Asfaltové parozábrany a jejich součinitel tepelné vodivosti v systémech plochých střech

Asfaltové pásy mají hojné použití v konstrukcích pozemních staveb. Jednou z funkčních vrstev, kde se s řadou výhod uplatní, je parozábrana. Použití asfaltových pásů pro parozábrany má mimo požadovaný difuzní odpor i řadu dalších výhod. Je to jeho mechanická odolnost, stabilita na podkladní konstrukci, možnost snadného opracování a vzduchotěsného napojení detailů. Vzhledem k charakteru asfaltové hmoty také větší těsnost při průniku mechanickou kotvou.

Typy a aplikace asfaltových pásů

V systémech plochých střech se často potřebujeme vyrovnat s požadavkem na natavení vodotěsných krytin, ať už je tento požadavek vyvolán jakoukoli specifickou potřebou. Pro aplikaci byl vybrán tento produktivní způsob zpracování natavením (a tedy celoplošným nalepením), který se po provedených testech ukazuje jako nejspolehlivější, a to jak co do výsledků, kvality a trvanlivosti.

Studené procesy

  • Vyžadují přídavné hmoty (lepidla, suspenze a tmely).
  • Výsledky lepení jsou silně ovlivněny nasákavostí izolace a penetrací podkladu.
  • Nutnost čistoty povrchů a upravené spodní strany asfaltového pásu (bez separační fólie).
  • Lze uskutečnit pouze za vhodných klimatických podmínek.
  • Kladou velké nároky na přípravu a materiály.
  • Je zapotřebí definovat a dodržet rozsah lepení - vytvoření lepicích ploch pomocí liniového nebo bodového principu (málokdy celoplošně).
  • Výhodné při aplikaci na tepelně izolační desky s povrchem již předem nasyceným asfaltem.

Lepení a tavení za tepla

  • Lepení s přídavkem horké lepicí asfaltové hmoty navíc.
  • Při natavování pásu plamenem vzniká lepicí hmota díky roztavení části spodní vrstvy asfaltového pásu pod výztužnou vložkou.
  • Podmínkou je spálení krycí fólie (tenký PE nebo mikroten) a rozehřátí vrstvy v určité tloušťce nad bod tavení asfaltu.
  • Ztekucená vrstva by měla být stejnoměrně tlustá po celé šířce pásu a musí jednak penetrovat holou izolační desku, jednak vytvořit malý návalek na boční hraně pásu.
  • Penetrující asfalt pronikne shora do hloubky zpravidla několika málo milimetrů izolační desky a ochlazením ztuhne.
  • Vhodné pásy pro tento způsob natavení musí být speciálně vyrobeny.
  • Výhodné jsou takové kompozice asfaltu, které se snadno nataví a mají malou viskozitu, tedy snadno vbíhají do vláknité matrice.
  • Další dobře hodnocenou vlastností asfaltové matrice je adhesivita, tedy „míra slepení“, čili síla potřebná pro oddělení asfaltového pásu po natavení, ztuhnutí a ochladnutí. Takto lze definovat odolnost proti odtržení vlivem vnějších sil (sání větru).

Součinitel tepelné vodivosti (λ)

Součinitel tepelné vodivosti (λ) je fyzikální hodnota, která vyjadřuje schopnost jednotlivého materiálu vést teplo. Udává, jak dobře nebo špatně daný materiál vede teplo. Udává se hodnotou λ - lambda.

  • Aerogel používaný ve stavebnictví jako izolant má jednu z nejnižších hodnot tepelné vodivosti (λ - lambda) mezi dostupnými izolačními materiály. Typická hodnota λ pro aerogel se pohybuje kolem 0,013 až 0,018 W/m·K.
  • Celulózová izolace CLIMATIZER PLUS je velmi dobrá tepelná izolace (součinitel tepelné vodivosti λD = 0,038 W/m.K).

