Fólie v šikmej streche

Aj keď sú dnes strešné fólie bežne používaným materiálom, ešte stále sa v praxi môžeme stretnúť s neznalosťou základných aspektov tejto problematiky, čo môže viesť až k zásadným chybám pri realizácii izolácií šikmých striech. Pritom od odolnosti proti vode kriticky závisí správna funkčnosť strechy a jej ďalších prvkov, napríklad tepelnej izolácie alebo krovu. Pre správnu realizáciu šikmej strechy je preto znalosť tejto problematiky nevyhnutnosťou.

Funkcie fólií v strešnej konštrukcii
Ochranu v oblasti izolácie strešnej nosnej konštrukcie zaisťuje poistná hydroizolácia a parotesná zábrana. Poistná hydroizolácia (PHI) nesie už vo svojom názve poistku proti poveternostným vplyvom, hlavne proti vode, a teda z princípu musí byť hydroizolačná. Prevažnú väčšinu poistných hydroizolácií dnes tvoria tzv. kontaktné difúzne fólie. Ako opäť vyplýva z názvu, možno ich bezpečne použiť v celoplošnom kontakte s podkladom a majú isté difúzne schopnosti. Je samozrejmé, že difúzne priepustná je táto fólia smerom von zo stavby.

Naproti tomu cez parotesnú zábranu (teda vrstvu v konštrukcii) nesmie prejsť žiadna vodná para. Rovnako ako pri poistnej hydroizolácii sa dnes v názvosloví vyskytujú ešte ďalšie varianty. Ďalším často používaným názvom býva reflexná parotesná zábrana (fólia odrážajúca vyprodukované teplo z interiéru). Vrchná časť – poistná hydroizolácia – chráni strešnú konštrukciu pred prenikaním dažďa a nečistôt do izolácie a spodná časť – parotesná zábrana – ju dopĺňa ako ochrana z druhej strany, aby do tepelnej izolácie nemohla vniknúť žiadna vlhkosť.

Správne fungujúca izolácia  jednoznačne znamená suchú a čistú tepelnú izoláciu. Ak sa do strechy dostáva dažďová voda alebo často sa vyskytujúce vodné pary prenikajúce z interiéru domu, ktoré potom na mieste kontaktu s chladným prostredím (na mieste tzv. rosného bodu) kondenzujú a ostávajú v izolácii, znižuje to efektívnosť funkcie tepelnoizolačnej vrstvy, čo núti užívateľa domu viac kúriť. Strešné fólie ako systém dvoch vrstiev okolo tepelnej izolácie sú potom priamo určujúce pre správnu funkciu izolácie aj z hľadiska energetickej náročnosti stavby.

Pre správnu funkciu strešných fólií je veľmi dôležitý dobre prepracovaný projekt, ktorý by mal obsahovať návrhy parametrov strešných fólií, návrhy riešení problematických detailov, aby sa predišlo mnohým technickým nedostatkom tak pri stavbe samotnej, ako aj pri následnom riešení problémov plynúcich z jej užívania.

Funkcie strešných fólií ochrana tepelnej izolácie ochrana nosnej konštrukcie zamedzenie prieniku vlhkosti, snehu a nečistôt odvedenie prebytočnej vlhkosti zo systému zamedzenie prieniku vodnej pary zamedzenie infiltrácie (úniku) tepelnej energie odraz tepelnej energie pomocou reflexie úspora energie, resp. nákladov na vykurovanie zvýšenie komfortu bývania

Stavebná fyzika v rodinnom dome
V zateplenej konštrukcii stavby (v každom rodinnom dome) prebieha niekoľko fyzikálnych procesov, ktoré určujú správnu a dlhodobú funkciu zateplených konštrukcií, teda priamo ovplyvňujú energetickú náročnosť stavby pre užívateľa. Na nasledujúcich schematických obrázkoch sú zobrazené základné princípy a ochrana pred negatívnymi vplyvmi.

Vlastnosti strešných fólií
Funkčnosť jednotlivých fólií je daná ich vlastnosťami. Pri PHI je to hlavne jednostranná priepustnosť vodnej pary, resp. nepriepustnosť vody v opačnom smere. Dôležitým parametrom pre posudzovanie vhodnosti je aj plošná hmotnosť (kontaktná PHI) či ťahová pevnosť (nekontaktná PHI). Nevyhnutným aspektom je označenie CE certifikácie, bez ktorého nie je možné dodávať tieto materiály na trh EÚ. Základnými parametrami na porovnávanie a určenie kvality a použitia pre PHI sú:

• priepustnosť vodných pár pvp  (g/m²/24 hod.),
• ekvivalentná difúzna hrúbka  sd (m),
• pevnosť v ťahu (N/5 cm),
• plošná hmotnosť (g/m²),
• vodotesnosť (mm),
• počet vrstiev,
• certifikácia  CE (podľa DIN EN 13859).

