Ploché strechy - Tepelné izolácie

Pěnový polystyren patří mezi nejpoužívanější tepelně izolační materiály. Dlouhodobé úspěšné používání tepelných izolací z pěnového polystyrenu na celém světě prokázalo, že výborné vlastnosti EPS je možno výhodně využít v celé řadě stavebních konstrukcí, nejčastěji pro tepelné izolace střech, fasád, podlah i stropů.

Díky výborným vlastnostem a nízkým pořizovacím nákladům je pěnový polystyren materiálem, bez něhož v současnosti není možné energeticky hospodárné a cenově dostupné stavění.

Tabulka 1 - Normové hodnoty součinitele prostupu tepla UN,20 pro střechy budov s převažující návrhovou vnitřní teplotou Qim= 20°C

Druh konstrukce

Normové hodnoty

UN,20 [W/(m2.K)]

Požadovaná

Doporučená

Střecha plochá, lehká (hmotnost 100 kg/m2 a méně)

0,24 (R=4,03)*

0,16 (R=6,11)*

Střecha plochá, těžká (hmotnost nad 100 kg/m2)

0,30 (R=3,20)*

0,20 (R=4,86)*

*) Hodnoty uvedené v závorkách značí přepočet na tepelný odpor R.

V tabulce 2 se uvádí přehled dimenzování pěnového polystyrenu EPS pro ploché střechy na normové požadavky podle tabulky 1.

Tabulka 2 - Dimenzování EPS s λD = 0,037 W/(mK) pro střechy budov s převažující návrhovou vnitřní teplotou Qim = 20°C

Druh konstrukce

Tepelné mosty

Minimální tloušťky EPS dmin [mm]*)


DU [W/(m2.K)]

Požadovaná úroveň

Doporučená úroveň

Střecha plochá lehká (100 kg/m2 a méně),
vliv vrstev kromě EPS se uvažuje R ≈ 0,1 m2K/W

0
0,05
0,10

147
188
259

225
332
616

Střecha plochá těžká (nad 100 kg/m2),
vliv vrstev kromě EPS se uvažuje R ≈ 0,2 m2K/W)

0
0,05
0,10

112
137
175

175
237
362

Poznámka *): Uvedené minimální tloušťky tepelné izolace budou samozřejmě při realizaci vyšší - dle dodávané řady deskových výrobků z EPS zpravidla v násobcích tloušťek po 10 mm.

Z tabulky 2 je zřejmý vliv tepelných mostů DU na dimenzování tloušťky tepelné izolace. Takovými tepelnými mosty jsou ve střeše například prostupující instalace a šachty, střešní vtoky, dilatace, prvky mechanického kotvení a v dvouplášťové střeše podpory vnějšího pláště.

Za budovy s převažující návrhovou vnitřní teplotou Qim = 20°C, pro které platí tabulka 1, se považují všechny obytné budovy, občanské budovy s převážně dlouhodobým pobytem lidí (školské, zdravotnické, administrativní, ubytovací, veřejně správní a stravovací) a jiné budovy, u nichž se převažující návrhová vnitřní teplota Qim neodchyluje od 20°C o více než 2°C. Při návrhu a posuzování střech je vhodné uvažovat možnost změny užívání v průběhu životnosti budovy.

Lehké ploché střechy mají nízkou tepelnou setrvačnost, což se kompenzuje přísnějším požadavkem na jejich tepelnou izolaci. Považují se za ně konstrukce s plošnou hmotností vrstev, od vnitřního líce k rozhodující tepelně izolační vrstvě včetně nižší nebo rovnu 100 kg/m2. Střechy hmotnější se považují za těžké a mají tepelnou setrvačnost obvykle dostatečnou.

Pozn: Převzato z "Izolační praxe 3 - Ploché střechy a pěnový polystyren".

Výrobky z pěnového polystyrenu Rigips v plochých střechách

  1. Desky z pěnového polystyrenu
  2. Spádové desky z pěnového polystyrenu
  3. Střešní kašírované izolační dílce Rigiroof (s nakašírovaným asfaltovým pásem)

Uvedené výrobky se dodávají v různých typech EPS Rigips, který se liší především pevností v tlaku a tepelnou vodivostí.

