Ploché střechy představují významný konstrukční prvek, u kterého je správná tepelná izolace klíčová pro energetickou účinnost a dlouhodobou funkčnost budovy. Z pohledu tepelných izolací a stavební fyziky existují dva zásadní druhy plochých střech - odvětrávané (dvouplášťové) a neodvětrávané (jednoplášťové).
Typy plochých střech a jejich izolace
Dvouplášťové (odvětrávané) střechy
Dvouplášťové střechy mají podobný princip jako odvětrávané zateplení. Pokud jednotlivé vrstvy popisujeme z interiéru, tak nejprve je strop, na němž leží tepelná izolace. Je vhodné, aby na spodním líci tepelné izolace byla opět parotěsná fólie. Nad touto tepelnou izolací je vzduchová dutina, jež musí být otevřená do exteriéru. Nad odvětrávací dutinou je pak nosná konstrukce střechy a hydroizolace, tedy ochrana proti povětrnosti. Tyto střechy jsou konstrukčně vhodnější, ale je nutné upozornit, že mezistřešní dutina musí být účinně odvětraná do exteriéru. V normě je stanoveno, že plocha odvětrávacích otvorů má být minimálně 1/100 plochy střechy.
Jednoplášťové (neodvětrávané) střechy
Bohužel dřívější klasické ploché střechy se z hlediska difuze vodní páry prováděly zcela obráceně. Na nosné konstrukci byla tepelná izolace a na ní hydroizolace o vysokém difuzním odporu. Toto je příčina většiny poruch plochých střech.
Při zateplování plochých střech je nutné dbát na několik zásad:
- Tloušťku tepelné izolace volíme tak, aby nevznikaly problémy s kondenzovanou vodní párou v konstrukci. (Obvykle to bývá 140 až 180 mm.)
- Při kotvení hydroizolace musí být kotvy provedeny tak, aby co nejméně porušovaly parotěsnou zábranu.
- Kotvy musí být dostatečně nadimenzovány, aby chvěním hydroizolace způsobeným poryvy větru nedocházelo k postupnému uvolňování kotev.
- Desky tepelné izolace musí být položeny těsně u sebe.
Obrácená střecha
Lze pochopitelně použít i takovou tepelnou izolaci, která snáší povětrnostní vlivy, zejména vodu, pak lze udělat hydroizolaci pod tepelnou izolací a tu přikrýt pouze tak, aby nemohla ulétnout (používá se betonová dlažba položená na sucho nebo kačírek (oblý štěrk o průměru 16 až 32 mm). Pak se hovoří o tzv. obrácené střeše.
Čtěte také: Vše o měrné tepelné kapacitě betonu
Kondenzace vodní páry a parozábrana
Již zde bylo uvedeno, že částečný tlak vodní páry v interiéru je v zimním období výrazně vyšší než v exteriéru. Vodní pára prostupuje z interiéru do exteriéru a pokud dojde k tomu, že někde v konstrukci překročí relativní vlhkost 100 %, dojde ke kondenzaci vodní páry s možnými následky. Proto se na vnitřní líc používají materiály s vysokým difuzním odporem zabraňující prostupu vodní páry do konstrukce, naopak na vnější stranu patří materiály s velkou tepelně izolační schopností a malým difuzním odporem.
V případě vyšší relativní vlhkosti v interiéru pod střešní konstrukcí se musí ve střešní skladbě použít parozábrana, která je důležitým prvkem zabraňujícím přístupu vlhkosti do střešního pláště. Chrání před zavlhnutím vláknitých tepelněizolačních materiálů, u kterých by následkem zvlhnutí došlo k snížení tepelněizolační schopnosti.
Materiály pro tepelné izolace plochých střech
Na trhu narazíte na nespočet izolačních materiálů, které se liší svými vlastnostmi i způsobem použití. Základním hlediskem pro rozdělování tepelných izolací je vstupní materiál. Zásadně ovlivňuje výslednou hodnotu součinitele prostupu tepla a další parametry (paropropustnost, voděodolnost aj.). Obvykle izolace rozdělujeme na minerální, syntetické a přírodní.
Expandovaný pěnový polystyren (EPS)
Expandovaný pěnový polystyren patří k nejpoužívanějším typům tepelné izolace. Vyrábí se napěněním polystyrenových perlí o velikostech podle druhu použití (cca 0,63 - 3,15 mm). Označuje se zkratkou EPS a číslem, které vyjadřuje napětí v kPa při 10% stlačení. Pro stavební účely se používá EPS 70 až 150.
