Požadavky na tepelnou izolaci se u ploché a šikmé střechy liší. Není to v parametru tepelné ochrany, ten je stejný. Tepelná izolace v ploché střeše zajišťuje nejen tepelnou ochranu budovy, ale často tvoří podkladní vrstvu pro hydroizolaci. Důležitá je proto pevnost a stabilita tepelné izolace, které se propisují do vrchní hydroizolace.
Výběr tepelné izolace a její vlastnosti
Při výběru izolantu nestačí zkontrolovat jen jeho tepelný odpor, rozhodující jsou i mechanické vlastnosti a požární odolnost. Kritériem je i způsob aplikace a samozřejmě cena. Pokud se nejedná o novostavbu, ale o rekonstrukci ploché střechy, tak se přidává ještě další hledisko, a to plošná hmotnost tepelné izolace. Většina technických parametrů tepelně izolačních materiálů, jako například tepelná vodivost, faktor difuzního odporu, stupeň hořlavosti, objemová hmotnost apod., jsou navzájem snadno porovnatelné. Trochu jinak je tomu u mechanických vlastností. Zatěžovací zkoušky mohou být rozdílné, takže uváděné hodnoty pevnosti v tlaku nejsou souměřitelné. Zato u srovnatelných parametrů lze konstatovat, že nejvíce se jednotlivé izolace liší ve faktoru difuzního odporu nebo v požární odolnosti.
Problémem některých tepelných izolací je zejména jejich rozměrová nestálost. Například u pěnového polystyrénu, byť byl při dodání deklarovaný jako stabilní, mohou v důsledku rozměrové nestálosti vznikat mezery šířky až 5 cm! To je pro vrchní hydroizolaci problém. Nejen, že ve škvírách se vytvářejí tepelné mosty, ale taky zde hydroizolace vytváří žlábek, ve kterém stojí voda. Mikroorganismy ve stojící vodě (poznáte je podle zeleného povlaku po vyschnutí) urychlují stárnutí jak asfaltu, tak fólií. Polystyren v plochých střechách má tendenci se vlivem teplotních změn smršťovat. Tepelná izolace by měla mít i dostatečnou tuhost. Kontrola střechy z příliš měkké tepelné izolace z minerálních vláken, pokryté dvěma vrstvami asfaltových pásů, není možná bez toho, že ji každým krokem zdeformujete.
K zateplení plochých střech se doporučuje použít tvrdší materiály s odpovídající pevností v tlaku. Dle ČSN 73 1901 Navrhování střech jsou vyšší nároky na použití tepelněizolačních materiálů pod povlakovou hydroizolační krytinu. Minimální napětí desek v tlaku při 10% deformaci musí splňovat min. 60 kPa.
Nelze jednoznačně určit, která tepelná izolace je pro ploché střechy ideální. Někdy je možné pro klasickou jednoplášťovou plochou střechu použít jakýkoliv výrobek, jindy jsou požadavky na střechu tak specifické, že jim odpovídá jen příslušný druh tepelné izolace. To třeba když má plochá střecha sloužit jako heliport.
Čtěte také: Vše o měrné tepelné kapacitě betonu
Ve starších střešních konstrukcích se jako tepelná izolace nejčastěji vyskytuje škvára, škvárobeton, keramzit, pórobeton a pěnový polystyren. V současnosti se používají hlavně desky z čedičového vlákna, extrudovaného polystyrenu, expandovaného perlitu a PUR pěny. Při dvou a více plášťových plochých střechách se používají rohože ze skelných vláken, desky z čedičového vlákna, případně foukaná izolace z buničiny nebo čedičových vláken. 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. Výběr a zabudování konkrétního tepelněizolačního materiálu musí být řešen již v projektové dokumentaci ploché střechy. V žádném případě se nedoporučuje měnit nebo kombinovat tepelněizolační materiály ve stádiu realizace.
