Běžnou a funkční skladbou střech při současném stavu poznání stavebních materiálů je jednoplášťová s klasickým pořadím vrstev, kde na nosné konstrukci popř. spádové vrstvě je umístěna parozábrana, na ní tepelněizolační vrstva a na té spočívá hydroizolace. Je s podivem, že se někteří projektanti či realizační firmy stále pouští do podivných variací střešních skladeb, které bývají zdrojem nevhodného vlhkostního režimu střechy. Seznámíme vás s příkladem řešení skladby, které zatím vždy, když jsme se s ním na stavbě setkali, vedlo k masivní kondenzaci. Ve firemním archivu jsme si ověřili, že případ není ojedinělý.
Popis stavby a identifikace problémů
S uvedeným problémem jsme se nedávno setkali na dvoupatrovém rodinné dvojdomku, který se začal stavět před cca 7 lety. Objekt se nachází v klidné zóně pražské čtvrti obklopen bytovými a rodinnými domy. V přízemí každého RD je garáž, technická místnost a kuchyně s jídelnou. V druhém nadzemním podlaží se nachází pokoj pro hosty, koupelna, wc, prostory pro skladování. V třetím nadzemním podlaží se nachází ložnice s přístupem na terasu, prostory pro skladování. Členění objektu je patrné z obrázků 1 a 2. Na vzhledu se podílí i přesah střechy horního podlaží řešený vykonzolováním nosné konstrukce.
Před pěti lety developer dům prodal nynějšímu majiteli. Nepředal mu však projektovou dokumentaci, tudíž nebyly známy skladby konstrukcí, tedy ani navržené skladby střešních plášťů.
"Je tomu zhruba rok, kdy jsem si začal všímat fleků na stropě pod střechou", říká majitel při naší prohlídce v lednu 2024. Údajně když končila zima v roce 2023, se objevily první malé flíčky. Nebyla jim věnována pozornost. Dále majitel dodal, že se fleky postupně rozrostly.
Investor kontaktoval realizační firmu, která se zabývá prováděním střech. Zástupce firmy provedl kontrolu hydroizolace ploché střechy, částečně obnovil tmelení. Nicméně defekty v interiéru neustávaly. Realizační firma se obrátila na konzultačního technika Atelieru DEK s žádostí o spolupráci v řešení problému.
Proběhla kontrola střešního pláště a kontrola, zdali není někde poškozená hydroizolace z asfaltových pásů. Vše bylo v pořádku. Dalším krokem bylo provést sondu a zjistit skladbu vrstev střechy.
Provedla se sonda z interiéru do podhledu přes otvor osvětlení. Ihned po demontáži vestavěného LED panelu se z otvoru vylilo trochu vody. Na tělese osvětlení byla usazenina nečistot nebo pojiva vyplaveného z tepelné izolace. Na fotografii jsou na spodním povrchu sádrokartonu patrné vlhkostní defekty. Tepelná izolace z minerální vaty byla mokrá a SPIROLL panel byl ze spodu vlhký. Při průzkumu jsme změřili tloušťky vrstev a identifikovali jsme skladbu.
Zjištěná skladba (od exteriéru):
SBS modifikované asfaltové pásy tl. 8 mm
Spádová vrstva vytvořená z hutného betonu ø tl. 60 mm
Stropní panel SPIROLL tl. 200 mm
Nevětraná vzduchová vrstva tl. 200 mm
Tepelná izolace z minerální vaty tl. cca 150 mm
SDK s profily
Proběhla kontrola hydroizolační vrstvy, kontrola detailů a oplechování. Žádné známky poškození či špatného opracování. Některá řešení byla sice zvláštní, jako například atika z betonu vylitá přímo na hydroizolaci, ale hydroizolace střechy byla vyhodnocena bez vad a poruch.
Provedl se kontrolní výpočet průběh tlaků vodní páry a teplot v konstrukci v aplikaci DEKSOFT tepelná technika 1D. Dle výpočtu dochází k nadměrné kondenzaci vlhkosti ve skladbě a bilance zkondenzované a vypařené vodní páry je pasivní. Výpočtem zjištěnou skutečnost, že se ve skladbě hromadí zkondenzovaná voda potvrdila výše popsaná provedená sonda do střešního pláště. Dle výpočtu každým rokem zkondenzuje v každém čtverečním metru skladby 7,4 litru vody, ale odpaří se pouhý decilitr vody. Tento vadný stav střechy je důsledkem chybné skladby.
