Odvětrávací mřížky a dvouplášťové střechy: Komplexní průvodce

Dvouplášťové střešní konstrukce jsou velmi častou variantou zastřešení panelových budov. S postupem času se však začínají množit poruchy a konstrukce často nesplňují dnešní nároky na tepelně-technické vlastnosti. Tento článek se zabývá konstrukcí, funkcí, diagnostikou a rekonstrukcí dvouplášťových střech, s důrazem na význam větracích mřížek a odvětrání.

Co je dvouplášťová střecha?

Dvouplášťovou střechu tvoří vnitřní a vnější plášť, které jsou odděleny vzduchovou vrstvou. Tato vzduchová vrstva může být buď větraná, nebo nevětraná - u panelových bytových domů se většinou jedná o větrané dvouplášťové střechy. Vnitřní (spodní) plášť plní funkci tepelněizolační, zatímco vnější (horní) plášť má funkci hydroizolační.

Funkce větrané vzduchové vrstvy

Větraná vzduchová vrstva má za úkol odvádět vlhkost, která se do skladby může dostat přes střešní tašky z vnějšího prostředí nebo z interiéru přes tepelnou izolaci. Dále pak odvádí zabudovanou vlhkost v dřevěné konstrukci krovu nebo vlhkost vzniklou z chyb a nedostatků v provedení detailů. V létě vzduchová mezera odvádí teplo vzniklé absorpcí slunečního záření krytinou a přispívá tak ke zlepšení tepelné pohody budovy. Pro spolehlivou funkci provětrávané vzduchové mezery je klíčový tzv. komínový efekt. Pro jeho správnou funkci je nutné zajistit dostatečnou výšku vzduchové mezery a dostatečnou plochu přiváděcích větracích otvorů v okapní hraně a odváděcích otvorů v hřebeni. Vzduchová mezera se musí provést bez překážek a přerušení ve směru od okapu k hřebeni.

Identifikace dvouplášťové střechy

Dvouplášťovou střechu lze na panelovém domě poměrně snadno identifikovat podle tří typických znaků:

  1. Vysoká atika z vnější strany a naopak nízká ze strany střechy.
  2. Větrací otvory v atice.
  3. Podélný odvodňovací žlab.

Historie dvouplášťových střech

Dvouplášťové střechy měly už první panelové domy G40. Konstrukce střechy byla z velkoplošných betonových desek, položených na atikový a žlabový prefabrikát, přičemž funkci tepelné izolace plnil škvárový násyp. Vlivem dilatačních pohybů betonových dílců však docházelo k trhání krytin a dokonce k naklánění atikových dílců. Tyto vady vedly k přehodnocení dvouplášťových konstrukcí střech G40 a další typy byly téměř výhradně jednoplášťové. Dnes patří dvouplášťové střechy s dřevěným horním pláštěm k nejproblémovějším dvouplášťovým konstrukcím vůbec. V průběhu let byly dvouplášťové střechy realizovány prakticky na všech konstrukčních soustavách či jejich krajských variantách alespoň jako zkušební (alternativní) verze střešního pláště. Většího rozšíření doznaly u konstrukčních soustav G57, PS 69, VVÚ ETA, Larsen & Nielsen, BA - NKS, T 06B a OP 1.1.

Čtěte také: Doplňky pro falcované střechy

Související legislativní a normové požadavky

Závaznost normových požadavků a výpočtových metod je daná zákonem č. 406/2006 Sb. O hospodaření energií, zákonem č. 183/2006 Sb. O územním plánování a stavebním řádu a jeho prováděcími vyhláškami č. 137/1998 Sb. O obecně technických požadavcích na výstavbu a č. 499/2006 Sb. O dokumentaci staveb. Základní "střechařskou" normou je ČSN 73 1901 Navrhování střech - základní ustanovení. Tato norma stanovuje požadavky pro navrhování a rekonstrukci střech budov (včetně bytových).

