Povrchový odtok vody ze střechy: Systémy, řešení a využití dešťové vody

Odvodnění střech je klíčovým aspektem pro dlouhodobou funkčnost a bezpečnost každé stavby. Špatně navržený odvodňovací systém může výrazně zkrátit životnost střešního pláště a způsobit značné škody. Naopak správné řešení chrání konstrukci před vlhkostí, zabraňuje statickým problémům a umožňuje efektivní hospodaření s dešťovou vodou. Tento článek se zabývá různými systémy povrchového odtoku vody ze střech, specifiky zelených střech, legislativními aspekty a možnostmi využití srážkové vody.

Základní principy odvodnění střech

Životnost střešního pláště ploché střechy závisí zásadně na způsobu odvodnění srážkové vody. Hromadění vody nevede jen k poškození hydroizolace, ale může způsobit i statické problémy celé konstrukce.

Možnosti odvodnění plochých střech

U plochých střech existují dvě hlavní možnosti odvodnění:

• Povrchově okapem k jedné straně: Tento způsob je typický pro klasické pultové střechy, ale lze jej aplikovat i u plochých střech.
• Vtokem někde v ploše střechy: Druhá varianta je častější a elegantnější, musí se však správně provést. Vtok v ploše střechy ústí do svislého odpadního potrubí.

Vnitřní odvodnění přes vtoky se používá nejen u velkých průmyslových staveb, ale i u rodinných domů.

Klíčové komponenty pro odvodnění střechy

Při odvodnění ploché střechy jsou zásadní především kvalitní systémové prvky a jejich správná instalace:

Čtěte také: jak vybrat vibrátor betonu

• Střešní vpusti: Představují srdce celého systému. Doporučují se průmyslově vyrobené díly s integrovanou manžetou ze stejného materiálu jako hydroizolace, které lze dokonale svařit. Minimální průměr je DN 70, ale doporučuje se alespoň DN 100 pro snížení rizika ucpávání. Vtoky musí být provedeny pečlivě, zejména co se týká hydroizolačních fólií a asfaltových pásů. Správné umístění vtoků je kritické - musí být v nejnižším místě odvodňované plochy a minimálně 500 mm od atik a prostupů. Těleso vtoku se vždy připevňuje k nosné konstrukci.
• Ochranné košíky vpustí: Zabraňují zanášení vpusti většími nečistotami (jako listí, atd.). U střech s kačírkem nebo jiným přitěžujícím souvrstvím se používají speciální perforované koše.
• Vyhřívání vpustí: Představuje důležité opatření proti zamrznutí. K dispozici jsou samoregulační systémy na 230 V nebo nízkonapěťové varianty s termostatickou regulací.
• Bezpečnostní pojistné přepady: Zahrnují nouzové odvodnění pro případ ucpání hlavního systému odvodnění nebo havárie kanalizace. Ať už se rozhodnete jen pro povrchový odvod vody přes okapy, nebo pro vpusti, nikdy nesmíte zapomenout na pojistný přepad. Pokud se vpusť ucpe, měla by voda unikat bezpečnostním přepadem dál od konstrukce objektu. Pro jednu vnitřně odvodňovanou střechu se navrhují nejméně dva vtoky se samostatnými dešťovými odpady. Případně lze jeden vtok nahradit přepadem, nouzovým odvodněním nebo dalším vhodným technickým opatřením (viz ČSN 73 1901-1 - 7.2.3.2.5). U všech střech s povlakovou krytinou se musí navrhnout nouzové odvodnění podle ČSN 75 6760, ČSN EN 12056-3 a ČSN EN 752, nebo odtok přes okapní hranu.

Odpadní potrubí

Odpadní potrubí by mělo být aspoň po délce dvou podlaží opatřeno ochranou proti kondenzování vody, jinak se bude opocovat. K potrubí nikdy nesmíte připojovat zařizovací předměty (odtoky kondenzátu z chladicích boxů, výparníky z klimatizace atd.).

