Fólie v šikmé střeše

Mate r i á l y a v ý ro b k y
Fólie v šikmé střeše
Přestože jsou dnes střešní fólie běžně používaným materiálem, ještě stále narážíme v praxi na nevědomost a neznalost základních aspektů této problematiky. Proč se vlastně tyto materiály aplikují? Jaké mají mít parametry
a jakým způsobem má probíhat jejich montáž? Odpovědi na tyto i další otázky přinášíme v následujících řádcích.
Funkce fólií ve střešní konstrukci
Ochranu v oblasti izolace střešní nosné
konstrukce zajišťují pojistná hydroizolace a parotěsná zábrana. Pojistná hydroizolace (PHI) nese již ve svém názvu pojistku
proti povětrnostním vlivům, hlavně proti
vodě, a musí tedy být z principu hydroizolační. Převážnou většinu pojistných hydroizolací dnes tvoří tzv. kontaktní difuzní fólie. Jak opět vyplývá z názvu, je možno ji
bezpečně použít v celoplošném kontaktu
s podkladem a má jisté difuzní schopnosti. Je samozřejmé, že difuzně propustná je
tato fólie směrem ven ze stavby.
Naproti tomu přes parotěsnou zábranu
(tedy vrstvu v konstrukci) nesmí projít žádná
vodní pára. Stejně tak jako u pojistné hydroizolace se dnes vyskytují ještě další varianty
v názvosloví. Dalším často užívaným názvem bývá reflexní parotěsná zábrana (fólie
odrážející vyprodukované teplo z interiéru). Vrchní část – pojistná hydroizolace –
chrání střešní konstrukci před průnikem
deště a nečistot do izolace a spodní část –
parotěsná zábrana – ji doplňuje jako ochrana z druhé strany, aby do tepelné izolace
nemohla vnikat žádná vlhkost.
Správně fungující izolace ovšem jednoznačně znamená suchou a čistou tepelnou
izolaci. Pokud se do střechy dostává dešťová voda nebo spíše častěji pronikající vodní páry z interiéru domu, které pak v místě
setkání s chladným prostředím (v místě tzv.
rosného bodu) kondenzují a zůstávají v izolaci, snižuje to efektivnost funkce tepelněizolační vrstvy, což nutí uživatele domu více
topit. Střešní fólie jako systém dvou vrstev
kolem tepelné izolace jsou pak přímo určující pro správnou funkci izolace i z hlediska
energetické náročnosti stavby.
Pro správnou funkci střešních fólií je velmi důležitý dobře propracovaný projekt,
který by měl obsahovat návrhy parametrů střešních fólií, návrhy řešení problematických detailů, aby se předešlo mnoha
technickým nedostatkům jak při stavbě samotné, tak při následném řešení problémů
plynoucích z užívání stavby.
Vlastnosti střešních fólií
Funkčnost jednotlivých fólií je dána jejich
vlastnostmi. U PHI je to hlavně jednostranná
propustnost vodní páry, resp. nepropustnost
vody v opačném směru. Důležitým parametrem pro posuzování vhodnosti je i plošná hmotnost (kontaktní PHI) či tahová pevnost (nekontaktní PHI). Nutným aspektem
je označení CE certifikace, bez kterého nelze na trhu EU tyto materiály dodávat. Základní parametry k porovnávání a určení
kvality a užití pro PHI jsou:
• propustnost vodních par
pvp (g/m2/24 hod),
• ekvivalentní difuzní tloušťka
sd (m),
• pevnost v tahu
(N/5 cm),
• plošná hmotnost
(g/m2),
• vodotěsnost
(mm),
• počet vrstev,
• certifikace CE
(dle DIN EN 13859).
