Kotvení klimatizačních jednotek na plochou střechu: Komplexní řešení

Ploché střešní pláště jsou v současnosti často využívaným prvkem konstrukčního řešení staveb. Zejména v případě objektů větších rozměrů jsou vhodným kompromisem investičních nákladů, konstrukčních možností a architektonického vzhledu. Kvalita nejčastěji používaných povlakových krytin plochých střech je dnes již na velmi vysoké úrovni. Stále častěji se dostává do popředí otázka kvalitního zpracování detailů, a to nejen z hlediska realizačního, ale také projekčního.

I nadále platí staré známé izolatérské heslo: Čím méně detailů a prostupů povlakovou krytinou, tím lépe. Bohužel realita je často opačná a dnes se již zpravidla bez umístění nějakého zařízení nebo prostupu střešním pláštěm neobejdeme. Proto je nutné věnovat těmto případům zvýšenou pozornost jak při návrhu, tak při realizaci. Montáž venkovní jednotky splitové klimatizace na plochou střechu je častým a efektivním řešením, zejména v komerčních budovách nebo v případě, kdy není možné jednotku umístit na fasádu nebo do zahrady. Ačkoli se může zdát jednoduchá, vyžaduje tato instalace precizní přístup, specifické znalosti a dodržení bezpečnostních i technických norem.

Možnosti uchycení zařízení na plochou střechu

Problematika kotvení a prostupů střešním pláštěm je velmi široká, daná mnoha možnostmi kombinace zařízení, médií, kotvicích prvků a konstrukčního řešení střešního pláště. Co se týká umístění zařízení na střešní plášť, ať už se jedná o strojovny vzduchotechniky nebo klimatizace či jiných technologií, např. slunečních kolektorů, reklamních tabulí a vývěsních štítů, zcela v duchu výše uvedeného hesla platí, že nejvhodnější ukotvení na střešní plášť je pomocí tzv. základových roznášecích patek.

Základové roznášecí patky

Základové roznášecí patky mohou být monolitické betonové nebo prefabrikované - železobetonové, plastové i kovové. Nejčastější je varianta monolitická betonová. V tomto případě je nutno při návrhu patek vzít v úvahu samozřejmé statické aspekty, tj. hmotnost zařízení, únosnost v tlaku podkladních vrstev a krytiny, tepelnou izolaci a spádové vrstvy.

Řešení pro různé typy střešních plášťů

• Střešní pláště bez tepelné izolace: V případě střešních plášťů bez tepelné izolace s dostatečně pevnou podkladní konstrukcí pod krytinou je riziko průrazu touto základovou patkou poměrně nízké. Nicméně i zde je nutno základové patky vypodložit a povlakovou krytinu vyztužit.
• Střešní pláště s tepelnou izolací: Návrh takového řešení pro střešní pláště s tepelnou izolací je komplikovanější, neboť pod vlastní základovou roznášecí patkou je nutno použít tepelnou izolaci s dostatečnou únosností v tlaku a malou deformací. U střešních plášťů s klasickým pořadím vrstev je vhodné v místě předpokládaného uchycení roznášecích patek použít např. pěnové sklo.
• Střešní pláště s obráceným pořadím vrstev: Jiná, bezpečnější situace nastane v případě skladeb s tzv. obráceným pořadím vrstev, kdy lze přes separační, zpravidla nopovou fólii nabetonovat patku přímo na tepelnou izolaci z extrudovaného polystyrenu s dostatečnou únosností. Tento případ je nejbezpečnější a vlastní povlaková izolace je poměrně dobře mechanicky chráněna, takže její tloušťka ani materiál není zpravidla rozhodující.

Při kotvení reklamních štítů nebo i např. slunečních kolektorů se tlak větru jeví jako rozhodující. Často nelze z těchto důvodů při zachování rozumných dimenzí roznášecích patek tento způsob použít.

Čtěte také: Dřevěné sloupky v betonu: Jak na to

Kotvení do nosné konstrukce pomocí kotevních prvků

V úvahu potom přichází kotvení do nosné konstrukce střešního pláště pomocí kotevních prvků, zpravidla zámečnické výroby, které mohou mít různý tvar. V těchto případech jsou dvě základní varianty opracování vlastních kotevních prvků povlakovou izolací.

