Spádové vrstvy z betonu pro ploché střechy: Inovativní řešení s cementovými pěnami

Hlavním účelem střešních konstrukcí je chránit prostory pod nimi před nepříznivými povětrnostními vlivy, dešťovou vodou, sněhem apod. Nejdůležitější sledované vlastnosti jsou vodotěsnost, únik tepelné energie a trvanlivost. Již téměř sto let si designéři budov uvědomují vizuální a konstrukční výhody zastřešení s malým sklonem, tzv. ploché střechy. Až moderní doba však pomáhá k tomu, aby plochá střecha byla nejen krásná, ale i správně tepelně izolující a nepromokavá.

Ploché střechy jsou v současné době velmi oblíbené a hodí se pro budovy, u nichž chcete dosáhnout moderního vzhledu. Obvykle se za ploché střechy považují střechy se sklonem do 10°. Naproti tomu jsou ploché střechy méně nápadné a umožňují lepší využití horní části budovy. Jednou z nejběžnějších variant plochých střech je tzv. jednoplášťová plochá střecha.

Při návrzích střech lze obecně vycházet z normy ČSN 731901. Tento předpis podrobně popisuje požadavky a doporučení i pro ploché střechy. Plochá střecha se obecně uvažuje do sklonu 5°, tj. 8,75 %. Ze stavebního hlediska se optimální sklon u plochých střech pohybuje mezi 3-4 %, jelikož v tomto spádu snadno odtéká dešťová voda a zároveň se lze snadno na střeše pohybovat, je-li plánována jako užívaná, pochozí. Kaluže se obvykle tvoří při návrhovém sklonu povrchu střechy do 3 %. Z výše uvedených normových požadavků je zřejmé, že minimální spád plochých střech s povlakovými krytinami mimo žlaby a úžlabí je 3 %.

Spádovou vrstvu, kterou vytváříme potřebný sklon pro hydroizolační vrstvu, je velmi výhodné sloučit s tepelněizolační vrstvou. Tepelněizolační vrstva se navrhuje do skladeb střech vytvářených nad vnitřním prostředím budov, kde v rozhodující míře zabraňuje unikání tepla z interiéru. Chrání rovněž stavební konstrukci před nepříznivým působením teploty.

Materiály a technologie pro tvorbu spádových vrstev

Spádové vrstvy se u plochých střech ještě v nedávné minulosti vytvářely z betonové mazaniny, nebo také z násypu škváry či štěrku. Variantou byl i granulát z pálené hlíny. Dnes se spádování plochých střech mokrým procesem (betonovou mazaninou, lehčeným betonem, perlitbetonem nebo polystyrenbetonem) provádí jen zřídka. Ale materiálová kvalita v daných konstrukcích nebývala dobrá a ploché střechy způsobovaly více problémů než užitku. Používaly se tepelné izolace z novin, spádové vrstvy ze škvárobetonu, které se, kromě přirozeného rozpadu radionuklidů, rozpadaly i mechanicky, případně velmi na pojivo „hubené“ a tenké potěrové vrstvy, které se míchaly přímo na střeše. Tato řešení jsou již naštěstí minulostí.

Čtěte také: VELUX okna pro moderní bydlení

Díky vývoji stavební a výrobní techniky a technologie už není nutné šplhat do výšky po žebřících s pytli cementu a vědry plniva na střechu. V současnosti je možné nechat jeřábem dopravit na střechu směs lehčeného betonu, kterou doveze přímo jeho výrobce, případně nechat na míru „nařezat“ prvky polystyrenových spádových klínů, nebo třeba pohodlně dopravit pomocí mobilní čerpací techniky cementové lité pěny, určené pro uložení do spádu.

