Rekonštrukcia strešných plášťov JE Mochovce – dostavba 3. a 4. bloku

Životnosť každej stavebnej konštrukcie je obmedzená rozličnými faktormi, ktoré na ňu pôsobia. Aby bola zachovaná jej funkčnosť, treba zabezpečiť v určitých časových cykloch pravidelnú údržbu, systémové opravy alebo komplexnú rekonštrukciu v závislosti od stupňa jej degradácie. Nie je to inak ani v prípade plochých strešných konštrukcií.

Dôvodov na komplexnú rekonštrukciu strechy je viacero a vyplývajú najmä z:

• materiálovej podstaty – degradácia vrstiev strešného plášťa pôsobením poveternostných a atmosférických vplyvov, mechanickým a dynamickým namáhaním strešnej konštrukcie a jej častí,
• nesprávneho návrhu strešnej konštrukcie (použitie nevhodných materiálov na danú aplikáciu a typ strešnej konštrukcie, nesprávne funkčné usporiadanie vrstiev, nesprávny návrh konštrukčných detailov, nesprávny návrh detailov v nadväznosti na okolité konštrukcie a podobne),
• nezvládnutého technologického postupu realizácie strešnej konštrukcie (realizácia odlišujúca sa od projektovej dokumentácie, neexistencia projektovej dokumentácie, neexistencia technologického postupu realizácie, ľudský faktor).

Ďalšími dôvodmi na komplexnú rekonštrukciu strešného plášťa môžu byť príčiny vyplývajúce zo skutočnosti, že v minulosti realizované strešné konštrukcie už nevyhovujú neustále sa zvyšujúcim nárokom na tepelnú ochranu budov, ich energetickú efektívnosť, hospodárnosť alebo požiadavkám na ekologickú udržateľnosť a celkovú bezpečnosť.

Rekonštrukcia JE Mochovce
Degradácia materiálov, nevhodné zloženie jednotlivých vrstiev strešných konštrukcií, nesprávny návrh a realizácia detailov, poruchy vyplývajúce z neodbornej aplikácie – to sú dôvody, pre ktoré sa muselo pristúpiť ku komplexnej systémovej rekonštrukcii strešných plášťov budov v objekte JE Mochovce – 3. a 4. blok. Potreba pristúpiť k rekonštrukcii vyplynula aj z požiadaviek na spomínanú energetickú efektívnosť budov, ako aj na trvalú udržateľnosť.

Pôvodná skladba strešnej konštrukcie:

1. nosná vrstva – profilované trapézové VSŽ plechy prierezu 113/55/1 mm ukladané na nosnú oceľovú konštrukciu a kotvené do opôr,
2. tepelnoizolačná vrstva – zo skladaných BDP panelov hrúbky 80 mm (azbestovo-betónové sendvičové panely s vnútorným jadrom z minerálnej vlny) ukladané do kotevných kovových  U-profilov (obr. 1),
3. hydroizolačná vrstva – viac vrstiev hydroizolačnej povlakovej krytiny z oxidovaných asfaltovaných pásov (Perbitagit, Alvenbit, Bitagit Si).

Opis pôvodného stavu
Pôvodná strešná konštrukcia vykazovala viaceré poruchy. Išlo predovšetkým o:

