Vývoj mechanického kotvení od historie po současnost
Anotace:
Rozvoj plochých střech u nás začal s nástupem funkcionalismu a mechanické kotvení hydroizolací je nejčastěji používaným způsobem zajištění proti negativním účinkům větru.
Mechanické kotvení plochých střech prošlo během posledních tří desetiletí významným vývojem a jeví se jako nejefektivnější metoda pro uchycení povlakových a tepelných izolací plochých střech.
Ploché střechy mají svůj historický vývoj od nám známé a zdokumentované doby 3. tisíciletí před Kristem ve starém Egyptě. V Evropě jsou dostupné informace z 7.století před Kristem ze starého Řecka. V 19.století byla vynalezena dehtová lepenka a od 30let minulého století se stávají trvalým architektonickým prvkem. Hlavním izolačním prvkem se stávají asfalty, později asfaltové pásy a díky bouřlivému vývoji posledních cca 50ti let se složení a kvalita asfaltových materiálů výrazně zlepšila. Současně se začalo se zateplováním plochých střech. V 70.letech se začaly vyrábět hybridní modifikované pásy APP (Itálie) a SBS (Francie) a začaly se objevovat plastové folie s použitím k hydroizolaci plochých střech jako je PVC a EPDM.
V téže době proběhlo hlavně severní Evropou několik silných bouří, a protože pásy SBS se vyznačují výrazně lepší pružností, tak se začaly se objevovat a vyvíjet náročnější požadavky na jejich uchycení, a to formou mechanických spojovacích prostředků. První kotevní prvky byly primárně určeny pro asfaltové dvouvrstvé systémy. Je známo i kotvení jednovrstvých asfaltových systémů, např. UnoTech od firmy Mataki.
V Evropě (Francie, Německo, Finsko, Švédsko) bylo vyvinuto několik systémů, a to se samořeznými šrouby a kovovými podložkami, když švýcarská firma SFS zavedla tyto výrobky na trh v roce 1975.¨
Neřešila se korozní odolnost těchto prvků, a tak i životnost kotevních prvků byla poměrně omezena.
Taktéž se v prvotní době neřešily tepelné ztráty střešním pláštěm tak jako dnes, a tak prostřednictvím tepelných mostů v kotevních prvcích vznikaly úniky tepla.
S postupným nárůstem požadavků na zateplování střešních plášťů bylo z důvodu tlusté a poněkud měkké izolace z minerální vlny vyvinuto první kotvení pro ploché střechy a to cca. v roce 1980. Jedním z průkopníků kotevních prvků byla firma Sk-Tuote z Finska.
Mnou zastupovaný švédský kotevní systém Iso-Tak byl uveden na skandinávský trh v roce 1983 a na náš trh začal být dodáván v roce 1993 v souběžné době s mechanickým kotvením SFS. V této době byly v Evropě ještě hlavně kotevní systémy od firem Zahn, Etanco, Ejot a americký kotevní systém OMG.
S rozvojem průmyslu, budování hal a bytové výstavby začalo docházet k požadavkům na střešní pláště z lehkých materiálů, a to jak konstrukčních, tak tepelných i hydroizolačních. Rovněž se začal klást důraz na ekonomické důvody včetně omezení tepelných ztrát.
Z důvodu ekonomických (plast levnější oproti kovu) a snížení tepelných ztrát střešním pláštěm se začaly prosazovat kotevní prvky z plastových materiálů.
Prvotně to byly zejména celoplastové kotevní prvky s trny s použitím do betonu, které se dnes používají zejména k zateplení fasád a tyto byly později nahrazeny kotevními prvky ve složení plast-kov.
Výhodou kotevních prvků ve spojení plast-kov je hlavně teleskopický účinek, který chrání zejména membránu před poškozením způsobeným hlavou spojovacího prvku, přerušení tepelného mostu a i ekonomický, protože plast je levnější oproti kovu.
