V současnosti se s cílem snížení tepelných ztrát a úspory finančních prostředků potřebných na vytápění nebo chlazení daného objektu stále častěji přistupuje k zateplování jednotlivých stavebních konstrukcí. Na celkové energetické bilanci stavby se ve velké míře podílejí i konstrukce šikmých a plochých střech. Správná funkce zateplených střech je neodmyslitelně spjata s přítomností a funkčností parozábran. U nezateplených konstrukcí parozábrana nemá smysl, a tak se na tuto problematiku soustředí především u zateplených střech.
Primární účel parozábrany
Primárním účelem parozábrany je zabránit nebo zbrzdit pronikání vodních par do tepelné izolace tak, aby v ní nekondenzovaly vodní páry vůbec, nebo jen v minimální míře. Zavlhnutí tepelných izolací totiž dramaticky snižuje jejich funkčnost. Voda je velmi dobrý vodič tepla a každé 1 % zavlhnutí znamená snížení účinku některých tepelných izolací až o 30 %.
Vliv vlhkosti na konstrukci
Do tepelné izolace se může vlhkost dostat dvěma způsoby: buď do konstrukce zatéká voda přes porušenou hydroizolační vrstvu střechy, nebo vlhkost vzniká kondenzací vodních par v konstrukci. Závažnější a z hlediska opravy složitější je problém kondenzace vlhkosti ve vnitřní části střešního pláště. Vláknitá tepelná izolace, v níž se nachází vlhkost v kapalném skupenství, má sníženou tepelněizolační schopnost. Voda, která má několikanásobně vyšší tepelnou vodivost než vzduch, se totiž naváže na jednotlivá vlákna tepelného izolantu a nahrazuje stojaté molekuly vzduchu. V konečném důsledku tak zvyšuje celkovou tepelnou vodivost izolace.
Difuze vodní páry a rosný bod
Vzduch je směs plynných látek obklopujících zemský povrch. Z hlediska stavební fyziky lze atmosférický vzduch považovat za směs suchého vzduchu a vodní páry. Množství vodní páry, které je schopen vzduch pojmout, závisí na jeho teplotě. Teplý vzduch pojme více vodní páry než chladný vzduch. Když se teplý vzduch náhle ochladí, přebytečná vodní pára zkondenzuje. Teplota, při které je vzduch vodní párou právě nasycen a pára se začíná srážet, se nazývá rosný bod. Ve stavební konstrukci, která odděluje dvě prostředí s různým částečným tlakem vodní páry a s různou teplotou vzduchu, dochází zákonitě k difuzi vodní páry - difundující vodní pára se pohybuje z prostoru s vyšším částečným tlakem vodní páry do prostoru s nižším částečným tlakem. V podstatě dochází k pronikání molekul vodní páry skrz obvodový a střešní plášť budovy směrem do vnějšího prostředí.
Pokud není ve střešním plášti provedena parotěsná zábrana, proniká snadno vodní pára v zimě z interiéru budovy difuzí do souvrství střešního pláště až k vodotěsné izolaci střechy. Vodotěsná izolace, která má obvykle velký difuzní odpor, významně omezí únik difundující vodní páry do vnějšího prostředí. Proto dochází ve vrstvách pod vodotěsnou izolací k postupnému hromadění difundující vlhkosti ve střešním plášti a v místech s teplotou pod hodnotou rosného bodu ke kondenzaci této vlhkosti. Takto nahromaděná vlhkost nepříznivě ovlivňuje fyzikální vlastnosti stavebních materiálů, ze kterých je vytvořen střešní plášť. Dochází ke zvyšování hodnoty součinitele tepelné vodivosti mokrých nebo vlhkých vrstev střešního pláště, zejména tepelné izolace, jejíž účinnost se tím významně sníží.
Čtěte také: Průvodce zateplením střechy pro lepší energetickou efektivitu
Parotěsnicí vrstva brání pronikání vodní páry obsažené ve vzduchu difuzí do skladby střechy. Vrstva se umísťuje do tzv. difuzně uzavřených skladeb střech, kde se ve skladbě nacházejí ještě jiné vrstvy s relativně vysokým difuzním odporem, na jejichž spodním povrchu by mohla vodní pára zkondenzovat a zkondenzovaná voda by se mohla hromadit.
