Vady a poruchy mechanického kotvení plochých střech

Poslední příspěvek, který zazněl na konferenci Izolace 2020, je věnován realizaci mechanického kotvení hydroizolací plochých střech.

Anotace

Zdánlivě jednoduchá, často podceňovaná a neodborná realizace mechanického kotvení hydroizolací plochých střech, může způsobit uživateli funkční problémy, a případně škody, nebo havárie střešního pláště.
Cílem mého krátkého příspěvku je poukázat na možné hlavní příčiny vzniku těchto vad a poruch.

Úvod

Ve stručnosti se dá říci, že k přichycení (kotvení) tepelných izolací a hydroizolací plochých střech používáme dnes hlavně metody: lepení, natavení, zátěžové systémy a mechanické kotvení.
Ve svém příspěvku se chci zaměřit ke klasickému mechanickému kotvení, které používáme pro kotvení tepelných izolací, hydroizolací z modifikovaných pásů a povlakových krytin z materiálů jako je EPDM, TPO (FPO) a dnes nejvíce používané měkčené PVC folie.

Základní důležité informace

Aby mechanické kotvení bylo funkční, měli bychom před jeho použitím znát hlavně tyto základní důležité informace:
1. Výkresovou dokumentaci k objektu, kde se bude provádět realizace kotvení střešního pláště
2. Co budeme kotvit, do čeho budeme kotvit a čím budeme kotvit
3. Kvalifikovaný výpočet zatížení sání větrem a návrh kotevní
4. Reference a kvalitu realizační firmy

1. Dokumentace k objektu
Je paradoxem, ale v této zdánlivě samozřejmé základní a zásadní vstupní informaci, dochází k prvotním příčinám následného nebezpečí případných poruch mechanického kotvení střešního pláště.
Většinou se totiž podceňuje, že mimo strukturu střešního pláště jsou i zásadně důležité informace potřebné pro vlastní realizaci jako je například:
• Lokalita-umístění stavby, prostředí (zástavba, volná oblast) a její vliv:
Protokolová
hodnota           Rozteč vln TR plechu mm       Počet kotev. prvků     Vložené řady
744N/prvek     290                                              16,015                            1-1-0-0                Mimo zástavbu
744N/prvek     290                                              14.233                           1-0-0-0                Zástavba

• Výška budovy, atika, nástavby a její vliv:
Protokolová
hodnota              Rozteč vln TR plechu mm    Počet kotev. prvků      Vložené řady    Výška budovy
744N/prvek      290                                             17.035                            2-1-0-0              15m
744N/prvek      290                                             15.341                             1-1-0-0              10m

• Větrná oblast a její vliv:
Protokolová
hodnota              Rozteč vln TR plechu mm    Počet kotev. prvků      Vložené řady     Větrn.oblast
744N/prvek       290                                            16,015                             1-1-0-0               25m/sec
744N/prvek       290                                             14.233                            1-0-0-0              22,5m/sec

2. Co budeme kotvit a do čeho budeme kotvit
Při kotvení je důležité znát tyto zásadní informace:
a) Druh a kvalita hydroizolace včetně dostupných šíří
b) Souvrství prokotvené izolace
c) Struktura nosné konstrukce střechy
d) Druh a kvalita kotevního prvku
Druh a kvalita hydroizolace
V současné době se převážně prokotvují tepelné izolace z kamenné vlny, polystyrenu, PIR a PUR panelu, případně vzájemné kombinace.
Z hydroizolací se nejvíce používají bitumenové pásy, které se kotví jako jednovrstvý, dvouvrstvý anebo třívrstvý systém.
Dále jsou to povlakové krytiny z EPDM, TPO (FPO), a v poslední době nejvíce používané hydroizolace z měkčeného PVC.
Zejména u hydroizolací z PVC a TPO (FPO) je z hlediska kotvení výrazný rozdíl v kvalitě nosných vložek, což má vliv na výpočet zatížení sání větrem a tím i počet kotevních prvků.
Bohužel, zde je nejčastějším jevem orientace na cenu hydroizolace s opomenutím této zásadní informace. Je běžným jevem, že kotvení hydroizolace střešního pláště se provádí bez výpočtu zatížení sání větrem, nebo zhotoviteli tohoto výpočtu nejsou známé protokolové hodnoty hydroizolační folie a kotevního prvku.
Protokolová
hodnota         Rozteč vln TR plechu mm    Počet kotev. prvků     Vložené řady      Větrn.oblast
744N/prvek  290                                            24.096                          2-1-1-0                 25m/sec
591N/prvek   290                                            25.845                          2-2-1-0                25m/sec

