Hydroizolace plochých střech fóliemi: Návrh a kotvení

Střešní konstrukce s mechanicky kotveným hydroizolačním povlakem právem patří k nejoblíbenějším řešením skladby střechy nejen v průmyslové, ale i občanské a bytové výstavbě. Je tomu tak z důvodu rychlosti výstavby, malé závislosti na počasí i často nižší finanční náročnosti. Mechanické kotvení hydroizolací je nejrozšířenějším způsobem zabezpečení plochých střech proti dynamickému namáhání vlivem větru. Stabilita střešního souvrství proti sání větru je v tomto případě zajištěna pomocí střešních kotev. Důvody k použití právě tohoto systému upevnění jsou prosté: nízká ekonomická náročnost, jednoduchá montáž a možnost provádění za téměř jakýchkoli klimatických podmínek.

Typy hydroizolačních fólií pro ploché střechy

Pro hydroizolaci plochých střech se využívá celá řada typů fólií, které se liší svými vlastnostmi a způsobem aplikace. Mezi nejčastěji používané patří:

• PVC fólie: Například PVC Fatrafol 810, Fatrafol 818, Protan SE, Alkorplan 35276, DEKPLAN 76. Tyto fólie jsou oblíbené pro svou flexibilitu a odolnost. Izolační práce s fóliemi mPVC je přípustné provádět při teplotě vzduchu od -5°C do + 40°C. Pokud teplota vzduchu klesne pod +5°C, je vzájemné spojování fólií možno provádět jen horkovzdušným agregátem. V tomto případě se doporučuje izolační fólie před položením temperovat ve vyhřátých prostorách.
• TPO fólie: Patří sem například SIKA Sarnafil TS 77 - 15, Bauder Thermoplan T15, Firestone UltraPly. Tyto fólie jsou známé pro svou vysokou odolnost proti UV záření a chemikáliím.
• FPO fólie: Často se jedná o Sarnafil. Tyto fólie jsou podobné TPO fóliím a nabízejí vynikající trvanlivost.
• EPDM fólie: Hydroizolační EPDM fólie nebyla ukotvena v patě atiky a vlivem smršťování materiálu se lokálně potrhala.
• Asfaltové pásy: V některých případech se používají asfaltové pásy, například s SBS modifikací. Zateplení ploché střechy a realizace hydroizolace z asfaltové lepenky Elastek/Glastek.

Plochy určené k izolaci musí být vždy čisté, prosté ostrých hran a bez stojaté vody. Pásy z technických textilií slouží jednak jako ochrana izolačních fólií před mechanickým poškozením (resp. jako dilatační vrstva) a jednak jako separační vrstva oddělující fólie zejména od materiálů, u kterých ve styku s folií mPVC může být narušena chemická stabilita fólie (asfalt, dehet, pryž, pěn. polystyren a pod.). Pásy ochranných textilií se na podkladní konstrukce kladou zcela volně se vzájemnými bočními a čelními přesahy o min. šířce 50 mm. Ve spojích vyhovuje i bodové spojení lepidlem nebo horkým vzduchem. Jednotlivé pruhy fólie se pokládají se vzájemnými bočními a čelními přesahy min. šířky 50 mm.

Skladba ploché střechy a její rekonstrukce

Kompletní rekonstrukce plochých střech objektů jídelny a tělocvičny u základní školy zahrnovala vybourání původní skladby až na nosnou konstrukci. Následovala nová asfaltová parozábrana, zateplení z rovného a spádového EPS a hydroizolace. Vyrovnání povrchu bylo provedeno pomocí betonáže. Další rekonstrukce ploché střechy zahrnovala demontáž původní skladby střechy přitížené kačírkem. Nová parozábrana z asfaltového pasu, zateplení EPS včetně spádové vrstvy, nové odvodňovací otvory a hydroizolace z TPO fólie. V rámci realizace proběhlo drobné vyrovnání podkladu přířezy asfaltových pasů a kompletně nová mechanicky kotvená hydroizolační vrstva z FPO fólie Bauder. Demontáž stávající hydroizolace z mPVC, tepelné izolace z polystyrenu tl. 50 mm a původního souvrství z oxidovaných asfaltových pásů ze střechy objektu. Následovalo provedení nové tepelně izolační a hydroizolační souvrství střechy objektu. Hydroizolace je ze živičného pásu s SBS modifikací, PVC folie DEKPLAN 76 1,8mm, tepelná izolace z podkladních a spádových střešních desek EPS100.

