Tepelná izolace střechy je klíčovým prvkem pro zajištění kvalitního životního prostředí v interiéru, životnosti konstrukcí a především pro snížení energetické náročnosti budovy. Norma stanoví požadavky na všechny tyto aspekty. V literatuře je uváděno, že přes střechu uniká 10-25 % tepla z celé budovy. To je velká část, která se později projevuje na nákladech za vytápění. Zateplení střechy je cesta, jak získat nový obytný prostor a zároveň výrazně snížit tepelné ztráty domu. U starších staveb může střechou unikat až čtvrtina tepla, přitom jde o řešení s relativně rychlou návratností.
Základní pojmy a normy v tepelné izolaci
Při posuzování a návrhu tepelné izolace střechy se setkáváme s několika důležitými pojmy a normami:
- Součinitel prostupu tepla U: Tato hodnota nám určuje celkovou výměnu tepla mezi prostory oddělenými od sebe určitou stavební konstrukcí. Označuje se velkým písmenem „U“ a jednotku má watt na metr čtvereční krát kelvin [W/m²K]. Čím je hodnota menší, tím lepší jsou tepelně izolační vlastnosti konstrukce. Čím je součinitel prostupu tepla vyšší, tím více tepla uniká z budovy, a tedy výdaje spojené s vytápěním jsou vyšší, což má ve finále vliv na vyšší náklady, ale také na výsledky energetických auditů budov.
- Tepelný odpor R: Udává míru odporu proti pronikání tepla. Vyjadřuje tepelně izolační vlastnosti konstrukce a označuje se velkým písmenem „R“. Souhrnná jednotka je metr čtvereční krát kelvin na watt [m²K/W]. Výpočet se provede pomocí tloušťky (v metrech) jednotlivých materiálů a jejich součinitelů tepelné vodivosti: R=d/l. Tepelný odpor (R) je opakem součinitele prostupu tepla (U) - R=1/U.
- Součinitel tepelné vodivosti λ (lambda): Tento parametr udává schopnost materiálu vést teplo. Jednoduše řečeno, čím je hodnota lambda (λ) nižší, tím je materiál teplejší - při zachování stejné tloušťky materiálu. Pokud máte pouze údaj součinitele tepelné vodivosti (λ), je možné z něj vypočítat součinitel prostupu tepla (U). Pro tento výpočet je potřebná také tloušťka daného materiálu (d) a součinitele přestupu tepla zvenčí a zevnitř (ai, ae), které jsou rovněž nazývané odporem při přestupu tepla (RSi, RSe). Vzorec pro výpočet je U=1/(Rsi+d/λ+Rse) [W/m²K].
Výpočet prostupu tepla vícevrstvou neprůsvitnou konstrukcí umožňuje určit tepelný odpor a součinitel prostupu tepla konstrukce dle platných norem a výsledek porovnat s požadavky aktuální ČSN 73 0540-2:2011 Tepelná ochrana budov - Část 2. Výpočet je naprogramován v souladu s ČSN 73 0540-4 Tepelná ochrana budov - Část 4: Výpočtové metody a ČSN EN ISO 6946 Stavební prvky a stavební konstrukce.
Materiály pro tepelnou izolaci střech
V současnosti je možné použít různé materiály pro zateplení střech. Mezi nejoblíbenější patří minerální vata a polystyren.
Minerální vata
Minerální vata je velmi oblíbeným materiálem, který díky svým vlastnostem velmi dobře zatepluje budovy. Tento materiál má velmi dobré akustické vlastnosti a je ohnivzdorný. Rozlišujeme dva druhy minerální vaty: kamennou a skelnou. Oba materiály mají velmi podobné vlastnosti, liší se však primárně vstupním materiálem a hustotou.
Čtěte také: Vše o měrné tepelné kapacitě betonu
- Kamenná vata: Vzniká v důsledku tavení hornin, jako např. čediče, gabra, dolomitu, nebo recyklovaného materiálu - minerální brikety. Tyto suroviny jsou roztaveny při vysokých teplotách a jsou z nich získávána „vlákna“, která jsou po následném technologickém zpracování slepená speciální pryskyřicí. Z vzniklé hmoty jsou formovány konkrétní produkty, např. panely, rohože, obklady, nebo se z nich vytvářejí vlněné střepiny nazývané granulát. Kamenná vata má vyšší ohnivzdornost.
- Skelná vata: Je vyráběná podobným způsobem jako kamenná vata. Vstupním materiálem jsou křemenný písek a skleněné střepy z recyklovaných materiálů. Ze skelné vaty jsou vyráběny panely a rohože. Skelná vata je lehčí než kamenná.