  • Pěnový polystyren EPS 70 S Stabil - Používá se pouze pro podkladní vrstvy plochých střech
  • Pěnový polystyren EPS 100 S Stabil - Základní materiál pro ploché střechy
  • Pěnový polystyren EPS 150 S Stabil, EPS 200 S Stabil - Materiály pro ploché střechy vysoce zatížené (terasy, parkoviště)

Výrobky jsou určeny pro jednoplášťové ploché střechy různých typů v základním dělení:

  • dle systému připevnění: lepené, kotvené i přitížené
  • dle nosné konstrukce: trapézové plechy, železobeton, dřevěné bednění

1. Desky z pěnového polystyrenu Rigips

Jsou nejpoužívanějším výrobkem pro tepelnou izolaci plochých střech. Používají se hlavně s povlakovou fóliovou hydroizolací nebo se samolepícími asfaltovými pásy. Standardní rozměr je 1000×500 mm, tloušťky od 40 do 500 mm.
Na přání se dodávají s boční polodrážkou šíře 15 mm, která je vytvořena vyfrézováním polystyrenu ze základní desky. Skladebná šířka desky s polodrážkou je tedy o 15 mm menší. Další možnou úpravou je lamelování (příčné nářezy), které umožňují pokládku i na zakřivené plochy střech (konvexní i konkávní).
Desky z pěnového polystyrenu se kladou vždy na vazbu, těsně na sraz.
Za optimální lze považovat kladení desek ve dvou vrstvách se vzájemným prostřídáním spár.

2. Střešní kašírované izolační dílce Rigiroof

Varianta jednoplášťovách plochých střech, která se vyznačuje vysokou produktivitou práce, neboť v jednom pracovním úkonu se provádí aplikace tepelné izolace a zároveň první vrstvy hydroizolace. Základem dílce je deska, nebo spádová deska ze samozhášivého stabilizovaného pěnového polystyrenu EPS 100 S (EPS 150 S, EPS 200 S), na kterou je již ve výrobě nakašírován (nalepen) asfaltový hydroizolační pás šíře 1 080 mm.
Lepení je provedeno pomocí PUR lepidla (typu PUK) v pruzích a tím je také vytvořena expanzní vrstva. Asfaltový pás přesahuje EPS desku na dvou přilehlých stranách o min. 80 mm. Tento přesah umožňuje jednoduché spojení se sousedními dílci. Zpravidla se doporučuje použití pásu z oxidovaného asfaltu nebo lépe SBS modifikovaného asfaltu s nosnou vložkou ze skelné tkaniny. Správně osazené kompletizované dílce po spojení přesahů zpravidla tvoří (u pásů typu S) první hydroizolační vrstvu střešního pláště.

strech2.jpg strech4.jpg

Základní tvary střešních kašírovaných izolačních dílců Rigiroof.

strech5.gif

Střešní dílce se zakázkově dodávají též s polodrážkou (ozubem), která minimalizuje vznik tepelných mostů, nebo s lamelováním (příčnými nářezy).
Také u kompletizovaných dílců je výhodné řešit pokládku ve dvou vrstvách s posunem spár (podložení deskami EPS). Tato varianta se využívá zejména u kotvených střech.

Tabulka 3 – Základní sortiment a technické vlastnosti nakašírovaných asfaltových pásů

Typ asfaltového pásu GV 25/100
V 13
GV 35
V 60 S 35
GG 36
G 200 S 40
GV E 35
V 60 S 35-20
GG E 36
G 200 S 35-20
Typ asfaltu oxidovaný oxidovaný oxidovaný modifikovaný SBS modifikovaný SBS
Nosná vložka skelná rohož skelná rohož skelná tkanina skelná rohož skelná tkanina

Pozn.: Na základě požadavků zákazníka je možno kašírovat i jiné typy asfaltových pásů.

