Polystyren ve skladbě ploché střechy: Komplexní průvodce

Plochou střechu charakterizuje sklon do 5° a použití povlakové hydroizolace namísto skládané krytiny známé ze šikmých střech. Využití ploché střechy oproti šikmé má mnohá opodstatnění. Zejména umožňuje plné využití plochy posledního podlaží oproti obytnému podkroví pod šikmou střechou. Z architektonického hlediska do určité míry symbolizuje moderní stavění. Současné stavění se bez plochých střech neobejde. Oblíbené jsou i u bytových a rodinných domů, kde otevírají možnosti hmotového a tvarového uspořádání a v neposlední řadě možnosti využití střech pro terasy a zahrady.

Typy plochých střech a jejich skladba

Základní rozdělení střech je na jednoplášťové a víceplášťové. Dalšími používanými typy střech jsou střechy inverzní (nebo také s opačným pořadím vrstev) a střechy kompaktní.

Jednoplášťové střechy

Jednoplášťové střechy jsou dnes nejrozšířenějším typem plochých střech. Neobsahují větranou mezeru a musí mít dobře vyřešenou parozábranu. Jako tepelná izolace plochých jednoplášťových střech se obvykle používají tuhé desky z pěnového polystyrenu (EPS) nebo tuhé desky z minerálních vláken, obvykle čedičových. Spádová vrstva může být vytvořena klíny tvarované tepelné izolace.

Víceplášťové (dvouplášťové) střechy

Víceplášťové střechy mají mezi jednotlivými plášti s izolačními vrstvami vzduchovou mezeru (označuje se také jako vzduchová vrstva), obvykle větranou, jejímž účelem je odvést ze střechy vlhkost pronikající difuzí z interiéru do skladby střechy. Při splnění důležitých podmínek v ní nedochází ke kondenzaci vodní páry. Podmínkou je mimo jiné dokonale vzduchotěsný spodní plášť, nenulový tepelný odpor horního pláště a dostatečná míra větrání střechy. Tyto skladby střech se hodí nad vlhké prostory, do horských oblastí a také samozřejmě na bytovou výstavbu a občanskou vybavenost. Oproti jednoplášťovým střechám jsou náročnější na provádění. Vzduchová mezera musí umožnit odvětrání vlhkosti. Z hlediska míry větrání platilo v ČSN o navrhování střech, že plocha přiváděcích větracích otvorů má být min. 1/100 plochy střechy, plocha odváděcích otvorů ještě o 10 % větší. Pro bezvadné fungování střechy by horní plášť měl mít alespoň minimální tepelný odpor, který odpovídá např. dřevěnému bednění nebo silikátové konstrukci.

Inverzní (obrácené) střechy

Systém obrácené ploché střechy byl vyvinut v 50. letech minulého století v USA a v Evropě se poprvé začal využívat v 60. letech v ruku v ruce s novým XPS materiálem na trhu. Idea skladby inverzní střechy byla jednoduchá, nic víc než zaměnit pořadí tepelné izolace a hydroizolace a tím nabídnout jednoduchou skladbu s rychlou a snadnou instalací na obecně platném principu: směrem ven z konstrukce střechy by měl růst tepelný odpor vrstev a zároveň se zmenšovat jejich difuzní odpor. Hydroizolace se přesune na vnitřní stranu konstrukce a spojí funkci hydroizolace a parotěsné zábrany střechy. Tepelná izolace nad hydroizolací pak zabezpečí tepelnou izolaci s dalšími funkcemi jako jsou ochrana hydroizolace a přenos zatížení. V inverzní střeše hrozí riziko zatékání studené srážkové vody nebo vody z tajícího sněhu pod tepelnou izolaci. Na spodním líci tepelné izolace musí být zajištěno rychlé odvedení zateklé studené vody, aby se omezilo podchlazení spodní konstrukce. Kompenzace tohoto případného podchlazení je možná navýšením tloušťky tepelně izolační vrstvy o 15-20%.

