Parozábrana z ťažkého asfaltovaného pásu alebo ľahkého typu?

Je nevyhnutné aplikovať len parozábranu z ťažkého asfaltovaného pásu v šikmej streche z dôvodu perforácie kotviacimi skrutkami? Aplikácia nadkrokvových tepelnoizolačných dosiek PIR (tvrdá polyuretánová pena na báze izokianurátu) sa stále rozširuje a s týmto trendom sa zvyšuje aj konkurencia výrobcov či dovozcov PUR a PIR izolácií.

Zvyšujúca sa konkurencia vedie k argumentom a tvrdeniam, ktoré nezodpovedajú realite. Skladby šikmých zateplených striech sa realizujú z minerálnej izolácie vloženej medzi krokvy a nad či pod krokvy. Z interiérovej strany sa aplikujú parozábrany ľahkého typu, ktoré vykazujú vysoký stupeň difúzneho odporu a z exteriérovej strany zas poistné difúzne otvorené membrány s malým difúznym odporom (obr. 1). Nadkrokvové zateplenie PIR izoláciou sa kladie na celoplošné debnenie alebo priamo na krovy (obr. 2). PIR izolácia sa vyrába v dvoch modifikáciách. S vysokým stupňom difúzneho odporu, s obojstrannou vrstvou z čistého hliníka alebo ako difúzne otvorená izolácia s obojstrannou vrstvou na báze papiera alebo sklotextilu.

1. Aplikácia parozábrany ľahkého typu a poistnej difúzne otvorenej membrány.

2. Uloženie nadkrokvového zateplenia PIR.

Izolačné dosky vykazujú škárovú netesnosť, a preto je potrebné pod nimi celoplošne aplikovať parozábranu alebo mať vyriešený vzduchotesný spoj dosky. Kotvenie strešného plášťa sa realizuje kotviacimi skurtkami cez kontralaty, poistnú hydroizoláciu, tepelnú izoláciu, parozábranu a debnenie do krokiev (obr. 3). Parozábrana musí byť tesná rovnako ako celá vrstva. Pri montáži parozábrany ľahkého typu pod krokvami v kombinácii s minerálnou izoláciou medzi krokvami vznikajú netesnosti v mieste spojov jednotlivých pásov parozábrany, v mieste napojenia na okolité konštrukcie a perforácií od skurtiek, elektroinštalácií a pod. Pri aplikácii parozábrany pod krokvami sa dosiahne približne desať percent z hodnoty deklarovaného faktora difúzneho odporu. Potom sú výpočet a realita úplne odlišné. Z tohto dôvodu vznikajú najčastejšie poruchy pri skladbách s minerálnou izoláciou medzi krokvami. Pri aplikácii parozábrany nad krokvami na celoplošnom podklade sa deklarované hodnoty faktora difúzneho odporu väčšinou dosiahnu. Pri nadkrokvovom zateplení sa aplikuje parozábrana na pevný celoplošný podklad. Parozábrany ľahkého typu majú v spojoch integrované lepiace pásky, vďaka čomu je spájanie na pevnom podklade bezpečné. Na parozábranu sa následne kladú izolačné dosky PIR, ktoré sa cez kontralatu kotvia do krokiev. Perforácia parozábrany vzniká v mieste debnení, v mieste krokiev.

3. Kotvenie strešného plášťa.

Tvrdenie

Netesnosť parozábran ľahkého typu patrí medzi najčastejšie poruchy, a preto na základe skúseností odporúčame realizovať parotesnú a vzduchotesnú vrstvu pri zateplení nad krokvami z asfaltovaných pásov na celoplošnom podklade.

Prečo používať ako parozábranu ťažké asfaltované pásy?

Väčšinou sa uvádzajú nasledujúce dôvody:

• asfaltované pásy neumožňujú perforáciu okolo kotviacich skrutiek,
• miesto priestupu skrutiek je vzduchotesné a vodotesné,
• skrutka asfaltovaný pás nepoškodí (neroztrhne),
• v mieste spoja asfaltovaných pásov je zaručená tesnosť.

Uvedené argumenty sa implementujú do myslenia projektantov a pokrývačských firiem, ktoré sa len obtiažne orientujú v tom, čo je pravda a čo nie. Rozoberme si preto aplikáciu parozábrany ľahkého typu pri zateplení nad krokvami na celoplošnom podklade a pokúsme sa nájsť odpovede na otázky:

1. Perforuje sa parozábrana kotviacimi skrutkami? Ak áno, aká veľká je táto perforácia?
2. Infiltruje sa vnútorný vzduch do exteriéru v mieste kotviacej skrutky?
3. Kondenzuje vodná para na kotviacej skrutke? Ak áno, aká veľká je táto kondenzácia?
4. Dochádza k teplotnému a vlhkostnému ovplyvňovaniu správania sa nadkrokvovej strešnej konštrukcie aplikovaním parozábrany ľahkého typu?

