Kotevní plán střechy – proč a jak?

/autor: Ing. Aleš Oškera/
Systémy mechanicky kotvených pružných střešních hydroizolačních povlaků (zkratka MEFAWAME) jsou efektivní, účinnou a proto velmi oblíbenou variantou ochrany střechy stavby před srážkovou vodou. Jejich realizace je rychlá, relativně nezávislá na počasí, v případě optimální kombinace použitých materiálů levná a při dodržení všech zásad správného provedení i spolehlivá. Navzdory často až katastrofickým obrázkům ze seriálu „Co dokáže vítr“ na tomto serveru se lze většině problémů poměrně snadno vyhnout. Stavebník i zhotovitel stavby by především měli mít během přípravy a vlastního provádění kotvené střechy na paměti, že jednotlivé fáze projektu a realizace musí odpovídat řadě ustanovení platných zákonů a norem. To se, bohužel, často neděje – a to jednak nechtěně z důvodu neznalosti, mnohdy však cíleně z komerčních důvodů. Kapitolou samou pro sebe je pak přístup pojišťoven, které řeší pojistné události bez ohledu na možné profesní selhání dodavatele nebo projektanta s možností následného uplatnění regresu.

1. Co je kotevní plán

Vyhl. č. 268/2009 Sb. (O technických požadavcích na stavby), § 8 Základní požadavky:
(1) Stavba musí být navržena a provedena tak, aby … splnila základní požadavky, kterými jsou:
a) mechanická odolnost a stabilita …
Jediným nesporným důkazem mechanické stability a odolnosti jakékoliv konstrukce, kotvené střechy nevyjímaje, je statický výpočet. Takovým výpočtem by měl být kotevní plán, porovnávající normou dané zatížení sáním větru s návrhovou odolností zvolené kombinace sestavy hydroizolačního povlaku a kotevního systému na dané nosné konstrukci střešního pláště. Stále poučenější pracovníci stavebního dozoru požadují kotevní plány zcela oprávněně. Také dodavatelé, jimž záleží na dobré pověsti a kvalitních trvalých referencích, již standardně nabízejí kotevní plán s každou zakázkou.

Vyhl. č. 268/2009 Sb. (O technických požadavcích na stavby), § 9 Mechanická odolnost a stabilita:
(3) Stavební konstrukce a stavební prvky musí být navrženy a provedeny v souladu s normovými hodnotami
O tomto ustanovení vyhlášky, jíž se provádí Stavební zákon, mnozí neradi slyší. Dodržet normu pro stanovení zatížení není až tak velký problém, normy ale platí i pro deklaraci odolnosti. Na našem trhu se realizuje příliš mnoho výrobků, pro které příslušný dokument o tom, jakému zatížení odolávají, prostě neexistuje. Deklarace této vlastnosti ostatně není povinná a žádný národní předpis ji u nás ke škodě celku nevyžaduje. Existují vlivové subjekty, kterým tento stav vyhovuje – z důvodů přímé komerční zainteresovanosti. Mýtus o „nezávaznosti českých technických norem“ je stále živý a často resuscitovaný.

ČSN EN 1990, čl. 4.2 Vlastnosti materiálů a výrobků:
Hodnoty vlastností materiálů se stanoví na základě předepsaných zkoušek…
Hodnoty vlastností materiálů nebo výrobků jsou uvedeny v EN 1992 až EN 1999 a v příslušných harmonizovaných evropských technických specifikacích (ETA) nebo dalších dokumentech.
Hodnota návrhové odolnosti (dovoleného namáhání) zkoušeného kotevního systému, jako základní vlastnost konkrétního mechanicky kotveného hydroizolačního systému, se určuje zkouškou, předepsanou ČSN EN 16002, popř. popsanou v Řídícím pokynu ETAG 006. Výsledkem zkoušky je odolnost proti zatížení větrem, vyjádřená jako charakteristická hodnota zatížení na jeden kotevní prvek. Výsledek zkoušky slouží k vystavení evropského technického posouzení (ETA), na jehož podkladu výrobce vypracuje příslušnou část Prohlášení o vlastnostech. Problém tkví v tom, že výrobce tyto vlastnosti často neuvádí s tím, že je to nad rámec jeho zákonných povinností. Je tak pouze na odpovědnosti autorizované osoby činné ve výstavbě nebo dodavatele, zda navrhne takto nedostatečně charakterizovaný (protože ne jako bezpečný) výrobek do stavby.
Použití zástupné (protože pouze empirické) hodnoty dovoleného namáhání 0,40 – 0,50 kN (bez náležitého zdůvodnění) většinou avizuje, že kotevní plán není v souladu s požadavky zákonů a norem.