Čtěte také: Vlastnosti polystyrenu pro OSB

Skladba inverzní střechy:

1. Nosná část konstrukce střechy: Doporučuje se nosná konstrukce s minimální plošnou hmotností 250 kg/m² a tepelným odporem R ≥ 0.15 (m²K)/W, zabezpečující dostatečnou tepelnou stabilitu konstrukce v případě krátkodobého průsaku přívalové vody skrz spoje desek a možné ochlazení konstrukce s kondenzací na vnitřní straně. Dále se doporučuje sklon 1-3% pro snadný a rychlý odtok vody do vpustí, které jsou vždy nejnižším bodem konstrukce střechy.
2. Hydroizolace: Pokládá se přímo na rovnou, resp. vyspádovanou vrstvu nosné konstrukce. Vrstvu hydroizolace by měly tvořit dvě vrstvy hydroizolačních pásů, druh použitých pásů vždy dle individuálních potřeb projektu a specifikace projektanta.
3. Tepelná izolace z extrudovaného polystyrenu (XPS): Desky XPS jsou volně pokládány na hydroizolaci těsně k sobě s vystřídanou spárou na vazbu. Desky jsou opatřeny po celém obvodu polodrážkou pro řádné spojení bez tepelných mostů.
4. Separační vrstva: Z důvodu oddělení tepelné izolace od vrchních souvrství střechy se provádí separační vrstva pomocí geotextilie. Použitá geotextilie by měla být z netkaných látek, difuzně otevřená a s nízkou retenční nasákavostí, s vyloučením možnosti vytvořit parotěsnou zábranu.
5. Vrchní přítlačná vrstva: U inverzních plochých střech se pro stabilizaci spodních vrstev využívá hmotnosti vrchní přítlačné vrstvy. Stabilizace se provádí zejména z důvodu zabezpečení proti sání větru. Je nezbytné navrhnout dostatečnou přitěžovou vrstvu, ať se jedná o štěrkový zásyp, vegetační vrstvu, betonovou dlažbu/dlaždice, železobetonovou desku či betonové prefabrikáty.

Evropská norma EN 6946 udává přirážku 0,04 jako zhodnocení vlivu podtékající srážkové vody pod vrstvou tepelné izolace z extrudovaného polystyrenu u inverzních střešních konstrukcí. To představuje pro návrh hodnotu +10 mm tepelného izolantu. Tato přirážka eliminuje možný problém v případě prudkého přívalového deště či tání velkého množství sněhu.

Polystyren jako tepelná izolace plochých střech

Polystyren je v současné době jedním z nejpoužívanějších tepelně izolačních výrobků v plochých střechách, na fasádách a v podlahách. Hojně se využívá díky jeho výborným tepelně technickým vlastnostem a pevnosti v tlaku. Oba druhy polystyrenu (pěnový a extrudovaný) se vyrábějí v podstatě ze stejné vstupní suroviny, ale jinou technologií. Proto se liší nejen struktura jejich hmoty, ale i některé vlastnosti, a tudíž i možnosti jejich použití a zabudování do stavby.

Ztráty tepla nedostatečně zaizolovanou střešní konstrukcí představují u rodinných domů až 40% z celkových tepelných ztrát. Optimálně navrženým systémem tepelné izolace střechy můžeme výrazně eliminovat tepelné úniky a snížit náklady na vytápění domu v zimních měsících, resp. zajistit vhodnou ochranu před nadměrným přehříváním domu v letních měsících.

Pěnový polystyren (EPS)

Pěnový polystyren se používá v oblasti plochých střech jako tepelná izolace jednoplášťových plochých střech. Vlastní pěnový polystyren se vyrábí v několika tzv. typech podle pevnosti v tlaku (v kPa) při 10% stlačení. Výrobky z pěnového polystyrenu se zpravidla označují značkou EPS (= expandovaný polystyren) a číslem, jež udává hodnotu pevnosti v tlaku při 10% stlačení v kPa. Běžně se vyrábí pěnový polystyren pod označením EPS 50 až EPS 200. Pěnový polystyren je dnes samozhášivý, má stupeň hořlavosti C1 a třídu reakce na oheň E. Jeho tepelně technické vlastnosti jsou velmi dobré a dnes vyráběné typy pěnového polystyrenu mají výrazně lepší hodnoty součinitele tepelné vodivosti (λ), než tomu bylo v minulosti. Hodnota součinitele tepelné vodivosti EPS je ovšem závislá na typu EPS - například pro EPS 100 S Stabil se dnes uvádí hodnota λ = 0,038 W/m²K. Pěnový polystyren skvěle izoluje teplo, má vysokou pevnost v tlaku, tahu i ohybu. Je lehký a má velkou odolnost proti prošlápnutí.