Spádové desky z EPS

Spádové desky pro střechy z EPS se převážně vyrábějí v rozměru 1 x 1 m se spádem na jednu stranu a v praxi se někdy mylně označují jako klíny. Hlavní výhodou spádování střech pomocí EPS je montáž izolací střešního pláště suchým procesem, který je z hlediska výstavby méně náročný. Spádování střech pomocí EPS zpravidla zároveň významným způsobem řeší otázku zateplení střechy. Klasická plochá střecha, spádovaná od svého obvodu směrem ke vpustem, umístěným uvnitř plochy, má zpravidla v okolí vpustí takovou tloušťku tepelné izolace, která zajistí splnění požadovaných hodnot součinitele prostupu tepla podle normy ČSN 73 0540-2. Pro spád a zateplení střechy ve žlabu je potřeba určitá výška tepelné izolace.

Řezání polystyrenových bloků na jednotlivé desky (nejčastěji o půdorysných rozměrech 1 x 1 m) se ve výrobních závodech provádí pomocí odporových drátů. Na deskách EPS lze zpravidla vyrábět spád s krokem po 0,5 %. To v praxi znamená výrobu desek se spády 1 %, 1,5 %, 2 %, 2,5 %, 3 % atd. Při výrobě spádových desek EPS je potřeba také přihlédnout k jejich následné dopravě a montáži na stavbě. Z tohoto důvodu se spádové desky vyrábějí od minimální tloušťky 10 mm. Protože se při montáži střešního pláště po tepelné izolaci chodí a přemísťují se po ní stavební materiály, je vhodné používat spádové desky EPS od tloušťky 20 mm, nebo ještě lépe od tloušťky 40 mm (jsou odolnější). Sestavovat spádování z desek EPS na střechách s různými spády v různých směrech, znamená upravovat rozměry a tvary desek na stavbě (přiřezávat je pod různými úhly). V oblastech úžlabí by, při realizaci spádování střechy, vznikly velké nerovnosti (zuby, hrany). Bylo by nutné je zabrousit nebo zaříznout, v některých oblastech naopak doplnit dalšími přířezy z tepelné izolace. U střech spádovaných pomocí EPS od atik směrem do středu, se toto provádí se stejným spádem ze všech stran ke vpustím nebo ze dvou stran ke žlabům. Upravování rozměrů desek EPS je optimální provádět řezáním pilou nebo odpovídajícím zařízením s odporovým drátem, a to kolmo nebo rovnoběžně s okrajem desek, případně pod úhlem 45 stupňů. Pod jinými úhly se upravují tzv. rozháněcí klíny. Desky EPS je potřeba pokládat s vystřídáním spár. EPS se nesmí skladovat ve vodě.

Lehčené betony

Oproti polystyrenu vynikají lehčené betony použité jako spádová vrstva svou pevností, které je ale dosaženo na úkor vyšší objemové hmotnosti (jsou těžší) a tepelných charakteristik. Jde o cenově poměrně nákladné řešení; navíc je zde složitá manipulace s materiálem. Lehčený beton se totiž musí ukládat tzv. bádiemi, vanami, které se jeřábem přemisťují na střechu, případně klasickou velkou betonpumpou. První z uvedených variant je časově a personálně velmi náročná, u druhé varianty je ukládání nákladné a vzhledem k vysokým čerpacím výškám i dost problematické. Dalším problémem je to, že u lehčených betonů je problematické dosáhnout přesného spádování. Spád, který vytvoří dělníci, není vždy přesný a místně mohou vznikat plochy s nižším sklonem nebo dokonce s protispádem. Doporučený spád pro střechu spádovanou lehčeným betonem se s ohledem na eliminaci nerovností pohybuje zpravidla kolem 5 %. Lehčený beton se jako spádová vrstva používá v tloušťce od cca 8 cm. Pro pojížděné střechy jsou lehčené betony velmi vhodné.

