Dobře navržené odvodnění střešní plochy je základním předpokladem správné funkce střechy jako celku, který chrání vnitřní prostředí proti přímému působení atmosférických vlivů. Střechy musí zachycovat a odvádět srážkové vody, sníh a led. Odvodnění plochých střech řeší bezpečný odvod srážkové vody ze střešního pláště tak, aby nedocházelo k jejímu hromadění a zatěžování konstrukce. Navrhují jej s ohledem na velikost odvodňované plochy, intenzitu srážek i charakter objektu.
Správně navržený a provedený systém odvodnění zabraňuje hromadění vody na střeše, čímž se snižuje riziko zatékání, prosakování a poškození střešní konstrukce. Bohužel je to také místo nejčastějšího výskytu chyb v návrhu. Životnost střešního pláště ploché střechy závisí zásadně na způsobu odvodnění srážkové vody. Hromadění vody nevede jen k poškození hydroizolace, ale může způsobit i statické problémy celé konstrukce.
Základní principy návrhu odvodnění
Základním principem, na kterém odvodnění plochých střech stojí, je vytvoření dostatečného spádu. Ten realizují buď konstrukčním sklonem střešní desky, nebo pomocí spádových klínů z tepelné izolace. Požaduje se, aby voda byla ze střechy odváděna odvodňovacím systémem. Plynulému odtoku vody k okapu, do žlabů nebo vtoků nemají bránit žádné překážky. Návodní oblasti nad světlíky, nad komíny, nad nástavbami vzduchotechniky a nad strojovnami výtahů se z hlediska spádu ploché střechy doporučuje navrhovat s tzv. "rozháněcími klíny".
Doporučuje se navrhovat a realizovat ploché střechy takovým způsobem, aby se na povrchu krytiny netvořily kaluže, kde by se dlouhodobě zadržovala voda. Voda by mohla v kombinaci s UV zářením a nečistotami vyskytujícími se v exteriéru budov negativně působit na střešní krytinu, případně by mohla vytvářet prostředí pro růst mikroorganismů. Tvorbu dlouhodobě stojících kaluží na povlakových krytinách plochých střech lze obvykle eliminovat realizací střech se spádem povrchu 3% a více. Kaluže vody vzniklé za nerovnostmi tvořenými spoji vodotěsnících materiálů použitých v povlaku plochých střech se považují za přípustné. Voda, která se po deštích zadržuje za spoji vodotěsnících vrstev, se obvykle během několika hodin ve slunných letních dnech vypaří. Kaluže vody způsobené nevhodně vyrovnaným podkladem, nesprávným kladem prvků krytiny nebo nevhodným řešením odvodnění střechy apod., se považují za nepřípustné.
Voda z konstrukcí nad úrovní střechy (krytí atik, střechy strojoven výtahů, střechy technologických zařízení umístěných na střeše) nesmí stékat na střechou chráněné povrchy a konstrukce. Sklon odvodňovaných povrchů konstrukcí nad úrovní střechy a koncepce okrajových detailů musí být taková, aby voda spolehlivě stékala na střechu (aby např. nezadržovala za obkladem atiky).
Čtěte také: OSB desky na plochou střechu: Tloušťka
Typy odvodňovacích systémů
Odvodnění plochých střech je možné navrhovat jako systém gravitační nebo podtlakový. Oba systémy se liší tím, že u gravitačního systému se uvažuje se stupněm plnění svislého odpadu max. 0,33, u podtlakového systému se uvažuje s plným plněním.
- Gravitační odvodnění: voda stéká po střeše k vtokům umístěným v nejnižších bodech a odtud je odváděna potrubím do dešťové kanalizace. Je vhodný pro menší objekty do 1000 m².
- Podtlakové odvodnění: voda je z vtoků odsávána pomocí tzv. "sifonového efektu". Novodobým trendem v odvodňování plochých střech jsou podtlakové systémy, které mají řadu výhod oproti systémům gravitačním. Tyto systémy se vyznačují řadou výhod oproti gravitačním systémům, jako je vysoká kapacita, menší průměr potrubí, nižší náklady na instalaci, vhodnost pro rekonstrukce a snížená prostorová náročnost. Systém je ideální pro logistické haly, obchodní centra, sportovní areály a průmyslové objekty nad 1500 m².
