Pěnové sklo – tepelná izolace pro náročné provozní střechy
Pojížděné ploché střechy kladou vysoké nároky na kvalitu materiálů i způsob provedení. Použití nekvalitních materiálů může mít dalekosáhlé následky, zvláště pokud jde o extrémně zatěžované plochy, jako jsou parkoviště na střechách, nádraží či heliporty. U mnoha staveb z posledních let se v tomto ohledu výrazně osvědčilo použití pěnového skla.
Další vlastností pěnového skla je jeho absolutní nehořlavost (třída A – nehořlavé hmoty podle ČSN 73 0823, Euroclass A1 podle EN 13501). Pěnové sklo dále vyniká vysokou odolností proti škodlivým chemickým i biologickým vlivům. Především v případě pojížděných plochých střech může být střešní plášť – včetně tepelné izolace – vystavený chemickému zatížení (například ropnými produkty, solemi). Díky stabilní skleněné struktuře a vysoké odolnosti má pěnové sklo velmi dlouhou životnost, kterou je možno počítat v řádu desetiletí.
Pro aplikace v zatížených střešních pláštích je pěnové sklo využíváno především pro svou vysokou pevnost v tlaku, která nemá mezi tepelnými izolacemi obdobu. Pevnost pěnového skla v tlaku se pohybuje od 0,7 do 1,6 MPa (70 až 160 tun/m2) – viz tabulka.
V tabulce uvedené pěnové sklo se dodává ve tvaru desek 600 × 450 mm s konstantní tloušťkou 40 až 180 mm (pro typ S3 do 160 mm a pro typ F do 140 mm) nebo ve spádu (standardní spády jsou 1,1 %, 1,67 % a 2,2 %).
Kompaktní skladba
Tak jako se zásadně odlišují vlastnosti pěnového skla od všech ostatních tepelných izolací, liší se i způsob jeho ukládání do konstrukcí. Ve všech případech, kdy je zapotřebí využít pevnost pěnového skla a současně i jeho parotěsnost, se tento tepelněizolační materiál používá v tzv. kompaktní jednoplášťové skladbě.
Kompaktní skladba může být provedena prakticky na libovolné nosné konstrukci. Nejčastěji se provádí na betonové desce, na trapézovém plechu, na dřeveném bednění nebo záklopu z velkoplošných OSB desek, desek z překližky nebo podobných. Přímo na nosnou konstrukci se celoplošně nalepují desky pěnového skla. Výjimku tvoří trapézový plech; v tomto případě se desky lepí pouze na horní plochu vln. Ve většině případů se jako lepidlo používá horký asfalt, kterým jsou současně celoplošně slepeny všechny spáry mezi jednotlivými deskami pěnového skla.
Další vrstvu kompaktní skladby tvoří celoplošný zátěr horního povrchu pěnového skla prováděný opět horkým asfaltem. Tento zátěr zajišťuje dokonalé roznášení zatížení na horním povrchu pěnového skla a současně zajišťuje možnost celoplošně a kompaktně natavit na pěnové sklo hydroizolaci z asfaltových pásů.
Následně lze na kompaktní skladbě vytvořit prakticky libovolné provozní souvrství: pochozí střechu, pojezdnou střechu, heliport, zelenou střechu nebo ledovou plochu. Podstatné je, že správně provedená kompaktní skladba tvoří velmi dokonalou parotěsnou zábranu v celé své tloušťce. Proto může být tato skladba použita i ve střechách nad velmi vlhkými provozy, kde je vystavena extrémní difuzi vodní páry při vysokém rozdílu parciálních tlaků, nebo nad studenými vlhkými provozy, kde se mění směr difuzního toku v závislosti na teplotě v exteriéru (například vodárny, vodojemy, zimní stadiony).
Současně pěnové sklo, kompaktně uložené do asfaltu, zajišťuje přenos tlakového zatížení v maximální možné míře a s minimální deformací. V kompaktní skladbě se pěnové sklo nestlačuje, ale při dlouhodobém zatížení dochází pouze k malému stlačení hydroizolace a asfaltové vrstvy.