Řešil se především problém se zatékáním, ale je třeba připomenout, že v obvodových stěnách, zvláště u nadpraží oken se v interiéru projevovaly docela výrazné praskliny, nejspíš od pohybů panelů SPIROLL reagujících na změny venkovních teplot. Je to patrné na obrázku 06.
Kondenzace vodní páry v konstrukci
Většinou nelze zcela zabránit kondenzaci vlhkosti uvnitř konstrukce. O tom, jestli její množství bude odpovídat požadavku rozhodují vlastnosti materiálů a pořadí vrstev z těchto materiálů užité v konstrukci. Důležité ovšem je i vnitřní vlhkostní zatížení. Pro výpočtové posouzení ho určujeme dle normy ČSN EN ISO 13788.
V našem případě tvoří vnější část skladby železobetonové panely SPIROLL tl. 200 mm, na nich hutný beton ve spádu ø tl. 60 mm a na něm natavená hydroizolace z SBS modifikovaných pásů tlustá 8 mm. Všechny jmenované vrstvy mají poměrně velký difúzní odpor, asfaltové pásy dokonce značný. V zimních měsících, kdy se venkovní teplota může pohybovat v záporných hodnotách tato část skladby promrzne.
Na spodní straně skladby je sádrokartonový podhled. Jeho difuzní odpor odpovídá difuzním vlastnostem 12,5 mm tlusté vrstvy sádry. Podhled není doplněn žádnou další vrstvou s vyšším difúzním odporem a jeho souvislost je přerušena spárami osazení osvětlovacích těles.
V interiéru se v zimních období nachází vyšší částečný tlak vodní páry než v exteriéru. To vede k vytvoření toku vodní páry směrem z interiéru do exteriéru. V případě kdy je množství vodní páry omezeno plně funkční parozábranou popřípadě vrstvy konstrukce nekladou směrem k exteriéru vyšší odpor vodní páře, nedojde téměř k žádné kondenzaci uvnitř konstrukce.
V našem případě je ale na vnitřní straně pod tepelnou izolací vrstva s poměrně malým difuzním odporem a na vnější straně vrstvy, jejichž celkový difuzní odpor je značný. Navíc ve spodní vrstvě jsou spáry.
Skrz podhled a tepelnou izolaci se na spodní prochladlý nebo promrzlý povrch panelů SPIROLL dostane veliké množství vodní páry, která zkondenzuje, popřípadě kondenzát vytvoří námrazu. Po oteplení a prohřátí betonu a panelu námraza roztaje, uvolněná voda promáčí tepelnou izolaci a steče na podhled. To vede k estetickým poruchám na pohledu, ale především ke znehodnocení tepelné izolace, takže jev se postupně prohlubuje.
Z firemního archivu
Případ, o kterém informujeme, není zdaleka výjimečný. Více podobných jsme nalezli ve firemním archivu.
Již v roce 2011 kolega ing. Petr Zrník prováděl průzkum a následný návrh řešení problémů se zatékáním do rodinného domu ve Zvoli. Zatékání bylo masivní, všichni podezřívali asfaltovou hydroizolaci ze dvou kvalitních pásů z chybného provedení. Podezření se ale nepotvrdilo. Nosná konstrukce byla řešena jako monolitická deska na ocelových nosnících. V návrhu na ní byla parozábrana, tepelná izolace ze spádového polystyrenu a na ní hydroizolace z asfaltových pásů. Proč ale nevyužít pěkný povrch desky, zvláště, když se podařilo nosnou konstrukci naklonit do spádu, jako podklad pro realizaci hydroizolace a tepelnou izolaci pověsit spolu s podhledem pod traverzy a desku? To byla otázka, na kterou si zcela chybně odpověděli investor se zhotovitelem při hledání úspor. Dokonce dospěli k závěru, že se obejdou bez parozábrany. Možná proto, že by ji stejně porušili spolu se sádrokartonovým podhledem velkými dírami, do kterých byla osazena bodová světla. Snad si každý dovede představit, jak se vnitřní vzduch popoháněný ohřevem ve světlech tlačí do prostoru pod železobetonovou deskou, zcela prodyšná vata ze skleněných vláken mu v tom rozhodně nepřekážela. Snad si to dovedli představit i tvůrci popsané střešní skladby, jen již nedomysleli, co se bude dít v zimním období na spodním povrchu prochladlé betonové desky a na prochladlých traverzách. Ing. Zrník uvedl, že si do té doby nedokázal představit, kolik vody na sobě udrží sádrokartonová deska. Bylo jí opravdu hodně ve chvíli, kdy námraza roztála.
