Dvouplášťové střešní konstrukce jsou často používanou variantou zastřešení, zejména u panelových budov. Jejich konstrukce se skládá z vnitřního a vnějšího pláště, které jsou odděleny vzduchovou vrstvou. Tato vrstva může být buď větraná, nebo nevětraná, přičemž u panelových bytových domů se obvykle jedná o větrané dvouplášťové střechy.
Funkce jednotlivých plášťů a vrstev
- Vnitřní (spodní) plášť plní funkci tepelněizolační.
- Vnější (horní) plášť má funkci hydroizolační.
- Provětrávaná vzduchová mezera slouží pro odvod vodních par a tepelné zátěže mimo objekt.
Výhody dvouplášťové střechy
Dvouplášťová střecha nabízí několik výhod, které v celkovém hodnocení převažují nad nevýhodami:
- Odvod vodní páry: Zajišťuje odvod vodní páry, která prostoupí z interiéru do exteriéru, ať už skrze difúzně otevřenou skladbu, či difúzně uzavřenou skladbu s nekvalitně provedenou parozábranou.
- Odvod srážkové vody: Zajišťuje bezproblémový odvod srážkové vody, která se může dostat pod střešní krytinu netěsnostmi či narušenou krytinou. Voda jednoduše odteče po pojistné hydroizolaci.
- Komínový efekt: U šikmých dvouplášťových střech je provětrávaná vzduchová mezera orientována šikmo a je umístěna pod horním střešním pláštěm, který se od slunečního záření zahřívá, čímž vzniká tzv. komínový efekt. Vzduch v této mezeře tedy samovolně proudí.
Nevýhody dvouplášťové střechy
- Riziko kondenzace: Může nastat riziko kondenzace prostupující vodní páry na spodní straně střešní krytiny, čímž ji může narušovat a zkracovat tak její životnost.
- Chyby v návrhu a provedení: Problémy mohou nastat při nevhodném návrhu a provedení. Špatně navržené a provedené větrací otvory a malá tloušťka větrané vrstvy znesnadní pohyb vzduchu a tím pádem i odvod vlhkosti a tepelné zátěže.
- Nekvalitní parozábrana: Problém může nastat při nekvalitně provedené parozábraně, kdy vodní pára prostoupí do konstrukce střechy, kde zkondenzuje, zhorší tepelněizolační vlastnosti konstrukce a způsobí degradaci materiálu.
Skladba dvouplášťové šikmé střechy
U šikmé střechy tvoří horní střešní plášť střešní krytina položená na střešních latích. Spodní střešní plášť je tvořen pojistnou hydroizolací, tepelnou izolací a nosnou konstrukcí krovu. Mezi horním a spodním střešním pláštěm je provětrávaná vzduchová mezera.
Pro zajištění správné funkce dvouplášťové střechy je nezbytné zajistit průchodnost mezery a volné větrací otvory. Důležité je také správně dimenzovat tloušťku větrací vrstvy a plochu větracích otvorů již při návrhu střechy, neboť se liší dle sklonu střechy.
Dimenzování větrací vrstvy a otvorů
Z tabulky níže vyplývá, že čím menší sklon střecha má, tím větší musí být tloušťka vzduchové vrstvy a plocha větracích otvorů.
Čtěte také: Asfaltové vozovky – skladba a konstrukce
| Sklon střechy | Minimální tloušťka vzduchové vrstvy | Minimální plocha větracích otvorů |
|---|---|---|
| 25° - 45° | 50 mm (kontralať 30 x 50 mm) | (dle ČSN) |
| pod 25° | Větší než 50 mm | Větší než pro 25° - 45° |
Pro šikmou střechu se sklonem v rozmezí 25° - 45° je třeba pro vytvoření vzduchové vrstvy použít konstrukční dřevěný hranol (kontralať) o rozměrech minimálně 30 x 50 mm. Větrací otvor ve spodní části střechy (u okapu) musí být průchodný, aby bylo zajištěno proudění vzduchu. Ve vrchní části šikmé střechy jsou větrací otvory tvořeny větracími taškami, které se kladou zpravidla ve 2. - 3. řadě od hřebene střechy, případně jsou tvořeny speciálními hřebenáči s větracími otvory.
