Střechy s integrovanou izolací THERMODACH po 30 letech

Standardní řešení šikmých střech s odvětrávanou mezerou pod střešní krytinou obecně neřeší problém kondenzace vody na spodní straně krytiny, někdy mezera ke kondenzaci dokonce přispívá. Systém THERMODACH s neodvětrávanou krytinou skládanou kontaktně na speciálně tvarované tepelně izolační polystyrénové dílce prokázal na střechách starých 30 let vynikající výsledky.

Odborná stavební i laická veřejnost a bytostně také investoři ve chvíli, kdy se rozhodují o konkrétním řešení budoucí stavby, se jako o jednu z prvních věcí zajímají o životnost skládané střešní krytiny z maloformátových prvků vyrobených z betonu nebo pálené hlíny, které v tuzemsku patří mezi nejrozšířenější. Jaká je optimální životnost skládané krytiny? Jaké faktory určují životnost krytiny?

Optimální životnost krytiny = morální životnost stavby

Střešní krytina, stejně jako ostatní obvodové prvky stavby (fasáda, otvorové výplně, venkovní obklady atd.), by měly sloužit funkčně i esteticky až do celkové rekonstrukce stavby, kdy končí morální životnost objektu. Taková zásadní rekonstrukce se zpravidla provádí po uplynutí cca 50 let užívání objektu a bývá spojena s novými požadavky na užitné vlastnosti stavby.

Stanovme tedy požadavek na 100% funkčnost krytiny na 50 let a životnost s omezením plné funkčnosti - zvláště estetické, na 70 let. Jsou to reálná kritéria vycházející jak ze zkušeností se střešními krytinami vyráběnými na našem území v minulých 150 letech, tak z obvyklé frekvence zásadní rekonstrukce objektů, zejména rodinných a bytových domů.

Střecha vždy plnila funkci ochrany stavby před povětrnostními vlivy (zadržování srážek a oslunění), podstřeší je v zimě vystaveno neomezenému pronikání chladu, v létě slunce v tomto prostoru vytváří nesnesitelné vedro. Vítr přivádí do podstřeší chlad a nečistoty, také hluk z okolí se do podstřeší šíří bez omezení. Krov je vlhkostními změnami a vlivem netěsnosti skládané krytiny vystaven celé škále nebezpečí ohrožující životnost dřeva. Podkrovní prostory sloužily ke skladování a právě skladování sena vyžaduje účinné a masivní provětrávání.

K bydlení se podkrovní prostory šikmých střech využívají relativně krátkou dobu. Žádné nebo minimální zkušenosti s touto speciální vestavbou vedly k četným hrubým chybám.

Zpočátku bylo bydlení v podkroví chápáno jako provizorium a náklady na zprovoznění byly omezovány na minimum. Motto znělo: všechny práce provádět z vnitřní strany budoucího bydlení, hlavně zabránit nadměrným únikům tepla v zimním období a přehřívání v letních slunných dnech. Zásady stavební fyziky nikdo nebral do úvahy, vždyť se jednalo o provizorium.

Podle tehdejších názorů byla izolace - téměř výhradně na bázi minerální plsti - mokrá vlivem zatékání netěsnou krytinou. Střešní tašky mnohdy ležely větší částí své plochy na mokrém izolantu, což mělo neblahý vliv na jejich životnost. Tak vznikl požadavek na pokládku pojistné hydroizolace. Její realizace sebou logicky přinesla nové prvky, dnes označované jako tzv. kontralatě.

Postupně se vytvořily standardní skladby této tzv. páté stěny domu. Tyto »učebnicové« skladby vždy sestávají z několika vrstev, zejména: pojistné hydroizolace, tepelné izolace na bázi minerální plsti vkládané mezi krokve a interiérové parozábrany. Jednotlivé vrstvy jsou podle typu skladby přesně prostorově vymezeny tak, aby byla zajištěna teorií zadávaná funkce skladby. Očekávaný výsledek je podmíněn přísným dodržováním technologických postupů a pečlivým prováděním.