Normy pro tepelnou ochranu budov

Technickým předpisem v oblasti stavební tepelné techniky je komplex norem ČSN 73 0540 Tepelná ochrana budov, část 1-4, ve kterém jsou stanoveny tepelně-technické požadavky na konstrukce, návrhové hodnoty fyzikálních veličin stavebních materiálů a konstrukcí, návrhové hodnoty veličin vnějšího a vnitřního prostředí a výpočtové metody pro navrhování a ověřování konstrukcí a budov. Pro hodnocení dvouplášťových střech jsou nejdůležitější:

  • ČSN EN ISO 6946 Stavební prvky a stavební konstrukce - Tepelný odpor a součinitel prostupu - Výpočtová metoda: Uvádí metodu výpočtu tepelného odporu a součinitele prostupu tepla pro prvky a konstrukce, které obsahují vzduchové vrstvy (nevětrané, slabě větrané, silně větrané).
  • ČSN EN ISO 13789 Tepelné chování budov - Měrná ztráta prostupem tepla - Výpočtová metoda: Uvádí metodu pro výpočet tepelné ztráty přes nevytápěný prostor (v případě, že vzduchová vrstva je silnější než 30 cm).
  • ČSN EN ISO 13788 Tepelně-vlhkostní chování stavebních dílců a stavebních prvků - Vnitřní povrchová teplota pro vyloučení kritické povrchové vlhkosti a kondenzace uvnitř konstrukce - Výpočtové metody: Uvádí metodu pro posouzení rizika růstu plísní na vnitřním povrchu konstrukce a rizika kondenzace způsobené difuzí vodní páry uvnitř konstrukce.

Posuzování dvouplášťové střechy

Pokud se na zateplovanou střechu zpracovává projektová dokumentace, musí být součástí technické zprávy tepelně-technické posouzení zateplovaných konstrukcí dle ČSN 73 0540-2:2007. Správně musí být posuzovány všechny v normě uvedené požadavky, které se týkají dané konstrukce. V případě dvouplášťové střechy to bude:

  • Součinitel prostupu tepla U [W/(m2.K)]
  • Lineární a bodový činitel prostupu tepla psí [W/(m.K)] a chí [W/K]
  • Teplotní faktor vnitřního povrchu fRsi [-]
  • Zkondenzované množství vodní páry v konstrukci Mc [kg/(m2.a)]
  • Roční bilance zkondenzované Mc [kg/(m2.a)] a vypařitelné Mev [kg/(m2.a)] vodní páry v konstrukci.

Součinitel prostupu tepla

Součinitel prostupu tepla U [W/(m2.K)] konstrukce, včetně zabudovaných tepelných mostů, musí u budov s převažující návrhovou vnitřní teplotou θim = 18 až 24 °C splňovat podmínku: U ≤ UN. Pro střechy platí dle ČSN 73 0540-2:2007: UN, pož = 0,24 W/(m2.K) ... požadovaná hodnota, UN, dop = 0,16 W/(m2.K) ... doporučená hodnota.

Podle ČSN EN ISO 6946 se rozlišují tři typy vzduchových vrstev:

Čtěte také: efektivní odvětrávací systém Betonpres

  • Nevětraná: Plocha větracích otvorů je maximálně do 0,05 % z celkové odvětrávané plochy.
  • Slabě větraná: Plocha větracích otvorů je od 0,05 % do 0,15 % z celkové odvětrávané plochy.
  • Silně větraná: Větrací otvory mají větší plochu než 0,15 % z celkové odvětrávané plochy.

Pokud je vzduchová vrstva silně větraná (což je u větrané dvouplášťové střechy vždy), do výpočtu součinitele prostupu tepla se zahrnou jen materiály pod touto vrstvou - tedy vnitřní plášť. Součinitel přestupu tepla na vnější straně se potom uvažuje jako pro vnitřní prostředí. V případě uzavření větracích atikových otvorů se stanoví podle ČSN EN ISO 6946 tzv. ekvivalentní tepelná vodivost vzduchové vrstvy lambdag [W/(m.K)] (podle toho, jestli je vrstva nevětraná nebo slabě větraná) a do výpočtu celkového součinitele prostupu tepla střechy se zahrnou všechny vrstvy.