Čtěte také: Jak na OSB podlahu

Čerstvě vyrobený pěnový expandovaný polystyren se vykazuje smršťováním, proto po jeho výrobě dochází k procesu stabilizace neboli odležení. Stabilizovaný pěnový polystyren používaný v plochých střechách se označuje názvem „Stabil“. Koeficient tepelné roztažnosti EPS má hodnotu 5.10⁻⁵ až 7.10⁻⁵ m/K. Znamená to, že například při rozdílu teplot 70 °C dochází k prodloužení (nebo zkrácení) desky dlouhé 1 m až o 5 mm. Proto by se při provedení tepelné izolace plochých střech neměly používat desky dlouhé například 2 m, jejichž tepelná roztažnost je oproti metrovým deskám dvojnásobná. I z těchto důvodů by se měly desky z EPS v plochých střechách vždy uchytit k podkladu lepením nebo přikotvením. Na plochých střechách se také setkáváme s namáháním tepelné izolace v tlaku, a to nejen od technologického zařízení umístěného na střeše, ale dnes stále častěji i od provozních souvrství, jako jsou terasy a střešní zahrady.

Pro ploché střechy dnes řada našich i zahraničních výrobců nabízí tzv. kompletizované výrobky z EPS s nakašírovanými hydroizolačními asfaltovými pásy, které tvoří po pokládce první hydroizolační vrstvu. Desky EPS se pokládají vždy „na vazbu“, ne na střih. S ohledem na tepelnou roztažnost EPS by se nikdy neměly používat velkorozměrové desky 1 x 2 m nebo dokonce 1 x 2,5 m, ale desky max. 1 x 1 m. U jednovrstvých tepelných izolací se doporučuje používat desky s polodrážkou, které snižují vliv tepelných mostů.

Spádování střech pomocí pěnového polystyrenu zpravidla představuje zateplení střech na velmi vysoké úrovni. Spádování střech pomocí desek pěnového polystyrenu je možné provést ve více variantách řešení odvádění vody z povrchu plochých střech. Spádové desky pěnového polystyrenu pro střechy se v převažujícím množství případů vyrábějí v rozměrech 1 m x 1 m, a to se spádem na jednu stranu. Ve stavební praxi se někdy označují jako klíny. Klíny z pěnového polystyrenu se používají v detailech například u atik anebo se umísťují do některých úžlabí, před světlíky a různé nástavby na střeše, aby zabránily vzniku oblastí, kde by se po deštích na povrchu střech vytvářely kaluže vody. Desky pěnového polystyrenu je možné vyrábět s minimálním spádem 0,5 % a spád desek je možné měnit po kroku 0,5 %. Protože se při montáži střešních plášťů po tepelných izolacích chodí a přemísťují se stavební materiály, je potřeba používat spádové desky pěnového polystyrenu od tloušťky 20 mm, nebo optimálně od tloušťky 40 mm.

Během budování spádování střechy z pěnového polystyrenu je nutné tepelnou izolaci průběžně zakrývat hydroizolacemi. Montáž střešního pláště se proto obvykle provádí po etapách. Postup výstavby střešního pláště je nutné provádět takovým způsobem, aby nedošlo k zatékání vody z povrchu hydroizolací do skladby střechy. Pěnový polystyren se nesmí skladovat na plochách a v oblastech, kde se dlouhodobě vyskytuje nebo zadržuje voda.

Extrudovaný polystyren (XPS)

Extrudovaný polystyren (XPS) se vyrábí z téže základní suroviny jako klasický pěnový polystyren, ale jinou technologií. Granule jsou dávkovány do násypky, roztaveny a těsně před výstupem z vytlačovací hubice extrudéru se do taveniny vhání nadouvací plyn CO2. Následně se materiál vytlačuje na pás výrobní linky, kde je po vychladnutí a ztvrdnutí formátován, včetně konečné úpravy hran desek. Touto technologií výroby se získá výrobek s homogenní strukturou s uzavřenými buňkami - s výbornými tepelně izolačními vlastnostmi, s vysokou pevností v tlaku a s velmi malou nasákavostí. Z těchto důvodů se výrobky z XPS používají v oblasti plochých střech zpravidla jen jako tepelná izolace tzv. obrácených střech, tedy střech s opačným pořadím vrstev.

Čtěte také: Izolace a nosiče van z polystyrenu

Výrobky z XPS mají velmi dobré hodnoty součinitele tepelné vodivosti (stejně jako má dnes vyráběný EPS), ale oproti EPS výrazně větší pevnost v tlaku a výrazně menší nasákavost. Jeho teplotní roztažnost je stejná jako u běžného EPS, ale trvalé tepelné namáhání je nižší (+75 °C). Extrudovaný polystyren má stupeň hořlavosti C1 a třídu reakce na oheň E. Desky z XPS by se neměly používat jako klasická tepelná izolace plochých střech pod povlakovou izolací, protože kvůli velké hranové pevnosti XPS může při jejich teplotní roztažnosti dojít ke tvarovým změnám, které mohou způsobit poškození povlakové izolace. Používá se jako tepelná izolace obrácených střech, u rekonstrukcí plochých střech jako dodatečná tepelná izolace vytvořením tzv. DUO střechy.

