Lepené systémy střešních plášťů s povlakovou krytinou z fólií PVC

LEPENÉ SYSTÉMY STŘEŠNÍCH PLÁŠŤŮ Z POVLAKOVOU
KRYTINOU Z FÓLIÍ PVC-P A TEPELNOU IZOLACÍ Z DESEK
KAMENNÉ VLNY
Úvod
Lepené systémy hydroizolačních povlaků jsou rozšířeny především v USA, kde podíl lepených
systémů činil v roce 2010 cca 52 % oproti mechanicky kotveným systémům s podílem necelých 43 %.
V Evropě zůstávají lepené systémy stále neprávem opomíjenou variantou stabilizace povlakových
krytin proti působení vnějších i vnitřních sil a to především z důvodu vyšší finanční náročnosti,
přísnějším požadavkům na přípravu podkladu, složitějšímu posouzení statické účinnosti a přísnějším
aplikačním podmínkám. Fatra, a.s., Napajedla ve spolupráci s výrobcem tepelně izolačních materiálů
na bázi kamenné vlny ROCKWOOL, a.s. realizovala v posledních čtyřech letech testování a vývoj
lepených systémů pro povlakové krytiny z fólií na bázi PVC-P. Součástí tohoto procesu byl rovněž
přenos získaných informací z praktických aplikací těchto systémů v rámci ověřovacích i komerčních
aktivit obou partnerů.
Prioritní uplatnění mají lepené systémy ve skladbách střešních plášťů s problémovou statikou, při
rekonstrukcích s omezenou možností mechanického kotvení, případně tam, kde perforace
hydroizolační vrstvy není žádoucí. Výhody lepených systémů jsou, nižší spotřeba fólie, daná menšími
přesahy pásů, eliminace tepelných mostů a zrychlení pokládky u vybraných typů lepidel a skladeb
střech. S požadavky na co nejnižší součinitel prostupu tepla obálky staveb získávají lepené systémy
stále více příznivců se snahou o jejich rozšíření i pro standardní skladby střech a všechny druhy
tepelných izolací, jakými je kamenná vlna i PIR materiály.
Studie, která hodnotí a porovnává vybraná lepidla dostupná na českém trhu s výčtem jejich výhod,
nevýhod, technických parametrů i cenových relací byla podkladem pro výběr vhodných druhů lepidel
pro jejich ověřování ve zkušebních i komerčních aplikacích.
Rozdělení lepidel pro střešní systémy
Pro využití ve stavebnictví jsou vyráběna lepidla na různé materiálové bázi. Pro lepené střešní
systémy je výběr lepidel omezený. Tato můžeme rozdělit podle následujících kritérií:
POLYURETANOVÁ
PODLE MATERIÁLOVÉ BÁZE
AKRYLÁTOVÁ
KAUČUKOVÁ
PODLE FYZIKÁLNÍ POVAHY
ROZPOUŠTĚDLOVÁ
roztok org. rozpouštědel
DISPERZNÍ
vodní disperze
REAKTIVNÍ
reaktivní složky s přísadami
JEDNOSLOŽKOVÁ
kvalita lepeného spoje z části
závisí na vnějších vlivech
DVOUSLOŽKOVÁ
min. ovlivnitelnost kvality
spoje vnějšími podmínkami
PODLE POČTU SLOŽEK
ODPAŘENÍM VODY/ROZPOUŠTĚDLA
PODLE ZPŮSOBU VYTVRZENÍ
VYTVRZENÍ VLHKOSTÍ PROSTŘEDÍ
VZÁJEMNOU REAKCÍ SLOŽEK
KONTAKTNÍ
nanáší se na oba povrchy, po
odvětrání a zatížení - pevný spoj
ADHEZNÍ, REAKTIVNÍ
nanáší se na jeden povrch, po
zatížení lepených ploch a reakci
složek vytvoření pevného spoje
PODLE ZPŮSOBU APLIKACE
Požadavky na lepidla a lepené systémy
Lepidla pro lepené systémy střešních plášťů budov musí splňovat požadavky na dlouhodobou a
trvalou funkčnost při mechanickém, tepelném a vlhkostním namáhání. Ve střešních pláštích dochází
v průběhu jejich životnosti ke značným výkyvům teploty, vlhkosti a mechanickému namáhání
deformací a dilatací konstrukčních prvků. Tyto aspekty kladou na všechny materiály použité ve
skladbách střešních plášťů vysoké nároky.
Obecné požadavky
Z hlediska aplikace a užitných vlastností lze shrnout obecné požadavky na lepidla pro lepené systémy
střech do několika bodů:
- snadná a rychlá manipulace
- co nejširší teplotní okno pro aplikaci
- rychlé dosažení počáteční pevnosti spoje
- vysoká a trvalá pevnost lepeného spoje při dlouhodobém vystavení zvýšené teplotě a vodě
- hygiena a čistota práce
Kromě výše uvedených požadavků je žádanou vlastností lepidel i co nejdelší skladovatelnost a
tepelná odolnost vůči kladným i záporným teplotám.
Technické a legislativní požadavky
V rámci lepených systémů střech, neexistuje harmonizovaná evropská norma, ETAG, CUAP (nově od
1. 7. 2013 evropský dokument pro posuzování tzv. EAD) ani jim podobný obecně závazný
mezinárodní předpis. Z tohoto důvodu není jednotné pravidlo pro testování lepených systémů. Ve
většině států nejsou požadovány zkoušky odolnosti lepených skladeb na zatížení větrem.
Dílčí požadavky a zkušební metody na lepené systémy jsou popsány v Technické specifikaci UEAtc
pro posuzování fólií z PVC-P vyztužených, nevyztužených a s textilní podložkou, na kterou se
odkazuje holandská norma BRL 1511, část 4. Tyto dokumenty specifikují jednotlivé parametry týkající
se lepených spojů jak pro upevnění hydroizolace k podkladu, tak k provedení spojů pásů hydroizolace
navzájem (požadavek platný především pro pryžové pásy).
Požadavky na lepené povrchy
Výběr druhu lepidla je limitován kvalitou podkladu. Limitující jsou nejen mechanicko-fyzikální
vlastnosti podkladu, strukturální pevnost, savost, soudržnost a celistvost, ale rovněž členitost a sklon
plochy, rovinnost povrchu.
Zatímco kontaktní lepidla se nanášejí na oba povrchy a po uplynutí odvětrací doby dosáhneme
stlačením lepených ploch okamžitého spojení s dostatečnou počáteční pevností spoje, především u
reaktivních lepidel musíme uvažovat s delší reakční dobou, což může trvat minuty, u některých druhů
lepidel i hodiny. Po celou reakční, tzv. „otevřenou“, dobu lepidla musíme zajistit co nejtěsnější
kontakt lepených ploch. Zde pak rovinnost povrchu významně ovlivňuje výslednou kvalitu spoje.
Hydroizolační fólie
Hydroizolační fólie lepených systémů mají obvykle spodní stranu laminovánu netkanou textilií. Tato
vrstva zajišťuje zakotvení lepidla k fólii a dosažení potřebné adheze. Díky tomu lze lepit i fólie na bázi
TPO, jejichž lepení by bylo jinak téměř vyloučeno.
Fólie na bázi PVC-P bez textilní podložky lze lepením kontaktními lepidly fixovat na svislé plochy,
případně montážně kotvit např. kolem prostupů. Pro tuto aplikaci je nutno použít speciální typy
kontaktních lepidel, které se s fóliemi vzájemně fyzikálně ani chemicky neovlivňují. Problematické je
lepení hladkých TPO fólií, které je z principu z důvodu nepolární povahy polymeru vždy
komplikované.
Ověřovací aplikace lepeného systému
Na základě laboratorních zkoušek 17 druhů testovaných lepidel bylo pro ověřovací aplikaci vybráno
jednosložkové PU lepidlo Insta-Stik výrobce DOW Chemical. Výběr byl podpořen úspěšným
provedením zkoušky pevnosti v tahu kolmo v rovině desky lepeného systému, která je součástí
odborného posudku č. ZP 492/03/12 vydaného Centrem stavebního inženýrství, a. s., Praha. V rámci
zkoušky byla testována fólie Fatrafol 807/V společnosti Fatra, a.s., Napajedla, tepelně izolační tuhé
desky z kamenné vlny Monrock MAX E spol. ROCKWOOL a.s., Bohumín a PU lepidlo Insta-Stik spol.
Dow Europe GmbH, Praha. Komerční aplikaci zajistila Fatra, a.s., Napajedla ve spolupráci se
zahraničním obchodním partnerem v Rumunském městě Timisoara, na objektu společnosti Procter &
Gamble roce 2013. Původní střešní plášť s povlakovou krytinou z několika vrstev oxidovaných
asfaltových pásů bez zateplení nesplňoval požadavky na ochranu vnitřního prostředí před srážkovou
vodou ani součinitele prostupu tepla. Tenkostěnná monolitická železobetonová konstrukce zastřešení
spolu s přísnými požadavky na hygienu provozu pod střešním pláštěm nedovolovala použití
mechanického kotvení. Řešení nabízel právě lepený systém.
Projektová příprava
Projektová příprava zahrnovala zaměření objektů (celkem 5 sekcí), provedení sond ke zjištění
soudržnosti původních vrstev s nosnou konstrukcí, projednání technických i legislativních podmínek
zakázky, požadavků na bezpečnost a ochranu zdraví při práci, požární ochrany, provozních omezení
a zohlednění dalších požadavků investora.
Součástí projektové přípravy bylo zpracování kotevního
plánu lepeného systému pro jednotlivé sekce střešního
pláště. Proměnná kvalita podkladních konstrukcí
vyžadovala individuální řešení způsobu jejich sanace.
Kotevním plánem byly stanoveny normy spotřeby PU
lepidla pro návrhové oblasti střešního pláště, samostatně
pro lepení tepelné izolace i hydroizolační fólie. Posouzení
návrhu vycházelo z výpočtové hodnoty pevnosti v tahu
kolmo k rovině desky ověřené odborným posudkem.
Celková spotřeba PU lepidla Dow, Insta-Stik byla
stanovena na 872 kg pro celkovou aplikovanou výměru
6 677 m2 pro lepení obou vrstev. Spotřeba PU lepidla pro
lepení tuhých desek Rockwool, Monrock MAX E i pro fólii
PVC-P Fatrafol 807/V tloušťky 1,9 mm byla totožná a to
436 kg. Technologický postup instalace nového střešního
povlaku byl zpracován Studiem izolací, Fatra, a.s.,
Napajedla ve spolupráci s rumunským partnerem.
Investor na základě splnění všech relevantních podmínek
zakázky udělil souhlas se zahájením prací.
Realizační fáze
Příprava podkladu
Realizace lepeného systému byla zahájena z účasti zástupců Fatra, a.s., Napajedla rumunským
partnerem 5. 8. 2013. Jasné slunečné počasí s teplotami až +40°C ve stínu bylo limitujícím faktorem
pro zpracovatelské okno při jednosměnném provozu. Práce začínaly s rozbřeskem cca ve 4:50 a po
dosažení limitní teploty podkladu (+ 43°C), předepsané výrobcem lepidla, byly ukončeny. Vysoké
teploty podkladu limitovaly zejména lepení tepelné izolace na původní asfaltový povlak, respektive na
nově instalovanou asfaltovou parotěsnící vrstvu černé barvy. Kvalita podkladu v sekcích
s ponechanými původními asfaltovými hydroizolačními pásy vyžadovala stavební úpravy povrchů
před lepením tepelné izolace z kamenné vlny
Lokální úpravy spádování podkladu.
Penetrace podkladu před lepením parozábrany
Původní podklad z asfaltových oxidovaných pásů bylo nutné před lepením zbavit nesoudržných částí
a prachu; boule a výtluky vyřezat, resp. vyplnit a přelatovat asfaltovými přířezy. Pro očištění povrchu
bylo používáno vysokotlaké čistící zařízení (WAP). K čištění byla použita čistá voda s přidáním
saponátu s nízkou pěnivostí. Po neutralizaci povrchů čistou vodou byly kaluže vymeteny ke střešním
vtokům. O dokonalé vysušení povrchů se postarala sama příroda.
Lepení tepelné izolace z kamenné vlny
Protože v praxi nikdy nepracujeme s ideálními podklady, jsou pro lepené systémy k lepení tepelné
izolace téměř výhradně používána expanzní lepidla, která po aplikaci vlivem plynů vznikajících při
reakci částečně napění, zvětší svůj objem a jsou schopna vyplnit drobné nerovnosti v podkladu a tak
zajistit požadovanou pevnost spoje v lepené ploše.
Aplikace PU lepidla Insta-Stik pomocí aplikační hubice s regulačním kohoutem spojené s tlakovou
nádobou krátkou flexibilní hadicí umožňuje efektivně nanést stopy expanzí napěněného lepidla
požadovaného průměru, v roztečích stanovených kotevním plánem. Jednotlivé desky tepelné izolace
z kamenné vlny byly bezprostředně po nanesení lepidla položeny do finální polohy, zatíženy
pocházením a stabilizovány v pozici po dobu nejméně 25 minut lokálním zatížením. Korekce pozice
desek jsou v otevřené době lepidla možné, nicméně pokud úprava pozice vyžaduje nadzvednutí a
nové položení desek je nezbytné nanesení nových stop lepidla. Na površích s větším spádem,
zahajujeme montáž ze spodu (v úžlabí) směrem nahoru (k hřebeni). Průběžně kontrolujeme pozici
desek a styčné spáry. V případě tvarově složitých ploch je nutné desky tepelné izolace upravit
formátováním nebo naříznutím a ohnutím do požadovaného tvaru. Mezery šířky > 5 mm je nutné
vyplnit protipožární pěnou. Nečistoty na líci desek z kamenné vlny neodstraňujeme zametáním, ale
vysátím nebo foukáním. Dbáme na to, aby se pohyb a stavební činnosti na již zabudovaných deskách
tepelné izolace omezily na nezbytné minimum. Každá dílčí vrstva střešního pláště, překrývaná
následující vrstvou, byla protokolárně předána zástupci investora. Další vrstvu lze aplikovat až po
jeho schválení zápisem v montážním deníku.