Typy a vlastnosti parozábran
Z pohledu minimalizace proniknutí vodních par do konstrukcí rozdělujeme materiály na parobrzdy a parozábrany. Účinek těchto materiálů se dá měřit v ekvivalentní difuzní tloušťce (označení např. sd), které je ekvivalentem k odporu, který by kladl sloupec vzduchu, aby měl stejný účinek jako materiál.
Parozábrana (parobrzda) pod sebou (v interiéru) zadržuje vodní páry tak, aby nepronikaly (nebo pronikaly jen ve velmi omezeném množství) do dalších materiálů konstrukce, převážně do tepelné izolace. Pokud je navržena dostatečná vrstva tepelné izolace a parozábrana je funkční, páry budou ve skladbě kondenzovat jen v omezené míře nebo vůbec. Pokud by byla tepelná izolace poddimenzována a teplota kolem hodnoty rosného bodu by byla v oblasti parozábrany, začnou kondenzovat vodní páry na parozábraně (parobrzdě).
Materiálové provedení
- Pro šikmé střechy: Nejvíce jsou využívány parozábrany (parobrzdy) na bázi například polyolefínové fólie vyztužené mřížkou. Tyto mají pouze funkci parobrzdy/parozábrany. Dále se u šikmých střech používají parobrzdy (parozábrany) opatřené z jedné strany (interiérové) tenkou kovovou fólií. Tento typ parozábrany funguje částečně i jako „zrcadlo“ odrážející část tepla zpět do interiéru.
- Pro ploché střechy: Jsou užívány parozábrany například polyetylenové, o dostatečné tloušťce materiálu, nebo asfaltové pásy a asfaltové pásy s kovovou vložkou (vysoce účinné).
Parotěsnicí vrstva z plastové fólie v ploše obvykle velice dobře brání difuzi vodní páry. Často se navíc používají materiály s tenkou hliníkovou vrstvou. V takovém případě je difuzní odpor velice dobrý. Parozábrana ve skladbách s tepelnou izolací nad krokvemi se může vytvářet z asfaltových pásů. Používat by se měly pásy tzv. natavitelné, které se označují písmenem S. Pro parozábranu lze použít jak starší typ pásů z tzv. oxidovaného asfaltu i novější modifikované pásy. Z důvodu pevnosti pásu a jeho kotvení se doporučuje používat pásy se skleněnou tkanou nosnou vložkou. Asfaltové pásy jsou oproti fóliím odolnější proti mechanickému namáhání. Vzhledem k vlastnostem asfaltového pásu a způsobu zpracování lze tuto parotěsnicí vrstvu použít i nad interiéry s extrémními parametry vnitřního prostředí.
Fólie PK-BAR® představují tradiční, vysoce spolehlivé řešení s dlouholetou praxí v českém stavebnictví. Jsou vyrobeny z pevné vícevrstvé PE fólie vyztužené mřížkou a díky vysoké parotěsnosti poskytují účinnou ochranu tepelné izolace. Řada SOLID SD představuje moderní generaci parotěsných a parobrzdných zábran z vícevrstvých, stabilních materiálů s vysokou pevností. Podle funkce rozlišujeme tři základní typy fólií:
Čtěte také: Nezateplená fasáda: podrobný průvodce
- Parobrzdy (sd < 100 m) - pro vlhkostně nenáročné prostory, umožňují vyrovnaný odvod vlhkosti.
- Parotěsné zábrany (sd > 100 m) - pro domy, koupelny a vlhčí prostředí, poskytují maximální ochranu před prostupem vodních par.
Klíčem k funkčnosti parotěsné vrstvy je její vzduchotěsné provedení.