Kotvy se svěrným spojem

V průběžné povlakové krytině lze použít kotvy s tzv. svěrným spojem, tj. s pevnou a posuvnou přírubou pevně a vodotěsně svírající vlastní zesílenou povlakovou krytinu. Svěrný spoj může být, zvláště v případě syntetických fólií, doplněn podtmelením vrchních přírub. Spodní příruba je pevně zakotvena do nosné konstrukce. Asfaltové pásy jsou na ní nataveny, syntetické fólie se podtmelí. Na posuvné přírubě mohou být poté navařeny různé typy upevňovacích stojek, ať už z uzavřených nebo otevřených profilů.

Problémy svěrného spoje:

• Problém nastává v případě dynamického zatížení, kdy nelze pevnou přírubu z hlediska přenosu vibrací ukotvit pevně do nosné konstrukce a tento způsob se tedy nedá použít.
• Stejně tak je tato varianta problematická v případě střešních plášťů s povlakovou izolací přímo na měkké tepelné izolaci. Zde hrozí prošlápnutí tepelné izolace při údržbě a následné protržení povlakové krytiny o spodní pevnou přírubu.

Diskontinuální povlakové krytiny

V těchto případech je vhodné použít tzv. diskontinuální povlakové krytiny. Tato krytina je napojena na vlastní kotevní prvek např. za pomoci klempířské konstrukce s přírubou. Klempířské oplechování může být na kotevní prvek napojeno buď svárem, nebo sletováním, nebo kvalitním asfaltovým či polyuretanovým tmelem přes stahovací objímku.

V současnosti se za bezpečnější považuje vytažení vlastní povlakové krytiny na kotevní prvek. V případě asfaltových pásů se většinou používá řemeslný způsob opracování. Znovu je důležité sevření objímkou a dotmelení vrchní hrany. Toto řešení lze použít u uzavřených profilů o větších průměrech. Minimální hranice bezpečného použití je asi 5 až 8 cm. V případě řemeslného opracování neuzavřených profilů vznikají složité detaily, které, i když jsou dobře řemeslně zvládnuty, představují zvýšené riziko netěsnosti.

Čtěte také: Materiály pro kotvení do betonu

Systémové střešní držáky Hilti

Téměř na každé ploché střeše se nachází nějaké zařízení nebo potrubí. A to je potřeba upevnit. Tradiční metodou bylo využít pomocnou ocelovou konstrukci, která vystupuje z nosné části konstrukce střechy skrz střešní plášť. Toto řešení má svá rizika a omezení. Zejména zvyšuje riziko zatékání do budovy s každým dalším prostupem, a také z hlediska montáže je třeba delší časový úsek na přípravu, manipulaci, povrchovou úpravu a komplikace při montáži. Další možností, se kterou je možno se setkat v praxi, je příprava betonových patek na střeše, opět spojených s nosnou konstrukcí. I toto řešení je velmi náročné během výstavby a s ohledem na pevně dané polohy prvků na střeše.

Proto je v dnešní době trendem využití systémových prvků, které lze na místě jednoduše namontovat a propojit tak, aby bylo možné upevnit jednak lehká potrubí, ale i větší zařízení jako např. vzduchotechnické jednotky a nebo jednotky chlazení. Jedná se o střešní držáky, které se přímo pokládají na střešní plášť (mají integrovanou gumovou podložku) vzájemným propojením tvoří podpěrnou konstrukci, bez nutnosti kotvení skrz střešní plášť.

Materiál samotného střešního držáku je slitina hliníku, která je dlouhodobě stabilní a zároveň odolává korozi. Dále je již pak použit běžný MQ systém s nosníky, spojkami a příchytkami. Vzhledem k venkovnímu prostředí se doporučuje relevantní povrchová úprava, tj. buď žárový pozink nebo zinek - hořčík, což je také jedním z nových trendů.

Velkou výhodou střešní patky je kloubový mechanismus, který umožňuje nastavení sklonu spádu střechy a poté fixaci. S tímto řešením je návrh i montáž velmi flexibilní. Roznášecí plocha HILTI střešního držáku je optimalizovaná pro nejčastější střešní izolace. Vhodnou volbou geometrie rozestupů podpěr je právě možnost eliminovat boční síly od externích vlivů.

Samotná montáž je velmi jednoduchá, nenáročná na manipulaci a velmi flexibilní - je zde možnost přesně nastavit výšku a polohu konstrukce dle aktuálních požadavků polohy potrubí a zařízení. Také není třeba koordinace s prostupy střešním pláštěm.

