Využití vlastností materiálů URSA pro netradiční konstrukční varianty zateplení šikmých střech

Pod značkou URSA jsou na trh dodávány minerální tepelné izolace na bázi skelné vlny (MW) URSA GLASSWOOL^® a tepelné izolace na bázi extrudované polystyrénové pěny (XPS) URSA XPS^®. Pro klasické skladby zateplování šikmých střech (izolace mezi krokvemi s dodatečnou tepelnou izolací pod krokvemi) jsou běžně používány tepelné izolace URSA GLASSWOOL. Pro zateplení nad krokvemi se využívají tuhé desky URSA XPS.

V souvislosti s neustálým růstem cen energií rostou zároveň i požadavky na kvalitu zateplení obvodových stavebních konstrukcí. Časté jsou případy rekonstrukcí střešních pláštů, jejichž jediným cílem je zlepšit tepelně technické vlastnosti konstrukce, nemluvě o rekonstrukcích, které byly vynuceny předchozím nesprávným návrhem skladby střešního pláště nebo jeho nekvalifikovanou realizací. Rostou také požadavky investorů na estetickou kvalitu staveb, to se projevuje mj. rostoucí oblibou nad krokevního zateplení, které umožňuje ponechat dřevěnou konstrukci krovu jako součást interiéru.

Na trhu je řada různých systémů nad krokevního zateplení využívajících desky z expandovaného pěnového polystyrénu (EPS) nebo desky z pěnového polyuretanu (PUR), případně z extrudovaného polystyrénu (XPS) a systémy s použitím minerálních tepelných izolací (MW).

Pokud mají správně plnit všechny své funkce, vykazují systémy, ve kterých jsou použity tuhé desky, několik společných nectností, zejména vysokou náročnost na přesnost zpracování detailů, tedy i vyšší míru rizika plynoucího z nekvalitní práce a také, v porovnání s běžným zateplením mezi a pod krokvemi, až několikanásobně vyšší cenou při obdobných hodnotách tepelného odporu, resp. součinitele prostupu tepla.

Výhodou použití relativně tuhých termoplastů je to, že jsou považovány za materiál, který je schopen přenést tíhu krytiny a ostatní síly působící na střešní plášť (sníh, síly způsobené větrem) na nosnou konstrukci krovu. Výhodou MW proti deskám z tuhých termoplastů je nesrovnatelně vyšší schopnost pružné deformace (tedy schopnosti perfektně vyplnit dutinu v konstrukci). Při zateplení nad krokvemi zde však musí být použit nějaký prvek, který je schopen síly působící na střešní plášť přenést na nosnou konstrukci.

Ze zmíněné skupiny termoplastů dosahuje XPS nejlepších hodnot, např. z hlediska pevnosti v tlaku. Oproti tomu ze skupiny minerálních izolací dosahu je skelná vlna nejvyšší schopnost pružné deformovatelnosti. Vhodná kombinace obou materiálů umožňuje využití jejich předností ve vzájemném souladu.

XPS se vyznačuje mj. tím, že ho lze velmi snadno formátovat s pomocí běžného ručního nářadí. Snadno lze standardní desku z materiálu URSA XPS N-III (třída dotvarování tlakem CC(2/1,5/50)125, tj. deformace do 2 % po extrapolaci na 50 let při zatížení cca 13 t/m²; podle EN 1606) nebo URSA XPS N-V (třída dotvarování tlakem CC(2/1,5/50)175, tj. deformace do 2 % po extrapolaci na 50 let při zatížení cca 18 t/m²; podle EN 1606) naformátovat na hranoly o šířce 100 mm s výškou odpovídající tloušťce desky. Tyto hranoly lze použít k vytvoření námětků zvyšujících výšku krokví, které zároveň netvoří tepelné mosty.