strecaspoj.jpgSpojování
Po připevnění střešních kašírovaných dílců se spojí jednotlivé přesahy dílců mezi sebou. Spojení se provádí svařením přesahů asfaltových pásů. Při natavování je nutná určitá zručnost z důvodu možnosti poškození polystyrenové vrstvy vlivem vysoké teploty. Proto se používají tzv. boční hořáky s dotlačením přítlačným válečkem, nebo tzv. nášlapná lať, která se umístí cca 80 mm od hrany spojovaného přesahu a po přišlápnutí se zbylý přesah pomocí přípravku odehne a bez problémů řádně svaří (viz foto).

Konečná vrstva
Na kašírované střešní dílce se na závěr plnoplošně nataví finální hydroizolační pás dle daného hydroizolačního souvrství. Nejčastěji se používá jeden modifikovaný hydroizolační pás (SBS) s břidličným posypem s nosnou vložkou z polyesterové rohože, nebo spřaženou nosnou vložkou.

3. Spádové desky pro ploché střechy Rigips

Spádový desky plochých střech jsou určeny pro vyspádování, nebo dospádování (u rekonstrukcí) jednoplášťových střech. Odstraňují problémy vzniklé stojatou vodou na plochých střechách (poruchy hydroizolace, vznik mikroorganismů, napětí mezi mokrými a suchými částmi střechy, apod.).

strech6.gif Příklad kladečského výkresu

strechaspadklin2.jpgPodle ČSN 73 1901 "Navrhování střech" má být sklon povlakové hydroizolační vrstvy nejméně 1o , tj. 1,75% směrem k odvodňovacím prvkům, a to včetně úžlabí. Dle DIN se ploché střechy se sklonem pod 2% považují za zvláštní konstrukci se zvýšenými požadavky na bezpečnost hydroizolace. Správně navržené a provedené vyspádování ploché střechy pomocí EPS prodlužuje její životnost, zlepšuje její tepelně izolační schopnost a zvyšuje hydroizolační bezpečnost.

Hlavní výhody spádování plochých střech pomocí EPS RIGIPS:

Suchý montážní proces
Zastaralé způsoby spádování pomocí lehčených betonů obsahují mokrý proces, kde se do střešních plášťů zabudovává velké množství technologické a často i atmosférické vlhkosti se všemi negativními průvodními jevy. Dobré vyschnutí spádové monolitické vrstvy trvá velmi dlouho a tato technologie je tak z časových důvodů často nepřijatelná. Spádování pomocí EPS RIGIPS umožňuje rychlý postup prací bez technologické přestávky. Zároveň nejsou u spádových vrstev z EPS požadovány žádné dilatační spáry.

Možnost dodávky libovolných spádů
Tato mimořádně příznivá vlastnost pro spádové vrstvy vychází z technologie výroby EPS. Dělení na desky je prováděno na lince odporovým teplým drátem, který při velmi jednoduchém zešikmení okamžitě vytváří spádovou desku. Z toho vyplývá, že je možno velmi jednoduše dodávat spádové desky se spády po 0,1% (to je dáno možností nastavení řezacích drátů po 1mm). Tím se EPS významně odlišuje od jiných materiálů pro stejné použití. Pro jednoduchost pokládky se však využívají především spády po 0,5% ( většinou 1%, 1,5%, 2%, 2,5% atd.). Ani tuto jednoduchou řadu spádů často jiné izolační materiály nemohou nabídnout.

Velmi nízká cena
Maximálním využitím moderních technologií Rigips je možno dodávat spádové systémy za vynikajících cenových podmínek, kterým jiné typy tepelných izolací nemohou konkurovat. Cenové navýšení spádových desek Rigips oproti deskám rovným je minimální při běžném rozsahu zakázky. Celková cena spádových desek je díky nízké energetické náročnosti a vysoké produktivitě výroby také velmi příznivá.