Lepení desek tepelné izolace z MV v ploše.
Dokončená etapa lepené plochy (zatížení).
Lepení fólie FATRAFOL 807/V na tepelnou izolaci z kamenné vlny
K lepení fólie na tepelnou izolaci bylo použito stejné technologie, jako pro lepení samotné tepelné
izolace z kamenné vlny k podkladu. Jeden typ adheziva pro celou lepenou skladbu je ekonomicky
efektivnější a přináší zjednodušení pracovního procesu a snížení nároků na vybavení pracoviště.
Způsob aplikace lepidla i rozložení stop lepidla v ploše pásu je shodné s lepením tepelné izolace
z desek z kamenné vlny. Role fólie byly vyrovnány ve směru pokládky s předepsanými bočními
přesahy a postupně s nanášením stop lepidla rozvinuty. Před rozvinutím druhé a další role fólie
Fatrafol 807/V bylo nutné označit na instalovaných pásech doporučené podélné přesahy sousedních
pásů z důvodu kontroly jejich pozice po tzv. otevřenou dobu lepidla. Zaválením fólie článkovým
ocelovým nebo pryžovým válcem bylo dosaženo dokonalé adheze fólie k podkladu. Z důvodu
zaválení pásů fólie do lepidla na sklonitých plochách a drobnému posunutí fólie po spádnici, byla
drobná korekce jejich pozice nutná. Stabilizace fólie proti posunutí pocházením byla zajištěna pomocí
PE pytlů s pískem o hmotnosti cca 15 kg.
Lepení pásů fólie ve středové ploše střechy.
Nalepená plocha střechy před svařením pásů.
Lepení pásů fólie je možné dvěma způsoby. Nalepení poloviny pásu s přeložením, srolováním, na
šířku pásu a/nebo přeložením pásu na polovinu v podélné ose. Oba způsoby byly použity na této
zakázce.
Nalepení 1. ½ pásu u atikové konstrukce.
Nalepení 2. ½ pásu u atikové konstrukce.
Svařování fólie a kompletace povlaku
Pro svaření fólie Fatrafol 807/V bylo použito horkovzdušného svařovacího zařízení fy. LEISTER a to
automatu VARIMAT pro hlavní sváry v ploše střechy a ruční zařízení TRIAC S pro detailní a opravné
sváry. Svařování fólie v přesazích je doporučeno nejdříve po 4 až 5 – ti hod. od nalepení. V případě
nezbytnosti, např. déšť, je možné tento interval zkrátit. Před vlastním svařením volného přesahu fólie
bylo nutné svařované plochy zbavit nečistot, zejména volných skleněných vláken, které mohou
způsobit nehomogenity ve svaru. Jednotlivé denní záběry byly voleny tak, aby nemohlo dojít
k zatečení srážkové vody do instalované skladby a volné kraje byly chráněny proti posunutí či
nadzvednutí větrem. Dokončené plochy byly po 24 hodinách od svaření zkontrolovány zkušební
jehlou a zkompletovány. Opracování detailů bylo provedeno podle dodavatelské dokumentace
výrobce fólie a montážní firmy, schválené investorem.
Jednotlivé sekce střešního pláště byly realizovány a předávány postupně podle požadavků investora.
Předání kompletně dokončeného díla bylo plánováno na konec října října 2013. Z důvodů na straně
investora a nepříznivého počasí byl termín dokončení posunut na začátek měsíce listopadu.
Závěr
Zakázka byla po celou dobu realizace monitorována pracovníky Fatra, a.s., Napajedla. Technická
řešení problémových detailů byla operativně zpracována ve studiu izolací v Napajedlích, na základě
zaměření a zdokumentování koordinačním technikem na stavbě. Ověření navržených technických
řešení přímo na místě montáže potvrdilo jejich účinnost a přineslo důležité zpětné vazby pro
zdokonalení montážních technologií.
Výrobní proces spol. Procter & Gamble, Romania nebyl po celou dobu realizace činnostmi na
střešním plášti nijak ovlivňován. Koordinace postupu prací a rozdělení celé zakázky do 5 sekcí
umožnila pružně reagovat na požadavky provozu a operativně přesouvat kapacity podle požadavků
investora. Výsledek rekonstrukce střešního pláště splnil očekávání všech zúčastněných stran.
Technické zhodnocení střešního pláště příznivě ovlivnilo provozní náklady výrobního objektu a
přispělo ke zlepšení kvality pracovního prostředí.
Zdroj:
Archiv Fatra, a.s., Napajedla, Třída Tomáše Bati 1541, Studio izolací