V žádném případě nesmí být pěnové sklo použito v systému obrácené (inverzní) střechy. I když je pěnové sklo objemově zcela nenasákavé, v inverzní skladbě by se na obnaženém horním povrchu vytvořil vodní film a následná opakovaná námraza by způsobila masivní erozi skleněných buněk. V kompaktní skladbě je pěnové sklo proti povrchové námraze dokonale chráněno kompaktně natavenou hydroizolací.
Parkoviště na střeše – Arkády Pankrác
Stejně jako na sesterském projektu Galerie Vaňkovka v Brně, který byl realizován v roce 2004, je i celé střešní parkoviště na pražském projektu Arkády Pankrác izolováno pěnovým sklem.
Investor si byl vědom rizik, která by hrozila v případě havárie pojezdné střechy umístěné přímo nad prodejní galerií. Větší škody než samotná cena případných oprav střechy by způsobila odstávka nebo omezení provozu v prodejních plochách. Proto byla zvolena kompaktní skladba s pěnovým sklem, která je maximálně spolehlivá proti zatékání i v případě havárie hydroizolace. Kompaktní skladba je v celé své tloušťce vodotěsná a zatékání se může šířit pouze vymrzáním pěnového skla. Případná porucha by proto měla pouze lokální charakter a bylo by snadné ji vyhledat a opravit.
Na pojezdné střeše Arkády Pankrác realizované v tomto roce je použito pěnové sklo s pevností v tlaku 0,7 MPa o tloušťce 100 mm. Tento typ pěnového skla má dostatečnou pevnost pro použití na parkoviště osobních vozidel a je vysoce bezpečný – díky svým parametrům zvládne i riziko vjezdu vozidel přesahujících hmotnost tří tun.
Nádraží na obchodním centru
Centrální autobusové nádraží v Českých Budějovicích známé jako Dopravně-obchodní centrum Mercury je rovněž umístěno na střeše obchodního centra. Při výstavbě tohoto centra byl zvolen únosnější typ pěnového skla s pevností v tlaku 0,9 MPa. Provoz na této střeše je vskutku extrémní, pokud uvážíme, že se zde „otočí“ stovky autobusů denně.
Důvod pro volbu pěnového skla a kompaktní skladby je stejný jako u projektu Arkády Praha – spolehlivost a dostatečná únosnost. Všechny ostatní tepelné izolace by v případě pojezdu autobusů vykazovaly výrazné stlačení a jejich použití by bylo velkým hazardem. Realizace DOC Mercury proběhla v roce 2006 a v jeho střeše je použito pěnové sklo o tloušťce 140 mm.
Střešní heliporty
Přistávací plochy pro helikoptéry neboli heliporty na budovách patří mezi střechy s největším statickým zatížením – zejména z důvodu vysokého podílu dynamické složky při přistávání vrtulníků. Pokud je pod vozovkou heliportu i velmi málo stlačitelná vrstva, může při tvrdším přistání dojít k jejímu krátkodobému stlačení, a tím ke vzniku trhlin ve vozovce. Vozovky většiny heliportů jsou vybaveny systémem vytápění, a proto vznik jakýchkoli trhlin má pro heliport fatální následky. Z těchto důvodů je pěnové sklo ideální nestlačitelným podkladem pro heliporty všech typů.
Pěnovým sklem jsou v České republice izolovány heliporty na Vojenské nemocnici v Praze Střešovicích, Fakultní dětské nemocnici v Brně a nemocnici v Novém městě na Moravě. V případě heliportů se podle zatížení volí tepelná izolace z pěnového skla s pevností v tlaku od 0,7 do 1,2 MPa (výpočtově 0,23 až 0,4 MPa).
Z uvedených příkladů je patrné, že pěnové sklo lze použít v takřka všech plošně zatížených konstrukcích až do tlaku 0,4 MPa. To je tlak výrazně vyšší, než je u většiny objektů tlak v základové spáře. Proto lze pěnové sklo použít na plošnou izolaci pod celé objekty, průmyslové nádrže a další hmotné konstrukce.
Ing. Jan Vychytil
Foto: archiv AZ Flex
Autor je produktový specialista firmy AZ Flex, a. s.
Článek byl uveřejněn v časopisu ASB.