4. Prechod samoreznej skrutky cez izoláciu PIR pod uhlom 60°.

Odpoveď na 1. otázku

Perforuje sa parozábrana kotviacimi skurtkami? Ak áno, aká veľká je táto perforácia?
V praxi sa používajú dva typy skrutiek. So samozávrtnou hlavou alebo skrutkou na predvŕtanie. Pri overovacej skúške sa sledovalo, či sa parozábrana ľahkého typu v mieste priestupu skrutky poškodí pri predvŕtaní alebo pri použití samozávrtnej skrutky. Po prechode samozávrtnej skrutky pod uhlom 60° cez izoláciu PIR a parozábranu sa izolácia PIR odrezala tak, aby bol viditeľný priechod skrutky v mieste parozábrany (obr. 4 a 5). Na základe toho bolo možné konštatovať, že v mieste priechodu skrutky sa parozábrana nepoškodila. Parozábrana sa na skrutku navinula. Po demontáži skrutky bolo v parozábrane vidieť úplne nepoškodené miesto. Na základe toho možno konštatovať, že pri prechode skrutky cez izoláciu PIR sa parozábrana na celoplošnom debnení v mieste krokvy nepoškodí. Pri parozábrane ľahkého typu sa parozábrana neperforovala – nepoškodila. Miesto priestupu tak možno považovať za tesné.

5. Priechod skrutky v mieste parozábrany.

Odpoveď na 2. otázku

Infiltruje sa vnútorný vzduch do exteriéru v mieste kotviacej skrutky?
Kotvenie skrutky nepoškodzuje parozábranu, prechádza cez plné debnenie do krokvy. Tesnosť v dreve je preukázateľná. Vnútorný vzduch preto nemá možnosť sa infiltrovať cez krokvy, debnenie a okolo skrutky v mieste parozábrany do vrstvy PIR izolácie. Priechod skrutky cez tepelnú izoláciu je utesnený tzv. PIR pilinami (obr. 6). Okolo skrutky nevzniká otvorený otvor, ktorý by umožňoval voľný pohyb vzduchu. Priechod skrutky poistnou hydroizoláciou je utesnený pod kontralatou tesniasim tmelom alebo butilovou páskou (obr. 7). mMožno konštatovať, že pri priechode skrutky cez krokvu, debnenie, parozábranu, izoláciu PIR, poistnú hydroizoláciu a kontralatu sa vnútorný vzduch neinfiltruje cez uvedené vrstvy do exteriéru. Miesto priestupu kotviacej skrutky je vzduchotesné.

6. Priechod skrutky cez tepelnú izoláciu PIR je utesnený pilinami.

7. Priechod skrutky cez poistnú hydroizoláciu utesnený pod kontralatou butilovou páskou.

Odpoveď na 3. otázku

Kondenzuje vodná para na kotviacej skrutke? Ak áno, aká veľká je táto kondenzácia?
Realizoval sa výpočtový odhad rizika hromadenia vnútornej vlhkosti v oblasti skrutkového pripojenia nadkrokvovej tepelnej izolácie PIR. Pri montáži strechy sa kovová skrutka upveňuje cez kontralatu a prechádza cez poistnú hydroizolačnú vrstvu, vrstvu tepelnej izolácie, parotesnú vrstvu, drevené debnenie a je ukotvená do nosnej drevenej krokvy do hĺbky aspoň 80 mm. Priemer drieku kovovej skrutky je 5,5 mm, vonkajší priemer závitu je 7 mm.

Zároveň sa realizoval výpočet množstva vnútorného kondenzátu. Na tento účel sa výpočtom zistila hustota difúzneho toku, ktorý prúdi vzduchovou dutinou medzi rovinami parotesnej fólie a poistnou hydroizolačnou vrstvou. Vo vzduchovej dutine okolo drieku kovovej skrutky je hodnota difúzneho toku vodnej pary najvyššia v porovnaní s ostatnými materiálmi, pretože difúzny tok vodnej pary zaujíma vo vzduchu najväčšiu hodnotu. Výpočty sa realizovali v prostredí výpočtového systému ANSYS za predpokladu stacionárneho difúzneho toku vodnej pary tak, ako je stanovená metodika výpočtu ročnej bilancie skondenzovanej a vypariteľnej vlhkosti v stene v súlade s platnými normatívnymi predpismi (ČSN 73 0540-4) s okrajovými podmienkami uvedenými v ČSN 73 054-3. Na tento účel sa na objemovom fragmente najskôr vypočítalo rozloženie teplôt vo výpočtovom fragmente pri okrajových podmienkach teploty θi ai = +21 °C a relatívnej vlhkosti vnútorného vzduchu ϕi = 50 %, resp. so započítaním predpísanej výpočtovej prirážky ϕi = 55 %.

