Ploché střechy jsou nedílnou součástí moderní architektury a jejich správná skladba je klíčová pro dlouhodobou funkčnost a energetickou efektivitu budovy. Jedním z nejpoužívanějších materiálů pro tepelnou izolaci plochých střech je pěnový polystyren (EPS) a extrudovaný polystyren (XPS). V tomto článku se podíváme na jejich vlastnosti, použití a správné postupy při instalaci.
Význam spádování plochých střech
Ploché střechy pro dlouhodobě spolehlivé fungování hydroizolace potřebují dostatečný spád. Dříve používané ploché střechy bez spádu, nebo s minimálním spádem do 1 %, se neosvědčily. Vlivem geometrie stavby a dotvarování konstrukce vždy docházelo ke vzniku tzv. stojaté vody se všemi negativními důsledky (poruchy hydroizolace, vznik mikroorganismů, napětí mezi mokrými a suchými částmi střechy apod.).
Podle ČSN 73 1901 „Navrhování střech“ má být sklon povlakové hydroizolační vrstvy nejméně 1°. Podle stejné normy se kaluže tvoří při sklonu povrchu střechy do 3%. Tento spád je v řadě případů (rozlehlejší objekty) těžko dosažitelný, z tohoto důvodu je možno doporučit kompromisní spád 2% (např. dle německých předpisů se ploché střechy se spádem pod 2% považují za střechy zvláštní).
Spádování plochých střech pomocí spádových desek EPS je v současnosti nejpoužívanějším způsobem spádování plochých střech. Spádové klíny EPS pro spádování plochy se vyrábějí s nejmenší tloušťkou 20 mm. Pokládka spádových klínů na ne zcela rovný povrch se neliší od postupu u jiných izolačních desek. Obecně tedy záleží na velikosti nerovnosti. Jako vyrovnávací vrstvy se používají různé typy suchých násypů, popř. vyrovnávky jiným materiálem.
Spádování pomocí desek MW se provádí zpravidla ve spádu 2%, ale na zakázku jde provést jakýkoliv spád do 15%. V nabídce jsou spádové desky se spádem v jednom směru, ale i klíny se spády ve 2 směrech, které se s výhodou používají při vyspádování úžlabí, nebo pro tzv. rozháněcí klíny.
Čtěte také: O plochých střechách
Plánování spádování
Nedílnou součástí každé pokládky je zpracování kladečského plánu, podle kterého je nutné postupovat. Tento návrh a výkaz materiálu je poskytován do 3 dnů a bezplatně. Po jeho zpracování z něho jasně vyplývá konečná spotřeba desek včetně směru spádu nebo rozvodí. Tento postup tak pomáhá předejít případným dalším výdajům.
Pro návrh spádování je třeba zaslat:
- Půdorys a řez střechy a okótovanou polohu vtoků.
- Výšky atik.
- Minimální a maximální tloušťku tepelné izolace.
- Minimální požadovaný spád střechy.
- Stávající spád střechy.
- Typ uchycení spádové vrstvy a hydroizolace.
- Typ hydroizolace.
- Typ projektovaného EPS či MW.
- Popis podkladních vrstev.
- Ostatní (požadované termíny, kontaktní osoby...).
Doporučuje se fyzicky překontrolovat polohu vtoků a výšky atik, neboť co je na výkrese, nebývá často na střeše.
Pěnový polystyren (EPS) jako tepelná izolace plochých střech
Polystyren je v současné době jedním z nejpoužívanějších tepelně izolačních výrobků v plochých střechách, na fasádách a v podlahách. Hojně se využívá díky jeho výborným tepelně technickým vlastnostem a pevnosti v tlaku. Izolace ploché střechy z pěnového polystyrenu (EPS) je moderní a velmi účinný způsob zateplení střechy, který zajišťuje dlouhodobou tepelnou ochranu budovy, snižuje tepelné ztráty a výrazně šetří náklady na vytápění i chlazení.
EPS desky pro izolaci ploché střechy mají výborné tepelněizolační vlastnosti, nízkou hmotnost a vysokou pevnost v tlaku, takže bezpečně přenášejí zatížení od hydroizolace, provozních vrstev, sněhu i údržby střechy. Díky tomu jsou vhodné jak pro nové ploché střechy, tak pro rekonstrukce starších objektů, rodinných domů, bytových domů, hal i administrativních budov.