S ohledem na to, že uvedené učebnicové skladby provádějí pracovníci minimálně dvou profesí a často více dodavatelů, je výsledek zpravidla žalostný. Nejčastěji se chybuje v umístění izolantu a v provedení interiérové parozábrany. Vysoké vlhkosti je pak často vystavena kontaktně aplikovaná skládaná krytina. To přirozeně ovlivňuje její životnost.

Reakcí výrobců skládané krytiny na chybná provedení podstřeší je požadavek na dostatečnou dutinu pod střešní krytinou. Této mezeře se přisuzuje funkce větrání spodního líce skládané krytiny. Má jí proudit vzduch, jemuž se přisuzuje schopnost vysoušet vlhkost spodního líce krytiny a udržet v suchu tepelnou izolaci.

Jak je to ve skutečnosti?

1) Spolehlivá funkce proudění čerstvého vzduchu pod spodním lícem skládané střešní krytiny je problematická. Zejména v období zimních měsíců, kdy jsou krytiny zatěžovány střídáním mrazu a tání, není větrání zajištěno, neboť odvětrací pásmo je často překryto sněhem. Dále není po ruce žádné technické řešení trvale funkčního odvětrávání v úžlabí, u střešních oken, vikýřů apod.

2) Nejnovější poznatky větrání oblasti spodního líce střešní krytiny však ukázaly, že slepě vyžadovanou větranou mezerou proniká někdy ke spodnímu líci tašek ještě více vlhkosti, než bez odvětrávání [1].

Tepelné vyzařování

Jak to vysvětlit? Při bezoblačné obloze se během noci na plochách obrácených vzhůru sráží vlhkost v podobě rosy nebo jinovatky. Důvodem je tepelné vyzařování, jež je uvolňováno z povrchu každého tělesa v závislosti na jeho teplotě. V případě ploch obrácených vzhůru uniká toto záření do vesmíru, aniž by vzniklý úbytek energie byl kompenzován pohlcováním záření od okolních těles a oblohy. Proto se tyto plochy významně ochlazují pod úroveň teploty vzduchu.

Kondenzace na spodní straně střešních tašek

Je-li okolní vzduch dostatečně nasycen vlhkostí, pak v přímém kontaktu s podchlazenými plochami vydá přebytečnou vlhkost v podobě rosy event. námrazy. Proto se jinovatka (námraza na silnici) může vyskytnout i při teplotě vzduchu nad bodem mrazu (meteorologové tomu říkají přízemní mrazíky). Čím více vzduchu prosyceného vlhkostí přivádíme v takové chvíli na podchlazenou část střechy, tím více vlhkosti se vysráží přímo na střešních taškách a na všech přístupných plochách celé střešní konstrukce. Praktické pokusy ukázaly, že během jedné noci na každém čtverečním metru spodního líce střešních tašek se může vysrážet až 120 g kondenzátu [1].

Vzduchový průduch zvláště mezi střešní konstrukcí a spodním lícem krytiny nemá z hlediska větrání smysl. Působí opačně, usnadňuje pronikání vlhkosti do podstřeší. Odvětrávací spáry v podstřeší jsou hlavní příčinou vlhkostních zisků.

Pro plnohodnotnou funkci bytu v podkroví je třeba splnit specifické podmínky; střešní vestavba vyžaduje zcela jiný stavebně fyzikální pohled na izolaci střechy, než známe doposud.

Střecha jako pátá stěna domu

Střecha, pod níž se má bydlet, je v podstatě šikmá stěna s dřevěnou nosnou konstrukcí. Tepelná izolace svislého obvodového pláště se předsazuje před nosné prvky – vně objektu. Z hlediska dnešních poznatků stavební fyziky, tzn. podle názorů většiny odborníků, je takové konstrukční uspořádání nejsprávnější. Stejný postup je třeba aplikovat také na střechu.

