Návrh a provedení funkční a spolehlivé ploché střechy je úkolem, který bývá ve fázi projektové přípravy i realizace často podceněn. Jedním z důvodů může být tlak na ceny projektových prací a následně vlastního stavebního díla, kdy se ceny často pohybují pod úrovní „bezpečné ceny“. To má pak významný vliv na celkovou kvalitu realizovaného díla. V dnešní době jsou k dispozici špičkové materiály, výpočetní software, praktické zkušenosti a teoretické poznatky o chování těchto konstrukcí, a přesto se nezdá, že by defektů na plochých střechách ubývalo.
Na vybraném příkladu z praxe chceme poukázat na některé poruchy, ke kterým došlo v důsledku chyb ve fázi návrhu nebo realizace ploché střechy a kterým bylo možno předejít. Chceme tak zdůraznit nutnost úzké spolupráce projektanta s odborníkem z oblasti hydroizolací. Tak by měly být vytvořeny podmínky pro předcházení vzniku problémových poruch, jejichž odstranění je finančně náročné a někdy i prakticky nemožné.
Funkční plochá střecha – výzva pro návrh i realizaci
Návrh funkční a spolehlivé ploché střechy, ať již při novostavbě nebo opravě budovy, je kompozicí teoretických i praktických znalostí z oblasti stavební fyziky, stavebních materiálů, požární bezpečnosti, statiky a v neposlední řadě také praktických zkušeností. Při návrhu si nelze vystačit s použitím tabulkových skladeb konstrukcí a s obecně-technickými nebo empirickýcmi zásadami. Tyto podklady mohou být samozřejmě vhodným vodítkem, ale vlastní návrh by měl vždy zohledňovat specifické podmínky konkrétní stavby – od její polohy, umístění, významu, celkových konstrukčních a materiálových souvislostí až po detailní znalost účelu a provozu, pro který je stavba navrhována a z toho vyplývajících návrhových parametrů.
Je samozřejmostí, že na zpracování projektové dokumentace stavby se podílí několik odborníků, kteří rozsahem své autorizace pokrývají jednotlivé specializované části projektu. Zatím je spíše výjimkou, když si zpracovatel projektové dokumentace, technický dozor nebo generální dodavatel může dovolit přizvat specialistu v oboru stavebních izolací nebo stavební fyziky. Na rozhodnutí investora je, zda bude raději akceptovat vyšší náklady ve fázi přípravy a realizace stavby, nebo se rozhodne pro nejnižší cenu s klasickým scénářem následných investic do oprav a sanací po skončení záruční doby stavby.
Příklad z praxe – zajištění funkčnosti tvarově komplikovaného střešního pláště
Celková charakteristika objektu
Jedná se o relativně novou konstrukci střechy na objektu občanské vybavenosti (již po záruční době). Tento střešní plášť byl realizován jako náhrada původní nevyhovující šikmé střechy objektu. Pod střechou nově vytvořený prostor byl využit pro rozšíření stávající užitné plochy objektu. Nová střešní konstrukce byla řešena jako kombinace šikmé střechy po obvodě stavby doplněné nad vnitřní plochou půdorysu jednoplášťovou plochou střechou (viz obr. 1.). Nosná konstrukce střechy je tvořena ocelovými rámy v kombinaci s příhradovými prvky v hřebenech a s dřevěnými krokvemi v části šikmé střechy a trapézovým plechem jako podkladní konstrukcí ploché střechy.
Do prostoru pod střechou docházelo po dlouhou dobu k opakovaným projevům zatékání, které však neměly podle pozorování správy objektu, vždy přímou souvislost s deštěm. Vlhkostní mapy se objevovaly nejčastěji v místě okolo svítidel. Na střeše byly provedeny pokusy o nalezení netěsností hydroizolační vrstvy a byly provedeny drobné opravy, ale prakticky bez výsledku.
Skladba střešního pláště šikmé střechy byla řešena standardně – tašková krytina s laťováním na kontralatích (větraná mezera), difuzní fólie, minerální izolace mezi krokvemi, parotěsná zábrana umístěna na CD profilech pod sádrokartonovým obkladem.
Plochá střecha byla provedena jako nevětraná jednoplášťová zateplená plochá střecha s vnitřním odvodněním střešními vtoky. Střešní skladba byla provedena jako mechanicky kotvená do trapézového plechu.
Skladba střešního pláště ploché střechy (od exteriéru):
– hydroizolační fólie – nevyztužená fólie tl. cca 1,2 mm, kašírovaná rounem, mechanicky kotvená;
– tepelná izolace z pěnového polystyrenu tl. 140 mm;
– parotěsná zábrana z nevyztužené PE fólie lehkého typu;
– trapézový plech;
– uzavřená vzduchová dutina se zavěšeným roštem podhledu;
– parozábrana z vyztužené PE fólie v poloze na CD-profilech;
– sádrokartonová deska tl. 12,5 mm.
Popis defektů a analýza příčin jejich vzniku
Při prohlídce střechy nebyly na hydroizolaci nalezeny žádné vizuálně dohledatelné netěsnosti. Na hydroizolační vrstvě bylo patrné její poměrně velké smrštění, které zapříčinilo odtržení hydroizolační vrstvy z navazujících ploch atik a konstrukcí vystupujících nad střešní plášť. Vlivem této rozměrové změny hydroizolační fólie došlo i k povytažení střešních vtoků nad úroveň okolní střešní plochy, přičemž bylo patrné, že střešní vtoky byly již v minulosti vyměněny (viz obr. 2) a i po opravě došlo znovu k jejich povytažení.
