Plochou střechu charakterizuje sklon do 5 ° a použití povlakové hydroizolace namísto skládané krytiny známé ze šikmých střech. Využití ploché střechy oproti šikmé má mnohá opodstatnění. Plochá střecha zejména umožňuje plné využití plochy posledního podlaží oproti obytnému podkroví pod šikmou střechou.
Z architektonického hlediska do určité míry symbolizuje moderní stavění oproti šikmé střeše, která v historii neměla alternativu z důvodu neexistence plošně vodotěsných materiálů, které by se daly pro hydroizolaci využít. Současné stavění se bez plochých střech neobejde. Oblíbené jsou i u bytových a rodinných domů, kde otevírají možnosti hmotového a tvarového uspořádání a v neposlední řadě možnosti využití střech pro terasy a zahrady (tzv. -Zelené střechy.
Základní rozdělení střech je na jednoplášťové a víceplášťové. Jednoplášťové střechy jsou dnes nejrozšířenějším typem plochých střech. Před několika desetiletími byly problematické z důvodu neexistence nebo nedostupnosti kvalitních materiálů. Příklad skladby jednoplášťové ploché střechy popsané výše.
Víceplášťové střechy mají mezi jednotlivými plášti s izolačními vrstvami vzduchovou mezeru (označuje se také jako vzduchová vrstva), obvykle větranou, jejímž účelem je odvést ze střechy vlhkost pronikající difuzí z interiéru do skladby střechy. Dalšími používanými typy střech jsou střechy inverzní (nebo také s opačným pořadím vrstev) a střechy kompaktní.
Dvouplášťové ploché střechy
Dvouplášťové nebo víceplášťové střechy mají ve skladbě vzduchovou vrstvu, obvykle větranou, která odvádí vodní páru pronikající difuzí z interiéru do vnějšího prostředí. Při splnění důležitých podmínek v ní nedochází ke kondenzaci vodní páry. Podmínkou je mimo jiné dokonale vzduchotěsný spodní plášť, nenulový tepelný odpor horního pláště a dostatečná míra větrání střechy. Tyto skladby střech se hodí nad vlhké prostory, do horských oblastí a také samozřejmě na bytovou výstavbu a občanskou vybavenost. Oproti jednoplášťovým střechám jsou náročnější na provádění.
Čtěte také: OSB desky na plochou střechu: Tloušťka
Příklad dvouplášťové ploché střechy popsané výše. Vzduchová mezera musí umožnit odvětrání vlhkosti. Z hlediska míry větrání platilo v ČSN o navrhování střech, že plocha přiváděcích větracích otvorů má být min. 1/100 plochy střechy, plocha odváděcích otvorů ještě o 10 % větší. Plocha otvorů má být ještě větší při nadměrných délkách vzduchových vrstev.
Pro bezvadné fungování střechy by horní plášť měl mít alespoň minimální tepelný odpor, který odpovídá např. dřevěnému bednění nebo silikátové konstrukci. Neodpovídá např. pouhému trapézovému plechu. Požadavek na dokonale těsný spodní plášť má zabránit nekontrolovanému proudění vzduchu a vodní páry do vzduchové vrstvy vlivem netěsností. Množství vodní páry v mezeře je pak násobně větší a dimenze větrání střechy nemusí stačit na její odvedení.
Nevětrané dvouplášťové střechy
S nevětranými dvouplášťovými střechami se lze nejčastěji setkat při rekonstrukcích starších větraných dvouplášťových střech. Pro stávající větranou dvouplášťovou střechu bylo vyprojektováno zateplení horního pláště a atiky spojené s uzavřením stávajících větracích otvorů. Sondami bylo přitom ověřeno, že vlhkosti materiálů ve střešním plášti jsou na běžné rovnovážné úrovni.
Tepelně technické hodnocení podobných skladeb se provádí zcela shodně jako posouzení běžných jednoplášťových střech. Celá skladba se tedy uvažuje jako jedno souvrství, a to bez ohledu na to, že konstrukčně jde o dvě samostatná souvrství oddělená vzduchovou vrstvou. V případech, kdy má uzavřená vzduchová vrstva v původní skladbě střechy výrazně proměnnou tloušťku, je vhodné posoudit skladbu ve dvou mezních řezech: v místě nejmenší a v místě největší tloušťky vzduchové vrstvy. Samotné výpočty je možné provést např. programem Teplo, do kterého je třeba zadat údaje zobrazené přehledně na obrázku 10.7.
Rekonstrukce dvouplášťových střech
V praktickém životě se můžeme zejména u starších objektů někdy setkat i s původními nevětranými dvouplášťovými plochými střechami. Konstrukce těchto střech může mít různý charakter, takže je velmi obtížné stanovit zásady pro jejich rekonstrukci. V těchto starších objektech bylo velmi často užíváno lokální vytápění (kamny), které je dnes postupně nahrazováno ústředním vytápěním a původní dřevěná okna se dnes postupně vyměňují za nová, relativně těsná okna.