Čtěte také: Postup kotvení plotu do zdi

Ekonomika systémových řešení

Pokud bychom porovnali tradiční řešení s ocelovou konstrukcí a systémové řešení Hilti, je zde několik rozdílů. Náklady na samotnou ocelovou konstrukci bývají o něco nižší než materiál systémových výrobků již s povrchovou úpravou. Ale pokud zohledníme dodání materiálu (včetně krátkých termínů), manipulaci, montáž, prostupy střešním pláštěm, flexibilitu, tak již na většině projektech jsou celkové náklady na systémové řešení nižší než tradiční ocelová konstrukce. I zpráva pro investora o tom, že nepotřebuje další prostupy střešním pláštěm, je velmi pozitivní.

Doporučení pro umístění klimatizační jednotky na střechu

Umístění klimatizace na střechu může na první pohled působit jako ideální řešení. Jednotka není vidět na fasádě, nepřekáží u terasy ani u oken a hluk se drží dál od obytných prostor. Střešní umístění se často volí u rodinných domů, kde je dostatek prostoru a dobrý přístup na střechu. Smysl dává i tam, kde není možné nebo vhodné instalovat jednotku na fasádu. Instalace klimatizace na střeše má ale svá specifika a není vhodná v každé situaci.

Klíčové aspekty při plánování

1. Nosnost střechy: Nejdůležitější je ověřit statiku střechy. Venkovní jednotky (zejména ty větší) mohou vážit stovky kilogramů. Je nutné zajistit, že střešní konstrukce má dostatečnou nosnost pro váhu jednotky, navíc zatíženou vibracemi při provozu a případným sněhem.
2. Přístup a logistika: Zvažte, jak se jednotka na střechu dostane. Klimatizace potřebuje pravidelnou kontrolu a údržbu. Pokud je jednotka umístěna na střeše, musí být zajištěn bezpečný a snadný přístup pro servisní zásah.
3. Trasy potrubí a kabeláže: Předem si naplánujte nejoptimálnější trasy pro chladivové potrubí, odvod kondenzátu (pokud je jednotka vybavena ohřevem nebo speciálním odvodem) a elektrické kabely od vnitřní jednotky. Umístění klimatizace na střeše často znamená delší potrubní vedení mezi venkovní a vnitřní jednotkou. To může ovlivnit náročnost instalace i výslednou cenu.
4. Uchycení a tlumení vibrací: Venkovní jednotka se nikdy nesmí pokládat přímo na hydroizolaci střechy. Na střeše je důležité řešit správné uchycení a tlumení vibrací. Nevhodná instalace může způsobovat přenos vibrací do konstrukce domu.

Možnosti podpory venkovní jednotky

• Pryžové podložky/nohy: Jednoduché a běžné řešení pro menší jednotky.
• Střešní podstavce/rámy: Pro větší a těžší jednotky se používají speciální střešní podstavce nebo ocelové rámy. Tyto konstrukce jsou navrženy tak, aby rovnoměrně rozložily váhu jednotky a minimalizovaly bodové zatížení střechy.
• Kotvení: V závislosti na místních předpisech a riziku silného větru může být nutné jednotku nebo její podstavec ukotvit k nosné konstrukci budovy.

Fáze montáže klimatizace na plochou střechu

Kvalita montáže je stejně důležitá jako kvalita samotné klimatizace. Špatná montáž může zničit i prémiovou jednotku. Montáž venkovní jednotky splitové klimatizace na plochou střechu je úkol pro kvalifikovaného a certifikovaného technika. Vyžaduje znalosti o chladicí technice, statice, hydroizolaci a bezpečnosti práce ve výškách.