Kotvení plochých střech se v devadesátých letech dostávalo stále více do podvědomí. Znalostí a informací bylo málo, a tak se střechařské firmy snažily kotvit, jak jen to šlo:
Začala se také výrazně zdokonalovat legislativa zahrnující i požadavky na kotevní prvky a jejich použití.
Například v USA firma OMG začala vyrábět kotevní prvky v roce 1981 a tyto byly již v roce 1986 testovány a schváleny dle standardu FM 4470.
Evropská UEAtc testovací směrnice byla vyvinuta na konci 80. let a profesor Gerhadt z WSP Aachen kolem roku 1986 vyvinul testovací dynamickou zkušební metodu, která se s různými úpravami používá dodnes.
V roce 1990 byla v Belgii založena EOTA (Evropská organizace pro technické schválení). Byly stanoveny jednotlivé Evropské směrnice o technickém schválení (ETAG) a pro kotvení plochých střech je určena od roku 2002 směrnice ETAG 006, dnes nově nazvané EAD (Evropské hodnotící dokumenty), která prochází v těchto dnech schvalovacím procesem změn.
Znamená to, že v roce 2002 byla provedena radikální změna pohledu na problematiku konstrukcí plochých střech, jejich navrhování, realizaci a provádění oprav. Vývoj dospěl k tomu, že při realizaci plochých střech je v současnosti nejrozšířenějším způsobem stabilizace střešních vrstev proti účinkům větru technologie kotvení.
Nejvíce známým a doposud i nejvíce používaným je kotvení v přesahu hydroizolace.
Zde je nutno dbát správného rozmístění kotevních prvků dle kotevního plánu a od okraje hydroizolačního pásu. Nutno počítat s tím, že v okrajových a rohových zónách je větší hustota kotevních prvků a dochází i ke změnám šíří hydroizolačního pásu.
Dále se u nás vyskytuje tzv. lineární kotvení pomocí lišt.
Výhodou tohoto druhu kotvení je přenesení zátěže do nosných materiálů ploché střechy.
Vhodné je to zejména pro kotvení do tenkostěnných střešních panelů.v exponovaných místech jako je přechod na atiku atd.
Norská firma Protan vyvinula tzv. vakuové kotvení, které je firmou patentováno, a tudíž dostupné pouze s foliemi Protan.
Výhodou tohoto systému je možnost použití zejména při sanaci starých objektů, kde není možno použití jiného mechanického kotvení.
V posledních letech se stále častěji prosazuje tzv. indukční kotvení, které je vhodné pro kotvení povlakových membrán typu PVC,TPO.FPO a EPDM.
Toto kotvení hydroizolace má oproti klasickému kotvení zejména základní odlišnosti v tom, že není nutno kotvit v přesazích hydroizolace, není závislost na šíři hydroizolačního pásu, a hlavně nedochází k perforaci vlastní hydroizolace.
Díky nezávislosti na šířce fólie dochází k výrazné úspoře v celkovém množství kotev a spojů hydroizolace. Rovněž odpadá nutnost samostatného kotvení tepelné izolace.
Tento systém je možno používat i za mírného deště.
Další nespornou výhodou tohoto indukčního kotvení je nízká náročnost na počet pracovníků při realizaci, což zejména v dnešní době, kdy je nedostatek pracovních sil, není zanedbatelný faktor.
Chtěl jsem poukázat ve stručnosti na základní vývoj kotvení izolací plochých střech, a protože se v poslední době ve významné míře používá kotvení spádové tepelné izolace, tak uvádím ukázkou patentovaný systém, který toto kotvení výrazně zjednodušuje, a je možno prokotvit jedním kotevním prvkem až 120mm izolace s možností použití do tl. izolace 815 mm.
Příspěvek zazněl na konferenci Izolace 2019, která se konala 7. 2. 2019 v rámci veletrhu Střechy Praha.