Komponenty odvodňovacího systému
Odvodňovací systém ploché střechy se skládá z několika důležitých komponentů:
- Střešní vtoky: jsou speciální tvarovky instalované ve střešním plášti. Zachycují dešťovou vodu a odvádí ji do potrubí. Vtoky se dělí na různé typy podle kapacity, materiálu a způsobu uchycení. Průtok střešní vpusti nutný pro výpočet udává každý výrobce střešní vpusti na základě laboratorního měření (ČSN EN 1253-2: 2016).
- Odvodňovací potrubí: slouží k odvádění vody z vtoků do kanalizace. Obvykle je na jedno svislé odpadní dešťové potrubí napojen jeden střešní vtok.
- Bezpečnostní pojistné přepady: zahrnují nouzové odvodnění pro případ ucpání hlavního systému odvodnění nebo havárie kanalizace. Doporučuje se navrhovat bezpečnostní přepad na všech plochých střechách. Bezpečnostní přepad se řeší např. jako chrlič nebo jako nouzový přepad. Pro jednu vnitřně odvodňovanou střechu se navrhují nejméně dva vtoky se samostatným odpadním potrubím. Použije-li se jeden vtok, musí se navrhnout bezpečnostní přepad.
- Ochranné košíky a mřížky: Vpusti by měly mít vždy ochranný košík (lapač střešních splavenin), který zabraňuje vniku větších nečistot do dešťového odpadního potrubí. Ochranné košíky osazované na vpusti nepochozích plochých střech musí vyčnívat nejméně 40 mm nad střešní krytinu. I když dojde k nahromadění nečistot v okolí vpusti, nedojde k úplnému zneprůchodnění vpusti.
- Vyhřívané střešní vpusti: Pokud nelze předpokládat, že zamrznutí vtoku zabrání teplý vzduch stoupající z kanalizace, je třeba navrhnout opatření proti zamrznutí vtoku. Elektricky vyhřívané vpusti se rozdělují na dva základní typy: samoregulační na 230 V/50 Hz a nízkonapěťové varianty s termostatickou regulací.
Dimenzování a výpočet odvodnění
Při navrhování gravitačního odvodnění je nutné vycházet nejen z výše uvedené EN, ale také z ČSN 73 1901 Navrhování střech a z ČSN 75 6760 Vnitřní kanalizace. Vedle vlastního dimenzování průměrů vpustí a jejich počtu pro konkrétní střechy, pro které je možné využít podklady poskytované výrobci, je nutné dodržet vždy jednu základní zásadu: pro odvodnění každé střešní plochy navrhnout nejméně dvě střešní vpusti. Malé plochy lze odvodnit jen jednou vpustí, ale musí být vždy doplněné pojistným přepadem nebo chrličem.
Výpočet odtoku srážkových vod z ploché střechy se provádí pomocí vzorce:
Qr = i . A . C
- Qr … odtok srážkových vod [l/s]
- i … intenzita deště je průměrná hodnota, která je stanovená pro celé území ČR na 0,03 l/s.m² (dle ČSN 75 6760: 2014 Vnitřní kanalizace). Pro návrh nouzového odvodnění se obvykle používá intenzita deště 0,07 l/(s.m²).
- A … Účinná plocha střechy dle ČSN EN 12056-3: 2001 je půdorysný průmět odvodňované plochy v m². Do účinné plochy se započítávají i navazující a přilehlé konstrukce odvodněné na plochu střechy. Dle čl. 4.3.4 se zohledňuje také účinek větru ve výpočtech dešťového odtoku, a to v případech, kde je déšť větrem hnán proti stěně a může odtékat na střechu či do střešního žlabu, v tom případě se doporučuje připočíst 50 % plochy stěny k účinné ploše střechy.
- C … Součinitel odtoku je bezrozměrné číslo, v závislosti na druhu odvodňované plochy, u standardních střech s nepropustnou horní vrstvou = 1,0. U vegetačních střech doporučujeme přihlédnout k možnosti, že vegetační souvrství nebude realizováno ihned po dokončení hlavní hydroizolační vrstvy a do té doby by odvodnění střechy bylo poddimenzováno. S ohledem na spolehlivost a bezpečnost odvodnění se dle ČSN EN 12 056-3 vypočtená hodnota Q ještě násobí koeficientem bezpečnosti (hodnota 1 až 3).