Parotěsné zábrany používají k určení
vlastností většinou tytéž parametry, liší se
však měřenými hodnotami. Propustnost
vodních par je u nich minimální a ekvivalentní difuzní tloušťka (vyjadřuje velikost
vzduchového sloupce, který by byl stejně
nepropustný pro vodní páru jako daná fó-
42
R E A L I Z AC E S TAV E B
1/2008
• ochrana tepelné izolace
• ochrana nosné konstrukce
• zamezení průniku vlhkosti, sněhu
a nečistot
• odvedení přebytečné vlhkosti ze
systému
• zamezení průniku vodní páry
• zamezení infiltrace (úniku) tepelné
energie
• odraz tepelné energie pomocí reflexe
• úspora, energie resp. nákladů na vytápění
• zvýšení komfortu bydlení
lie) je u nich v řádu stovek až tisíců metrů.
I u parotěsných zábran je nutná CE certifikace. Základní parametry k porovnávání
a určení kvality a užití pro parotěsné zábrany jsou:
• propustnost vodních par
pvp (g/m2/24 hod),
• ekvivalentní difuzní tloušťka
sd (m),
• pevnost v tahu
(N/5 cm),
• plošná hmotnost
(g/m2),
• reflexivita
(%),
• certifikace CE
(dle DIN EN 13859).
Doporučené minimální parametry
Kategorie fólií
Doporučené rozmezí parametrů
pevnost v tahu nad 250 N/5 cm
propustnost mezi 40 až 60 g/m2/den
Nekontaktní PHI
ekvivalentní difuzní tloušťka kolem 1 m
hmotnost nad 100 g/m2
UV stabilní minimálně 3 měsíce
hmotnost nad 100 g/m2
propustnost mezi 200 až 2 000 g/m2/den
Kontaktní PHI na tepelnou izolaci
ekvivalentní difuzní tloušťka mezi 0,2 a 0,02 m
vodotěsnost nad 1 000 mm
UV stabilní minimálně 3 měsíce
hmotnost nad 130 g/m2
propustnost mezi 200 až 2 000 g/m2/den
Kontaktní PHI na bednění
ekvivalentní difuzní tloušťka mezi 0,2 a 0,02 m
UV stabilní minimálně 3 měsíce
Stavební fyzika v rodinném domě
V zateplené konstrukci stavby (v každém
rodinném domě) probíhá několik fyzikálních procesů, které určují správnou a dlouhodobou funkci zateplených konstrukcí,
tedy přímo ovlivňují energetickou náročnost stavby pro uživatele. Na následujících
schematických obrázcích jsou popsány základní principy a ochrana před negativními vlivy.
Funkce střešních fólií
vodotěsnost nad 1 000 mm
pevnost v tahu nad 150 N/5 cm
Parobrzdy
ekvivalentní difuzní tloušťka 50 až 100 m
propustnost mezi 0,8 až 0,4 g/m2/den
pevnost v tahu nad 250 N/5 cm
Parotěsné zábrany
ekvivalentní difuzní tloušťka nad 100 m
propustnost méně než 0,4 g/m2/den
hliníková vrstva
Materiály a v ýrobky
Typy střešních fólií
Zpracování fólií, typy těsnosti
Fáze pokládky PHI nebo aplikace parotěsné
zábrany je velmi důležitá pro její funkčnost.
U podstřešních fólií je základním pravidlem dodržet těsnost fólie proti stékající vodě. V případě standardního použití
se řeší veškeré spoje volným vodorovným
přesahem, protože hlavní „práci“ obstarává střešní krytina a dostatečný sklon střechy. Při použití u střechy s nízkým sklonem
se pak již přistupuje ke slepování přesahů
a podlepování kontralatí proti kapilárnímu
vzlínání vlhkosti kolem hřebíků. Je nutné
vodotěsné napojení na prostupující kon-
strukce, ovšem často bývá řešeno pouze
střešními doplňky. Pravidla pro navrhování
a provádění střech stanovují tři hlavní kategorie těsnosti střešního pláště:
1. stupeň je nejjednodušší způsob pokládky nekontaktní PHI na krokve,
2. stupeň již pracuje s kontaktními fóliemi
a má kategorii s neslepenými přesahy
(na tepelné izolaci) a se slepenými přesahy (na bednění).