Mezi nosnou konstrukci krovu a venkovní plášť - skládanou krytinu - vložme tepelně izolační vrstvu splňující všechny tepelně technické požadavky, jaké známe u obvodových konstrukcí. Tím zásadně oddělíme interiér od vnějšího prostředí. To je základní myšlenka principu dokonale zateplené střechy. Je to způsob, který v Evropě uplatňuje více než třicet let firma THERMODACH Dachtechnik GmbH z Bavorska.

Jednoduchá montáž

Integrovaná izolace se po dílcích skladebné šířky 60 cm klade vně krovu na střešní latě. Žádné folie, žádné »kontralatě«. Skládaná střešní krytina se potom pokládá na závěsy vytvarované na dílcích, v pomyslné přímce se dotýká izolantu a mezi izolantem a spodním lícem krytiny je klínovitá mezera do tloušťky krytiny. Žádná průběžná dutina, kterou někteří výrobci skládaných krytin stále vyžadují. Střešní plášť, tvořený skládanými krytinami z krytinových prvků malých formátů, je difúzně otevřená plocha. Také výměna vzduchu pod taškami se masivně odehrává spárami ve skládané krytině.

30 let zkušeností

Pro objektivní hodnocení systému THERMODACH, z pohledu absence průběžné dutiny pod spodním lícem skládané krytiny, můžeme vycházet z více než 30-ti let praktických zkušeností v SRN. Pro četné výrobce betonových i pálených tašek v SRN, je důkazem kvality to, že jejich produkty jsou pokládány na systém THERMODACH bez odvětrávání. Dodnes nebyla reklamována jediná střecha.

Místo teorie ukázka z praxe

Distribuce, výroba vybraných typů vč. servisu a technologie THERMODACH probíhá v ČR teprve od roku 1995 a je realizována výhradně českou společností THERMO-STŘECHY s.r.o. Realizace z let 1995 a 1996 jsou firmou THERMO-STŘECHY pravidelně sledovány. S ohledem k malému stáří střech nemají výsledky tohoto sledování dostatečnou vypovídající schopnost ve srovnání se stavem krytiny položené klasicky - s odvětrávanou mezerou.

Krátká historie střech zhotovených technologií THERMODACH v České republice vedla firmu THERMODACH – Dachtechnik GmbH k tomu, aby prostřednictvím firmy THERMO-STŘECHY s.r.o. nabídla vedení české společnosti Bramac střešní systémy spol. s r.o. prohlídku střech, které byly realizovány v Bavorsku technologií THERMODACH s betonovou skládanou střešní krytinou. Prohlídka se uskutečnila 28. června 2001. Účastnili se jí zástupci firmy Bramac střešní systémy spol. s r.o., THERMO-STŘECHY s.r.o. a pořádající THERMODACH Dachtechnik GmbH. K prohlídce byly vybrány celkem tři stavby, realizované v letech 1972, resp. 1974, v blízkém okolí sídla firmy THERMODACH, což je příhraniční oblast na západním úpatí Českého lesa. Klimatické podmínky v tomto regionu jsou podobné jako v podhorských oblastech ČR, tzn. s mírně vyšším srážkovým průměrem.

V době realizace předmětných střech platila výrazně jiná kriteria na celkovou funkci zateplení podkroví než dnes. Přednostně byla požadována spolehlivá funkce pojistné hydroizolace, utěsnění proti pronikání větru a prachu do podstřeší. Hledisko tepelně-izolační schopnosti bylo sekundární. Spíše se sledovala schopnost teplotního útlumu z oslunění než zábrana ztrát v zimním období. Pořadí a důležitost jednotlivých hledisek, kromě tehdejších velmi nízkých cen energií, také ovlivňovalo využívání podkroví pro jiné účely než bydlení.

Těmto dobovým hlediskům odpovídala nabídka firmy THERMODACH. Jednalo se o dílce řady TEMDA Protect s tloušťkou tepelného izolantu 30, resp. 40 mm. Tento typ dílce je na stejném principu integrované izolace jako typy THERMO na trhu v ČR. TEMDA Protect je stále v nabídce firmy THERMODACH a používá se k odstraňování chyb a nedostatků již dříve vybudovaných střech, s nedostatečnou izolací na bázi minerální plsti.