Zákon č.183/2006 Sb. (Stavební zákon), §159 :
Statické, popřípadě jiné výpočty musí být vypracovány tak, aby byly kontrolovatelné.
Častou chybou (hlavně u výpočetních programů kotevních plánů, využívajících vlastní databázi vlastností použitých komponent) je nekontrolovatelnost vstupů a postupu výpočtu. Takový kotevní plán nelze s ohledem na Stavební zákon považovat za platný a měl by být z bezpečnostních důvodů kvalifikovaným dozorem odmítnut.

o1.png
Obr. 1: Takto by kotevní plán rozhodně neměl vypadat…

2. Některé související zákony, normy a směrnice

2.1 Návrh kotvení v kotevním plánu

Stavební zákon č. 183/2006 Sb. a předpisy související

Nejdůležitější ustanovení, týkající se problematiky kotevních plánů, byly zmíněny v první kapitole tohoto příspěvku. Jejich dodržování je efektivní cestou prevence nebo alespoň minimalizace rizik a také nadějí k účinné sebeobraně v případě havárie střešní konstrukce.

Občanský zákoník č. 89/2012 Sb.,§ 5 – Zvláštní způsobilost:
(1) Kdo se veřejně nebo ve styku s jinou osobou přihlásí k odbornému výkonu jako příslušník určitého povolání nebo stavu, dává tím najevo, že je schopen jednat se znalostí a pečlivostí, která je s jeho povoláním nebo stavem spojena. Jedná-li bez této odborné péče, jde to k jeho tíži.
Tento paragraf by si na stůl měli vystavit mnozí autoři neodborně a bohužel často i nesprávně zpracovaných „kotevních plánů“. Zákazník má v případě havárie v ruce mocnou zbraň – důkaz o vině předkladatele takového dokumentu. To, že ji málokdo využívá, je možno vysvětlit pouze neznalostí zákona nebo ignorantstvím k zaměstnavateli. Mnohé kotevní plány se svou formou tváří jako dokonalé statické výpočty a přitom více nebo méně otevřeně dávají najevo, že jsou pouhými předběžnými kalkulacemi, nevhodnými pro realizaci. Někdy vycházejí z cizích norem, nejsou kontrolovatelné, používají nenormativní postupy apod. Pokud na to zpracovatel dostatečně neupozorní, vystavuje se riziku postihu podle §5 ale někdy i §2950 – viz dále.

2.2 Výtažné zkoušky

Občanský zákoník č. 89/2012 Sb., § 2950 – Škoda způsobená informací nebo radou:
Kdo se hlásí jako příslušník určitého stavu nebo povolání k odbornému výkonu nebo jinak vystupuje jako odborník, nahradí škodu, způsobí-li ji neúplnou nebo nesprávnou informací nebo škodlivou radou danou za odměnu v záležitosti svého vědění nebo dovednosti.
Výtažné zkoušky jsou často nedílnou součástí rozhodovacího procesu o vhodnosti kotevního systému a bývají někdy dokonce placenou službou. K jejich provádění není žádná norma ani žádný předpis. Z praktických důvodů lze doporučit, aby se prováděly postupem a způsobem podle Řídícího pokynu ETAG 006, Příloha C. V opačném případě to může vést ke špatné volbě kotev nebo vyhodnocení jejich odolnosti v zájmu získat zakázku za jakoukoliv cenu. Vznikne-li v důsledku těchto pochybení škoda, musí autor počítat s náhradou škody za podmínek §2950 Občanského zákoníku.