Čtěte také: Výběr krytiny pro plochou střechu
Přirozená výměna vzduchu, která v těchto budovách v minulosti zajišťovala i snižování jeho vlhkosti, zpravidla dobře fungovala díky infi ltraci vzduchu původními relativně netěsnými okny a díky komínovému efektu připojených lokálních topidel. Někdy se můžeme setkat s tím, že se z různých důvodů navrhne a investičně náročnou rekonstrukcí z původní jednoplášťové ploché střechy následně vytvoří větraná (někdy dokonce i nevětraná) dvouplášťová střecha. Nutným předpokladem k tomu, aby byla tato rekonstrukce úspěšná a dlouhodobě spolehlivá, je i zde naprosto profesionální návrh a pečlivá realizace.
Zdánlivě se jedná o zcela jednoduchou záležitost: nad stávající jednoplášťovou plochou střechou se provede například nová nosná konstrukce horního pláště s dřevěným bedněním a s novou vodotěsnou izolací. K úvaze o rekonstrukci stávající jednoplášťové ploché střechy na větranou dvouplášťovou střechu totiž vždy vedou poruchy původní střechy. Z výše uvedených důvodů by měla být vždy provedena větraná dvouplášťová střecha.
Perforace hydroizolace
Je nutné si uvědomit, že povrch stávající jednoplášťové ploché střechy tvoří vodotěsná izolace (zpravidla původní souvrství asfaltových lepenek s nátěry asfaltem za horka spolu se souvrstvím asfaltových natavitelných pásů) v tloušťce řádově až několika centimetrů, obvykle s různě velkým množstvím zateklé nebo zkondenzované vody. Toto hydroizolační souvrství má obvykle velmi vysoký difuzní odpor.
V zásadách pro návrh nové větrané dvouplášťové střechy bylo uvedeno, že tepelná izolace položená na dolním plášti dvouplášťové střechy nesmí být zakryta vodotěsnou izolací s velkým difuzním odporem. Z tohoto pohledu se proto zdá být vhodným řešením u přeměny původní jednoplášťové střechy na střechu dvouplášťovou perforace stávající vodotěsné izolace (nebo její úplné odstranění) - perforací stávající hydroizolace by se výrazně podpořilo vysychání zateklé vody nebo naakumulované vlhkosti ze souvrství původního střešního pláště do větrané vzduchové vrstvy nové dvouplášťové střechy.
Pokud ve stávajícím souvrství střešního pláště není položena parozábrana, může zateklá nebo zkondenzovaná voda i při provlhlém souvrství střešního pláště po jeho doteplení postupně vysychat do interiéru. Pokud ve stávajícím souvrství střešního pláště je položena parozábrana, zdá se být lepším řešením perforovat původní hydroizolaci s podmínkou doteplení střechy vhodnou dodatečnou tepelnou izolací. Zateklá nebo zkondenzovaná voda ve stávajícím střešním plášti však může při svém úniku do větrané vzduchové vrstvy (dočasně) znehodnotit novou tepelnou izolaci.
Čtěte také: Realizace ploché střechy s asfaltem
V případě, že bychom se rozhodli neperforovat původní hydroizolaci, zůstane zateklá nebo zkondenzovaná vlhkost dlouhodobě zabudovaná ve stávajícím souvrství střešního pláště a bude pozvolna vysychat jen difuzí skrz původní parozábranu a původní vodotěsnou izolaci. Pokud se stávající hydroizolace perforuje, je třeba zohlednit tuto úpravu i v tepelně technických výpočtech. Většinou se pro perforovanou hydroizolaci používá ekvivalentní difuzní tloušťka sd = max. 0,27 m.
Provedením nového horního pláště dvouplášťové střechy však bude zcela odstraněn pozitivní vliv slunečního záření na vysychání střešního pláště, protože stávající povrch původní jednoplášťové ploché střechy bude zakryt tímto novým horním pláštěm. Tento nedostatek však může být při správném návrhu větrané dvouplášťové střechy vyvážen například perforováním či odstraněním stávající vodotěsné izolace a odvětrávanou vzduchovou vrstvou.
Téměř vždy je nutné doplnit tepelnou izolaci stávajícího střešního pláště (tj. Výška větrané vzduchové vrstvy by neměla být menší než 250 mm. Zpravidla bude nutné tepelně doizolovat původní atiku, která bude tvořit obvodovou stěnu vzduchové vrstvy nově vytvořené dvouplášťové střechy. Pokud bude sondami zjištěna vyšší vlhkost ve stávajícím souvrství střešního pláště (což je při závadách původní střechy téměř pravidlem), nemělo by však tvořit horní plášť nově vytvořené dvouplášťové střechy dřevěné bednění.
