Strešný plášť plochej strechy a vlhkosť
ÚVOD
Na základe dlhoročných sledovaní a vyhodnocovaní príčin porúch plochých striech je nutné jednoznačne konštatovať, že vlhkosť je hlavnou nositeľkou príčin ich vzniku. Vlhkosť nachádzajúca sa v sklade plochej strechy predstavuje veľký problém vzhľadom na tú skutočnosť, že jej prítomnosťou dochádza k takým zmenám, ktoré ohrozujú funkciu plochej strechy. Veď plochá strecha patrí medzi najexponovanejšie konštrukčné časti budovy a svojou kvalitou a funkčnou spoľahlivosťou o značnej miery ovplyvňuje spôsobilosť celého objektu. Od plochej strechy sa vyžaduje, aby odolávala všetkým účinkom vonkajšieho, prípadne i vnútorného prostredia a aby zabezpečovala požadovaný stav vnútorného podstrešného priestoru. Tieto základné požiadavky kladené na ploché strechy nemôžu byť v plnom rozsahu splnené, ak je v skladbe plochej strechy taká vlhkosť, ktorá ovplyvňuje jej priaznivý stav. A preto je potrebné poznať najdôležitejšie mechanizmy prenosu vlhkosti tepelnoizolačná vrstva. Musíme mať na zreteli, že poloha tepelnoizolačnej vrstvy, ako aj jej fyzikálne parametre ovplyvňuje vlhkostné vlastnosti ďalších vrstiev strešného plášťa plochej strechy.
NÁVRH A KLIMATICKÉ ČINITELE
Skladba vrstiev plochých striech sa má navrhovať takým spôsobom, aby sa v nich netvorili kondenzáty ani za veľkého tepelného spádu. Táto požiadavka kladie veľmi prísne podmienky na ploché strechy, pre ktoré musí byť vylúčená všetka tvorba kondenzátu. Ekonomická úplnosť splnenia týchto prísnych kritérií môže byť splnená iba preskúmaním všetkých technických skutočností. V prevažnej časti prípadov pripustí sa tvorba určitého množstva kondenzátu, keď je zaručené vysušenie.
Táto problematika množstva vlhkosti, ktoré na nahromadí v konštrukcii strešného plášťa striech budov cez zimu a množstva vlhkosti, ktoré môže cez leto vyparovaním ubudnúť v odborných kruhoch je často diskutovaná. Názory sa veľmi líšia a v niektorých prípadoch sú až protichodné. V histórii sa touto problematikou zaoberalo viac vedeckých – výskumných pracovníkov. Je nespochybniteľné, že na našom území nastáva v strešnom plášti striech budov kondenzácia a vyparovanie vodnej pary. Hodnoty vlhkostného režimu získané výpočtovou metódou podľa normy nie sú vo väčšine prípadoch v súlade so skutočnosťou. Vypočítané hodnoty je možné zaradiť medzi informatívne alebo približné. Čím to je? Podľa môjho názoru je to dôsledok nepresných vstupných parametrov materiálov – uvažovaných vo výpočte. Aj okrajové podmienky klimatických činiteľov uvažované vo výpočte prispievajú k odchýlke presného výpočtu.
Na základe rozboru súčasného stavu poznania problematiky hmotnostnej vlhkosti vrstiev strechy veľmi dôležitú úlohu zohrávajú klimatické činitele, ktoré pôsobia v čase jej montáže. Spracovanie meteorologických údajov klimatických činiteľov pôsobiacich na tepelnoizolačnú vrstvu plochej strechy počas jej montáže musí vychádzať z nestacionárneho stavu, pretože potrebujeme časové zmeny a početnosti výskytov jednotlivých klimatických činiteľov. Údaje klimatických činiteľov sa využívajú na spresnenie okrajových podmienok pre výpočty a určenie technológie ich montáže. Týmto sa v konečnom dôsledku bude riešiť celospoločenská požiadavka na zníženie poruchovosti plochých striech, pretože kvalitnejšie výpočty budú môcť už v štádiu projektovania skvalitniť výber navrhovaných riešení. Súčasný stav spracovania klimatických parametrov ako okrajových podmienok pre stavebno-fyzikálne montáže plochých striech je vhodný len pre dimenzovanie stavebných konštrukcií.