Parotesné zábrany používajú na určenie vlastností väčšinou tie isté parametre, líšia sa však nameranými hodnotami. Priepustnosť vodných pár je pri nich minimálna a ekvivalentná difúzna hrúbka (vyjadruje veľkosť vzduchového stĺpca, ktorý by bol rovnako nepriepustný pre vodnú paru ako daná fólia) je pri nich rádovo v stovkách až tisíckach metrov. Aj pri parotesných zábranách je nutná CE certifikácia. Základnými parametrami na porovnávanie a určenie kvality a použitia pre parotesné zábrany sú:

• priepustnosť vodných pár  pvp (g/m²/24 hod),
• ekvivalentná difúzna hrúbka   sd (m),
• pevnosť v ťahu  (N/5 cm),
• plošná hmotnosť (g/m²),
• reflexivita    (%),
• certifikácia  CE (podľa DIN EN 13859).

Odporúčané minimálne parametre

Typy strešných fólií
Na jednoduché členenie postačí vedieť, že PHI majú dve základné kategórie, a to už spomínané nekontaktné (mikroperforované) fólie a kontaktné (vysokodifúzne) fólie. Pri parotesných zábranách sa pri základných typoch bez ochrannej hliníkovej vrstvy dá hovoriť o parobrzdách a fólie s ochrannou vrstvou sú potom parotesné zábrany, lebo práve ochranná kovová vrstva im dodáva náležitý parameter nepriepustnosti pre vodnú paru. Princípy fungovania jednotlivých fólií podrobnejšie ukazujú obrázky 1 až 6.

Obr. 1  Nekontaktná (mikroperforovaná) PHI Štandardne PE mriežkou spevnená dvojvrstvová PE fólia s mikroperforáciou v tvare obráteného lievika. Menším priemerom nesmie pretiecť voda, ale vodná para musí mať cestu cez fóliu. Množstvo takto odvedenej vodnej pary je pre strešnú konštrukciu len doplnkové. Hlavný odvod vlhkosti zo strešného plášťa musí byť vetranou medzerou pod mikroperforovanou fóliou. V prípade kladenia na celoplošný podklad (tepelná izolácia, debnenie) prichádza ku kapilárnemu vzlínaniu vody do konštrukcie, teda k poruche funkcie.	Obr. 2  Kontaktná (vysokodifúzna) PHI – trojvrstvová a viacvrstvová Najčastejšie trojvrstvové sendviče PP a PE mate­riálov. Vrchná a spodná netkaná textília slúžia ako ochrana pred mechanickým poškodením a svojou gramážou dodávajú materiálu húževnatosť a možnosť použitia aj na debnenie. Vnútorná vrstva býva jednostranne otvorená molekulárna štruktúra, ktorou vďaka rozdielu tlakov môžu prechádzať molekuly vodnej pary v dopredu stanovených množstvách. Táto fólia je aj vodotesnou membránou.
Obr. 3  Kontaktná (vysokodifúzna) PHI – jednovrstvová Medzi nové technológie pri kontaktných PHI patria jednovrstvové alebo tzv. fólie s ochrannou vrstvou. Ide väčšinou o silnú fóliu s vlastnosťami, ako má tenká membrána pri trojvrstvových, ktorá svojou masívnosťou sama dokáže odolávať mechanickému poškodeniu a nepotrebuje tak dodatočnú ochranu. Pri fóliách s ochrannou vrstvou sa na nosnú fóliu nanáša špeciálna hustá kvapalina, ktorá po zaschnutí a zavalcovaní utvorí v niekoľkých tenkých vrstvičkách jednostranne priepustnú/nepriepustnú vrstvu.	Obr. 4  Parotesná zábrana – parobrzdy Podobne ako pri mikroperforovaných PHI ide o mriežkou spevnené PE fólie, ale bez mikroperforácie. V dlhodobom aspekte pôsobenia vodnej pary sú tieto fólie nevhodné pre obytné domy a iné priestory so zvýšenou vlhkosťou (varenie, umývanie, pranie atď.), pretože molekuly vodnej pary hnané veľkým tlakovým rozdielom (nesené prúdiacim vzduchom) dokážu nie v nepodstatných množstvách prechádzať cez fóliu a vnikať do tepelnej izolácie.
Obr. 5  Parotesné zábrany s ochrannou hliníkovou vrstvou Na nosnej PE spevnenej fólii je nanesená Al vrstva, ktorá vďaka väčšej hustote molekúl neprepustí takmer žiadnu vodnú paru (resp. vzduch – sú tzv. vzduchotesné). Tieto typy parotesných zábran je nutné vzduchotesne spájať a napájať na konštrukčné prvky, inak by netesnosťami prenikalo o to väčšie množstvo vzduchu ako z deravej lopty.	Obr. 6  Reflexia Infračervené slnečné žiarenie sa dá účinne odrážať a neprehrievať tak vnútorné priestory v letných mesiacoch. Podobne aj reflexný povrch parotesnej vrstvy vracia naspäť do interiéru podstatné množstvo vyprodukovaného tepla (úspora asi 15 až 20 %). V oboch prípadoch nesmie byť na celej ploche pred odrazovou vrstvou materiál bližšie než 3 cm, aby mohlo prísť k odrazu.