Technický servis
Abychom mohli uvedené přednosti a další vlastnosti zúročit, bylo třeba vybudovat systém technické podpory, který slouží jak projektantům, tak investorům a zejména realizačním firmám. Zavedení urychlila skutečnost, že podstatnou většinu střech od projektantů, kteří si začali osvojovat tyto progresivní systémy, bylo možno optimalizovat. Jednalo se především o optimalizace navazující na maximální využití moderní technologie výroby (a tím dosažení nízké ceny konečného výrobku). V současnosti považujeme za optimální zaslat půdorys předmětné střechy s příslušnými údaji na technické oddělení Rigips a zde Vám zdarma provedeme návrh spádování. Zároveň je možno provést základní tepelně technické posouzení střešní konstrukce a další potřebnou přípravu. Návrh je po odsouhlasení zástupcem investora okamžitě předán k výrobě.

Ostatní
Spádování pomocí EPS zvyšuje tepelný odpor střechy. Běžně je možno dodávat i klíny tloušťky 300, 400 i 500 mm, se kterými je možno díky jejich malé hmotnosti lehce manipulovat. Také je možno dodávat spádové desky kašírované asfaltovým pásem.

Návrh:
Spádové systémy EPS se navrhují zcela odlišně, než spádové vrstvy monolitické. Minimální tloušťka desek se doporučuje 40 mm (mimo spádových desek úžlabí), aby se zabránilo zbytečnému poškození při pokládce (chození po deskách). Doporučuje se použít EPS o minimální pevnosti v tlaku 100 kPa pro vrchní vrstvy střech s běžnými požadavky na zatížení, pro podkladní vrstvy 70 kPa. Pro střešní terasy apod. o minimální pevnosti 150 kPa popř. 200 kPa.

strech6.jpg

Abychom mohli dobře navrhnout spádovou vrstvu, je třeba znát některé podrobnosti o předmětné střeše.
Mezi hlavní patří:

  • rozměry střechy a okótovaná poloha vtoků
  • minimální a maximální tloušťka tepelné izolace
  • minimální požadovaný spád střechy
  • stávající spád střechy
  • typ uchycení spádové vrstvy a hydroizolace
  • typ hydroizolace
  • typ projektovaného EPS
  • popis podkladních vrstev
  • ostatní (požadované termíny, kontaktní osoby, ..)

Polohu vtoků a výšky atik doporučujeme fyzicky překontrolovat, neboť co je na výkrese, nebývá často na střeše. Údaje pro návrh spádového systému je třeba mít potvrzeny zadavatelem (systém se zpracovává na konkrétní zakázku).

Dalším krokem je rozvržení plochy střechy dle polohy střešních vtoků.

Hlavní zásady návrhu spádové vrstvy z EPS:

Pro optimální návrh spádových systémů plochých střech je třeba:

  • pokud možno sjednotit spád ploch (nebo alespoň malý počet spádů)
  • minimalizovat počet druhů klínů
  • dořezávat klíny u malých tlouštěk (menší nepřesnosti a množství odpadu)
  • umožnit vytvoření dvouvrstvé tepelné izolace (odstranění tepelných mostů bez zámkování)
  • minimalizovat prořezy klínů, nebo je zcela odstranit
  • využít možnosti podkladu klínů rovnými deskami (snížení ceny)
  • používat vrstvy o různých parametrech (nahoře pevnější, dole poddajnější a levnější)

Na následujících jednoduchých příkladech jsou použity některé výše uvedené zásady:

strech7.gif Schéma 1
Častý případ návrhu odvodnění do bodu
  • řešení nevhodné pro suché spádování (velký prořez v úžlabích, neekonomická výroba mnoha druhů klínů v malém počtu)
strech8.gif Schéma 2
Tradiční řešení s jednotným spádem, používané často u lepených střech
  • zmenšení prořezů v úžlabích
  • stále velké množství druhu klínů
strech9.gif Schéma 3
Optimalizované řešení téže střechy s minimalizací počtu druhu klínů
  • pouze klíny A, B, C ve větším počtu
  • využití podkladů rovnými deskami (zlevnění skladby)
strech10.gif Schéma 4a
Vrstva 1 optimalizované verze střechy s minimalizací prořezu
  • pouze klíny A, B, C
  • nulový prořez
strech11.gif Schéma 4b
Vrstva 2 optimalizované verze
  • opět stejné typy klínů A, B, C
  • opět nulový prořez
strech17.gif Schéma 4c
Elegantní výsledek po položení vrstvy 1 a 2
  • spádová vrstva z EPS bez prořezu (úspora práce, nepřesnosti při řezání a nákladů na prořez)

