Poruchy nadstavieb plochých striech z pohľadu súdneho znalca

Nadstavby na plochých strechách bytových domov sú z hľadiska ďalšieho využitia zastavaných plôch významným prvkom šetriacim životné prostredie. Z architektonického hľadiska pomáhajú oživiť mnohé mestské sídliská. Ďalšou možnosťou, ako využiť ploché strechy, sú menej používané novovytvorené zelené plochy.

Nadstavby ako aj vegetačné ploché strechy narážajú na základný problém, a tým je zabezpečenie stability existujúceho panelového bytového domu, na ktorom sa majú realizovať. Nová konštrukcia nadstavby by mala byť navrhnutá tak, aby sa sily od jej zaťaženia preniesli do základného nosného systému príslušného bytového domu, bez porušenia jeho statiky.

Dôsledné statické posúdenie vo všeobecnosti umožní navrhnúť aj také nosné prvky, pri použití ktorých vplyv hmotnosti vlastnej strešnej krytiny nemusí byť rozhodujúci. V každom prípade je však rozhodujúce zaradenie strešnej nadstavby do príslušných snehových oblastí pri zaťažení snehom (odporúča sa používať snehové oblasti stanovené v STN EN 1991-1-3/NA/Z1: 2010 Eurokód 1. Zaťaženia konštrukcií. Časť 1 – 3: Všeobecné zaťaženia. Zaťaženie snehom. Národná príloha).

Pred samotnou realizáciou nadstavby treba vykonať dôkladný stavebný prieskum so zameraním na celkový stav nosnej stenovej konštrukcie a posúdenie stavu vlastnej strešnej konštrukcie (už s možnou úvahou ponechania pôvodnej strešnej skladby, čím by sa zabezpečila ochrana existujúcich priestorov pred nepriaznivým počasím v čase novej výstavby), navrhnúť úpravu schodiska a riešenia pre prípadné vyhotovenie výťahu. Rovnako treba navrhnúť možnosti realizácie rozvodov elektriny, plynu, vykurovania, vody a kanalizácie. Výhodou nadstavieb je, že stavebníkovi (investorovi) odpadá potreba realizácie prípojok vody, plynu, kanalizácie, elektriny a ostatných inžinierskych sietí, pretože už existujú. Nové rozvody sa pripájajú spravidla na už existujúce. Pred začiatkom prác treba vyriešiť aj otázku odvodnenia novej strechy.

Pre strešné nadstavby, najmä na existujúcich plochých strechách panelových domov, je jasne určená materiálová základňa. Najčastejšie možno použiť konštrukcie z masívneho, vrátane dreveného krovu alebo krovu z ľahkej drevenej priehradovej konštrukcie. Druhým základným materiálom je oceľ. Oceľová konštrukcia sa spravidla navrhuje z tenkostenných prvkov alebo valcovaných profilov.

Jednoduchšie je vyhotoviť nadstavbu na pôvodnej murovanej konštrukcii. Ak sa pri prieskume základovej konštrukcie preukáže, že je schopná preniesť zaťaženie od navrhovanej nadstavby, možno na realizáciu zvislých konštrukcií použiť aj tehliarske murovacie tvarovky.

Strešné nadstavby panelových domov sa začali objavovať v poslednom desaťročí minulého storočia, no nie každý projektant a zhotoviteľ k nim pristupoval ako k jedinečnej, individuálnej stavbe vyžadujúcej veľa nových, v tom čase neoverených prístupov, materiálov a technológií. Nedodržanie základných stavebných poznatkov viedlo a, žiaľ, stále vedie k tomu, že dochádza k rozsiahlym a v podstate zbytočným poruchám konštrukcií nadstavieb, ktorých dôsledkom sú dodatočné finančné náklady na opravy, často prevyšujúce náklady, ktoré sa mali nadstavbou ušetriť.

Pre takzvané ľahké stenové a stropné alebo zároveň strešné konštrukcie platia všeobecné zásady. Treba správne navrhnúť a realizovať parotesnú a tepelnoizolačnú vrstvu a, samozrejme, zvoliť ľahší typ strešnej krytiny. Približne v priebehu posledných piatich rokov k nim pribudol ďalší krok, a to vyhotovenie vzduchotesných vrstiev. Vzduchotesné uzavretie strešných vrstiev nemá význam len v prípade pasívnych domov, ale aj pri návrhu hrúbky tepelnej izolácie.

Predpokladom úspešnej nadstavby je zohľadnenie všetkých uvedených požiadaviek. V praxi sa však často stretávame s nedôslednou realizáciou napriek dôslednej príprave.

Dôsledná príprava a dôsledná realizácia
V prípade strešnej nadstavby vyhotovenej z ľahkých uzavretých Jäklových profilov na obr. 1 sa realizovalo dôkladné statické posúdenie existujúcej, ako aj navrhovanej konštrukcie.