Spracovanie fólií, typy tesnosti
Fáza kladenia PHI alebo aplikácia parotesnej zábrany je veľmi dôležitá pre jej funkčnosť.
Pri podstrešných fóliách je základným pravidlom dodržať tesnosť fólie proti stekajúcej vode. V prípade štandardného použitia sa všetky spoje riešia voľným vodorovným presahom, pretože hlavnú „prácu“ zaobstaráva strešná krytina a dostatočný sklon strechy. Pri streche s nízkym sklonom je už potrebné zlepovať presahy a podlepovať kontralaty proti kapilárnemu vzlínaniu vlhkosti okolo klincov. Vodotesné napojenie na prestupujúce konštrukcie je nevyhnutné, často sa však rieši iba strešnými doplnkami. Pravidlá navrhovania a realizácie striech stanovujú tri hlavné kategórie tesnosti strešného plášťa:

1. stupeň – najjednoduchší spôsob kladenia nekontaktnej PHI na krokvu,
2. stupeň – pracuje s kontaktnými fóliami a má kategóriu s nezlepenými presahmi (na tepelnej izolácii) a so zlepenými presahmi (na debnení),
3. stupeň – tesnosť strešného plášťa si vyžaduje nielen vodotesné zlepenie presahov, ale napríklad aj vedenie fólie cez kontralaty.

V praxi sa najviac využíva 2. stupeň, t. j. systém použitia kontaktných fólií na tepelnú izoláciu alebo na debnenie s prípadným tesnením spojov lepiacimi páskami a tmelmi.

Pri parotesných zábranách je veľmi dôležitá správna aplikácia a precízne vzduchotesné spojenie a napojenie. Pri kladení fólie je okrem toho nutné pracovať tak, aby fólia nebola mechanicky poškodená. Zlepenie presahov jednotlivých pásov fólie by sa malo robiť na tuhom podklade (latky, SDK raster a pod.), aby sa stopercentne zamedzilo vzniku medzier. Veľmi dôležité je správne napojenie na obvodové konštrukcie stien, tesárske alebo oceľové nosné prvky, ale aj napojenie na strešné okná a všetky prestupy (antény, komín, inštalácie). Veľkou chybou býva umiestnenie parotesnej zábrany priamo na konštrukciu pod interiérový obklad (fóliou tak prejde každá inštalácia TZB – voda, kúrenie, elektroinštalácia – a v konštrukcii potom nie je medzera pre reflexiu tepla).

Na lepenie a napojenie strešných fólií je nutné používať minimálne strednú, radšej však vyššiu kvalitu spojovacích pások, lepidiel a tmelov. Lepiace a tesniace doplnky je vhodné používať na základe odporúčaní renomovaných dodávateľov fólií.