Reflexní funkce parozábrany
Další funkcí některých parozábran je i jejich reflexní schopnost, kdy se odráží sálavé teplo zpět do interiéru objektu. Je však nutno uvést, že fólii je potřeba natočit reflexní stranou k interiéru a že tato funkce funguje pouze v případě, je-li mezi reflexní stranou fólie a podhledem (např. sádrokartonem) vytvořena uzavřená vzduchová mezera, ideálně o tloušťce 4-6 cm. Pokud vzduchová mezera chybí, reflexe nefunguje, jelikož vodivé teplo se neodráží. Čím větší je teplota v interiéru, tím roste smysl využívání této reflexní funkce.
Zásady pro navrhování a provádění parozábran
Parozábranu je nutné realizovat s velkým důrazem na detail. Při zkoumání vlivu perforace parozábrany na její funkci bylo zjištěno, že při otvoru 0,1 % plochy parozábrana funguje už jen na 10 % a při 1 % poškození (otvoru) už nefunguje vůbec. Zvýšený důraz na detail také znamená, že bude užito k provedení spojení jednotlivých pruhů parozábrany a k napojení parozábrany na konstrukce vhodných doplňků. Většina výrobců parozábran také dodává nebo sama vyrábí originální příslušenství jako jsou těsnicí a napojovací pásky nebo tmely. U funkční parozábrany se vodní páry zdržují v interiéru, proniká minimum.
Doporučené postupy
- Při realizaci střechy nesmí dojít k zabudování technologické nebo srážkové vlhkosti ve vrstvách mezi parozábranou a vlastní vodotěsnou izolací střechy.
- Parozábrana musí být parotěsně napojena na všechny prostupující a obvodové konstrukce a prvky. Ve svých důsledcích to znamená, že parozábrana musí být důsledně vyvedena na atiku, nadstřešní zdivo a na všechny trubní i jiné prostupy střešním pláštěm.
- Spolehlivou funkci parozábrany je proto nutné zajistit jak při návrhu, tak při následné realizaci jednotlivých detailů střešního pláště.
- Parozábrana musí být vždy vyvedena nad úroveň tepelné izolace, nejlépe až do úrovně vlastní vodotěsné izolace střechy.
- Parozábrana se obvykle umisťuje pod tepelněizolační vrstvu poblíž vnitřního povrchu střešní konstrukce.
- Parozábrana často tvoří po omezenou dobu provizorní krytinu, která chrání interiér před poškozením deštěm v průběhu stavby.
- Parozábrana by měla tvořit ve střešním plášti ploché střechy pojistnou hydroizolační vrstvu. Proto by měla být vyspádována k odvodňovacím prvkům a měla by být odvodněna.
- Parotěsnicí vrstva z plastové fólie v ploše obvykle velice dobře brání difuzi vodní páry. Často se navíc používají materiály s tenkou hliníkovou vrstvou. V takovém případě je difuzní odpor velice dobrý.
- Parozábranu ve skladbě střechy s tepelnou izolací mezi krokvemi je třeba umístit tak, aby nebyla poškozena budoucím užíváním prostor, to znamená ne bezprostředně nad podhledovou deskou - nejčastěji sádrokartonem.
- Fólii je vhodné montovat po spádnici, ne vodorovně. Spoje se musí slepovat oboustranně lepicími páskami doporučenými výrobcem fólie. I za cenu větší spotřeby fólie je nezbytné umísťovat spoje fólie pod pevné podpory. Bez podpory nelze spoje dostatečně stlačit a spojit. Případně je třeba pevnou podporu vytvořit.
- Parozábranu je třeba stejně pečlivě napojit nejen mezi sebou a na prostupující konstrukce, ale také na navazující konstrukce po obvodě, a to páskou, kterou systémově doporučuje dodavatel fólie.
Časté chyby při instalaci parozábran
Obrovské množství chyb při provádění těchto zateplených konstrukcí však lze nalézt při vytváření parotěsnicí vrstvy (parozábrany). A to jak ve smyslu zda je vůbec v konstrukci použita, tak i v jakém místě konstrukce se nachází, zda je použit správný typ, zda je spojena mezi sebou a na pronikající a přiléhající stavební konstrukce, a zejména čím je toto spojování a napojování prováděno. Jde totiž o to ne aplikovat vlastní parozábranu, ale vytvořit v konstrukci parotěsnicí vrstvu, která bude stejně parotěsně účinná po celé své ploše. Pak je tudíž nezbytné používat odpovídající těsnicí a spojovací komponenty, které budou nejen schopny parozábrany spojit a napojit, ale tento detail bude parotěsný, dlouhodobě funkční (nerozlepí se), odolný teplotám a mechanickému namáhání spoje, nebude rozleptávat vlastní parozábranu a přenese případné drobné posuny nosné konstrukce.
