Zásady konstrukční ochrany plochých dřevěných střech

Funkčnost střechy ovlivňuje (mimo jiné) i příznivá vlhkost. Zásady dodržování vlhkostního režimu ve střešních dřevěných konstrukcích ukážeme na příkladech realizací, kde tyto zásady nebyly respektovány.

Za příznivého vlhkostního stavu a doporučeného režimu konstrukcí nedochází k takovým změnám materiálů, vrstev a konstrukcí budov vyvolaných vlhkostí, jako je například pokles pevnosti, zvýšení hmotnosti, objemové změny, snížení termoizolačních vlastností či korozi.

Doporučení pro ploché střechy
K dosažení příznivého vlhkostního stavu a režimu konstrukcí se v normě platné pro střechy doporučuje:
a) omezit nebo vyloučit technologickou vodu ze skladeb konstrukcí omezením nebo vyloučením mokrých procesů,
b) omezit množství pohlcené srážkové vody konstrukcemi užitím materiálů s omezenou nasákavostí,
c) omezit nebo vyloučit kondenzaci vodní páry v konstrukcích, vznikající v důsledku difuze vodní páry nebo filtrace vzduchu konstrukcemi,
d) omezit nebo vyloučit pronikání srážkové vody do konstrukcí,
e) umožnit únik, vlhkosti z konstrukcí větráním, popřípadě propustností materiálů pro vlhkost.

Vytváříme-li konstrukce s použitím dřeva, musíme být obzvláště důslední. S trvanlivostí dřeva nebudou ve stavební konstrukci budov problémy, pokud zajistíme ochranu před srážkovou vodou (a to v průběhu stavby i za provozu), vyloučíme-li kondenzaci vodní páry v konstrukcích a zajistíme-li účinné větrání konstrukcí – to znamená, že se postaráme o konstrukční ochranu dřeva. Návody, jak to udělat, jsou pro střešní konstrukce obsaženy v ČSN 73 1901 Navrhování střech – Základní ustanovení. Nedodrží-li se uvedené zásady, kvalita konstrukcí prudce klesá, dochází k destrukci materiálů a k provozním potížím. A děje se tak poměrně často.

Příklady nevhodných realizací
Dvouplášťová plochá nevětraná střecha nad hotelovým prostorem.
Nad přístavbou hotelu byl navržen a realizován prakticky nevětraný dvouplášť s distanční dřevěnou konstrukcí. V průběhu prvního zimního období se zde vyskytly průsaky vody do interiérů. Sondy ukázaly, že pod povlakovou krytinou z asfaltových pásů se nacházejí desky podporované krokvemi. Spodní povrch desek byl orosený.

Jednalo se o kondenzát smáčející i přilehlou dřevěnou podpůrnou konstrukci. Kondenzát skapával do tepelné izolace a prosakoval skrze vláknitou tepelnou izolaci do vln nosných plechů, z nichž v koncích nad podporami vytékal na podhled. Bylo zřejmé, že příčinou vlhkostních poruch je pronikání interiérového vzduchu netěsnostmi nosné plechové konstrukce do meziplášťového prostoru. Teplý a relativně vlhký vzduch přichází do kontaktu s chladným dolním povrchem horního pláště, na kterém se sráží vodní pára.

Příklad ukazuje rizika velké průvzdušnosti (exfiltrace) vzduchu do konstrukcí obalových plášťů budov. Tyto jevy jsou mnohem výraznější a nebezpečnější než jevy difuze a kondenzace vodní páry. Naštěstí se defekty projevily krátce po realizaci, takže rychlou rekonstrukcí střechy na střechu účinně větranou a utěsněním mezer ve stycích plechů i mezer u podpor se podařilo kondenzaci, a tím i možné destrukci dřeva zabránit.

V průběhu prvního zimního období se vyskytly průsaky vody do interiéru.	Sondy ukázaly, že pod povlakovou krytinou z asfaltových pásů se nacházejí desky podporované krokvemi. Spodní povrch desek byl orosený.
Příčinou vlhkostních poruch je pronikání inte­riérového vzduchu netěsnostmi nosné plecho­vé konstrukce do meziplášťového prostoru.

Nevhodná realizace větrané střechy
Střecha nad bazénovou halou aquacentra.
Nad bazénovou halou byla použita dvouplášťová větraná střecha oblého tvaru s dřevěným podhledem. Nosnou konstrukci vytvářejí lepené vazníky a vaznice. Na tepelnou izolaci byly použity desky z minerálních vláken. Skladba obsahuje fóliovou parotěsnou zábranu a pojistnou hydroizolaci. Na nosnou vrstvu horního pláště se položily desky a na ně fóliová krytina. V zimním období se krátce po uvedení bazénu do provozu na přesazích střechy objevily výrazné střechýly (rampouchy) svědčící o unikání vlhkosti ze střechy. Průzkum potvrdil četné námrazy na povrchu konstrukcí. Dřevo se místy jevilo vizuálně mokré.

Sonda v ploše střechy prokázala výskyt kondenzátu na pojistné hydroizolační vrstvě. Také povrchy distanční dřevěné konstrukce se ve vnějších partiích jevily jako vlhké. Naproti tomu tepelná izolace neobsahovala větší množství vody (viz výsledky laboratorních šetření v tab. 1). Při opětovných odběrech sond v letním období nalezena skladba v suchém stavu. Stejně příznivá vlhkostní situace byla zjištěna v dalším zimním období (tab. 1).

Tab. 1:  Hmotnostní vlhkosti vrstev (%) v místě sond ve střešní konstrukci

Vzhledem k tomu, že se konstrukce v letním období nacházely v suchém stavu a v následujícím zimním období se jejich vlhkost nezvýšila, nebyla zdrojem původních zvýšených vlhkostí a kondenzace či námraz v konstrukcích difuze a kondenzace vodní páry, respektive pronikání vnitřního vzduchu do konstrukce filtrací, ale vlhkost zabudovaná do konstrukce při realizaci.

Podle dosavadních zjištění má konstrukce střechy příznivý vlhkostní režim. Termoizolační funkce konstrukce je zajištěna. Rovněž ve zkoumaných místech nebyly zjištěny destrukce použitých materiálů. Jistotu uvedeným závěrům, plynoucím z ročního sledování konstrukcí, by dodaly kontrolní prohlídky konstrukcí střechy po zimních obdobích v příštích letech.

Budova aquacentra zastřešená dvouplášťovou konstrukcí	Náročné zimní období
Vlhká dřevěná konstrukce v přesahu střechy	Odběr tepelné izolace ze skladby střechy v letním období

Doporučené způsoby větrání dvouplášťových střech s povlakovými krytinami
V ČSN 723 1901 Navrhování střech – Základní ustanovení jsou na základě mnohaletých zkušeností doporučena pravidla větrání různých typů střech. Pro větrání dvouplášťových střech s krytinami o vysokém difuzním odporu platí:
1. Tloušťka vzduchové vrstvy dvouplášťové střechy se volí co největší. Minimální tloušťka vzduchové vrstvy větrané dvouplášťové střechy v závislosti na délce a sklonu vzduchové vrstvy a požadované účinnosti větracího systému (tab. 2).
2. Plochy přiváděcích větracích otvorů se volí v rozmezí 1/100 až 1/400 plochy střechy v závislosti na sklonu vzduchové vrstvy (tab. 2), popř. i větší; plocha odváděcích větracích otvorů se oproti ploše přiváděcích větracích otvorů zpravidla zvětšuje nejméně o 10 %.
3. U střech nad prostorami o vysoké teplotě a relativní vlhkosti vnitřního vzduchu se často výška větracích otvorů rovná tloušťce vzduchové vrstvy; zároveň se užívá parotěsných zábran.
4. Větrací otvory se s výhodou navrhují jako průběžné nebo téměř průběžné štěrbiny po všech stranách objektu, u hřebene, na nárožích a u všech větších těles přehrazujících větranou vzduchovou vrstvu.
5. Proudění vzduchu ve vzduchové vrstvě nemají bránit žádné překážky.
6. Větrání střechy podporuje sklon horního pláště a rozdílná výška přívodních a odváděcích větracích otvorů střechy.
7. Účinnost větrání podporují větrací nástavce nebo šachty nebo spojení větrací vzduchové vrstvy střechy s větranou vzduchovou vrstvou přilehlých dvouplášťových stěn.
8. Vzdálenost přívodních a odváděcích větracích otvorů střech nemá přesahovat 18 m.

Tab. 2:  Doporučená dimenze větrání střech

Ing. Marie Kutnarová, CSc., doc. Ing. Zdeněk Kutnar, CSc.
Foto: autoři

Marie Kutnarová působí na Katedře staveb a územního plánování Fakulty životního prostředí České zemědělské univerzity v Praze, Zdeněk Kutnar na Fakultě architektury ČVUT Praha.

Literatura
1. Kutnar, Z. – Smolka, J.: ČSN 73 1901 Navrhování střech (1977).
2. Kutnar, Z. a kol.: ČSN 73 1901 Navrhování střech – Základní ustanovení (1999).
3. Kutnar, Z. – Kutnarová, M.: Protokoly z expertní a znalecké činnosti z let 1965–2007.