Ploché střechy — optimalizace a realizace staveb
Jak nahlížet na problematiku plochých střech? Jak probíhal vývoj realizací plochých střech u nás od devadesátých let minulého století? Jak správně postupovat při jejich projektování a realizaci v současné době?
Projektanti a následně další osoby podílející se na stavebních procesech budování střech se v poslední době setkávají stále více s postupnou optimalizací a několika směry, které se vyvinuly během posledních dvaceti let, zprvu v oblasti průmyslových staveb. Tyto principy se ale rychle ujaly i v oblasti zcela nové – u obchodních center, staveb občanské vybavenosti většího rozsahu a dalších. Vývoj ve stavebnictví byl podporován nezbytnými inovovanými nebo kvalitativně zcela novými materiály pro střešní skladby, zpočátku od roku 1990 zajišťovanými z velké části z dovozu.
Podstatným rysem se stalo značné odlehčení staveb – ve velké míře přechodem od betonových panelových a monolitických konstrukcí ke konstrukcím ocelovým anebo kombinovaným z nosných betonových konstrukčních prvků a plošných prefabrikovaných plechových elementů. Jedním z hlavních měřítek se stala produktivita práce, a tedy i rychlost zřízení objektů (doba výstavby postupně klesla z 12 až 24 měsíců na 3 až 9 měsíců), což velmi významně souviselo s náklady na stavbu a úvěrováním staveb a následnou návratností investic. Přitom vždy docházelo k nekompromisnímu výběru vhodné stavební technologie vrchní stavby, tedy současně i střešního pláště. Zde se postupně staly nežádoucími veškeré mokré technologie užité na místě stavby (monolitické stropy, spádové vrstvy s využitím lehčených betonů atd.).
Dané situaci iniciované náročnými investory, kteří posouvali frontu tohoto aplikovaného vývoje, se přizpůsobovaly stavební společnosti. Také návrhy střech, které se zpočátku jako celé přebírané typové projekty z mnoha zahraničních projektových kanceláří jen mírně adaptovaly do českého (a slovenského) prostředí, byly postupem času vytvářeny samostatně. Zde svoji potřebnou funkci naplnily poradenské servisy výrobců a dovozců komponentů a systémů pro ploché střechy – trapézového plechu, tepelných izolací, střešních krytin, odvodňovacích systémů, bleskosvodů, větracích zařízení, záchytných a bezpečnostních elementů, jiných prostupových a instalačních prvků a dalších. Tyto práce projektantům nejprve zkomplikovaly, ale v konečném důsledku doplnily a jasně definovaly úpravy norem – projektové normy ČSN 73 1901 Navrhování střech, dále normy pro hydroizolace staveb a postupné akceptování evropských harmonizovaných norem (celý svazek zásadních norem o zatížení staveb, dimenzování konstrukcí atd.). V normách se vyskytují nově dvě linie: jednak doporučení vycházející z tradice a zkušenosti tvůrce norem, jednak vznikla možnost držet se doporučení a směrnic daného výrobce. Někdy je ovšem nutno rozhodnout dilema, pokud se tato dvě vodítka neztotožňují, nebo dokonce rozcházejí.
Co však dodnes není ideální a zůstalo pozapomenuto, je skutečnost, že českému stavebnictví zcela chybí položkové popisy prací, a tak se někdy těžce vyjasňuje, kde nastává přesná hranice mezi jednotlivými operacemi nebo (různými) navazujícími řemesly. Mnoha realizátorům, projektantům i investorům po určitou etapu pomáhalo převzetí všeobecných dodacích podmínek a popisů prací z Německa (oblíbený předpis VOB část C). Dalším bodem zdánlivě k vyřešení, často kritizovaným, se stala dobrovolnost projektování a realizace podle norem (místo dřívější věcné a právní závaznosti norem), což ovšem vzápětí překlenul přesun na pole hospodářského práva: normy je možné smluvně v rámci vztahu mezi investorem a realizátorem prohlásit za závazné (pro uzavření smlouvy o dílo) a ke garanci se výrobce či dodavatel přihlásí jen tehdy, jsou-li beze zbytku splněny jeho aplikační podmínky a doporučení. Takže předpovídaná anarchie v této oblasti se naštěstí nekoná.
Střechy přes mnohá zjednodušení (například v počtu základních komponentů) i dnes představují velmi citlivou oblast pro návrh i realizaci. Největší roli zde hraje stupeň využití jednotlivých vlastností vzhledem k zachování funkčnosti dané střechy a poměr reálného stupně bezpečnosti ve vztahu k maximálně dosažitelnému. Jde o riziko vznikající vyčerpáním jednotlivých bezpečnostních činitelů, v případě kompromisních řešení mohou být dokonce bezpečnostní faktory zcela vyřazeny ze hry. Příkladem může být špatná funkčnost parotěsné vrstvy zapříčiňující difuzi vlhkosti do tepelné izolace s pokusem o nápravu odvětrávacími komínky výšky 150 mm v ploše střechy, zaústěnými ve výšce těsně pod krytinou. V konečném důsledku se pak tento bezpečnostní prvek zcela neguje, protože namísto větrání (tj. průkazné výměny vzduchu přes komínky) se jedná pouze o eliminaci zvýšeného tlaku v prostředí mezi krytinou a parotěsnou vrstvou, navíc například geograficky v oblasti, kde v zimě pravidelně leží 20 cm sněhu na střeše a návěje dosahují 60 cm.
Ploché střechy tedy nadále vyžadují citlivý přístup jednak pro nutnost přesné aplikace naprosto nezaměnitelných materiálů, jednak pro zachování následného provozu a dlouhé životnosti (nejen po předání a relativně krátké době záruky), jednak z hlediska správného návrhu s ohledem na mnohé funkční vazby jejich subsystémů mezi sebou. A právě tento poslední moment je zase zcela novým prvkem: porovnáme-li dřívější návrhy střechy využívající do značné míry tradiční šablonovitý přístup (důsledná moduláž rozměrů střech, sice vědomí nutnosti vyrovnat se s dilatacemi, ale současně v praxi ignorování této potřeby, trapézové plechy – jen jako ztracené bednění, rozestupy střešních vpustí a kanalizace podle ustrnulého principu atd.), musejí se dnes mnohem více a do hloubky analyzovat vztahy mezi subsystémy ploché střechy. Příčinou se stalo dřívější a bohužel někde dodnes přetrvávající rozdělení profesí stavebních projektantů z oboru pozemního stavitelství: málokdo byl schopen projektovat střechu komplexně a už jen málokdo znal vazby subsystémů a důsledky změn na jednotlivé subsystémy a jejich ovlivňování. Projektant, který pak měl daleko ke statickému návrhu (a tím ho objektivně nemohl ovlivnit, natož vytvořit), musel střechu pouze přizpůsobit stavbě (tedy hotové konstrukci) a nemohl zvládnout další dvě finesy – buď jak zpětně ovlivnit střechou konstrukci, anebo jak ideálně nebo alespoň zčásti optimalizovat celek (tj. střechu a konstrukci). Jelikož zatím jde jen o technologii, situace se stane složitější, pokud chce investor nejen bezvadný projekt, ale současně prahne po nízkých nákladech a je třeba tvořit i ekonomické optimum stavební části. Nutno ovšem konstatovat, že někteří projektanti, zvláště pokud mají dostatečně efektivní zpětnou vazbu na realizaci, to jsou schopni kvalitně zvládnout a přiblížit se optimu.
V následujících schématech jsem se pokusil vytvořit hlavní rozhodovací a ovlivňující vazby subsystémů plochých střech. V podstatě jde o návaznosti, kdy se musí zpětně alespoň kontrolovat (to je pasivní fáze nebo přístup) vyhovující stav anebo už řízeně ovlivňovat některé parametry (tady začíná zvládnutí na vyšším stupni, cílené ovlivňování a nakonec až optimalizace). U některých prvků je k dispozici řada proměnných parametrů (vazník: zatížení, rozpětí, moment setrvačnosti v ohybu), u jiných jen jeden (sklon střechy). Zpravidla se přitom postupuje ustálenou posloupností kroků – od zadání geometrických tvarů střechy a konstrukce ke skladbě střechy – a pak se navrhují jednotlivé dimenze a parametry různých komponentů podle potřeby naplnění normových požadavků (součinitel prostupu tepla střechou, ochrana proti kondenzaci, dimenze odpadního potrubí srážkové vody ze střechy apod.) a nakonec se v úrovni prováděcího projektu (kladečské výkresy střešních nosných prvků, připojení ke konstrukci) teprve musejí vyřešit požadavky ostatních řemesel včetně kolizí z nich dodatečně vyplývajících (prostupy střešním pláštěm, sítě vedené po střeše atd.).
U spádování střechy formou spádových vrstev pod tepelnou izolací anebo spádovými tepelnými izolacemi je nutno překontrolovat (a následně změnit, je-li nutné):
- minimální (respektive i ostatní) výšky atik, aby je tloušťka skladby střechy nepřevýšila,
- totéž u svislých konstrukcí na střeše – zejména světlíkových obrub, okenních pásů.
U podtlakového systému (PS) je nutno překontrolovat výšky pojistných přepadů – z toho vyplývá výška vodní vrstvy na střeše (statická zátěž střechy).
Ing. Pavel Matoušek
FOTO: archiv společnosti Rockwool
Autor je produktovým manažerem společnosti Rockwool, a.s., která se zabývá výrobou minerální vlny a jejími aplikacemi ve stavebnictví a průmyslových tepelných izolacích.
Článek byl uveřejněn v časopisu Realizace staveb.