Dvouplášťové ploché střechy
Plochou střechu charakterizuje sklon do 5 ° a použití povlakové hydroizolace namísto skládané krytiny. 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. 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 například dřevěnému bednění nebo silikátové konstrukci. Neodpovídá například pouhému trapézovému plechu. Požadavek na dokonale těsný spodní plášť má zabránit nekontrolovanému proudění vzduchu a vodní páry do vzduchové vrstvy vlivem netěsností.
Tepelně-technické posouzení dvouplášťové střechy
Správné tepelně-technické posouzení dvouplášťové střechy je značně obtížné a jenom prostou aplikací příslušných výpočtových programů bez dokonalé znalosti všech souvisejících tepelně-vlhkostních dějů není možné získané výsledky správně interpretovat. Fyzikální procesy jsou vždy dynamické (jsou časově proměnné), zatímco většina komerčních výpočetních programů je založena na hodnocení stacionárních procesů.
Čtěte také: Detaily pokládky šindele
Pokud je vzduchová vrstva silně větraná (což je u větrané dvouplášťové střechy vždy), do výpočtu součinitele prostupu tepla se zahrnou jen materiály pod touto vrstvou - tedy vnitřní plášť. V případě uzavření větracích atikových otvorů se stanoví podle ČSN EN ISO 6946 tzv. ekvivalentní tepelná vodivost vzduchové vrstvy λg [W/(m.K)] (podle toho, jestli je vrstva nevětraná nebo slabě větraná) a do výpočtu celkového součinitele prostupu tepla střechy se zahrnou všechny vrstvy.
Problém však může nastat, pokud je vzduchová vrstva silnější než 30 cm. V tomto případě by jediný součinitel prostupu tepla neměl být stanovován (ČSN EN ISO 6946, čl. 5.3 - Poznámka).
Kondenzace vodní páry v konstrukci je podle ČSN 73 0540 - 2:2007 přípustná pouze tehdy, jestliže neohrozí požadovanou funkci dané konstrukce (pozor na střechy s vnějším dřevěným pláštěm - překročí-li za normových podmínek užívání rovnovážná hmotnostní vlhkost dřeva 18 %, je požadovaná funkce konstrukce ohrožena).
Výpočetní programy pro posouzení
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.
V prvním kroku posouzení je třeba ověřit kvalitu návrhu dolního pláště. V druhém kroku výpočtu je nutné ověřit větranou vzduchovou vrstvu a horní plášť střešní konstrukce. Pro toto posouzení je nutné použít program Mezera. Uvedený závěr platí samozřejmě mimo místa tepelných mostů a vazeb, která v tomto modelovém výpočtu nebyla vůbec hodnocena.
Čtěte také: Jak realizovat extenzivní zelenou střechu
Rekonstrukce dvouplášťových střech
Před navrhováním opravy či rekonstrukce střechy je nutné provedení průzkumu, nejlépe sondáží. Při sondáži se zjišťuje složení vrstev a jejich tloušťka a odebírají se vzorky nasákavých vrstev (silikátových a tepelněizolačních) na rozbor složení a zjištění vlhkosti materiálů.
Pro nosné konstrukce střech bytové panelové výstavby se téměř výhradně používaly betonové prvky. Poruchy nosných konstrukcí se tak projevují pouze nepřesností při montáži (nerovné stropy) a praskáním ve spárách. Tepelněizolační vrstvy u dvouplášťových střech (včetně škvárových násypů) jsou zpravidla v dobrém stavu, protože i v případě zatečení velmi rychle vysychaly.
