprovádí. V Německu je to atest FLL (Forschungsgesellschsft - Landschaftsentwicklung - Landschaftsbau). Zkoušené materiály povlakových hydroizolací jsou vystaveny po čtyři vegetační období účinkům agresivních kořenů vybraných rostlin (např. topol, osika, pýr plazivý, olše šedá, apod.). V tomto období nesmí dojít k pronikání kořenů jak v ploše hydroizolační vrstvy, tak v jejich spojích.

Dále je zde třeba navrhovat hydroizolační vrstvu minimálně ze dvou vrstev modifikovaných asfaltových pásů v testované a výrobcem schválené kombinaci pro uvedený typ střech. Nejvhodnější způsob hydroizolace je však dvojitý fóliový systém s možností aktivní kontroly. A to jak v ploše, tak také ve spojích (dvojité svary). Dvojitý fóliový systém s možností aktivní kontroly je sice ze všech možných způsobů hydroizolace zpravidla nejdražší, avšak z hlediska spolehlivosti hydroizolace nejvýhodnější. V případě její poruchy v průběhu užívání střechy je možná jeho sanace (dodatečnou injektáží sektoru ve kterém byla zjištěna porucha) bez nutnosti odstraňování vrstev provozního souvrství, což by bylo velmi pracné a finančně nákladné.

U pochůzných střech je nutná vyšší mechanická odolnost hydroizolace.

U pojížděných střech je nutná odolnost proti mechanickému poškození a proti chemickým vlivům (ropné produkty, minerální oleje, apod.).

2. Tepelně izolační vrstva

Tepelná izolace musí mít dostatečnou pevnost v tlaku. U běžně používaných tepelně izolačních materiálů (polystyrény, tuhé minerální desky, apod.) je nutno navrhnout roznášecí vrstvu (např. betonovou desku). Z tohoto hlediska je výhodné použití pěnového skla, které má vysokou pevnost v tlaku, dobré tepelně izolační vlastnosti a zároveň je i nejlepší parozábranou. Jeho nevýhodou je však vysoká cena.

5. 4. 7. 2 Zásady pro konstrukční návrh provozních střech

1. Střešní plášť provozních střech se navrhuje podle zásad platných pro jednoplášťové střechy. Podle konkrétních podmínek, pokud je to možné, je vhodné upřednostňovat skladby s opačným pořadím vrstev, nebo střechy kombinované.

2. Je nutno zajistit maximální ochranu hydroizolace (např. syntetickými textiliemi, PE fóliemi, nopovými fóliemi).

3. Je vhodné navrhnout členění střechy na menší celky a vzájemně je oddělit tak, aby v případě poruchy byla možná její jednoduchá a rychlá lokalizace.

4. Skladbu střechy je třeba navrhnout tak, aby umožnila jednoduché a minimálně destruktivní odstranění vrstev střešního pláště při její opravě.

5. Tepelně technický návrh a posouzení, resp. akustické posouzení, se principiálně provádí stejně, jak je popsáno v kap. 6. Je však nutno respektovat některé odlišnosti:

a) u střešních zahrad:

1) vegetační vrstva zlepšuje tepelně izolační vlastnosti střechy (snižuje hodnotu součinitele prostupu tepla U). Tuto skutečnost však můžeme ve výpočtu zanedbat.

2) z důvodu situování vegetační vrstvy na straně exteriéru však musíme při tepelně technickém posouzení uvažovat s relativní vlhkostí vzduchu na venkovní straně φ e  = 95 ÷ 100 %.

b) u střech s opačným pořadím vrstev a střech kombinovaných: Viz výše kap. 5. 4. 4 a 5. 4. 5.

5. 4. 7. 3 Pochůzné střechy

Jsou určeny pro trvalé užívání osobami. U halových objektů se na střeše zpravidla navrhují speciální pruhy pro častější pohyb osob za účelem obsluhy technického zařízení umístěného na střeše.

Materiál provozní (pochůzné) vrstvy musí umožňovat bezpečný pohyb osob. Pochůzná vrstva bývá tvořena zpravidla dlažbami (z nejrůznějších materiálů, uložených do různých druhů podkladů). Dále může být z betonové mazaniny, popřípadě z jiných druhů materiálů.

Dlažby

Dlaždice mohou být keramické, betonové, kamenné, teracové, z litých betonů, betonové s vymývaných povrchem, dřevěné, gumové, event. z jiných materiálů. Mohou mít také různý tvar.

a) dlažba na podložkách

Na podložky je možno pokládat dlaždice z různých materiálů a různých tvarů. Základní konstrukční podmínkou je zajištění tuhého podkladu. To znamená navržení tepelně izolační vrstvy z dostatečně pevného materiálu (např. z extrudovaného polystyrénu, pěnového skla, apod.). Při použití tepelně izolačních materiálů s nižší pevností je třeba pod dlažbu navrhnout tuhou podkladní vrstvu z betonové mazaniny. Nevýhodou je zde mokrý proces při provádění betonové mazaniny, zejména pokud je umístěna pod hydroizolací.

Podložky se kladou vždy na separační vrstvu, která se uloží na:

- hydroizolační vrstvu u střech s klasickým pořadím vrstev,

- tepelně izolační vrstvu u střech s opačným pořadím vrstev.

Dlažbu na podložkách není vhodné navrhovat na hydroizolaci z asfaltových pásů (zatlačování podložek do asfaltové hmoty pásu). Pokud je tato varianta nutná, pak je nutné použít podložky s co největší roznášecí plochou. Jako vrchní izolační pás musí být navržen pás, který je odolný proti UV záření, které proniká otevřenými spárami mezi dlaždicemi.

Podložky mohou být:

a) nerektifikovatelné (s neměnnou výškou).

b) rektifikovatelné (s proměnlivou výškou).

Nerektifikovatelné podložky jsou sice levnější, ale mají menší roznášecí plochu. Zároveň je obtížné vytvořit z nich vodorovný povrch dlažby při vyspádované hydroizolaci. Změnu výšky je možno docílit pouze vrstvením podložek na sebe. Prostor pod dlažbou má zpravidla malou výšku (asi 8 - 15 mm), což neumožňuje rychlý odtok srážkové vody. V důsledku toho pak může docházet k zanášení nečistotami.

Rektifikovatelné podložky jsou dražší, ale umožňují jednoduché vytvoření vodorovného povrchu dlažby. Mají také větší roznášecí plochu. Prostor pod dlažbou je vyšší (asi 40 - 220 mm), čímž je zpravidla zajištěn rychlý a plynulý odtok srážkové vody. Je zde tedy menší riziko zanášení nečistotami a lze jej i snadněji čistit.

Výhody dlažeb na podložkách

- Nezávislost provádění na klimatických podmínkách,

- rychlost provádění,

- snadné provádění oprav a změn,

- možnost použití různých doplňkových prvků,

- příznivé z hlediska objemových změn (ochrana hydroizolace, není třeba dilatace dlažby - volné spáry).