Zákon č. 455/1991 Sb., o živnostenském podnikání (živnostenský zákon)

Velkým mýtem, který šíří některé podnikatelské subjekty, je podivná rada o nutnosti provádění výtažných zkoušek „odpovědnou osobou s patřičným oprávněním …“. Je nutno důrazně upozornit na nezdůvodnitelnost tohoto „upozornění“. Jedná se totiž o volnou živnost podle §45 Živnostenského zákona, pro kterou není vyžadována žádná speciální kvalifikace nebo oprávnění. Takovýto předmět podnikání podléhá pouze ohlašovací povinnosti s dostatečnou přesností a jednoznačností popisu činnosti podle přílohy č.4:

60. Poradenská a konzultační činnost, zpracování odborných studií a posudků

2.3 Stanovení zatížení větrem

ČSN EN 1991-1-4 – Zatížení větrem

Tato norma je součástí systému Eurokódů a platí již od roku 2007 (2007 – 2010 souběžně se „starou“ ČSN 73 0035). Bohužel její text není vždy jasný, některé formulace jsou nejednoznačné, schází některé potřebné definice. To lze napravit národní přílohou nebo (lépe) samostatnou normou, popř. směrnicí. Naše normotvorné orgány k této možnosti nepřistupují a technické veřejnosti nezbývá než závidět kolegům v zahraničí…
Aplikace ustanovení této normy je nejsnadnějším krokem při zpracování kotevního plánu, přesto se stále setkáváme se stejnými pochybeními:
  • špatná volba větrné oblasti (rozdíl sání větru např. mezi běžně se vyskytujícími oblastmi I a III je 50%)
  • špatná volba kategorie terénu (rozdíl sání větru mezi kategoriemi terénu II a IV je 100%)
  • chybné zhodnocení existence, tvaru a kvality oblastí působení sání větru (např. při posuzování dílčí části střechy většího – avšak nedokumentovaného celku)
  • chybné uvedení výšky objektu (hlavně u obytných budov nebývá úroveň +-0 totožná s výškou střechy nad terénem)

2.4 Návrhová odolnost kotevního systému

ČSN EN 13 707 – HI pásy a fólie – Vyztužené asfaltové pásy pro hydroizolaci střech – Definice a charakteristiky, Příloha E: Odolnost mechanicky upevněných asfaltových pásů proti sání větrem – Obecné informace:
Pokud se musí stanovit odolnost proti sání větrem, musí být měřena jako spolupůsobení mezi určitým kotvícím prvkem a určitým pásem podle EN 16002.
Toto znění normy je platné od října 2014 a na první pohled předepisuje pro účely určení odolnosti proti působení větru povinnost zkoušky podle EN 16002. Nezapomínejme ale, že jsme v Unii, kde asi nic nemůže být jednoduché: Nové znění normy z IX/2014 není harmonizováno, staré znění (zrušené – bez povinnosti zkoušení) harmonizováno je. Výrobci si lebedí, že nemusí nic dokazovat. Ve světle tohoto Kocourkovského přístupu se asi těžko dočkáme podobné povinnosti u plastových a pryžových pásů podle ČSN EN 13 956…

ETAG 006 – Řídící pokyn pro evropská technická schválení

V řídícím pokynu ETAG 006 není jen popis, jak se mají provádět zkoušky hydroizolačních pásů, kotev a jejich sestav s cílem určení návrhové odolnosti proti zatížení sáním větru. Mnohem důležitější jsou pasáže, zabývající se interpretací výsledků zkoušek a metodami jejich případné modifikace pro výpočet kotvení. Pokyn je platný již od roku 2000 a v roce 2012 prošel revizí. Přesto stále obsahuje mnohá nejasná a nejednoznačná ustanovení, která mohou být sice předmětem diskuze mezi odborníky, ale bez vidiny výsledku – činnost pracovní skupiny, která pokyn zpracovala, byla ukončena. Stejně jako u většiny souvisejících norem je ponechán prostor pro „národní předpisy“, o jejichž zpracování málokdo usiluje.

3. Používání programů pro výpočet kotvení

Nejdůležitějším hlediskem při výběru vhodného programu je uvažovaný účel použití. Obecně jsou na trhu dva základní druhy:

3.1 Předběžné (zjednodušené) výpočty

Slouží většinou k předkalkulacím pro účely nabídky. Mají často jednoduché zadání a jednoduchou formu výsledků. Výpočet není podrobně zaznamenán. Použité hodnoty zatížení a odolnosti nijak nekomentuje a nedokumentuje odkazem na kontrolovatelný zdroj informací. Jeho výsledky se nedoporučuje používat pro realizaci.