3. stupeň těsnosti střešního pláště požaduje nejen vodotěsné slepení přesahů, ale
například i vedení fólie přes kontralatě.
(Pokračování textu na s. 45)
Obr. 1 Nekontaktní (mikroperforovaná) PHI
Obr. 2 Kontaktní (vysocedifuzní) PHI – třívrstvé a vícevrstvé
Obr. 3 Kontaktní (vysocedifuzní) PHI – jednovrstvé
Nejčastěji třívrstvé sendviče PP a PE materiálů.
Vrchní a spodní netkaná textilie slouží jako ochrana před mechanickým poškozením a svou gramáží dodává materiálu houževnatost a možnost použití i na bednění. Vnitřní vrstva bývá jednostranně
otevřená molekulární struktura, kterou díky rozdílu
tlaků mohou procházet molekuly vodní páry v předem stanovených množstvích. Tato fólie je i vodotěsnou membránou.
Mezi nové technologie u kontaktních PHI patří jednovrstvé nebo tzv. povrstvené fólie. Jedná se většinou o silnou fólii s vlastnostmi, jako tenká membrána u třívrstvých, která svou masivností sama dokáže
odolávat mechanickému poškození a nepotřebuje
tak dodatečnou ochranu. U povrstvených (viz obr.)
je na nosnou fólii nanešena speciální hustá kapalina, která po zaschnutí a zaválcování utvoří v několika tenkých vrstvičkách jednostranně propustnou/
nepropustnou vrstvu.
Obr. 4 Parotěsná zábrana – parobrzdy
Obr. 5 Parotěsné zábrany povrstvené hliníkem
Obr. 6 Reflexe
Podobně jako u mikroperforovaných PHI se jedná o mřížkou zpevněné PE fólie, ovšem bez mikroperforace. V dlouhodobém aspektu působení vodní
páry jsou tyto fólie nevhodné pro obytné domy a jiné prostory se zvýšenou vlhkostí (vaření, mytí, praní
atd.), jelikož pro molekuly vodní páry hnané velkým
tlakovým rozdílem (nesené proudícím vzduchem)
dokáží v ne nepodstatných množstvích procházet
skrz fólii a vnikat do tepelné izolace.
Na nosné PE zpevněné fólii je nanešena Al vrstva,
která díky větší hustotě molekul nepropustí téměř
žádnou vodní páru (resp. vzduch – jsou tzv. vzduchotěsné). Tyto typy parotěsných zábran je nutné
vzduchotěsně spojovat a napojovat na konstrukční prvky, jinak by netěsnostmi pronikalo o to větší
množství vzduchu jako z děravého míče.
Infračervené sluneční záření lze účinně odrážet a nepřehřívat tak vnitřní prostory v letních měsících. Podobně i reflexní povrch parotěsné vrstvy vrací zpět
do interiéru podstatné množství vyprodukovaného
tepla (úspory cca 15–20 %). V obou případech nesmí být před odrazovou vrstvou celoplošně materiál blíže než 3 cm, aby mohlo k odrazu dojít.
Pro jednoduché členění postačí vědět, že
PHI mají dvě základní kategorie, a to již
zmiňované nekontaktní (mikroperforované) fólie a kontaktní (vysoce difuzní) fólie.
U parotěsných zábran lze u základních
typů bez povrstvení hliníkem hovořit o parobrzdách a fólie s povrstvením jsou pak
parotěsné zábrany, neboť právě povrstvení
kovem jim dodává náležitý parametr neprostupnosti pro vodní páru. Principy fungování jednotlivých fólií ukazují podrobněji obrázky na straně 43.
Standardně PE mřížkou zpevněná dvouvrstvá PE fólie s mikroperforací ve tvaru obráceného trychtýře.
Menším průměrem nesmí protéct voda, ale vodní
pára musí mít cestu skrze fólii. Množství takto odvedené vodní páry je pro střešní konstrukci jen doplňkové. Hlavní odvod vlhkosti ze střešního pláště
musí nastat odvětrávanou mezerou pod mikroperforovanou fólií. V případě pokládky na celoplošný
podklad (tepelná izolace, bednění) dochází ke kapilárnímu vzlínání vody do konstrukce, tedy k poruše funkce.
R E A L I Z AC E S TAV E B
1/2008
43
Mate r i á l y a v ý ro b k y
Obr. 7 Zateplený dům
Obr. 8 Vytápění versus zima
Obr. 9 Proudění vzduchu, transport vlhkosti
Pro popsání fyzikálních jevů probíhajících ve stavbě je třeba začít od základního požadavku na bydlení – minimálních nákladů spojených s vytápěním
domu. Pro standardní obytný dům platí, že jeho
energetická náročnost by měla být příznivá nejen
z pohledu nákladů pro jeho obyvatele, ale i šetrná k životnímu prostředí. Pro optimální stav je tedy
nutné zateplit nosné a obvodové konstrukce. Bydlení v domě ovšem vystavuje konstrukce různým fyzikálním jevům, které popisují následující obrázky.
Hlavní energeticky náročné období je zima. V této době stavbu intenzivně vytápíme. Období, které klade na skladbu konstrukce nejvyšší nároky, je
pochopitelně zima. Vytápění domu v současnosti
rychle zdražuje vlivem vyšších cen nakupovaných
energií. Znalostí problematiky, dostatečně dimenzovaným zateplením a kvalitním zpracováním detailů můžeme dosáhnout výrazných úspor. Peníze
investované do této etapy stavby domu jsou vkladem pro budoucí ekonomické úspory.
Teplý vzduch v interiéru má výrazně vyšší schopnost nasytit se vodní párou. Čím více vodní páry
vzduch obsahuje, tím více je samotný plyn stlačován a v domě tak vzniká přetlak. Venkovní chladný vzduch je řidší, jelikož veškerá vodní pára ihned
kondenzuje. Tento rozdíl tlaků (až 9násobný) způsobuje proudění vzduchu z interiéru ven jak otvory, tak i různě difuzně prostupnou konstrukcí. Interiérový vzduch s sebou nese veškerou vlhkost, kterou
obsahuje, a transportuje ji ven nebo zanáší do konstrukce.
Obr. 10 Průnik vzduchu, resp. vlhkosti
Obr. 11 Rosný bod, kondenzace vodní páry
Obr. 12 Rosný bod, tepelný most
Vzduch z interiéru hnaný rozdílem tlaků prostupuje
24 hodin denně konstrukcemi. Porézní tepelná izolace či dřevěná konstrukce je pro molekuly vodní
páry nesené prouděním vzduchu snadno prostupným materiálem.
Všechna vodní pára zanesená proudícím vzduchem
do konstrukce (střešní a obvodový zateplený plášť)
začne v místě rosného bodu (cca 10 až 13 °C) kondenzovat. Tato kondenzace je v konstrukci přípustná jen do té míry, že množství zkondenzované páry
musí být v roční bilanci menší než množství vodní
páry, která je schopna se z konstrukce odpařit.
V místech, kde se nadměrně kondenzuje vodní
pára, vzniká tzv. tepelný most, což je místo v konstrukci, které má snížený tepelný odpor, tedy místo, kde konstrukce více chladne směrem do interiéru. V těchto místech se rosný bod posouvá taktéž
směrem dovnitř konstrukce a může vést až k viditelným důkazům přítomnosti nadměrné vlhkosti
v konstrukci.
Obr. 13 Funkce parotěsné zábrany
Obr. 14 Funkce parotěsné zábrany – stavební realita
Obr. 15 Funkce pojistné difuzní hydroizolace
Z výše popsaných procesů vyplývá, že je třeba zabránit proudění vlhkého vzduchu skrz konstrukce.