Příklady skladeb plochých střech:

Čtěte také: VELUX okna pro moderní bydlení

• Standardní skladba: Asfaltová parozábrana, zateplení EPS včetně spádové vrstvy, hydroizolace přitížená TPO fólií.
• Zelené střechy: Realizace krovu na rodinném domě, záklop z OSB, asfaltová parozábrana, zateplení PIR deskami a hydroizolační vrstva z TPO fólie. Realizace včetně souvrství zelené střechy, drenážní, hydroakumulační a vegetační vrstva.
• Skladba teras: Kompletní rekonstrukce terasy bytového domu. Vybourání původní skladby až na nosnou konstrukci. Nová asfaltová parozábrana, zateplení z PIR a spádového EPS, hydroizolace. Dlažba na terčích, nové omítky.
• Mansardové střechy: Dodávka skladby mansardové střechy novostavby bytového domu. Zateplení EPS, minerální vatou a PIR izolantem. Mechanicky kotvená PVC hydroizolace. Instalace falešných falců Alkordesign. Záchytný systém, sněhové zachytávače a další detaily.

Příklad konkrétních realizací:

• U bytového domu v pražské Cukrovarské ulici jsme realizovali kompletní rekonstrukci skladby ploché střechy.
• Kompletní dodávka střešních skladeb novostavby bytového domu. Jedná se celkem o 4 samostatné střechy.
• Od září do prosince 2020 jsme u novostavby bytového domu v Libocké ulici realizovali skladbu mansardové střechy.
• Kompletní vybourání původních skladeb plochých střech a teras bytového domu. Parozábrana z asfaltového pasu, zateplení EPS včetně spádové vrstvy a PVC fólie. Podtlakové kotvení. Nový hromosvod střechy. Nové detaily VZT výlezů a zastřešení světlíků. Dodávka včetně nových skladeb teras.
• Kompletní vybourání původní skladby teras. Asfaltová parozábrana. Zateplení PIR izolantem.
• Částečná demontáž původní skladby. Nová parozábrana z asfaltového pasu. Nový detail atiky po obvodu. Zateplení včetně spádové vrstvy.
• Nová parozábrana z asfaltového pasu natavená na původní hydroizolační vrstvu. Zateplení v ploše střechy EPS 100 S tl. 240 mm. Realizace nových výlezů na střechu a detail ukončení k původnímu žlabu.
• Demontáž původní plechové krytiny. Parozábrana z asfaltového pasu. Zateplení z EPS a mechanicky kotvená PVC hydroizolace.
• Zateplení v ploše střechy minerální vatou v tl. 150 mm. Nové výlezy na střechu a detail obvodové atiky.
• Zednické vysprávky konstrukcí vystupujících nad rovinu střechy, točená omítka. Zateplení obvodové atiky a plochy střechy, včetně nové spádové vrstvy z EPS 100 S. Nová mechanicky kotvená PVC fólie.

V rámci pokládky nové střechy u bytového domu v Odoleně Vodě jsme začali demontáží původní skladby střechy včetně nástaveb vzduchotechniky a střešních výlezů. - PVC fólie - Fatrafool 810 tl. U této hydroizolace ploché střechy - pokládka nové vrstvy tepelné izolace z desek EPS 150 S tl. 80 mm u bytového domu v ulici Kakosova, byla součástí demontáž stávající skladby střechy - kačírek, XPS, geotextílie a jejich likvidace. V ploše je střecha opatřena hydroizolační vrstvou z měkčené PVC fólie (PVC fólie - Fatrafol 810/V (t3), PVC-P, UV, tl. 1,5 mm) včetně všech systémových prvků. U budovy základní školy jsme realizovali nové vyspádování části střechy směrem ke střešní vpusti. Osazovali jsme větrací prostupy a komínky kanalizace. Provedení střešních vpustí bylo provedeno včetně napojení na kanalizační potrubí. Vytažení PVC fólie na bok atiky Fatrafol 810 v tl. 1,5 mm. Realizace: Demontáž nástřiku PUR pěny 10cm, demontáž asfaltových pásů, demontáž betonové mazaniny a škvárobetonu.