Nevýhody dlažeb na podložkách

- Nutná přesnost při provádění,

- vyšší nároky na únosnost podkladu (soustředění zatížení v místě podložek),

- možnost poškození hydroizolace (u střechy s klasickým pořadím vrstev), nebo tepelné izolace (u střechy s opačným pořadím vrstev) v důsledku odhozeného nedopalku cigarety,

- větší celková tloušťka střešního pláště,

- nelze běžně aplikovat na hydroizolace z asfaltových pásů,

- nutnost pravidelného čištění prostoru pod dlažbou (asi po 3  5 letech),

- finančně nákladné.

b) dlažba do maltového lože

Jedná se o nejstarší způsob pokládání dlažby. Navrhuje se zpravidla jen u střech s klasickým pořadím vrstev. Na hydroizolační vrstvu je nutno položit separační a zároveň dilatační vrstvu (tkanina, fólie, profilovaná fólie, případně z kombinace uvedených materiálů) . Pak se provede betonová mazanina, která musí být dilatována podle požadavku ČSN 73 1901 [1] v ploše max. 2 x 2 m, dále pak po obvodě střechy u atiky a po obvodě u konstrukcí vystupujících nad střechu. Na betonovou mazaninu se pokládá do maltového lože vlastní dlažba (dlaždice keramické, betonové, teracové, kamenné), dilatovaná rovněž ve stejných velikostech dilatačních polí. Spáry se zalévají asfaltovou hmotou, dilatační spáry se vyplňují hydrofobizovaným zásypem. Dlažbu je možno také klást do speciálních tmelů.

Výhody:

- jednoduché provádění,

- malá tloušťka provozního souvrství,

- nižší finanční náklady.

Nevýhody:

- závislost provádění na klimatických podmínkách,

- obtížnější řešení detailů,

- větší hmotnost skladby střešního pláště,

- větší riziko poškození hydroizolace při provádění,

- kratší životnost provozního souvrství (poruchy výplně spár, možnost odpadávání dlažby a betonu).

c) dlažba do podsypu

Na hydroizolační vrstvu u střech s klasickým pořadím vrstev, resp. na tepelně izolační vrstvu u střech s opačným pořadím vrstev se položí separační a zároveň dilatační vrstva (tkanina, fólie, profilovaná fólie, případně z kombinace uvedených materiálů) . Na ni se pak provede podsyp. Tloušťka podsypu bývá obvykle do 80 mm. Jako podsypový materiál se používá kačírek (frakce 4 - 8 mm), kamenivo (frakce 2 - 4 mm), dále pak kamenná drť nebo hydrofobizované směsi.

Výhody:

- jednoduché a rychlé provádění,

- jednoduché vytvoření vodorovné roviny (na vyspádované hydroizolaci se provede násyp v proměnné tloušťce),

- malá závislost na klimatických podmínkách při provádění,

- snadná kontrola a čištění střešních vtoků,

- snadné provádění oprav,

- nízké pořizovací náklady.

Nevýhody:

- detaily musí být řešeny tak, aby se zabránilo pohybu podsypu,

- možnost nerovnoměrného sedání násypu a tím i porušení rovinnosti dlažby,

- u podsypu z písku dochází k jeho vyplavování.

d) betonová mazanina

U méně náročných objektů je možno navrhnout jako pochůznou vrstvu mazaninu (zpravidla betonovou, popřípadě i asfaltobetonovou, plastbetonovou, či jinou). Betonová mazanina musí být dilatována podle požadavku ČSN 73 1901 [1] v ploše max. 2 x 2 m, dále pak po obvodě střechy u atiky a po obvodě u konstrukcí vystupujících nad střechu. Je vhodné použít mrazuvzdorný beton. Povrch betonové mazaniny může být upraven nátěrem nebo stěrkou. Od povlakové hydroizolace musí být mazanina oddělena separační a dilatační, event. také drenážní vrstvou. V závislosti na provozu je možné navrhnout vyztužené lité vrstvy. Výhody a nevýhody jsou v podstatě stejné jako u dlažeb pokládaných do maltového lože (viz výše).

e) lokální povrchové úpravy

Pokud je na nepochůzné střeše umístěno technologické zařízení, které vyžaduje občasnou obsluhu či kontrolu, pak se přístupové cesty, které k němu vedou, často řeší jako pochůzné. Pochůzné a nepochůzné oblasti bývají zpravidla barevně odlišeny (např. barevností posypu na asfaltových pásech). U střech s povlakovou krytinou z fólií se aplikují pochůzné čtverce nebo pásy se strukturovaným povrchem (s protiskluzným opatřením). Tyto prvky bývají obvykle systémovým doplňkem příslušné hydroizolační fólie.

f) ostatní úpravy

Dalšími úpravami mohou být například roštové konstrukce (dřevěné, či z plastických hmot), plastové „travní“ koberce, apod. Výhodou je jejich nízká hmotnost.

Obr. 5. 7: Příklady skladeb pochůzných střech Obr. 5. 7: Příklady skladeb pochůzných střech

5. 4. 7. 4 Pojížděné střechy

Pojížděné střechy jsou určeny pro pojíždění vozidel a jejich parkování. Dále zde patří střechy určené pro provoz kolejových vozidel (vlaků nebo tramvají) a střechy pro přistávání vrtulníků (tzv. heliporty).

Provoz na těchto typech střech působí na skladbu střešního pláště:

1. Soustředěným svislým zatížením prostřednictvím tlaků kol vozidel.

2. Vodorovným zatížením akceleračních a brzdných sil.

Konstrukční zásady pro návrh pojížděných střech:

1. Je třeba respektovat následující předpisy týkající se silničních a železničních mostovek. Jsou to ČSN 73 6242 [29] a TNŽ 73 6280 [30].

2. Provozní vrstvy je nutno oddělit od ostatních vrstev střešního pláště separační a dilatační vrstvou.

3. Hydroizolační vrstvu je nutno navrhnout na pevný a tuhý podklad (např. betonová mazanina, pěnové sklo, apod.).

4. Navrhovat pouze materiály o vyšších pevnostech v tlaku a ve smyku. Tepelnou izolaci je vhodné navrhovat z extrudovaného polystyrénu nebo z pěnového skla - podle konkrétního namáhání v tlaku.

5. Spojení jednotlivých vrstev střešního pláště musí být řešeno tak, aby bylo odolné proti působení smykových sil.

Materiály provozní vrstvy

Pro provozní vrstvu pojížděných střech se nejčastěji používá asfaltobeton, litý asfalt, železobeton či dlažba. Provozní vrstva se provádí na vhodný podklad - na tuhou roznášecí desku z prostého betonu nebo ze železobetonu.

Asfaltobeton

Asfaltobeton se provádí obvykle ve dvou vrstvách a pokládá se na separační a dilatační vrstvu, která musí být odolná proti teplotě horkého asfaltu, která na ni působí při jeho pokládce. Je možno použít také vhodnou textilii, oddělenou od litého asfaltu separační vrstvou - např. neimpregnovanou lepenkou. Proti vysokým teplotám při realizaci je vždy nutno řádně chránit hydroizolaci. Jako podklad se obvykle používají speciální asfaltové pásy, které umožňují přímou aplikaci litého asfaltu.

Železobetonová deska

Při vysokém provozním zatížení (např. u heliportů) se jako provozní vrstva navrhuje vždy železobetonová deska. Tato se pak chrání nátěrem nebo stěrkou.

Dlažba

Používá se zpravidla betonová, nebo betonová zámková dlažba, která se klade do betonu. Speciální dlaždice, které mají dostatečnou únosnost se kladou na podložky.

Příklady skladeb pojížděných střech jsou uvedeny na obr. 5. 8.

Obr. 5. 8: Příklady skladeb pojížděných střech Obr. 5. 8: Příklady skladeb pojížděných střech

5. 4. 7. 5 Zelené střechy

Zelené střechy (resp. vegetační střechy, střešní zahrady) dotvářejí budovy z hlediska jejich architektonického výrazu a zároveň slouží pro využívání lidmi. Zelené střechy je možno kombinovat s pochůznými nebo pojížděnými střechami, popřípadě také se střechami využívanými jiným způsobem (rekreační plochy, hřiště, bazény, apod.).