Medzi základné klimatické činitele, ktoré pôsobia v čase montáže vrstiev plochej strechy patria:
– teplota vonkajšieho vzduchu,
– vlhkosť vzduchu a atmosférické zrážky.
Atmosférický vzduch nikdy nie je úplne uchý, je zmesou suchého vzduchu a vodnej pary. Základnými charakteristikami vlhkosti vzduchu je absolútna a relatívna vlhkosť vzduchu. Relatívna vlhkosť vzduchu udáva do akej miery je vzduch nasýtený vodnými parami. V dôsledku kondenzácie vodných pár obsiahnutých vo vzduchu vplyvom jeho ochladenia pod teplotu rosného bodu vznikajú aj atmosférické zrážky. Na vznik atmosférických zrážok vplývajú:
– teplotný rozdiel vzduchu,
– tlakové depresie,
– reliéf územia.
Teplotný rozdiel a tlakové depresie určujú časové rozdelenie zrážok, kým reliéf územia ich plošné rozdelenie. Základnou charakteristikou atmosférických zrážok je ich výdatnosť, ktorá udáva výšku zrážkového stĺpca.
NASIAKAVOSŤ VYBRANÝCH MATERIÁLOV
Materiál tepelnoizolačnej vrstvy, tak ako každý stavebný materiál má určitú pórovitosť, ktorá určuje dôležité vlastnosti aj z hľadiska vlhkosti. Nasiakavosť má značný vplyv na tepelno-technické vlastnosti a na životnosť z hľadiska deštrukcie. Preto je nutné venovať pozornosť zabudovaniu vlhkosti do strešného plášťa. Medzi najdôležitejšie činitele ovplyvňujúce vlhkosť materiálu tepelnoizolačnej vrstvy patrí:
– rovnovážna vlhkosť (sorpcia)
vlhkosť, ktorú prijíma materiál z okolitého vzduchu,
– nasiakavosť
je to množstvo vody, ktorú príjme vysušená materiál pri úplnom ponorení do vody,
– rýchlosť nasakovania
prenikanie vody z povrchu do hĺbky materiálu,
– výrobná vlhkosť
vzniká už v samotnom procese výroby a závisí od použitej technológie výroby, od pórovitosti, druhu a štruktúry použitých výrobných surovín
Množstvo vlhkosti v materiáloch vrstiev strešnej konštrukcie plochej strechy, aj keď sa vrstvy zhodujú s projektovanými, dosahuje vo veľa prípadoch značné hodnoty. Navyše celkové množstvo vlhkosti je ovplyvnené skutočnou vlhkosťou obsiahnutou v jednotlivých vrstvách strešnej konštrukcie kondenzáciou vodnej pary, zatekaním dažďovej vody a použitím nevhodných materiálov. Z previerky skladieb strešnej konštrukcie plochej strechy vyplýva nerovnomerné rozloženie vlhkosti, resp. prítomnosti vody v jednotlivých vrstvách. Z jednotlivých meraní hmotnostnej vlhkosti zabudovaných materiálov v strešných konštrukciách vidíme ich rozdielnosť a skutočne namerané hodnoty uvedené v maxime a minime.