Lehčený beton Ekostyren obsahuje speciálně upravenou drť pěnového polystyrenu, která je snadno mísitelná s vodou, cementem a pískem. Lehčený beton si snadno připravíme ručně, v míchačce nebo domíchávači, přičemž může v konkrétních případech plochou střechu nejen vyspádovat, ale i dostatečně tepelně izolovat. Ekostyren je prostě lehčený beton, který hřeje, resp. izoluje teplo. A pokud je přesto tepelně izolační schopnost materiálu pro konkrétní účel nedostatečná, není problém přidat na vyspádovanou plochu ještě další tepelný izolant. Lehčený beton lze navíc při rekonstrukcích střech aplikovat přímo na původní hydroizolaci, nemusíme ji proto odstraňovat, čímž ušetříme. Díky nízké hmotnosti lehčeného betonu navíc minimálně zatěžujeme konstrukce budov a získáme dokonalý podklad pod hydroizolaci. Polystyrenbeton však není určen jako nosný prvek, pouze jako prvek výplňový a tepelně izolační.

Čtěte také: Jak správně vybrat střechu pro chatu

Cementové pěny PORIMENT

Spádová vrstva vytváří požadovaný sklon svrchních střešních vrstev pro odvod dešťové vody. Ideální je pochopitelně vytvoření spádu už nosnou konstrukcí, což ovšem není vždy možné. Příkladem mohou být rekonstrukce střech, střechy velmi složitých půdorysů nebo třeba střechy větších ploch. Právě u tak rozsáhlých realizací, jako jsou bytové domy nebo nákupní centra, jsou cementové pěny ideální variantou.

Ve své podstatě jde o lehký silikátový materiál, vzniklý zatvrdnutím cementu ve struktuře pěny. Pro svou velmi nízkou objemovou hmotnost má tento výrobek velmi dobré tepelněizolační vlastnosti. Cementové pěny PORIMENT jsou lehký silikátový materiál vhodný pro novostavby i pro rekonstrukce, který se vyrábí pomocí moderní, počítačem řízené technologie. Cementové pěny sice nemají tak nízký součinitel tepelné vodivosti jako polystyren, ale jsou oproti němu cenově dostupnější. Pevnost spádové vrstvy je dána v projektu, proto EPS klíny, které mají pevnost nízkou, nemusí navržené parametry vůbec splňovat. Vysokou pevnost nabízejí lehčené betony, které ale zároveň střešní konstrukci silně zatěžují. Na 1 m3 je to asi 900 kg, což je několikanásobně vyšší zatížení než u pěnového polystyrenu (objemová hmotnost cca 20 kg/m3). Cementové pěny použité pro spádové vrstvy jsou tak určitým kompromisem mezi oběma variantami. Při zatížení konstrukce asi 500 kg/m3 nabízejí totiž minimální zaručenou krychelnou pevnost v tlaku 0,5 Mpa (u varianty PORIMENT PS 500). Díky nízkému součiniteli tepelné vodivosti (např. 0,114 W/m^-1.K^-1 v suchém stavu u cementové pěny PORIMENT PS 500) přispívají cementové pěny ke splnění požadovaného tepelného odporu celého souvrství.

Společnost Českomoravský beton, a. s. produkuje cementové lité pěny a pěny do spádu pod obchodní značkou PORIMENT. Jejich objemová hmotnost je od 500-700 kg/m3 a pevnost v tlaku 0,5-2 MPa. Místo použití je samozřejmě vhodné konzultovat s výrobcem. Jelikož jsou pěny i mírně zatékavé, je dobré případné otvory či spáry vyplnit v dostatečném předstihu. Použitelné vrstvy jsou dle zvoleného typu od 2 cm do cca 25 cm v jednom aplikačním kroku. U okrajů střechy je samozřejmě nutné použít bednění pro zabránění úniku pěny.

Spádová pěna PORIMENT není vhodná pro inverzní skladby střechy, je potřeba umístit hydroizolaci vždy na či nad její povrch. Výhodou je její tvarovatelnost a schopnost případně překrýt nerovnosti nosné konstrukce a dostat se i do úzkých a hůře přístupných míst. Do vrstvy lité pěny není nutné instalovat výztužné sítě a ani u nich počítat se smršťovacími poli. Tato hmota přebírá v podstatě jen dilatační celky budov a je aplikovatelná na různé podklady.