Na zhotovenie nosnej konštrukcie a konštrukcie strechy sa použili uzavreté profily s ochrannou zinkovou vrstvou nielen z vonkajšej, ale aj z vnútornej strany. Strecha je manzardová. Montáž prebiehala počas prevádzky na nižších poschodiach. Vonkajšie výplňové murivo sa realizovalo z pórobetónových tvárnic s vonkajšou tepelnou izoláciou a následným prekrytím manzardovou strechou, ktorá sa po celom obvode budovy riadne odvetrala pomocou priebežnej vetracej mriežky, v tesnej blízkosti vonkajšieho zateplenia. Následne sa prepojila na odvetranie strechy pomocou kontralát. Na zabezpečenie dobrého prevetrania sa zvolil základný rozmer kontralát 60/50 mm.

Obr. 1	Obr. 2	Obr. 3

Strecha sa navrhla tak, aby pri odkvape nasávala vzduch medzi kontralaty. Medzi spodnou časťou manzardy a vonkajšou stranou obvodovej steny je v rámci podbitia napojená vzduchová medzera pomocou priebežnej mriežky s otvormi v debnení s napojením na šikmú časť strechy. Strecha a jej manzardová časť má plnoplošné drevené debnenie s hrebeňovým otvorom. Na debnenie sa umiestnila poistná hydroizolácia. S ohľadom na sklon strechy 20° sa navrhlo použiť asfaltované pásy, uchytené pomocou klincov s veľkou hlavou, ktoré sa v spoji prelepili technológiou natavenia krycích pásov (obr. 2).

V rámci návrhu strechy sa všetky oceľové časti umiestnili do takzvanej chladnejšej zóny. Oceľové časti tak nezasahujú do nevykurovaného priestoru. To sa dosiahlo aplikáciou parostesnej vrstvy a tepelnej izolácie na nosný rošt, ktorý je pod väzníkmi pripevnený oceľovými lankami. Jednotlivé vrstvy sa tak nachádzajú v chladnom nevykurovanom priestore. Statickými výpočtami sa preukázalo, že ako krytinu možno navrhnúť pálenú škridlu (obr. 3 – pohľad na dokončenú strechu). Strecha a vlastná nadstavba plnia svoju funkciu bez porúch asi 14 rokov.

Nedôsledná príprava a nedôsledná realizácia
Príkladom dôsledkov nesprávneho návrhu a nedôsledného statického výpočtu je strecha a strešná nadstavba, navrhnutá ako ľahká drevená priehradová konštrukcia (konštrukcia zvislých stien aj strechy) s ponechaním pôvodných strešných vrstiev na pôvodnej plochej streche panelového domu, realizovaná na začiatku deväťdesiatych rokov minulého storočia (obr. 4).

Základný problém tejto strechy spočíval už v návrhu strešnej nadstavby a v následnej nesprávnej realizácii, ktorá bola dôsledkom nemožnosti navrhované riešenia aj zrealizovať. Pri statickom výpočte konštrukcie strešnej nadstavby sa totiž vychádzalo z predpokladanej vysokej únosnosti atikového dielca pôvodnej strechy a možnosti realizácie riadneho kotvenia jednotlivých prvkov steny a podlahy do pôvodnej strešnej konštrukcie, bez predchádzajúceho dôkladného statického posúdenia. Ako prvé sa začali prejavovať poruchy vo forme priehybov (až 60 mm) na podlahe, ktorá je asi vo výške 750 – 800 mm nad pôvodnou povlakovou hydroizoláciou. Preskúmaním skutkového stavu sa preukázali závažné nedostatky v dimenzovaní nosných prvkov podláh (obr. 5 – podlahový nosník bez riadneho uloženia). Ďalšie poruchy sa začali prejavovať na zvislých sadrokartónových priečkach.

Celková hrúbka stenového prvku so sadrokartónom z vnútornej strany a dreveným debnením z vonkajšej strany bola navrhnutá 170 mm. Na tepelnú izoláciu tak zostalo 120 mm, okrem miest pre stĺpiky, kde ostal priestor len pre drevený prvok!

Obr. 4	Obr. 5	Obr. 6

Poddimenzovanie jednotlivých prvkov priehradových strešných väzníkov malo za následok priehyby celej konštrukcie s dosahom na strešnú krytinu (obr. 6).

Tepelná izolácia bola navrhnutá v hrúbke 140 mm (čo bola bežná hrúbka v čase výstavby).

Projektant ani realizátor nezabudli na vyhotovenie parotesnej vrstvy, dokonca so zlepovanými spojmi, avšak v prestupe stropom, či už nosných múrov alebo prienikov odvetrania vzduchotechniky, už nebolo navrhnuté ani realizované žiadne opatrenie (obr. 7 – takzvané dosadenie natupo). Tieto nedostatky by bolo možné čiastočne odstrá­niť vďaka dostatočnej výške medzistrešného (podkrovného) priestoru a drevených prvkov, ale pohyby v nosných častiach strešnej krytiny, teda debnenia, spôsobujú značné deformácie na krytine (obr. 8).

Hodnotenie tejto strešnej nadstavby je veľmi jednoduché. Všetko, čo sa mohlo pokaziť (od návrhu od až po samotnú realizáciu) sa pokazilo a stavebník (investor) bude musieť vynaložiť vysoké finančné náklady na novú rekonštrukciu stien a strechy.

