Použití polykarbonátových desek v konstrukcích střešních světlíků

Možností, kdy lze úspěšně využít vlastností polykarbonátových desek je spousta, a to v různých odvětvích a oborech lidské činnosti. Ve svém příspěvku bych se chtěl zmínit o možnostech využití polykarbonátových desek v konstrukcích střešních světlíků.

 

Lze konstatovat, že polykarbonátové desky (dutinové) našly v konstrukcích střešních světlíků, především pásových, snad svého nejširšího uplatnění. Do té doby se u nás tyto části staveb realizovaly téměř výhradně jako typové – sedlové, pilové nebo lucernové, s nosnou konstrukcí prosklení z tenkostěnného ocelového profilu, který připomínal svým tvarem obrácené písmeno řecké abecedy „omega“. Vlastní zasklení pak bylo v rozhodující míře provedeno z jednoduchého skla s drátěnou vložkou (tzv. „drátoskla“), připevněného k nosné konstrukci beztmelým způsobem pomocí plechové krytnice. Později, v 80. letech minulého století, bylo nahrazováno toto jednoduché „drátosklo“, ve vytápěných objektech z důvodu omezení ztráty tepla, zdvojeným sklem.

S možností nahradit prosklení světlíků polykarbonátovými dutinovými deskami, došlo zásadním způsobem ke změně doposud zaběhnutého typového způsobu řešení těchto střešních konstrukcí v naší zemi. Především vzhledem k nesrovnatelně lepším tepelně izolačním vlastnostem polykarbonátových desek ve srovnání s používaným „drátosklem“, bylo možno výrazným způsobem snížit tepelné ztráty, způsobené únikem tepla přes střešní světlíky. Tato skutečnost byla navíc umocněna využitím další vlastnosti polykarbonátových komůrkových desek, kterou je možnost ohýbat polykarbonátové desky tzv. „za studena“, až do stanoveného nejmenšího poloměru (tab. 1).

Tím je možno vytvořit celkem snadno obloukový tvar pásových světlíků, a tedy, ve srovnání se sedlovou konstrukcí, razantně zmenšit ochlazovanou plochu prosklení.

Rovněž nezanedbatelným přínosem bylo podstatné snížení hmotnosti střešních světlíků. Hmotnost polykarbonátových komůrkových desek, k prosklení světlíků běžně používaných, se pohybuje cca od 1,7 do 3,5 kg/m², což je hodnota několikanásobně menší v porovnání s hmotností běžně používaného skla s drátěnou vložkou.

 

Změny se dotkly také nosné konstrukce pásových světlíků. Rovné tenkostěnné ocelové profily byly nahrazovány téměř ve všech případech obloukovými, jak ocelovými, tak především hliníkovými, s nižší hmotností a s přerušeným tepelným mostem. Na náš trh začaly pronikat zahraniční hliníkové systémy s různou profilací a velikostí nosných obloukových prvků, které byly vyřešeny nejen po statické stránce, ale řešily i další neméně důležité jevy, související s tímto druhem prosvětlení objektů (přerušení tepelného mostu, odvod případné zkondenzované vody, uchycení polykarbonátových desek pomocí napínaných hliníkových lišt apod.).

 

Pro použití v konstrukcích střešních světlíků jsou na našem trhu např. polykarbonátové komůrkové desky od německého výrobce Bayer Sheet Europe GmbH pod obchodním názvem Makrolon^®multi UV v širokém sortimentu, v různých rozměrech, různém barevném provedení atd. (tab. 2, 3). Obecně nejvíce žádaným typem jsou rovné polykarbonátové dutinové desky s koextrudovaným UV filtrem, který zabraňuje nežádoucím změnám materiálu, které by mohly být způsobeny dlouhodobým působením slunečního záření.

Zatím méně jsou využívány polykarbonátové dutinové desky s úpravou omezující přehřívání vnitřních prostor, dodávané např. pod označenímMakrolon^® multi UV IQ-Relax, a polykarbonátové dutinové desky se speciálními zámkovými profily a tvary.

 

 

 

Z pohledu vlastní nosné konstrukce je možno při realizaci obloukových pásových světlíků použít např. konstrukční systém z hliníkových profilů s přerušeným tepelným mostem s názvem GA – Systém. V tomto stavebnicovém systému lze realizovat pásové světlíky až do rozponu 6 m v neomezené délce s možností snadného vkládání větracích segmentů. Systém je úspěšně používán již mnoho let, neustále se vyvíjí, zdokonaluje a doplňuje (obr. 2). Další možností pro realizaci střešních obloukových světlíků, příp. i jiného typu prosvětlení, je systém Sun Modul. Tento systém pracuje s tvarově upravenými polykarbonátovými deskami, které se pomocí uchytů zaklapávají do ocelových, speciálně povrchově upravených U profilů. Polykarbonátové desky (panely) jsou trvale upevněny zaklapovacími TT profily. Systém je možno použít pro rovné i obloukové prosklení (obr. 3).