3.2 Podrobné (realizační) výpočty

Tyto programy se vyznačují tím, že plně vyhovují požadavkům zákonů a norem. Dokladují v přehledné formě zadané údaje včetně jejich zdroje. Výpočet je celý kontrolovatelný, výsledky jsou optimalizovány pro reálné možnosti použitých materiálů v posuzované konstrukci. Pokud některou ze jmenovaných vlastností nemají, je nutno je považovat za předběžné.
Zásadní věcí při používání programů pro výpočet kotvení je uvědomění si, že sebelepší program nemá smysl, pokud se „nakrmí“ špatnými vstupy. Obzvláště riskantní je to u programů, které využívají vlastní databázi. Jejich autoři považují údaje z databáze za výrobní tajemství a jejich zveřejnění za porušení autorského práva. Nikdo ovšem nemůže zkontrolovat, zda jsou tato data použita v souladu s normami a pro uživatele je tím pádem použití výsledků vysoce riskantní. Pokud program navíc obsluhuje osoba, která není dokonale seznámena s problematikou, je zaděláno na problém.

4. Přístup pojišťoven

Většina pojišťoven hradí škody, způsobené vichřicí, dosahující rychlosti více než přibližně 75 km/hod. Tato rychlost větru podle Beaufortovy stupnice „působí menší škody na stavbách (strhává tašky a komíny)“.
Podle meteorologických záznamů dosahovala maximální naměřená střední rychlost větru při orkánu Kyrill v Praze Ruzyni (v lednu 2007) hodnoty 84 km/hod, maximální náraz větru 124 km/hod. Srovnáme-li tyto hodnoty s údaji podle mapy větrných oblastí, zjistíme, že odpovídají I. – II. oblasti, což mj. potvrzuje správnost mapy oblastí. Uvědomíme-li si, že celkový stupeň bezpečnosti při výpočtu kotevního plánu je 2,25 (1,5 na straně zatížení a 1,5 na straně odolnosti), nemělo by se vlastně řádně vyzkoušené, spočítané a realizované střeše teoreticky nic stát. Některé střechy (nejenom na Ruzyni) však doznaly vážných škod. Proč asi?
Naše pojišťovny (na rozdíl od zahraničních) příliš nezkoumají, zda škodám, způsobeným vichřicí, nebylo možno předejít. V pojistných podmínkách jsou sice formulace, podle nichž objekt musí být v bezvadném stavu a pojištění se nevztahuje na škody, vzniklé vadami projektu. Zkoumá to však někdo stejně jako u rizik, spojených s požárem? Asi mají tolik prostředků, že je lepší škodu uhradit, než zkoumat, zda to bylo nutné…
Průměrná škoda způsobená vichřicí za posledních deset let se pohybuje kolem 30 tisíc korun, u jednotlivých událostí se pak liší a odvíjí od intenzity větru. Průměrná škoda u vichřice Emma z roku 2008 představovala přibližně 35 tisíc korun, u orkánu Kyrill to bylo přibližně o 10 tisíc korun míň, jeho územní rozsah byl však mnohem širší. Zanechal totiž po sobě 78 tisíc pojistných událostí. U firem to bylo 34 procent z celkových nahlášených pojistných událostí. To už by mělo stát za to, mít alespoň po formální stránce kotvení v pořádku.
Nečekané problémy může způsobit i způsob úhrady škody. V souladu s §2951 Občanského zákoníku se škoda nahrazuje uvedením do předešlého stavu. Pokud byla střecha před havárií z pohledu kotvení poddimenzována, uhradí pojišťovna pouze ty kotvy, které tam byly nebo podle (špatného) projektu být měly – zbytek si musí majitel doplatit sám. Pokud je chytrý, uvědomí si, že kvalifikovaným posudkem je snadno možné požadovat náhradu škody po skutečném viníkovi.

Počet extrémních projevů počasí evidentně rok od roku roste. Statisticky je dokázán i nárůst škod, způsobených větrem. Tlak na co nejnižší cenu stavebních děl se negativně podepisuje na jejich kvalitě, což znásobuje riziko vzniku škod. Přitom existují nástroje, jak riziko snížit, a v případě, že dojde k havárii, nalézt vhodnou a účinnou sebeobranu před jejími důsledky. Stačí důkladný výběr odborně zdatného dodavatele (bez ohledu na věhlas názvu firmy) a kvalifikované, pokud možno nezávislé, posouzení jím navrhovaných dodávek.