Průběh montáže

1. Osobní návštěva technika a plánování: Každá montáž začíná osobní návštěvou technika. Optimalizuje se pozice vnitřní jednotky na stěně (min. 15 cm od stropu) a umístění venkovní jednotky (fasáda, balkon, terasa nebo střecha). Pod venkovní jednotkou musí být volný prostor min. 30 cm a přívod vzduchu nesmí být blokován.
2. Příprava místa a instalace konzolí: Montážní tým jako první zakryje podlahu a nábytek v okolí práce ochrannými foliemi. Připraví si nářadí a materiál. Na stěnu se přišroubuje kovová montážní konzole (deska), na kterou se později zavěsí vnitřní jednotka. Konzole musí být ukotvena do nosné konstrukce stěny, ne jen do omítky. Pro venkovní jednotku se použije fasádní konzole nebo podlahový podstavec (na balkonu, terase nebo zemi).
3. Vytvoření prostupů: Klíčový moment celé montáže. Jádrovým vrtákem o průměru 65 mm se vyvrtá průchod obvodovou stěnou. Otvor se vrtá s mírným sklonem směrem ven, aby kondenzát přirozeně odtékal.
4. Propojení jednotek: Nejsložitější část montáže.
   • Měděné potrubí: K venkovní jednotce se připojí měděné trubky pro chladivo. Spoje se provádějí buď pájením (u delších tras a větších systémů) nebo pertlováním (pomocí holenderů).
   • Izolace potrubí: Všechny chladivové potrubí musí být důkladně izolováno UV odolnou izolací.
   • Odvod kondenzátu: Pokud klimatizace pracuje i v režimu topení (jako tepelné čerpadlo), bude venkovní jednotka během odmrazování produkovat značné množství kondenzátu.
   • Elektrické připojení: Venkovní jednotka vyžaduje samostatné elektrické napájení s odpovídajícím jištěním a proudovým chráničem. Propojí se také komunikační kabel mezi venkovní a vnitřní jednotkou.
5. Tlaková zkouška a vakuování: Kvalita těchto spojů je rozhodující pro životnost celého systému. Po dokončení všech potrubních propojení se celý chladivový okruh natlakuje dusíkem (obvykle na 40-45 barů) a provede se důkladná kontrola těsnosti všech spojů za pomoci detektoru úniků nebo pěny. Po úspěšné tlakové zkoušce se systém důkladně vakuuje pomocí vývěvy až do dosažení hlubokého a stabilního vakua.
6. Naplnění chladivem: Po úspěšném vakuování se otevřou ventily na venkovní jednotce a chladivo (předplněné z výroby) se napustí do celého systému. Systém se naplní chladivem (např. R32 nebo R410A) přesně na hmotnost specifikovanou výrobcem.
7. Kontrola funkčnosti: Po napuštění chladivem se jednotka spustí a prověří se její funkčnost ve všech režimech (chlazení, topení, ventilace).

Pečlivé plánování, robustní podpůrná konstrukce, precizní provedení spojů a důsledné tlakové zkoušky a vakuování jsou zárukou, že váš klimatizační systém bude sloužit spolehlivě, efektivně a bezpečně po mnoho let, aniž by ohrozil integritu střešního pláště. Montáž klimatizace je řemeslná práce, která při profesionálním provedení trvá 4-8 hodin a obejde se bez velkého nepořádku. Klimatizace na střeše může být velmi dobrým řešením, pokud je správně navržena a odborně nainstalována. Klíčové je myslet na konstrukci střechy, přístup pro servis, tlumení vibrací i délku vedení. Každý dům je jiný a vhodnost tohoto řešení je vždy potřeba posoudit individuálně.

Alternativní řešení pro izolaci plochých střech

Se stále se zvyšujícími nároky pro zatížení a dimenzování stavebních prvků řeší mnohé stavební firmy jedno velké dilema: jak ukotvit izolaci ploché střechy, aby splňovala všechny normy a zároveň bylo řešení ekonomicky přijatelné?

Přehled metod kotvení izolace

Z výše nastíněných důvodů se jako ideální řešení jeví použití izolačního materiálu, jež není nutno vůbec kotvit. Máme na mysli stříkanou PUR pěnu, která má nulové požadavky na podklad (přilepí se k betonu i oceli a nikdy nepodfoukne), nezatěžuje střešní konstrukci (je velmi lehká) a má životnost v řádu desítek let. Jedinými objektivními problémy jsou postupná degradace pěny nebo tvoření boulí na krustě, které však vždy způsobuje neodborný nástřik nebo nekvalitní pěna.

tags: #kotveni #klimatizacni #jednotky #na #plochou #strechu

Oblíbené příspěvky:

• Kompletní průvodce penetrací
• Rozměry silikonové formy na cihly
• Diskuze o silikonové fasádě
• Vše o provizorním zubním cementu
• Důležitost kalibru pro pokládku dlaždic