Normativní požadavky na tepelnou izolaci
Užitečným pomocníkem při návrhu tepelné izolace ploché střechy je norma ČSN 73 0540 Tepelná ochrana budov. Obecně sice technické normy nejsou závazné a jejich používání je dobrovolné, ale povinnými se stanou tehdy, když na ně odkazují právní předpisy (zákon, vyhláška). Právě tohle platí pro normu o tepelné ochraně, na kterou se odkazuje vyhláška č. 264/2020 Sb., definující technické požadavky na energetickou náročnost. Klíčová je zejména část ČSN 73 0540-2 (Požadavky), která stanovuje závazné hodnoty součinitele prostupu tepla (U) pro konstrukce. Ve stavebně technických tepelných výpočtech je nutné vycházet z návrhových hodnot součinitele tepelné vodivosti a z návrhových hodnot dalších technických parametrů stavebních materiálů. A co víc, ani deklarované a ani návrhové hodnoty jednotlivých vlastností stavebních materiálů se neshodují se skutečnými parametry tepelných izolací zabudovaných ve střešním plášti! Požadavky na tepelně technické vlastnosti střech zajišťují jeden ze šesti základních požadavků na stavbu v legislativě EU úsporu energie a tepelnou ochranu budov. Požadavky na tepelnou ochranu budov jsou určeny ČSN 73 0540 Tepelná ochrana budov: Část 2: Požadavky. Požadavky v normě uvedené jsou závazné tj. zezávazněny navazujícími zákony a vyhláškami.
Posouzení střešní konstrukce z hlediska tepelné ochrany je nedílnou součástí návrhu střešního pláště, protože pro ploché střechy je charakteristické poměrně komplikované vlhkostní chování, výrazně rizikovější než například u stěn. Vodní pára difunduje v zimním období z interiéru k exteriéru a zejména kondenzuje v takových místech střešního pláště, kde jsou málo propustné vrstvy s nízkou teplotou (často pod hydroizolací jednoplášťových střech). Míra kondenzace je závislá na mnoha faktorech, například vlhkosti v interiéru, druhu a kvalitě provedení parozábrany a případné perforaci kotvami, druhu a tloušťce tepelné izolace a pochopitelně typu hydroizolačního souvrství. Stanovit pouhým odhadem množství zkondenzované vodní páry a pravděpodobnost hromadění kondenzátu v konstrukci je téměř nemožné. Pro průmyslové objekty, kde je vnitřní návrhová teplota snížená, je možné redukovat i tepelnou obálku budovy. Výpočet se provede dle článku 5.2.1 ČSN 73 0540-2.
Faktor teploty vnitřního povrchu
Nejnižší vnitřní povrchová teplota a teplotní faktor vnitřního povrchu se používají pro hodnocení rizika kondenzace vodní páry a výskytu plísní na vnitřním povrchu stavební konstrukce. Pro hodnocení požadavku na vnitřní povrchovou teplotu používá norma ČSN 73 0540-2 teplotní faktor vnitřního povrchu. Jedná se o poměrnou veličinu, která je na rozdíl od vnitřní povrchové teploty vlastností konstrukce a nezávisí na působících teplotách.
Návrh a realizace zateplení ploché střechy
Pro prodloužení životnosti budovy a snížení energetických ztrát je nevyhnutelná dokonalá realizace ploché střechy. Plochá střecha, podobně jako jiné stavební konstrukce, potřebuje odborný návrh skladby, který musí vycházet z provozních podmínek objektu. Základní část konstrukčního řešení ploché střechy tvoří optimálně navržená a vhodně zabudovaná tepelná izolace a její ochrana před vnějšími vlivy. Tloušťka a způsob uložení tepelné izolace vycházejí z návrhu nákladově optimální úrovně. Návrh typu a umístění parotěsné fólie ovlivní zejména možnou kondenzaci vodních par v konstrukci.
Čtěte také: Význam tepelné vodivosti betonu ve stavebnictví
Každá střešní konstrukce - nová nebo rekonstruovaná - představuje náročný proces navrhování, realizace a její následné údržby. Velmi důležitou součástí každé ploché střechy je tepelná izolace. 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.
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. 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. Optimální tloušťka a umístění tepelné izolace vychází z tepelnětechnického výpočtu. Z něj je zřejmá i kondenzace vodních par a následně i návrh parotěsné fólie.
Způsoby zateplení
Zateplování se téměř vždy provádí z vnější strany. U dvouplášťových střech lze realizovat zateplení i tak, že se odvětrání mezistřešního prostoru zruší, stávající hydroizolace se opraví tak, aby působila jako parotěsná zábrana. Zateplit lze několika způsoby. Prvním je na stávající střechu položit tepelnou izolaci a na ní hydroizolaci. Přitom je nutné stávající hydroizolaci upravit tak, aby sloužila jako parotěsná zábrana. Tepelnou izolaci lze mít seříznutou do klínů tak, aby vznikl větší sklon střechy a netvořily se na krytině louže. Jako materiál se zpravidla používá pěnový polystyrén na tepelnou izolaci a PVC na hydroizolaci. Druhým způsobem je nafoukání tepelné izolace do střešního meziprostoru. Třetí způsob zateplení používaný hlavně na průmyslové haly je nástřik pěnovým polyuretanem (PUR), případně položení pěnového polystyrénu a přes něj nástřik PURem. Toto řešení má velkou výhodu v nízké hmotnosti. Zateplení ploché střechy pěnovým polystyrenem (EPS) tl. 200 mm.