Kotvení hydroizolačních fólií

Před instalací liniového kotvicího systému Sarnabar připevněte tepelnou izolační desku za pomocí upevňovacích prvků Sarnafast a roznášecích talířků. Kotvicí systém Sarnabar je určen i pro kotvení střešní fólie Sarnafil® TS. Rozviňte střešní fólii Sarnafil® TS, vytvořte překrytí o šířce 80 mm, okamžitě přivařte a upevněte ke spodní vrstvě pomocí upevňovacích profilů Sarnabar. Použijte kotvicí prvky v souladu s projektovou dokumentací. Systém Sarnabar musí být instalován kolmo na směr žebrování nosné vrstvy. Překryjte konce profilů krycím páskem střešní fólie Sarnafil® a přivařte. Profily Sarnabar musí být kotveny ke střešnímu plášti pomocí vhodných upevňovacích prvků. Použijte nejméně 4 kotvicí prvky Sarnabar typu 10/6 na běžný metr. Ze strany ukončení střechy navíc přivařte svařovací šňůru Sarnafil® T s průměrem 4 mm. Profily Sarnabar mohou být také kotveny v přechodu na atiku, použijte vhodné kotvicí prvky. Pokud materiál svislé oblasti není dostatečně únosný, zajišťují 100% přikotvení po obvodu atik, které zaručí minimální možnost smrštění hydroizolační fólie a díky tomu zaručuje delší životnost střešního pláště. Hydroizolační fólie: PVC Fatrafol 810 tl.

Normy a předpisy pro kotvení

Návrh mechanického kotvení je nutné provádět vždy v souladu s ČSN EN 1991-1-4 a ETAG 006. Základní normy a zákonné předpisy, jimiž se řídí zpracování kotevních plánů systémů mechanicky kotvených pružných střešních hydroizolačních povlaků (MEFAWAME) kladou důraz na nejčastější chyby při stanovení hodnot sání větru a posouzení odolnosti kotevního systému. Dále upozorňuje na současnou stávající již neplatnost původní ČSN 73 0035 a jejím nahrazením ČSN EN 1991-1-4. Podle §4 Zákona č. 22/1997 Sb. nejsou sice české technické normy obecně závazné, podle §160 Zákona č. 183/2006 Sb. (Stavební zákon) a §9 Vyhlášky č. 268/2009 Sb. jsou jimi stanoveny technické požadavky na stavby. Ve smyslu Stavebního zákona (§160) a ČSN EN 1990 (čl. 4.2) je zhotovitel stavby povinen u kotvené střešní konstrukce nezpochybnitelně prokázat mechanickou stabilitu a odolnost, což je jeden z nejdůležitějších požadavků kladených na stavby. Je také povinen dodržovat technické normy a stavby navrhovat i provádět v souladu s normovými hodnotami (viz Vyhláška č. 268/2009 Sb. Zatížení stavby nebo konstrukce se v současné době určuje (pouze) podle ČSN EN 1991-1-4. Stále poučenější stavební dozory a v neposlední řadě i pojišťovny odmítají převzít popř. reklamovat provedenou střešní konstrukci, je-li kotevní plán zpracován podle neplatných norem. Česká technická norma pro určení zatížení větrem ČSN EN 1991-1-4 platí již od dubna 2007. Je s podivem, že se stále setkáváme se stanovením zatížení podle neplatných norem - např. podle DIN 1055, která se svými výsledky blíží hodnotám podle zrušené české normy, tedy přibližně polovičním až čtvrtinovým ve srovnání s oněmi platnými podle Eurokódu. Občas se argumentuje i údajnou nezávazností technických norem. Řídící pokyn ETAG 006 z března 2000 je ve smyslu ČSN EN 1990 a Zákona č. 22/1997 platným podkladem pro posouzení vhodnosti výrobku k určenému použití. Tento pokyn, původně vydaný již v roce 2000, byl v listopadu 2012 aktualizován s poměrně významnými změnami.