Stanovení počtu vpustí a dešťového odpadního potrubí:
n = Qr / Qvtoku (potrubí)
Čtěte také: Výběr krytiny pro plochou střechu
- n … počet vpustí
- Qr … odtok srážkových vod ze střechy (l/s)
- Qvtoku (potrubí) … zohledňuje se jak naměřená hodnota průtoku vpusti, tak určená hodnota průtoku potrubí.
Tabulka doporučených hodnot DN pro gravitační systémy
Hodnota DN se stanoví v závislosti na QRWP dle níže uvedené tabulky (dle ČSN 75 6760 Vnitřní kanalizace je nutné zohlednění různých hodnot pro dešťové odpadní potrubí vedené vně budovy nebo uvnitř budovy).
| Jmenovitý průměr (DN) | Max. průtok (l/s) - potrubí uvnitř budovy | Max. průtok (l/s) - potrubí vně budovy |
|---|---|---|
| 70 | 2.2 | 3.2 |
| 100 | 5.6 | 8.2 |
| 125 | 10.0 | 14.6 |
| 150 | 16.0 | 23.4 |
| 200 | 32.0 | 46.8 |
Detailní řešení instalace a specifika
Umístění střešních vpustí
Střešní vpusti a prostupy potrubí se nesmí umisťovat do závětrných koutů střech, do bezprostřední blízkosti atik nebo jiných nadstřešních konstrukcí. Jedná se o nejčastěji porušovanou základní zásadu při návrhu odvodnění plochých střech. Takové provedení má za následek nejen riziko hromadění nečistot, ale zejména konstrukce střešní vpusti neumožňuje opracování v blízkosti atik a jiných prostupů. Vzdálenost hrdla vtoku od těchto míst musí umožnit osazení vtoku, má být nejméně 0,5 m tak, aby bylo možné provést spolehlivé opracování detailu vrstvami střechy, především povlakovými izolacemi (ČSN 73 1901-3, odst. 4.3.2.8).
Osazení střešních vpustí
Hrdlo vpusti, které je v úrovni horního povrchu vodotěsnicí vrstvy, musí být nejnižším místem přilehlé střešní plochy i při uvážení průhybu střechy (ČSN 73 1901 - C.1.2). Je vhodné, aby povrch hydroizolačního povlaku v okolí vpusti byl níže než povrch hydroizolačního povlaku přilehlé plochy střechy. Pokud to skladba střechy umožní, doporučuje se střešní vpust zapustit alespoň 2 cm pod úroveň hlavní hydroizolační vrstvy.
Kotvení střešních vpustí
Těleso vpusti musí být vždy připevněno k nosné vrstvě (ČSN 73 1901 - C.1.10). Vztlaky zejména v blízkosti atik jsou obrovské a při silném větru může dojít k vytažení vpusti z hrdla dešťového odpadního potrubí v případě, že by vpust nebyla přikotvena k podkladu. Střešní vpusti by proto měly umožnit kotvení za tělo vpusti a ne za integrovanou manžetu. V případě stabilizace lepením jednotlivých vrstev není nutné jiným způsobem připevňovat vpust k nosné vrstvě.
Dvoustupňové vpusti
Dvoustupňovou vpust doporučujeme použít na každé zateplené ploché jednoplášťové střeše. Slouží k systémovému a spolehlivému napojení parozábrany i hlavní hydroizolace. Spodní díl (vpust) slouží po dobu stavby k odvodu vody z provizorní hydroizolační vrstvy, která v hotové skladbě přebírá roli parozábrany. Do střešní vpusti se po položení tepelněizolační vrstvy vkládá nástavec vpusti. Mezi střešní vpust a nástavec musí být vždy vloženo těsnění, které zabrání proniknutí vody do střešního pláště.