Specifické závady a jejich řešení
- Trhání izolace nad dilatačními spárami: Mezera nesmí být v žádném případě vyplněna betonovou zálivkou, protože by mohlo dojít k vytlačování atikového dílce. Řešením je prodloužení oplechování atiky až nad betonový střešní dílec, tím se vytvoří kluzný podklad, který přenáší dilatační pohyby atiky.
- Poruchy u parozábran: Problémem jsou v některých případech parozábrany realizované na stropních panelech pod tepelněizolační vrstvou - pokud došlo k zatečení, voda prosákla přes všechny vrstvy až na parozábranu, kde se vytvořila „kaluž“ a v ní položená tepelná izolace v důsledku vysokého teplotního spádu (více než 20 ˚C) vodou zcela nasákla. V tomto případě je nutná celková rekonstrukce střechy.
- Poruchy napojení izolací a kondenzace u střešních vpustí: Nejúčinějším řešením je úplná demontáž vpusti a její nové osazení s provedením tepelné izolace vlastní vpusti a svodu.
Metody rekonstrukce a zateplení
Existuje několik metod rekonstrukce a zateplení dvouplášťových střech:
- Zateplení sypaným nebo foukaným izolantem: Provádí se sypáním nebo foukáním tepelného izolantu montážními otvory. Jako tepelný izolant je možno použít sypaný perlit nebo granuláty kamenné vlny. Další možností je použití technologie foukání drcené papírové vlákniny. Nevýhodou je sedání izolantu ve vertikálním směru a u papírové vlákniny malá odolnost vůči vodě.
- Demontáž vnějšího pláště a zateplení vnitřního pláště: Po demontáži vnějšího pláště lze zateplit vnitřní plášť klasickým způsobem, tj. položením desek tepelného izolantu přímo na stropnice nebo na původní tepelněizolační vrstvu (nová tepelněizolační vrstva musí být vyspádovaná). Následně se položí hydroizolace, a střecha se tak stává jednoplášťovou. Odstranění vnějšího střešního pláště je technicky náročné a nese s sebou riziko zatečení srážkové vody při realizaci.
- Zateplení na stávající vnější plášť s uzavřením větracích otvorů: Tepelněizolační vrstva se položí na stávající vnější (horní) střešní plášť. Zároveň se uzavřou větrací otvory v atice a celá atika se zateplí, nejlépe v návaznosti na zateplení celé fasády. Dvouplášťová střecha se potom hodnotí jako nevětraná konstrukce. Toto řešení je v praxi dlouhodobě ověřeno jako funkční a bezproblémové.
- Vnitřní zateplení stropu pod střešním pláštěm: Tepelným izolantem jsou desky na kalcium-silikátové bázi. Tato technologie se dá s výhodou použít tam, kde z jakéhokoliv důvodu není možný zásah do střešního pláště. Výhodou je rovněž možnost provádění prací prakticky za jakéhokoli počasí. Nevýhodami jsou obtížně eliminovatelné tepelné mosty, zmenšení světlé výšky místností a nutnost alespoň částečného vyklizení bytu.
Rekonstrukce jednoplášťové střechy na dvouplášťovou
K úvaze o rekonstrukci stávající jednoplášťové ploché střechy na větranou dvouplášťovou střechu vždy vedou poruchy původní střechy. Nutným předpokladem k tomu, aby byla tato rekonstrukce úspěšná a dlouhodobě spolehlivá, je naprosto profesionální návrh a pečlivá realizace. Doporučuje se vždy provést větranou dvouplášťovou střechu.
Povrch stávající jednoplášťové ploché střechy tvoří vodotěsná izolace, 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.
Proto se 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. Téměř vždy je nutné doplnit tepelnou izolaci stávajícího střešního pláště. Výška větrané vzduchové vrstvy by neměla být menší než 250 mm.
Nevětrané dvouplášťové střechy
S nevětranými dvouplášťovými střechami se lze nejčastěji setkat při rekonstrukcích starších větraných dvouplášťových střech. 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 například programem Teplo.
tags: #skladba #dvouplášťové #střechy #FAST #VUT