Tloušťka izolace se jako vždy odvíjí od normovaných požadavků na hodnoty součinitele prostupu tepla, tepelně izolačních vlastnostech izolace (součinitel tepelné vodivosti lambda se běžně pohybuje od 0,033 do 0,039 W.m-1.K-1), a také stávající skladbě střechy. Zateplení začněte položením parotěsné zábrany na nosnou konstrukci střechy. Desky zateplení pokládejte co nejblíže k sobě. Minerální vlnu nikdy nelepte lepidlem ani montážní pěnou, poškodili byste tím protipožární vlastnosti materiálu. Montážní pěnu můžete využít u polystyrenu, například ve chvíli, kdy pokládáte spádovou vrstvu, která je u vpustí tvořená lehkými 2 cm deskami. Zateplení udělejte ve dvou vrstvách. Druhou vrstvu položte s posunutím spár, aby nedocházelo ke vzniku tepelných mostů. Ideální je použít minerální desky s podélným vláknem, příp. kolmým vláknem.
Specifika pokládky
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.
Čtěte také: Jak správně izolovat betonovou podlahu?
Desky z minerální vlny se kladou vždy na vazbu a těsně na doraz. Jejich další výhodou je, že nemají téměř žádnou tepelnou roztažnost a nedochází v nich v průběhu roku k žádným objemovým změnám. Z hlediska větší spolehlivosti doporučujeme (především u lehkých střech) minimalizovat vznik případných tepelných mostů ukládáním tepelné izolace ve dvou navzájem posunutých vrstvách. Pokud se však ukládají desky z minerální vlny ve dvou vrstvách s rozdílnou objemovou hmotností, měly by se z hlediska jejich nezaměnitelnosti dodávat na stavbu vždy v různých tloušťkách. U střech s nosnou konstrukcí z trapézového plechu se desky z minerální vlny ukládají vždy kolmo na vlny plechu.
Pokud zateplujete na základnu trapézového plechu (časté hlavně u průmyslových a užitkových objektů), pokládejte desky kolmo na jednotlivé drážky. Po dokončení pokládky pokračujte aplikací hydroizolačního souvrství. Folie klaďte s přesahem minimálně 100 mm a kotvěte je pomocí hmoždinek. Na zateplení ploché střechy se standardně aplikuje hydroizolační střešní mPVC fólie.
Důležitost parozábrany
Pro velmi nízkou hodnotu faktoru difuzního odporu minerální tepelné izolace je téměř vždy nevyhnutelné použít kvalitní parozábranu. Splnění tohoto požadavku je žádoucí především u nosné konstrukce z trapézového plechu, kde se často parozábrana vynechává. Důvodem je mylná představa, že spoje trapézového plechu jsou stejně parotěsné jako samotný plech. Není to pravda a důsledkem bývají vážné poruchy, které vyžadují komplexní rekonstrukci střechy. Z téhož důvodu je nevyhnutelná kvalitní parozábrana u nosné konstrukce z dřevěného bednění, které je i díky spárám mezi jednotlivými deskami difuzně otevřené.
Spádování ploché střechy
Ploché střechy pro dlouhodobě spolehlivé fungování hydroizolace potřebují dostatečný spád. Dříve používané ploché střechy bez spádu, nebo minimálním spádem do 1%, se neosvědčily. Vlivem geometrie stavby a dotvarování konstrukce vždy docházelo ke vzniku tzv. kaluží. Podle ČSN 73 1901 Navrhování střech - Základní ustanovení 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 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. "obálkové" spádování. Pomocí výrobků z minerální vlny se dají rovněž vytvářet spádové vrstvy střešního pláště. Použitím jednospádových nebo dvouspádových desek DDP-G lze také dokonale zajistit odtok srážkové vody ke střešním vtokům.