 

Z hlediska tepelně technických parametrů polykarbonátových desek lze pozorovat, že dříve převážně používané polykarbonátové desky tloušťky 10 mm jedno- a dvoukomůrkové se součinitelem prostupu tepla (U) kolem hodnot 3,1 až 2,8 W/m²K jsou v posledních několika letech vytlačovány deskami s lepšími tepelně-technickými parametry.

Současně používané polykarbonátové desky v temperovaných objektech jsou v tloušťkách 10 mm převážně čtyřstěnné s U = 2,5 W/m²K.

Ve vytápěných prostorech jsou pak dnes navrhovány a používány polykarbonátové desky šestistěnné v tloušťkách 16 mm nebo 20 mm.

K používání těchto desek vede investory a projektanty snaha o co nejvyšší omezení tepelných ztrát objektů, a tedy o úsporu financí za stále se zvyšující ceny energií. Na tuto skutečnost reaguje průběžně i naše legislativa a také výrobci polykarbonátových desek.

Na trhu jsou např. polykarbonátové desky Makrolon^{® multi UV} šestistěnné v tl. 16 mm (U = 1,82 W/m²K) a 20 mm (U = 1,67 W/m²K).

Pro případ, kdy se projektant či investor rozhodne pouze pro rekonstrukci prosklení stávajících světlíků bez demontáže stávající nosné konstrukce prosklení („omega“ profilů), je možné použít polykarbonátové dutinové desky šířky 1,490 m, které pokryjí přesně dvě pole této stávající konstrukce.

Polykarbonátové dutinové desky se v konstrukcích světlíků používají buď čiré nebo mléčné (opálové). Především opálová barva desek je stále více využívána, neboť umožňuje lepší rozptyl světla v osvětlovaném prostoru.

 

Tomuto jevu nebyl dříve projektanty a investory přikládán takový význam a věnována taková pozornost jako snaze o co nejvyšší snížení tepelných ztrát střešními světlíky v zimních měsících. Avšak na základě zkušeností z praxe je zřejmé, že opomenutí, podcenění nebo nedořešení této problematiky zásadním způsobem ovlivní pobyt a činnost lidí v prostorách pod světlíky v letních měsících. Naštěstí lze pozorovat, že v poslední době dochází ke změně tohoto pohledu a k tomuto jevu je přistupováno, především ze strany projektantů, s vyšší odpovědností.

Možností jak zamezit přehřátí vnitřního prostoru je několik a je věcí projektanta, kterou z nich v návaznosti na celkové řešení a vybavení objektu, zvolí, resp. jaká kombinace opatření bude nejvhodnější, nejvýhodnější a nejúčinnější.

Řešení této problematiky přímo vlastní konstrukcí pásového světlíku a volbou vhodného typu polykarbonátových komůrkových desek je možné v několika variantách:

● Navržením prosklení světlíku z polykarbonátových dutinových desek se speciální úpravou, která zajišťuje odraz části tepelné energie, takže v letních měsících snižuje prostup tepelné energie až o cca 35 % (v závislosti na tloušťce desky) a v zimním období naopak snižuje únik tepelné energie z vnitřního prostoru. Polykarbonátová deska s touto poměrně nedávno vyvinutou vlastností je na našem trhu např. pod označením Makrolon^® multi UV IQ-Relax v opálové barvě v tloušťkách 10, 16, 25 a 32 mm.

● Osazením dostatečného počtu ventilačních křídel do střešních světlíků. Tímto způsobem lze větrat vnitřní prostory poměrně efektivně – s pomocí elektropohonů, např. francouzské firmy Mingardi, které se ovládají dálkově, nebo po napojení na ústřednu automaticky. Na základě impulsů ze senzorů, které monitorují vnitřní teplotu, déšť nebo sílu větru, jsou automaticky otvírána a zavírána ventilační křídla nebo sestavy ventilačních křídel podle okamžité potřeby nebo podle povětrnostních podmínek.

● Osazením elektrických ventilátorů nebo ventilačních klapek do obrub nebo do čel světlíků. Tato zařízení je možno ovládat obdobným způsobem jako výše uvedené elektropohony.

 

Tyto varianty řešení, lze samozřejmě vzájemně kombinovat nebo kombinovat s jinými stavebně-technickými opatřeními, která řeší problematiku pohody vnitřního prostředí objektu.

 

V souvislosti s odvětráním objektů pomocí konstrukčního řešení střešních světlíků je třeba zmínit i zařízení pro odvod tepla a kouře. Toto zařízení je dodáváno na základě požárně technické dokumentace, většinou je osazováno do kopulových světlíků, často je vkládáno i do pásových světlíků nebo stěnových výplní otvorů. Platí pro ně přísné technické a právní požadavky.

Možnosti pro využití polykarbonátových desek pro prosklenou část těchto zařízení jsou obdobné, jak je uvedeno výše.

 

Na střechách především halových objektů je realizována spousta různých typů nových střešních světlíků a rekonstruují se stávající. Možnosti výběru optimálního tvaru, velikosti, konstrukčního a materiálového řešení jsou značné.

HYNEK PIGL