Ploché střechy – 1. část

Střešní plášť by po celou dobu své životnosti měl plnit funkci spolehlivé a účinné hydroizolační a tepelně izolační ochrany stavebního díla před nepříznivými vlivy vnějšího prostředí. Na kvalitu zajištění této funkce má rozhodující vliv jak aktuální stav jednotlivých vrstev tak i stav střešní konstrukce jako celku. Ke ztrátě funkčnosti celého střešního pláště nebo případně některých jeho vrstev může dojít v důsledku poškození a degradace.

Tento příspěvek je zamýšlen jako úvodní k ucelené sérii článků, které budou věnovány problematice plochých střech. Postupně budou zmíněny vlivy působící na střechy a návrhové požadavky, kteréTento příspěvek je zamýšlen jako úvodní k ucelené sérii článků, které budou věnovány problematice plochých střech. Postupně budou zmíněny vlivy působící na střechy a návrhové požadavky, které je třeba respektovat, bude popsán historický vývoj skladeb plochých střech, stav stávajících střech a jejich degradace, současné trendy při návrhu nových střech a při rekonstrukcích. je třeba respektovat, bude popsán historický vývoj skladeb plochých střech, stav stávajících střech a jejich degradace, současné trendy při návrhu nových střech a při rekonstrukcích.

Přehled vlivů působících na střešní plášť

Souvrství střešního pláště jako celek je vystaveno působení vnějších a vnitřních vlivů. Komplexní soubor všech těchto vlivů má zásadní vliv na fyzický stav, životnost a požadovanou funkci střešního souvrství. Mezi vnější vlivy patří převážně vliv průměrných a extrémních teplot, vliv atmosférických srážek ve všech jejich podobách, zatížení větrem, vliv slunečního záření a mimořádné lokální vlivy statické, dynamické, akustické a seismické. Mezi vnitřní vlivy patří hlavně teplota a vlhkost prostředí interiéru. V konkrétní situaci se mohou vyskytnout i vlivy akustické a výjimečně vlivy chemické. Speciální jsou v obou případech vlivy biologické a jejich přímý vliv na degradační procesy. Na střešní plášť a jeho jednotlivé funkční vrstvy působí rovněž vlivy, které vznikají ve vlastním prostoru střešního pláště. Zpravidla se jedná o vlivy chemické a biologické.

Vlivy, které na střešní plášť působí, lze rozdělit podle jejich charakteru na:

1) vlivy plánované

jsou předpokládané, standardní a jsou určené příslušnými parametry, které vyplývají z předem definovaného vnějšího a vnitřního prostředí a z navrhované struktury střešního pláště. Plánované vlivy jsou výchozím podkladem pro návrh konstrukce střešního pláště a pro návrh konkrétních materiálů jednotlivých vrstev.

Jedná se o následující vlivy:

• vnějšího prostředí:
  • klimatické vlivy (teplota, vlhkost, sluneční záření, atmosférické srážky,vítr, ...),
  • chemické vlivy (lokální skladba ovzduší, spad agresivních látek, ...),
  • biologické vlivy (vliv okolní zeleně, působení živočichů, ...),
• vnitřního prostředí:
  • teplota, vlhkost v interiéru,
  • chemické vlivy (např. u výroben),
• prostředí souvrství střešního pláště:
  • vliv zkondenzované vlhkosti,
  • vliv vzájemné interakce mezi jednotlivými vrstvami,
  • předpokládaná životnost a přirozená degradace stavebních materiálů.

Jde tedy o standardní prostředí, pro něž by měly být navrženy materiály s vlastnostmi, které odpovídají všem očekávaným vlivům tak, aby jejich degradace byla způsobena výhradně jejich přirozeným stárnutím.

2) vlivy neplánované

nepředpokládané, nestandardní, které vznikají nahodile v průběhu životnosti a fungování střešního pláště a na které střešní plášť není navrhován. Tyto vlivy mohou být důsledkem:

• nevhodného konstrukčního řešení: chyby projektu, nevhodně stanovené vstupní parametry,
• změny parametrů:
  • vnějšího prostředí (klimatické vlivy, chemické vlivy, biologické vlivy, ...),
  • vnitřního prostředí díky změně v užívání objektu k jiným než předpokládaným účelům (změna teploty a vlhkosti, nové chemické vlivy, ...),
  • souvrství střešního pláště (zvýšená kondenzace, chemické interakce materiálů, ...),
• změny materiálů či skladby (projektované a realizované materiály mají odlišné fyzikálně technické vlastnosti),
• poškození vrstev v důsledku neplánovaného provozu na ploše střechy.