Schéma 4 a, b, c nám představuje elegantní možnost bodového odvodnění pomocí jednostranně spádovaných desek EPS při využití až 100% materiálu (bez prořezu). Principem jsou vlastně dvě nejjednodušší spádové střechy nad sebou, pootočené o 90o. První vrstva je znázorněna na schématu 4a, vrstva druhá na schématu 4b, celkový výsledek po položení obou vrstev na schématu 4c.

Výhody: dokonalé využití 100% izolace EPS
malý počet druhů klínů
jednoduchá a rychlá pokládka bez řezání
odstranění problémů s řezáním (nepřesnosti, tepelné mosty, odpad, nepořádek...)

Při návrhu odvodnění střechy je třeba nezapomenout na vyspádování střešního úžlabí mezi střešními vtoky.
Také zde nám pomáhají spádové desky z EPS Rigips. V těchto případech se výjimečně používá spádových klínů s minimální tloušťkou (většinou 5 mm), zatímco minimální tloušťka standardních klínů pro plochy je 20 mm (z důvodu manipulační pevnosti).
Spádové desky úžlabí se dodávají v základním spádu 5%.

strech13.gif Schéma 5
Spádování střešního úžlabí o šířce 4m a délce cca 16m. Je provedeno pouze ze dvou typů jednostranných klínů (A,B)
strech14.gif Schéma 6
Postup vytvoření spádování střešního úžlabí dle schématu 5. Pro názornost je znázorněno vytvoření 1/4 celku, analogicky se vytvoří též další 3/4.
strech15.gif Schéma 7
Nejjednodušší spádování střešního úžlabí o šířce 2 m. Toto je vytvořeno pouze z jediného typu klínu. Jeho výroba je velmi jednoduchá a rychlá.

Základní skladby plochých střech se spádovými deskami EPS Rigips

strech16.gif

LEGENDA
1) nosná konstrukce střechy
2) parozábrana
3) spádové desky EPS Rigips
4) hydroizolace
5) posyp z drcené břidlice
6) ochranná a separační vrstva
7) desky extrudovaného polystyrenu
8) kačírek
9) dlažba na podložkách
10) vegetační souvrství střešní zahrady
11) dlažba do štěrkového lože

Technologický postup pokládky EPS desek, spádových desek a střešních kašírovaných dílců Rigiroof

Podklad
Podklad by měl být bez výrazných nerovností. Případné nerovnosti je nutno dle možnosti odstranit, popř. vyrovnat vhodných materiálem (např. přířezy asfaltového pásu). ČSN 73 1901 stanovuje nerovnost podkladu na max. 5 mm/2 m. U konstrukcí střech kotvených musí podklad umožňovat spolehlivé přikotvení. U konstrukcí střech lepených musí být podklad suchý a také zbaven nečistot, které by snižovaly přídržnost lepidla, případně podle potřeby opatřen penetračním nátěrem. Při lepení na staré hydroizolační asfaltové pásy se musí tyto mechanicky očistit, vyspravit a opatřit asfaltovým nátěrem za studena, který je nutno stejně jako penetrační nátěr na silikátových podkladech nechat 24 hodin odvětrat (oba obsahují rozpouštědla, která mohou poškodit EPS).

Připevnění k podkladu
Desky je nutné vždy připevnit k podkladu. Připevnění se nejčastěji provádí buď mechanickým kotvením, lepením za studena, či za tepla, popřípadě jejich kombinací.
Návrh připevnění je vždy nutno provést s ohledem na sání větru pro konkrétní střechu.