- EPS 70 se uplatňuje v zateplovacích systémech a jako spodní vrstva tepelné izolace nepochůzných plochých střech.
- EPS 100 se nejčastěji používá právě do plochých střech jako vrchní vrstva tepelněizolačních vrstev plochých střech nebo jako izolace do podlah s malou zátěží.
Do stavebních konstrukcí se používá EPS samozhášivý, který obsahuje tzv. retardéry hoření způsobující, že při odstranění zdroje hoření materiál sám uhasne a stabilizovaný, tzn., že desky dané tloušťky byly z bloků nařezány až po tom, co proběhlo přirozené smrštění materiálu obvyklé v prvních týdnech po jeho vyrobení. EPS se používá do stavebních konstrukcí bez zvláštních požárních požadavků. V případech, kdy to požární předpisy vyžadují (například u zateplovacích systémů budov o větších výškách a u skladeb střech), se obvykle nahrazuje deskami z minerálních vláken. Objemová nasákavost je při úplném ponoření do 5 %.
Čtěte také: Význam tepelné vodivosti betonu ve stavebnictví
Existuje také šedý grafitový polystyren, který je obdobný bílému EPS. Do materiálu je přidána přísada z grafitových nanočástic, díky níž se významně snižuje sálavá složka přenosu tepla v izolačním materiálu. Expandované polystyrenové kuličky jsou někdy dodávané s příměsí proti škůdcům.
Extrudovaný polystyren (XPS)
Extrudovaný polystyren se označuje zkratkou XPS a číslem, které označuje napětí při 10% stlačení materiálu. Prvotní surovinou pro výrobu XPS je ropa, dále polystyrenový granulát, který se extruduje rozpínavými plyny. Hlavní předností extrudovaného polystyrenu je uzavřená struktura pórů, což zaručuje téměř nulovou nasákavost. XPS se vyznačuje velkou pevností v tlaku. Používá se zejména do konstrukcí staticky zatěžovaných a exponovaných vodou (tepelná izolace stěn v kontaktu s terénem a sokly budov, střechy s opačným pořadím vrstev, pod plošné základy, pojížděné střechy atd.).
XPS je možné použít zejména při řešení střech s obráceným a kombinovaným pořadím vrstev. Nejvýznamnější výhodou je přímá ochrana hydroizolačního materiálu, a to ve dvou formách - jednak při překrytí hydroizolace tepelnou izolací se velmi blbě hydroizolace propichuje, takže první velkou výhodou střech s obráceným nebo kombinovaným pořadím vrstev je ochrana hydroizolačního povlaku před mechanickým poškozením. Kromě UV záření je nejvýznamnějším degradantem hydroizolačních materiálů teplota. Ukrytím hydroizolace pod XPS dosáhneme výrazného poklesu teploty, a tedy výrazně nižšího namáhání hydroizolačních materiálů teplotou.
V minulých letech došlo i k významné další inovací, a to použití DHV - doplňkové hydroizolační vrstvy - FIBRAN SKIN (FIBRANskin VENT - Fibran). Zde se jedná o použití lehké, tenké hydroizolační vrstvy na překrytí tepelné izolace. Tímto způsobem se eliminuje ochlazovací efekt protékající vody spárami teplené izolace XPS.
Skladby střešních plášťů s obráceným pořadím vrstev nebo s kombinovaným pořadím vrstev poskytují něco nesmírně důležitého bezpečnost - tj. jistotu, že mechanicky poškodit hydroizolaci pod tepelnou izolací z XPS není opravdu nic jednoduchého.
Čtěte také: Jak správně izolovat betonovou podlahu?
Tenká a lehká tepelně izolační deska FIBRANxps INCLINE nahrazuje těžkou, neizolační a často poměrně i silnou vrstvu spádovaného betonu. Desky FIBRANxps INCLINE:
- snižují zatížení střechy, protože s nízkou hustotou 32 kg/m3 jsou mnohem lehčí než těžký spádovaný beton
- snižují tloušťku spádované vrstvy - její počáteční tloušťka je pouze 2 cm ve srovnání s minimálními 5 cm počáteční tloušťky spádovaného betonu
- zvyšují tepelný odpor střešní konstrukce - v důsledku toho může být vrstva tepelné izolace střechy tenčí se stejnou energetickou účinností
Desky FIBRANxps INCLINE se mohou použít u novostaveb, ale i při rekonstrukcích stávajících plochých střech, teras a balkonů. Spádované desky mají extrémně vysokou pevnost v tlaku - 300, 500 a 700 kPa - a mohou být použity i na pojezdových plochách. Standardně vyráběné desky mají sklon 1,67 % a 2,00 %. Na vyžádání lze objednat sklony od 0,67 % do 3,00 %.