Souvrství prokotvené izolace
Zde je potřeba znát vhodnost kotevního prvku a jeho délku. Při kotvení hydroizolace přímo na nosnou konstrukci se používají převážně plechové podložky ve spojení se šrouby, či nýty, určenými k tomuto podkladu a s patřičnou korozní odolností.
Při kotvení společně s tepelnou izolací se převážně používají plastové teleskopické hmoždinky ve spojení se šrouby nebo nýty určenými k tomuto podkladu. Hlavně z důvodu teleskopického efektu se nesmí plastová podložky dotýkat nosné konstrukce, ale musí být umístěna min. 10mm nad touto nosnou konstrukcí.
Nemělo by se také opomenout prokotvení desek tepelné izolace dle směrnic výrobce.

Struktura nosné konstrukce
Přestože máme několik druhů nosné konstrukce, do které budeme kotvit, tak zde dochází k nejčastějším chybám, že kotevní prvky se z této konstrukce uvolňují.
Máme například různé rozdíly kvality trapézových plechů, dřeva a zejména betonu, či plynosilikátu.
V každém případě doporučujeme provedení tzv. výtažných zkoušek k určení správného kotevního prvku do stávající konstrukce.
Dosažené hodnoty této zkoušky nám poslouží také jako podklad pro výpočet zatížení sání větrem.
Druh a kvalita kotevního prvku
Kotevní prvky určené pro kotvení hydroizolací jsou dnes žádaným artiklem, a tak se na našem trhu objevuje několik kvalitních, ale i nekvalitních druhů těchto kotevních prvků. Bohužel, jak je u nás běžné, je určujícím faktorem pouze cena bez hledu na kvalitu. Zde doporučuji být opravdu obezřetný a uvědomit si, že cena kotevních prvků je cca 4% ceny střešního pláště, tudíž není rozumné kvalitu tohoto prvku podcenit. Často se setkávám s tím, že z „relativně ekonomického hlediska“ je kalkulováno s cenou levného-méně kvalitního prvku, ale z důvodu kvality a lepších hodnot v konečném důsledku je počet dražších kotevních prvků ekonomičtější, protože je potřeba menší množství těchto kotevních prvků a tím se výrazně ušetří i za pracnost.

Výrobce                 šroub           Tl.plechu          hodnota           certifikát
Guardian               BS-4,8         0,75                   1450N              ETA 08/0285
Isotak                     BS-4,8         0,75                   1380N              ETA 08/0262
Ejot                         TKR-4,8     0,75                   1060N               ETA 07/0013
VRF ( i Kokeš)      EDS-B-4,8 0,75                   1390N               ETA 06/0007
Koelner                   WX 4,8      0,75                     950N               ETA 09/0346
Link (Wkret Met) WSR 4,8    0,75                     900N               ETA 10/0090

3. Kvalifikovaný výpočet zatížení sání větrem a návrh kotevní
V každém případě doporučujeme si zajistit zhotovení tohoto výpočtu, a to z důvodu zejména bezpečnosti střešního pláště, a i pro případ pojistné události, když některé pojišťovny již toto vyžadují.
Ve výpočtu by měl být použit zásadně hydroizolační materiál a kotevní prvek, který bude na střeše použit včetně deklarovaných hodnot.

4. Reference a kvalitu realizační firmy
V dnešní době, kdy je nedostatek realizačních firem a kvalifikovaných izolatérů tak není dobré podceňovat ani výběr realizační firmy, protože se často stává, že i přes výběr kvalitní hydroizolace, kvalitních kotevních prvků, zajištění všech potřebných podkladů, tak celé dílo je znehodnoceno neodborností a kvalitou realizační firmy.