Ke krokvím je lze kotvit přes pomocný dřevěný prvek s pomocí vhodných šroubů, obdobně jako se kotví systémy, které využívají tuhé tepelně izolační desky v celé ploše. Takto lze vytvořit prostor pro vložení tepelné izolace URSA GLASSWOOL (například typ URSA SF 35, SF 40, DF 40). Manipulace s materiálem URSA XPS je, vzhledem k jeho nízké hmotnosti, poměrně snadná. Osvědčilo se mi nejprve zkompletovat celý námětek na zemi a na střechu ho namontovat jako celek. Na pomocný dřevěný profil o rozměrech 50 × 100 (mm) a délce odpovídající krokvi, na kterou bude namontován, se s pomocí částečně zašroubovaných vrutů připevní hranoly z XPS (tlakem by XPS měl být namáhán vždy kolmo k rovině desky). Následně lze takto vytvořený prvek položit shora na bednění a od úrovně okapové hrany postupně došroubovat jednotlivé vruty. Způsob kotvení (typ vrutů, rozteče, momentové síly při jejich dotahování) záleží mj. na sklonu střechy, klimatickém pásmu, typu krytiny a doporučuji ho konzultovat se statikem. Následně se namontuje kontaktní pojistná hydroizolační fólie, kontralatě, latě (případně další bednění) a krytina (obr. 1).

Obr. 1: Izolace nad krokvemi: krov se celoplošně pokryje bedněním, na bednění se položí vhodná parozábrana, namontují se připravené námětky, kontaktní pojistná hydroizolace, kontralatě, latě a krytina

Tato základní skladba o celkové tloušťce zateplení 200 mm při použití mi nerální tepelné izolace s návrhovou hodnotou λU = 0,041 W/(mK) (podle ČSN 730540-3, tab. A1) vykazuje výslednou hodnotu součinitele prostupu tepla U = 0,198 W/(m²K). Po kud ve výpočtu použijeme hodnotu λ_D = 0,035 W/(mK) (například URSA SF 35, DF 35), pak výsledná hodnota součinitele prostupu tepla konstrukce bude U = 0,171 W/(m²K). Blíží se tak hodnotě doporučené (0,16 W/(m²K) pro střechu plochou a šikmou do 45°, viz ČSN 730540-2). Výpočty zahrnují všechny prvky v konstrukci obsažené, přestupové koeficienty atd.

Obdobně lze postupovat v případě, kdy se provádí rekonstrukce střechy sho ra. Ponechá se původní podhled a tepelná izolace, a obdobně jako v předchozím případě se vytvoří prostor pro položení další vrstvy tepelné izolace (obr. 2). Předpokladem je zde samozřejmě to, že původní obložení obsahuje funkční parozábranu resp. kon vekční zábranu.

Skladbu naznačenou na obr. 2 jsem použil při rekonstrukci původního střešního pláště svého RD. Původní vnitřní obložení bylo ponecháno, krokve 100 × 160 (mm) s roztečí 1000 mm, původní minerální izolace mezi krokvemi 160 mm, λ_U = 0,041 W/(mK), nad krokvemi byla do prostoru vytvořeném s pomocí námětků vložena izolace URSA SF 35 (λ_D = 0,035 W/(mK)) o tloušťce 180 mm, následně kontaktní pojistná hydroizolační fólie, kontralatě, latě a krytina. Výsledná hodnota součinitele prostupu tepla po rekonstrukci U = 0,113 W/(m²K), (před rekonstrukcí U = 0,299 W/(m²K)).

Obr. 2: Použití námětků z XPS k vytvoření prostoru pro další vrstvu tepelné izolace při rekonstrukci zatepleného střešního pláště shora.

Způsob naznačený na obr. 3 jsem po užil při realizaci střešního pláště v dostavované části téhož domu. Pokud jsem provedl jednoduché porovnání cen materiálů pro vytvoření takto konstruovaných zateplených šikmých střech se zmíněnými běžně používanými konstrukcemi nadkrokevního zateplení, dopadlo vždy jednoznačně ve prospěch skladeb zde popsaných.

Obr. 3: Námětky z XPS, namontované ze spodní strany krokví: umožňuje zvýšení mezikrokevního prostoru k umístění další vrstvy tepelné izolace. Fólii tvořící parozábranu lze bezpečně namontovat nad poslední vrstvu tepelné izolace a pro uchycení SDK roštu použít např. přímé závěsy.

Pro výpočet byl použit program URSA Střecha 2.3.9.