Kvalitná strecha je symbolom úspory

Návrh a realizácia konštrukcie strechy sú veľmi náročné. Vyžadujú si nielen veľké teoretické znalosti, ale aj dávku „citu“ a značné skúsenosti. Pri návrhu skladby strešného plášťa sa nemožno sústrediť len na materiálové charakteristiky (tepelnú vodivosť, nasiakavosť, objemovú stálosť alebo stlačiteľnosť). Projektanti by mali dbať aj na správne umiestnenie jednotlivých vrstiev strešného plášťa. Energetickú náročnosť strechy ovplyvňujú rôzne faktory; jej tepelné a technické vlastnosti, jej skladba, no v neposlednom rade aj tvar samotnej budovy. Dnešnou tendenciou je navrhovanie možno až nezmyselných hrúbok strechy.

Strecha a úspornosť
Staršie bytové domy predstavujú veľký problém z hľadiska tepelných, izolačných, technických, a energetických požiadaviek. V mnohých prípadoch si takéto objekty nutne vyžadujú zateplenie a obnovu. Samotná strecha nemá na tepelné straty z hľadiska globálneho pohľadu na budovu veľký vplyv, najmä pri viacpodlažných budovách. Až na jednu výnimku – tou je najvyššie podlažie, umiestnené priamo pod ňou. V tomto prípade tvorí strecha viac ako 50 percent teplovýmennej plochy bytu a v energetickej úspornosti hrá veľkú úlohu. Rozdiel je samozrejme aj v tom, či ide o strechu šikmú, plochú, alebo strmú s obytným podkrovím.

Veľmi dôležitá je tiež vhodná skladba strešného plášťa z hľadiska vlhkostného režimu. Ak sa tento faktor zanedbá, strecha má trvalý defekt, ktorý sa obvykle nedá odstrániť inak, len výmenou celej konštrukcie alebo jej zásadnou rekonštrukciou. Strecha by tiež mala mať správne zvolený hydroizolačný systém, čo niekedy nie je ľahká úloha.

Odolnosť je zásada
Navrhnuté vrstvy strechy by mali odolávať korózii a vzájomnému korozívnemu pôsobeniu, agresívnym vplyvom a výparom, pôsobeniu plesní, mikroorganizmov a hlodavcov. Ak tieto vlastnosti nezabezpečujú charakter použitého materiálu, treba to riešiť vhodnou ochranou.

Pri realizácii strešného plášťa rozhoduje usporiadanie vrstiev a druh materiálu. Návrh strešného plášťa musí rešpektovať sklon strechy. Každý typ strechy má svoje zásady konštrukcie a svoju materiálovú bázu, nie je preto jedno, či ide o plochú, šikmú, alebo strmú strechu. Spoločným znakom pre navrhovanie všetkých strešných plášťov sú podmienky montáže. Úspešnú montáž plášťa však môžu výrazne ovplyvniť aj klimatické podmienky.

Ploché strechy
Podľa zostavy strešného plášťa rozlišujeme ploché strechy jednoplášťové (nevetrané s tepelnou izoláciou alebo bez tepelnej izolácie), dvojplášťové (vetrané, nevetrané) alebo viacplášťové.

Ploché strechy sa tiež delia podľa konštrukčného riešenia tepelnoizolačnej vrstvy vzhľadom na vonkajšie prostredie. Vrstva môže byť bez priameho kontaktu s vonkajším prostredím, môže byť na vonkajšie prostredie napojená alebo mu môže byť vystavená. Na území Slovenska je množstvo odlišných skladieb plášťov plochých striech a takmer všetky typy konštrukcií. Táto rôznorodosť vyplýva do veľkej miery aj z množstva rôznorodých materiálov, používaných v skladbách strešných plášťov. Konštrukčný a materiálový vývoj prešiel v posledných desaťročiach veľkými zmenami.  Napríklad v oblasti materiálov na realizáciu striech z povlakových krytín sa vo výrobe a aj v následnom zabudovaní do konštrukcie  uplatnili úplne nové poznatky.