Typy cementových pěn PORIMENT

Cementové pěny PORIMENT se vyrábějí v několika variantách. Některé typy jsou pro spádové vrstvy vhodnější, jiné jsou využívány spíše jako výplně hluchých míst v konstrukcích, vyrovnávací vrstvy v podlahách nebo tepelně izolační vrstvy. U spádových vrstev je výběr mezi různými typy cementových pěn závislý na požadavcích, jež jsou kladeny na spádovou vrstvu. Zejména je nutné dopředu specifikovat způsob uchycení izolací, položených na spádové vrstvě. Pokud budou izolace ke spádové vrstvě přitavené, případně přitížené a budou ještě přitížené dalšími vrstvami, lze využít základní cementovou pěnu s polystyrenem.

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

Z hlediska aplikace je důležitá i hodnota maximálního spádu a výška vrstvy, která bude realizována najednou. Základní typ cementové pěny s polystyrenem drží zpravidla maximálně do spádu 8 % při tloušťce vrstvy 30 cm (PORIMENT PS 500) nebo 20 cm (PORIMENT PS).

Pro střechy se složitými spády (psaníčka, hřebeny, zalomení) a změnami spádů s hodnotami do 8 % je vhodné použít cementovou litou pěnu s polystyrénem PORIMENT PS 500. Tato pěna má po vytvrdnutí objemovou hmotnost 500 kg/m3 a pevnost v tlaku 0,5 MPa. V jednom kroku při spádu okolo 5 % lze aplikovat vrstvu až 20 cm, při větších vrstvách se doporučuje technologická přestávka a navrstvení. Na tuto pěnu lze aplikovat bez problémů natavované pásy, za použití přípravného, asfaltového, penetračního prostředku. Slouží i jako vhodná tepelná izolace, její součinitel tepelné vodivosti je l = 0,11 W. m^-1. K^-1. PORIMENT PS drží maximální spád 8 % při tloušťce spádové vrstvy do 30 cm. Do Porimentu PS kotvení izolace možné není.

Na střechách, které mají naplánované nízké spády a malé stavební výšky (rekonstrukce) a kde není přílišná složitost půdorysu, je vhodné použití pěny PORIMENT WS 700. Tato pěna je bez polystyrenových perel, a při své objemové hmotnosti 700 kg/m3 má pevnost v tlaku 2 MPa. Součinitel tepelné vodivosti má tato pěna l = 0,13 W. m^-1. K^-1. Do tohoto materiálu je možné i použít určité typy kotev vrchní hydroizolace.

Cementové pěny s polystyrenem PS 500 nebo bez polystyrenu WS 700 jsou vyvinuty pro vytváření spádových vrstev. Z objemových hmotností výrobku je patrné, že spádovou vrstvu vytváříme pomocí tohoto materiálu bez výrazného přitížení konstrukce. Porimenty PS 500 a WS 700 se od sebe liší v maximálních zpracovatelných tloušťkách, dále v obsahu polystyrenu, objemových hmotnostech atd.

Následující tabulka porovnává vlastnosti vybraných typů cementových pěn PORIMENT:

Výroba a aplikace cementových pěn PORIMENT

Výroba Porimentu® začíná na betonárně, kde je namíchána cementová směs, často označována jako základ nebo mléko. Dále je transportována pomocí autodomíchávačů na stavbu, kde je pomocí mobilního čerpacího zařízení Aeronicer obohacena o pěnu, popř. polystyrenovou drť. V tomto kroku tedy vzniká hotový výrobek, který je dále čerpán na místo uložení, v našem případě na střechu či terasu. Po celou dobu je obsluhou zařízení kontrolována mokrá objemová hmotnost, homogenita a stálost směsi. K samotné výrobě Porimentu® není potřeba žádná zvláštní příprava. Není nutné zajištění přípojky vody ani elektrického proudu. Využitím cementových pěn lze výrazně ušetřit náklady na dopravu materiálu. Autodomíchávačem je totiž dopravováno pouze cementové mléko, ze kterého se pěna vyrábí až na stavbě. Ze 7 m3 cementového mléka lze za hodinu vyrobit až 17 m3 cementové pěny.

