Stavební úpravy střechy si vyžádaly řešení atypického detailu

1. Úvod

V rámci příslušné projektové dokumentace, kterou jsme zpracovávali, byly řešeny stavební úpravy střechy stávajícího objektu. Údaje o stávajícím stavu střešního pláště vycházely z expertního posouzení [1] a z provedeného základního stavebně-technického průzkumu.

Do interiéru pod střechou docházelo dlouhodobě k opakovanému zatékání. Vlhkostní mapy se objevovaly hned na několika místech v interiéru, a jak bylo zjištěno, tak ne vždy se mapy objevovaly bezprostředně v souvislosti s deštěm.

Poslední podlaží bylo realizováno v rámci rekonstrukce objektu jako půdní vestavba v rámci nově provedené střešní konstrukce nad původním objektem. Z dostupných údajů vyplynulo, že stáří posuzovaného střešního pláště bylo přibližně 20 let.

2. Stávající stav

Konstrukce střechy kombinovala šikmý střešní plášť tvořící celkový historizující dojem stavby a plochou střechu nad vnitřní, pohledově skrytou, plochou půdorysu objektu. Řešení opravy střechy bylo uvažováno vzhledem ke dvěma odlišným skladbám střechy ve dvou variantách – jedna varianta pro skladbu šikmých částí střešního pláště a druhá varianta pro část s plochou střechou.

2.1 Stávající stav střešního pláště – plochá střecha

Střecha byla odvodněna pomocí vnitřních gravitačních vtoků. Spádování střechy bylo podle fragmentu dochované dokumentace řešeno v rámci nosné konstrukce. Střešní plocha byla ohraničena po obvodu atikami s šikmou vnitřní plochou. Horní část atiky tvořil hřeben šikmé části střešního pláště.

Na střeše byly umístěny anténní stožáry a s nimi související rozvody instalací a jejich prostupy (zařízení mobilních operátorů), včetně prostupů odvětrání standardních instalací a stávajícího vedení hromosvodu.

Stávající hydroizolační vrstva byla provedena jako mechanicky kotvená foliová hydroizolace šedozelené barvy (pravděpodobně na bázi V-A-E). Hydroizolační folie byla v celé tloušťce homogenní, bez výztužné vložky a s kašírovaným rounem na spodním líci. Hydroizolační folie vykazovala známky poměrně velkého smrštění, které se projevilo odtržením hydroizolace z detailů atiky, zejména pak v oblasti detailu přechodu hydroizolace z plochy na atiku a rovněž povytažením střešních vtoků nad úroveň střešní plochy. Detail přechodu hydroizolační vrstvy z plochy střechy na atiku byl pravděpodobně proveden bez systémového lineárního kotvení. Ze závěrů expertního posouzení [1] vyplývalo, že stávající kotvení hydroizolační vrstvy bylo s ohledem na zatížení větrem nedostatečné.

Na hydroizolační folii bylo patrné již v době realizace nesystémově provedené opracování detailů, které by v některých místech mohlo být případným možným místem průniku vlhkosti do střešního pláště. Byly zjištěny v minulosti provedené lokální vysprávky, mimo jiné i vtoky byly pravděpodobně v minulosti vyměněny – jejich manžety byly z jiného materiálu než hydroizolační folie v ploše střechy.

Dále bylo zjištěno, že se na povrchu střešního pláště zejména v místech úžlabí mezi vtoky tvoří kaluže neodtékající vody v řádu jednotek centimetrů – po kalužích byly v době místního šetření patrné usazeniny.

Ukončení hydroizolační vrstvy na navazujících stavebních konstrukcích bylo provedeno převážně pomocí foliových plechů. V detailu koruny atiky byla hydroizolace zatažena pod hřebenáče ukončující šikmou střechu.

2.2 Stávající stav střešního pláště – šikmá střecha

Šikmá střecha tvořila obvodovou část střešního pláště objektu. Šikmá střešní rovina začínala na poměrně široké okapní římse, zasahovala přibližně do 1/5 půdorysu a byla ukončena hřebenem, který vytvářel atiku ploché střechy. Střešní rovina byla odvodněna půlkulatými podokapními žlaby.