Jednoplášťová strecha
Jednoplášťové ploché strechy s parozábranou dosahujú priaznivejší vlhkostný stav, lepšie ochraňujú pred vlhkom. Základným princípom tohto typu strechy je umiestnenie tepelnoizolačnej vrstvy pod hydroizolačnú vrstvu – krytinu nad parozábranu. Pod parozábranou a na nosnej konštrukcii je vytvorená spádová vrstva vtedy, ak sa spád na streche nevytvára z tepelnej izolácie. Parozábrana znižuje parciálny tlak vodných pár a obmedzuje podmienky kondenzácie v skladbe strešného plášťa. Treba ju preto umiestňovať čo najbližšie k vnútornému povrchu skladby pod tepelnú izoláciu a nepriepustne napojiť na všetky prechádzajúce a ukončujúce konštrukcie. Parozábrana by sa nikdy nemala umiestňovať pod monolitickú spádovú vrstvu, pretože by tak zabraňovala prirodzenému vysychaniu tejto vrstvy. V prípade jednoplášťovej plochej strechy s opačným poradím vrstiev je nutné rešpektovať skutočný stav z hľadiska stavebnej tepelnej techniky. Táto požiadavka musí zohľadňovať rozdielnu hodnotu súčiniteľa tepelnej vodivosti λ [W/m . K].

Dvojplášťová strecha
Tento druh strechy oddeľuje vonkajšie prostredie od interiéru dvoma strešnými plášťami, medzi ktorými je vzduchová vrstva. Tá môže byť vetraná alebo neve­traná. Vetraná dvojplášťová plochá strecha je založená na princípe prirodzenej alebo nútenej cirkulácie vzduchu, ktorá vzniká vplyvom teplotných rozdielov a intenzity vetra. Prúdiaci vzduch musí včas a spoľahlivo odviesť vodnú paru, ktorá do vrstvy prenikne z interiéru, a to skôr než nastane kondenzácia. Prúdiaci vzduch prechádza cez vhodne umiestnené privádzacie a odvádzacie otvory. V prípade dvojplášťovej nevetranej plochej strechy s tepelnou izoláciou musí byť tepelnoizolačná vrstva nad vzduchovou vrstvou.

Hodnoty súčiniteľa tepelnej vodivosti λ: Tepelná izolácia  λ = 0,035-0,049 W/m . K  Vzduch 5 mm  λ = 0,045 W/m . K  Voda  λ = 0,55-0,69 W/m . K  Ľad  λ = 0,09-2,8 W/m . K  Oceľ  λ = 50 W/m . K  Zdroj: Slanina, Mrlík, ČSN EN ISO 6946, STN 73 0540-3.

Šikmé strechy
Podľa zostavy strešného plášťa môžeme šikmé strechy obytného podkrovia rozdeliť na jednoplášťové, dvojplášťové a trojplášťové. Tepelnoizolačná vrstva jednoplášťovej šikmej strechy sa nachádza nad nosnou strešnou konštrukciou, spravidla nad krokvami alebo na latovaní, má parotesnú vrstvu a skladanú krytinu uloženú priamo na tepelnoizolačnej vrstve alebo môže mať povlakovú krytinu. Dvojplášťová šikmá strecha má tepelnoizolačnú vrstvu vypĺňajúcu priestor medzi krokvami v dolnom plášti. Dolný plášť ďalej obsahuje parotesnú vrstvu a pomocnú hydroizolačnú vrstvu účinne priepustnú pre vodnú paru na povrchu dolného plášťa so skladanou krytinou v hornom plášti a s vetranou vzduchovou vrstvou. Tepelnoizolačná vrstva trojplášťovej šikmej strechy čiastočne vypĺňa priestor medzi krokvami alebo je aj pod krokvou v dolnom plášti, s parotesnou vrstvou v dolnom plášti, s poistnou hydroizolačnou vrstvou v strednom plášti a so skladanou krytinou v hornom plášti. Medzi dolným a stredným plášťom a medzi stredným a horným strešným plášťom je vetraná vzduchová vrstva.

Energetická náročnosť
Vplyv plochej a šikmej strechy na energetickú náročnosť budovy závisí jednoznačne od  tepelnotechnických vlastností konkrétnej skladby strešného plášťa, od tvaru budovy a od podielu na teplovýmennom obale. Takto stanovená potreba energie na vykurovanie však nehovorí o celkovej, skutočnej náročnosti, ktorá by mala zohľadňovať aj energiu na výrobu materiálov. To znamená zohľadniť vstupnú primárnu energiu, ako aj potrebu energie na ich zabudovanie. Z tohto pohľadu má výroba napríklad modifikovaných asfaltových pásov inú energetickú náročnosť ako výroba mPVC. Rovnako výroba hliníkovej skladanej krytiny má inú energetickú náročnosť ako výroba betónovej skladanej krytiny. Stanovenie potreby vstupnej primárnej energie pre krytiny nejakým koeficientom však nie je možné. Zabudovanie vlastných krytín z hľadiska potreby vstupných primárnych energií je rovnako rôznorodé a nie je možné ho stanoviť spoločnou hodnotou. To isté platí aj pre tepelnoizolačný materiál.