Lineární a bodový činitel prostupu tepla

Lineární a bodový činitel prostupu tepla charakterizují tepelné mosty (vazby) mezi konstrukcemi. Typickým příkladem lineárního tepelného mostu u střechy je vazba mezi střešní konstrukcí a atikou, příkladem bodového tepelného mostu mohou být kotevní prvky nebo větrací komínky, procházející vrstvou tepelné izolace. Pro lineární tepelnou vazbu mezi vnější stěnou a střechou platí dle ČSN 73 0540-2:2007: psíN, pož = 0,6 W/(m.K) ... požadovaná hodnota, psíN, dop = 0,2 W/(m.K) ... doporučená hodnota. Pro bodovou tepelnou vazbu platí: chíN, pož = 0,9 W/K ... požadovaná hodnota, chíN, dop = 0,3 W/K ... doporučená hodnota.

Teplotní faktor vnitřního povrchu, vnitřní povrchová teplota

Vnitřní povrchová teplota se hodnotí v poměrném tvaru jako teplotní faktor vnitřního povrchu (fRsi). Jedná se o hygienické kritérium, jehož splněním se minimalizuje riziko růstu plísní na vnitřním povrchu kritických detailů. U větrané dvouplášťové střechy se rovněž požaduje splnění požadavku na teplotní faktor vnitřního povrchu vnějšího pláště fRsi: fRsi ≥ fRsi, cr + 0,03.

Kondenzace vodní páry uvnitř konstrukce

Kondenzace vodní páry v konstrukci je podle ČSN 73 0540 - 2:2007 přípustná pouze tehdy, jestliže neohrozí požadovanou funkci dané konstrukce. Maximální roční množství zkondenzované vodní páry Mc [kg/(m2.a)] v konstrukci musí splňovat podmínky: Mc ≤ Mev, Mc ≤ Mc, N, kde Mev je roční množství vypařitelné vodní páry z konstrukce a Mc, N je maximální povolené roční množství zkondenzované vodní páry v konstrukci. Pro jednoplášťovou střechu platí: Mc, N = 0,1 kg/(m2.a) nebo 3 % plošné hmotnosti materiálu (nižší z hodnot).

Pro větrané konstrukce (dvouplášťová větraná střecha) se samostatně hodnotí vnitřní plášť a vnější plášť. Relativní vlhkost proudícího vzduchu ve větrané vzduchové vrstvě musí po celé délce této vrstvy splňovat podmínku: φv < 90 %. Tento požadavek musí být splněn i za bezvětří.

Čtěte také: Ochrana žlabů: Mřížky a jejich význam

Diagnostika stavu střešní konstrukce

Před navrhováním opravy či rekonstrukce střechy je nutné provést průzkum, nejlépe sondáží. Při sondáži se zjišťuje složení vrstev a jejich tloušťka a odebírají se vzorky nasákavých vrstev na rozbor složení a zjištění vlhkosti materiálů. Dále se zjišťuje:

  • Zda není vrstva krytiny napadena hnilobou.
  • Zda krytina neobsahuje dehtové materiály.
  • Jak je na silikátových podkladech řešen vliv dilatace na krytinu.
  • Funkce větracího systému.
  • Zda nedochází ke kondenzaci na povrchu odpadního potrubí.
  • Případné zatečení nebo plísně v podstřešních bytech.

Na střeše se provede minimálně 5 sond, vždy až ke spodní nosné stropní konstrukci - 3 sondy v podélné ose (u atik a uprostřed) a dvě sondy v příčné ose u atik. Pokud do střechy zatéká, provede se další sonda v místě nejsilnějšího zatékání.

Nejčastější vady a poruchy

Nosné konstrukce

Pro nosné konstrukce střech bytové panelové výstavby se téměř výhradně používaly betonové prvky plné. Poruchy nosných konstrukcí se tak projevují pouze nepřesností při montáži (nerovné stropy) a praskáním ve spárách. Problém se zpravidla odstraní armovanou stěrkou.