Nejčastější problémy:
- Na místě parozábrany je použita nesprávná např. v konstrukci prokotvená parozábrana.
- Velmi nebezpečné z hlediska následných poruch je proražení parozábrany u trapézového plechu jejím prošlápnutím nad mezerou trapézového plechu. Při použití levnějších nevhodných výrobků k tomu často dochází při pokládce tepelné izolace, která takto poškozená místa spolehlivě opticky zakryje. Výsledkem je následné poškození tepelné izolace velkou kondenzací vlhkosti. Kondenzát potom úspěšně odkapává do interiéru. Oprava takto nekvalitně provedené střechy bývá obvykle dražší než původní střešní plášť, nehledě na následné škody vyplývající z odstavení výroby nebo provozu v objektu.
- U lehkých střešních plášťů, jejichž nosnou konstrukci tvoří dřevěné bednění nebo trapézový plech, může dojít k velmi razantnímu perforování parozábrany (a tím i ke vzniku závad střešního pláště) při dodatečném provádění rozvodů elektroinstalace a při osazování svítidel. V těchto případech by proto měly být tyto rozvody již koncepčně řešeny v projektu tak, aby průrazy parozábrany byly pokud možno vyloučeny.
- Perforace parozábrany kotevními prvky: při perforaci parozábrany nad 1 % její plochy nezáleží na materiálovém provedení parozábrany, a ekvivalentní difuzní tloušťka takto poškozené parozábrany klesá vždy pod hodnotu rd = 0,27 m. Měření ukázalo, že při stejném podílu plochy otvorů jsou u malých otvorů hodnoty rd nižší než u stejně velké plochy vytvořené z několika otvorů. Ve svých důsledcích to znamená, že velké množství malých perforací parozábrany je horší než několik velkých otvorů o stejné ploše.
- Problémy mohou vzniknout také při proražení parozábrany při provádění sond do stávajícího střešního pláště.
- Často ještě závažnější závady vznikají při dodatečných prostupech střešním pláštěm, a to jak u novostaveb, tak u rekonstrukcí střech.
- U střech nad vlhkými provozy však může perforace parozábrany sehrát negativní roli, takže je spolehlivější se v těchto případech jakékoli perforaci parozábrany raději vyhnout.
- Pokud už je z jakýchkoliv důvodů nutné použít kotvení do trapézového plechu v prostorách s větší relativní vlhkostí vzduchu, je zde nutné zvážit nebezpečí kondenzace na hrotech kotevních šroubů.
Eliminaci chyb lze docílit tak, že správný typ parozábrany a spojujících komponentů do konstrukce budete vybírat nikoliv podle lobby výrobce souvisejícího materiálu či obchodníka, ale přímo podle technicko-aplikačních dispozic výrobce dotyčné parozábrany. Nejlépe takového, který vyrábí více druhů a není tudíž svázaný obchodním lobby, a navíc má k dispozici odborníky - aplikační techniky.
Čtěte také: Nezateplená plechová střecha a OSB desky: Co potřebujete vědět
Důsledky nedostatečné tepelné izolace
Mnoho střešních plášťů nesplňuje tepelněizolační požadavky, protože jejich správnou funkci narušily chyby způsobené v určité fázi návrhu, přípravy nebo aplikace. Havarijní stavy střešních konstrukcí často způsobuje více příčin najednou. Ty mohou mít za následek závažné chyby, které částečně nebo úplně eliminují funkci tepelné izolace ve skladbě střešního pláště.