Izolační materiály a jejich charakteristiky

Pro systém byly zvoleny osvědčené tepelně izolační desky z kamenné vlny na bázi čediče, které se vyrábějí jako monoblok složený ze dvou různých vrstev s odlišnou objemovou hmotností - desky ROCKWOOL, typ Monrock MAX E. Vrchní tenká a mechanicky odolná vrstva je zhotovena z vláken slisovaných na 200 kg/m³, spodní vrstva má objemovou hmotnost kolem 120 kg/m³. Deska je zhotovena on-line patentově chráněnou technologií, čímž se dosahuje výborných tepelných vlastností (spodní izolační jádro) a současně také velmi dobré mechanické odolnosti. Obě vrstvy jsou spojeny pouze pojivem obsaženým ve standardní izolaci. K vrchní homogenní a tuhé vrstvě se dá snadno přitavit asfaltový pás. Z hlediska tepelných vlastností má deklarován součinitel tepelné vodivosti λD = 0,038 W/m.K. Pro kontrolu vlastností v systému je nejdůležitější mez pevnosti izolační desky v tahu (tedy namáhání tahem kolmo na povrch desky), které je deklarováno jako TR = σmt = 10 kPa.

Jako nejvhodnější asfaltový pás byl vybrán pás s novou modifikací základní asfaltové těsnicí hmoty - s modifikací ALPA. Tento produkt je svým způsobem odpovědí na letité boje mezi výrobci a zastánci modifikací SBS a APP, kteří se občas polarizovali, a má do značné míry potlačeny nevýhody obou předchozích alternativ. Konkrétně pro tyto testy byl vybrán pás ALPAFLORE TS FMP (pás bez břidličného posypu, s tenkou vložkou ze skleněného rouna 50 g/m², s teplotní odolností proti stékání do 120 °C). Jako definitivní řešení pro použití na stavbě pak byl zvolen tlustší pás ALPAL 3000 S, který má stabilizovanou masivní nosnou vložku z polyesterového rouna o 180 g/m². Oba výrobky mají zlepšenou odolnost proti stárnutí a stékání na svislé ploše. Tenčí testovací pás byl vhodnější z toho důvodu, že se mohla vyzkoušet pokládka za tvrdších podmínek, s větším rizikem přehřátí a stečení asfaltu, a to zejména na svislých plochách s izolací (simulace atik, ostění světlíků atd.), eventuálně s menším množstvím asfaltu penetrujícího do desek Monrock MAX E.

Čtěte také: Vše o montáži parozábrany, oken a palubek

Izolace spodních staveb proti vlhkosti, vodě a radonu v našich klimatických podmínkách vychází ze situace dané stavby (hydrogeologických podmínek staveniště) - z jejího půdorysu, umístění v terénu a také v neposlední řadě na výsledku radonového měření. Kvalitativní požadavky na hydroizolaci jsou nejvyšší v případě zakládání pod hladinou spodní vody, kde je nepropustné podloží. Ochrana proti pronikání radioaktivních plynů z podloží se stala předmětem základního výzkumu firmy INDEX S.p.A. Asfaltové izolační pásy ELASTOCENE, EXTENSA FIL, FLEXTER TESTUDO a HELASTA jsou elastomerické a jsou vhodné v nejnáročnějších podmínkách. Životnost a funkčnost hydroizolačního souvrství závisí na správném návrhu, zpracování a použití izolačních materiálů. Navrhujeme špičkové asfaltové izolační pásy pro hydroizolaci střech jako finální vrstvy, mezivrstvy a podkladní vrstvy.

Tepelná izolace Thermobase PUR je na bázi tvrdého samozhášivého polyuretanu. Na spodní straně je asfaltová vrstva, která umožňuje lepší adhezi k podkladu (stávající asfaltová izolace). Na vrchní straně je nakašírovaný modifikovaný asfaltový pás se skelnou nebo polyesterovou nosnou vložkou. Kašírovaný pás má po stranách přesahy. Přetavením dosáhneme kompaktní podkladní hydroizolační vrstvu. Na kašírovaný pás je možné celoplošně natavovat asfaltové izolační pásy. Thermobase PUR se dodává v tloušťce od 30 do 80 mm a šířce 1 m.

Izolační materiál pro zateplování budov umožňující tuto aplikaci je produkován ve výrobním závodě. Na trhu nalezneme foukané izolace na bázi celulózy, minerální vlny, polystyrénu nebo dřevovlákna. Díky technologii foukání je konstrukce skutečně izolována - je zaručena dokonalá izolace beze spár i v nepřístupných místech, nevznikají žádné odřezky a odpad.