Jako přes kopírák je příklad z Bíliny. Z původní garáže bez zateplení vznikla obytná místnost. Investorovi bylo líto nevyužít původní asfaltovou hydroizolaci položenou přímo na betonovém stropě, uplatnil se tedy stejný scénář jako ve Zvoli. I s bodovými světly. Výsledek byl také stejný.
Pokud by si někdo myslel, že by v dosud popsaných případech mohlo pomoci intenzivní větrání vzduchové vrstvy ve skladbě, nechť si uvědomí, kolik tepla by vyvětral z domu, zvláště v případech s bodovými světly v podhledu.
Ještě je třeba vyvést z omylu každého, kdo by si snad myslel, že by situaci zachránila realizace parozábrany. Ano zachránila, ale v případě lehké fólie jen výpočtově, pokud se parozábrana do výpočtu zahrne s deklarovanými hodnotami součinitele difúzní propustnosti. Víme, že spolu se sádrokartonovými podhledy se používá parozábrana z lehké fólie, jejíž deklarované hodnoty nepropustnosti jsou opravdu vysoké. Zkušenosti ale ukazují, že pro správné zahrnutí netěsností vzniklých při provádění spojů a napojení na související konstrukce nebo následně při stárnutí lepidla ve spojovacích páskách je třeba hodnoty deklarované výrobcem vydělit deseti. Na díry od bodových světel ale vhodný dělitel neexistuje.
Na dalším případu, který zaznamenal kolega ing. Tomáš Ziegler ještě chceme ukázat, že problém prochladlých difúzně málo propustných vrstev nad vzduchovou vrstvou není vázaný jen na masivní vrstvy pod povlakovou hydroizolací. Mimochodem, v tomto případě byla provedena parozábrana, ale jak uvidíme, situaci nezachránila. Dokonce bylo provedeno alespoň částečné větrání vzduchové vrstvy.
Na dřevěné nosné konstrukci byla provedena dvouplášťová střecha s větranou vzduchovou vrstvou (podle nového znění ČSN 73 1901-1 by bez větrání nebylo možné hovořit o dvouplášťové střeše). Vzduchová vrstva měla tloušťku 80 mm, takže nic - moc.
Povlaková hydroizolace byla provedena z PVC folie podložené textílií. Na rozdíl od předchozích případů nebyla na železobetonové masivní desce ani panelu, ale na bednění, dokonce dvojitém. Dole byla dřevovláknitá deska, na ní propustná fólie a OSB deska tl. 25 mm. I když ve skladbě byla parozábrana, difuze (a možná i nějaké netěsnosti) přiváděla do vzduchové vrstvy vodní páru, která na spodu bednění, kondenzovala. Pro bednění byl použit materiál, který, byť krátkodobě vznikající, kondenzát nasaje, a který zároveň ze své podstaty obsahuje množství zárodků hub a plísní, které čekají na příhodnou vlhkost ke svému rozvoji. Dočkaly se.
Kromě rizika biotického napadení materiály na bázi dřeva absorbující vlhkost postupně nabobtnávají a mohou měnit svou strukturu. Dochází pak k poškození dřevěných konstrukcí a snížení únosnosti. Výhoda u železobetonových panelů nebo monolitické desky je v tom, že nepodléhají degradaci od vlhkosti, takže nosná konstrukce může být v nové skladbě zachována. Zato vznikne více kondezátu. Při opravách střechy s dřevěnými deskami nebylo možné měnit princip skladby. Přistoupilo se k velmi náročnému provedení nové parozábrany zespodu z interiéru. Parozábrana byla provedena z OSB desek polepených asfaltovým pásem s přesahy, které se svařovaly. Podrobnosti si lze přečíst v článku ing. Zieglera ve sborníku Semináře 2019 na www.dekpartner.cz.