Sklonové vrstvy

Pro vytvoření sklonu vnějšího (horního) pláště se používaly bodové nebo pásové podpory. Protože prefabrikované dílce nebyly doplněny tepelněizolační vložkou, vznikaly u betonových podpěrných trámců či bodových bloků tepelné mosty. Problém těchto tepelných mostů lze eliminovat zateplením vnějšího střešního pláště nebo jeho úplnou demontáží. Nafoukáním tepelné izolace do vzduchové dutiny se tepelné mosty podpěrnými prvky neodstraní.

Krytina z asfaltových pásů

Specifickou závadou u dvouplášťových střech je trhání izolace nad dilatačními spárami mezi střešními panely nebo mezi těmito panely a atikovým dílcem. Mezera nesmí být v žádném případě vyplněna betonovou zálivkou, protože by mohlo dojít k vytlačování atikového dílce.

Rekonstrukce a opravy dvouplášťových střech

Rekonstrukce stávající větrané dvouplášťové střechy je vždy technicky a investičně náročná. Pokud se tepelně technickými výpočty prokáže, že funkce i parametry větrané dvouplášťové střechy jsou v pořádku, lze opravit jen vodotěsnou izolaci jejího horního pláště. U střech, kde nosnou konstrukci horního pláště tvoří dřevěné bednění, se doporučuje vždy odstranit stávající vodotěsnou izolaci až na úroveň bednění a stav bednění zkontrolovat. Téměř vždy se zjistí, že je nutné menší nebo větší část dřevěného bednění vyměnit. Při této příležitosti je nutné tepelně izolovat obvykle neizolované dešťové odpadní potrubí (i jiné trubní prostupy) ve větrané vzduchové vrstvě.

Zvýšení tepelného odporu horního pláště

Pokud tepelně technické výpočty prokáží, že na spodním povrchu horního pláště může docházet ke kondenzaci vodní páry, je nutné zvýšit jeho tepelný odpor a tím zvýšit hodnotu povrchové teploty na jeho spodní straně. To znamená provedení dodatečné tepelné izolace spolu s novou vodotěsnou izolací horního pláště střechy. Tato tepelná izolace horního pláště však prakticky nezpůsobí výrazné snížení součinitele prostupu tepla střešního pláště jako takového.

Zvětšení větracích otvorů

Pokud se prokáže, že je nutné zvětšit profil nebo počet přiváděcích a odváděcích větracích otvorů větrané vzduchové vrstvy, je nutné pokusit se tuto skutečnost realizovat. Ne vždy je to však technicky možné (například v železobetonových atikových panelech). V některých případech může být řešením dodatečné osazení větracích komínků (jsou dodávány i tepelně izolované), nebo dokonce použití ventilačních turbín (například Lomanco nebo Raul).

Izolace obvodové stěny

I na svislé obvodové stěně (s větracími otvory) obalující větranou vzduchovou vrstvu může docházet ke kondenzaci vlhkosti, a je proto nutné ji v případě potřeby tepelně doizolovat. To je však bez rozebrání horního pláště neproveditelné. Bez rozebrání horního pláště lze obvodovou stěnu doizolovat jen zvenku - k tomu dochází vždy při zateplení obvodového pláště budovy. Tepelné mosty však často způsobuje chybějící nebo nedbale položená tepelná izolace dolního pláště v místě napojení na obvodovou stěnu střechy.

Dodatečná tepelná izolace z interiéru

Někdy se alternativně uvažuje i o provedení dodatečné tepelné izolace ze strany interiéru - na spodním povrchu stropní konstrukce, která tvoří dolní plášť větrané dvouplášťové střechy. Znamená to například zakotvení dřevěných latí do stropní konstrukce s tím, že mezi ně bude vložena vhodná tepelná izolace, zakrytá například deskami ze sádrokartonu, které budou tvořit nový podhled v místnosti. Z hlediska tepelné techniky to však není řešení ideální a může být i při řemeslně dobrém provedení zdrojem poruch (zejména kondenzace vlhkosti a následného zatékání kondenzátu).