Testování a výsledky aplikace

Z podkladu desek Monrock MAX E tloušťky 80 mm se přistoupilo k nácviku práce s asfaltovým pásem, laických odtrhových zkoušek (zkoušky odloupnutím ke sledování vrstvy penetrované tepelné izolace a zabíhání asfaltu do povrchové textury). Poté byl sestaven model vodorovné plochy ploché střechy a část svislé konstrukce včetně izolačního ostění ze stejného typu a tloušťky izolačních desek. Postupně byly nataveny pásy ve třech řadách s běžným překrytím v podélných spojích. Nakonec byly vytaženy pásy i na svislou plochu, kde byl řádně opracován detail vnějšího nároží a náběhy na svislou plochu (ostrohranné). Po zchladnutí krytiny byly všechny plochy a spoje znovu detailně prohlédnuty, ale žádné vady pro opravu nebyly nalezeny.

Při sledování procesu tavení byl hodnocen opticky zejména pravidelný rozliv tavícího se asfaltu, tvorba výronku na okraji pásu a v přesazích spojů a po rozřezání vzorků také hloubka penetrace asfaltu do izolační desky a překrytí a zalití charakteristické povrchové textury izolačních desek (izolace mají povrch formovaný dopravníkovým pásem na výrobní lince, tento povrch není hladký, jeho struktura má hloubku okolo 2 - 3 mm).

Čtěte také: Vata a OSB desky: Jak správně aplikovat parozábranu?

Měření pevnosti v tahu

Poté se přistoupilo k označení vzorků, které byly na vodorovné ploše vybrány v 5 místech (blízko rohů a ve středu) a z každé takové plochy byly vyřezány trojice vzorků. U svislé plochy byla vyřezána také trojice vzorků, vždy o rozměrech 200 x 200 mm. Jedna třetina vzorků byla vyzkoušena na odtrh kontrolně v laboratoři ROCKWOOL, a.s. v Bohumíně (orientační ověřovací test), následně byly vzorky předány akreditované laboratoři CSI, a.s. Praha.

Jako podstatné kritérium úspěšné aplikace byla zvolena hodnota pevnosti v tahu při namáhání kolmo k povrchu systému. Je to přesně ten údaj, který dovolí kvantifikovat adhezi tohoto z tepelné a vodotěsné izolace vytvořeného subsystému pro ploché střechy. Celkový rezultát: pevnost v tahu kolmo k rovině desky ČSN EN 1607: σmt = 20 kPa (± 0,05 kPa). Minimální hodnota zjištěná při testech byla 18,6 kPa. Výsledky byly zjištěny s hladinou spolehlivosti 95 %. Protokol o měření nese označení AP 492 - 58/11, byl vystaven CSI, a.s. Praha dne 23. 11. Pokud porovnáme deklarační limit meze pevnosti v tahu desek Monrock MAX E (tj. 10 kPa), je hodnota adhesivity přímo nataveného systému (nebo přesněji subsystému tepelně izolační deska plus vodotěsná krytina - asfaltový pás) podstatně větší než hodnota samotné desky. Získané výsledky otevírají cestu pro úspěšnou aplikaci daných systémů s garancí vlastností potřebných pro statické výpočty.

Parozábrany v nadkrokevním zateplení

Pro splnění současných normových požadavků je nutné skladby šikmých střech řešit a provádět z minerální izolace vložené mezi krokve a nad či pod krokvemi. Na straně interiéru se aplikují parozábrany lehkého typu, které vykazují vysoký stupeň difuzního odporu, a na straně exteriéru pojistné difuzně otevřené membrány o malém difuzním odporu. Nadkrokevní zateplení z PIR izolantu se klade na celoplošné bednění nebo přímo na krokve. PIR izolace jsou vyráběny ve dvou modifikacích: s vysokým stupněm difuzního odporu s oboustranným čistým hliníkem nebo difuzně otevřené izolace s oboustranným papírovým nosičem.