Pro návrh skladby zelených střech platí principiálně stejné konstrukční zásady jako u ostatních provozních střech. Vlastní vegetační souvrství se realizuje až po dokončení vlastních vrstev střešního pláště. U střech s klasickým pořadím vrstev po provedení hydroizolace, u střech s opačným pořadím vrstev a u střech kombinovaných pak po provedení tepelné izolace a ochranné textilie.

Střešní zahrady rozdělujeme podle použitých typů ozelenění na:

1. Střechy s extenzivní zelení.

2. Střechy s intenzivní zelení.

Extenzivní zeleň - je nenáročná zeleň, která nevyžaduje téměř žádnou údržbu. Patří k ní například trávy, mechy, květiny, drobné dřeviny. Tato zeleň se navrhuje na střechách o únosnosti 0,6 - 3,0 kN.m-2. U těchto střech se zpravidla neuvažuje se zřízením umělého zavlažování. Tloušťka zemního substrátu bývá do 80 mm.

Intenzivní zeleň - tvoří keře a stromy. Tato zeleň se navrhuje na střechách o únosnosti 15,0 kN.m-2. Zde se většinou uvažuje s umělým zavlažováním. Tloušťka zemního substrátu bývá nad 300 mm.

Systémy umělého zavlažování zelených střech mohou být buďto podpovrchové nebo nadpovrchové. Podpovrchové zavlažování je tvořeno soustavou perforovaných vodovodních trubek obalených filtrační tkaninou. Množství vody, které se trubkami pouští do vegetační vrstvy bývá někdy řízeno počítačem, který je napojen na vlhkostní čidla umístěná ve vegetační vrstvě. Nadpovrchové zavlažování bývá realizováno nadpovrchovým nebo vzdušným rozvodem vodovodních trubek, které zavlažují povrch střechy ze vzduchu (umělý déšť).

Zeleň na střechách (zejména velké keře a stromy) může být umístěna také v kontejnerech (viz obr. 5. 9), přemístitelných nádobách nebo ve velkoobjemových květináčích .

Obr. 5. 9: Příklady kontejnerů pro pěstování zeleně na střechách: 1 - vegetační vrstva, 2 - filtrační vrstva, 3 - drenážní vrstva, 4 - kontejner, 5 - ochranná a separační vrstva Obr. 5. 9: Příklady kontejnerů pro pěstování zeleně na střechách: 1 - vegetační vrstva, 2 - filtrační vrstva, 3 - drenážní vrstva, 4 - kontejner, 5 - ochranná a separační vrstva

Vegetační souvrství je složeno z několika (až sedmi) různých vrstev, které se navrhují na vnější povrch kompletního střešního pláště. Vegetační souvrství bývá tvořeno těmito vrstvami:

1. Vegetační vrstva - vrstva určená pro růst rostlin. Bývá tvořena speciálními zemními substráty, rašelinou, apod. Tloušťka vegetační vrstvy závisí na druhu vegetace. U extenzivní zeleně bývá do 80 mm, u extenzivní zeleně pak bývá větší než 300 mm.

2. Separační vrstva - odděluje vrstvu vegetační a hydroakumulační. Materiál - zpravidla pletivo z plastů.

3. Hydroakumulační vrstva - je určena pro jímání a akumulaci vody, která je nutná pro růst rostlin. Materiály: Hrubovláknitá rašelina, tuhé minerální nehydrofobizované desky, silně nasákavé inertní pěnové plasty, tvarované desky z plastů. U střech s extenzivní zelení je zpravidla tato vrstva nutná.

4. Filtrační vrstva - zachycuje jemné částice sypkých látek, které jsou vyplavovány z vegetační vrstvy. Materiál filtrační vrstvy musí být odolný vůči biologické korozi a musí být propustný pro vodu. Používají se zpravidla tkané a netkané syntetické textilie (tkaniny), rouna a rohože (minerální, skleněné).

5. Drenážní vrstva - odvodňuje vegetační souvrství, tedy celé souvrství, které se nachází nad úrovní hlavní hydroizolační vrstvy. Materiály: Kamenivo (kopané, drcené, lehčené) - frakce 16 - 32 mm, porézní nebo tvarované desky z plastů, prostorové smyčkové rohože, apod.

6. Separační a dilatační vrstva - odděluje od sebe vrstvu drenážní a ochrannou. Zároveň umožňuje jejich vzájemný posuv. Materiály: Asfaltové pásy s nenasákavou vložkou (alespoň typu R), fólie (např. polyetylénové), textilie (polyesterové, polypropylenové, skleněné). Není vždy nutná. Navrhuje se podle potřeby v konkrétní skladbě.

7. Ochranná vrstva - zajišťuje ochranu hydroizolace. U zelených střech je to především proti prorůstání kořenů rostlin. Materiály: Desky z plastických hmot, betonová mazanina, atd. Není nutná, pokud již samotná hydroizolace je z materiálu, který je z tohoto hlediska odolný.

Konstrukční zásady pro navrhování zelených střech

Kromě zásad obecně platných pro provozní střechy (viz výše) je nutno při návrhu střešních zahrad respektovat také následující pravidla:

1. Minimální spád hydroizolace je 27° - 2,57° (3,49 - 4,37 %).

2. Je třeba navrhnout dostatečný počet střešních vpustí a jejich rozmístění v ploše střechy.

3. U návrhu střešní zahrady a zároveň pochůzné nebo pojížděné střechy je nutno navrhovat skladbu střešního pláště komplexně. To znamená, aby materiály jednotlivých vrstev (především hydroizolace a tepelné izolace) na sebe navazovaly podle svých vlastností.

4. Hydroizolace, která je odolná proti prorůstání kořenů rostlin musí být vyvedena ještě alespoň 2 m za obvod zelené plochy, výškově pak minimálně 150 mm nad úroveň přilehlé vrstvy.

5. Po uložení hydroizolace se doporučuje ihned položit ochrannou vrstvu (u fólií ochrannou textilii).

6. Z důvodu protipožární ochrany je vhodné rozdělit zelenou plochu střechy zídkou na jednotlivé úseky dlouhé max. 40 m. Protipožární zídka se vytáhne min. 300 mm nad povrch vegetačního souvrství. Další možností je provedení pásu ze štěrku, dlažby či jiného nehořlavého materiálu o šířce min. 1 m.

7. Je třeba řádně navrhnout hydroizolační vrstvu. Nejvhodnější způsob hydroizolace je dvojitý fóliový systém s možností aktivní kontroly.

V rámci realizace je vždy nutno provést kontrolu hydroizolace, a to jak v ploše, tak i ve spojích. Kontrola hydroizolace u dvojitého fóliového systému s možností aktivní kontroly se provádí především tlakovými zkouškami těsnosti spojů (dvojitých svarů) a vakuovými zkouškami těsnosti spojů a plochy.

Po provedení všech zkoušek, před započetím pokládky vegetačního souvrství, je vhodné provést také zátopovou zkoušku.

Obr. 5. 11: Příklady skladeb zelených střech Obr. 5. 11: Příklady skladeb zelených střech

5. 4. 8 Terasy, lodžie, balkóny

Správné technické řešení teras, balkónů a lodžií není v žádném případě jednoduchou záležitostí, jak by se mohlo na první pohled zdát. Svědčí o tom celá řada problémů na uvedených konstrukcích, které se v praxi vyskytují. Technické požadavky, které na terasy, balkóny a lodžie klademe jsou vyšší, než u nepochůzných střech.