Poter z betónu na tepelnoizolačnej vrstve Wm,max =20,923% Wm,min =0,604%
Tepelnoizolačná vrstva – pórobetón Wm,max =68,187% Wm,min =3,591%
Tepelnoizolačná vrstva – minerálne vlákno Wm,max =364,407% Wm,min =0,803%
Tepelnoizolačná vrstva – polystyrén Wm,max =157,870% Wm, min =2,083%
Tepelnoizolačná vrstva – heraklit Wm,max =32,559% Wm, min =26,329%
Tepelnoizolačná vrstva – polyeuretán Wm,max =978,107% Wm, min =78,719%
Tepelnoizolačná vrstva – termofix Wm,max =561,745% Wm, min =196,361%
Spádová vrstva – škvára Wm,max =86,936% Wm, min =28,301%
Spádová vrstva – polystyrén betón Wm,max =29,092% Wm, min =7,624%
Povlaková krytina z asfaltovaných pásov Wm,max =50,346% Wm, min =6,427%
ZÁVER
Na základe dlhoročných sledovaní a vyhodnocovaní príčin porúch môžeme konštatovať, že vlhkosť strešnej konštrukcie predstavuje veľký problém. Tepelný odpor strešných konštrukcií vo všeobecnosti, aj keď sa ich vrstvy zhodujú s projektovanými, dosahuje značne nižšie hodnoty ako boli vypočítané. Jeho hodnota je veľmi ovplyvnená skutočnou vlhkosťou obsiahnutou v jednotlivých vrstvách skladby strešného plášťa šikmej strechy. Ďalej je možné konštatovať, že nie všetky používané materiály pre vrstvy strešnej konštrukcie vzhľadom na nasiakavosť sú vhodné. Veľkú pozornosť je nutné venovať klimatickým činiteľom, ktoré pôsobia počas montáže. O množstve vlhkosti v skladbe strechy rozhoduje už samotný návrh konštrukčnej tvorby, realizácia a možné zatekanie dažďovej vody.
Vlhkosť vrstiev strešnej konštrukcie priamo ovplyvňuje životnosť a spoľahlivosť striech. Rozloženie vlhkosti v skladbe strešnej konštrukcie je nerovnomerné. Vo veľa prípadoch sa stretáme s prítomnosťou vody medzi jednotlivými vrstvami viacvrstvovej povlakovej krytiny, ktorá vniká do konštrukcie nevhodne riešenými detailmi a v dôsledku nedostatočnej údržby plochej strechy.
Na určenie vlhkosti v streche sa používajú nedeštruktívne a deštruktívne metódy. Nedeštruktívnymi metódami diagnostikujeme rozloženie vlhkosti po ploche strešnej konštrukcie. Na základe poznatkov získaných z jednotlivých meraní vyplýva, že zvýšený obsah vlhkosti, resp. vody vo vrstvách strešného plášťa, ktorá je nerovnomerne rozložená po ploche strešnej konštrukcie nie je dôsledku kondenzácie vodnej pary v zimnom období, ale dôsledkom dažďa.
LITERATÚRA
[1] Blaich, J.: Poruchy stavieb. Vydavateľstvo JAGA GROUP, Bratislava 2001
[2] Hanzalová, L. a kol.: Ploché strechy. Vydavateľstvo ČKAIT, Praha 2005
[3] Chrobák, V. – Tajmír, M.: Poruchy stavieb. Vydavateľstvo ALFA, Bratislava 1979
[4] Oláh, J. a kol.: Poruchy strešných plášťov a ich optimálne opravy. Vydavateľstvo EUROSTAV, Bratislava 2006
[5] Oláh, J.: Obnova strešného plášťa ako súčasť obnovy budovy. In: 14.konferencia Teória a konštrukcie pozemných stavieb. Vydavateľstvo VKC Intenzíva, Bratislava 2007
[6] Oláh, J.: Hmotnostná vlhkosť tepelnoizolačnej vrstvy. In: Zborník zo sympózia STRECHY 2007. SvF STU a CSS, Bratislava 2007
[7] Oláh, J.: Podmienky správnej obnovy plochých strešných konštrukcií. In: Zborník z 15. konferencie so zahraničnou účasťou teória a konštrukcie pozemných stavieb. Vydavateľstvo BB Print, s.r.o. Bratislava 2008
[8] Oláh, J.: Analýza zdrojov vlhkosti v streche. In: Zborník z medzinárodnej konferencie 70 rokov SvF STU. SvF STU, Bratislava 2008
[9] Vaněk, T.: Rekonstrukce staveb. SNTL, Praha 1989
Tento článek je součástí sborníku konference IZOLACE 2013