Veškeré v přehledu uvedené vlivy působí na střešní plášť a přímo ovlivňují jeho životnost a funkci. Vlivy uvedené v bodu 2 zpravidla způsobují vedle dalších důsledků urychlení procesů degradace nad obvyklou standardní míru, ztrátu či značné omezení funkce střešního pláště.

Návrhová kritéria dle ČSN 73 0540

Návrh a posouzení stávajícího střešního pláště musí vycházet ze závazných požadavků ČSN 73 0540-2 a ze zákona č. 50/1976 Sb., vyhlášky č. 132/1998 Sb. a vyhlášky č. 137/1998 Sb. Pro správné tepelně technické posouzení je nutné stanovení odpovídajících okrajových podmínek, tj. teplotního rozdílu mezi interiérem a exteriérem a určení hodnot relativních vlhkostí v interiéru a v exteriéru.

Návrh střešního souvrství musí zajistit splnění tří následujících základních tepelně technických požadavků, kterými jsou:

1) nejnižší povrchová teplota konstrukce

Pokud je tento požadavek splněn, je zajištěno, že na vnitřním povrchu konstrukce nemůže docházet ke kondenzaci vodní páry a k následnému výskytu negativních vlivů, např. k růstu plísní. Střešní konstrukce nad prostory s relativní vlhkostí maximálně do 60 % musí vykazovat v každém místě vnitřního povrchu minimální teplotu θ_si bezpečně nad teplotou rosného bodu. Kritická vnitřní povrchová teplota je teplota, při které bude relativní vlhkost na vnitřním povrchu konstrukce dosahovat předepsané maximální hodnoty, která pro střešní konstrukce činí 80 %. Tento požadavek je možno rovněž definovat jako podmínku pro vyloučení vzniku plísní, neboť se obecně uvádí, že relativní vlhkost vnitřního povrchu 80 % se považuje za hranici, při které růst plísní může začít.

2) součinitel prostupu tepla

Stavební konstrukce vytápěných nebo klimatizovaných budov musí mít v prostorech s relativní vlhkostí φ_i ≤ 60 % součinitel prostupu tepla U [W.m^-2.K^-1]

U ≤ U_{N ,}

kde je U_N požadovaná hodnota součinitele prostupu tepla, [W.m^-2.K^-1].

Pro budovy obytné, občanské a jiné s převážně dlouhodobým pobytem a s převažující návrhovou teplotou + 20 °C se stanoví požadovaná a doporučená hodnota U_N z tabulky 1.

3) šíření vlhkosti konstrukcí

Třetím kritériem je soubor požadavků na střešní konstrukce z hlediska šíření vodní páry konstrukcí a na její kondenzaci. Jejich splnění zabezpečí dlouhodobou správnou a bezchybnou funkci střešní konstrukce. Požaduje se, aby bez kondenzace vodní páry uvnitř konstrukce byly navrženy všechny konstrukce, u kterých by vodní pára ohrozila jejich požadovanou funkci. U ostatních střešních konstrukcí je kondenzace vodní páry uvnitř skladby přípustná, pokud jsou splněny následující podmínky:

a) zkondenzovaná vodní pára neohrozí požadovanou funkci (patří sem např. zkrácení předpokládané životnosti, objemové změny materiálů, výrazné zvýšení hmotnosti konstrukce nebo zvýšení hmotnostní vlhkosti materiálů ve skladbě, které by vedlo k následnému vzniku a rozvoji degradačních procesů; v případě použití některých materiálů např. organického původu je nutno již při návrhu kondenzaci zcela vyloučit),

b) roční bilance vodní páry je

G_k < G_v ,

kde je G_k celoroční množství zkondenzované vodní páry [kg.m^-2.rok^-1],
G_v celoroční množství vypařené vodní páry [kg.m^-2.rok^-1],

c) celoroční množství zkondenzované vodní páry je

G_k ≤ G_k,N,

kde je G_k,N předepsaná maximální hodnota množství zkondenzované vodní páry za rok a je:

• pro jednoplášťové střechy 0,1 kg.m^-2.rok^-1,
• pro ostatní konstrukce se určuje jako nižší z hodnot 0,5 kg.m^-2.rok^-1 a 0,5 % plošné hmotnosti materiálu.

Kondenzace vodní páry by se měla stanovovat s bezpečnostní vlhkostní přirážkou Δφ_i = 5 % a pro prostory s výjimkou vlhkých a mokrých provozů se doporučuje hodnota φ_i + Δφ_i = 55 %. Při návrhu nového souvrství střešního pláště či při posouzení stávající skladby musí vždy být provedeno výpočtové hodnocení difúze vodní páry a její roční bilance.

U navrhovaných souvrství střešního pláště je pro jejich správnou funkci splnění výše uvedených základních tepelně technických požadavků nezbytné.

------------------