Jedná se jak o správný návrh ze statického hlediska, které je zde v určitém rozporu s požadavky stavební tepelné techniky, tak také z hlediska zmíněné stavební tepelné techniky, hydroizolace, odvodnění, provozu, ochrany vrstev, trvanlivosti i estetiky. K tomu patří také vyřešení detailů, jako například:

- napojení hydroizolace (včetně ostatních vrstev) na svislé konstrukce,

- napojení hydroizolace (včetně ostatních vrstev) v místě prahu balkónových dveří,

- ukončení hydroizolace a ostatních vrstev v místě okrajů (atiky, resp. okapní hrany),

- proniky zábradlí, případně jiných prvků skrze hydroizolaci, resp. ostatní vrstvy.

Konstrukční zásady pro návrh skladeb teras a pro odvodnění jejich povrchu jsou formulovány např. v [48] a [49].

Zásady pro návrh odvodnění teras

1. Navrhujeme vždy minimálně dva vtoky o průměru min. 100 mm. Je vhodné navrhnout také pojistný přepad.

2. Pokud není možno navrhnout dva vtoky (např. u rekonstrukcí), musí mít vtok průměr alespoň 100 mm a terasa musí být opatřena pojistným přepadem.

3. Minimální vzdálenost vtoku od svislých konstrukcí je 200 mm. To proto, aby bylo umožněno řádné provedení a napojení hydroizolace.

4. Vtok musí být osazen v nejnižším místě nášlapné vrstvy terasy, resp. v nejnižším místě hydroizolace (například pokud je nášlapná vrstva tvořena dlažbou na podložkách).

5. Odvodnění terasy musí být vyřešeno tak, aby se na jejím povrchu ani v jiných vrstvách nemohly tvořit kaluže. To z důvodu zabránění zvýšeného namáhání hydroizolace, usazování nečistot, tlení organických látek, množení hmyzu apod.

6. U novostaveb se nedoporučuje řešit odvodnění teras okapnicí přes její okraj a do podokapního žlabu či na terén. To proto, že řešení tohoto detailu s ukončením nášlapné vrstvy, hydroizolace a kotvením zábradlí je zpravidla velmi komplikované.

Zásady pro návrh hydroizolace

Při návrhu hydroizolace teras, lodžií a balkónů vycházíme z ČSN P 73 0606 [6] a v ní uvedené tabulky C. 1, která pojednává o skladbách povlakových hydroizolací v závislosti na hydrofyzikálním namáhání. Pro terasy, lodžie a balkóny zde platí odstavec D, který uvádí možnosti skladeb hydroizolačních vrstev namáhaných srážkovou vodou a provozní vodou, která prosakuje ochrannými a provozními souvrstvími teras a podlah nebo proniká za obklady stěn v mokrých provozech. Hydroizolace může být tvořena, obdobně jako u plochých střech, z asfaltových pásů nebo z polymerních fólií.

a) hydroizolace z asfaltových pásů

Zde jsou dvě možnosti:

- povlak ze dvou modifikovaných asfaltových pásů typu S o tl. 4 mm

- povlak z jednoho kombinovaného asfaltového pásu o tl. 5 mm, nebo ze samolepícího či bezvložkového asfaltového pásu.o tl. 3 mm

Podrobně viz tab. C 1, odstavec D v ČSN P 73 0606 [6]

b) hydroizolace z polymerních fóli

- povlak z jedné vrstvy hydroizolační fólie o tl. 1,5 mm s tlakovou nebo vakuovou kontrolou vodotěsnosti spojů při realizaci

- povlak ze dvou vrstev hydroizolačních fólií o tl. 1,5 + 1,0 mm s celoplošnou vakuovou kontrolou vodotěsnosti hydroizolačního systému, popřípadě se zabudovaným kontrolním a sanačním systémem

Podrobně viz tab. C 1, odstavec D v ČSN P 73 0606 [6]

Konstrukční zásady pro návrh teras

1. Na základě požadavku investora se navrhne typ nášlapné vrstvy terasy. Tomu se pak přizpůsobí návrh celé skladby.

2. Celková tlošťka vrstev obsažených ve skladbě terasy je zpravidla vždy podstatně větší, než tloušťky vrstev podlahy v interiéru. Tato skutečnost bývá zapříčiněna zejména nutností návrhu tepelné izolace do skladby terasy, která při v současné době platných poměrně náročných požadavcích na maximální hodnoty součinitele prostupu tepla U (požadovaná hodnota U = 0,24 W.m-2.K-1, doporučená hodnota U = 0,16 W.m-2.K-1 - viz ČSN 73 0540-2 [16]) bývá tloušťka tepelné izolace minimálně 100 mm. Svou roli zde z tohoto hlediska hrají, samozřejmě, také ostatní vrstvy skladby.

Abychom zajistili dostatečnou konstrukční výšku pro skladbu terasy, bude zpravidla vždy nutné provedení výškového zlomu v horním líci vodorovné nosné konstrukce v místě obvodové stěny, která odděluje terasu od interiéru. Z tohoto důvodu je nutné, aby projektant terasy spolupracoval se statikem. Nedostatečná konstrukční výška pro skladbu vrstev terasy bývá ve stavební praxi poměrně častým jevem.

Je třeba, aby převýšení nášlapné vrstvy v přilehlé místnosti v interiéru oproti nášlapné vrstvě terasy bylo alespoň 50 mm. Nebo alespoň práh o výšce 50 mm. Je také možno navrhnout odvodňovací žlábek u líce obvodové stěny, čímž se sníží namáhání soklu stékající a odstřikující vodou. Na obr. 5. 12, 5. 13 a 5. 14 jsou znázorněny principy správného výškového řešení návaznosti terasy a přilehlé vnitřní místnosti v místě balkónových dveří.

Obr. 5. 12: Princip řešení převýšení nášlapné vrstvy v přilehlé místnosti v interiéru oproti nášlapné vrstvě teras Obr. 5. 12: Princip řešení převýšení nášlapné vrstvy v přilehlé místnosti v interiéru oproti nášlapné vrstvě teras

Obr. 5. 13: Princip řešení zvýšeného prahu Obr. 5. 13: Princip řešení zvýšeného prahu

Obr. 5. 14: Princip řešení s odvodňovacím žlabem situovaným u líce obvodového zdiva Obr. 5. 14: Princip řešení s odvodňovacím žlabem situovaným u líce obvodového zdiva

Při projekčním návrhu skladeb a detailů teras je třeba se vyvarovat následujících chybných řešení, kdy není respektováno převýšení nášlapné vrstvy podlahy v interiéru a nášlapné vrstvy podlahy na terase o 50 mm. Případně navíc také s částečně či úplně zapuštěným dolním poutcem rámu balkónových dveří. Viz obr. 5. 15 a 5. 16.

Obr. 5. 15: Příklad chybného řešení návaznosti podlahy v interiéru a podlahy terasy Obr. 5. 15: Příklad chybného řešení návaznosti podlahy v interiéru a podlahy terasy

Obr. 5. 16: Příklad chybného řešení návaznosti podlahy v interiéru a podlahy terasy Obr. 5. 16: Příklad chybného řešení návaznosti podlahy v interiéru a podlahy terasy

3. Pokud jde o vodorovnou tepelnou izolaci, která se umístí na nosnou konstrukci terasy, zde je nutno zajistit její plynulou návaznost a celistvost v místě přechodu na svislou tepelnou izolaci tak, aby v místě koutu nebyl vytvořen tepelný most. Z tohoto hlediska je jediným možným řešením přerušení vodorovné nosné konstrukce (konzoly) a protažení tepelné izolace. Přerušení vodorovné nosné konstrukce se provede pomocí vhodného systému (např. Schöck Isokorb apod.). Statický princip je zde takový, že konzola je kotvena pomocí ocelových nerezových profilů, které procházejí skrze tepelnou izolaci (viz obr. 5. 12 až 5. 16).