Hodnocení jednotlivých střech vybraných k prohlídce (viz výše)

Samostatně stojící rodinný dům (viz obr. 1)

Majitelé: rodina Heydenreich, adresa: Markt 30, D 95679 Waldershof

Dvoupodlažní objekt byl vystavěn kolem roku 1840 – dřevěná hrázděná stavba. V padesátých letech minulého století prodělal objekt zásadní rekonstrukci. V roce 1972 byla celková rekonstrukce završena realizací nového střešního pláště s použitím integrované izolace technologie THERMODACH a betonové krytiny.

Podkroví se nevyužívá k trvalému bydlení, zato k pravidelnému sušení prádla početné rodiny. Paní domácí zdůrazňovala velkou spokojenost s bezprašným prostředím podkroví (viz obr. 2).

V dosahu střešních oken byla střecha částečně rozkryta. Zástupce firmy BRAMAC střešní systémy spol. s r.o. z ČR si vybral jednu z demontovaných tašek k dalšímu zkoumání (viz obr. 3 a 4). Odkryté dílce integrované izolace THERMODACH nejevily žádné známky povrchových poruch, rozměrových změn ani degradace materiálu. Zašpinění dílců prachem odpovídá délce položení krytiny. Jiné cizí předměty (listí, hnízda létacího hmyzu apod.) nebyly pod krytinou zaznamenány.Zašpinění dílců prachem odpovídá délce položení krytiny. Jiné cizí předměty (listí, hnízda létacího hmyzu apod.) nebyly pod krytinou zaznamenány.

Stav krytiny byl přítomnými hodnocen, s ohledem na délku zabudování, jako velmi uspokojivý. Podrobnější hodnocení krytiny je ve stanovisku účastníka - zástupce firmy BRAMAC střešní systémy spol. s r.o.

Řadový rodinný domek

Majitelé: rodina Wedemeyer, adresa: Ringstrasse 22, D 95679 Waldershof

Dvoupodlažní řadový domek je střední objekt trojdomku, který byl vystavěn na začátku sedmdesátých let. Střecha předmětného středního domku byla završena realizací střešního pláště s použitím integrované izolace technologie THERMODACH v roce 1974. Všechny tři střechy mají stejnou betonovou krytinu (obr. 5).

Podkroví neslouží k trvalému bydlení, prostor se využívá pro občasné domácí práce – žehlení, šití apod., je temperován přilehlým komínovým tělesem a zřídka přitápěn.

Krytina byla hodnocena pouze prohlídkou venkovních stran. Severovýchodní strana střechy, orientovaná do ulice, nevykazovala žádné rozdíly od střech sousedů troj-domku. Výskyt řas a možná lišejníků byl výrazně menší než na ostatních střechách ve stejné ulici, které jsou opatřené krytinou typu azbestocementových šablon. Jihozápadní strana předmětné střechy vykazovala menší porost řasami apod. – byla méně »zelená«, než střechy sousedů trojdomku.

Samostatně stojící rodinný dům

Majitelé: rodina Naser, adresa: Hans Steurer Strasse 22, D 956 59 Arzberg-Röthenbach

Dvoupodlažní objekt byl dokončen v roce 1972. Střešní plášť je s použitím integrované izolace technologie THERMODACH a betonové krytiny.

Podkroví se využívá pouze ke skladovaní odložených věcí. Majitel konstatoval velkou spokojenost s bezprašným prostředím podkroví (viz obr. 6).

V dosahu střešního výlezu byla střecha částečně rozkryta. Odkryté dílce integrované izolace THERMODACH nejevily žádné známky povrchových poruch, rozměrových změn ani degradace materiálu. Zašpinění dílců prachem odpovídá délce položení krytiny. Jiné cizí předměty (listí, hnízda létacího hmyzu apod.) nebyly pod krytinou zaznamenány.

Na předmětné střeše byla použita betonová krytina hnědočervené barvy, její stav byl přítomnými hodnocen jako velmi uspokojivý. Nevykazovala prakticky žádné rušivé zabarvení, výskyt řas byl minimální.