Chyby v návrhu a realizaci kotvení

Často dochází k tomu, že realizační firma si s cílem ušetřit nechá zpracovat jeden „typový“ výpočet kotevního plánu, podle nějž realizuje několik objektů, bez ohledu na jejich skutečnou polohu. Empirický návrh kotev vycházel z německých předpisů a bylo možné jej použít, pokud byl objekt vysoký do 20 m a nebyl vystaven extrémním větrným podmínkám. V praxi bylo zavedeno jakési pravidlo 3-4-6 ks/m2 pro nízké budovy a 3-6-9 ks/m2 pro vysoké budovy. Tyto hodnoty jsou některými realizačními firmami používány dodnes. Taktéž doporučená únosnost jednoho kotevního prvku Fdov = 0,4 kN je čistě empirická a nezahrnuje odolnost kotevního prvku ve spojení s hydroizolačním povlakem. Pokud dojde i jen k částečnému uvolnění upevnění kotvené hydroizolace u okraje střechy (nejčastěji koutového profilu, ale i ukončovacího profilu na atice či stěně), pak záleží na intenzitě a době působení větru, jestli toto selhání povede k destrukci větší plochy. Defekty kotvených střech nejsou žádnou zvláštností a nejčastějšími důvody jsou nesprávné kotvení v detailu atiky nebo nesprávná geometrie kotev. Oprava chybně provedeného detailu atik na halovém objektu. Hydroizolační EPDM fólie nebyla ukotvena v patě atiky a vlivem smršťování materiálu se lokálně potrhala. Jiným rizikovým podkladem je dutinová a voštinová cihla. Zde se převážně používají běžné natloukací hmoždinky, určené do masivních materiálů. Druhou příčinou kolapsu detailu koutové atikové lišty je nerespektování požadavků normy. V ČSN 73 1901 Navrhování střech se uvádí, že připevňovací prostředky, použité k tvarovému řešení hydroizolačního povlaku v detailu, se obvykle nezapočítávají do mechanického kotvení proti účinkům větru. Připevňovacím prostředkem je míněna právě koutová lišta z poplastovaného plechu. Většina firem však lištu chybně považuje za obvodové kotvení ploché střechy! Staticky účinné zajištění okraje střechy proto už dál neřeší.

Správný návrh kotvení

Pro funkční zajištění okraje střechy je nutné respektovat požadavky normy a ve vzdálenosti 15 až 20 cm od paty atiky provést první řadu kotvení. Tato linie kotvení se při zpracování detailu následně překryje buď fólií přecházející ze stěny atiky, nebo samostatným pruhem fólie. Tím vznikne staticky účinné kotvení co nejblíže atiky. Aby byla kotvená plochá střecha opravdu bezpečná, musí mít použité kotvy správnou geometrii. Tzn. že musí být v přesahu umístěné tak, aby okraj talířku (podložky, teleskopu) byl minimálně 10 mm od kraje upevňované hydroizolační fólie. Návrh kotevních prvků závisí na výpočtovém zatížení a únosnosti kotevního prvku. Na základě těchto hodnot se stanoví počet kotevních prvků potřebných ke stabilizaci povlakové krytiny. Na závěr výpočtu se provede optimalizace počtu kotev v závislosti na použité šíři fólie. Optimalizaci počtu kotev provádíme tak, aby byl dodržen požadavek na minimální množství kotev/m2,který udává výrobce (pro náš případ 2 ks/m2) a zároveň bylo dosaženo co možná nejvyšší účinnosti kotevních prvků, tedy 100%. Vzdálenost prvků v řadě volíme v rozmezí od 120 do 500 mm (podle předpisu výrobce hydroizolace). Jestliže ani při nejmenší možné vzdálenosti kotev v řadě není dosaženo teoretického počtu kotev, musí být zvolena jiná šíře hydroizolačního povlaku nebo musí být vložena řada příp. řady kotevních prvků. Vlivem použití empirického návrhu kotev či Fdov = 0,4 kN může dojít k nedostatečnému kotvení střešního pláště nebo naopak ke zbytečnému zvýšení nákladů ať již na pořízení samotných kotevních prvků či provádění pásků hydroizolace k zakrytí vložených řad kotev. Tím se samozřejmě zvyšuje pracnost celkového provedení a rostou rizika možného zatečení vlivem vysokého množství svárů.