4. Hydroizolace (hlavní i pojistná) se navrhne vždy povlaková, tedy z asfaltových pásů nebo z polymerních fólií. Navrhne se ve spádu min. 1° (1,75 %). Provede se návrh jejího odvodnění.

5. Na hlavní hydroizolační vrstvu je nutno vždy navrhnout kluznou vrstvu (zejména pokud nášlapnou vrstvu tvoří lepená dlažba) . To proto, že kluzná vrstva minimalizuje dilatačních (případně i jiných) pohybů podkladu dlažby na hydroizolaci.

6. Pokud je nad hydroizolací navržena betonová vrstva, pak se pod ní, tedy na hydroizolaci, navrhne drenážní vrstva. Ta pak bude odvádět srážkovou vodu z hydroizolace, čímž se sníží její hydrofyzikální namáhání. Umožní se také lepší vysýchání vrstev nad hydroizolací.

7. V místě balkónových dveří se hydroizolace musí zatáhnout až do interiéru.

8. Pokud je ve skladbě navržena vrstva z podkladního betonu, pak je nutno aby měla tloušťku min. 50 mm. Dále je nutno ji vyztužit a dilatovat - spárořez pak respektovat i ve spárořezu dlažby. Třída betonu - min. B 10, resp. C 20/25.

9. Povrch betonu je třeba chránit nátěrem proti působení srážkové vody (např. biochemicky modifikovanou ochranou, krystalizačním nátěrem, hydroizolační stěrkou apod.). Tento nátěr však v žádném případě nemůže nahradit hlavní hydroizolaci terasy.

10. Dokončovací práce na terase (pokládku nášlapné vrstvy apod.) je vhodné provést až po dokončení ostatních prací, které s terasou souvisejí (např. po provedení omítek, zateplovacího systému, oplechování parapetů, osazení výplní zábradlí apod.).

Obr. 5. 17: Příklady skladeb teras Obr. 5. 17: Příklady skladeb

a - na jednoplášťové střeše s klasickým pořadím vrstev

b - na jednoplášťové střeše s klasickým pořadím vrstev s využitím tepelně izolačních spádových klínů

c - na jednoplášťové střeše kombinované

d - na jednoplášťové střeše kombinované s využitím tepelně izolačních spádových klínů

e - na střeše s opačným pořadím vrstev

Poznámka: U střech s opačným pořadím vrstev nelze využít tepelně izolačních spádových klínů. To proto, že se tyto z extrudovaného polystyrénu (XPS) nevyrábějí

5. 4. 9 Lehké ploché střechy

Lehké ploché střechy jsou jednoplášťové ploché střechy s plošnou hmotností nižší než 100 kg.m-2 (viz také čl. 4. 5 ČSN 73 0540 – 2 [16]). Podle materiálu rozlišujeme dva typy lehkých plochých střech, a to:

1. Střechy na dřevěném bednění.

2. Střechy na trapézovém plechu.

Konstrukční zásady pro návrh lehkých plochých střech:

1. S ohledem na velmi nízkou plošnou hmotnost je vždy nutné řádné posouzení střechy z hlediska sání větru, z čehož pak vyplývá návrh kotvení jednotlivých vrstev střešního pláště.

2. Lehké ploché střechy jsou konstrukce s nízkou tepelnou setrvačností. Proto je třeba, aby hodnota jejich součinitele prostupu tepla U byla nižší než je požadovaná nebo doporučená hodnota u střech s obvyklou hmotností. Tento požadavek je zohledněn v tab. 3 ČSN 73 0540 – 2 [16].

3. Pro svou malou plošnou hmotnost mají lehké ploché střechy také nižší hodnoty vzduchové neprůzvučnosti. Tuto skutečnost je třeba vzít v úvahu pokud je pod nimi umístěno zařízení, které vyvozuje hluk.

Horní plášť dvouplášťových plochých střech bývá také často tvořen „lehkou střechou“, která má nosnou konstrukci z dřevěného bednění. ČSN 73 0540 - 2 [16] doporučuje, aby součinitel prostupu tepla horního pláště se pohyboval v rozmezí U = (1,5 až 2,7) W.m-2.K.-1. To proto, aby nedocházelo ke kondenzaci vodní páry na dolním povrchu horního pláště. Zároveň musí být zajištěna řádná výměna vzduchu ve vzduchové mezeře. V opačném případě dochází k napadení dřevěných konstrukcí biologickými dřevokaznými škůdci (dřevokaznými houbami - zpravidla Dřevomorkou domácí, dřevokazným hmyzem, hnilobou či plísněmi). Návrh dvouplášťové střechy je nutno vždy doložit tepelně technickým výpočtem - viz kap. 4. 1. 1. 2.

Pokud je horní plášť dvouplášťových střech tvořen dřevěným bedněním, je možno požadovaný tepelný odpor někdy zajistit i bez tepelné izolace - použitím vhodného druhu dřevěných prken, dřevotřískových nebo dřevovláknitých desek v patřičné tloušťce. Pokud je však horní plášť tvořen trapézovým plechem, který má v podstatě nulovou hodnotu tepelného odporu, pak dochází ke kondenzaci vodní páry na jeho spodním povrchu se všemi nepříznivými důsledky. Z tohoto důvodu se trapézový plech na vytvoření horního pláště dvouplášťové střechy bez tepelné izolace nemá používat.

Lehké ploché střechy je možno podle jejich skladby rozdělit na střechy:

a) s vodotěsnou izolací,

b) s vodotěsnou izolací a s tepelnou izolací,

c) s vodotěsnou izolací, s tepelnou izolací a s parozábranou.

Vzhledem k tomu, že nosná konstrukce lehkých plochých střech má velmi nízký difúzní odpor (zapříčiněný velkým množstvím spár mezi prkny, resp. mezi ocelovými plechy), je zpravidla nutno navrhnout pod tepelnou izolaci i parotěsnou vrstvu.

5. 4. 9. 1 Střechy na dřevěném bednění

Lehké ploché střechy na dřevěném bednění se vyskytují spíše u starších halových objektů, ale je možno se s nimi setkat i u objektů nových. Často jsou však nahrazovány lehkými střechami na trapézovém plechu.

Materiál nosné konstrukce: dřevěné bednění z prken (min. tl. 24 mm), vodovzdorná překližka, dřevoštěpkové desky OSB.

Konstrukční zásady pro návrh lehkých plochých střech na dřevěném bednění:

1. Střechy na dřevěném bednění mohou být jak ploché, tak i šikmé (tzn. se sklonem až do 45°). U šikmých střech je však nutno celé souvrství střešního pláště kotvit k bednění a hydroizolaci zajistit proti sjíždění. U plochých střech je nutno zajistit minimální sklon 2 %.

2. Pokud je bednění tvořeno prkny, pak mají mít minimální tloušťku 24 mm.

3. Dřevěné bednění je nutno impregnovat proti biotickým škůdcům (dřevokazné houby, dřevokazný hmyz, hniloba, plísně). A to s ohledem na třídu ohrožení, která je dána prostředím, ve kterém bude dřevo situováno (viz ČSN EN 335 [31]).