Hodnocení stavu krytiny na předmětných střechách zástupcem fy Bramac:

Věc: Betonové tašky Bramac na Thermodachu

Hodnocení stavu krytiny po cca 30 letech na střeše.

V červnu 2001 jsem se zúčastnil prohlídky 3 střech na rodinných domech v oblasti Českého lesa v Bavorsku. Na všech střechách byla použita betonová střešní velkoformátová taška firmy BRAAS, tzv. Frankfurter Pfanne, která velikostí i profilem odpovídá známé Alpské tašce firmy BRAMAC. Povrch tašky v červenohnědé barvě je tvořen posypem z křemičitého písku.

Tašky jsou ve všech případech pokládány přímo na tepelně izolační desky TEMDA Protect od firmy THERMODACH. Tloušťka desek je 30 mm.

Prohlédnuty byly střechy:

1. Rodinný dům, Waldershof, Markt 30, rok výstavby 1972 (= 29 let) - půda není vytápěná.
2. Rodinný dům, Arzberg, Am roten Bachlein, rok výstavby 1972 (= 29 let) - půda není vytápěná.
3. Rodinný řadový dům, Waldershof, Ringstrasse 22, rok výstavby 1974 (= 27 let) - podkroví je celoročně užíváno a v zimě vytápěno.

Stav betonové krytiny:

Ze střechy byla vždy vyjmuta a prohlédnuta betonová taška. Při optickém posouzení nebyl patrný žádný rozdíl ve vzhledu a technickém stavu tašek ze všech tří posuzovaných střech. Stejně vypadaly i tašky na sousedních domech v řadové výstavbě ad 3), kde byla použita stejná krytina stejného stáří, ale na klasické větrané střeše.

Jedna z vyjmutých betonových tašek byla posouzena i v laboratoři firmy Bramac, a to na pevnost a poškození povrchu.

Při zkoušce na únosnost dle ČSN EN 491 vydržela taška zatížení 2900 N, pak bylo zatěžování přerušeno. Norma předepisuje 2000 N.

Vnější povrch tašky vykazuje přiměřené opotřebení vrstvy křemičitého písku. V místech bez písku je povrch betonu nepatrně zvětralý, ale rovný a bez hloubkového poškození. Okrajové hrany tašky nejsou narušeny. Spodní povrch betonu nevykazuje sebemenší narušení. Na povrchu tašek, stejně na všech pozorovaných střechách, se částečně vyskytovaly řasy a nesouvislé ostrůvky lišejníků. Většinou šlo o terče o průměru 3 – 8 cm.

Zpracoval: Ing. Ladislav Vasilenko
Datum: 30. 10. 2001

Závěr:

Zevrubné prohlídky a následné laboratorní zkoušky a posouzení betonové krytiny střech realizovaných před 29 a 27 lety na integrované izolaci THERMODACH, která je bez průběžné větrací spáry, potvrdily následující:

• vnější vzhled krytiny odpovídá stáří a lokalitě zabudování;
• vnější povrch je zanedbatelně zvětralý a to pouze v místech poškozené povrchové úpravy, výskyt řas a mechu je obdobný, spíše menší, než na sousedních střechách téže lokality a stejného stáří;
• spodní líc krytiny byl v den prohlídky zcela suchý i přes velmi deštivé počasí a vysokou relativní vlhkost;
• spodní líc krytiny je bezchybný, vzhled je identický s novou krytinou, nebyl zaznamenán výskyt vápenného výkvětu, žádné poškození natož způsobené vlivem kombinace vlhkosti a mrazu. Bylo konstatováno, že integrovaná izolace Thermodach nemá žádný negativní vliv na betonovou krytinu pokládanou do závěsů, k tomu účelu vytvořených, na dílcích z expandovaného polystyrenu (viz obr. 3 a 4).

Literatura:

[1] Künzel, Helmut: Dachdekung und Dachbelüftung, Untersuchungsergebnisse und Folgerungen für die Praxis,Fraunhofer-IRN-Verl., Stuttgart: 1996.