Čtěte také: Podrobný článek o skladbě plochých střech s OSB
Z hlediska životního prostředí je izolace ploché střechy z pěnového polystyrenu výhodná tím, že EPS neobsahuje škodlivé látky, neuvolňuje vlákna ani prach a má dlouhou životnost bez ztráty izolačních parametrů. Materiál je plně recyklovatelný - po demontáži lze EPS z ploché střechy znovu využít ve výrobě nových izolačních nebo obalových výrobků.
Vlastnosti a typy EPS
Čerstvě vyrobený pěnový expandovaný polystyren se vykazuje smršťováním, proto po jeho výrobě dochází k procesu stabilizace neboli odležení. Po uplynutí této doby se může polystyren použít ve stavbě a jeho objemové změny jsou již zanedbatelné. Stabilizovaný pěnový polystyren používaný v plochých střechách se označuje názvem „Stabil“.
Vlastní pěnový polystyren se vyrábí v několika tzv. typech podle pevnosti v tlaku (v kPa) při 10% stlačení. Výrobky z pěnového polystyrenu se zpravidla označují značkou EPS (= expandovaný polystyren) a číslem, jež udává hodnotu pevnosti v tlaku při 10% stlačení v kPa. Běžně se vyrábí pěnový polystyren pod označením EPS 50 až EPS 200. Pěnový polystyren je dnes samozhášivý, má stupeň hořlavosti C1 a třídu reakce na oheň E.
Jeho tepelně technické vlastnosti jsou velmi dobré a můžeme s jistotou říci, že dnes vyráběné typy pěnového polystyrenu mají výrazně lepší hodnoty součinitele tepelné vodivosti (λ), než tomu bylo v minulosti. Hodnota součinitele tepelné vodivosti EPS je ovšem závislá na typu EPS - například pro EPS 100 S Stabil se dnes uvádí hodnota λ = 0,038 W/m2K, což je hodnota totožná s hodnotou udávanou pro extrudovaný polystyren, pro EPS 200 S Stabil je hodnota součinitele tepelné vodivosti ještě nižší.
Nové výrobky z pěnového polystyrenu řady NeoFloor a GreyWall se vyrábí s vylepšenými tepelně izolačními vlastnostmi. Pěnový polystyren na ploché střechy (například EPS 100 S Stabil) je stabilizovaný stejně jako polystyren na fasádu (například EPS 100 F Fasádní).
Čtěte také: Asfaltové vozovky – skladba a konstrukce
Tepelná roztažnost EPS
Je třeba poukázat i na další fyzikální vlastnost EPS, kterou je tepelná roztažnost EPS. Koeficient tepelné roztažnosti EPS má hodnotu 5.10-5 až 7.10-5 m/K. Znamená to, že například při rozdílu teplot 70 °C dochází k prodloužení (nebo zkrácení) desky dlouhé 1 m až o 5 mm. Samozřejmě, že záleží také na teplotě, při níž byly desky z EPS na střeše položeny.
Proto by se při provedení tepelné izolace plochých střech neměly používat desky dlouhé například 2 m, jejichž tepelná roztažnost je oproti metrovým deskám dvojnásobná. I z těchto důvodů by se měly desky z EPS v plochých střechách vždy uchytit k podkladu lepením nebo přikotvením. S ohledem na tepelnou roztažnost EPS by se nikdy neměly používat velkorozměrové desky 1 x 2 m nebo dokonce 1 x 2,5 m, ale desky max. 1 x 1 m.
Na plochých střechách se také setkáváme s namáháním tepelné izolace v tlaku, a to nejen od technologického zařízení umístěného na střeše, ale dnes stále častěji i od provozních souvrství, jako jsou terasy a střešní zahrady.
Pokládka EPS desek
V praxi se izolace ploché střechy z EPS navrhuje v několika vrstvách podle požadovaného součinitele prostupu tepla a statických nároků. Pěnový polystyren je kompatibilní s běžnými hydroizolačními systémy, jako jsou asfaltové pásy nebo fólie, a dobře spolupracuje s dalšími vrstvami střechy.
Desky EPS se pokládají vždy „na vazbu“, ne na střih. U jednovrstvých tepelných izolací se doporučuje používat desky s polodrážkou, které snižují vliv tepelných mostů.