• zatekanie do objektu v dôsledku masívnej degradácie vrchných hydroizolačných vrstiev – popraskaná povlaková krytina z oxidovaných asfaltovaných pásov v dôsledku úniku prchavých éterických olejov a následnej straty mechanicko-fyzikálnych charakteristík krytiny a jej hydroizolačných schopností, opadávanie omietky na povlakovú krytinu a jej mechanické poškodzovanie, zatekanie do objektu pre netesnosti v styku strešnej konštrukcie s nadväzujúcimi konštrukciami a nefunkčné degradované klampiarske konštrukcie,
• ekologickú záťaž v podobe azbestovo-betónových BDP panelov – krycia azbestová vrstva bola vplyvom extrémnych teplotných výkyvov (dilatácie strešnej konštrukcie) v zimnom a letnom období popraskaná a vzhľadom na pohyb osôb po streche hrozilo riziko ďalšej degradácie panelov a riziko následného preniknutia jemných azbestových mikročastíc do blízkeho okolia,
• nedostatočnú tepelnoizolačnú odolnosť strešného plášťa ako následok poddimenzovania hrúbky vrstvy tepelnej izolácie (izolácia na báze minerálnej vlny s hrúbkou 60 mm) – z toho priamo vyplýva nedostatočná hodnota súčiniteľa prechodu tepla, ktorá bola výpočtom stanovená len na U = 1,49 W/(m² . K),
• absenciu parotesnej vrstvy (ako aj nedostatočnú tepelnoizolačnú odolnosť plášťa) a s tým súvisiacu nepriaznivú ročnú bilanciu vlhkosti – zvýšená tvorba skondenzovanej vlhkosti v konštrukcii spôsobila koróziu profilovaných trapézových plechov a nosných oceľových konštrukcií, degradáciu minerálnej vlny a pomohla aj k deštrukcii BDP panelov. Pri rozoberaní strešnej skladby sa zistilo, že minerálna vlna uzatvorená medzi azbestovými doskami bola mokrá, čo zapríčinilo obmedzenú funkčnosť tepelnoizolačnej vrstvy,
• horľavosť strešného plášťa v prípade požiaru a nedostatočnú schopnosť strešného plášťa obmedziť šírenie požiaru po povrchu strešnej konštrukcie,
• nedostatočné spádovanie strešnej konštrukcie v niektorých miestach, v dôsledku čoho sa na streche vytvárali kaluže (ktoré urýchľovali proces degradácie a rozkladu strešnej krytiny) a dochádzalo k procesu takzvanej karbonizácie povlakovej krytiny,
• chýbajúce, respektíve nefunkčné odvodňovacie prvky,
• degradované klampiarske a pomocné kovové konštrukcie,
• absenciu strešných chodníkov slúžiacich na vykonávanie nevyhnutnej údržby a kontroly stavu strešnej konštrukcie,
• degradované konštrukcie a ich povrchy v bezprostrednej nadväznosti na strešnú konštrukciu (steny, omietky, atiky a podobne),
• nevyhovujúce statické predpoklady na dodatočné zaťaženie strešnej konštrukcie novými strešnými vrstvami.

Návrh novej strešnej konštrukcie
Keďže projektant bol pri návrhu rekonštrukcie strešného plášťa limitovaný uvedenými faktormi, ale najmä nemožnosťou dodatočného statického zaťaženia existujúcej strešnej konštrukcie novými strešnými vrstvami, ako jeden z možných spôsobov rekonštrukcie plášťa navrhol odstránenie pôvodných vrstiev až na vrstvu trapézového VSŽ plechu, následnú sanáciu oceľových konštrukcií a trapézových plechov a vytvorenie nového strešného plášťa (s potrebným spádovaním, tepelnoizolačnou účinnosťou, hydroizolačnou schopnosťou a v prvom rade požadovanou požiarnou odolnosťou) ukotveného k podkladu teleskopickými kotvami.

Obr. 2 Technologický postup prác	Obr. 3 Obrúsený očistený VSŽ plech pred aplikáciou antikorózneho náteru
Obr. 4 VSŽ plech po nanesení antikorózneho náteru a elastomérbitúmenovej izolácie Plastene s hrúbkou 2,0 mm	Obr. 5 Technologický postup realizácie – rozoberanie pôvodného strešného plášťa, sanácia trapézových plechov, zhotovenie vrstiev nového strešného plášťa

Technologický postup práce
Činnosti zahrnuté v rekonštrukcii (obr. 2):

