Obnova strešného plášťa

Panelová výstavba bytových domov sa začala v roku 1954, keď sa postavil prvý panelový dom s plochou strechou. Tento systém predstavoval v priemere až 90 % z celkového počtu bytov postavených v rezorte ministerstva výstavby a stavebníctva do roku 1990. Na všetkých panelových sústavách, okrem niekoľkých, je zastrešenie plochou strechou. V súčasnosti veľké množstvo týchto striech vykazuje určité poruchy. Tie sú dôsledkom vyčerpania životnosti materiálov, nesprávnej konštrukčnej tvorby, zlej kvality prác a zanedbanej údržby.

Skladba plochých striech panelových bytových domov
Plochá strecha je strecha so sklonom vonkajšieho povrchu krytiny α ≤ 10°. Je dôležité uviesť, že skladby strešných plášťov nezodpovedajú súčasnej teoretickej vedomosti a materiálovej základne. Ich skutočný stav je nevyhovujúci a obnova sa stáva veľkým ekonomickým problémom.

Panelová konštrukčná sústava BA
Táto sústava plochej strechy je jednoplášťová s vnútorným odvodnením. Nosnú strešnú konštrukciu tvoria železobetónové tenké dosky (škrupiny) s hrúbkou 20 mm a keramzitbetón s hrúbkou 140 mm. Na tejto konštrukcii je zabudovaná tepelnoizolačná vrstva, ktorú tvorí škvárobetón s hrúbkou 130 mm. Povrch škvárobetónu je upravený cementovým poterom s hrúbkou 20 mm. Povlaková krytina je z oxidovaných asfaltovaných pásov. Bežná hrúbka povlakovej krytiny býva 40 mm. Vypočítaný tepelný odpor je R = 0,391 m² . K/W a súčiniteľ prechodu tepla je U = 1,799 W/(m² . K).

Panelová konštrukčná sústava ZTB
V tomto prípade je plochá strecha dvojplášťová s uzavretou vzduchovou vrstvou. V atike sú vetracie kanáliky s veľkosťou 20 × 40 mm, ktoré prechádzajú po celej výške atikového dielca. Nosná strešná konštrukcia je zo železobetónu s hrúbkou 150 mm; na jeho povrchu je uložená lepenka. Horný plášť, ktorý zároveň tvorí tepelnoizolačnú vrstvu strechy, je z veľkorozmerového pórobetónového panelu s hrúbkou 250 mm. Povlaková krytina je z dvoch vrstiev asfaltovaných pásov. Vypočítaný tepelný odpor konštrukcie je R = 1,632 m² . K/W a súčiniteľ prechodu tepla je U = 0,556 W/(m² . K).

Panelová konštrukčná sústava T 06 B
Plochá strecha je jednoplášťová s vetracími kanálikmi v tepelnoizolačnej vrstve, ktorá má  v prípade plynosilikátových dosiek hrúbku 150 mm. Spádová vrstva je zo škvary s hrúbkou 50 až 120 mm. Nosná strešná konštrukcia je zo železobetónu hrubého 120 mm. Povlaková krytina je z dvoch vrstiev asfaltovaných pásov IPA. Vypočítaný tepelný odpor konštrukcie je R = 1,060 m² . K/W a súčiniteľ prechodu tepla je U = 0,814 W/(m² . K).

Panelová konštrukčná sústava BA-BC
Plochá strecha je dvojplášťová so vzduchovou vrstvou. V atike sú vetracie kanáliky s veľkosťou 20 × 40 mm, ktoré prechádzajú po celej výške atikového dielca. Nosná strešná konštrukcia je zo železobetónu hrúbky 150 mm; na jeho povrchu je uložená lepenka. Horný plášť, ktorý zároveň tvorí tepelnoizolačnú vrstvu strechy, je z veľkorozmerového pórobetónového panelu s hrúbkou 250 mm. Povlaková krytina je z dvoch vrstiev asfaltovaných pásov. Vypočítaný tepelný odpor konštrukcie je R = 1,632 m² . K/W a súčiniteľ prechodu tepla je U = 0,556 W/(m² . K).

Panelová konštrukčná sústava B-70
Plochá strecha je jednoplášťová s vnútorným odvodnením. Nosnú strešnú konštrukciu tvoria železobetónové panely s hrúbkou 150 mm. Na nosnej strešnej konštrukcii je spádová vrstva z hrubého kameniva. Tepelnoizolačnú vrstvu tvoria dosky s hrúbkou 50 mm. Povlaková krytina je z asfaltovaného pásu IPA a z dvoch ochranných náterov. V atike sú umiestnené vetracie otvory. Vypočítaný tepelný odpor konštrukcie je R = 1,672 m² . K/W a súčiniteľ prechodu tepla je U = 0,575 W/(m² . K).

Panelová konštrukčná sústava BA-NKS
Plochá strecha je dvojplášťová s napojenou vzduchovou vrstvou na vonkajšie ovzdušie. Tepelnoizolačná vrstva v dolnom plášti je z penového polystyrénu s hrúbkou 30 + 20 mm. Horný plášť je z keramických panelov s hrúbkou 140 mm a povlaková krytina je z dvoch vrstiev asfaltovaných pásov IPA. Nosná strešná konštrukcia je zo železobetónového panelu s hrúbkou 150 mm. Vypočítaný tepelný odpor konštrukcie je
R = 1,297 m² . K/W a súčiniteľ prechodu tepla je U = 0,682 W/(m² . K).