Stávající střešní krytina byla z betonových tašek s povrchovou úpravou hrubozrnným posypem. Hřeben byl ukončen hřebenáči s doplňkovým plastovým větracím pásem. Detail u okapní hrany byl uzavřen větracím pásem. Pod hřebenem byly umístěny doplňkové větrací tašky. Detaily úžlabí střechy byly řešeny klempířskými prvky pomocí standardního oplechování.

Při prohlídce střešní krytiny v ploše, provedené shora z ploché střechy, nebyly zjištěny žádné zásadní závady. Krytina byla ve stavu odpovídající jejímu stáří – lokálně bylo patrné znečištění povrchu usazeninami a tvorba mechu nebo lišejníku v některých detailech. Dále bylo zjištěno, že některé hřebenáče jsou uvolněné. Některé detaily střechy, zejména pak v hřebenu a v místech napojení klempířských prvků mohly být případným zdrojem průniku vlhkosti pod krytinu, zejména při větrem hnaném dešti nebo navátém sněhu. Problémem bylo zejména oplechování úžlabí, plechy byly chybně provedeny – zde zatékalo významné množství vody. Dále pak ve střešním plášti měly hnízda kuny.

2.3 Sondami zjištěné skladby konstrukcí

Závěry z provedených sond byly převzaty z expertního posouzení [1]. V rámci stavebně-technického průzkumu byla provedena sonda do skladby šikmé střechy pro ověření řešení detailů a skladby konstrukce. Vrstva parozábrany v souvrství ploché střechy byla umístěna na sádrokartonovém podhledu v interiéru. Parozábrana na podhledu byla provedena z vyztužené folie lehkého typu a vykazovala netěsnosti v přesazích i detailech (prostupy elektroinstalací) a nebyla systémově napojena na parozábranu šikmé střešní plochy. Na této parozábraně byly patrné vlhkostní mapy, které byly pozorovatelné i na spodním líci z podhledu viditelného dřevěného prvku konstrukce atiky.

Odhalené dřevěné prvky – krokve a pozednice, byly bez známek poškození zvýšenou vlhkostí. Na odhalených prvcích byla patrná jejich impregnace a v místě provedených sond nebyly pozorovány žádné známky napadení dřevokazným hmyzem nebo houbami. Odhalené prvky nosné ocelové konstrukce rovněž nevykazovaly známky koroze.

2.3.1 Zjištěná skladba střešního pláště – plochá střecha:

• hlavní hydroizolační vrstva tl. ≈ cca 1,2 mm (střešní nevyztužená homogenní folie kašírovaná rounem)
• tepelně izolační vrstva tl. ≈ cca 140 mm (pěnový polystyren ve dvou vrstvách) – suchá
• parotěsná vrstva (PE folie nevyztužená) – netěsná
• trapézový plech (pozinkovaný trapézový plech, nízká vlna)
• vzduchová dutina tl. ≈ cca 560 mm (uzavřená)
• parotěsná vrstva (PE fólie vyztužená) –netěsná
• sádrokartonový podhled tl. ≈ 12,5 mm (na ocelovém zavěšeném roštu)

2.3.2 Zjištěná skladba střešního pláště – šikmá střecha:

• betonová střešní taška
• laťování 50/30
• kontralatě 50/30
• pojistná difúzní folie (lokálně porušená)
• minerální izolace tl. 180 mm (dřevěná krokev 100/140) – suchá
• parotěsná vrstva (PE folie vyztužená na CD profilech) – netěsná
• sádrokartonový podhled tl. ≈ 12,5 mm (na ocelovém zavěšeném roštu)

3. Navržené řešení

U ploché střechy byla navržena demontáž stávající fóliové hydroizolační vrstvy, tepelné izolace z pěnového polystyrenu a parotěsnicí vrstvy z PE fólie. V rámci nového střešního souvrství byla nahrazena původní tepelná izolace z pěnového polystyrenu tepelnou izolací z tuhých PIR desek. Desky tepelné izolace byly umístěny na původním trapézovém plechu, jenž se opatřil novou parotěsnicí a vzduchotěsnicí vrstvou z asfaltového pásu. Jako nová povlaková hydroizolace byla navržena střešní mechanicky kotvená hydroizolační fólie.

U části střechy s šikmým střešním pláštěm byla navržena demontáž stávající betonové střešní krytiny a stávajícího střešního souvrství s ponecháním nosné konstrukce a sádrokartonového podhledu s roštem v interiéru. Po odkrytí se položila foliová chytrá parobrzda s proměnnou ekvivalentní difuzní tloušťkou. V rámci nového střešního souvrství byl navržen nadkrokevní systém zateplení střechy z tuhých PIR desek s integrovanou doplňkovou hydroizolační vrstvou. Dále byla navržena nová minerální izolace mezi stávající krokve.

V rámci návrhu opravy střechy byla řešena i výměna nebo úprava některých stávajících doplňkových prvků střešního pláště (nové oplechování, výměna světlíků, úpravy žebříku).

Na střeše byly instalovány zařízení pro potřeby operátorů. Při provádění prací bylo nutné dodržovat pokyny provozovatelů těchto zařízení dle jejich stanovisek.

3.1 Navržené řešení střešního pláště – plochá střecha

Navržené řešení zahrnovalo provedení demontáže střešní skladby ploché střechy s odstraněním celého souvrství až na nosnou stropní konstrukci, na nosný trapézový plech. V rámci demontáže střešní skladby byla provedena i demontáž navazujících klempířských prvků a vnitřní šikmé plochy atiky.

Nová střešní skladba byla navržena jako skladba zateplené nevětrané jednoplášťové ploché střechy. V rámci nové střešní skladby byla provedena kvalitní parozábrana ze samolepícího SBS modifikovaného asfaltového pásu se skelnou vložkou. Tato vrstva sloužila současně i jako provizorní hydroizolace do doby dokončení nového střešního souvrství a byla tedy odvodněna.

Na připravenou parotěsnou zábranu byla pokládaná tepelná izolace. Tepelněizolační vrstva byla navržena z PIR tepelně izolačních desek o tl. 140 mm. Tímto materiálem totiž lze zajistit i při malých tloušťkách dostatečnou hodnotu tepelného odporu vrstvy.

Nová hydroizolační vrstva byla provedena jako mechanicky kotvená z kvalitní PVC-P hydroizolační folie tl. 1,8 mm renomovaného výrobce vyztužené PES výztužnou vložkou. Byla provedena jako systémové řešení včetně veškerých souvisejících detailů a systémových doplňků (vtoky, tvarovky, montážní profily atd.). Opracování detailů bylo řešeno podle montážních detailů a předpisů výrobce. Kotvení nové hydroizolační vrstvy bylo provedeno v souladu s požadavky ETAG 006 [2] a ČSN EN 1991-1-4 [4] dle kotevního plánu.

Stávající detail atiky se realizoval obdobně. Protažení parozábrany se provedlo k ploše šikmé střechy tak, aby došlo k propojení parotěsné zábrany z obou střešních rovin.

Součástí hydroizolačního systému byly standardní doplňky, jako jsou montážní profily z foliového plechu, tvarovky pro rohy, kouty apod. Klempířské prvky ukončující novou hydroizolační vrstvu byly navrženy ze systémového foliového plechu. Nově navržené dvoustupňové střešní vtoky byly osazené na stávající vedení.

3.2 Navržené řešení střešního pláště – šikmá střecha

Navržené řešení zahrnovalo provedení demontáže střešní skladby šikmé střechy s odstraněním celého souvrství až na nosnou konstrukci, na krokve. Stávající minerální izolace byla demontována. Po demontáži minerální izolace se zpřístupnila stávající parozábrana, která se ponechala, ale perforovala. V rámci demontáže střešní skladby byla provedena i demontáž navazujících klempířských prvků.

Nová střešní skladba byla navržena jako skladba šikmé střechy s tepelněizolační vrstvou mezi krokvemi (minerální izolace) i nad krokvemi (PIR).

V rámci nové střešní skladby byla navržena srovnávací vrstva z minerální izolace tl. 30–40 mm mezi stávající profily podhledu. Na takto připraveném podkladě se provedlo položení foliové parobrzdy okolo stávajících krokví.

Nová tepelněizolační vrstva mezi krokvemi byla provedena z minerální izolace tl. 140 mm a nad krokvemi z PIR tepelně izolačních desek o tl. 100 mm s integrovanou doplňkovou hydroizolační vrstvou. V detailu okapní hrany byly navrženy doplňkové hranoly 80/100 mm kotveny do stávajících krokví. Doplňková hydroizolační vrstva byla navržena jako integrovaná na PIR tepelně izolačních deskách se samolepícími přesahy.

Kontralatě 60/40 mm byly kotveny k podkladu pomocí speciálních systémových vrutů pro nadkrokevní systém izolace s korozní odolností. Na kontralatě se připevnila nosná konstrukce střešní krytiny (dřevěné latě 60/40 mm) a osadila se betonová střešní krytina včetně příslušenství (projekt počítal s částečným zpětným použitím stávajících betonových střešních tašek). Nosná konstrukce střešní krytiny a osazení střešní krytiny se provedlo podle pokynů výrobce krytiny a podle projektu.

3.3 Navržené skladby konstrukcí

Z důvodu rozsahu článku jsou uvedené skladby ve stručné podobě.

3.3.1 Navržená skladba S01 – plochá střecha (od exteriéru)

• hydroizolační vrstva (mechanicky kotvená PVC-P hydroizolační fólie tl. 1,8 mm, vyztužená PES vložkou, UV odolná, faktor difuzního odporu: μ ≤ 20 000)
• tepelně izolační vrstva (tuhá tepelně izolační deska z polyuretanu (PIR) tl. 140 mm, určena pro nadkrokevní systém, hrana desky upravena ozubem (pero-drážka), součinitel tepelné vodivosti λ_d = 0,022 W/mK)
• parotěsná zábrana (SBS samolepící asfaltový pás tl. 3,0 mm, skelná nosná vložka, faktor difuzního odporu: μ ≥ 20 000)
• stávající trapézový plech
• vzduchová dutina tl. ≈ cca 560 mm (uzavřená)
• stávající parotěsná zábrana z PE fólie
• stávající sádrokartonový podhled tl. ≈ 12,5 mm na ocelovém zavěšeném roštu

3.3.2 Navržená skladba S02 – šikmá střecha (od exteriéru)

• betonová střešní taška (zpětně použité tašky očištěné tlakovou vodou)
• laťování 60/40 mm
• kontralatě 60/40 mm (kotvené speciálními systémovými vruty)
• doplňková hydroizolační vrstva (integrovaná na tepelně izolačních deskách z polyuretanu (PIR), difuzně otevřená DHV, samolepící přesahy)
• tepelně izolační vrstva nad krokvemi (tuhá tepelně izolační deska z polyuretanu (PIR) tl. 100 mm, určena pro nadkrokevní systém, hrana desky upravena ozubem (pero-drážka), součinitel tepelné vodivosti λ_d = 0,026 W/mK, faktor difuzního odporu: μ = 40–200)
• tepelně izolační vrstva mezi krokvemi (minerální izolace ze skelných vláken tl. 140 mm vložená mezi stávající dřevěné krokve 100/140 mm, součinitel tepelné vodivosti λ_d = 0,036 W/mK, faktor difuzního odporu: μ = 1)
• parobrzda (parotěsná fólie s proměnnou ekvivalentní difuzní tloušťkou sd, dynamická ekvivalentní difuzní tloušťka s_d = 0,3–25 m)
• srovnávací minerální izolace (tl. minerální izolace 30–40 mm vložená mezi stávající profily roštu)
• stávající parotěsná zábrana z PE fólie (prořezaná)
• stávající sádrokartonový podhled tl. ≈ 12,5 mm na ocelovém roštu

3.3.3 Navržená skladba S03 (od exteriéru)

• hydroizolační vrstva (mechanicky kotvená PVC-P hydroizolační fólie tl. 1,5 mm, vyztužená PES vložkou, UV odolná)
• tepelně izolační vrstva (tuhá tepelně izolační deska z polyuretanu (PIR) tl. 140 mm, určena pro nadkrokevní systém, hrana desky upravena ozubem (pero-drážka), součinitel tepelné vodivosti λ_d = 0,022 W/mK, faktor difuzního odporu: μ = 40–200)
• parotěsná zábrana (SBS samolepící asfaltový pás tl. 3,0 mm, skelná nosná vložka, faktor difuzního odporu: μ ≥ 20 000)
• podkladní bednění (desky z OSB/3 tl. 18 mm, P+D)
• vzduchová dutina min. tl. ≈ cca 560 mm (uzavřená)
• stávající parotěsná zábrana z PE fólie
• stávající sádrokartonový podhled tl. ≈ 12,5 mm na ocelovém zavěšeném roštu

4. Diskuse a závěr

Údaje o stávajícím stavu střešního pláště sice vycházely z expertního posouzení [1], ale i přes tuto skutečnost bylo postupováno se vší zodpovědností a v rámci zpracování projektové dokumentace byl proveden základní stavebně-technický průzkum včetně sond.