Obr. 7  Zateplený dom Na opísanie fyzikálnych javov prebiehajúcich v stavbe treba začať od základnej požiadavky na bývanie – minimálnych nákladov spojených s vykurovaním domu. Pre štandardný obytný dom platí, že jeho energetická náročnosť by mala byť priaznivá nielen z pohľadu nákladov pre jeho obyvateľov, ale aj voči životnému prostrediu. Pre optimálny stav je preto nutné zatepliť nosné a obvodové konštrukcie. Bývanie v dome však vystavuje konštrukcie rôznym fyzikálnym javom, ktoré znázorňujú nasledujúce obrázky.	Obr. 8  Vykurovanie verzus zima Hlavným energeticky náročným obdobím je zima. Vtedy stavbu intenzívne vykurujeme. To, pochopiteľne, kladie na skladbu konštrukcie najvyššie nároky. Vykurovanie domu sa v súčasnosti rýchlo zdražuje vplyvom vyšších cien nakupovaných energií. Znalosťou problematiky, dostatočne dimenzovaným zateplením a kvalitným spracovaním detailov môžeme dosiahnuť výrazné úspory. Peniaze investované do tejto etapy stavby domu sú vkladom pre budúce ekonomické úspory.
Obr. 9  Prúdenie vzduchu, transport vlhkosti Teplý vzduch v interiéri má výrazne vyššiu schopnosť nasýtiť sa vodnou parou. Čím viac vodnej pary vzduch obsahuje, tým viac sa samotný plyn stláča a v dome tak vzniká pretlak. Vonkajší, chladný vzduch je redší, pretože všetka vodná para ihneď kondenzuje. Tento rozdiel tlakov (až 9-násobný) spôsobuje prúdenie vzduchu z interiéru von tak otvormi, ako aj rôzne difúzne priepustnou konštrukciou. Interiérový vzduch so sebou nesie všetku vlhkosť, ktorú obsahuje, a transportuje ju von alebo ju zanáša do konštrukcie.	Obr. 10  Prienik vzduchu, resp. vlhkosti Vzduch z interiéru hnaný rozdielom tlakov prestupuje konštrukciami 24 hodín denne. Porózna tepelná izolácia alebo drevená konštrukcia je pre molekuly vodnej pary nesené prúdením vzduchu ľahko priepustným materiálom.
Obr. 11  Rosný bod, kondenzácia vodnej pary Všetka vodná para zanesená prúdiacim vzduchom do konštrukcie (strešný a obvodový zateplený plášť) začne na hodnote rosného bodu (asi 10 až 13 °C) kondenzovať. Táto kondenzácia je v konštrukcii prípustná iba do tej miery, aby množstvo skondenzovanej pary v ročnej bilancii bolo menšie ako množstvo vodnej pary, ktorá je schopná sa z konštrukcie odpariť.	Obr. 12  Rosný bod, tepelný most Na miestach, kde sa nadmerne kondenzuje vodná para, vzniká tzv. tepelný most, čo je miesto v konštrukcii, ktoré má znížený tepelný odpor, teda miesto, kde konštrukcia smerom do interiéru viac chladne. Na týchto miestach sa rosný bod posúva smerom dovnútra konštrukcie a môže sa stať až k viditeľným dôkazom prítomnosti nadmernej vlhkosti v konštrukcii.
Obr. 13  Funkcie parotesnej zábrany Z opísaných procesov vyplýva, že prúdeniu vlhkého vzduchu cez konštrukcie treba zabrániť. Z tohto dôvodu sa z interiérovej strany aplikuje parotesná zábrana, ktorá má za úlohu neprepustiť do izolácie vôbec nič, v praxi čo najmenej. Pre odchádzajúci vlhký vzduch sa však musí zaistiť dostatočný odvod z budovy. Musí sa zabezpečiť aj dostatočná výmena za suchší vonkajší vzduch.	Obr. 14  Funkcie parotesnej zábrany – stavebná realita Stavebná realita, bohužiaľ, znamená, že v parotesnej vrstve ostávajú nezlepené otvory (napojenia fólie na fóliu, prestupy stavebných prvkov, napojenia na okolité konštrukcie stien, okien, trámov a pod.), ktoré sa skôr či neskôr zmenia na miesta tepelných mostov, kde kondenzuje veľké množstvo vodnej pary a  lokálne sa redukujú tepelnoizolačné vlastnosti konštrukcie.
Obr. 15  Funkcia poistnej difúznej hydroizolácie Či už si zvolíme PHI nekontaktnú alebo kontaktnú, jej základná funkcia je hydroizolačná (pravá strana obr.). V spojení so strešnou krytinou musí zamedziť prieniku poveternostných vplyvov do konštrukcie. Do konštrukcie sa však môže dostávať aj vlhkosť z interiéru (pozri vyššie) alebo môže v nej byť tzv. zabudovaná (vlhkosť z prepravy, vlhkosť dreva). Túto vlhkosť je potom nutné zo strechy odstrániť (ľavá strana obr.).	Obr. 16  Funkcia systému strešných fólií Kombinácia strešnej difúznej hydroizolácie a parotesnej zábrany zabezpečuje ideálne prostredie pre správnu funkciu tepelnej izolácie a nosnej strešnej či obvodovej konštrukcie. Minimum vlhkosti v zateplení má priamy vplyv na úsporu energií, resp. užívateľovi stavby umožňuje finančnú úsporu.
Obr. 17  Výmena vzduchu v dome Znemožnenie prúdenia vzduchu s obsahom vlhkosti cez zateplené konštrukcie musí nutne doplniť starostlivosť o náležitú výmenu vlhkého interiérového vzduchu za vonkajší suchý. Preto treba plánovať adekvátne vetracie otvory či manuálne vetranie na prirodzenú výmenu, prípadne výmenu zabezpečiť technologicky ventiláciou, rekuperáciou a pod.	Obr. 18  Ochrana stavby pred vlhkosťou – úspora energie Kombinácia všetkých prvkov ochrany tepelného plášťa budovy a kontrolovanej výmeny vzduchu vedie priamo k úsporám energií, teda nákladov na vykurovanie. Pri dostatočnom zateplení znižuje aj prípadné náklady na ochladzovanie v letnom období. Nemožno nespomenúť aj ekologický aspekt.
Obr. 19  Reflexia sálavého tepla – úspora energie Doplňujúcim prvkom zníženia energetickej náročnosti budovy je aplikácia parotesných zábran s hliníkovou vrstvou doplnených o konštrukčnú medzeru s hrúbkou okolo 3 cm pred reflexnou stranou otočenou do interiéru. Sálavá zložka tepla tvorí asi 70 % a jediná je schopná odrážať sa od reflexných povrchov. Kvalitné parotesné zábrany majú reflexiu nad 90 % a možno nimi zásadne znížiť prienik tepla cez konštrukcie. Nevyhnutnosťou je „odrazová“ medzera. V prípade použitia fólie priamo pod sadrokartón je efekt takmer nulový.	Obr. 20  Reflexia slnečného žiarenia – úspora energie, zvýšenie komfortu Špeciálne typy reflexných difúznych fólií dokážu v letných slnečných dňoch zabrániť prenikaniu infračervených slnečných lúčov, ktoré zahrievajú tuhé konštrukcie a prehrievajú tak interiérový vzduch. Najmä v podkrovných miestnostiach potom vzniká nevydržateľné teplo. Reflexná PHI je schopná odráziť až vyše 70 % tepla a dokáže tak aj bez použitia klimatizácie udržať dostatočný komfort bývania a tepelnú pohodu v dome.