Panelová konštrukčná sústava P 1.14
Plochá strecha je jednoplášťová. Nosnú strešnú konštrukciu tvoria železobetónové panely s hrúbkou 150 mm. Tepelnoizolačná vrstva je dvojvrstvová z penového polystyrénu. Prvá vrstva je hrubá 40 mm a druhá z dosiek má hrúbku 50 mm. Povlaková krytina pozostáva z dvoch vrstiev asfaltovaných pásov. Realizovaná skladba je charakteristická pre bezspádové ploché strechy. Vypočítaný tepelný odpor je R = 2,451 m² . K/W a súčiniteľ prechodu tepla je U = 0,407 W/(m² . K).

Panelová konštrukčná sústava P 1.15
Plochá strecha je jednoplášťová. Nosnú strešnú konštrukciu tvoria železobetónové panely s hrúbkou 150 mm. Tepelnoizolačná vrstva je z penového polystyrénu s hrúbkou 70 mm, na ktorom ležia pórobetónové dosky s hrúbkou 100 mm. Povlaková krytina pozostáva z dvoch vrstiev asfaltovaných pásov. Vypočítaný tepelný odpor konštrukcie je R = 2,181 m² . K/W a súčiniteľ prechodu tepla je U = 0,426 W/(m² . K).

Súčasný stav striech
Na základe dlhodobého sledovania stavu plochých striech panelových bytových domov možno konštatovať, že poruchy strešného plášťa spôsobené zatekaním sú rozsiahle a veľmi závažné, pretože znehodnocujú vnútorné priestory a znižujú úžitkovosť objektu. Zatekanie sa spravidla prejavuje v miestach stykov železobetónových panelov, ktoré tvoria nosnú strešnú konštrukciu plochej strechy. Ďalej sa zatekanie prejavuje v napojení nosnej strešnej konštrukcie na obvodovú stenu, t. j. v detaile styku plochej strechy a obvodovej steny. Zatekanie býva tak intenzívne, že užívatelia bytov pod strechou sú nútení robiť provizórne opatrenia – zatekajúcu zrážkovú vodu zachytávajú do vedier.

Podľa údajov užívateľov podstrešných bytov panelových domov preniká zrážková voda cez strešnú konštrukciu do interiérov domu už od začiatku užívania bytov. Aj po realizovaných opravách, obnove a rekonštrukciách povlakovej krytiny prenikanie vody do podstrešných priestorov domu pretrváva. V dôsledku nesprávneho spádovania povrchu povlakovej krytiny plochej strechy sa na povrchu krytiny vytvárajú kaluže. Je to dôsledok navrhovania a realizovania bezspádových plochých striech. Kaluže urýchľujú starnutie povlakovej krytiny, ktoré nie je rovnomerné na celom povrchu krytiny.

Návrh riešenia obnovy
Návrh obnovy plochej strechy musí vychádzať z najnovšej materiálovej základne aj úrovne vedeckého poznania, teoreticko-experimentálneho zdôvodnenia konštrukčnej tvorby a z osvedčených teoretických postupov. Rozhodujúcu úlohu pri návrhu obnovy plochej strechy konkrétneho objektu zohráva vyhodnotenie aktuálneho stavu plochej strechy. Na základe experimentálneho vyhodnotenia a s rešpektovaním okrajových podmienok, ktorým musí konštrukcia vyhovieť, sú dva možné prístupy k rekonštrukcii strešného plášťa:

• ponechá sa súčasný strešný plášť, ktorý sa upraví novými prídavnými vrstvami,
• odstráni sa súčasný strešný plášť až po nosnú strešnú konštrukciu.

V prípade, že sa strešný plášť môže ponechať, optimálnym riešením rekonštrukcie je návrh jednoplášťovej alebo dvojplášťovej strechy. V prípade, že sa plášť musí odstrániť, máme na výber z troch optimálnych variantov novej strechy:

• jednoplášťová plochá strecha s parozábranou,
• jednoplášťová plochá strecha s opačným poradím vrstiev,
• šikmá strecha s obytným podkrovím ako nadstavba.

Na základe analýz plochých striech panelových bytových domov je pri rozhodnutí o zachovaní plochej strechy najvýhodnejšie obnoviť strechu navrstvením strešného plášťa, t. j. pridaním hydroizolačnej a tepelnoizolačnej vrstvy. Takéto pridané súvrstvie (dodatočné zateplenie s povlakovou krytinou) predstavuje nový strešný plášť, ktorý fyzikálne zmení režim strešnej konštrukcie, najmä z hľadiska difúzie vodnej pary (v strešnom plášti dochádza k spojenej kondenzácii). To výrazne vplýva na funkčnosť a životnosť plochej strechy.