4. U jednoplášťových střech je nutno provést také protipožární nátěr.

5. Pod hydroizolaci je nutno provést separační vrstvu. Ta tvoří zároveň vrstvu vyrovnávací.

6. Ke kotvení hydroizolační vrstvy nebo parozábrany je vždy nutno použít vhodné kotevní prvky. Do dřeva ze zpravidla používají pozinkované hřebíky s velkou hlavou nebo speciální vruty s přítlačnou podložkou, do překližky a dřevoštěpkových desek OSB pak speciální vruty s přítlačnou podložkou.

7. Jako hydroizolační vrstvu, která u střech bez tepelné izolace spočívá přímo na bednění, nebo jako parotěsnou vrstvu nelze použít asfaltový pás s nosnou vložkou ze skleněné rohože. Je třeba použít kvalitní asfaltové pásy se spřaženou nosnou vložkou, případně s vložkou z polyesteru. To z důvodu poměrně značného mechanického namáhání, které je způsobeno pohyby podkladu - dřevěných prken, resp. desek z překližky, nebo z dřevoštěpkových desek.

8. Pokud je hydroizolace tvořena fólií, která je mechanicky kotvena, musí být pásy fólie kladeny vždy kolmo na směr prken. V případě asfaltových pásů je jejich orientace vzhledem k podkladu z prken libovolná. Pouze při sklonu střechy nad 3° (5,24 %) je nutno pokládat asfaltové pásy po sklonu střechy a zajistit je kotvením proti sjíždění.

Obr. 5. 18: Příklad skladby lehké ploché střechy na dřevěném bednění Obr. 5. 18: Příklad skladby lehké ploché střechy na dřevěném bednění

Obr. 5. 19: Příklad skladby lehké ploché střechy na trapézovém plechu Obr. 5. 19: Příklad skladby lehké ploché střechy na trapézovém plechu

5. 4. 9. 2 Střechy na trapézovém plechu

Tyto střechy se v současné době rovněž používají především u halových objektů. Pokud je na trapézový plech provedena vrstva betonu (ať už s výztuží - nosná železobetonová deska, nebo bez výztuže - nosný je pak ocelový trapézový plech), pak se již nejedná o lehkou plochou střechu, ale o plochou střechu s obvyklou hmotností. S ohledem na návaznost trapézového plechu na nosnou konstrukci střechy je při jejím projekčního řešení vždy nutná spolupráce projektanta střešního pláště a ocelové konstrukce. Výhodou těchto střech je možnost realizace i v nepříznivých povětrnostních podmínkách (v období nízkých teplot) a suchá montáž.

Konstrukční zásady pro návrh lehkých plochých střech na trapézovém plechu

1. Minimální sklon je 2 %.

2. Plech je nutno pokládat vlnami po spádu střechy. Do vln rovnoběžných s okapem v případě poruchy hydroizolace nateče voda, která posléze nemůže odtéci a zapříčiní korozi trapézového plechu.

3. Hydroizolační vrstva (z asfaltových pásů i z hydroizolačních fólií) přímo kotvená k trapézovému plechu se pokládá vždy kolmo k vlnám plechu. Pokud je hydroizolace kotvena tzv. nepřímým kotvením (kotvení pomocí kotevních lišt, fóliových pruhů, apod.), je ji možno pokládat v libovolném směru.

4. Kotevní prvky musí být velmi kvalitní, s dlouhodobou odolností proti korozi (zpravidla minimálně 12 Kesternichových cyklů).

Odolnost kotevních prvků proti korozi se udává počtem tzv. „Kesternichových cyklů. Kotevní prvek je při zkoušce podroben periodické zátěži v atmosféře agresivních oxidů síry při teplotě 40 ° C. Měřítkem odolnosti je počet cyklů bez známky koroze. Kvalitní kotevní prvky vykazují odolnost alespoň 15 Kesternichových cyklů.

5. Jednotlivé plechy je nutno mezi sebou navzájem sešroubovat nebo snýtovat. To z důvodu zabránění jejich vzájemného posuvu a omezení průhybu. U okrajů střechy (např. u atiky) je nutno trapézový plech vyztužit pomocí výztuh z hladkého ocelového plechu.

5. 5 Dvouplášťové ploché střechy

Dvouplášťová střecha odděluje vnitřní prostředí od vnějšího dvěma střešními plášti, mezi nimiž je vzduchová mezera. Vzduchová mezera může být větraná (napojena na vnější ovzduší), nebo nevětraná (je vůči vnějšímu ovzduší uzavřena).

Z tohoto hlediska rozlišujeme :

1. Dvouplášťové střechy větrané.

2. Dvouplášťové střechy nevětrané.

Dvouplášťová střecha má tři části:

1. Horní plášť.

2. Vzduchovou mezeru.

3. Dolní plášť.

Horní plášť

Má hydroizolační funkci. Musí být vždy navržen ve sklonu a opatřen hydroizolací. Jeho geometrický tvar ovlivňuje nejen odvodnění střechy, ale také funkci větrání vzduchové mezery. Nosná konstrukce může být tvořena například panely (železobetonové, pórobetonové, keramické), dřevěným bedněním, trapézovým plechem, apod. Při jejím návrhu je nutno vycházet z nosné konstrukce objektu. Podle hmotnosti může být horní plášť lehký nebo těžký. Pokud je těžký, nelze jej opírat o dolní střešní plášť, ale je možno jej pouze uložit na svislé nosné konstrukce. Pokud je lehký je možno jej opírat o dolní plášť, ale je nutno staticky prokázat jeho únosnost.

Podle požadavku ČSN 73 0540 – 2 [16] součinitel prostupu tepla horního pláště má mít hodnotu U = (1,5 až 2,7) W.m-2.K-1. To proto, aby nedocházelo ke kondenzaci vodní páry na jeho dolním povrchu a následně k jeho odkapávání na tepelnou izolaci, která je uložena na dolním plášti. Proto například trapézový plech, který má v podstatě nulový tepelný odpor je pro vytvoření horního pláště dvouplášťové střechy bez tepelné izolace naprosto nevhodný.

Vzduchová mezera

U dvouplášťových větraných střech má být vzduchová mezera průběžná, bez překážek, které by probíhaly kolmo na směr vzduchu. Teoreticky může být průlezná nebo neprůlezná. U dvouplášťových větraných střech však bývá zpravidla neprůlezná.

Správně navržená tloušťka a tvar vzduchové mezery, včetně počtu, velikosti a umístění větracích otvorů zásadně ovlivňují funkci dvouplášťové větrané střechy. Tloušťku vzduchové mezery a plochu přiváděcích otvorů je možno v rámci předběžného návrhu stanovit buďto odhadem, nebo podle přílohy D 2 v ČSN 73 1901 [1] - viz tab. 5. 2.

Každou dvouplášťovou střechu je však nutno řádně posoudit tepelně technickým výpočtem. Podcenění tohoto výpočtu může v praxi znamenat vznik stavebně fyzikálních poruch, které se zvláště u dvouplášťových střech problematicky a nákladně odstraňují. O problematice tepelně technického posouzení dvouplášťové střechy je podrobně pojednáno v kap. 4. 1. 1. 2.

Dolní plášť

Je tvořen stropní konstrukcí, na které je uložena tepelná izolace. Pokud je to nutné, může být pod tepelnou izolací umístěna parozábrana. Parozábranu zde navrhujeme tehdy, jestliže nejsme schopni zabránit kondenzaci vodní páry v dolním plášti snížením difúzního odporu tepelné izolace (návrhem jiného materiálu s nižší hodnotou ekvivalentní difúzní tloušťky). Pokud jde o kondenzaci vodní páry ve vzduchové mezeře, je nutno uvážit úpravu její geometrie, větracích otvorů či návrh parozábrany. Případně kombinaci obou možností. Dolní plášť bývá zpravidla vodorovný. Případný návrh parozábrany nad tepelnou izolací je hrubou projekční chybou.