Výpočtové ověření
Zatímco posouzení dolního pláště se provádí v projekční praxi zcela běžně, s posouzením větrané vzduchové vrstvy a horního pláště tomu tak není. Výpočtové ověření větraných dvouplášťových plochých střech je sice možné provádět i ručně, ale vzhledem k časové náročnosti tohoto výpočtu je podstatně vhodnější využít specializované programy, jakými jsou např. Teplo a Mezera. Modelové použití těchto programů při hodnocení návrhu dvouplášťové střechy (obr. Obr.
Hodnocená střešní konstrukce je umístěna nad prostorem s návrhovou teplotou vnitřního vzduchu 20,6 °C a relativní vlhkostí 50 % (jedná se tedy o běžný provoz bytové či občanské výstavby). Budova se nachází v Praze - návrhová venkovní teplota v zimním období je tedy -13 °C a relativní vlhkost venkovního vzduchu 84 %. Vzhledem k tomu, že jde o ilustrativní příklad metodiky výpočtu, jsou parametry materiálů uvažovány jen hodnotami typickými pro určitou kategorii stavebních výrobků, tedy pouze orientačně, bez zohlednění vlastností konkrétních výrobků.
Za povšimnutí stojí ještě zadání okrajových podmínek, zvláště pak tepelného odporu při přestupu tepla na vnější straně spodního pláště. V případě dvouplášťových střech se totiž tato hodnota uvažuje shodná s hodnotou tepelného odporu při přestupu tepla na vnitřní straně, tj. V prvním kroku posouzení je třeba ověřit kvalitu návrhu dolního pláště. Vstupní data, která je nutné zadat do programu Teplo, ukazuje přehledně obrázek 10.5. v dolním plášti nedochází ke kondenzaci vodní páry - konstrukce tedy splňuje i poslední požadavek ČSN 73 0540-2 na dolní plášť, tj.
V druhém kroku výpočtu je nutné ověřit větranou vzduchovou vrstvu a horní plášť střešní konstrukce. Pro toto posouzení je nutné použít program Mezera a zadat vstupní data uvedená na obrázku 10.6. relativní vlhkost vzduchu proudícího ve větrané vzduchové vrstvě φcv se pohybuje od 78 % do 84 % - konstrukce tedy i v tomto případě splňuje požadavek ČSN 73 0540-2, neboť vypočtená relativní vlhkost je nižší než požadovaných 90 % (výpočet bylo nutné provést pro předpoklad bezvětří, tj.
Uvedený závěr platí samozřejmě mimo místa tepelných mostů a vazeb, která v tomto modelovém výpočtu nebyla vůbec hodnocena. Pro detailní ověření návrhu střechy by bylo ještě nutné vyhodnotit rozložení teplot a částečných tlaků vodní páry v detailech střechy (např. v atice) s pomocí numerického řešení dvourozměrného teplotního a tlakového pole. Obr. Obr.
Pozornější čtenář si pravděpodobně všiml (a možná se i přesvědčil rychlým výpočtem), že v modelové dvouplášťové střeše na obrázku 10.4 není dodržena doporučená maximální hodnota součinitele prostupu tepla horního pláště 2,7 W/(m2.K). V tomto konkrétním případě však nejde o kritickou závadu v návrhu střechy, protože horní plášť je poměrně masivní a má přijatelnou tepelnou setrvačnost. Jeho reakce na výměnu tepla sáláním s oblohou během jasných chladnějších nocí proto nebude tak rychlá jako u lehkých horních plášťů. Teplo naakumulované v masivnějším horním plášti bude zpomalovat jeho chladnutí a kondenzát, který se na lehkých horních pláštích s nedostatečným tepelným odporem vytvoří velmi rychle, se v tomto případě buď díky zpoždění nevytvoří vůbec, nebo jen v minimální míře.
Poslední poznámka na závěr se týká samostatného komplexního posouzení horního pláště dvouplášťové střechy. V modelovém příkladu se horní plášť hodnotil jen částečně, tedy jen z hlediska své vnitřní povrchové teploty, což byl jeden z výsledků výpočtu tepelně vlhkostního chování větrané vzduchové vrstvy. Podobný přístup je zcela běžný a v naprosté většině případů neznamená žádnou chybu. Samostatný tepelně technický výpočet horního pláště by byl totiž nutný jedině v případě, pokud by difundující vlhkost mohla ohrozit jeho konstrukci. Do takového výpočtu by se pak dosadily vnitřní okrajové podmínky odvozené z výsledků výpočtu větrané vzduchové vrstvy - konkrétně hodnoty teploty a relativní vlhkosti zjištěné u odváděcího otvoru vzduchové vrstvy.
tags: #dvojplastova #plocha #strecha #konstrukce