Modré desky z extrudovaného polystyrénu pod obchodním názvem Styrofoam jsou úspěšně používány již 40 let v oblastech extrémně zatížených mrazem a tlakem v Severní Americe a Skandinávii a to jak pro bytové i nebytové objekty, tak konstrukce silnic a železnic. Nadnárodní americký chemický koncern Dow Chemical Company je v oblasti výroby polystyrenu pro speciální použití ve stavebnictví světovou jedničkou s dlouholetými zkušenostmi. Týká se to výroby extrudovaného polystyrenu Styrofoam, který se vyznačuje výbornými mechanickými vlastnostmi, nulovou kapilární propustností pro vodu a nízkou difúzní propustností pro vodní páru. Materiály značky Roofmate, Floormate a Perimate mají, jak názvy napovídají, použití v různých oborech stavební izolační techniky, avšak výborně se hodí zvláště pro izolace stavebních konstrukcí pod terénem. Vyžadují-li okolnosti použití desek vysoké tuhosti (např. pod velmi zatíženými podlahami, u dopravních staveb nebo ve větších hloubkách pod terénem apod.), nabízí se řešení v podobě desek Floormate 500 a Floormate 700. Vedle již uvedených předností je Styrofoam odolný proti hnilobě, půdní kyselosti a je rozměrově stálý. Desky lze pokládat za jakýchkoliv klimatických podmínek a známou samozřejmostí je velmi snadná manipulace. Desky Roofmate SL, Floormate 500 a Floormate 700 jsou vhodné i pro izolace v podmínkách podzemní a průsakové tlakové vody.
U budov, kde vedle tepelné izolace musí být kvůli místním hydrogeologickým podmínkám zajištěna funkce odvodnění, se používají desky Perimate DI. Ty mají na obvodu vertikální drážky, které účinkují jako odvodňovací vrstva umožňující odvod vody k vodorovné drenážní trubce.
Minerální vlna
Minerální vlny patří mezi nejpoužívanější izolační materiály vůbec. Základním hlediskem pro rozdělování tepelných izolací je vstupní materiál. Minerální tepelná izolace není organická, a tak příliš nepodléhá napadání hub, plísní a parazitů. Vyniká nehořlavostí a zpravidla i dobrou propustností par. Obvykle je také hydrofobní. Vyrábí se z minerálních vláken v podobě skelné vlny nebo čedičové vaty. Oba typy mají velmi podobné vlastnosti, rozdíl spočívá zejména ve výrobní technologii. Skelné vaty se produkují z recyklovaného borosilikátového skla, ty čedičové pak z čediče a dalších hornin (žuly, vápence, dolomitu).
Z důvodu zvýšené požární odolnosti střešní konstrukce se upřednostňují tepelněizolační materiály z čedičového vlákna - mají nejvyšší třídu požární odolnosti A1. Prioritu mají i v případě spádové tepelněizolační vrstvy.
Další materiály
Mezi další materiály patří:
- Pěnové sklo: Moderní typ tepelné izolace, u kterého oceníte vysokou odolnost v tlaku. Na pěnové sklo narazíte v podobě drtě nebo izolačních desek. Mají porézní strukturu, a tak dokážou dobře pohlcovat vlhkost a současně ji odpařovat.
- PUR a PIR pěny: Mají jemnou strukturu pórů. Tyto pěny jsou vhodné pro technologii stříkané izolace, dostupné jsou však i v podobě desek. Patří mezi moderní izolační materiály, které vynikají nízkou hmotností, snadnou montáží a dobrými tepelněizolačními vlastnostmi.
- Fenolická pěna: Deska z fenolické pěny o síle 100 mm má podobné parametry jako deska z polystyrenu o síle 180 mm. Je tak vhodnou alternativou pro zateplení do míst s omezeným výplňovým prostorem.