Pri návrhu obnovy plochých striech panelových domov je dôležité poznať skutočný vlhkostný stav najmä tepelnoizolačnej vrstvy, ktorý závisí od nasiakavosti použitého materiálu. Nasiakavosť je proces, ktorý je s ohľadom na štruktúru a zloženie materiálu veľmi výrazný, a to najmä pri priamom pôsobení vlhkosti vo forme prieniku zrážkovej vody cez poškodenú povlakovú krytinu strechy alebo v prípade zle navrhnutých vrstiev strešného plášťa ako dôsledok hromadenia kondenzátu. Už pri realizácii strechy je dôležité aj množstvo vlhkosti, tzn. zabudovaná vlhkosť. Vlhkosť vplýva na tepelnotechnické parametre už od samotného počiatku užívania objektu a výrazne zaťažuje tepelnoizolačnú vrstvu. V závislosti od pôsobiacich okrajových podmienok sa môže značná časť pórov tejto vrstvy vyplniť vodou. Návrh obnovy plochej strechy bez vyhodnotenia skutočnej hmotnostnej vlhkosti materiálov strešného plášťa je veľmi riskantný.

Záver
Existujúce konštrukcie jednoplášťových alebo dvojplášťových plochých striech panelových bytových domov nevyhovujú parametrom stavebnej tepelnej techniky a hydroizolačnej techniky. Z hľadiska funkčnosti a spoľahlivosti hydroizolačného systému plochých striech panelových bytových domov je vo veľkej miere nevyhnutná ich obnova. Pri riešení problematiky návrhu obnovy plochej strechy rozhodujú degradačné faktory ovplyvňujúce životnosť a spoľahlivosť vrstiev strešného plášťa, vlastnosti jednotlivých materiálov použitých na vrstvy strešného plášťa dôležité z hľadiska ich degradácie a fyzikálne deje spôsobujúce degradáciu vrstiev strešného plášťa. Na bližšie poznanie fyzikálnych dejov v jednotlivých vrstvách strešného plášťa je nevyhnutné skúmať ich v podmienkach systému budovy a prostredia, opísať jednotlivé systémové väzby a zohľadniť maximum vplyvov. Až na základe vyhodnotenia súčasného stavu skladby strešného plášťa možno navrhnúť obnovu plochej strechy aj jej realizáciu.

Podľa aktuálneho stavu plochých striech panelových bytových domov je nevyhnutné ich obnovovať čo najskôr, pretože priestory pod strechou sú veľmi často v havarijnom stave a sú v prísnom rozpore s hygienickými požiadavkami na užívanie týchto priestorov. Iba odstránenie poruchy a následná obnova plochej strechy sú často nedostatočným riešením. Optimálne riešenie obnovy plochej strechy panelových bytových domov sa musí navrhnúť na základe analýzy súčasného stavu s vyhodnotením vlhkostného stavu tepelnoizolačnej vrstvy. Návrh musí obsahovať riešenie detailov, ktoré sa nachádzajú na streche a zabezpečujú jej vodotesnosť. Univerzálne riešenie návrhu obnovy plochej strechy všetkých panelových bytových domov nie je možné vypracovať.

prof. Ing. Jozef Oláh, PhD.
Foto: Icopal

Autor pôsobí na Stavebnej fakulte STU v Bratislave.

Literatúra
1. Korman, S.: Ploché strechy v procese rekonštrukcie a modernizovanie obytných panelových stavieb. KDP. Bratislava: SvF STU 1993.
2. Oláh, J.: Príspevok k riešeniu problematiky navrhovania a rekonštrukcie plochých striech (Výskumná správa). Bratislava: SvF STU 1993.
3. Oláh, J. a kol.: Konštrukcie plochých striech. Bratislava: JAGA GROUP 1997.
4. Oláh, J. a kol.: Poruchy strešných plášťov a ich optimálne opravy. Bratislava: EUROSTAV 2006.
5. Oláh, J. – Malych, P.: Diagnostika a spoľahlivosť plochých striech. In: Střechy – fasády – izolace, 1998, roč. 5, č. 8.
6. Sternová, Z.: Zatepľovanie budov. Tepelná ochrana. Bratislava: JAGA GROUP 1999.
7. Zborník zo sympózia: STRECHY 2000. Bratislava: SvF STU a CSS 2000.
8. Zborník zo sympózia: STRECHY 2006. Bratislava: SvF STU a CSS 2006.
9. Zborník z konferencie: Obnova užívateľských a energetických vlastností budov. Topoľčianky: SKSI 2006.
10. Zborník z konferencie: Významná obnova a tepelná ochrana budov zatepľovaním. Bratislava: VKC INTENZIVA 2007.
11. Zborník z konferencie: IZOLACE 2007. Praha: AWAL 2007.
12. Kolektív autorov projektu ESF 13120120137 Obnova panelových budov. Komplexné riešenie konštrukčných, technologických, hygienických a energetických problémov. Bratislava: SvF STU – ESF 2007.
13. Oláh, J. – Sternová, Z.: Zásady navrhovania zateplenia plochých jednoplášťových a dvojplášťových striech. Bratislava: MVVP SR 1995.

Článok bo uverejnený v magazíne Správa budov.