Výroba cementové pěny PORIMENT probíhá mobilním zařízením Aeronicer II. Princip spočívá v tom, že se na betonárně namíchá cementová suspenze, která se doveze autodomíchávačem na stavbu, kde se skládá do zařízení Aeronicer II. Na stavbě se do připravené směsi přidá pěnicí přísada a mícháním se aktivuje. V případě, že se vyrábí PORIMENT W nebo WS, je směs v tomto stavu Aeronicerem II čerpána na stavbu. V případě, že se vyrábí PORIMENT P nebo PS, přidává se do směsi kuličkový polystyrén a pak se teprve směs čerpá na místo určení.

Litá cementová pěna PORIMENT se na stavbě čerpá pomocí gumových hadic až do vzdálenosti 200 metrů v horizontálním směru nebo až 100 metrů ve vertikálním směru. Za den je možné nalít plochu až 1500 m2. Na stavbě není pro ukládku potřeba žádný jeřáb. Při čerpání cementových pěn se hadice dají bez problémů vést již téměř dokončeným interiérem nebo po fasádě.

Samotnému čerpání lité cementové pěny předchází důkladná příprava spádu ploché střechy. Důležité je dopředu specifikovat způsob uchycení izolací položených na spádové vrstvě. Z tohoto požadavku pak i vyplyne druh PORIMENTU, který je dobré užít. Při přípravě je nutné myslet na zaslepení či ohraničení průchodek a otvorů a u důležitějších detailů, případně konců polí na okraji střech vytvořit bednění. Pro lepší udržení spádu je vhodné instalovat vodící prvky v plochách, hřebenech či úžlabích. Na střeše se vodícími latěmi nebo provázky pouze vytyčí spády a materiál se do potřebných ploch srovná buď latí, nebo nivelační hrazdou.

Čerstvou tekutou směs PORIMENT čerpadlo přečerpá na určené místo, kde ji pracovníci velmi rychle zpracují do požadovaného spádu až 8%. Ukládka probíhá čerpáním z autodomíchávače přes speciální dieselové čerpadlo Aeronicer II. Díky tomu je tento postup rychlý a šetrný k již upraveným plochám (fasádě, zahradám, parkům apod.). Ukládku není vhodné provádět v extrémně horkém počasí, či při mrazu. Pěna je pak do dvou dnů pochozí a do týdne zatížitelná. Na otevřeném prostranství je samozřejmě problém se srážkami, čerstvý materiál by neměl propršet intenzivní srážkou, případně by měl být chráněný před sluncem při extrémních teplotách (mlžení vodou).

Pokud se do materiálu přidává polystyrén, je doporučeno drobné nerovnosti a výstupky od polystyrenu přebrousit bruskou na podlahy, která srovná největší nerovnosti, a tím zvýšit přilnavost izolace na PORIMENT. Zatvrdlá pěna je dobře tvarovatelná, je tedy možné do ní v případě nutnosti provést drážky pro zapomenutá vedení, nebo odstranit případné její nálitky. Budeme-li se po PORIMENTU pohybovat, tak je vhodnější na něj položit roznášecí desky, zvláště když se předpokládá převoz a přenos prvků vyšší hmotnosti.

Hydroizolace a ochrana spádové vrstvy

Příprava podkladu pro cementové pěny je snadná, podklad by měl být čistý, může být mírně nasákavý a může jej tvořit i plech nebo dřevo. Důležité je předem vyzkoušet kompatibilitu Porimentu WS s konkrétní kotvou. Pro zvýšení přilnavosti se podklad opatří penetračním nátěrem doporučeným od výrobce daného typu asfaltového pásu.