- Přírodní materiály: Poměrně obsáhlou skupinu tvoří tepelné izolace na bázi dřeva a papíru, které však často obsahují i další přísady minerálního či syntetického charakteru. Spadají sem především dřevovláknité a dřevocementové izolace. Izolanty na bázi papíru a celulózy se nejčastěji využívají pro technologii foukané izolace. Izolační materiály čistě přírodního původu jsou hypoalergenní a šetrné k životnímu prostředí. Pro zateplení stavebních konstrukcí můžete použít například izolaci z ovčí vlny.
Rekonstrukce plochých střech
Při rekonstrukci starší ploché střechy je potřeba nejprve stávající hydroizolaci opravit. V nové skladbě střechy pak tato hydroizolace převezme funkci parotěsné zábrany na vnitřní straně tepelné izolace. Po opravě stávající hydroizolace se provede případné přespádování střechy tak, aby srážková voda odtékala směrem k odpadu. Na takto připravenou plochu se položí tepelná izolace. Její tloušťka musí být taková, aby tepelná izolace umístěná pod stávající hydroizolací tvořila nepodstatnou část celkové tepelné izolace (obvykle se empiricky uvádí, že pod parotěsnou izolací může být maximálně 1/4 celkové tloušťky tepelné izolace). Tloušťku dodatečné tepelné izolace lze ověřit výpočty. Z praxe mnoha výpočtů vychází, že minimální tloušťka dodatečné tepelné izolace je 140 mm, u některých konstrukcí to může být až 180 mm. Na tuto dodatečnou tepelnou izolaci se dá nová hydroizolace.
Při rekonstrukci plochých střech starších bytových domů je téměř vždy potřebné stávající tepelnou izolaci vyměnit nebo doplnit, protože je často vyhotovená z málo kvalitních materiálů a nedostatečně dimenzovaná.
Důležité aspekty při návrhu a realizaci
Prvním krokem při řešení jakékoliv střechy je oslovení odborníka - projektanta k vypracování kvalitní projektové dokumentace. Ještě před vyhotovením projekčního řešení je třeba uskutečnit průzkum existující střešní konstrukce a vypracovat posudek o způsobilosti nebo sanaci jednotlivých materiálů střešního pláště. Současně je zapotřebí posoudit statickou způsobilost celé střešní konstrukce. Dalším důležitým krokem je správný výběr tepelné izolace dle toho, zda bude střecha účelová nebo ne. V případě účelově zatížených střech je nevyhnutelné zvolit tepelněizolační materiály, které budou schopné přenášet účelové zatížení na střeše.
Tloušťka tepelné izolace musí být dimenzována tak, aby i v nejnižších místech střechy (střešní vpusti, odtokové žlaby, atd.) byla tepelněizolační vrstva v tloušťce odpovídající tepelnětechnickým požadavkům. Zodpovědně je třeba posoudit také současné, resp. předpokládané provozní podmínky pod střešní konstrukcí, zejména teplotu a relativní vlhkost. Na základě posouzení je možné přistoupit k zodpovědnému návrhu skladby střešního pláště, kde musí být správně zvolená a v dostatečné tloušťce navrhnutá tepelná izolace.
Optimální tloušťka a umístění tepelné izolace vychází z tepelnětechnického výpočtu. Z něj je zřejmá i kondenzace vodních par a následně i návrh parotěsné fólie. Tepelná izolace se musí ukládat souvisle a natěsno a musí mít přiměřenou tepelnou roztažnost proti hydroizolačním vrstvám. Musí být trvale tvarově stálá a odolná proti teplotám vznikajícím ve střešním plášti. Tepelná izolace z minerálního vlákna musí být zabudovaná do střešní konstrukce vždy v suchém stavu. Tepelněizolační vrstva může být navrhovaná i jako spádová. V tomto případě se musí navrhnout tzv. pokládací plán tepelné izolace střechy se specifikací vyhotovení a uložení spádových izolačních desek. Všechny přístupy skrze střešní konstrukci (větrací průduchy, dešťové svody) musí být opatrně tepelně zaizolované po celé výšce střešního pláště.
Důležité je, aby byla celá skladba ploché střechy zodpovědně ukotvená nebo přitažená k nosné konstrukci střechy. Ploché střechy vyžadují velmi starostlivé vyhotovení konstrukčních detailů, a to při všech řemeslných pracích podílejících se na konstrukci střechy.