Izolační desky vykazují spárovou netěsnost, a proto je nutné pod nimi aplikovat celoplošně parozábrany nebo mít vyřešený vzduchotěsný spoj desek. Kotvení střešního pláště je prováděno kotevními vruty přes kontralať, pojistnou hydroizolaci, tepelnou izolaci a parozábranu do krokví. Parozábrana musí být těsná jako celá vrstva. Při montážích parozábran lehkého typu pod krokvemi s minerální izolací mezi krokvemi vznikají netěsnosti ve spojích parozábran, v napojeních na okolní konstrukce a perforacích od vrutů, elektroinstalace apod. Při aplikaci parozábrany pod krokvemi se dosáhne cca 10 % hodnoty deklarovaného faktoru difuzního odporu. Potom výpočet a realita jsou zcela odlišné. Při aplikaci parozábrany nad krokvemi dosáhneme deklarovaných hodnot faktoru difuzního odporu. U nadkrokevního zateplení se aplikuje parozábrana na pevný celoplošný podklad. Parozábrany lehkého typu mají ve spojích integrované samolepicí pásky. Spojování na pevném podkladu zaručuje bezpečné spojení. Na parozábranu se kladou izolační desky PIR a přes kontralať se kotví do krokví.

Perforace parozábrany kotevním vrutem

V praxi se používají dva typy vrutů: se samovrtnou hlavou nebo vrut pro předvrtání. Provedli jsme ověřovací zkoušku, zda při předvrtání či samozávrtném vrutu dochází k poškození parozábrany přes PIR izolaci. PIR izolace byla odřezána tak, aby byl viditelný průchod vrutu v místě parozábrany.

Čtěte také: Kdy použít parozábranu na OSB desky?

Z uvedené dokumentace je zřejmé, že místo průchodu vrutu nepoškodilo parozábranu. Dochází k návinu parozábrany na vrut. Při průchodu vrutu přes PIR izolaci nedochází k poškození parozábrany na celoplošném bednění v místě krokve. U parozábrany lehkého typu nedošlo k perforaci - roztržení.

Infiltrace vnitřního vzduchu

Kotevní vrut nepoškozuje parozábranu, prochází přes plné bednění do krokve. Těsnost ve dřevě je prokazatelná. Vnitřní vzduch nemá možnost infiltrovat přes krokev, bednění a kolem vrutu v místě parozábrany do vrstvy PIR izolace. Průchod vrutu tepelnou izolací je utěsněn tzv. PIR pilinami. Kolem vrutu nevzniká otevřený otvor umožňující volný pohyb vzduchu. Při průchodu vrutu přes krokev, bednění, parozábranu, PIR izolaci, pojistnou hydroizolaci a kontralať nedochází k infiltraci vnitřního vzduchu přes uvedené vrstvy do exteriéru.

Kondenzace na kotevním vrutu

Výpočtový odhad rizika hromadění vnitřní vlhkosti v oblasti šroubového připojení nadkrokevní tepelné izolace PIR: Detail spojovacího kovového vrutu je ve schématu vyznačen; při montáži střechy se kovový vrut upevňuje přes kontralať a prochází pojistnou hydroizolační vrstvou, vrstvou tepelné izolace, parotěsnou vrstvou, dřevěným bedněním a je ukotven do nosné dřevěné krokve do hloubky alespoň 80 mm.

Pro výpočet množství vnitřního kondenzátu byla výpočtově zjištěna hustota difuzního toku, který proudí vzduchovou dutinou mezi rovinami parotěsné fólie a pojistné hydroizolační vrstvy. Pro tento účel bylo nejprve vypočteno rozložení teplot ve výpočtovém fragmentu za okrajových podmínek teploty θai = +21 °C a relativní vlhkosti vnitřního vzduchu ϕi = 50 %, resp. se započtením předepsané výpočtové přirážky ϕi = 55 %.