Spádová vrstva u plochých střech svádí dešťovou vodu pryč z povrchu ploché střechy. Zabraňuje vzlínání vlhkosti, množení mikroorganismů, pnutí a ostatním nešvarům. Dnes už víme, že to nestačí. Dodatečnou spádovou vrstvu naštěstí můžete vytvořit i během zateplení pomocí speciálních spádových desek. Cenu zateplení navýší asi o 20 %, výrazně se ale prodlouží odolnost a životnost střechy. Obecně se doporučují hodnoty spádu 2 až 3 procenta. Desky pokládáte podle předem vypracovaného návrhu spádování.
Návrh spádování
Po zpracování nejvhodnější kombinace technického řešení jasně vyplývá konečná spotřeba desek včetně směru spádu nebo rozvodí. Tento postup tak pomáhá předejít případným dalším výdajům. Návrh spádování probíhá ve dvou krocích:
- Návrh spádování + výkaz materiálu (na základě poptávky)
- Kompletní kladečský plán (na základě objednávky)
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...).
Polohu vtoků a výšky atik doporučujeme fyzicky překontrolovat, neboť co je na výkrese, nebývá často na střeše.
Časté chyby a doporučení
- Je poddimenzována tloušťka tepelné izolace. V důsledku toho dochází k velkým energetickým ztrátám a nesprávnému fungování celé střešní konstrukce z hlediska účelu.
- Nedodržení pokynů výrobce se může týkat jak fáze skladování, transportu, manipulace a montáže, tak i zabezpečení po montáži (uživatelská fáze). Pro všechny fáze mají izolační desky z kamenné minerální vlny stanovena jednoduchá pravidla, která jsou zpracována ve firemních materiálech. Na závěr doporučuji, aby investor nebo jeho stavební dozor požadovali od prováděcích firem splnění pokynů výrobců pro správné skladování, manipulaci a zabudování.
- 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.
V praxi v projektech je vidět časté zadání izolačních desek z kamenné minerální vlny jako „desky s objemovou hmotností 150, 160, 170 kg/m³. Tento způsob návrhu není vhodný a doporučuji - NEPOUŽÍVAT. Výrobci materiálů mají rozdílné technologie výroby a objemová hmotnost se při stejných technických parametrech může lišit. Důležitý parametr při návrhu střešních desek je napětí v tlaku při 10% stlačení v kPa.
Příklad kombinace nepochozích a pochozích desek při celkové tloušťce tepelněizolačního souvrství 180 mm (pozn.: minimální tloušťka vrchní pochozí desky je 60 mm): Minimálně 1/3 tloušťky tvoří vrchní deska 60 nebo 80 mm.
Tabulka doporučených vlastností izolačních materiálů
| Vlastnost | Požadavek | Poznámka |
|---|---|---|
| Pevnost v tlaku při 10% deformaci | min. 60 kPa | Dle ČSN 73 1901 Navrhování střech |
| Reakce na oheň | třída A1 | Pro zvýšenou požární odolnost |
| Tepelná vodivost (lambda) | 0,033 - 0,039 W.m-1.K-1 | Běžná hodnota |
| Rozměrová stálost | Vysoká | Minimalizace tepelných mostů a poškození hydroizolace |
| Tuhost | Dostatečná | Zamezení deformace při kontrole střechy |
Zateplením střechy značně ušetříte, investice se vrací do několika let. Zatepluje se buď polystyrenem, nebo minerální vlnou na stávající asfaltový pás. Zásadní je zvolit správnou tloušťku zateplení a ochránit vše před vlhkostí. Zateplením střechy ročně ušetříte až jednu šestinu protopených nákladů. V zimě zabráníte úniku tepla, v létě zase nepříjemnému přehřívání. Zcela zásadní zateplení bývá pro obytná podkroví. Střešní expandovaný polystyren EPS 100 S je levný, spolehlivý, lehký a snadno se instaluje. Tepelná izolace je výborná. Minerální vata izoluje lépe než polystyren, je ale dražší, těžší a při pokládce se kladou větší nároky na kvalitu provedení. Její výhodou je lepší propustnost vodních par, vysoká odolnost proti požáru a skvělá akustická izolace. Před pokládkou obou materiálů střechu pečlivě zkontrolujte ze statického hlediska. Pokud se již ve střeše nachází nějaká tepelná izolace, zkontrolujte její stav. Střechu je možné zateplit i stříkanou izolací. Pro obytné objekty se to ale nevyplatí. Zateplení atiky ploché střechy. Atika musela být navýšena nadezdívkou kvůli zateplení střechy více jak 200 mm tlustou vrstvou polystyrenu.
tags: #doporučená #tloušťka #tepelné #izolace #ploché #střechy