Z toho důvodu se z interiérové strany aplikuje parotěsná zábrana, která má za úkol nepropustit do izolace nejlépe nic, v praxi co nejméně. Pro odcházející
vlhký vzduch však musí být zajištěn dostatečný odvod z budovy. Musí být zajištěna dostatečná výměna za sušší venkovní vzduch.
44
R E A L I Z AC E S TAV E B
1/2008
Stavební realita bohužel znamená, že v parotěsné
vrstvě zůstávají neslepené otvory (napojení fólie na
fólii, prostupy stavebních prvků, napojení na okolní
konstrukce zdí, oken, trámů apod.), které se dříve či
později mění v místa tepelných mostů, kde kondenzuje velké množství vodní páry a snižují se lokální
tepelněizolační vlastnosti konstrukce.
Ať už je zvolena PHI nekontaktní či kontaktní, její základní funkce je hydroizolační (pravá strana obr.). Ve
spojení se střešní krytinou musí zamezit průniku povětrnostních vlivů do konstrukce. Do konstrukce se
ovšem může dostávat vlhkost z interiéru (viz výše)
nebo může být tzv. zabudovaná (vlhkost z přepravy, vlhkost dřeva). Tuto vlhkost je pak nutné dostat
ze střechy ven (levá strana obr.).
Materiály a v ýrobky
Obr. 16 Funkce systému střešních fólií
Obr. 17 Výměna vzduchu v domě
Kombinace střešní difuzní hydroizolace a parotěsné
zábrany zabezpečuje ideální prostředí pro správnou
funkci tepelné izolace a nosné střešní či obvodové
konstrukce. Minimum vlhkosti v zateplení má přímý vliv na úspory energií, resp. skýtá finanční úsporu provozovateli stavby.
Znemožnění proudění vzduchu obsahujícího vlhkost skrz zateplené konstrukce musí být nutně doplněno starostí o náležitou výměnu vlhkého interiérového vzduchu za venkovní suchý. K tomu je třeba
plánovat adekvátní větrací otvory či manuální větrání pro přirozenou výměnu, případně výměnu zajistit technologicky ventilací, rekuperací apod.
Obr. 19 Reflexe sálavého tepla – úspory
energie
Obr. 20 Reflexe slunečního záření – úspory
energie, zvýšení komfortu
Doplňujícím prvkem pro snížení energetické náročnosti budovy je aplikace hliníkem povrstvených parotěsných zábran doplněných o konstrukční mezeru v síle kolem 3 cm před reflexní stranou otočenou
do interiéru. Sálavá složka tepla tvoří cca 70 % a jediná je schopna se odrážet od reflexních povrchů.
Kvalitní parotěsné zábrany se pohybují s reflexí nad
90 % a lze tím tedy zásadně snížit průnik tepla konstrukcí. Nutností je „odrazová“ mezera. V případě
použití fólie přímo pod sádrokartonem je efekt téměř nulový.
Speciální typy reflexních difuzních fólií umí v letních
slunných dnech aktivně zabránit prostupu infračervených slunečních paprsků, které ohřívají tuhé konstrukce a přehřívají pak interiérový vzduch. Zvláště
v podkrovních místnostech tak potom vzniká neobyvatelné teplo. Reflexní PHI umí odrážet až přes
70 % tepla a dokáží tak i bez použití klimatizace
udržet dostatečný komfort pro bydlení a tepelnou
pohodu v domě.
V praxi je nejvíce využíván 2. stupeň, tj.
systém užití kontaktních fólií na tepelnou
izolaci nebo na bednění s případným těsněním spojů lepicími páskami a tmely.
U parotěsných zábran je velmi důležitá správná aplikace a precizní vzduchotěsné spojení a napojení. Při pokládce fólie
je také nutné pracovat tak, aby fólie nebyla mechanicky poškozena. Slepení přesahů jednotlivých pásů fólie by se mělo provádět na tuhém podkladu (lať, SDK rastr
apod.), aby bylo možné zajistit 100% zamezení vzniku mezer. Velmi důležité je správné napojení na obvodové konstrukce zdí,
nosné prvky tesařské nebo ocelové, ale
i napojení u střešních oken a všech prostupů (antény, komín, instalace). Velkou chybou bývá umístění parotěsné zábrany přímo na konstrukci pod interiérový obklad
(fólií tak projde každá instalace TZB – voda,
topení, elektroinstalace – a v konstrukci
pak není mezera pro reflexi tepla).
K lepení a napojování střešních fólií je
nutné používat minimálně střední, raději však vyšší kvalitu spojovacích pásek, lepidel a tmelů. Lepicí a těsnicí doplňky je
vhodné používat na základě doporučení
renomovaných dodavatelů fólií.
Jak vybírat
Výše uvedené informace mohou být dosti
odborné pro laiky, ale pro odborníky, jimiž
by měly v této úrovni být i stavební firmy,
je toto základ znalostí. Při výběru prováděcí
firmy byste měli mít pocit, že deklarovaná
odborná znalost této problematiky působí seriózně a není od věci vyžádat si konzultaci s technickým zástupcem některých
dodávaných materiálů. Žádejte zdůvodněný návrh zvolených materiálů a doplňujících lepicích prostředků. V této kategorii
materiálů platí jednoznačně pravidlo, že za
více peněz více muziky. Rozdíl mezi levným
a kvalitním materiálem je v řádu desetiko-
Obr. 18 Ochrana skladby před vlhkostí – úspory energie
Kombinace všech prvků ochrany tepelného pláště budovy a kontrolované výměny vzduchu vede
přímo k úsporám energií, tedy nákladů na vytápění. Při dostatečném zateplení pak snižuje i případné
náklady na chlazení v letním období. Nelze také nezmínit ekologický aspekt.
run na m2 a při ploše okolo 300 m2 střešní
konstrukce je „ušetřená“ částka ve výsledku drahým luxusem, který v podobě špatně fungující stavby řádně prodražuje její
provozování. Je dobré brát v potaz fakt, že
tyto zabudované materiály, které tak výrazně ovlivňují správné fungování domu,
nelze později opravovat, resp. vylepšovat.
Jakákoliv následná oprava znamená rozebrání střešní krytiny či vnitřní konstrukce.
V současné době je v České republice dostupná rodina všech hlavních evropských i tuzemských výrobců a dodavatelů zastupujících širokou škálu technologií.
Na trhu je také ovšem nabídka firem, u kterých je nutné si dávat pozor na poskytování předprodejního, ale také poprodejního
servisu. Na tuto informaci je vhodné se ptát
obchodní firmy, která bude materiál dodávat vaší prováděcí firmě a která by měla se
zástupcem výrobce či distributora běžně
komunikovat.
Každý materiál deklarovaný, prodávaný
a použitý jako podstřešní fólie (PHI i parotěsné zábrany) musí mít na obalu viditelné
logo CE certifikace pro EU. Bez tohoto nelze materiálu důvěřovat. S výběrem střešní fólie je lepší se obracet na firmy s letitou tradicí, u kterých je záruka dlouholeté
kvality a vstřícného a kvalitního servisu jak
v přípravě stavby, tak v případném řešení problémů. Dobrým hlediskem pro výběr značky fólie bývá i šíře poskytovaného sortimentu fólií a jejich doplňků. Fólii je
důležité vybírat v první řadě s dostatečnými parametry a prokazatelnou zkušeností
s aplikací od prováděcí firmy. Pro základní
vhled do problematiky postačí tabulka doporučených parametrů střešních fólií uvedená na začátku textu.
TEXT: David Kilingr
FOTO: archiv společnosti P. K. Technické textilie, s. r. o.
Autor je vedoucím prodeje divize Stavebních fólií
a textilií ve společnosti P. K. Technické textilie, s. r. o.
R E A L I Z AC E S TAV E B
1/2008
45