Je nutné věnovat zvýšenou pozornost možnému tepelnému namáhání XPS při realizaci střech v létě. Například při pokládce tmavých nopových fólií (tvořících drenážní a hydroakumulační vrstvu vegetačního souvrství střešních zahrad) může snadno dojít k překročení teploty +75 °C a k trvalému poškození desek z XPS vysokou teplotou. Stabilitu střešního pláště obrácené střechy nebo DUO střechy zajišťuje násyp z kačírku frakce 16/32 v tl. min. 50 mm nebo provozní vrstva - například dlažba na podložkách nebo dlažba položená do kačírku frakce 4/8 mm tl. min. 50 mm. Obrácená střecha nemá být realizována na lehké nosné konstrukci s minimální akumulační schopností a s malou hodnotou tepelného odporu.

V minulosti byl zaznamenán problém s měkčenými PVC pásy, obsahujícími organická rozpouštědla s negativním vlivem na XPS, v podobě nevratné degradace materiálu. Z pohledu dnešní technologie výroby PVC hydroizolací, lze však říci, že toto riziko představuje okrajový problém. Platí však vždy zásada, obrátit se na výrobce v případě jakýchkoli nejasností ohledně slučitelnosti s polystyrenem.

Jednovrstvá vs. Dvouvrstvá skladba XPS

Dle dřívějších požadavků na tloušťku tepelné izolace v konstrukci střechy bylo zásadou vždy použít jednu vrstvu desek. Dnes, s narůstajícími požadavky na tloušťku desek (projekty s tloušťkou 200 mm a více) a zejména pak dostupnost standardně vyráběných tlouštěk 160 mm, dává prostor použít dvouvrstvou XPS skladbu. U jednovrstvé koncepce je třeba brát v úvahu technologické možnosti výrobců ve vazbě na toleranci tloušťky a rovinnosti dle EN 13164 u desek nad 120 mm. Dvouvrstvé řešení je dle propočtů a zkušeností možné použít pro tloušťku od 140 mm, se spodní vrstvou XPS min. 80 mm, tzn. kombinace 80+60mm. Nedostatkem tohoto řešení je možná dlouhodobá větší hodnota násákavosti spodních desek oproti deklarované hodnotě.

Důležité vrstvy ve skladbě ploché střechy

Skladba střechy je soustava vrstev, které spolu musí dokonale fungovat. Nosná konstrukce, parozábrana, tepelná izolace, hydroizolace, větrání a krytina tvoří systém, jenž rozhoduje o životnosti, bezpečnosti a komfortu užívání.

Nosná konstrukce

Nosná konstrukce je základem celé střechy. Přenáší vlastní hmotnost střešního pláště i zatížení od sněhu, větru a dalších vlivů. Správně navržený nosný systém zajišťuje dlouhou životnost a stabilitu celé stavby. U průmyslových a halových objektů se často navrhuje plochá střecha s velkou únosností. Jiná řešení vyžaduje moderní skladba ploché střechy, která musí odolávat stojící vodě a vysokému zatížení sněhem.

Parozábrana

Parozábrana patří k nejčastěji podceňovaným, ale zároveň k nejdůležitějším vrstvám ve skladbě střechy. Jejím úkolem je zabránit pronikání vodní páry z interiéru do vrstev tepelné izolace. Pokud se vlhkost dostane do izolace, dochází ke kondenzaci, tedy ke srážení páry uvnitř izolačního materiálu. Navlhlá izolace ztrácí své tepelněizolační vlastnosti, což vede k výrazným energetickým ztrátám a vyšším nákladům na vytápění. Zároveň vznikají podmínky pro rozvoj plísní a hub. Pro provedení parozábrany se používají nejčastěji speciální fólie z polyetylenu, polypropylenu nebo s hliníkovou vrstvou, které se instalují z vnitřní, vytápěné strany střechy. Velmi důležité je, aby byly všechny spoje pečlivě přelepeny systémovou páskou - jen tak může vrstva plnit svou funkci. V moderních projektech střech se často využívají také inteligentní parozábrany, které dokážou přizpůsobit svou paropropustnost aktuálním vlhkostním podmínkám.