S ohledem na komplikovanost konstrukčního řešení střešní konstrukce a předpokladu provádění prací za provozu objektu, kdy spolehlivé provedení celistvé parotěsnící a vzduchotěsnící vrstvy ze strany interiéru by bylo velmi obtížné, bylo navrženo řešení s provedením nové nadkrokevní izolace šikmé střechy, které umožňuje spojité provedení parotěsné zábrany a tepelněizolační vrstvy.

Nová tepelněizolační vrstva byla navržena s ohledem na technologii umístěnou na střešním plášti a další návaznosti z PIR tepelně izolačních desek o tl. 140 mm, což odpovídalo tloušťce původní tepelné izolace z pěnového polystyrenu a výšková úroveň povrchu ploché střechy se tím nenavýšila, což bylo žádoucí i z důvodu relativně velkého množství stávajících rozvodů instalací.

Spád střešního pláště ploché střechy byl dán sklonem střešní konstrukce a to cca 1 %. S ohledem na návaznosti na stávající konstrukce a také na již zmíněné technologie umístěné na střeše nebylo finančně možné, aby se zvyšovala úroveň hydroizolace, byť stávající spád byl minimální. Pouze mezi vtoky bylo uvažováno s provedením rozháněcích klínů v úžlabí u atiky. Norma ČSN 73 1901 [3] uvádí, že do spádu 3 % se na povrchu střešního pláště mohou tvořit kaluže. Z tohoto důvodu byla nová hydroizolační vrstva na střeše s minimálním spádem navržena jako povlaková fóliová.

Z výše uvedeného dále vyplývá, že celková funkčnost a spolehlivost střešních konstrukcí se odvíjí od projekční odbornosti a kvalitního realizačního provedení nejen hlavní hydroizolační vrstvy, ale celého střešního souvrství.

Předmětné stavební úpravy tvarově zajímavého střešního pláště tak představovaly výzvu jak ze strany projekční, tak ze strany realizační. Navržení vhodného řešení totiž ovlivňovala řada přímých i nempřímých faktorů, přičemž některé z nich byly nastíněné v článku. Následné prováděcí práce pak nekomplikoval pouze samotný tvar střešního pláště a ponechaný stávající ocelový rošt se sádrokartonovým podhledem, ale například i nezbytná koordinační činnost s mobilními operátory, jejichž zařízení a související rozsáhlé rozvody instalací práci rozhodně neulehčily. Tímto se však projekt odlišoval a mohl tak vzniknout mimo jiné i atypický detail, kterému je článek věnován. Jediněčnost detailu nespočívá pouze v napojení šikmé a ploché části střechy, ale i ve výskytu většího množství použitých technologií a materiálů a dalších skutečností již výše popsané. Přínos pro praxi tkví v tom, že navržené stavební úpravy podle projektové dokumentace včetně atypického detailu byly realizovány a navržené řešení, nebo spíše jeho modifikace může být aplikovatelná i v jiných podobných případech.

5. Literatura

1. ROZSYPAL Jiří. Expertní posouzení: Posouzení stávajícího stavu střešního pláště. Koncepční návrh opravy. Brno: RKNT expertní kancelář s.r.o., 2017, 39 s.
2. ETAG 006. Guideline for European technical approval of systems of mechanically fastened flexible roof waterproofing membranes. Brussels: European Organisation for Technical Approvals, 2000, 84 p.
3. ČSN 73 1901. Navrhování střech – Základní ustanovení. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2011, 56 s. Třídící znak 73 1901.
4. ČSN EN 1991-1-4. Eurokód 1: Zatížení konstrukcí – Část 1-4: Obecná zatížení – Zatížení větrem. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2007, 124 s. Třídící znak 73 0035.

Poděkování

Článek byl vytvořen v rámci řešení juniorského specifického výzkumu FAST-J-19-6001 a v širších souvislostech juniorského mezifakultního specifického výzkumu FAST/ÚSI-J-20-6366.