Shrnutí hlavních příčin a chyb mechanického kotvení plochých střech
Nedostatečná podkladová dokumentace a neprověření kvality střešního pláště
Zejména u sanací starších střešních plášt´ů není dostupná potřebná dokumentace. Sanace se provádí velice často dle uvážení realizační firmy, i bez potřebných technických znalostí, nebo dle projektu, který je proveden bez znalostí problematiky a norem k tomu určených.
Neprověření kvality střešního pláště
Dokumentace nebo schválená nabídka je vypracována bez prověření skladby a kvality střešního pláště, čímž se může stát, že střešní plášť není vhodný pro mechanické kotvení nebo jsou použity nevhodné kotevní prvky z důvodu absence výtažné zkoušky.
Nepoužití anebo neodborné provedení výpočtu zatížení sání větrem
Tato chyba se stává hlavně při realizaci menšího charakteru nebo sanacích střešního pláště.
Pokud je provedena výtažná zkouška, tak musí být použit kotevní prvek uvedený v protokolu o výtažné zkoušce a rovněž by měl být navrhovaný kotevní prvek použit ve výpočtu zatížení větrem.
Taktéž je potřeba mít na vědomí, že se objevuje stále více projektů s požadavky pojištˇovny FM Global Insurance, kde je výrazný rozdíl ve výpočtu zatížení sání větrem a veškeré použité materiály musí být držitelem certifikátu FM Approval
Jinak jsou tyto dokumenty neplatné.

Nevhodné kotevní prvky
Ke kotvení musí být výhradně použity kotevní prvky určené k dané skladbě a podkladu. Tyto kotevní prvky musí mít také požadovanou korozní odolnost, což někteří výrobci a dodavatelé nesplňují i přes deklaraci v dokumentaci.
V případě, zejména u střešních plášťů z plynosilikátu nebo vlivem chemického prostředí a agresivity v podkladu může dojít i přes korozní odolnost k degeneraci kovové části kotevního prvků a v tomto případě je nutno použít nerezové prvky.

Celokovový prvek s nízkou korozní odolností

Pro kotvení do hliníkového plechu se nesmí použít klasický ocelový kotevní prvek, ale je nutno použít prvky např. z plastu nebo z hořčíko-hlinikové slitiny.
Ne zřídka se objevuje použití kotevních prvků určených k zateplení fasád, což je nepřípustné.

Fasádní hmoždinka

Nedodržení technických předpisů a instrukcí dodavatelů izolačních materiálů a kotevních prvků
U tepelných izolací to je zejména požadovaný počet kotevních prvků. U hydroizolací se jedná hlavně o minimální a maximální vzdálenost mezi kotevními prvky, minimální vzdálenost od okraje hydroizolačního pásu, dodržování oblastí rozmístění kotevních prvků dle výpočtu zatížení sání větrem, kotvení v krajích, kotvení v oblasti atik, světlíků, nástaveb a dalších střešních prostupů, či konstrukcí.

Chybné kotvení

Nezřídka se setkávám i s tím, že na střeše se kotví materiály, které nejsou určeny k mechanickému kotvení, což jsou u folií materiály bez nosné vložky a u asfaltových pásů materiály určené například k natavení.

Realizace
Vlastní realizace kotvení střešního pláště se dnes potýká hlavně s kvalitou pracovníků, odborností, nedostatkem potřebných odborných znalostí a i dostupnosti nekvalitních materiálů, které nachází uplatnění zejména z cenových důvodů.

Mimo již zmíněných chyb dochází z důvodu neodbornosti také k poměrně závažné chybě a to tzv. přetažení nebo nedotažení kotevních prvků, což má za následek nefunkčnost kotevního prvku a v neposlední řadě i estetický efekt.

Ukázka neodborného kotvení

Každý výrobce má svoji barvu kot. prvků. V tomto případě, co jsem našel, to použiji.

Ve velké většině případů havárií plochých střech je zjištěna absence kotevních prvků. Realizační firmy se snaží ušetřit za každou cenu a to i na počtu kotevních prvků. Neuvědomují si, že za cenu téměř bezvýznamné úspory, může vzniknout škoda rozsáhlých rozměrů.

Závěrem lze konstatovat, že pokud se dodržují stanovená pravidla a zásady, tak kotvení střešních izolací je velice efektivní a ekologické zabezpečení stability střešního pláště po celou dobu jeho životnosti.

FRODL GROUP s.r.o., 503 27 Vlčkovice33, info@frodlgroup.cz