Nedostatečná tloušťka tepelné izolace
Nedostatečná tloušťka tepelné izolace může mít kromě tepelných ztrát za následek i vznik kondenzace na povrchu nebo uvnitř konstrukce, nadměrné přehřívání podstřešních prostorů v letních měsících nebo nedostatečnou akustickou izolaci proti vnějšímu hluku. V mnoha případech se pod nedostatečnou tloušťku tepelné izolace podepisuje přímo investor, který se snaží šetřit náklady na výstavbu nebo rekonstrukci stavby. Neuvědomuje si však, že náklady, které na začátku ušetří, bude muset vícenásobně investovat do rekonstrukce a dalšího doplnění izolace.
Tloušťka tepelné izolace by měla odpovídat požadavkům normy ČSN 73 0540 - Tepelná ochrana budov, v níž se stanovují doporučené hodnoty tepelných odporů.
Kritická povrchová teplota konstrukce a tvorba kondenzátu
Níže uvedená tabulka vyjadřuje kritickou povrchovou teplotu konstrukce, při níž dochází k tvorbě kondenzátu.
| Teplota vzduchu v interiéru (°C) | Relativní vlhkost vzduchu v interiéru (%) | Kritická povrchová teplota (°C) |
|---|---|---|
| 20 | 60 | 12 |
| 22 | 50 | 11 |
| 24 | 40 | 9 |
Tepelné mosty
Tepelný most je jev, který má obvykle vyšší tepelnou vodivost než okolní prostředí konstrukce, proto se na jeho vnitřním povrchu projevuje pokles povrchové teploty více než na okolní ploše. Takový jev může způsobovat určité tepelné ztráty a ve vysoké míře se podílí i na tvorbě povrchové kondenzace. V místech s dlouhodobou kondenzací a minimální možností provětrávání se postupem času začnou tvořit plísně, které mohou negativně ovlivňovat zdraví obyvatel budovy.
- V šikmých střechách: za tepelné mosty se považují nosné krokve, které mají výrazně větší tepelnou vodivost než okolní tepelná izolace. Vhodným způsobem eliminace tepelných mostů je aplikace tepelné izolace ve dvou nebo ve třech vrstvách. Občas se v konstrukcích šikmých střech můžeme setkat i s nadkrokevním zateplením.
- U plochých střech: tepelnými mosty jsou prostupy různých potrubí a rozvodů, ale často se v těchto konstrukcích vyskytují tepelné mosty i v podobě nosných a kotvicích prvků.
V konečném důsledku eliminace tepelných mostů ovlivňuje výslednou tepelněizolační schopnost střešního pláště.
Nevhodně zvolený typ tepelné izolace
V současnosti se často stává, že sám investor rozhoduje o tom, jaký druh tepelné izolace do střešního pláště použije. V mnoha případech je však jeho rozhodnutí ovlivněno cenou výrobku. Proto se doporučuje návrh tepelné izolace svěřit projektantovi, který by měl mít s tímto řešením zkušenosti. Nevhodně zvolený druh tepelné izolace totiž způsobuje investorovi často problémy, které není možné následně vyřešit jednoduchými opravami. V konečném důsledku celková rekonstrukce a výměna materiálů několikanásobně převýší původní náklady.
Odvětraná střecha bez parozábrany
Odvětraná střecha bez parozábrany zároveň lépe "dýchá", to znamená, že udržuje přirozenou rovnováhu vlhkostního stavu materiálů v konstrukci a vnitřního prostředí, což je nutné zejména u dřevěných krovů. Skladby střech tzv. difuzně otevřené jsou navrhovány tak, aby směrem k exteriéru neobsahovaly žádnou vrstvu, která by významně zvyšovala difuzní odpor skladby, tedy tak, aby byla vyloučena kondenzace vodní páry. Takové skladby se neopatřují parozábranou, ale obvykle tzv. parobrzdou - tj. vrstvou s vyšším difuzním odporem, než je difuzní odpor ostatních vrstev ve skladbě.
Projekt rekonstrukce musí navrhnout projektant, volbu materiálů není možné skončit při pohledu na cenu a realizaci je třeba svěřit kvalitní realizační firmě.
tags: #nezateplena #strecha #parozabrana #informace