Střešní konstrukce pro rodinné domy

Jedním z kritérií, ke kterému se musí přihlížet při výběru střešní krytiny, je střešní konstrukce domu – záleží například na úhlu sklonu střechy. Střešní konstrukce je také významným článkem architektonického výrazu celého domu.

Pro toho, kdo právě staví nebo už má postaveno a užívá si tepla rodinného krbu v novém domě, budou další řádky na téma střešní konstrukce a střešní krytiny asi nezajímavé. Ovšem pro ty, kteří se o stavbě rodinného domu teprve rozhodují, by mohly být následující informace o této důležité části hrubé stavby domu přínosné nebo alespoň zajímavé.

Když se řekne střecha

Střechu lze definovat jako stavební konstrukci nad posledním podlažím domu. Tvoří ji nosná střešní konstrukce a střešní plášť.

Nosná střešní konstrukce je ta část střechy, která přenáší zatížení ze střešního pláště (např. vody, sněhu, větru apod.) do ostatních nosných částí domu a může plnit i funkci nosné vrstvy střešního pláště.

Střešní plášť je část střechy bez nosné střešní konstrukce, která chrání dům před vnějšími vlivy.

Podle sklonu a tvaru rozlišujeme např. střechy:

• ploché – střechy se sklonem 0–10 °,
• šikmé – střechy se sklonem 10–45 °,
• strmé – střechy se sklonem větším než 45 °,
• ploché pochůzné – ploché střechy určené k trvalému využívání např. pro rekreaci apod.,
• ploché nepochůzné – střechy, které nejsou určené k provozu.

Střešní konstrukce a střešní krytina

V současné době je stále většina rodinných domů zastřešena tradiční střechou šikmou (např. sedlovou, valbovou, pultovou) pomocí klasického dřevěného krovu nebo příhradových vazníků. Méně často se na rodinných domech vyskytuje plochá střecha, jejíž významnou výhodou je využití druhého nadzemního podlaží bez zkosených šikmých stěn krovu. Nosnou konstrukci ploché střechy tvoří stropní konstrukce stejného stavebního systému, jako je nad přízemím domu.

Z hlediska použitého materiálu mohou být hlavní nosné konstrukce zastřešení dřevěné, železobetonové nebo ocelové. V případě rodinných domů jsou tyto konstrukce nejčastěji ze dřeva, někdy se však vyztužují ocelovými prvky.

Výrobci střešních krytin většinou dodávají na trh ucelené střešní systémy a střešní doplňky (okapy, žlaby a další). Návrh a výběr střešní krytiny závisí např. na sklonu střechy a na představách a požadavcích investora.

Střešní krytiny mohou být např. keramické, betonové, plechové, břidlicové, cementovláknité, aj.

Volba nosné střešní konstrukce

Výběr hlavní nosné konstrukce zastřešení ovlivňuje v první řadě velikost objektu – v případě jednopodlažních domů to bývají střešní vazníky – uplatňují se zvlášť u přízemních rodinných domů s velkou zastavěnou plochou.

Velikost sklonu střechy závisí na architektonickém záměru, na povětrnostních podmínkách v dané lokalitě, se sklonem střechy dále souvisí také druh použité krytiny.

Hlavní nosná konstrukce musí být dimenzována tak, aby dokázala přenést trvalá zatížení – tzn. vlastní hmotnost a váhu střešní krytiny, tepelné izolace, hydroizolace a další.

Dále musí bezpečně vydržet i nahodilá krátkodobá zatížení – sněhem nebo větrem.

Neopominutelným hlediskem pro výběr střešní nosné konstrukce jsou normy pro protipožární bezpečnost staveb, které stanovují stupně odolnosti proti ohni. Odolnost se vyjadřuje počtem minut, po které je konstrukce schopna odolávat plamenům, aniž by ztratila nosnost a stabilitu.

Dřevěné konstrukce

V případě rodinných domů se používá pro střešní nosnou konstrukci dřevo. Důvodem jsou jeho vhodné vlastností. Dřevo se dobře opracovává, je lehké a přitom má velkou únosnost a je dostatečně pružné. V současnosti však dostávají stále častěji přednost úspornější konstrukce sbíjené a lepené, které nespotřebují tolik dřeva (např. příhradové vazníky).

Návrh nosné střešní konstrukce by měl respektovat následující hlediska:

• Tvar střešní plochy by měl vycházet z provozní funkce zamyšleného prostorového a tvarového řešení objektu.
• Současně musí splňovat konstrukčně statická hlediska, jež vyžadují, aby konstrukce bezpečně přenášela zatížení stálá i nahodilá a nepřekročila dovolený průhyb.
• Volba konstrukčního materiálu je odvislá, kromě jiného, především na druhu užitné funkce daného objektu. Navržený druh materiálu musí dobře odolávat vnějším i vnitřním vlivům prostředí.
• Technologie výroby střešní konstrukce (monolitická či prefabrikovaná varianta) má být volena s ohledem na zamýšlený výsledný výtvarný účin konstrukce, pochopitelně otázky hospodárnosti a možnosti dodavatele nemohou být zcela opomíjeny.
• Hospodárnost návrhu bude vyplývat z řešení předchozích hledisek. Je nasnadě, že požadavek rozumné ekonomie návrhu je společensky správný.
• Estetické aspekty, kladené na konstrukci by neměli být opomíjeny a konstrukce jež jsou viditelné, mají být esteticky dobré. To platí zvláště pro ty konstrukce, kdy se jejich forma zpravidla stává rozhodujícím elementem výtvarně estetického vjemu. V řešení by měla být patrna snaha dosáhnout ve výsledném návrhu jednoty (čistoty) estetické i konstrukčně statické.