Hydroizolace

Hydroizolace je vrstva, která rozhoduje o tom, zda bude střecha skutečně funkční a odolná vůči povětrnostním vlivům. Jejím hlavním úkolem je zabránit průniku vody do konstrukce a ochránit tepelnou izolaci před navlhnutím. Správně navržená a provedená hydroizolace výrazně prodlužuje životnost celé střechy. V praxi se používají různé typy hydroizolačních materiálů: asfaltové pásy - tradiční řešení zejména u plochých střech, syntetické fólie (PVC, TPO, EPDM) - moderní varianta s vysokou odolností proti UV záření a dlouhou životností. Při výběru hydroizolace je důležité zohlednit sklon střechy a klimatické podmínky.

Spádování a odvodnění

Plochá střecha musí mít dostatečný spád, jinak hrozí výskyt stojaté vody na jejím povrchu a s tím spojené další problémy. Konkrétně se doporučuje spád 2 %. Nedílnou součástí každé pokládky je zpracování kladečského plánu, podle kterého je nutné postupovat. Efektivním řešením na odvodnění ploché střechy jsou úžlabí a nároží, spádové desky či spádové klíny.

Větrání a vzduchové mezery

Správně navržené větrání střechy je klíčové pro její dlouhou životnost i funkčnost. Pokud se ve střešním plášti hromadí vlhkost, dochází ke ztrátě izolačních vlastností, vzniku plísní a rychlejšímu stárnutí materiálů. V praxi je odvětrání řešeno vzduchovými mezerami, které umožňují proudění vzduchu od okapu až po hřeben a tím odvádějí vlhkost a přebytečné teplo. U plochých střech se používají ventilační komínky nebo speciální průduchy. Doporučuje se, aby celková plocha větracích otvorů byla alespoň 0,5 % z plochy střechy, což v praxi znamená kombinaci nasávacích otvorů u okapu a výdechů u hřebene. Pravidelná údržba a čištění větracích otvorů od listí, sněhu nebo jiných nečistot je pak podmínkou jejich plné funkčnosti.

Krytina - vnější vrstva

Krytina je nejviditelnější a architektonicky nejvýraznější část střechy, ale z hlediska funkce tvoří pouze poslední článek celé skladby. Jejím hlavním úkolem je chránit nižší vrstvy před deštěm, sněhem, sluncem a větrem a zároveň dodat budově estetický charakter. Správná volba krytiny musí vždy vycházet z nosnosti konstrukce, klimatických podmínek v dané lokalitě i z celkového návrhu střechy. U plochých střech se často používají různé typy hydroizolačních membrán, které plní zároveň funkci krytiny.

Rekonstrukce plochých střech

Vady plochých střech, hlavně u panelových budov, souvisí s jejich technickým řešením a stavebním provedením. Nejčastěji se projevují v oblasti vlhkostního režimu a v poruchách hydroizolační soustavy. Je zřejmé, že rekonstrukci ploché střechy s cílem zlepšit její tepelně technické vlastnosti je téměř vždy nutné spojit s celkovou rekonstrukcí vrstev střešního pláště. Jedním ze základních racionalizačních opatření ke snížení energetické náročnosti budov jsou dodatečné tepelné izolace konstrukcí.

Dodatečnou tepelnou izolaci střešních konstrukcí lze provádět z vnější i vnitřní strany konstrukce. Izolace z vnější strany konstrukce zlepšuje vlastnosti konstrukce nejen v ustáleném teplotním stavu, ale též zvyšuje i tepelně akumulační vlastnosti. Výrobky z pěnového polystyrenu (EPS) se používají zásadně jako tepelná izolace klasických jednoplášťových plochých střech a u rekonstrukcí těchto střech jako jejich dodatečná tepelná izolace - vytvoří se tzv. PLUS střecha. Výrobky z extrudovaného polystyrenu (XPS) se používají jako tepelná izolace obrácených střech a u rekonstrukcí klasických jednoplášťových střech jako jejich dodatečná tepelná izolace - vytvoří se tzv. DUO střecha.

Zateplení ploché střechy pěnovým polystyrenem (EPS) se provádí položením desek na stávající střechu a na ni hydroizolaci. Přitom je nutné stávající hydroizolaci upravit tak, aby sloužila jako parotěsná zábrana. Jako materiál se zpravidla používá pěnový polystyren na tepelnou izolaci a PVC na hydroizolaci.

tags: #polystyren #skladba #strechy #informace

Oblíbené příspěvky:

• sádrové ruční omítky podrobně
• Plovoucí podlahy CETRIS® pro váš domov
• vlastnosti a použití PVC s filcem
• Coulouve Prkna: Detailní Analýza
• Kaštanové dřevo a jeho schnutí