8. Priebeh množstva kondenzátu v segmente strechy vo vzduchovej dutine okolo kovovej skrutky v závislosti od teploty vonkajšieho vzduchu.

Na určenie vonkajších okrajových podmienok sa použili deklarované hodnoty ČSN 73 054-3 pre ročnú bilanciu skondenzovanej a odpariteľnej vlhkosti v stene. Podľa výsledkov v tabuľke 3 je vidieť, že vo vzduchovej dutine vytvorenej okolo kovového drieku spojovacej skrutky nastáva kondenzácia vlhkosti pri -10 °C v množstve 0,018 g vody. Pre ďalšie teploty v rade už nastane výpočtový prebytok výparov nad kondenzátom. Pri teplote vonkajšieho vzduchu θe = 0 °C však kondenzácia vlhkosti bezprostredne vo vzduchovej dutine okolo drieku kovovej skrutky nevzniká. Kondenzácia je indikovaná iba v hornej časti tepelnej izolácie PIR a kovovej skrutky. Množstvo skondenzovanej vody vo vdzuchovej dutine okolo drieku kovovej skrutky sa zistilo ako rozdiel medzi hustotou difúzneho toku, ktorý prechádza z interiéru pod strechou cez perforáciu parotesnej vrstvy s priemerom 7 mm a s hustotou difúzneho toku zo vzduchovej dutiny perforáciou kašírovanej dosky tepelnej izolácie PIR kovovou skrutkou do odvetrávanej vzduchovej medzery pod krytinou.

Skondenzované množstvo vody je označené symbolom BV (gH2O). Z výsledkov výpočotu vyplýva, že najväčšie množstvo sa vo vzduchovej medzere dosiahne pri teplote θe = –10 °C v množstve 0,018 g vody. Pre ďalšie teploty už nastane výpočtový prebytok výparov nad kondenzátom. Pre nasledujúce teploty výpočtového radu je zbytočné dôkaz realizovať, pretože je celkom jasne badateľná prevaha množstva výparov nad kondenzátom. Poznámka: kladná hodnota kondenzátu indikuje prítomnosť kvapalného kondenzátu, v tomto prípade v maximálnom množstve necelej polovice kvapky vody. Záporná hodnota množstva kondenzátu indikuje výpočtovú prevahu množstva výparov nad množstvom kondenzátu.

Veličina mH2O vyjadruje množstvo vodnej pary nereálneho predpokladu, keď sa vodná para dostáva cez parotesnú vrstvu do vzduchovej medzery, kde bez zvyšku skondenzuje vo vrstve tepelnej izolácie, a toto množstvo vodnej pary skondenzuje (ide o prípad úplne utesnenej dosky tepelnej izolácie s hliníkovou kašírovanou fóliou, ktorá neumožňuje vodnej pare prejsť do vzduchovej vrstvy v nadstrešnom priestore). V tom prípade by sa vytvorilo 0,206 g skvapalneného kondenzátu v čase, keď nastáva vnútorná kondenzácia vodnej pary v streche (to zodpovedá zaťaženiu tepelnej izolácie približne tromi až štyrmi kvapkami vody na ploche približne 0,6 × 0,7 m, pričom normová kvapka vody = 0,0476 g).

Na základe týchto poznatkov možno konštatovať, že konštrukcia detailu v oblasti spojovacej kovovej skrutky je z hľadiska rizika hromadenia vnútornej vlhkosti v streche uvedeného konštrukčného usporiadania bezpečná, pretože malé množstvo kondenzátu sa zo strechy spoľahlivo vyparí. Pritom si drevo ako konštrukčný materiál zachováva v suchom stave zvyčajnú materiálovú vlhkosť. mNa základe uvedeného sa dá tvrdiť, že v oblasti spojovacej kovovej skrutky je konštrukcia detailu z hľadiska rizika hromadenia vnútornej vlhkosti v streche bezpečná. Malé množstvo kondenzátu sa spoľahlivo vyparí zo strechy. Pritom si drevo ako konštrukčný materiál uchováva v suchom stave zvyčajnú materiálovú vlhkosť um ∈ [8; 12] % hm.

Odpoveď na 4. otázku

Dochádza k teplotnému a vlhkostnému ovplyvňovaniu správania sa nadkrokvovej strešnej konštrukcie aplikovaním parozábrany ľahkého typu?
Aplikácia parozábrany ľahkého typu v zateplení nad krokvami na celoplošnom podklade je úplne bezpečným a funkčným riešením. Tvrdenie, že iba asfaltované parozábrany sú schopné zaručiť parotesniacu a vzduchotesniacu funkciu, sa ukázalo ako mylné a obchodnícky zavádzajúce riešenie.

TEXT: Ing. Luděk Kovář, Puren GmbH
FOTO + OBRÁZKY: Puren GmbH

Článok bol uverejnený v časopise Stavebné Materiály.