Dimenzování odvodnění střechy

Dimenzování odvodnění střechy, a tím přiřazení velikosti okapového žlabu, závisí na množství srážek, základní ploše střechy (půdorysné ploše) a koeficientu odtoku (sklon, vlastnost povrchu). Pro toto dimenzování platí průtočné plochy vypočtené ze světlých rozměrů. U dešťových svodů s pravoúhlým průřezem musí mít nejmenší strana minimálně velikost průměru (jmenovité velikosti) příslušného dešťového svodu s kruhovým průřezem. Základem pro dimenzování podle DIN 1986 - 2 jsou půlkulaté kotlíky. Součet dešťových srážek se definuje měřenou výškou dešťových srážek v závislosti na době trvání deště. Údaj o velikosti pro všechny druhy střešních okapových žlabů a dešťových svodů, vztahující se k šířce přířezu (provedení) resp. k připojované ploše dešťových srážek při max. 2) Uvedené hodnoty vyplývají z trychtýřovitých/půlkulatých kotlíků. Základy pro dimenzování jsou definovány v DIN 1986. Průtok vpusťmi a chrliči počítáme jednotlivě pro každý prvek zvlášť, podle jeho příslušné účinné plochy střechy. Graf znázorňuje zjednodušené stanovení potřebných velikostí dešťových svodů v závislosti na odvodňované půdorysné ploše střechy a zakládá se na množství srážek 300 l/(s x ha). Pro naši halu (1200 m²) potřebujeme minimálně 5 vpustí DN 100 nebo 4 vpustí DN 125.

Gravitační vs. podtlakové odvodnění střech

Volba závisí na velikosti objektu, klimatických podmínkách a architektonických požadavcích. Klíčové je dodržet základní pravidla pro umístění a dimenzování komponentů.

• Gravitační systém: Osvědčené řešení. Gravitační systém využívá spád potrubí a gravitaci. Je vhodný pro menší objekty do 1000 m² a vyznačuje se jednoduchostí návrhu a údržby, dostupností komponentů a nižšími počátečními náklady.
• Podtlakové odvodnění střech: Moderní řešení pro velké objekty. Podtlakové odvodnění využívá výšku budovy a podtlak v potrubí. Při intenzivním dešti se potrubí naplní a speciální vtok zabrání přístupu vzduchu - vzniká podtlakový efekt. Systém je ideální pro logistické haly, obchodní centra, sportovní areály a průmyslové objekty nad 1500 m². Jeho výhody jsou menší dimenze trubek, svoboda projekce, samočištění a úspory prostoru v dispozici objektu.

Zelené střechy a hospodaření s dešťovou vodou

V posledních letech si urbanisté a vodohospodáři stále více uvědomují význam decentralizovaného hospodaření s dešťovou vodou, které zahrnuje vsakování, využití dešťové vody a střešní zeleň. Přesto je důsledné využívání vodohospodářských předností zelených střech v praxi dosud spíše výjimkou. Důvodem je jistě i to, že retenční vlastnosti zelených střech jsou sice podle dřívějšího základního výzkumu nesporné, avšak jen těžko je lze přenést na konkrétní regionální podmínky.

Retenční schopnosti zelených střech

Zelené střechy získávají v důsledku decentralizovaného ekologického hospodaření s dešťovou vodou stále více na významu. Mnoho pokusů prováděných v celém Německu poskytuje základní data, sloužící k pochopení retenčního výkonu zelených střech. Přesto u většiny prováděných výzkumů chybí aplikace výsledků na regionální klimatické podmínky.

Čtěte také: Jak pečovat o masivní pracovní desku?

Střechy s hydrofilní minerální vlnou mají i v nejúspornější variantě (50 mm Isover FLORA + 30 mm substrát) velmi dobrou vodní kapacitu, minimálně 51 litrů na m2. Toto množství odpovídá velmi silnému dešti v délce trvání 2 hodiny (za ideálního stavu, kdy je střecha zcela vyschlá).

Střechy s hydrofilní vlnou malého rozsahu (do 50 m2) obvykle nepotřebují speciální drenážní prvky, protože hydrofilní vlna odvádí vodu v celém svém objemu, pokud je ve střeše alespoň minimální sklon. Pokud je rozsah střechy větší nebo je její tvar komplikovanější, vegetační souvrství musí být doplněno o plošnou drenáž, obvykle z nopové fólie.

Schopnost zadržování vody je nejvyšší u bezspádových střech. Čím větší je sklon střechy, tím menší je potřeba plošných odvodňovacích prvků. Zároveň však roste potřeba drenážních zpomalovačů.

Zelené střechy sice mohou zadržet až 70 % srážek, avšak pro výpočet hlavního odvodnění se kvůli bezpečnosti doporučuje použít součinitel odtoku C = 1. Substrát může obsahovat organické látky, pesticidy a herbicidy, které se uvolňují do vody, včetně jemných mechanických částic. Pro odtokovou charakteristiku zelené střechy to znamená, že k odtoku vody ze střechy dochází teprve po nasycení celé struktury vodou a překročení míry odpařování při trvajících srážkách. Ani v tomto případě neodtéká přebytečná voda v takové míře, v jaké prší shora, neboť odtok je podstatně zpomalen a bržděn strukturou zelené střechy.