Rozdělení plochých střech

Ploché střechy můžeme dělit jednak podle základního konstrukčního řešení a dále také podle jejich funkce.

Podle základního konstrukčního řešení:

• jednoplášťová střecha – střešní konstrukce, která odděluje chráněné či vnitřní prostředí od vnějšího jedním střešním pláštěm,
• dvouplášťová střecha – střešní konstrukce, která odděluje chráněné či vnitřní prostředí od vnějšího dvěma střešními plášti (horní plášť a dolní plášť, nebo také vnější plášť a vnitřní plášť), mezi nimiž je vzduchová mezera. Prostor mezi plášti (vzduchová vrstva) může být neprůlezný, průlezný či průchozí, nebo slouží jako půda (půdní prostor),
• několikaplášťová střecha – střešní konstrukce vytvořená několika střešními plášti od sebe oddělených vzduchovými vrstvami.

Podle funkce:

• nepochozí střecha – umožňuje přístup pouze pro kontrolu stavu konstrukce a zařízení na střeše pro nezbytnou údržbu,
• pochozí střecha – určená pro účely dopravy, rekreace, sportu, speciálního technického vybavení objektů apod. Mezi provozní střechy se zařazují i všechny střechy se zelenou úpravou (tzv. zelené střechy).

Vrstvy střešního pláště ploché střechy

Střešní plášť plochých střech tvoří poměrně složitý systém, který může obsahovat:

• provozní vrstvu – vrstva při vnějším povrchu střešního pláště umožňující provozní využití střechy,
• hydroizolační vrstvu – vodotěsná izolace chránící podstřešní prostory a vrstvy střešního pláště, které jsou pod ní, před atmosférickými vlivy, případně před provozní či technologickou vodou. Bližší označení se volí podle funkce a konstrukce či polohy ve střeše (např. hlavní hydroizolační vrstva, pojistná hydro izolační vrstva či provizorní hydroizolační vrstva). Jako hydroizolace lze použít asfaltové pásy, syntetické fólie, kovové plechy nebo stěrkové a stříkané hydroizolace. Veškeré spoje musí být vodotěsné,
• roznášecí vrstvu – zajišťuje roznesení zatížení z provozu střešního pláště. Měla by být co nejlehčí, aby zbytečně nezatěžovala nosnou konstrukci,
• separační vrstvu – odděluje dvě vrstvy střešního pláště z výrobních, mechanických, chemických či jiných důvodů,
• tepelněizolační vrstvu – omezuje nežádoucí tepelné ztráty či tepelné zisky objektů,
• parotěsnou vrstvu – omezuje či zamezuje pronikání vodní páry z vnitřního prostředí do střešního pláště. Jako parotěsnou zábranu lze použít asfaltové pásy, syntetické fólie, kovové plechy nebo nátěry a stěrky v různých bázích,
• spádovou vrstvu – vytvářející potřebný sklon následujících vrstev střešního pláště. Měla by být co nejlehčí, aby zbytečně nezatěžovala nosnou konstrukci.
• nosnou konstrukci střechy – přenáší zatížení od jednoho či několika střešních plášťů, doplňkových konstrukcí, vody, sněhu, větru, provozu apod. do ostatních nosných částí objektu.

Fotovoltaické panely při požáru

K instalaci fotovoltaických panelů na střechy rodinných domů vede jejich majitele především snaha o snížení nákladů na energie za vytápění nebo spotřebu teplé užitkové vody. Ne každý si ale uvědomuje riziko a komplikace, které fotovoltaika představuje v případě požáru pro hasiče... Dokonce by mohlo dojít k tomu, že hasiči odmítnou hasit požár střechy domu, na níž jsou umístěny fotovoltaické panely. Proč?

Kromě toho, že samotné fotovoltaické panely dobře hoří, tak při požáru střešní konstrukce domu, na které jsou fotovoltaické panely instalované, může hasičům hrozit úraz elektrickým proudem. Zasahující hasiči sice automaticky zajišťují vypnutí proudu v objektu požáru, ale problém fotovoltaických elektráren je ten, že nemají jednotné schéma zapojení. Solární panely, podle jejich výkonu, vytvářejí stejnosměrný proud o napětí až 1000 voltů, který je životu nebezpečný. A pokud není elektrický proud v požárem postiženém domě vypnut, je to pro zásah hasičů velké omezení... Pokud je ale požár mimo dosah fotovoltaických panelů, tak hasiči bez problémů konají svoji práci.

Podle tvrzení samotných hasičů, v současné době používané konstrukční prvky fotovoltaických elektráren, např. střídače či měniče, nezajišťují, že i při jejich vyřazení z provozu není v elektrickém zařízení nebezpečné napětí. Ale pro klid duše majitelů rodinných domů, malé fotovoltaické elektrárny čítající několik kusů panelů nepředstavují pro hasiče riziko.

Jestliže se chystáte instalovat fotovoltaické články na střechu vašeho rodinného nebo bytového domu, je ve vašem zájmu, abyste maximálně předešli možnému vzniku požáru již v době instalace fotovoltaických panelů. Důležité je nejen to, abyste věděli, jak vaši fotovoltaickou elektrárnu bezpečně vypnout, ale také byste měli znát schéma jejího zapojení.