• demontáž degradovaných klampiarskych konštrukcií;
• demontáž pôvodnej degradovanej povlakovej krytiny z oxidovaných asfaltovaných pásov;
• demontáž a likvidácia BDP panelov – rozobratie vrstvy z azbestovo-betónových panelov a ich likvidácia na skládke nebezpečného odpadu;
• vybrúsenie a očistenie profilovaných trapézových plechov (obr. 3), respektíve výmena poškodených plechov – odstránenie skorodovaných a nesúrodých častí, vysatie drobných častí;
• oprava povrchov nadväzujúcich konštrukcií – predovšetkým fasád v styku so strešnou konštrukciou (omietky, lemovky, pripevnenie ochranných vložiek – U-profilov na ukončenia vertikálnych plôch);
• aplikácia jednovrstvového antikorózneho náteru Koring;
• aplikácia vrstvy striekanej elastomérbitúmenovej tekutej hydroizolácie Plastene v hrúbke 2 mm (obr. 4);
• uloženie parotesnej vrstvy Sarnavap 2000E (220 g/m²) s hrúbkou 0,225 mm;
• položenie spádových dosiek z minerálnej vlny Nobasil;
• vytvorenie novej tepelnoizolačnej vrstvy (obr. 5) – skladaný dvojvrstvový tepelnoizolačný systém z dosiek Nobasil-Thermotoid s celkovou hrúbkou 130 mm s vystriedaním styčných škár spojov (vzhľadom na požiadavku zvýšenej požiarnej odolnosti strešnej konštrukcie bola použitá minerálna vlna s objemovou hmotnosťou 200 kg/m³ a vystriedanie styčných škár spojov);
• zhotovenie novej povlakovej hydroizolačnej krytiny z PVC-P fólie Flagon SR FR M2 s hrúbkou 1,8 mm. Na zabezpečenie obmedzenia šírenia požiaru po povrchu konštrukcie sa použila povlaková hydroizolačná krytina z PVC-P, obmedzujúca šírenie priameho ohňa po strešnej konštrukcii s klasifikáciou Broof (t4) v uvedenej skladbe konštrukcie. Strešná skladba ako celok je pri vystavení pôsobeniu priameho ohňa v zmysle normy STN EN 13501-5 + A1: 2010 (Klasifikácia požiarnych charakteristík stavebných výrobkov a prvkov stavieb. Časť 5: Klasifikácia využívajúca údaje zo skúšok striech namáhaných vonkajším ohňom klasifikovaná ako Broof (t4), čo v praxi znamená, že požiar sa nerozšíri do vzdialenosti viac ako 38 cm od zdroja počas 60 minút;
• zhotovenie nových klampiarskych konštrukcií.

Obr. 6, 7 Konečný stav

Odstránenie nežiaducich porúch
Systémovou rekonštrukciou strešného plášťa (obr. 6 a 7) sa zabezpečilo odstránenie nežiaducich porúch, a to predovšetkým:

• odstránenie zatekania do priestorov budovy – zhotovením novej hydroizolačnej vrstvy z PVC-P fólie Flagon SR FR 1,8 M2 so zvýšenou požiarnou odolnosťou, ktorá oveľa lepšie prenáša dilatačné pohyby strešnej konštrukcie (v porovnaní s hydroizolačnými asfaltovými pásmi) a dokáže z dlhodobého hľadiska zabezpečiť hydroizolačnú funkciu strechy. Keďže hydroizolačné povlakové krytiny z PVC-P sú difúzne otvorené, umožňujú rýchle a bezproblémové odparenie skondenzovanej vlhkosti z konštrukcie, čím vytvárajú predpoklad na správnu funkciu tepelnoizolačnej vrstvy;
• použitím tepelnoizolačných dosiek Nobasil-Termotoid s vysokou objemovou hmotnosťou (minimálne 200 kg/m³) v kombinácii s povlakovou hydroizolačnou krytinou z PVC-P Flagon SR FR M2 s hrúbkou 1,8 mm so zvýšenou požiarnou odolnosťou sa obmedzilo šírenie požiaru po povrchu strešného plášťa, čo dokumentujú aj preukazné skúšky požiarnej odolnosti konštrukcie vykonané laboratóriom Fires, s. r. o., na skúšobnej vzorke v zmysle normy STN EN 13501-5 + A1: 2010. Klasifikácia tejto konštrukcie Broof (t4) garantuje, že v prípade požiaru sa plamene nerozšíria po konštrukcii na okolité konštrukcie alebo budovy v požadovanom čase odolnosti, čo umožní lokalizovať a uhasiť požiar v požadovanej lehote od jeho vzniku;
• odstránenie ekologickej hrozby likvidáciou azbestovo-betónových tepelnoizolačných panelov, predstavujúcich dlhodobú ekologickú záťaž;
• zvýšením tepelnoizolačnej účinnosti konštrukcie strešného plášťa sa zvýšila energetická efektívnosť a hospodárnosť budovy ako celku pri splnení všetkých čiastkových (okrajových) podmienok normy STN 73 0540: 2002 Tepelnotechnické vlastnosti stavebných konštrukcií a budov. Tepelná ochrana budov. Tepelnotechnické vlastnosti stavebných konštrukcií a budov, bezprostredne súvisiacich s konštrukciou jednoplášťových plochých striech – musia sa splniť požiadavky na hodnotu súčiniteľa prechodu tepla konštrukcie, kondenzáciu vodných pár v konštrukcii, ako aj požiadavky na vnútornú povrchovú teplotu konštrukcie;
• umiestnením parotesnej vrstvy Sarnavap 2000 E a zvýšením tepelnoizolačnej účinnosti konštrukcie strešného plášťa sa dosiahla priaznivá ročná bilancia vlhkosti v konštrukcii, a tak sa obmedzilo riziko ďalšej postupnej korózie kovových častí, zníženia tepelnoizolačnej účinnosti strešného plášťa a jeho degradácie;
• použitím spádových dosiek z minerálnej vlny sa zabezpečilo dostatočné vyspádovanie konštrukcie a umožnilo rýchlejšie odvádzanie vody z povrchu konštrukcie. Na strešnej konštrukcii sa nebude vytvárať stojatá voda, ktorá by mohla pri dlhodobom pôsobení narušiť hydroizolačnú schopnosť krytiny z PVC-P;
• na rekonštrukciu odvodňovacích prvkov sa použili prefabrikované tvarovky – sanačné vpustyTopwet San, ktoré majú v dolnej časti profilu gumovú manžetu. Tá zabezpečí dokonalé utesnenie škáry medzi novým a pôvodným odvodňovačom a zabráni zatečeniu vody do budovy v prípade silného prívalového dažďa;
• výmenou degradovaných klampiarskych prvkov sa zabezpečilo utesnenie detailov strešného plášťa a zabránilo sa zatekaniu vody cez tieto detaily do strešnej konštrukcie a podstrešných priestorov;
• opravou povrchov nadväzujúcich na streš­nú konštrukciu sa obmedzila možnosť poškodenia povlakovej krytiny vplyvom padania omietky a utesnil sa strešný plášť v styku s nadväzujúcimi konštrukciami.

Záver
Na záver treba skonštatovať, že systémovou rekonštrukciou strešného plášťa objektu v JE Mochovce sa zvýšila nielen celková energetická efektívnosť a hospodárnosť budovy ako celku (keďže boli zrekonštruované aj fasády a výplne otvorov), ale aj úžitková hodnota a v neposlednom rade aj celková prevádzková bezpečnosť a spoľahlivosť budovy, čo má pri budovách, kde sú umiestnené náročné technologické celky, mimoriadny význam.

TEXT: Mgr. Ľuboš Lichý
FOTO: NOVADACH

Mgr. Ľuboš Lichý je technický obchodný manažér firmy NOVADACH, s. r. o.