Tabulka 4 - Příklady připevňování střešních tepelných izolací z pěnového polystyrenu Rigips při běžném podkladu, běžném zatížení střechy a výšce budovy do 20 m

Způsob lepení Středová plocha Krajová plocha Rohová plocha
Lepení za tepla 10% plochy 20% plochy 40% plochy
Lepení za studena *) 2 pruhy 40mm/m 3 pruhy 40mm/m 4 pruhy 40mm/m
Kotvení **) 3 ks/m2 6 ks/m2 9 ks/m2

*U lepení za studena určuje počet a šíři pruhů výrobce lepidla obvykle v závislosti na poloze (plocha, okraj, roh střechy) a teplotě ovzduší při pokládce
**Počet kotevních prvků určuje statický výpočet.

Mechanické kotvení
U kotvených střech používáme k připevnění pouze kvalitní certifikované střešní kotvy. Tyto se zpravidla umisťují do míst podélných přesahů hydroizolace. Pokud je nutné kotvit v ploše , pak se přes kotvicí prvek aplikuje přířez hydroizolace. Počet kotvících prvků určuje výpočet. Únosnost kotev u silikátových podkladů je nutno prokázat tahovými zkouškami.

Lepení za studena
Nejvíce se používají lepidla polyuretanová nebo asfaltová. Polyuretanová lepidla typu PUK se aplikují z plechovek v pruzích na čistý suchý podklad. Mají schopnost dodatečného vypěnění - tím jsou schopny vyrovnat mírné nerovnosti podkladu. Dávkování a postup lepení je určeno technickým listem konkrétního lepidla.

Lepení na THERM pruhy parozábrany
Některé typy asfaltové parozábrany obsahují na horní straně THERM pruhy, na které je možno po jejich tepelné aktivaci plamenem hořáku desky EPS spolehlivě přilepit.

Lepení do rozehřátého asfaltu
Zastaralý způsob lepení do rozehřátého asfaltu. Desky EPS se pokládaly do horkého asfaltu AOSI 85/25, který se rozléval ve tvaru housenky na čistý a suchý podklad. Práce se vyznačovala velkou nebezpečností.

Hydroizolace na tepelných izolacích Rigips pro ploché střechy

Hydroizolace fóliové
Fóliové hydroizolační systémy se aplikují zpravidla jako kotvené, nebo přitížené. Je nuno dodržet některé konstrukční zásady pro aplikace fólíí, například fólie mPVC se oddělují od pěnového polystyrenu souvislou separační vrstvou, obvykle z geotextilie nebo skelné rohože.
Vyjímečně se používají i samolepící hydroizolační fólie k přímému nalepení na pěnový polystyren.

Hydroizolace z asfaltových pásů
U hydroizolací s asfaltovými pásy se setkáváme s řadou rozličných systémů. Nejpoužívanější jsou systémy s použitím střešních kašírovaných dílců s vrchním modifikovaným asfaltovým pásem.
Často se vyskytují jedno nebo dvouvrstvé kotvené systémy. Jednovrstvé systémy pak jsou vytvářeny kvalitními asfaltovými pásy tloušťky 5 mm se spřaženou nosnou vložkou. U kotvených systémů se často podélný spoj při svařování podkládá ochranným přířezem pásu V13. Kotvené systémy jsou zvláště výhodné u plochých střech s trapézovými plechy.
V poslední době se zlepšila dostupnost samolepících asfaltových pásů, které se za studena aplikují přímo na desky EPS. Plnoplošným natavením vrchního modifikovaného pásu dojde také k dokonalému spojení spodního samolepícího pásu s deskou EPS. Také u této technologie se dosahuje velké produktivity práce. Omezením jsou stanovené minimální teploty pro aplikaci.

Pro ploché střechy je nutno vždy dodržet ustanovení ČSN 73 1901 „Navrhování střech“ a dalších
souvisejících českých norem.

Seznam technické literatury EPS Rigips

iz.jpg rigips.jpg ploche-strechy.jpg