Tabulka: Retenční schopnosti zelených střech (příklad)

Výpočet a simulace

Otázky ročního množství zadržené vody a maximálních odtokových špiček lze zodpovědět pro konkrétní objekty pomocí simulačního počítačového programu „RWS“ (RegenWasserSpeicher = zásobárna dešťové vody). U počítačové simulace „RWS“ je možné zohlednit regionální podmínky, druh zelené střechy (skladbu vrstev), sklon střechy, velikost plochy a místní údaje o množství srážek. Takto přesné znázornění retenčních vlastností určitého typu zelené střechy, které odpovídá realitě, umožnilo sledování místních srážkových dat v pětiminutových intervalech po dobu několika let (nejméně 5-10 let).

Čtěte také: Povrchové materiály v ArchiCADu

Srovnávací počítačová simulace holé fóliové střechy a extenzivní zelené střechy s tloušťkou 15 cm (obě se sklonem 2%) ukázala, že fóliová střecha má při reálných srážkových poměrech ve Frankfurtu (roční srážkový úhrn cca 580 mm) maximální špičkový odtok 54 l/s x ha, zelená střecha naproti tomu vykazuje ve stejném období maximální odtok nejvýše 22 l/s x ha. To vyvrací předsudek, že vodou nasycená zelená střecha se při silném dešti chová stejně jako střecha holá.

Dalším vývojem simulačního programu RWS je propojení a poskytování dat počítačovému programu pro dimenzování vsakovacích jam. Tak budou propojeny dvě důležité součásti ekologického hospodaření s dešťovou vodou a bude možný jejich přesný propočet.

Sběr a využití dešťové vody

Sběr dešťové vody na vlastním pozemku je mezi majiteli nemovitostí už poměrně běžnou praxí - finanční a ekologické výhody je vedou k instalacím podzemních i nadzemních nádrží, do kterých akumulují dešťovou vodu přímo ze střešních ploch.

Environmentální a ekonomické výhody

Retence dešťových vod má dva základní účely, environmentální a ekonomický. Ohleduplnost k životnímu prostředí, snížení množství odebírané vody z povrchových a podzemních zdrojů je s ohledem na sušší období, kterými střední Evropa prochází, žádoucí řešení. Kromě toho je dešťová voda díky své nižší tvrdosti šetřením k domácím spotřebičům. Zachycováním dešťové vody a její filtrací výrazně snížíte náklady za vodu - nižší stočné a úspora až 100 % výdajů na užitkovou vodu.

Kritéria pro sběr dešťové vody

Před sběrem srážkové vody je nutné splnit a ověřit určitá kritéria, díky kterým bude následné využívání dešťové vody bezpečné. U novostaveb se na pozdější využití dešťovky dbá již při plánování výstavby a střešní materiál je vybírán tak, aby kvalitu vody nijak neohrožoval. Naopak u stávajících domů se po rozhodnutí hospodařit s dešťovkou všichni věnují výběru nádrže, málokoho však napadne podívat se na střešní krytinu a na to, zda se pro sběr vody vůbec hodí. Dešťovou vodu lze vsakovat nebo akumulovat pro další použití mimo budovu (zálivka) nebo ji po úpravě používat v budově (např. pro splachování), kde musí být zcela oddělena od rozvodu pitné vody.

Vhodné a nevhodné střešní krytiny pro sběr dešťové vody

Mezi vhodné typy střešních krytin pro sběr dešťové vody patří ty, které neobsahují žádné toxické látky a nemají žádnou povrchovou úpravu, která by vodu jakýmkoli způsobem kontaminovala.

Vhodné krytiny:

• Keramické tašky: Mají relativně hladký povrch, jehož hlavní výhodou je snazší odtok vody a minimální riziko její kontaminace. Při jejich výrobě se nepoužívají žádné škodlivé látky.
• Betonové krytiny bez pigmentů či povrchových úprav: Nabízejí sběru srážkové vody poměrně dobré podmínky díky vysoké pevnosti a odolnosti.
• Plechové krytiny s povrchovou úpravou: Jsou označovány jako jedny z nejlepších pro sběr dešťové vody. Absence uvolňujících se škodlivých látek a téměř dokonalá hladkost umožňují pohodlný sběr vody bez strachu o zachování její kvality.
• Šindelové střechy: Pokud jsou šindele ze zdravotně nezávadných materiálů či jsou ošetřeny proti únikům nežádoucích látek, splňují podmínky pro sběr srážkové vody. Důležitá je však pravidelná kontrola jejich stavu.
• Střešní krytiny z umělého PVC materiálu: Nejsou absorpční a mají perfektně hladký povrch, což jsou pro bezproblémový sběr dešťové vody ze střechy klíčové vlastnosti. PVC krytiny jsou lehké, relativně levné a snadno udržovatelné.

