Jak na ploché střechy, materiály a využití
Tím, že se ploché střechy začaly u nás objevovat ve větší míře až v první třetině 20. století, mohl vzniknout zkreslený pohled na dobu jejich vzniku. Jejich historie však sahá o několik tisíc let zpět. Během tohoto dlouhého období se vyvíjeli a zdokonalovali konstrukce i materiály, z nichž sestávaly a které zajišťovaly jejich funkčnost. Dnes jsou ploché střechy běžným a oblíbeným architektonickým řešením páté fasády. Proč? Dozvíte se dále.
Věnujeme se střechám plochým, které tvoří takříkajíc opoziční skupinu proti "kolegyním" se sklonem větším než 10 stupňů. Právě tato hranice totiž dělí sklon plochých a šikmých střech. Ale ať už je řeč o střechách, pátá fasáda vždy musí splňovat základní požadavky kladené na střechu stavby. V první řadě musí jako součást obalového pláště budovy chránit dům proti nepříznivým vlivům počasí a prostředí, v němž stojí, a zajistit kvalitní prostředí pro život lidí pod ní.
Krytina střešního pláště, tedy hlavní hydroizolace, musí zabránit vodě ve všech skupenstvích, větru, prachu, nečistotám i nebezpečným chemikáliím vniknout do jednotlivých vrstev střešního pláště, kde by mohly negativně ovlivnit jeho funkčnost. Na samotnou konstrukci se zase kladou technicko-fyzikální požadavky, zahrnující potřebný sklon, přenos zatížení, stabilitu apod. Plochých střech se rovněž týká estetika. I když v porovnání s šikmými či strmými střechami toho "ukazují" méně, stále jsou součástí stavby a architektonickým prvkem. Proto by se v projektu mělo přihlížet nejen na tyto požadavky, ale i na okolní zástavbu a charakter prostředí, v němž se stavba nachází.
Navzdory svému jednoznačnému tvaru mohou ploché střechy zaujmout využíváním prvků, jako jsou netradiční atiky, různé architektonické tvary střech a výčnělky v půdorysu a na fasádách, jakož i možností účelného využívání. Základní požadavky na střechu budovy platí u šikmých, i u plochých střech.
Specifika plochých střech
Vzpomínali jsme společné vlastnosti šikmých a plochých střech. Naproti tomu jsou zásadní rozdíly, které vytvářejí rozdílné nároky při výstavbě i provozu. Prvním z nich je charakter - tedy střechy s minimálním sklonem nebo beze sklonu, které tvoří téměř nebo zcela vodorovná plocha. To znamená, že "úhlavní" nepřítel střech voda nestéká po ploché střeše tak jednoduše jako po šikmé. Naopak, na povrchu hydroizolace se zadržuje a jen pozvolna stéká nebo se odpařuje.
Střechy s vodorovnou plochou jsou vystaveny dalším negativním vlivům. Škodit jim může sluneční záření, které na ně dopadá téměř po celý den. Negativně působí na jedné straně vzniklé teplo, kumulující se na tmavých površích hydroizolace, a na druhé straně i UV záření. Intenzivněji než u šikmých střech působí na ploché střechy i mechanické zatížení v zimním období. Sníh a led sice za určitých podmínek slouží jako další vrstva tepelné izolace, ale stejně dokáží poškozovat konstrukce plochých střech svojí váhou a neustále se měnící konzistencí.
Čím větší je plocha střechy, tím větší zátěž se přenáší na obvodovou konstrukci budovy. Projektanti tak musí dostatečně dimenzovat konstrukci a počítat s dodatečným zatížením během zimního období. Ploché střechy jsou specifické i tím, že se často využívají účelně. Zejména v současnosti je stavebníci často upřednostňují před šikmými střechami, neboť poskytují široké možnosti využití - na relax a odpočinek v podobě teras, odpočívacích zón nad úrovní okolní zástavby, vegetačních střech a pod. Je možné je téměř libovolně ztvárnit. Větší plochy se mohou využívat jako parkoviště, hřiště, vyhlídkové terasy nebo jako celé zahrady.
Ploché střechy a jejich "škůdce"
Tak trochu jsme personifikovali většinou přírodní jevy, na které je třeba pamatovat při konstrukci ploché střechy. Ty však skutečně dokáží páté fasádě komplikovat život. Základním požadavkem u plochých střech, vyplývající z jejich povahy, je nepropustnost vody. Účinky deště, sněhu a ledu je potřeba eliminovat kvalitní hydroizolací celé plochy včetně detailů. Vodní kaluže vznikající na plochých střechách bez sklonu nebo rozmrzající a opět zamrzající sníh poškozují povlakovou krytinu. Nebezpečnými "škůdci" jsou i opakující se kyselé deště. Přímé sluneční záření způsobuje přehřátí a potom chemické procesy zejména u asfaltu, což způsobuje degradaci těchto materiálů. Mohou vzniknout trhliny, přes které voda a vlhkost proniknou do střešní konstrukce.
I vítr se v některých případech řadí mezi vzpomínané "škůdce". Za oběť mu může padnout povlaková krytina nechráněná proti podfouknutí, plechové povrchové úpravy ATIKA, ale i vyšší vegetace na zelených střechách. "Škůdcem" může být i samotný uživatel nebo realizátor střechy, aniž si to uvědomil. Plánovaná i operativní údržba ploché střechy a doplňků vyžaduje možnost přístupu na střechu, která na využívání není určena. Může se mechanicky poškodit už při chůzi, pokud se do nepříznivé kombinace dostane například aktuální stav povlakové krytiny při vysoké teplotě s nevhodně zvolenou obuví. Časté mechanické poškození vznikají i při instalaci a opravách antén, lešení nebo reklamních ploch. Ploché střechy využívané pro parkování vozidel, hřiště a pod. jsou rovněž mechanicky zatěžovány a při nadměrném nebo specifickém zatížení se mohou poškodit.
Podobně jako u šikmých střech nepřáteli jsou také oheň, hluk a účinky vyrovnávání atmosférických tlaků mezi interiérem a exteriérem, tedy přestupy vodních pár. Všechny tyto negativní jevy se při stavbě musí zohlednit a až na základě vyhodnocení rizik by se měl udělat kompromis mezi touhami investora a budoucího uživatele, návrhy projektanta a vizí architekta.
Návrh ploché střechy je citlivou záležitostí. Často je mnohem složitější řešit optimální skladbu ploché střechy oproti konstrukcí šikmých a strmých střech. Kromě vytvoření požadovaného stavu v interiéru je potřeba zvolit konstrukční prvky tak, aby umožňovaly i bezpečný a bezproblémový provoz na střeše v případě jejího dalšího intenzivního využívání. Ploché střechy se v zásadě dělí na několik druhů.
V současnosti se nejčastěji používá jednoplášťová plochá střecha. Odděluje exteriér od interiéru jen jedním pláštěm ve složení: povlaková krytina, případně je zatížena štěrkem, expanzní vrstva, tepelněizolační vrstva, parozábrana, dilatační vrstva, vyrovnávací a spádová vrstva a nosná střešní konstrukce. Existují její různé variace, například v podobě plochých střech s opačným pořadím vrstev - "obrácené" střechy, kde se hydroizolace klade až pod tepelnou izolaci, nebo DUO střechy s dvojitou vrstvou tepelné izolace s hydroizolací ukládanou mezi tepelnou izolaci. I rekonstruovaná plochá střecha má své označení - PLUS, což znamená revitalizaci původního pláště přidáním nové vrstvy tepelné izolace a hydroizolace.
Druhou skupinou jsou dvouplášťové střechy. Ačkoliv je to velmi účinný varianta s ohledem na hydroizolační a tepelněizolační vlastnosti, finanční náročnost odrazuje investory od realizace tohoto střešního pláště. V podstatě je to systém dvou nosných střešních konstrukcí oddělených provětrávánou mezerou jednající na odvětrání nežádoucího kondenzátu vznikajícího při vyrovnání atmosférických tlaků. Výhodou takové střechy je, že stavebník může využít širokou škálu tepelné izolace, tedy i nasákavé materiály (např. izolace z minerálních nebo skelných vláken). V klasické dvouplášťové ploché střeše jsou jednotlivé vrstvy seřazeny takto: povlaková krytina, expanzní vrstva, nosná konstrukce horního pláště, provětrávaná vzduchová vrstva, tepelněizolační vrstva, parozábrana, nosná konstrukce dolního pláště, pohledová vrstva. Konkrétními případy plochých střech jsou střechy z voděnepropustného betonu, které se využívají zejména u průmyslových staveb.
Plochá střecha nabízí široké možnosti využití. To, co v minulosti nebylo až tak běžné, se v posledním období stává trendem a ploché střechy se využívají stále častěji. Nejen na parkování v obchodních centrech, ale stávají se součástí odpočíváren a relaxačních zón administrativních budov i rodinných či bytových domů. Nabízejí totiž netradiční prostor, jakýsi interiér v exteriéru, ozvláštňující architekturu a umožňující efektivnější a efektnější využití stavby. Dalším specifickým případem jsou vegetační ploché střechy - tzv.. zelené střechy. Jako většina technologií a řešení, i ty k nám přišli ze zahraničí, a přesto, že nejde o revoluční systém, tato technologie je u nás ještě v plenkách. A přitom nejde ani tak o zvládnutí samotného technického řešení, které dokáží realizovat už i naši odborníci. Jedním z důvodů je určitě finanční náročnost a dalším může být i stále chybějící environmentální cítění stavebníků.
Pojmenovali jsme základní řešení konstrukcí plochých střech. Podívejme se na ně blíže a rozeberme jednotlivé vrstvy, bez nichž by nemohly fungovat.
Hydroizolační vrstva - povlaková krytina
Již v úvodu jsme zmínili úhlavního nepřítele plochých střech - vodu. Proto je jedním ze základních prvků střešní konstrukce hydroizolace. Na rozdíl od střech se sklonem větším než 10 stupňů musí u plochých střech dokonale chránit střešní plášť, tedy musí být voděnepropustná. Pro ploché střechy se používá zejména hydroizolace v podobě asfaltů a polymerů z termoplastických a elastických sloučenin, ale i voděnepropustný beton nebo tekuté povlakové minerální krytiny armované vlákny. Spolu se zdokonalujícími se technologiemi se zvyšují nároky i na hydroizolaci.
Ještě před několika lety hydroizolace jednoduše izolovala střechu jen z exteriéru. A protože jednotlivé vrstvy střešního pláště, zejména tepelnou izolaci, ohrožuje vlhkost v podobě vodní páry, hydroizolace musí působit také z opačné strany. Směrem do exteriéru musí disponovat větší difuzní schopností, aby se mohla vysušit zabudovaná vlhkost, což chrání střešní plášť zejména po rekonstrukcích. Přestože se v některých skladbách plochých střech nepoužila parozábrana s silikátové tepelné izolace, odborníci jednoznačně doporučují parozábranu použít. Zabrání vzniku kondenzátu a snížení funkčnosti střechy z důvodu "nesprávné" tepelné izolace, korodujícím konstrukčním materiálem a pod. Trh se však přizpůsobil a v současnosti jsou dostupné kvalitní hydroizolační pásy a parozábrany zajišťující obě funkce. Prim hrají asfaltové modifikované pásy, termoplastické fólie z měkčeného PVC pod označením mPVC, polyolefin, vinylacetylény a také fólie na bázi EPDM - gumové pryže.
Odborníci vidí budoucnost nátěrových hydroizolací plochých střech zejména v termoplastech, které odolávají náročným podmínkám a jsou vhodné i na novostavby, tak při nezbytných rekonstrukcích plochých střech panelových domů, jejichž hydroizolace jsou stále častěji zdrojem znehodnocování těchto staveb. Výběr hydroizolace je vhodné konzultovat s odborníky, stejně jako samotnou technologii kladení na střechu. Plochá střecha si totiž vyžaduje profesionální provedení i nejmenších detailů. Jejich zanedbání se určitě nevyplácí.
Ochranná vrstva
V minulosti se ochranná vrstva často podceňovala. S tímto jevem se velmi často setkáváme i v současnosti. Kamenivový násyp, vrstva zeminy nebo deskové prefabrikáty však velmi dobře chrání krytinu, případně další vrstvy střešního pláště proti nepříznivým vlivům. Používá se při klasické jednoplášťové střeše, ale také při tzv.. "Převrácenými" střechách.
V našich klimatických podmínkách je nejdůležitější štěrkový násyp. Je třeba si však uvědomit, že tato ochranná vrstva o tloušťce 50 cm zvyšuje zátěž nosné konstrukce, s čímž musí statik v projektu počítat. Proto je konstrukci ploché střechy potřeba dimenzovat tak, aby i další rozhodnutí o opodstatněnosti ochranné vrstvy nezpůsobilo více škody než užitku. Negativním důsledkem zátěžové vrstvy je ukládání náletového materiálu - semen plevelů a stromů - ve štěrbinách mezi frakcemi štěrku se po čase tyto semena zakoření. Proto je tato střecha náročná na údržbu.