Čtěte také: Jak správně vybrat střechu pro chatu

V současnosti je bohužel pouze na odpovědnosti autorizované osoby činné ve výstavbě, že na základě dostatečné průvodní technické dokumentace navrhne bezpečný výrobek do stavby. V nejlepším případě jsou tyto vlastnosti doplňovány zodpovědnými výrobci dobrovolnou certifikací. U řady materiálů pak výrobce tyto vlastnosti neuvádí s tím, že je to nad rámec jeho zákonných povinností. Tak jako u všeho platí i o problematice mechanicky kotvených hydroizolačních povlaků, že záleží na tom, kdo to dělá. Pokud se návrhu i realizace ujmou profesionálové v pravém slova smyslu, může vzniknout velmi ekonomická a spolehlivá střešní konstrukce. Je však nutno všemi dostupnými prostředky nejen šířit nové teoretické poznatky, ale i aktivně zpracovávat připomínky a zkušenosti z praxe a účinně je zahrnovat do zákonných předpisů a norem popř. do jejich aktualizací.

Vliv větru na ploché střechy

Projevy počasí jsou stále extrémnější a patří k nim i silný vítr. Většina defektů střech má svůj počátek v selhání některého detailu. Spolehlivost každé střechy je proto přímo závislá na správném provedení střešních detailů. Realizační firma při kotvení postupuje podle kotevního plánu. Ten se zpracovává předem podle platných norem a předpisů. Pokud přesto tato na první pohled správně provedená plochá střecha selže, tak je často příčinou nesprávné kotvení detailu okraje střechy. Dalším častým důvodem selhání plochých střech je zanedbání správného osazení (geometrie) kotvy v přesahu upevňované hydroizolace. Každá budova je vystavená působení větru. Jeho sání působí na fasádu i na střechu. Vítr namáhá plochou střechu v různých místech s různou intenzitou, která navíc vzrůstá s rychlostí větru. Nejvíce namáhaným místem je okraj ploché střechy. Mnoho havárií kotvených plochých střech má proto svůj počátek v místě přechodu hydroizolace z plochy na atiku nebo na přilehlou stěnu.

Beaufortova stupnice a větrné kalamity

Sílu větru klasifikuje Beaufortova stupnice, která určuje celkem 12 stupňů intenzity větru. Při 7. až 12. stupni často dochází k problémům na střechách. V roce 1805 ji vytvořil kontraadmirál britského loďstva sir Francis Beaufort. Původně byla tato stupnice určena pro vhodnost plavby po moři s určitým typem lodních plachet. Pro nenámořní účely byla upravena v roce 1850, kdy byla také určena rychlost různých typů větru pomocí anemometru. Ze statistik meteorologů i energetiků vyplývá, že větrné kalamity trápí Českou republiku v průměru jednou za deset let. Ničivé vichřice tu škodily například v letech 1929, 1955, 1967, 1976, 1984, 1990, naposledy v letech 2007 orkán Kyrill a v roce 2008 vichřice Emma. Nejtragičtější dopad pak mělo tornádo, které se prohnalo Břeclavskem a Hodonínskem 24. června 2021. Podle varování meteorologů budou extrémní větrné jevy stále častější a silnější.

Tabulka: Typy hydroizolačních fólií a jejich aplikace

Na závěr, problematika mechanicky kotvených hydroizolačních povlaků je komplexní a vyžaduje odborný přístup jak v návrhu, tak i v samotné realizaci. Dodržování platných norem a předpisů je klíčové pro dlouhodobou funkčnost a bezpečnost plochých střech.

Čtěte také: Ploché střechy: Konstrukční detaily, které musíte znát

tags: #plocha #strecha #hydroizolace #folie #navrh #kotveni

Oblíbené příspěvky:

• Jídelní stůl a židle z masivu
• Nabídka a bazar cihlových pecí na pizzu
• Jak namontovat polici pod umyvadlo z masivu?
• Teplotní odolnost lepidla
• Výběr dřevěné podlahy pod pergolu