Nevhodné krytiny:

Do tohoto typu střech se řadí krytiny, které dešťovou vodu obohatí o další nevhodné látky a živiny, které mohou mít následně negativní vliv na její kvalitu a skladování. Dále dochází k častějšímu zanášení filtrů a nádrží - s tím je spojena i častější údržba.

• Střechy s rostlinným porostem (zelené střechy): Mají velmi vysokou absorpci vody, navíc mohou obsahovat organické látky z rostlin a substrátu (například pesticidy a herbicidy), které se posléze uvolňují do vody, včetně jemných mechanických částic. Dalším problémem jsou nečistoty typu prach, pyl nebo listí, které se ve střeše mohou dlouhodobě usazovat a tím zhoršovat kvalitu vody, případně zanášet či ucpávat vodovodní cesty.
• Dřevěné střechy: Jsou náchylné k hnilobě a houbovým infekcím, což může vést k růstu bakterií a mikroorganismů v dešťové vodě. Stejně jako zelené střechy mají poměrně vysokou absorpci vody.
• Staré asfaltové střešní krytiny: Obsahují dehet a ten toxické polyaromatické uhlovodíky, které připravují dešťovou vodu o její nezávadnost. Mimo to je povrch střechy velmi hrubý, tím přispívá ke hromadění vody v trhlinách a dalších nerovnostech, kde pak dochází ke kontaminaci dešťové vody.
• Azbestocementové krytiny: Obsahují vlákna azbestu, který je životu nebezpečný a je považován za silně karcinogenní látku. Azbestová vlákna se uvolňují při běžném zvětrávání nebo při mechanickém kontaktu a znečišťují dešťovou vodu ihned po jejím dopadu na střechu.

Ze střech, které ze sebe uvolňují nebezpečné látky či dávají prostor pro bujení nežádoucích patogenů není vhodné dešťovou vodu sbírat. Při upotřebení kontaminované vody na zálivku zahrady se jedlé rostliny a plody stávají zdraví nebezpečné. Při využití v domě na splachování toalet zase způsobuje znečištěná voda nepříjemný zápach a může zapříčinit i neprůchodnost vodovodu.

Řešení pro nevhodné krytiny

Přesto, že některé materiály střešních krytin nejsou považovány pro sběr dešťové vody za zcela vhodné, vždy existuje způsob, jakým lze střechu upravit a tuto možnost zajistit. Možností je několik - například zachytávání vody jen z části střechy, výměna krytiny, nebo kombinace pokročilé filtrace a dezinfekce. Dešťovou vodu lze sbírat za splnění určitých podmínek - střecha musí být z nezávadného materiálu, voda se musí filtrovat a při využití v domě (například na splachování nebo praní) i hygienicky zabezpečit, například pomocí UV lampy.

Legislativa a poplatky za srážkové vody

Podle zákona č. 274/2001 Sb. o vodovodech a kanalizacích je dána povinnost platit za odvádění srážkových vod. Tato povinnost se vztahuje na vody, které jsou odvedeny do kanalizace, kromě plochy dálnic, silnic, místních komunikací, ploch drah, zoologických zahrad a ploch nemovitostí k trvalému bydlení. V případě, že část nemovitosti určené k trvalému bydlení není používána k bydlení, ale jedná se o prostory k podnikání, je z této části povinnost platby za odvádění srážkových vod. Tato platba se vypočte poměrem ploch určených k podnikání ku celkové ploše objektu.

Počítají se všechny plochy, z kterých jsou srážkové vody odváděné do kanalizace, a to i nepřímo, když dešťový svod je vyveden na komunikaci, po které však voda stéká do kanálu. Pro výpočet celkového odtoku se používá dlouhodobý srážkový normál. Výpočet množství srážkových odpadních vod se provádí dle přílohy č. 16 k vyhlášce č. 428/2001 Sb. Výpočet se uvádí ve smlouvě o dodávce vody a odvádění odpadních vod.

Množství odváděné vody a následného poplatku lze díky vegetační střeše radikálně snížit. V mnoha německých obcích platí pro objekty se zelenou střechou zvýhodněná sazba poplatku za odvod dešťové vody do kanalizace. Často k tomu stačí paušálně stanovený odtokový koeficient, bez ohledu na výšku vrstvy, vlastnosti systému nebo průkazní povinnost.

tags: #povrchovy #odtok #vody #ze #strechy

Oblíbené příspěvky:

• Vše o požární bezpečnosti staveb
• kompletní průvodce izolací betonového věnce
• Balicí papír s hliníkovou fólií
• uplatnění minerální vlny ve stavebnictví
• Přehled kaučukových izolací: přírodní a syntetické varianty