Šetrenie s rozumom
Z uvedeného vyplýva, že nie všetky opatrenia, ktoré robíme na zníženie spotreby energie stavebného objektu, sú v skutočnosti v konečnom dôsledku energeticky úsporné a najvýhodnejšie. Niekedy projektanti až bezhlavo navrhujú nezmyselné hrúbky tepelných izolácií. Pre objektivitu spotreby energie na vykurovanie je nutné započítať do energetických hodnotení vstupné primárne energie; suroviny, dopravu, zabudovanie a montáže materiálov používaných či už na plochých alebo šikmých strechách pri novostavbách. V prípade strechy po životnosti je pre objektivitu hodnotenia spotreby energie nutné započítať do energetických hodnotení demontáž, spracovanie recyklátu, primárnu energiu vstupných materiálov, surovín a výroby, dopravu a zabudovanie s montážou.

Hodnoty vstupnej primárnej energie Asfaltovaný pás:  35,3 MJ/kg Fólia mPVC:  61 MJ/kg Fólia EPDM:   76 MJ/kg Polyuretán:  2 000 MJ/m3 Extrudovaný polystyrén:   2 828 MJ/m3 Penový polystyrén:  1 425 MJ/m3 Železobetón, 2% ocele, ρ = 2 500 kg/m3:  4 098 MJ/m3 Keramická škridla ρ = 2 000 kg/m3:  6 322 MJ/m3 Betónová škridla ρ = 2 500 kg/m3:  1 990 MJ/m3 Hliníkový plech hr. 2 mm, 0 % rec:  271 MJ/kg, 50 % rec:  127 MJ/kg, 100 % rec:  23 MJ/kg Plech titánzinok hr. 2 mm:    45 MJ/kg Minerálne vlákna ρ = 50 kg/m3:  175 MJ/m3 Penový polystyrén ρ = 20 kg/m3:  1 425 MJ/m3 Polyuretán:  2 000 MJ/m3 Zdroj: Hegger, M.; Mőtzi, H.; Eyerer,P; a TU Darmstadt

Čo hovorí prax
Podiel plochej strechy k obalovému plášťu bytových domov môže byť v rozmedzí 6,5 až 38,5 percenta, pri rodinných domoch 27 až 53 percent a pri priemyselných halách 43 až 70 percent. Požadovaná minimálna hodnota tepelného odporu pre ploché strechy podľa STN 730540-2: 2002 novej budovy je nasledovná: RN = 4,90 m2 . K/W, (UN = 0,20 W/m² . K)). Pre obnovu a rekonštrukcie  platí hodnota: RN = 3,20 m² . K/W, (UN = 0,30 W/m² . K)). V bytových domoch so šikmou strechou s obytným podkrovím je z hľadiska potreby tepla na vykurovanie rozhodujúca geometria tvaru vlastného podkrovia.

Nové technológie výroby materiálov na ploché a šikmé strechy sú založené nielen na úspore vstupných primárnych energií, ale i na ekologickosti vyrábaného materiálu. Až po jeho zohľadnení možno stanoviť skutočnú energetickú náročnosť stavebného objektu.

Prof. Ing. Jozef Oláh, PhD., Ing. Michal Šida, Ing. Stanislav Šutliak
Foto: Prof. Ing. Jozef Oláh, PhD.

Prof. Ing. Jozef Oláh, PhD., je prodekan Stavebnej fakulte Slovenskej technickej univerzity v Bratislave a pôsobí ako vysokoškolský pedagóg na katedre Konštrukcií pozemných stavieb.

Ing. Michal Šida je študentom doktorandského stupňa štúdia na Stavebnej fakulte Slovenskej technickej univerzity v Bratislave na katedre Konštrukcií pozemných stavieb.

Ing. Stanislav Šutliak je študentom doktorandského stupňa štúdia na Stavebnej fakulte Slovenskej technickej univerzity v Bratislave na katedre Konštrukcií pozemných stavieb.
 
Článok recenzovala prof. Ing. Zuzana Sternová, PhD., riaditeľka Technického a skúšobného ústavu stavebného.

Článok bol uverejnený v časopise ASB.