Teplota vnějšího vzduchu (θe) Množství kondenzátu ve vzduchové dutině (g vody)
-10 °C 0,018
0 °C 0

Kondenzace je pouze indikována v horní části tepelné izolace PIR a kovového vrutu. Množství zkondenzované vody ve vzduchové dutině okolo dříku kovového vrutu bylo zjištěno jako rozdíl mezi hustotou difuzního toku procházející z prostředí interiéru pod střechou perforací parotěsné vrstvy o průměru 7 mm a hustotou difuzního toku ze vzduchové dutiny perforací kašírované desky tepelného izolantu PIR kovovým vrutem do odvětrávané vzduchové mezery pod krytinou. Zkondenzované množství vody je značeno symbolem BV (g H2O). Z výsledků výpočtu vyplývá, že největšího množství ve vzduchové dutině bude dosaženo při teplotě θe = -10 °C v množství 0,018 g vody. Pro další teploty v řadě již nastane výpočtový přebytek výparu nad kondenzátem.

Veličina mH2O [g] vyjadřuje množství vodní páry nereálného předpokladu, kdy se vodní pára dostává parotěsnou vrstvou do vzduchové dutiny, kde beze zbytku zkondenzuje ve vrstvě tepelné izolace a toto množství vodní páry zkondenzuje (jde o případ zcela utěsněné desky tepelné izolace hliníkovou kašírovací fólií, která neumožní vodní páře projít do vzduchové vrstvy v nadstřešním prostoru). V tom případě by se vytvořilo 0,206 g kapalného kondenzátu za období, kdy nastává vnitřní kondenzace vodní páry ve střeše. Shrnutím poznatků vyplývá, že konstrukce detailu v oblasti spojovacího kovového vrutu je bezpečná z hlediska rizika hromadění vnitřní vlhkosti ve střeše výše uvedeného konstrukčního uspořádání, neboť malé množství kondenzátu se spolehlivě vypaří ze střechy. V oblasti spojovacího kovového vrutu je konstrukce detailu bezpečná z hlediska rizika hromadění vnitřní vlhkosti ve střeše. Malé množství kondenzátu se spolehlivě vypaří ze střechy. Aplikace parozábrany lehkého typu v nadkrokevním zateplení na celoplošném podkladu je zcela bezpečným a funkčním řešením.

Asfaltové parozábrany s kovovou vložkou

Základní řada asfaltových pásů, využívaných na pozici parozábrany, má kovovou, obvykle hliníkovou, vložku. Ta brání difuzi vodních par v ploše téměř absolutně. Hliníková vložka se pro zlepšení mechanických vlastností a pro lepší přilnavost asfaltové hmoty kombinuje s výztužným rounem či tkaninou. Pásy mohou být natavitelné, nebo samolepicí. Velkou pozornost je nutno věnovat vzájemným spojům asfaltových pásů a jejich napojení na navazující a prostupující konstrukce. Tam se většinou z technologických důvodů používají pásy bez hliníkové vložky, ideálně s kombinovanou, polyesterovou vložkou.

Normy a požadavky

Definice a charakteristiky pro asfaltové parozábrany definuje harmonizovaná norma ČSN EN 13970. V souladu s touto normou jsou pásy uváděny na trh. Minimální technické požadavky pro zabudování v České republice stanovuje norma ČSN 73 0605 - 1 Hydroizolace staveb - Povlakové izolace - požadavky na použití asfaltových pásů. Tato v části 5.2.4. definuje technické požadavky podle místa a použití asfaltového pásu ve stavbě. Mimo jiné také pro parozábrany. Tabulka 6 na řádku 13 uvádí technický požadavek pro propustnost vodních par min. 100 000. Tato bezrozměrná veličina vyjadřuje relativní schopnost látek propouštět difúzí vodní páry. Je poměrem schopnosti difúze daného materiálu se schopností difúze vzduchu. Asfaltové pásy bez kovové vložky, tj. s vložkami skleněnými, polyesterovými či kombinovanými tak vysokého difuzního odporu nedosahují. Přesto je lze běžně na pozici parozábrany v širokém spektru skladeb použít. Tyto pásy mají na základě tabulek použití z ČSN 0605 - 1 definován faktor difuzního odporu hodnotou 20 000, nebo ho výrobce uvádí na základě laboratorního měření.

tags: #parozabrana #asfaltovy #pas #soucinitel #tepelne #vodivosti

Oblíbené příspěvky: