Montáž trapézového plechu na dřevěné trámy: případová studie rekonstrukce střechy základní školy v Dobrušce

V červenci roku 2020 se na Město Dobruška obrátilo se žádostí o konzultaci vlhkostních problémů střechy základní školy. Do střechy, která byla provedena v roce 2001, již delší dobu zatéká. To se projevuje mokrými fleky na sádrokartonovém podhledu a při intenzivním dešti dokonce úkapem vody spárami mezi sádrokartonovými deskami a to zejména v okolí světlíků.

Původní stav střechy

Světlíky byly v minulosti měněny, původní pevné světlíky byly nahrazeny kvůli větrání novými otvíravými světlíky. Při kontrole střechy na jaře roku 2020 zákazník zjistil, že se skladba v okolí světlíků lokálně propadá a PVC-P fólie je v těchto místech volně napnutá v prostoru. Světlíky jsou čtyři a všechny jsou umístěny uprostřed hlavní pultové střechy nad centrální chodbou mezi učebnami.

V srpnu roku 2020 byly firmou DEKPROJEKT s.r.o. provedeny 2 sondy do skladby střechy z exteriéru a 3 sondy z interiéru. Hlavní střecha je řešena jako šikmá, jednoplášťová, pultového tvaru, s odvodněním do podokapního žlabu. Sklon je cca 11°. Na střeše se nachází střešní výlez, světlíky, výdechy VZT, větrací komínky a systém ochrany před bleskem.

Konstrukce střešního panelu

Nosná konstrukce střechy je ocelová. Nosnou částí každého panelu jsou dva ocelové pozinkované trapézové nosníky. Zespodu je k panelům připevněn příčný rošt z latí cca 30x60 mm, na kterém je zavěšen SDK podhled. Mezi podhledem a roštem je mezera cca 100 mm někde vyplněná tepelnou izolací z minerální vlny tl. Na příčných pultech u štítů byly použity stejné střešní panely jako na střeše hlavní. V návaznosti s hlavní střechou byly použity panely bez PVC-P fólie a nad nimi byla provedena konstrukce z dřevěných příhradových vazníků, dřevěných krokví, OSB desek tl. 18 mm.

Typizované velkorozponové střešní sendvičové panely se v ČR vyráběly licenčně od poloviny 90. let. Byly určené pro zastřešení velkých rozponů. Šířka standardního panelu byla 2,4 m. Běžný panel tvořily dva trapézové nosníky z pozinkovaného plechu s připevněným rámem z dřevěných hranolů. K rámu z hranolům byly připevněny překližkové desky. Vnitřní prostor panelů mezi trapézovými nosníky, uvnitř nosníků a mezi hranoly byl vyplněn minerální tepelnou izolací. Již z výroby byl panel shora opatřen povlakovou hydroizolací z PVC-P fólie, zespodu mohl být proveden kontaktní podhled. Průběh parozábrany z lehké fólie provedené také ve výrobě je patrný na obr. č. 6. Systém se nejčastěji používal zejména pro zastřešení výrobních, sportovních a nákupních hal. Uplatnění ale nacházel také u škol a objektů pro bydlení. Dle dostupných informací se již tyto panely v ČR nevyrábí.

Čtěte také: Jak montovat gumové pásy mezi trámy a trapéz

Složení střešního panelu

Složení střešního panelu dle 3D modelu:

  1. PVC-P fólie tl. 1,5 mm
  2. Dřevěná překližka tl. 15 mm
  3. Minerální vata tl. 70 mm
  4. Rošt z dřevěných hranolů 50x70 mm
  5. Minerální vata tl.

Zjištěné problémy

PVC-P fólie je po 19-ti letech vodotěsná a vykazuje známky stárnutí (změny na povrchu a v mechanických vlastnostech). V ploše střechy i v detailech byly objeveny defekty (perforace fólie hřebíkem, rozlepené nebo špatně svařené svary v okolí světlíků). Prohlídka interiéru a sond pod těmito defekty provedená bezprostředně po dešti odhalila zatékání srážkové vody. V sondě provedené poblíž perforace fólie hřebíkem se objevily kapky vody pravidelně vytékající z podélné spáry mezi panely.

PVC-P fólie je k podkladu z dřevěné překližky hustě kotvena ocelovými sponkami cca 10 - 15 mm od podélného okraje fólie, který byl překryt sousedním pruhem fólie s následným svařením. Spoje a tedy i kotvení fólie vychází vždy na okraj a střed panelu. PVC-P fólie leží přímo na překližce. Mezi příčnými spoji panelů a střešními světlíky byla překližka včetně dřevěného roštu shnilá a propadala se. Všechny spojovací prvky a nosníky z pozinkovaného plechu vykazovaly známky povrchové koroze. V ploše střechy byla tato koroze patrná pouze na okrajích nosníků u jejich spojení s dřevěnými hranoly.

Nevyztužená PE fólie je po bocích panelů vytažena až k horní překližce, ke které je připevněna sponkami bez dalšího dotěsnění. V podélných spojích panelů je do spoje fólie vložena oboustranná lepicí páska. Je vidět lokální neslepení pásky z důvodu zvlnění PE fólie. Propojení PE fólie v příčných spojích panelů nad ocelovými průvlaky mělo být provedeno při montáži. Dle fotek z realizace byla PE fólie v této části panelu již při montáži velmi poškozena. V jedné ze sond byla v tomto styku objevena volně svěšená fólie směrem do dutiny.

Střešní panely jsou vykonzolovány přes obvodové stěny bez vzduchotěsného napojení na tyto stěny. Povlaková hydroizolace z PVC-P fólie je ve stavu, který není s ohledem na její stáří překvapivý, předznamenává však její kompletní výměnu v poměrně blízké budoucnosti. Prokreslení zkorodovaných sponek překližky na horní povrch fólie naznačuje, že by nejspíš bylo vhodnější použití separační textilie pod PVC-P fólií. Jiné negativní dopady přímého kontaktu fólie s podkladem z překližky ale nebyly při průzkumu objeveny.

Čtěte také: Materiál kluzného plechu pro dřevo

Příčiny problémů

Zjištěný havarijní stav střešních panelů v oblasti mezi střešními světlíky a příčnými spoji panelů byl velmi pravděpodobně mimo sondami prokázaného zatékání zapříčiněn především nevzduchotěsností střešního pláště. Po porovnání skutečností zjištěných při průzkumu s fotkami z realizace a veřejně dostupnými informacemi o panelech lze prohlásit, že nevzduchotěsnost je do jisté míry systémovým problémem tohoto konstrukčního řešení.

Problémem je nespojitelnost parozábrany v příčných spojích, netěsnost vůči interiérovému vzduchu a průběh parozábrany nad studenou zónou v podélných spojích a netěsné napojení střechy na obvodové stěny. Těsnění jednotlivých panelů v podélné spáře pomocí oboustranné lepicí pásky nelze považovat za dostatečně spolehlivé. Samolepicí páska byla nalepena vždy z jedné strany na panel, jehož boční strany byly vyplněny vatou. Při sesazení panelů při montáži nemohl být vytvořen dostatečný celoplošný přítlak pro účinné slepení PE fólie na bocích panelů s touto páskou.

V příčném spoji panelů by dle systémového řešení měly být přesahující PE fólie slepeny oboustrannou lepicí páskou shora s následným doplněním vaty, překližky a PVC-P fólie. V tomto případě došlo k poškození přesahů PE fólie již při montáži panelů a PE fólie nemohly být kvalitně vzduchotěsně propojeny. To potvrdila i jedna z provedených sond, ve které byla zastižena volně svěšená PE fólie směrem do dutiny nad podhledem a viditelně mokrá vata ve skladbě nad PE fólií.

K narušení vzduchotěsnosti mohla přispět i perforace parozábrany při montáži dřevěných latí pro zavěšení podhledu. Nebyly podtěsněny. Podle fotek z realizace lze pochybovat rovněž o vzduchotěsném propojení světlíků s PE fólií jednotlivých panelů. Světlíky byly navíc před pár lety měněny a jejich vzduchotěsné propojení se střešním pláštěm není zdokumentováno.

Dopady netěsností

Všemi uvedenými netěsnostmi se do skladby mohl dostávat teplý a vlhký vzduch z interiéru. Vlhkost v chladném období zkondenzovala na chladných částech konstrukce. Kondenzaci vlhkosti u podélných spojů potvrzuje zjištěný stav tepelné izolace i povrchová koroze horní části trapézových nosníků blízko podélných spojů. Kondenzace pod PVC-P fólií způsobila korozi sponek překližky i sponek použitých k připevnění PVC-P fólie. V případě kovových prvků naštěstí i po 19 letech byla zjištěna jen povrchová koroze. Nevzduchotěsný detail připojení střešního pláště na obvodové stěny nezpůsobuje v interiéru žádné vlhkostní poruchy. Jsou ale patrné stopy po vytékajícím kondenzátu na fasádě.

Čtěte také: Využití plechu s dekorem dřeva v architektuře

Zatečená srážková voda i zkondenzovaná vlhkost proniklá do panelů se cyklicky šíří vypařováním nahoru a stékáním dolů v uzavřené nevětrané skladbě, kde se vyskytuje minerální vata, dřevo a desky na bázi dřeva. To se nejvíce projevilo právě mezi světlíky a příčnými spoji panelů, kde došlo k degradaci všech dřevěných prvků použitých v konstrukci panelu. Shnily a rozpadly se. Vlhká minerální vata slehla a její tepelněizolační schopnost se snížila. Lze předpokládat, že se degradace dřeva bude postupem času rozšiřovat všemi směry od nejvíce zasaženého místa. Nevětraná konstrukce střechy s uzavřenými dřevěnými prvky je pro stavby s vnitřním prostředím odpovídajícím budovám škol apod. riziková. Je ohrožena trvanlivost dřeva.

Návrh řešení rekonstrukce

Při úvahách o způsobu rekonstrukce střechy bylo rozhodnuto o kompletní výměně střešního pláště. Rekonstrukce zachovávající původní konstrukční princip není možná. Překližka, kromě toho, že je leckde shnilá, nemá dostatečnou tloušťku pro regulérní kotvení hydroizolace. Po jejím odstranění by byl pohyb po střeše velmi nebezpečný. Parozábrana je netěsná, provedení nové by vyžadovalo kompletní demontáž podhledů a následnou kvalitní realizaci nové parozábrany Pro tu ale chybí celoplošný tuhý podklad a ani ji není k čemu připevnit. Z původní střechy by nakonec zbyly jen trapézové ocelové nosníky, jejichž stav není dopředu znám.

Na podzim roku 2020 byla provedena provizorní oprava střechy. Shnilá místa byla vypodložena OSB deskami a bylo provedeno zakrytí celé kritické oblasti od okapu až k hřebeni novou PVC-P fólií. Fólie byla mechanicky přikotvena k původní překližce. V současné době se zpracovává projekt nového střešního pláště.

Nová skladba střešního pláště

Původní střešní plášť bude kompletně odstraněn a nosná ocelová konstrukce bude doplněna o nové prvky z tenkostěnných ocelových profilů. Na zrevidovanou nosnou konstrukci bude provedena montáž trapézového plechu, samolepicí asfaltové parozábrany DACO KSD-R s hliníkovou vložkou s nízkou požární zátěží, kombinovaná tepelná izolace z minerální vaty a EPS, separační textilie FILTEK 300 a PVC-P fólie DEKPLAN 76 určená k mechanickému kotvení do nosného trapézového plechu. Zespodu bude proveden zavěšený SDK podhled.

tags: #trapézový #plech #položený #na #dřevěné #trámy

Oblíbené příspěvky: