Jak si užít pohodu pod střechou i v létě

Mnoha domům uniká značná část energie na vytápění nedostatečně izolovanou konstrukcí střechy, a je lhostejno, zda se jedná o střechy šikmé či ploché. Ve snaze ochránit peněženku se proto střechy opravují a zajišťují se lépe pro zimní období. Ovšem stejně důležité je řádně izolovat střechu i pro období letní, kdy je energetické proudění zcela opačné. Jinak si pohodu pod střechou užijeme jen stěží, případně za vynaložení vysokých částek na provoz klimatizace.

Navrhnout střešní konstrukci pro letní období je však úkolem nelehkým, mnohdy komplikovanějším, než je tomu u zimních opatření. Teplota pod krytinou totiž může dosahovat ve špičkách až k 90 °C, přitom kvalitně navržená budova by měla být schopna udržet vnitřní prostředí s teplotami do 25 °C i v letních měsících, a to bez dodatečné, energetický náročné klimatizace.

Akumulace a hmotnost

Jak tedy na to? Správná volba izolačních materiálů je řešením v zimě, ale v létě pouze zpomalí prostup tepla do interiéru. Z tohoto pohledu pak nejsou dobrou volbou lehké tepelné izolace, které nekladou dostatečný odpor pronikání tepla ze slunečního záření sáláním do interiéru. Požadavek na to, aby se konstrukce prohřívala pomalu, je možné splnit použitím materiálů s velkou objemovou hmotností. Pro představu, na stejném principu akumulace fungují staré budovy s masivními zdmi, kde díky tomu teplota v interiéru zůstává příjemná i v odpoledních hodinách. Dokladem jsou i střechy ve středomoří, které se často provádějí jako těžké, masivní, aby díky své hmotnosti mnohem lépe odolávaly letnímu přehřívání. Používají se k tomu materiály od kamene, přes beton až po keramiku. Obecně lze říci, že konstrukčně lze problém letního přehřívání eliminovat aplikací masivní konstrukce střechy s plošnou hmotností nad 150 kg/m². Tepelná kapacita této masy zpomalí průnik tepla až o 12 hodin, což umožní v letních měsících stabilizovat v podkrovních prostorách denní maxima do 25 °C. Společně s využíváním nočního větrání lze dosáhnout příjemného vnitřního klimatu bez enormního nárůstu spotřeby energie. Aby to ale nebylo tak jednoduché, těžké materiály obecně velmi málo tepelně izolují, což v zimě nevyhovuje, a navíc ani nejsou vhodné pro lehké střešní konstrukce, které se dnes používají nejčastěji.

Akumulace a PCM

Podobný efekt jako těžké konstrukce, tedy schopnost akumulovat teplo, ovšem bez vysoké hmotnosti, nyní nabízejí některé moderní sofistikované materiály. Jejich základem je nejčastěji parafín použitý ve formě desek, takže se snadno instaluje a je možno jej ukrýt pod obklady zdí a stropů. Při zvýšení pokojové teploty (asi 22 °C) desky absorbují okolní teplo a udržují si stálou teplotu. Při poklesu teploty (asi 18 °C) uvolňují teplo zpět do místnosti. Tím nejen zvyšují vnitřní komfort, ale napomáhají šetřit energii. Porovnáme-li desky s tradičními tepelně akumulačními materiály, např. betonem, pak parafínová deska o tloušťce 5 mm se chová stejně jako beton tloušťky 3 až 4 cm. Beton však nemá tak silný, teplotně stabilizační účinek. Princip této nejúčinnější stabilizace vnitřní prostorové teploty je založen na vysoké akumulaci tzv. latentního tepla, které parafín pojme při přechodu z tuhé do kapalné fáze. Tyto materiály se zkráceně označují jako PCM z anglického názvu Phase Change Materials (materiály se změnou skupenství).

Jako tepelně akumulační ze své podstaty nemohou fungovat izolační materiály, protože mají obecně nízkou tepelnou vodivost (čím nižší je tepelná vodivost, tím lepší jsou izolační vlastnosti). Tyto izolace pouze snižují přenos tepla/chladu mezi budovou a venkovním prostředím skrze plášť budovy, kdežto tepelně akumulační materiály pohlcují přebytečné teplo uvnitř budovy. Ideální je proto použití dynamické izolace, tj. kombinace tradičních izolačních materiálů a tepelně akumulačních parafínových desek, které problém přehřívání prostor pod střechou umožní vyřešit.

Rozhoduje i krytina

Nahřívaní podstřešních prostor ovlivňují i takové aspekty, jako je použitá krytina. Během oslunění je u pálených a betonových krytin či břidlice patrný tlumicí účinek, na rozdíl od módních lehkých plechových krytin. Ty ale zase dříve vychládají a neprohřívají podstřeší za nižších teplot.
Ztlumit sálání dokáže i zelená střecha, a to bez ohledu na to, zda zvolíte rozkvetlou louku či pochůzný trávník. Vyšší vrstva substrátu ve střeše brání prohřívání, a tento efekt ještě umocňují rostliny svým chladivým stínem.

Zateplení podkroví

Zůstaneme-li při řešení tepelně izolačních vlastní střechy věrni tradičním postupům s využitím tepelných izolací, pak i zde je několik možností. Rozhodujícím faktorem je volba vhodného typu tepelné izolace, samotné zateplení pak lze provádět různými způsoby. Tepelnou izolaci můžeme umístit pod, nad či mezi krokve, ale jednotlivé varianty lze také kombinovat. Například dodatečně zateplit podkroví tak, že mezi krokvemi ponecháme vrstvu starší izolace a nad krokve instalujeme vrstvu novou.

Nadkrokevní systémy

Nespornou výhodou nadkrokevních systémů je to, že tepelnou izolaci ve střeše umísťujeme nad krokve. Tím pádem není montáž příliš náročná a vyhneme se nepříjemným problémům s tepelnými mosty, protože vytváříme nepřerušovanou tepelně izolační vrstvu. První typy nadkrokevních systémů využívaly vlastností pěnového polystyrenu, který se ve formě desek pokládal na celoplošné bednění opatřené parotěsnou vrstvou, obvykle z asfaltového pásu. Jako pojistná hydroizolační vrstva se pak v těchto systémech používala difuzní fólie nebo opět asfaltový pás.

Postupem času se však nároky zvýšily. Relativně novým materiálem, zajišťujícím dostatečnou tepelnou pohodu při zachování akceptovatelných tlouštěk nadkrokevní izolace, je polyisokynurátová pěna známá taktéž pod zkratkou PIR. Nadkrokevní izolaci s PIR ve formě desek, které se vzájemně spojují na pero a drážku, na trhu nabízí několik výrobců či dodavatelů střešních systémů. Ti uvádějí, že desky na bázi tvrzené pěny mají lepší tepelně izolační vlastnosti než polystyren či minerální vata. Požadované hodnoty norem splňují již při tloušťce 10 cm.

Pro nadkrokevní zateplení lze použít také desky z tradiční kamenné vlny, avšak pouze s kovovými držáky, do kterých jsou vloženy přídavné krokve a které přenášejí zatížení střešní krytinou do krovové konstrukce, nikoli do vrstvy tepelné izolace. V případě volby tzv. difuzně otevřené skladby střešní konstrukce můžeme nad krokve pokládat také izolace na přírodní bázi. Běžně jsou na trhu k dostání například dřevovláknité desky, které lze použít i ve variantě pod krokvemi.

Mezikrokevní systémy

Také u tohoto typu zateplení můžeme hovořit o jednoduché montáži, neboť prostor, do kterého izolaci vkládáme, máme předem vymezen výškou krokví a jejich vzájemnou vzdáleností. Navíc montážní práce lze provádět z interiéru, takže nemusíme brát ohled na rozmary počasí. Pro účel mezikrokevního zateplení se nejlépe hodí tepelné izolace, které jsou stlačitelné a snadno se do krokevní konstrukce vkládají. Tento požadavek splňují jak minerálně vláknité izolace, tak i přírodní alternativy v podobě izolací konopných, celulózových či z ovčí vlny.

Jak již bylo zmíněno, samotné mezikrokevní zateplení nepostačuje, pokud chceme důsledně vyřešit problematiku tepelných mostů střešního pláště. Proto se dnes obvykle tato varianta doplňuje o zateplení nad či pod krokvemi. Ne vždy také máme střešní konstrukci s dostatečnou výškou krokví, což je také důvod, proč se dnes k mezikrokevní izolaci obvykle přidávají další vrstvy.

Z hlediska stavební fyziky je nejlepším řešením nadkrokevní zateplení. Tepelná izolace v tomto případě není kombinovaná s jinými stavebními prvky (např. dřevo, kov), které mají rozdílné tepelně izolační vlastnosti. V klasickém uložení izolace mezi krokvemi tvoří krokve asi 20 % z celkové zateplené plochy, přičemž tepelně izolační vlastnosti dřeva jsou 4x horší než běžné minerální izolace. Pro nadkrokevní izolace hovoří i fakt, že minerální izolace jsou již na hranici svých možností z hlediska tepelně izolačních vlastností.

Je lepší vikýř, nebo střešní okno?

S letním prohříváním souvisí i problematika oken, jimiž se v létě přivádí největší množství tepla. Volba vhodného prosvětlení podstřešního prostoru je proto velmi důležitá, stejně jako jeho zabudování. Při volbě prosvětlení střešními okny, při dostatečné tloušťce tepelné izolace z minerální vaty (260–400 mm) je ostění okna příliš hluboké a do interiéru proniká málo světla. Proto je lépe sáhnout po tepelné izolaci o menší tloušťce, ale s lepšími izolačními vlastnostmi (např. PIR). Vhodným řešením jsou i vikýře s dostatečným zateplením stěn, které umí zajistit lepší tepelnou stabilitu v interiéru než okna střešní. V zimě propouštějí šikmé sluneční paprsky a pomáhají tepelným ziskům v interiéru, kdežto v létě, kdy je slunce vysoko, se paprsky do svislého okna opírají jen minimálně. Zato střešní okno je v letním období vystaveno extrémní sluneční expozici, čímž dochází k přehřívání interiéru. Z hlediska intenzity slunečního záření a prohřívání interiéru jsou svislá okna výhodnější.

Pokud se už pro střešní okna přece jen rozhodnete, pak je dobré je doplnit kvalitní venkovní roletou, která dokáže zachytit až 96 % tepla ze slunečních paprsků ještě před dopadem na skleněnou tabuli okna. Vnitřní doplňky střešních oken spíš jen přistiňují nebo zatemňují místnost, případně jsou dekorací v interiéru.

Pohoda, ale celoroční

Tropické horko pod střechou je noční můrou každého uživatele těchto prostor. Špatně izolované konstrukce umožní teplu vstoupit až k vám domů a situaci nezlepší ani větrání. I venku je vedro k padnutí. A i kdyby nebylo, chladnější vzduch by sálání střechy zmírnil jen nepatrně.

Pamatujte proto na ochranu střechy nejen před zimními mrazy, ale i před letním vedrem. I když je to problematické, přece jen celoroční tepelná pohoda stojí za to, abyste se o ni pokusili.

Marie Urbancová
Ilustrační foto: Sphaericus, Terran, Icopal, Dano Veselský