Nejčastější problémy a jejich prevence
Mnoho potíží může způsobit špatný projekční návrh. Je třeba se přesvědčit, zda návrh řeší vhodný konstrukční typ, pořadí a funkci vrstev střešního pláště. Nevhodný je návrh izolace z minerální vlny, pokud technické parametry izolace nejsou schopny odolávat konkrétním podmínkám. Poddimenzování tloušťky tepelné izolace má za následek velké energetické ztráty a hlavně kondenzaci v celém střešním plášti. Důsledkem využití nevhodných typů izolace je nefunkčnost a poruchovost celé střešní konstrukce.
Životnost a funkčnost střechy výrazně snižuje i nedůsledná realizace, případně podcenění kvality vyhotovení detailů řemeslných prací. Nerespektování pokynů výrobců jednotlivých komponentů, které se týkají fáze skladování, transportu, manipulace, montáže a zabezpečení po montáži, resp. uživatelské fáze, se podílejí velmi vysokým procentem na poruchovosti střešních konstrukcí.
Přehled výrobců a dodavatelů
Na českém trhu působí množství výrobců a dodavatelů tepelněizolačních materiálů:
- Expandovaný pěnový polystyren (EPS): DCD Ideal, Bachl, Izopol Dvořák, Penopol, Polyform, P-Systems, Rapol, Sepas, Styrotrade, Synthos, Terman-Janoušek, Termax a Vodotop FM. Mezi největší dodavatele nebo výrobce patří Dektrade a Isover.
- Extrudovaný polystyren (XPS): Synthos, Ursa a Bachl. Značku XPS Austrotherm zastupuje v ČR společnost Baumit, značka Fibran Eco patří společnosti Penopol. Výhradním dodavatelem německého XPS Styrodur od společnosti BASF je Isover.
- Minerální vlna: KNAUF INSULATION, spol. s r.o. dodává izolace ze skelné a kamenné vlny.
Styrotrade, a.s. je největším výrobcem polystyrenu EPS v České republice. Spolu se společností Styroprofile, a.s., která je výrobcem stavebních profilů a příslušenství v rámci celé Evropské unie, jsou významným dodavatelem komponentů pro zateplovací systémy - ETICS. Výrobní program zahrnuje široké spektrum materiálů pro zateplení budov - tepelně izolační desky EPS, perimetrické a soklové desky s minimální nasákavostí, izolační desky s útlumem kročejového hluku, tepelně izolační desky pro teplovodní podlahové vytápění a také výrobky pro renovaci a dekoraci interiérů. Společnost si je vědoma, že kvalita široké škály nabízených výrobků se odvíjí od správnosti aplikace našimi zákazníky. Prostřednictvím cíleného investování do modernizace výrobních technologií a výrobních postupů ekologicky šetrných k přírodním zdrojům, se společnosti daří být lídrem v oblasti inovací stavebních detailů a samotné kvality nabízených produktů. Styrotrade, a.s. důsledně dodržuje veškeré technické, ekologické a hygienické normy platné pro Evropskou unii.
| Typ izolace | Materiál | Hlavní vlastnosti | Typické použití |
|---|---|---|---|
| EPS | Expandovaný pěnový polystyren | Cenová dostupnost, dobré izolační vlastnosti, citlivost na UV záření | Nepochůzné ploché střechy, podlahy s malou zátěží, zateplovací systémy |
| XPS | Extrudovaný polystyren | Téměř nulová nasákavost, vysoká pevnost v tlaku, odolnost vůči vodě | Obrácené střechy, střechy s kombinovaným pořadím vrstev, izolace v kontaktu s terénem, pojížděné střechy |
| Minerální vlna | Skelná vlna, čedičová vata | Nehořlavost (A1), dobrá paropropustnost, hydrofobní | Dvouplášťové střechy, požárně odolné konstrukce |
| FIBRANxps INCLINE | Extrudovaný polystyren | Spádové desky, snižují zatížení střechy, zvyšují tepelný odpor | Novostavby a rekonstrukce plochých střech, teras a balkonů s požadavkem na spádování |
| Styrofoam | Extrudovaný polystyren | Výborné mechanické vlastnosti, nulová kapilární propustnost, odolnost proti hnilobě | Izolace stavebních konstrukcí pod terénem, silnice, železnice, mrazem ohrožené konstrukce |
tags: #stirodach #tepelna #izolace #informace