Více... - Dow Building Solutions

 Systémový návrh a realizace inverzních plochých střech s drenážně
separační fólií
Ing. Stanislav Štajer, DBS / DOW EUROPE GmbH
ABSTRACT
A conference paper follows the previous topic of measurement rain water flowing effect with extra
gained heat loss in the opened inverted flat roofs. The presentation focuses on the developed
solution with top water-repellent separation layer (WSL), the legislative framework and existing
market offers with the installation technique and the economic aspects of WSL. In relation to this
topic another existing and market used techniques will be presented with the following
consequences either for XPS thermal insulation performance or the whole inverted flat roof buildup.
Tento příspěvek navazuje na předochozí téma měření a vyhodnocení tepelně technických
parametrů inverzních plochých střech s jevem podtékající srážkové vody (mezi spoji volně
položených XPS tepelně izolačních desek) a tím dodatečně vznikající tepelné ztráty inverzní
střešní konstrukce. Výrobci XPS vítají aktivity, které se snaží upozornit na správný návrh a řešení
inverzních plochých střech s ohledem na dlouhodobě udržitelné tepelně technické parametry XPS
izolace ve střešní konstrukci. Tento jev na západ od nás dobře znám, zdokumentován a dlouhé
roky systematicky řešen. Jsou známa měření, studie či články o tomto efektu např. z Francie J.
Villain, 1996 či z Německa H. Künzel, 1978 / H. Merkel a E. Boy 1996 / E.Cziesielski a O.
Fechner 1999 / E. Cziesielski, O. Fechner a H. Merkel. 2001. Viz. obrázek nejběžnějšího typu
inverzní střechy se štěrkem, separační textílií, deskami XPS s polodrážkou, hydroizolací a nosnou
ŽB deskou. Druhý obrázek ukazuje dva scénáře, vlevo podtékající voda na hydroizolaci skrz
standardní geotextílii a v pravo řešení tohoto jevu pomocí systémové drenážně separační fólie.
Vpusť Odváděná teplá voda Odváděná studená voda Zde je potřeba připomenout, že tento jev zahrnuje střechy s otevřeným vrchním souvrstvím jako
jsou stěrkové střechy či terasy s dlaždicemi na roštu či na podložkách. Existují však i inverzní
střechy, kde je tento efekt minimalizován kompaktním vrchním souvrstvím. Jedná se např. o
parkoviště s ŽB monolitickou deskou či zelené střechy s drenážně – akumulačními systémy a
pěstebným souvrstvím.
Platná ČSN EN ISO 6946 popisuje tento jev včetně výpočtu přirážky ∆U (W/(m2K) k
hodnotě součinitele prostupu tepla “U” střešní konstrukce.
™ Ochranná známka společnosti Dow Chemical Company nebo přidružené firmy
Vstupními parametry pro výpočet je průměrný srážkový úhrn v topném období v dané
lokalitě, koreční faktor průtoku vody - ztráty tepla a navržená skladba střešního pláště (tepelný
odpor vrstvy XPS a celkový tepelný odpor střešní kce). Metodika měření, koeficienty a výpočet v
normě vycházejí z již výše zmiňovaných studií a měření (Francie CSTB, Německo TU Berlín,
Švýcarsko). Např. v sousedním Německu je v technickém osvědčení u aplikace inverzní ploché
střechy uveden pro tento jev koreční faktor ∆U 0,05 W/(m2K) viz. DIN 4108-2. Tento jev zahrnuje
a definuje i nově platný ETAG 031 “Izolační sestavy pro obrácené střechy” s definicí korečních
faktorů fx pro různé druhy inverzních střech (0,04 – 0,02), dále pak požadavky na separační a
separačně drenážní vrstvy a metodiku měření včetně výpočtu podtékající srážkové vody. Výše
popsaný výpočet s korekcí ∆U není u nás příliš využíván, stejně tak jako jednoduché řešení
tohoto jevu pomocí drenážně separační fólie. Je běžnou realitou prosté navýšení výpočtové
tloušťky izolantu o cca 10% (neřeší tento jev) či v případě pochybností (riziko kondenzace dle
specifik provozu, lehká nosná konstrukce) řešení pomocí DUO střešní skladby (kombinace
tepelné izolace pod a nad hydroizolací).
Jak jsem již zmínil v úvodu, existuje a řadu let se již s úspěchem používá, jednoduché a
ekonomicky výhodné řešení eliminující efekt podtékání vody s možným ochlazováním vnitřní
střešní konstrukce. Jedná se o využití specifické textílie či fólie, která plní hned dvě funkce v
souvrství inverzní střechy:
1) separace XPS a vrchního souvrství např. štěrk,
2) drenáž s odvodem vody nad XPS a tím zamezení průtoku vody na spodní
hydroizolaci.
Mimo ČR je označována jako “water - repellent separation layer” či zkratkou WSL. Tyto specifické
fólie jsou z netkaných vysokoobjemových PE vláken a splňují všechny nároky na separační
vrstvu:
‐ max. váha do 100 g/m2,
‐ difúzně otevřená s Sd hodnotou max. 0.1m,
‐ voděodolná na stupni W1,
- s nízkou retenční nasákavostí, vyloučení možnosti vytvořit parotěsnou vrstvu pro
difundující zbytkovou vodu,
‐ odolná proti prorůstání kořínků,
‐ s dostatečnou pevností v tahu v příčném či podélném směru min. 100N/5cm,
‐ odolnost proti UV degradaci až 4 měsíce,
‐ reakce na oheň s třídou E.
Svojí drenážní funkcí dokážou odvést až 90-95% proudící vody na vrchní straně XPS a tím
víceméně redukovat přirážku součinitele prostupu tepla k nule viz. výpočet ČSN EN ISO 6946. V
tomto případě je pro výpočet používán koreční faktor fx v úrovni o řád nižší 0,004 - 0,002 (AVIS
Technique / CSTB Francie).
Použitím systémové fólie se eliminuje i možné riziko, kdy podtékající voda nadzvedne XPS desky
takzv. plouvoucí efekt.
Fólie se volně pokládá na desky XPS s min. přesahem 150mm. Těsnění spojů či lepení není
potřeba. Zachová se tím pricip volně ložených vrstev nad hydroizolací. Níže ilustrativní obrázky
efektu odvodu srážkové vody nad XPS, ukázky fólie a její pokládky.
™ Ochranná známka společnosti Dow Chemical Company nebo přidružené firmy
Fólie
Desky XPS
Existují vydané osvědčení potvrzující funkčnost fólie a tepelně technické parametry s
izolantem XPS. Je to např. systém ROOFMATE MK s XPS STYROFOAM a membránou
ROOFMATE MK. Textílie jsou certifikované pomocí ITT, CE deklarace shody dle ČSN EN 138591 včetně kontrolního systému řízení kvality výrobcem. Příkladem jsou vydaná technická
osvědčení od CSTB / Francie, DIBt / Německo či BBA / Anglie, kde je popsán způsob použití a
hodnoty pro výpočet korekce hodnoty U či korekce součinitele tepelné vodivosti (lambda) pro
XPS.
Vhodná volba separační textílie pak má vliv na dlouhodobé chování a vlastnosti tepelné
izolace XPS, zejména pak na nasákavost. Viz. níže graf s hodnotami dlouhodobé nasákavosti z
reálných projektů inverzních střech se štěrkem pro XPS tl. 50mm v objemových procentech
(Vol. %). Výsledky ukazují u většiny projektů hodnoty pod 1%. Druhý graf ukazuje hodnoty
dlouhodobé nasákavosti XPS dle druhů použitých separačních fólií. Výsledky potvrdily negativní
vliv v případě nepropustných vrstev např. PE fólie či geotextílie s vysokou retenční nasákavostí.
Vol. %
Vol. % Roky ™ Ochranná známka společnosti Dow Chemical Company nebo přidružené firmy
Krom certifikátů, norem a technických požadavků existují i další výhody použití těchto
systémových fólií. Mám na mysli investora a dodavatele stavby. Z jejich pohledu je zajímavá
ekonomická a realizační stránka s vazbou na správnou funkci střešní konstrukce. Pro názornost
uvádím jednoduchý propočet nákladů na realizaci vrstev XPS a textílie u střešní konstrukce.
Vstup:
‐ střecha 10.000 m2
‐ “U” hodnota střešní konstrukce 0,24 W/(m2K)
‐ tloušťka XPS izolace dle ČSN EN ISO 6946 a ČSN EN ISO 10456
‐ předpoklad stejného vrchního a spodního souvrství včetně nákladů pokládky vrstev, ceny
bez DPH
Vrstvy
(Kč/m2)
Střecha A
(standardní separační PP textílie)
Střecha B
(drenážně separační PE fólie)
Textílie
620
(tl. 200mm)
28
420
(tl. 160mm)
45
Celkem
648
465
4.650.000
(1.830.000 úspora)
XPS
Cena (Kč)
6.480.000
700
600
500
400
300
200
100
0
Střecha A
XPS
Textílie
Střecha B
Výstup: střecha B vychází z pohledu cen XPS a použité fólie o více než 25% levněji než střecha
A. I přes vyšší náklady na systémovou fólii je skladba střechy B výrazně levnější z důvodu
optimalizace potřebné tloušťky XPS izolantu / redukce přirážky ∆U takzv. průtokem srážkové vody
dle ČSN EN ISO 6946.
Shrnutím příspěvku podtékající srážkové vody v inverzních střechách je tedy volba
systémových separačně drenážních fólií s XPS a tím eliminace dodatečných tepelných ztrát
podtékající srážkovou vodou včetně výhod z pohledu návrhu a nákladů na tepelnou izolaci XPS.
Na závěr bych rád velmi stručně uvedl v kontextu tohoto příspěvku objevující se “tvůrčí”
řešení inverzních střech z pohledu odvodnění a tepelně technického návrhu skladby střešního
pláště.

Nevhodná separační geotextílie – použití levných geotextilií z pozemního stavitelství
(difúzně uzavřené s velkou absorpcí vody, gramáž, tmavá barva…) s vazbou na vytvoření
difúzně nepropustné vrtsvy a v letních měsících možný tepelný šok s tvarovou nestálostí
desek XPS (zejména při pokládce). Zde počáteční úspora v řádu jednotek Kč může
znamenat následnou ztrátu v řádu stovek Kč na m2.
™ Ochranná známka společnosti Dow Chemical Company nebo přidružené firmy



Instalace jedno versus dvoj/troj vrstev XPS – dvojvrstvá či trojvrstvá skladba v malých
tlouštkách např. 3x60mm s potenciálním rizikem vytvoření difúzně uzavřené vrstvy vodního
filmu mezi vrstvami a tím vyšší dlouhodobá nasákavost spodních vrstev XPS. Přední výrobci
doporučují jednovrtsvou skladbu do tlouštky 200mm (XPS technologický limit). Nad 200 mm
je možné řešit max. ve dvojvrstvé skladbě se spodní vrstvou o min. tloušťce 120mm (nová
technická osvědčení z Německa např. Dow či BASF). Existuje i varianta vícevrtsvý XPS
laminovaný blok, kde výrobce nabízí tloušťku až do 320mm.
Umístění spodní drenážní “smyčkové” rohože jako řešení odvodu vody pod XPS. Tato
rohož představuje dodatečnou vrtsvu v konstrukci střechy a s tím spojené náklady.
Diskutabilní je dlouhodobá drenážní fce (zanesení, možné zpomalení proudící vody směrem
ke vtoku), neřeší podtékající - ochlazovací efekt.
XPS s prefabrikovanými spodními či vrchními drážkami jako řešení odvodu vody pod /
nad XPS. Negativem je degradace povrchu XPS desek s možnou dlouhodobou zvýšenou
nasákavostí, diskutabilní je i drenážní fce (napojení drážek desek až ke vtoku, zpomalení
vody, zanesení drážek), neřeší se podtékající - ochlazovací efekt, taktéž vyšší náklady
výrobku s dodatečnými drážkami.
V rámci konference bude k výše uvedeným příkladům prezentována fotodokumentace.
Použité materiály a dokumenty:
1) Inverted Roofs with Reduced Heat Losses due to a Water-Repellent Separating Layer /
Holger Merkel, Ph.D.
2) EN ISO 6946 Building components and building elements - Thermal resistance and
thermal transmittance - Calculation method
3) ETAG 031 Izolační sestavy pro obrácené střechy
4) ROOFMATE minK Avis Technique / CSTB, Zulassung ROOFMATE / DIBt
5) Brožury, prospekty a internet výrobců Dow, Knauf, BASF, Jackon 291-40219-0212 ™ Ochranná známka společnosti Dow Chemical Company nebo přidružené firmy