Čtěte také: Realizace ploché střechy s asfaltem
Hydroizolační napojení
Konstrukce vpusti i nástavců musí umožnit vodotěsné napojení hydroizolace na těleso vpusti. ČSN 73 1901: 2011 charakterizuje v informativní příloze C spojení povlaku s tělesem vpusti buď jako adhezní, anebo sevřením do příruby. Z hlediska hydroizolačního je však adhezní spojení často nespolehlivé. Proto je nutné dodržet zásadu, že všechny použité vpusti musí mít integrovanou manžetu specifikované hydroizolace, aby se odpovědnost za napojení přenesla na výrobce střešní vpusti. Ideálním řešením je samozřejmě kompletní výměna dešťové kanalizace, ale v praxi se to často neprovádí.
Sanační vpusti
Speciální sanační vpusti nabízejí díky jazýčkové těsnicí manžetě na bázi EPDM spolehlivé řešení napojení vpusti na stávající dešťové potrubí. Optimální provedení sanačních střešních vpustí je s integrovanou manžetou hydroizolace - ať se jedná nejčastěji o modifikované asfaltové pásy nebo o fólie na bázi PVC, ale také o flexibilní polyolefiny, EPDM fólie nebo speciální nosič pro stěrkové izolace a další. Jsou vyrobeny z kvalitního UV stabilního materiálu (nejlépe z polyamidu PA6 s příměsí skelného vlákna pro zajištění tvarové stálosti). Standardní délka sanačních vpustí je 400 mm, v některých případech může být tato délka nedostatečná, a proto lze na zakázku dodat vpusti o délce až maximálně 4000 mm.
Nejčastější chyby v návrhu a realizaci
Návrh plochých střech je bohužel často podceňován a následně se setkáváme s projektovými dokumentacemi, kde není jedna výše popsaná chyba, ale kombinace hned několika z nich. Což má často za následek extrémní požadavky na povlakové krytiny, které musí často dlouhodobě odolávat volně stojící vodě plné mikroorganismů, dlouhodobým usazeným nečistotám apod.
- Nedodržení minimálního sklonu: Sklon povrchu povlakové hydroizolace musí být takový, aby výsledný sklon po provedení střechy zajistil plynulý odtok vody i po uplatnění průhybu nosných konstrukcí, deformace a výrobních tolerancí. Zároveň musí být sklon takový, aby se na povrchu netvořily kaluže, ty se obvykle tvoří při sklonu do 1,7° (3 %). Proto je vhodné používat sklony plochých střech větší než 3 %, a to i v úžlabích a žlabech.
- Nedodržení požadovaného počtu vtoků: Důležité je dbát zásady, že pro jednu vnitřně odvodňovanou střechu se navrhují minimálně dva vtoky se samostatnými dešťovými svody. Případně lze jeden vtok nahradit přepadem, nouzovým odvodněním nebo dalším vhodným technickým opatřením (ČSN 73 1901-1, odst. 7.2.3.2.5).
- Špatné umístění střešních vtoků: Vtoky a prostupy potrubí není vhodné umisťovat do závětrných koutů střech, do bezprostřední blízkosti atik nebo jiných nadstřešních konstrukcí.
- Použití „měkkých“ vtoků: Tyto výrobky nesplňují ani nejzákladnější požadavky na střešní vtoky, jako např. zkušební zatížení, trvalou deformaci, reálně změřené průtoky ve zkušebně atd. Jedná se v podstatě o tvarovku z měkkého materiálu, který neumožňuje vodotěsné napojení do hrdla dešťového odpadního potrubí.
- Zanedbání údržby: Odvodňovací systém ploché střechy je nutné pravidelně kontrolovat a čistit, aby se zajistilo jeho správné fungování. Kontrola průchodnosti vpustí, odstraňování nečistot a kontrola stavu těsnění jsou nezbytné.
Údržba odvodňovacího systému
Z provozního hlediska odvodnění plochých střech vyžaduje pravidelnou kontrolu a údržbu. Sledují průchodnost vpustí, odstraňují nečistoty a kontrolují stav těsnění. Zanesení systému vede ke snížení kapacity odtoku a ke vzniku vodních lagun, které negativně ovlivňují životnost hydroizolace i celé konstrukce. Ochranné košíky a vpusti se musí kontrolovat, případně čistit, nejméně 2krát ročně (ČSN 73 1901, tabulka H.1).
tags: #plocha #strecha #odtok #pudorys #detaily