Tepelněizolační vrstva
Nezabývali jsme ještě jedním závažným faktem, který nejtěsněji souvisí právě s tepelněizolační vrstvou a konstrukcí střech obecně. A to jsou úniky tepla přes střešní konstrukci, které nejsou zanedbatelné. U bytových a společenských budov je to 20 procent a u rodinných domů až 25 procent tepla. Opodstatnění adekvátní tepelné izolace je tedy jednoznačné a týká se i plochých střech. Základním úkolem tepelněizolační vrstvy je zpomalení předávání tepla v čase. Tím se dosáhne trvalé udržení teploty ve vytápěné místnosti a naopak, zmenšuje se postup tepla do chladného exteriéru. Tepelněizolační vrstva musí zabraňovat i tvorbě kondenzace a tepelných mostů. Přednostně však snižuje ztráty energie při vytápění.
Jak jsme již zmínili, pořadí jednotlivých vrstev v plášti ploché střechy se liší podle zvolené technologie. V "základním tvaru" jednoplášťové střechy se nachází pod ochrannou, hydroizolační a expanzní vrstvou, ale v případě střech s opačným pořadím vrstev ji chrání pouze ochranná a separační vrstva. Už při projektování střechy by odborníci měli stavebníkům umět doporučit vhodnou tepelnou izolaci. Podle projektu a typu střešního pláště pak bude moci plochou střechu izolovat vlnou z minerálních nebo skleněných vláken, expandovaným a extrudovaným polystyrenem, případně lehkým pórobetonem.
U nás se uplatňují tradiční výrobci, proto se na ploché střechy používají převážně desky z minerálních a skleněných vláken, v menším množství extrudovaný a expandovaný polystyren. Druh a tloušťka izolace závisí od konkrétních požadavků uživatele a od konkrétní realizace. Důležitými ukazateli jsou kromě tepelněizolačních vlastností i pórovitost materiálů, nasákavost, schopnost akumulace tepla a pod. Problémy a snížení funkčnosti tepelné izolace mohou způsobovat zejména vodní páry vysílané do střešního pláště,. Proto je při výběru tepelněizolačních materiálů potřeba přihlížet nejen k jeho vlastnosti v době výroby, ale zejména na jeho schopnost zajistit tepelnou ochranu při různých vlivech a během mnoha let využívání.
Další důležité detaily
I když by realizace ploché střechy měla být doménou specializovaných firem, které vám budou moci garantovat její spolehlivost, rádi bychom se ještě zmínili o některých detailech, které jsou rovněž důležité. Právě odborníci by měli v rámci svých systémů aplikovat i kvalitní střešní kotevní prvky, zajišťující stabilitu jednotlivých vrstev pláště, jakož i konstrukčních detailů. Přítlačné talířové podložky a šrouby přidělají tepelnou izolaci k nosné střešní konstrukci nebo hydroizolaci k tepelné izolaci, případně až k nosné střešní konstrukci. Jejich opodstatněnost se ukáže zejména během nárazového větru, který by mohl poškodit plochou střechu.
Nemělo by se zapomínat ani na důležité složky jednotlivých typů střech, jako parozábrana, zabraňující přechodu nežádoucích vodních pár z interiérové strany do střešního pláště, separační vrstva v případě střech s opačným pořadím vrstev, oddělující ochrannou vrstvu od tepelné izolace, nebo dilatace - tedy spáry umožňující potřebný pohyb konstrukce budovy a jednotlivých vrstev střešního pláště při měnících se klimatických podmínkách.
Ne mýty, ale kvalitní technologie
Ploché střechy jsou možná ještě pro některé stavebníky stále zdrojem mýtů o problémovosti podobných řešení. Podobně jako v minulosti, i dnes stále vidí v plochých střechách potíže s propustností a obavy z poškození.
Současná produkce zahraničních, ale i českých firem však jednoznačně dokazuje životaschopnost jednotlivých materiálů, a tedy i životaschopnost a opodstatnění plochých střech. Na trhu jsou kvalitní hydroizolační materiály, tepelné izolace, konstrukční prvky i doplňky. Tedy se předpokládá, že ploché střechy se budou stále častěji využívat nejen jako pátá fasáda, ale i jako užitková plocha. Mnoho investorů odrazovaly problémy s vyřešením odvodnění vrstvy mezi podchodnou vrstvou a hydroizolací. Také tyto detaily již řeší dnešní technologie, pokud se obrátíte na odborníky.
Problém vegetačních střech je spíše ve finanční náročnosti a zde je skutečně namístě tvrzení, že pokud stát nebude dotovat podobné projekty jako v zahraničí, stále budeme v této oblasti zaostávat. Přitom zejména větší města a aglomerace by jistě uvítaly "pomocný kyslíkový agregát" v podobě "zelené" střechy.
Plochých střech se tedy nemusíte bát. Dokazují to stále se množící stavby využívající tento architektonický prvek.
