Poruchy šikmých střech 2.

Poruchou lze označit selhání některé ze základních funkcí střechy. Jaké jsou nejčastější poruchy střech a proč k nim dochází?

Případová studie
Obr. 20 byl pořízen v létě, je na něm vidět zásadní chyba: použitá fólie pro vytvoření PHI nemá v hřebeni odvětrávací mezeru. Na krokvích je zřejmé napadení plísní. Na obr. 21 pořízeném o půl roku později jsou usazeny na rubu fólie krůpěje zkondenzované vodní páry, zjevná příčina tvorby plísně na krokvích. Náprava nesnese odkladu, a přitom se nemusí jednat o nákladné řešení. Za předpokladu, že je do půdního prostoru zajištěn přívod vzduchu, stačí proříznout pod hřebenem spáru ve fólii, je-li fólie hodně napnutá, pak je třeba vyříznout proužek o šířce cca 1 cm, čímž se dosáhne funkčního větrání v tomto prostoru, a tím i eliminace nežádoucí kondenzace vodní páry.

Z obr. 22 je však vidět, že přívod vzduchu zajištěn není. Po fólii stékají praménky kondenzátu, dole se vsakují do tepelné izolace, která je napěchována mezi krokvemi tak, že se fólie uprostřed vydouvá. Za této situace proříznutí fólie v hřebeni je zcela nepostačující. Naštěstí se pásy fólie překrývají úplně dole nad tepelnou izolací, takže lze mezi ně vložit větrací vsuvky, jimiž se přivede vzduch z horní vzduchové mezery. Poté by již měl být cítit pohyb vzduchu. Toto řešení je třeba považovat za východisko z nouze a pravděpodobně jen za dočasné řešení ze dvou vážných důvodů: velký difuzní odpor fólie ležící přímo na tepelné izolaci neumožní plošné odvětrání vlhkosti v podobě vodní páry, a proto bude skrytě kondenzovat na rubu fólie. Druhý důvod pochybné úrovně tohoto opatření spočívá ve vydutí fólie směrem ke krytině (někdy se fólie i dotýká rubu tašek). Byla tím výrazně omezena účinnost větrání ve vzduchové vrstvě pod krytinou a ještě z této vrstvy bude odebírán vzduch pro saturování větrání pod fólií! V tomto případě není jiná možnost řešení než sejmutí krytiny, latí, výměna fólie za materiál s malým odporem a zpětná montáž latí a krytiny.

Na obr. 23 je patrná kondenzace vodní páry na rubu fólie, která je sice vysoce difuzně otevřená, ale bohužel je bez spodního větrání velkého studeného půdního prostoru. Pokud není provedeno zateplení až do vrcholu vazby, nezáleží na difuzním odporu fólie nad volnou půdou. Zásadní podmínkou tohoto řešení je účinné větrání tohoto prostoru.

Obr. 21 Mohutná kondenzace na rubu fólie v důsledku nevětrání spodní vzduchové vrstvy u tříplášťové střechy; chybí odvětrání u hřebene	Obr. 22 Kondenzace na rubu fólie, chybí přívod vzduchu do prostoru nad kleštinami.
Obr. 23 Masivní kondenzace na rubu fólie a krokvích ve studené půdě v důsledku nevětrání, přestože byla použita vysoce difuzně otevřená fólie.	Obr. 24 Uložený biologický odpad napomáhá vzlínání vody a zvyšuje se riziko průniku vody.

Chyby v užívání
Ani v tomto případě nelze vyjmenovat všechny možné chyby, které mohou přispět ke vzniku poruchy. Nejčastější jsou užívání stavby v rozporu s podmínkami projektu a dodatečné zásahy do konstrukce bez vyhodnocení případných rizik. Týká se to například veškerých zásahů ovlivňujících spojitost provedené vzduchotěsné, resp. parotěsné vrstvy, což může být třeba dodatečná montáž stropních svítidel a podobně.
Sem však patří i takové změny, které lze v zásadě označit za pozitivní, například výměna netěsných oken za okna s nulovou spárovou průvzdušností, což však při nedostatečném organizovaném větrání bude doprovázeno zvýšeným transportem vlhkosti případnými netěsnostmi konstrukce. Drahá investice do dokonale těsných oken se pak může projevit tvorbou plísní na vnitřních površích, a to zejména tam, kde není spojitě provedená tepelná izolace, kde jsou tepelné mosty.

Patří sem i další pozitivní změna ve způsobu vytápění. Lokální topidla na pevná paliva napojená na komín byla nahrazena ústředním zdrojem tepla, plynovým kotlem. Původní kamna na uhlí výrazně přispívala k výměně vzduchu, a tím také k odvodu vlhkosti z vnitřního prostředí. Nový plynový kotel, někdy umístěný mimo obytný prostor, již pramálo přispěje k exfiltraci vlhkosti.

Mezi chyby způsobené užíváním lze zařadit i ty, které se projeví po dodatečném vnějším zateplení materiálem o velkém difuzním odporu, dále pak zanedbané udržování, zejména provádění ochranných nátěrů či čistění odvodňovacího systému a podobně. Do této kategorie patří i změny podmínek dříve bezvadně fungujícího zastřešení vlivem nárůstu vysazených okrasných dřevin. To se týká i těch nejdůležitějších předpokladů pro bezproblémové fungování střechy. Krásný vzrostlý strom nad střechou ji zastiňuje, a tím se zhoršuje funkce přirozeného větrání vlivem termického vztlaku. Uložené listí v úžlabích, nad střešními okny, komíny a podobnými prostupy zhoršuje odtokové poměry, tlející listí je dlouhodobě nasáklé vodou, což vůbec nesvědčí pozinkovanému plechu a titanzinku. Naopak suché listí může snadno vzplanout od žhoucího kousku tuhého paliva (obr. 24 až 26).

Obr. 25 Zanesení úžlabí listím zhoršuje odtokové poměry v úžlabí, a tím se zvyšuje riziko zatečení.	Obr. 26 Propálený rám výstupního okna v důsledku vznícení uloženého biologického odpadu nad oknem

Spárová difuze
Pokud se vodní pára může šířit konstrukcí střechy pouze difuzí, pak při bezvadné realizaci bude vlhkostní režim konstrukce odpovídat výsledkům výpočtu. V případě, že nebude zajištěna vzduchotěsnost konstrukce, skutečné chování střechy se bude od posouzení výrazně lišit. Ovšem i v případě vzduchotěsného provedení konstrukce může dojít k jejímu kolapsu. O selhání se postarala spárová difuze.

Za příklad poslouží souvrství tvořené sádrokartonem, vzduchovou vrstvou, PE fólií, tepelnou izolací do plné výšky krokví a konečně difuzní fólií – tedy typická dvouplášťová skladba. Bude-li sádrokarton proveden spojitě v ploše a u prostupů, pak tato vrstva vyloučí šíření vodní páry konvekcí a všechno bude fungovat spolehlivě. Nad sádrokartonem je však PE fólie navržená jako parotěsná vrstva. Pokud tato vrstva nebude provedena spojitě, bude-li tedy obsahovat různé spáry a netěsnosti, pak se chování střechy přímo dramaticky odchýlí od výsledků posouzení.

Podobně jako pro výpočet ekvivalentního součinitele tepelné vodivosti izolace uložené mezi krokvemi pomocí váženého průměru tepelných a geometrických veličin izolantu a dřeva lze odvodit ekvivalentní difuzní tloušťku vrstvy, která obsahuje jistý podíl netěsností

kde    d    je    tloušťka vrstvy (m),
    µ0    –    faktor difuzního odporu celistvé vrstvy (–),
    F0    –    plocha celistvé vrstvy (%),
    Fs    –    plocha netěsností (%), přičemž platí, že F0 + Fs = 1, a předpokládáme, že netěsnosti jsou tvořeny vzduchovou vrstvou o stejné tloušťce jako okolní materiál.

Podle uvedené rovnice byly vypočítány ekvivalentní difuzní tloušťky pro tyto materiály: vysoce difuzně otevřená fólie (µ0 = 60), papír (µ0 = 570), PE fólie (µ0 = 140 000) a Al fólie (µ0 = 500 000) při podílech netěsností od 0 do 10 %, přičemž všechny materiály mají shodnou tloušťku 0,2 mm. Výsledky jsou uvedeny v tabulce.

Ekvivalentní difuzní tloušťky

Z výpočtu
Z tabulky je zřejmý přímo dramatický propad sd u Al a PE fólií při netěsnosti pouhé desetiny promile, zatímco u difuzně otevřených materiálů je pokles nepatrný. Lze obecně konstatovat: čím má materiál ve spojitém stavu větší difuzní odpor, tím je větší pokles difuzního odporu vlivem spáry.

Při nárůstu nespojitosti na 0,1% z celkové plochy je sd u Al a PE fólie tak malá, že by tyto fólie mohly v tomto stavu fungovat jako PHI u dvouplášťových střech, kde je limitní sd < 0,3 m. Je pochopitelné, že se jedná o hodnocení výhradně z hlediska difuzního odporu, nikoli z hlediska vodotěsnosti. Při nárůstu nespojitosti na 1% z celkové plochy je sd u Al a PE fólie tak malá, že by tyto fólie mohly v tomto stavu fungovat dokonce jako vysoce difuzně otevřené vrstvy. U materiálů s velkým difuzním odporem již při podílu netěsností 0,1‰ je hodnota sd téměř stejná, byť tyto hodnoty ve spojitém stavu jsou výrazně rozdílné. Pro ilustraci uvádíme, že 0,1 promile netěsnosti vrstvy vznikne spárou o šířce 0,1 mm na ploše 1 m2! Navíc obvykle se počítá s tím, že se nebudou poměry ve střešním souvrství měnit v průběhu užívání stavby, což však v praxi nebývá dodrženo. Následky nespojité parotěsné vrstvy znamenají masivní kondenzaci vodní páry v konstrukci a vedou k těm nejvážnějším poruchám. Závěr
I když jsem v tomto článku poukázal na řadu příčin poruch šikmých střech, jistě by se našla řada dalších. Nicméně některé nemusejí nutně vést k fatálnímu selhání střechy, někdy může být řešení až překvapivě nenáročné. To však neplatí v případech, kdy příčinou je nefunkční větrání, nedostatečná vzduchotěsnost a spárová difuze.

TEXT: Ing. Milan Holec
FOTO: Autor

Autor je vedoucí oddělení technických expertiz ve společnosti Bramac, a. s.