Polystyren
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. 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.
- Pěnový expandovaný polystyren (EPS): Čerstvě vyrobený pěnový expandovaný polystyren se vykazuje smršťováním, proto po jeho výrobě dochází k procesu stabilizace neboli odležení. Stabilizovaný pěnový polystyren používaný v plochých střechách se označuje názvem „Stabil“. 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 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. Dnes vyráběné typy pěnového polystyrenu mají výrazně lepší hodnoty součinitele tepelné vodivosti (λ), než tomu bylo v minulosti. 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.
- Extrudovaný polystyren (XPS): Vyrábí se jinou technologií. Granule jsou dávkovány do násypky, roztaveny a těsně před výstupem z vytlačovací hubice extrudéru se do taveniny vhání nadouvací plyn CO2. 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. 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. Extrudovaný polystyren má stupeň hořlavosti C1 a třídu reakce na oheň E. 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.
Zateplení šikmé střechy: Možnosti a doporučení
Při zateplování šikmé střechy máte na výběr ze dvou základních variant: zateplení mezi krokvemi nebo nad nimi.
A) Střecha energeticky mimořádně úsporná
Pro dosažení mimořádně úsporné střechy se doporučuje vkládat skelnou izolaci Unifit ve třech vrstvách:
- mezi krokve na celou jejich výšku, obvykle 140 - 160 mm
- pod krokve 120 mm
- pod parozábranu 60 mm
Zdvojený rošt umožňuje vložit vyšší tloušťku tepelné izolace a umístit parozábranu do míst, kde je více chráněná proti perforacím při montáži. Norma doporučuje hodnotu součinitele prostupu tepla 0,15 až 0,10 W/m².K pro šikmou střechu se sklonem do 45° včetně.
Příklady skladeb pro mimořádně úspornou střechu:
| Tloušťka mezi krokvemi (mm) | Název izolace | Tloušťka pod krokvemi (mm) | Název izolace | Tloušťka pod parozábranou (mm) | Název izolace | Součinitel prostupu tepla U (W/m².K) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 160 | Unifit 032 | 120 | Unifit 032 | 60 | Unifit 032 | 0,12 |
| 160 | Unifit 035 | 120 | Unifit 035 | 60 | Unifit 035 | 0,13 |
| 160 | Unifit 037 | 120 | Unifit 037 | 60 | Unifit 037 | 0,13 |
| 140 | Unifit 032 | 120 | Unifit 032 | 60 | Unifit 032 | 0,13 |
| 140 | Unifit 035 | 120 | Unifit 035 | 60 | Unifit 035 | 0,14 |
| 140 | Unifit 037 | 120 | Unifit 037 | 60 | Unifit 037 | 0,14 |
B) Střecha energeticky úsporná
Pro energeticky úspornou střechu se doporučuje vkládat skelnou izolaci Unifit ve dvou vrstvách:
Čtěte také: Význam tepelné vodivosti betonu ve stavebnictví
- mezi krokve na celou jejich výšku, obvykle 140 - 160 mm
- pod krokve 120 mm
Norma doporučuje hodnotu součinitele prostupu tepla 0,15 až 0,10 W/m².K pro šikmou střechu se sklonem do 45° včetně.
Příklady skladeb pro úspornou střechu:
| Tloušťka mezi krokvemi (mm) | Název izolace | Tloušťka pod krokvemi (mm) | Název izolace | Součinitel prostupu tepla U (W/m².K) |
|---|---|---|---|---|
| 160 | Unifit 032 | 120 | Unifit 032 | 0,14 |
| 160 | Unifit 035 | 120 | Unifit 035 | 0,16 |
| 160 | Unifit 037 | 120 | Unifit 037 | 0,16 |
| 140 | Unifit 032 | 120 | Unifit 032 | 0,15 |
| 140 | Unifit 035 | 120 | Unifit 035 | 0,17 |
| 140 | Unifit 037 | 120 | Unifit 037 | 0,17 |
C) Střecha energeticky vyhovující
Pro energeticky vyhovující střechu se doporučuje vkládat skelnou izolaci Unifit ve dvou vrstvách:
- mezi krokve na celou jejich výšku, obvykle 140 - 160 mm
- pod krokve 60 mm
Zateplení mezi krokvemi
Jedná se o nejčastější řešení u rekonstrukcí. Izolace, nejčastěji minerální vata, foukaná izolace nebo PIR desky, se vkládá mezi krokve. Izolace tak kopíruje rozměry trámu. V některých případech to nemusí stačit. Navíc tepelný odpor dřevěných prvků je nižší než u izolačního materiálu. Proto je dobré ještě přidat jednu vrstvu zevnitř, kolmo na krokve. Důležité je správné provedení parozábrany na vnitřní straně.