Během budování spádování střechy z pěnového polystyrenu je nutné tepelnou izolaci průběžně zakrývat hydroizolacemi. Montáž střešního pláště se proto obvykle provádí po etapách. Postup výstavby střešního pláště je nutné provádět takovým způsobem, aby nedošlo k zatékání vody z povrchu hydroizolací do skladby střechy. Při montáži střešního pláště se zpravidla provádějí z hydroizolací etapové spoje. Samolepicí asfaltové pásy položené na horním povrchu pěnového polystyrenu se v oblastech etapových spojů vodotěsně napojí (nataví nebo nalepí) na vrstvu parozábrany.
Pěnový polystyren se nesmí skladovat na plochách a v oblastech, kde se dlouhodobě vyskytuje nebo zadržuje voda.
Extrudovaný polystyren (XPS) v plochých střechách
Extrudovaný polystyren se vyrábí v podstatě ze stejné základní suroviny jako klasický pěnový polystyren, ale jinou technologií. Granule jsou dávkovány do násypky, roztaveny a těsně před výstupem z vytlačovací hubice extrudéru se do taveniny vhání nadouvací plyn CO2. Následně se materiál vytlačuje na pás výrobní linky, kde je po vychladnutí a ztvrdnutí formátován, včetně konečné úpravy hran desek.
Touto technologií výroby se získá výrobek s homogenní strukturou s uzavřenými buňkami - s výbornými tepelně izolačními vlastnostmi, s vysokou pevností v tlaku a s velmi malou nasákavostí. Z těchto důvodů se výrobky z XPS používají v oblasti plochých střech zpravidla jen jako tepelná izolace tzv. obrácených střech, tedy střech s opačným pořadím vrstev.
Jednotliví výrobci dodávají XPS v různých barvách, například modré, růžové, žluté, zelené… Výrobky z XPS mají velmi dobré hodnoty součinitele tepelné vodivosti (stejně jako má dnes vyráběný EPS), ale oproti EPS výrazně větší pevnost v tlaku a výrazně menší nasákavost. Jeho teplotní roztažnost je stejná jako u běžného EPS, ale trvalé tepelné namáhání je nižší (+75 °C). Tyto technické parametry XPS předurčují jeho použití.
Extrudovaný polystyren má stupeň hořlavosti C1 a třídu reakce na oheň E.
V této souvislosti je třeba uvést, že desky z XPS by se neměly používat jako klasická tepelná izolace plochých střech pod povlakovou izolací, protože kvůli velké hranové pevnosti XPS může při jejich teplotní roztažnosti dojít ke tvarovým změnám, které mohou způsobit poškození povlakové izolace. Používat XPS jen jako tepelnou izolaci obrácených střech, u rekonstrukcí plochých střech jako dodatečnou tepelnou izolaci vytvořením tzv. DUO střechy. Vždy používat desky s polodrážkou.
Obrácené střechy a DUO střechy
Stabilitu střešního pláště obrácené střechy nebo DUO střechy zajišťuje násyp z kačírku frakce 16/32 v tl. min. 50 mm (výška, a tedy hmotnost kačírku se musí v konkrétních případech ověřit statickým výpočtem) nebo provozní vrstva - například dlažba na podložkách nebo dlažba položená do kačírku frakce 4/8 mm tl.
Obrácená střecha nemá být realizována na lehké nosné konstrukci s minimální akumulační schopností a s malou hodnotou tepelného odporu. Podchlazená voda - zejména v přechodných obdobích roku - by způsobila výrazné snížení vnitřní povrchové teploty lehké nosné konstrukce pod hodnotu rosného bodu, docházelo by ke kondenzaci vlhkosti, a tudíž k vzniku hygienických závad (plísní). Z výše uvedeného důvodu se při tepelně technickém výpočtu obrácené střechy musí uvažovat s korekcí hodnoty součinitele prostupu tepla U dle ČSN EN ISO 6946/A1.
Je nutné věnovat zvýšenou pozornost možnému tepelnému namáhání XPS při realizaci střech v létě. Například při pokládce tmavých nopových fólií (tvořících drenážní a hydroakumulační vrstvu vegetačního souvrství střešních zahrad) může snadno dojít k překročení teploty +75 °C a k trvalému poškození desek z XPS vysokou teplotou.
Srovnání EPS a XPS
Oba druhy polystyrenu se vyrábějí v podstatě ze stejné vstupní suroviny, ale jinou technologií. Proto se liší nejen struktura jejich hmoty, ale i některé vlastnosti, a tudíž i možnosti jejich použití a zabudování do stavby. Již dávno není pěnový polystyren jen bílý a extrudovaný ten barevný. Některé speciální výrobky z pěnového polystyrenu jsou také barevné - například růžový PERIMETR, používaný především na tepelné izolace spodní stavby, a nově šedý GreyWall nebo NeoFloor na tepelnou izolaci stěn a podlah.