Zateplení dolního pláště

V řadě případů se výpočtem prokáže, že je nezbytné snížit součinitel prostupu tepla dolního pláště dvouplášťové střechy, takže proto je nutné stávající tepelnou izolaci dodatečně doplnit nebo vyměnit za kvalitnější. Někdy signalizují i hygienické závady (plísně) v podstřešních místnostech promrzání stropní konstrukce způsobené poddimenzovanou nebo nedbale položenou tepelnou izolací s velkými tepelnými mosty. To však vyžaduje totální rekonstrukci větrané dvouplášťové střechy s rozebráním horního pláště a s následným doplněním tepelné izolace dolního pláště.

Přeměna větrané dvouplášťové střechy na nevětranou

Jednou z možností, jak opravit špatně fungující větranou dvouplášťovou plochou střechu s poddimenzovanou tepelnou izolací, je její přeměna na nevětranou dvouplášťovou střechu. Z hlediska stavební fyziky se potom taková střecha chová jako střecha jednoplášťová. Důvodem přeměny bývá i dodatečné zateplení obvodového pláště budovy, kdy nová tepelná izolace obvodového pláště zakryje větrací otvory vzduchové vrstvy.

Při přeměně větrané dvouplášťové střechy na střechu nevětranou se zdánlivě jedná o relativně jednoduchou úpravu: zaslepí se větrací otvory ve vzduchové vrstvě a horní plášť původní větrané dvouplášťové střechy se opatří dodatečnou tepelnou izolací a novou vodotěsnou izolací. Z hlediska stavební fyziky však není přeměna tak jednoduchou záležitostí a může být ve svých důsledcích příčinou závažných stavebních a následně i hygienických závad. Vždy je proto nutné znát skladbu a stav střešního pláště původní větrané dvouplášťové střechy včetně geometrického průběhu vzduchové vrstvy, dodržet níže uvedené podmínky přeměny a nakonec si ověřit návrh rekonstrukce tepelně technickými výpočty.

Podmínky přeměny

  • V místnostech pod střechou by měly být v zimě jen běžné hodnoty vnitřní teploty a nízká relativní vlhkost vzduchu φ (teplota vzduchu v interiéru kolem +21° C a relativní vlhkost vzduchu φ zpravidla pod 50 %).
  • Je nutné provést pečlivý průzkum střešního pláště včetně nezbytných sond až do prostoru dolního pláště dvouplášťové střechy.
  • Je nezbytně nutné zateplit horní plášť původní větrané dvouplášťové střechy. Tloušťku dodatečné tepelné izolace horního pláště je vždy nutné určit tepelně technickým výpočtem. Do tepelně technického výpočtu je nutné správně zahrnout tepelně technické parametry uzavřené vzduchové vrstvy.

Rizika přeměny

Přeměna větrané dvouplášťové střechy s nosnou konstrukcí horního pláště z dřevěného bednění na nevětranou dvouplášťovou střechu se nepřipouští s ohledem na výrazné riziko destrukce dřevěného bednění, které by tak bylo umístěno v nevětrané, vlhké a relativně teplé vzduchové vrstvě (zejména pokud již původní střecha vykazuje závady a její tepelná izolace je provlhlá).

Pokud tepelně technický výpočet prokáže při započtení utěsněné vzduchové vrstvy problematické výsledky šíření vodní páry (např. množství kondenzátu vyjde mezi přípustným limitem pro jednoplášťové a dvouplášťové střechy podle ČSN 730540-2:2007), je možno uvažovat o částečném napojení vzduchové vrstvy na vnější ovzduší například pomocí "expanzních trubiček".