Obr. 5. 20: Dvouplášťová střecha s parozábranou Obr. 5. 20: Dvouplášťová střecha s parozábranou

Tab. 5. 2: Doporučené minimální tloušťky vzduchové mezery dvouplášťových větraných střech [1] Tab. 5. 2: Doporučené minimální tloušťky vzduchové mezery dvouplášťových větraných střech [1]

Svislá obvodová stěna

Z důvodu návaznosti svislé obvodové stěny vzduchové mezery na obvodový plášť budovy a na nebezpečí vzniku tepelných mostů v tomto místě musí být její tepelný odpor výrazně vyšší než tepelný odpor horního pláště střechy, tzn. vyšší než 0,2 ÷ 0,5 m2. K.W-1. Tato stěna musí být navržena a provedena tak, aby ani na jejím vnitřním povrchu nemohlo dojít ke kondenzaci vodní páry uvnitř vzduchové mezery. To se rovněž ověří tepelně technickým výpočtem (např. programem AREA 2007 [18]). Z konstrukčního hlediska není zpravidla žádný problém, ponecháme-li zde stěnu ze stejného materiálu a o stejné tloušťce jako je obvodová stěna v prostoru pod střechou.

5. 5. 1 Dvouplášťové střechy větrané

Dvouplášťové větrané střechy se navrhují zpravidla nad vnitřním prostředím, kde θ i > 20° C, φ i > 70 %, pdi > 1760 Pa.

Obr. 5. 21: Ukázka dvouplášťové větrané střechy. Nosnou konstrukci horního i dolního pláště (a zároveň podhledu) tvoří ocelové vazníky Obr. 5. 21: Ukázka dvouplášťové větrané střechy. Nosnou konstrukci horního i dolního pláště (a zároveň podhledu) tvoří ocelové vazníky

Obr. 5. 22: Ukázka dvouplášťové větrané střechy. Nosnou konstrukci horního pláště tvoří dřevěné vazníky Obr. 5. 22: Ukázka dvouplášťové větrané střechy. Nosnou konstrukci horního pláště tvoří dřevěné vazníky

Obr. 5. 23: Ukázka dvouplášťové větrané střechy. Nosnou konstrukci horního pláště tvoří dřevěné hranoly Obr. 5. 23: Ukázka dvouplášťové větrané střechy. Nosnou konstrukci horního pláště tvoří dřevěné hranoly

Výhody dvouplášťových větraných střech

a) nad vnitřními prostorami o vyšších teplotách a vysokých relativních vlhkostech (tedy s vysokými hodnotami parciálních tlaků vodní páry) jsou zpravidla vhodnější než jednoplášťové střechy.

b) pro tepelnou izolaci je možno použít také materiály, které mají pevnost velmi malou nebo žádnou, nebo také materiály velmi stlačitelné či sypké.

c) v letním období dvouplášťová střecha omezuje tepelné zisky skrze střechu, čímž zamezuje nadměrnému kolísání teploty vnitřního vzduchu v interiéru. Tím přispívá k zajištění tepelné pohody v místnostech situovaných pod střechou.

d) pokud je to nutné, je možno zabudovat i částečně vlhké tepelně izolační materiály. To proto, že proudění vzduchu ve vzduchové mezeře umožňuje jejich vyschnutí na hodnotu rovnovážné vlhkosti.

e) v důsledku proudění vzduchu ve vzduchové mezeře dochází ke snižování teploty na povrchu horního pláště, tedy na hydroizolaci. Povrchové teploty jsou zde nižší. To znamená, že hydroizolace je méně tepelně namáhána, což přispívá k jejímu pomalejšímu stárnutí.

Nevýhody dvouplášťových větraných střech

a) tepelně technický návrh dvouplášťových větraných střech je z hlediska zajištění správné funkce složitější než je tomu u střech jednoplášťových.

b) realizace je finančně nákladnější.

c) mají vždy větší konstrukční výšku než jednoplášťové střechy. To může někdy negativně ovlivnit architektonický výraz objektu.

d) chyby v návrhu nebo v realizaci je možno odstranit zpravidla pouze za cenu vysokých finančních nákladů.

e) doplnění tepelné izolace u stávajících dvouplášťových větraných střech je možné v mnoha případech pouze za cenu rozebrání horního pláště, což je velmi pracné a finančně nákladné.

Další možnosti dodatečného zateplení dvouplášťových větraných střech jsou sice z hlediska realizace jednodušší, avšak z tepelně technického hlediska problematičtější. Jedná se o:

- Zateplení dolního pláště ze spodní strany (z interiéru).

- Zateplení horního pláště a uzavření větracích otvorů - přeměna dvouplášťové větrané střechy na nevětranou (jednoplášťovou) - viz kap. 5. 5. 2.

f) nutnou podmínkou řádné funkce dvouplášťové větrané střechy není jen její kvalitní technický návrh a stavební provedení, ale také umístění objektu ve vztahu k okolí. Vlivem konfigurace terénu, okolní zástavby nebo vegetace může být velmi výrazně sníženo proudění vzduchu v okolí objektu a tím i významně snížena účinnost vzduchové dutiny.

Při návrhu dvouplášťové větrané střechy je vždy třeba přihlédnout k četnosti směru větru v dané lokalitě s ohledem na orientaci jejich větracích otvorů.

Obr. 5. 24: Nevhodný návrh dvouplášťové střechy z důvodu převyšující okolní zástavby Obr. 5. 24: Nevhodný návrh dvouplášťové střechy z důvodu převyšující okolní zástavby

Obr. 5. 25: Ukázka relativní četnosti větru Obr. 5. 25: Ukázka relativní četnosti větru

5. 5. 1. 1 Geometrie dvouplášťových větraných střech.

Velikost a tvar vzduchové mezery, velikosti a poloha nasávacích a výdechových otvorů mají zásadní vliv na proudění vzduchu ve vzduchové mezeře. Možnosti řešení profilu dvouplášťových větraných střech jsou znázorněny na obr. 5. 26.

Obr. 5. 26: Možnosti tvarového řešení dvouplášťových střech Obr. 5. 26: Možnosti tvarového řešení dvouplášťových střech

Poznámky k obr. 5. 26:

1. Profily dvouplášťových střech s mezistřeším žlabem a se zaatikovými žlaby nejsou příliš vhodné - viz kap. 2. 2.

2. U střech s mezistřeším žlabem navíc vzniká riziko hromadění vlhkého vzduchu v horních částech vzduchové mezery v blízkosti atik, což může být nebezpečné, pokud je horní plášť tvořen dřevěným bedněním (viz kap. 5. 4. 8 a kap. 7. 1).

5. 5. 1. 2 Konstrukční zásady pro návrh dvouplášťových větraných střech

1. Vzdálenost přiváděcích a odváděcích otvorů nemá být větší než 18 m (viz Příloha D ČSN 73 1901 [1]). Pokud je šířka střechy větší než 18 m, je nutno navrhnout profil dvouplášťové střechy, který umožňuje umístění odváděcích otvorů uprostřed střechy (viz poslední dvě schémata obr. 5. 26).