Rovněž bylo zjištěno, že provedené mechanické kotvení hydroizolace není z hlediska zatížení větrem dostatečné. Zjištěný počet kotevních prvků hydroizolace byl průměrně 2 ks/m². Na větší části obvodu střechy však byla hydroizolace přitížena technologickými rozvody uloženými na podložkách přímo na skladbě střešního pláště. Patrně jedině díky tomuto přitížení dosud nedošlo k poškození nedostatečně kotvené střešní skladby. Na šikmé části střechy s tvrdou krytinou nebyly patrné žádné zásadní funkční nedostatky.
Po prohlídce střechy bylo konstatováno, že střešní plášť sice vykazuje některé vady, ty však nemohou být zdrojem projevů zatékání v interiéru a jako další postup bylo doporučeno provedení sond. Sondy následně ukázaly to, co z průzkumu střešního pláště nebylo patrné. Odhalením vybraných detailů ze strany interiéru bylo zjištěno, že fóliová parotěsná zábrana není napojena na navazující stavební konstrukce, není napojena ani v detailu přechodu šikmé střechy na střechu plochou a parotěsná zábrana na podhledu není rovněž spojena s parotěsnou zábranou obvodových šikmých částí střechy (viz obr. 1 a 3). Účinnost parozábrany byla rovněž snížena jejím umístěním v konstrukci, kdy byla provedena na profilech nosného roštu, a tedy perforovaná upevňovacími prvky sádrokartonových desek. V některých místech byly na horním povrchu parozábrany podhledu patrné mapy po občasně vyskytující se vlhkosti. Rovněž některé viditelné konstrukční prvky v dutině podhledu vykazovaly známky po občasném výskytu zvýšené vlhkosti. Jako hlavní příčina projevů zatékání v interiéru byla označena kondenzace par pronikajících do konstrukce střešního pláště netěsnostmi parotěsné parozábrany.
Není překvapením, že vzhledem k tvarové složitosti celé konstrukce a danému řešení nebyla parotěsná zábrana funkčně provedena. Propojení parotěsné vrstvy ploché a šikmé části střechy by muselo řešit detail v místě příhradové konstrukce procházející prostorem hřebenu střechy (obr. 4). Pravděpodobně při realizaci vznikl pokus zachránit situaci tím, že do podhledu byla instalována další vrstva parotěsné zábrany. Tuto se však rovněž z neznámého důvodu nepodařilo napojit na parotěsnou zábranu střešního pláště šikmé střechy.
Návrh opravy
Tepelnětechnickým posouzením stávajících střešních skladeb bylo zjištěno, že skladba ploché střechy nevyhovuje aktuálním normovým požadavkům ČSN 730540-2 ani na součinitel prostupu tepla (vypočtená hodnota U = 0,28 W/m².K), ani z hlediska požadavků na šíření vlhkosti konstrukcí. Skladba šikmé střechy byla na hranici požadovaných hodnot.
Primárním cílem opravy střešního pláště bude provedení funkční parotěsné vrstvy, což bude znamenat poměrně zásadní zásah do provozu objektu. Technicky ideálním řešením by v daném případě bylo provedení nadkrokevního systému zateplení v obvodových částech šikmé střechy a v kombinaci se standardní skladbou jednoplášťové ploché střechy nad vnitřní částí.
Závěr
Bez řešení konstrukčních detailů a zohlednění stavebněfyzikálních souvislostí nelze zajistit funkční a spolehlivé řešení střešního pláště. Již od počátečních fází návrhu je nutné zohlednit možnost praktického a funkčního provedení detailů při reálném provádění na stavbě. S respektem k práci projektantů i realizačních firem chceme zdůraznit nutnost širší diskuse o tom, jak společně můžeme napomoci vytvoření prostředí, v kterém bude možné vzniku vad a poruch předcházet. Podle našeho názoru je jednou z největších slabin současného stavění „nejnižší cena“, která neumožňuje rychlejší zavedení a zapojení nových technologií do praxe a komplikuje možnost přímého propojení projekce a realizace se specialistou, který může předejít vzniku obdobných problémů.
JIŘÍ ROZSYPAL, MAREK KERVITCER, MILOŠ KALOUSEK
foto archiv společnosti RKNT expertní kancelář
Literatura:
1) ČSN 730540-2, Tepelná ochrana budov – Část 2: Požadavky (Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, Praha, 2011).
2) ČSN 731901, Navrhování střech – Základní ustanovení (Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, Praha, 2011).
3) ČSN EN 1991-1-4, Eurokód 1: Zatížení konstrukcí – Část 1-4: Obecná zatížení – Zatížení větrem (Úřad pro tehnickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, Praha, 2007).
Ing. Jiří Rozsypal (*1981)
je absolventem Fakulty stavební VUT v Brně, studentem specializačního studia na Ústavu soudního znalectví. Je autorizovaným inženýrem po obor pozemní stavby. Zabývá se problematikou stavebních izolací se zaměřením na oblast střešních plášťů a provětrávaných fasád. Od roku 2004 působí v realizační sféře v oblasti hydroizolací staveb a je jednatelem společnosti RKNT expertní kancelář.
Ing. Marek Kervitcer (*1991)
absolvoval inženýrské studium na Fakultě stavební VUT v Brně, obor Pozemní stavby (2017). Aktuálně pokračuje ve studiu v rámci doktorského studijního programu na VUT v Brně se zaměřením na problematiku plochých střech.
Doc. Ing. Miloš Kalousek, Ph.D., (*1973)
se zabývá problematikou tepelné ochrany budov, úsporami energie a pasivními domy. Je docentem na Fakultě stavební VUT v Brně. Publikuje odborné i vědecké články a provádí tepelnětechnické návrhy a znalecké posouzení stavebních konstrukcí v praxi.