Zateplení nad krokvemi
Izolace se pokládá na krokve, čímž vzniká souvislá tepelná obálka bez přerušení. Používají se zde systémové panely nebo PIR desky. Krokve navíc mohou zůstat přiznané v interiéru, což lze proměnit v estetický a funkční benefit. Z pohledu stavební fyziky jde o velmi efektivní řešení, které lze považovat za jedno z nejlepších. Právě proto se často označuje jako nejlepší tepelná izolace: eliminuje tepelné mosty, zajišťuje stabilní vnitřní prostředí a výrazně pomáhá i proti letnímu přehřívání. Nevýhodou je větší zásah do celé střechy a vyšší investice.
Základní prvky střešní konstrukce a běžné chyby
Každá střecha se skládá z těchto částí: nosné konstrukce (krovu), zpevňujícího a podpůrného základu (latě, kontralatě) - laťování, střešní krytiny (tašky, plechová střešní krytina, šindel), systému odvádějícího vodu (okapy, okapové roury, lemování komína, úbočí apod.) ale také ze zateplení, parotěsné fólie z vnitřní strany budovy a difúzní fólie, jinak zvané kontaktní fólií, ze strany střešní krytiny. Aby střecha plnila svůj úkol a přinášela radost celé domácnosti, všechny střešní prvky by měly být zhotoveny pečlivě a bez chyb. Mají vliv na efektivní izolaci střešní konstrukce. Nevyplatí se šetřit ani na materiálech, ani na samotném provedení prací, protože zastřešení i celá budova mají sloužit po mnoho let.
Čtěte také: Jak správně izolovat betonovou podlahu?
Běžné chyby při pokládání střechy a zateplení:
- Mezery v izolaci: I malé mezery mohou výrazně snížit účinnost tepelné izolace. Teplý vzduch jimi uniká a může docházet i ke kondenzaci.
- Nesprávně provedená parozábrana: Parozábrana je klíčová pro ochranu izolace před vlhkostí z interiéru. Její špatné provedení vede ke kondenzaci a degradaci izolačních vlastností.
- Nefunkční větrání: Je důležité zajistit vhodnou ventilaci střešní plochy, aby byla zajištěná cirkulace vzduchu a zároveň odstraňování vodní páry z kontaktní fólie. Chybějící ventilace a netěsnosti mohou způsobit vznik plísně, což může vést k poškození materiálů všech izolačních vrstev podkroví.
- Chybně rozmístěné latě: Stává se, že pokrývač špatně vypočítá rozmístění latí na střeše. To má za následek nesprávné umístění latí a kontralatí. Kontralatě je nutné rozložit souběžně s krokvemi a latě kolmo ke krokvi. Tyto dřevěné prvky jsou oporou pro střešní krytinu.
- Chyby v kroku přípravy nosného roštu: Rošt může být zhotovený pouze ze suchého dřeva. Je nepřípustné, aby byl rošt zhotovený z pokřivených nebo jinak znetvořených desek. Nevyplácí se také šetřit na impregnaci na dřevo, může to vést ke katastrofálním následkům.
- Špatně položená střešní fólie: Špatně položená střešní fólie je závažnou chybou, která může vést k netěsnosti zastřešení. Fólie musí být položená rovně, bez mezer mezi jednotlivými pásy a vrstvami. Položení potrhané nebo rozřezané fólie na střechu a její nezajištění je závažnou chybou.
- Oplechování komína: Nesprávně provedené oplechování komína zapříčiňuje zatékání vody, což vede k vlhkosti termoizolace a všech prvků střešní konstrukce.
- Úbočí: Nejčastější chybou v úbočí je nedostatečně hluboké oplechování. Následkem toho se voda dostává pod střechu. Tato chyba se dá docela jednoduše odstranit zahnutím hran plechů směrem nahoru.
Je mnohem efektivnější mít kvalitně a těsně provedenou izolaci než izolaci s mezerami a tepelnými mosty. Stejně důležité je investovat do vysoce kvalitních materiálů od prověřeného výrobce. Pouze takové materiály zaručují spolehlivost.
tags: #tepelna #izolace #strechy #material #koeficient