Podobnost není náhodná
Uvědomili jsme si, že případy jsou si velmi podobné, liší se jen v materiálu souvislé nosné vrstvy pod povlakovou hydroizolací. Ve všech případech lehkým, málo těsným souvrstvím podhledu a tepelné izolace, někde s rizikovým řešením parozábrany, někde bez ní, proniká velké množství vnitřní vzdušné vlhkosti do vzduchové vrstvy. Tam vlhkost kondenzuje na spodním povrchu nosné vrstvy hydroizolace (podle staré normy ČSN 73 1901 na spodním povrchu horního pláště), při mrazivém počasí a chvíli po něm, zvláště na betonové konstrukci, kondenzát namrzá a o to víc se hromadí. Jarní slunce pak není zdrojem radosti obyvatel pod střechou.
Závěry
Skladba se zateplením z vaty zavěšeným v podhledu pod masivní betonovou konstrukcí je chybná.
Je malá šance, že se zespodu podaří zrealizovat účinnou parozábranu, která zajistí vyhovující vlhkostní režim takové skladby. V případě parozábrany z lehké fólie je šance nulová.
Dvouplášťová skladba střechy s povlakovou hydroizolací bude spolehlivá jen v případě, že spodní plášť bude zcela těsný. Osvědčeným řešením je masivní monolitická nebo zmonolitněná deska s parozábranou z asfaltového pásu realizovanou samozřejmě shora.
Naopak lehké dřevěné řešení takové skladby s parozábranou z lehké fólie umístěnou do podhledu by mělo být zakázané. Snaha “uvětrat” takovou skladbu, aby byl vlhkostní režim při očekávaném riziku netěsností ve fóliové parozábraně vyhovující, povede k velkým energetickým ztrátám.
Jednoplášťová střecha s klasickým pořadím vrstev je docela dobrým řešením pro střechu s povlakovou izolací. Nic nového pod sluncem, zkušenostmi ověřené řešení.
Jedinou výhodou osvětlovacích těles v podhledu je snadné zjišťování vrstev nad podhledem, jejich stavu a tloušťek.
Návrh nové skladby pro dvojdomek z úvodu článku
Po zformulování výše uvedených závěrů z rozboru několika vadných střech již mnoho možností nezbývá. Dovedli jsme realizační firmu k realizaci jednoplášťové skladby s klasickým pořadím vrstev, kde nosná vrstva bude zachována, tepelná izolace se přesune nad ni, původní hydroizolace se stane velmi kvalitní parozábranou a zrealizuje se nový hydroizolační povlak.
Realizací zateplení z exteriéru se posune kondenzační zóna do nové tepelné izolace, míra kondenzace ale bude vyhovovat požadavkům. Co je velmi důležité, musí se správně zateplit přesah střechy. Pokud by nebylo provedeno zateplení této vykonzolované části, jednalo by se o velký tepelný most. To znamená, že by se popsané vlhkostní problémy pouze zmírnily, rozhodně by zcela nezmizely. Nezateplená vykonzolovaná část železobetonového stropu by velmi snadno v zimních obdobích způsobila promrznutí přilehlé části stropu nad interiérem a tvorba kondenzátu či námrazy by pokračovala.
Zvolené řešení bylo pro investora poměrně příznivé, pro svůj minimální zásah do interiérů objektu. Provedli jsme ověření vlhkostního režimu skladby ve výpočtovém programu TEPELNÁ TECHNIKA 1D. Ve výpočtu bylo nutné zohlednit původní tepelnou izolaci, navrhnout tloušťku nové tepelné izolace tak, aby kondenzační zóna byla nad původní hydroizolací (novou parotěsnou vrstvou) a tedy na spodním líci panelu SPIROLL byla vyloučena kondenzace vodní páry. Kdyby byla vyjmuta z podhledu původní tepelná izolace, to by se ale neobešlo bez nechtěných zásahů z interiéru, mohlo by nové tepelné izolace být méně. Aby v konstrukci nevznikala nežádoucí kondenzace, navrhli jsme tepelnou izolaci z desek Kingspan Therma TR26 o tlouštce 120 mm ve dvouch vrstvách. Pro kontrolu se podívejme na průběh tlaků vodní páry na obrázku 21. Nedochází k protnutí Teoretického častečného tlaku vodní páry s částečným tlakem nasycené vodní páry, nedochází tedy ke kondenzaci.
Realizace rekonstrukce střechy dvojdomku z úvodu článku
Pokračování příště
V některém z dalších čísel ještě navážeme článkem kolegy ing. Petra Hurbana, který řešil případ, kde nebylo možné umístit tepelnou izolaci nad nosnou konstrukci. Bylo třeba nalézt vhodné materiálové řešení pro zateplení a parotěsnost zespodu.
Aplikace