Pokud budou izolace přitavené, případně přitížené ke spádové vrstvě a budou ještě přitížené dalšími vrstvami, lze využít základní cementovou pěnu s polystyrenem. Jestliže se izolace mají kotvit do spádové vrstvy, doporučuje se použít cementovou pěnu s vyšší pevností (2 MPa u varianty PORIMENT WS).

Před natavením izolace je vhodné plochu obrousit, aby byla zbavena výstupků polystyrenu a také ověřit zbytkovou vlhkost, jejíž hodnota pro natavování je doporučena pod 12% hmotnostních. PORIMENT PS má po aplikaci asfaltové penetrace pevnost povrchu v odtrhu vyšší jak 0,1 MPa a tedy vyhovuje na standardní zatížení sání větrem po celé ČR. Na napenetrovaný povrch se bitumenové pásy natavují standardně plamenem. S výhodou lze použít pásy s drážkami na spodní, lepené straně, kdy případná difundující vlhkost z objektu může volně vycházet po okrajích střechy ven. Jednotlivé pásy se nataví pomocí hořáku s minimálními přesahy 10/15 cm.

Po provedení izolace je možné provést tzv. zátopovou zkoušku, která pomůže odhalit netěsnosti v izolaci. Hydroizolaci je dále možné ochránit před působením větru, UV záření a náhlými teplotními změnami jejím zatížením štěrkovým zásypem frakce 16-32 v tloušťce od 50 do 150 mm.

Porovnání spádových vrstev

Zatímco spádování pomocí tepelné izolace v podobě polystyrenu je energeticky výhodnější, je to na úkor nízké pevnosti a problémů s natavováním dalších vrstev. Lehčené betony sice vynikají svou pevností, ale mají vyšší objemovou hmotnost, horší tepelně izolační vlastnosti a komplikovanější manipulaci. Cementové pěny PORIMENT představují v tomto ohledu kompromis, nabízejí dobrou pevnost při nižší objemové hmotnosti a snadnější aplikaci.

Výhodou Porimentu® je velmi rychlá vlastní realizace. Odpadá zdlouhavá příprava před vlastní pokládkou spádové vrstvy. Tepelněizolační vlastnosti Porimentu® jsou ve srovnání s polystyrenem sice nepatrně horší, ale to, že Poriment® je po pokládce celistvý, je nezannedbatelná výhoda. Ve vrstvě Porimentu® nenajdete žádná napojení a spoje. V případě narušení střešní izolace tuto vlastnost velmi oceníme. U deskového polystyrenu si voda najde cestičku a velice jednoduše pronikne do vnitřních prostor. Poriment do sebe dokáže určité množství vody absorbovat a nedochází k jeho následné degradaci. Průchod vody Porimentem® je mnohem složitější. Střecha realizovaná pomocí cementových pěn je bez problémů pochozí, na rozdíl od střechy z pěnového polystyrenu.

Závěr

Ploché střechy jsou moderním, estetickým a funkčním řešením. Je však klíčové zaměřit se na správně provedenou hydroizolaci a odvodnění, kvalitu použitých materiálů i provedení. Moderní cementové pěny PORIMENT nabízejí efektivní a inovativní řešení pro tvorbu spádových vrstev, které kombinují dobré tepelně izolační vlastnosti s dostatečnou pevností a snadnou aplikací. Tento materiál je vhodný jak pro novostavby, tak pro rekonstrukce, a pomáhá zajistit dlouhou životnost a bezproblémové fungování plochých střech.

tags: #plocha #strecha #spadova #vrstva #z #betonu

Oblíbené příspěvky:

• Pájecí sady pro každého
• Průvodce zazimováním rozestavěné střechy
• Využití ztraceného bednění v praxi
• Recenze a tipy na dřevěné lavice venkovní
• Dýhované akustické panely