Záver
Uvedené informácie by mali byť pre odborníkov, teda aj pre stavebné firmy, základnými znalosťami. Deklarovaná odborná znalosť tejto problematiky pôsobí seriózne a v prípade potreby si možno vyžiadať konzultáciu s technickým zástupcom firmy dodávaných materiálov, ktorý môže  zdôvodniť návrh zvolených materiálov a doplňujúcich lepiacich prostriedkov. Rozdiel medzi lacným a kvalitným materiálom je rádovo v desiatkach centov na m² a pri ploche okolo 300 m² strešnej konštrukcie „ušetrená“ výsledná suma je drahým luxusom, ktorý v podobe zle fungujúcej stavby riadne predražuje jej užívanie. Je dobré brať do úvahy fakt, že tieto zabudované mate­riály, ktoré tak výrazne ovplyvňujú správne fungovanie domu, nemožno neskôr opravovať, resp. vylepšovať. Akákoľvek následná oprava znamená rozobratie strešnej krytiny či vnútornej konštrukcie.

V súčasnosti sú na Slovensku a v Českej republike dostupní všetci hlavní európski i tuzemskí výrobcovia a dodávatelia ponúkajú širokú škálu technológií. Na trhu je však aj ponuka tých, pri ktorých si treba dávať pozor na poskytovanie predpredajného, ale tiež popredajného servisu. Je vhodné získať túto informáciu od obchodnej firmy, ktorá bude materiál dodávať vašej realizačnej firme a ktorá by mala so zástupcom výrobcu či distribútora bežne komunikovať.

Každý materiál deklarovaný, predávaný a použitý ako podstrešná fólia (PHI i parotesné zábrany) musí mať na obale viditeľné logo CE certifikácie EÚ. Bez neho nemožno materiálu dôverovať. Je lepšie obracať sa s dodaním strešnej fólie na firmy s tradíciou, pri ktorých je záruka dlhodobej kvality a ústretového a kvalitného servisu tak v príprave stavby, ako aj pri prípadnom riešení problémov. Dobrým hľadiskom pri výbere dodávateľa býva aj šírka poskytovaného sortimentu fólií a ich doplnkov. Pre základný prehľad uvádzame tabuľku odporúčaných parametrov strešných fólií.

TEXT: David Kilingr
FOTO: archív spoločnosti P. K. Technické textilie, s. r. o.

Autor je vedúcim predaja divízie Stavebných fólií a textílií v spoločnosti P. K. Technické textilie, s. r. o.

Článok bol uverejnený v časopise Stavebné materiály.