Rychlost proudění vzduchu ve vzduchové mezeře je možno zvýšit například ventilačními turbínami typu Lomanco, apod., které se umístí do hřebene střechy v určitých vzdálenostech od sebe. Jejich otáčení je způsobeno vanutím větru. Otáčení turbín pak vyvozuje proudění vzduchu v mezeře. V současné době se již vyrábějí také turbíny se zabudovaným ventilátorem (např. Typu RAUL), který zajistí jejich funkci při minimálních rychlostech větru a za bezvětří. Přičemž cenové náklady za energii pro pohon ventilátoru jsou minimální.

Obr. 5. 27: Ventilační turbína typu Lomanco Obr. 5. 27: Ventilační turbína typu Lomanco

2. Dolní plášť je nutno navrhovat beze spár, aby se zamezilo spárové difúzi vodní páry do vzduchové mezery. Z tohoto hlediska nejsou vhodná dřevěná prkna, sádrokartonové desky, různé typy zavěšených podhledů, perforované podhledy, apod. Při návrhu tohoto typu dolního pláště je nutný návrh parozábrany (viz obr. 5. 20).

3. Tepelnou izolaci je třeba navrhovat z materiálů s nízkými hodnotami faktoru difúzního odporu μ (např. rohože z minerálních plstí).

S ohledem na skutečnost, že dochází k provzdušňování tepelné izolace chladným vzduchem, který proudí ve vzduchové mezeře, je vhodné při návrhu dvouplášťové větrané střechy snížit hodnotu součinitele prostupu tepla U dolního pláště alespoň o 10 %.

Další možnost, jak eliminovat provzdušnění tepelné izolace chladným vzduchem, je položení vhodné difúzní fólie s velmi nízkou hodnotou ekvivalentní difúzní tloušťky (rd ≤ 0,02 m) na tepelnou izolaci. Toto opatření je nutné řádně ověřit tepelně technickým výpočtem, případně navrhnout pod tepelnou izolaci parozábranu. Tato úprava zabraňuje rovněž zanášení tepelné izolace prachem.

4. Horní plášť musí mít hodnotu součinitele prostupu tepla v rozmezí U = (1,5 až 2,7) W.m-2.K-1 (viz ČSN 73 0540 – 2 [16]). Taktéž svislá obvodová stěna v místě vzduchové mezery - viz výše.

5. Přiváděcí a odváděcí otvory musí být zajištěny proti vnikání deště, sněhu, hmyzu a ptáků. Musí být opatřeny síťkou nebo mřížkou. Dolní plochy otvorů musí mít spád (min. 5 %) směrem do venkovního prostoru.

6. Dešťová odpadní potrubí vedoucí od střešních vpustí a větrací potrubí vnitřní kanalizace je nutno tepelně izolovat jak ve vzduchové mezeře, tak minimálně v rozsahu podlaží pod střechou.

7. Při návrhu dvouplášťové střechy je nutno vždy zohlednit situaci budovy v terénu s ohledem na výšku okolní zástavby, vegetace a konfiguraci terénu - viz výše.

5. 5. 2 Dvouplášťové střechy nevětrané

V rámci projektování nových střech se zásadně nenavrhují. Navrhují se jen ve výjimečných případech v rámci rekonstrukce stávajících dvouplášťových větraných střech - viz níže, body a) ÷ c).

V podstatě se jedná o jednoplášťovou střechu, kde uzavřená vzduchová vrstva tvoří tepelnou izolaci. Při posuzování z hlediska tepelné techniky se rovněž posuzují jako jednoplášťové nevětrané střechy. U rekonstrukcí dvouplášťových nevětraných střech je nutno vždy prověřit, jestli opravdu šlo o záměr projektanta, nebo jde o hrubou chybu při realizaci. Dvouplášťová nevětraná střecha je z hlediska stavební fyziky poměrně problematická.

V rámci rekonstrukcí dvouplášťových střech je tedy možno se někdy setkat s přeměnou dvouplášťové větrané střechy na nevětranou, a to v důsledku přidání tepelné izolace na horní plášť stávající střechy. Důvody mohou být například:

a) nedostatečná tepelná izolace na dolním plášti,

b) dodatečné zateplení obvodového pláště budovy,

c) kondenzace vodní páry ve vzduchové mezeře v důsledku nedostatečné výměny vzduchu.

Návrh dvouplášťové nevětrané ploché střechy vyžaduje řádné tepelně technické posouzení (viz kap. 4), aby riziko možnosti její disfunkce bylo sníženo na minimum.

Snížení, případně vyloučení možnosti kondenzace vodní páry v konstrukci (resp. ve vzduchové mezeře) můžeme ovlivnit:

1. Návrhem dostatečné tloušťky tepelné izolace na horním plášti.

2. Návrhem hydroizolace s nízkým difúzním odporem.

3. Návrhem obou uvedených způsobů.

Při návrhu dvouplášťové nevětrané ploché střechy, resp. přeměny větrané dvouplášťové střechy na nevětranou, je třeba respektovat také určité konstrukční zásady, jako například:

1. V místnostech umístěných pod střechou mohou být jen „běžné“ teploty a relativní vlhkosti (θ i ≈ 20 °C, φ i ≥ 60 %).

2. Dolní plášť má mít, pokud možno, maximální hodnotu difúzního odporu. Musí být vzduchotěsný. Nesmí mít otevřené spáry (prkna, sádrokartonové desky, zavěšený podhled, apod.).

3. Nosná konstrukce horního pláště nesmí být tvořena dřevěným bedněním.

5. 6 Tříplášťové ploché střechy

Navrhují se jen velmi výjimečně. A to zejména v horských oblastech, kdy je třeba zamezit odtávání sněhu na střeše, aby nedocházelo k zamrzání střešních žlabů.

samostatný úkol

1. Vysvětlete, jak jsou definovány ploché střechy.

2. Vysvětlete jaké jsou výhody a nevýhody plochých střech.

3. Vysvětlete jak rozdělujeme ploché střechy.

4. Vysvětlete jak rozdělujeme jednoplášťové ploché střechy.

5. Znázorněte několik skladeb jednoplášťových plochých střech.

6. Vysvětlete fyzikální princip jednoplášťových plochých střech s opačným pořadím vrstev.

7. Vysvětlete fyzikální princip jednoplášťových plochých střech kombinovaných.

8. Povězte co víte o jednoplášťových plochých střechách větraných.

9. Vysvětlete, jak rozdělujeme provozní střechy. Dále pak jaké jsou výhody a nevýhody provozních střech.

10. Vysvětlete, jaké jsou zásady pro výběr vhodných materiálů pro provozní střechy.

11. Vysvětlete, jaké jsou konstrukční zásady pro návrh provozních střech.

12. Povězte co víte o pochůzných střechách.

13. Znázorněte několik skladeb pochůzných střech.

14. Povězte co víte o pojížděných střechách.

15. Znázorněte několik skladeb pojížděných střech.

16. Povězte co víte o střešních zahradách.

17. Znázorněte několik skladeb střešních zahrad.

18. Povězte co víte o lehkých plochých střechách.

19. Vysvětlete, jaké jsou výhody a nevýhody dvouplášťových plochých střech.

20. Znázorněte jakou geometrii mohou mít dvouplášťové ploché střechy.

21. Vysvětlete, jaké jsou konstrukční zásady pro návrh dvouplášťových větraných střech.

22. Povězte co víte o dvouplášťových nevětraných střechách.

23. Povězte co víte o tříplášťových střechách.

SHRNUTÍ KAPITOLY

Po prostudování první kapitoly budete:

1. Rozumět funkci jednotlivých typů plochých střech.

2. Umět navrhnout skladbu kteréhokoliv typu ploché střechy.

Vytisknout | Nahoru ↑