Zanedbanie tepelnotechnických parametrov
Nadstavba v súčasnosti využívaná ako voľný podstrešný priestor s výškou v hrebeni asi 4,5 m je teda v podstate nevyužívaná a zaraďuje sa medzi ďalšie nepodarené realizácie, a to z hľadiska viacerých faktorov. Ide o strešnú nadstavbu s krovom z dreveného masívu (obr. 9). Takéto vyhotovenie umožnil priečny a pozdĺžny stenový systém panelovej stavby, čo potvrdil aj predchádzajúci dôkladný prieskum. Krov a jeho nadimenzovanie boli viac než dostatočné.

Obr. 7	Obr. 8	Obr. 9

Problém nastáva každú zimu (nadstavba sa realizovala v roku 2007), pretože riešenie celého priestoru je nedostatočné z hľadiska vlastnej strešnej konštrukcie a zanedbania základných zákonov stavebnej tepelnej techniky. Nedostatok tepelnej izolácie pôvodných strešných vrstiev je príčinou toho, že do voľného podkrovného priestoru prechádza veľké množstvo tepla z vnútorných vykurovaných miestností posledného nadzemného podlažia. Z dôvodu navrhnutia a realizácie plechovej strešnej krytiny, ktorá je uchytená na latovaní a menej hodnotnej poistnej hydroizolácii z fólie uchytenej na krove pomocou kontralát, sa vodné pary nestačia odvetrať. Dochádza k ich zrážaniu na spodnej strane fólie. Na vrchnej strane sa vytvárajú ľadové kryštály, ktoré následne úplne znemožňujú odvetrávanie. Strecha a jej drevený krov sú tak neúnosne namáhané preniknutou a vyzrážanou vlhkosťou (pri meraní sa namerali hodnoty hmotnostnej vlhkosti dreva na úrovni presahujúcej 25 %) a zaznamenal sa aj rast plesní (obr. 10). A to aj napriek tomu, že na drevo sa aplikoval náter proti biologickej korózii. Na ponechanom oplechovaní pôvodnej atiky s prepojením na odkvapový plech manzardovej časti strechy sa už pri miernom mraze (v čase posudzovania bola vonkajšia teplota –3 °C) vytvárajú ľadové vrstvy na okrajoch strechy medzi vlastným plechom a poistnou hydroizoláciou z fólie (obr. 11).

Okrem vlastného namáhania podkrovného priestoru zvýšenou vlhkosťou vodných pár sa pri návrhu a realizácii nedodržali niektoré zásady tvorby manzardových striech. Jednou z nich je takzvané zapustenie pododkvapových žľabov pod úroveň roviny strechy manzardy. Význam tejto zásady spočíva v tom, že pododkvapový žľab sa tak nestane protisnehovou zábranou, ale zásobárňou snehu a ľadu. Okrem toho, že sa zabráni vlastnému zvýšenému namáhaniu nosnosti žľabových hákov, nedôjde ani k upchatiu odvetrania strechy pri odkvape, ktoré je vytvorené pomocou kontralát s najnižším možným prierezom 35 mm (obr. 12). Snehom a ľadom zanesený ďaleko vysadený pododkvapový žľab sa v tomto prípade stal snehovým zachytávačom.

Ďalším prehreškom vlastného návrhu bolo aj vyvedenie odvodnenia do pôvodných strešných vpustí plochej strechy, pretože aj tento rozvod potrubia je zdrojom ďalšej vlhkosti v podstrešnom priestore. Tým sa ďalej zhoršili podmienky na odvetranie podstrešného priestoru a vody v podkroví pribúdalo počas celej zimy.
Zámerom stavebníka (investora) realizovať túto nadstavbu bolo odstrániť problémy s plochou strechou. Investoval však veľké finančné prostriedky do realizácie strešnej nadstavby, ktorá sa nezrealizovala kvalitne. Na odstránenie porúch bude potrebovať ďalšie finančné prostriedky, a to aj v prípade, že sa nadstavba nebude využívať na účel, na ktorý bola pôvodne určená.

Obr. 10	Obr. 11	Obr. 12

Odporúčania pre prax
Z uvedených troch prípadov možno pre stavebníkov vytvoriť niekoľko zásad a odporúčaní:

• je nevyhnutné dôkladné posúdenie a poznanie existujúcich konštrukcií,
• treba sa spoliehať na overené technológie a materiály,
• dôležité je nájsť spoľahlivú projektovú kanceláriu so skúsenosťami zo strešných nadstavieb,
• treba nájsť spoľahlivú realizačnú firmu so skúsenosťami zo strešných nadstavieb,
• veľký význam má zabezpečiť dôkladné pre­vzatie a kontrolu kvality vyhotovenia všet­kých následne zakrývaných konštrukcií,
• treba zabezpečiť kvalitnú spoluprácu všetkých realizátorov strešnej nadstavby.

Len po splnení týchto základných podmie­nok môže stavebník (investor) získať istotu, že za finančné prostriedky, ktoré vynaloží, bude realizovaná kvalitná strešná nadstavba.

Text: Ing. Antonín Parys
FOTO: autor

Článok bol uverejnený v časopise SM