V plochých střechách se oba druhy polystyrenu používají jako tepelná izolace, ale zejména s ohledem na jejich mechanické vlastnosti a nasákavost mají odlišné uplatnění. Pěnový polystyren se používá v oblasti plochých střech jako tepelná izolace jednoplášťových plochých střech, zatímco extrudovaný polystyren jako tepelná izolace tzv. obrácených střech.
Výrobky z pěnového polystyrenu (EPS) se používají zásadně jako tepelná izolace klasických jednoplášťových plochých střech a u rekonstrukcí těchto střech jako jejich dodatečná tepelná izolace - vytvoří se tzv. PLUS střecha. Výrobky z extrudovaného polystyrenu (XPS) se používají jako tepelná izolace obrácených střech (střech s opačným pořadím vrstev) a u rekonstrukcí klasických jednoplášťových střech jako jejich dodatečná tepelná izolace - vytvoří se tzv. DUO střecha.
| Vlastnost | EPS (Expandovaný polystyren) | XPS (Extrudovaný polystyren) |
|---|---|---|
| Způsob výroby | Expanze granulí parou | Extruze taveniny s nadouvacím plynem |
| Struktura | Otevřené buňky | Uzavřené buňky, homogenní |
| Pevnost v tlaku | Dobrá (EPS 50 - EPS 200) | Výrazně vyšší |
| Nasákavost | Vyšší | Velmi malá |
| Součinitel tepelné vodivosti (λ) | Dobré (λ = 0,038 W/m2K pro EPS 100 S Stabil) | Velmi dobré (podobné jako u moderního EPS) |
| Tepelná roztažnost | 5.10-5 až 7.10-5 m/K | Stejná jako u běžného EPS |
| Trvalé tepelné namáhání | Vyšší | Nižší (+75 °C) |
| Použití v plochých střechách | Jednoplášťové střechy, PLUS střechy | Obrácené střechy, DUO střechy |
Praktické příklady a realizace
U pokládky nové vrstvy tepelné izolace ploché střechy bytového domu jsme použili tepelnou izolaci z desek EPS 150 S tl. Součástí této hydroizolace byla rovněž demontáž stávající skladby střechy - kačírek, XPS, geotextílie a jejich likvidace. V ploše je střecha opatřena hydroizolační vrstvou z měkčené PVC fólie (PVC fólie - Fatrafol 810/V (t3), PVC-P, UV, tl. 1,5 mm) včetně všech systémových prvků.
Kompletní rekonstrukce plochých střech objektů jídelny a tělocvičny u základní školy zahrnovala vybourání původní skladby až na nosnou konstrukci. Následovala nová asfaltová parozábrana, zateplení z rovného a spádového EPS, a hydroizolace. Povrch byl vyrovnán pomocí betonáže.
Profesionální zateplení střechy zabraňuje únikům tepla do okolí v zimních obdobích. Tepelněizolační deska z expandovaného polystyrenu s vysokou pevností v tlaku (min. 100 kPa) je ideální pro tyto účely. Desky Isover P jsou určeny k provádění tepelných, zvukových a protipožárních izolací jednoplášťových plochých střech. Používají se výhradně jako spodní vrstva pod další roznášecí tepelně izolační vrstvy, např. Isover Dachrock nebo Isover T-Roof. Výplně trapézů Isover TRV jsou ideálním doplňkem lehkých plochých střech na trapézovém plechu.
Inovativní materiály
Austrotherm Resolution® je moderní tepelněizolační materiál vyrobený z tvrzené resolové pěny. Díky extrémně dobré tepelněizolační hodnotě v kombinaci s malou tloušťkou materiálu se dá využít na plochy, které se dosud s ohledem na nedostatek místa nedaly dobře izolovat. Jako podkladová vrstva na tepelnou izolaci ploché střechy je ideální tam, kde je nutné použít menší tloušťky tepelné izolace v konstrukční skladbě plochých střech. Desky z vysoce tepelněizolační tvrzené pěny s uzavřenou buněčnou strukturou s jednostranným kašírováním z šedého polystyrenu Austrotherm EPS NEO představují další moderní řešení.
tags: #skladba #ploche #strechy #eps