Větrací mřížky pro šikmé střechy

Větraná vzduchová vrstva u šikmé střechy se navrhuje v místech předpokládané kondenzace vodní páry ve skladbě střechy. Proudění vzduchu snižuje riziko kondenzace a odvádí přebytečnou vlhkost ze střešního pláště do vnějšího prostředí. Aby byla zajištěna správná funkčnost, musí být navržena vhodná tloušťka vrstvy, potřebný počet a správné umístění větracích otvorů a proudění vzduchu ve vzduchové vrstvě nesmí bránit žádné překážky.

Přívod vzduchu

Pro přívod vzduchu v okapní hraně se použije Větrací mřížka nebo Větrací mřížka univerzální. Obě větrací mřížky jsou vhodné pro všechny modely betonových a keramických tašek BMI Bramac s výjimkou Opálu. Zajišťují dostatečný přívod vzduchu, plní funkci ochrany proti vniknutí drobných živočichů pod krytinu a jejich montáž je rychlá a jednoduchá.

Odvod vzduchu

K zajištění odvodu vzduchu v hřebeni se navrhují odvětrávací tašky. Odvětrávací tašky se pokládají do druhé řady od hřebene (u tašky Bramac MAX lze i do první řady). V případě stanových nebo valbových střech se tašky pokládají podél linie nároží. U složitějších tvarů střech nebo v případě krokví delších jak 10 m se odvětrávací tašky pokládají, podle potřeby, i do střešní plochy.

Doporučené dimenze větrání šikmých střech

Přiváděcí a odváděcí otvory se u vzduchové vrstvy řeší vytvořením konstrukčního otvoru do střešní konstrukce nebo vložením speciálního prvku do vrstvy krytiny. Mohou být řešeny jako bodové, např. v podobě větracích tašek, nebo jako liniové, např. mezerou u okapu. Větrací otvory musejí být zajištěny proti vniknutí ptáků a jiných živočichů (žaluzie, mřížky, síťky apod.). Při návrhu profilu větracích otvorů je pak nutno počítat s tzv. účinnou větrací plochou (je nutno odečíst zakrytou plochu).

Tabulka níže uvádí doporučené dimenze větrání šikmých střech. Tříplášťové střechy jsou zde uvedeny pouze orientačně, hodnoty vycházejí z již neplatné ČSN 73 1901:1999.

Typ střechy Výška vzduchové vrstvy (h) Průřezová plocha přiváděcích/odváděcích otvorů
Dvouplášťová (šikmá) h ≥ 20 mm min. 1/500 plochy střechy
Tříplášťová (šikmá) h ≥ 20 mm min. 1/500 plochy střechy

Typy větracích mřížek

Na trhu je k dispozici široká škála větracích mřížek vhodných pro různé aplikace, včetně dvouplášťových střech. Tyto mřížky se liší materiálem, barvou a provedením (s přírubou/bez příruby). Zde jsou některé příklady:

  • Ventilační mřížka - bez příruby, barva bílá (RAL 9016), materiál pozink.
  • Ventilační mřížka interiérová - příruba 538x538 mm, barva bílá.
  • Hliníková větrací mřížka se síťkou KVMa150 s vnějším rozměrem 150x150 mm.
  • Ventilační mřížka - bez příruby, barva antracitově černá, materiál pozink.
  • Kovová obdélníková hranatá větrací mřížka bílé barvy o velikosti 500x400 mm se síťkou. Vhodná pro odvětrávání budov, staveb, objektů, pro komerční i domácí prostory.
  • Kovová hranatá větrací mřížka o velikosti 150x150 mm se síťkou.
  • Kovová hranatá větrací mřížka bílé barvy o velikosti 400x400 mm se síťkou.
  • Ventilační mřížka - bez příruby, barva šedá / stříbrná (bez nátěru), materiál pozink.
  • Ventilační mřížka - bez příruby, barva hnědá (RAL 8016), materiál pozink.
  • Kovová hranatá větrací mřížka o velikosti 400x400 mm s jemnou mřížkou.

tags: #odvetravaci #mrizky #dvouplastova #strecha #informace

Oblíbené příspěvky: