Fóliové povlakové hydroizolace

Hydroizolační fólie

Historie 

Hydroizolační fólie představují spolu s asfaltovými pásy hlavní skupinu materiálů používaných pro vytvoření povlakových hydroizolací stavebních děl, a to jak v souvrstvích plochých střech tak i hydroizolací spodní stavby.

Počátky hydroizolačních fólií souvisí především s rozvojem aplikované organické chemie ve 20. letech minulého století. Již v roce 1938 byla v Německu poprvé použita pro izolaci stavby polymerní fólie na bázi polyizobutylenu (PIB).

Vývoj hydroizolačních fólií se výrazně zrychlil v 50. letech minulého století. Polyvinylchlorid (PVC), který je průmyslově vyráběn již od roku 1930, byl v této době poprvé vyzkoušen na plochých střechách jako jejich hydroizolační vrstva.

V návaznosti na to byly vedle PVC vyvinuty a do stavební praxe zavedeny další materiálové báze polymerních hydroizolačních fólií jako ECB, EVA, PE-C a v 80. letech FPO. V průběhu let se výrobní receptury a technologické postupy kontinuálně vyvíjely, v některých případech i jako reakce na chyby a omyly, kterým se především v 60. letech z nedostatku zkušeností výrobci hydroizolačních fólií nevyhnuli.

Rychlé rozšíření hydroizolačních fólií souviselo rovněž se změnou stavebních technologií po druhé světové válce. Stavební konstrukce se do té doby vyznačovaly masivností a tuhostí, převládala silikátová materiálová báze, se kterou poměrně dobře korespondovaly masivní vícevrstvé živičné hydroizolační krytiny. V poválečném období však došlo k tlaku na racionalizaci stavebních metod, na výrazné odlehčení stavebních konstrukcí při současném zvyšování nároků na jejich tepelně technické vlastnosti. Nové lehké ocelové konstrukce však vykazovaly podstatně menší tuhost doprovázenou kmitáním, průhyby a většími dilatačními pohyby. Dosavadní tuhé hydroizolační pláště nedokázaly těmto vlivům odolávat, docházelo k jejich praskání a následným netěsnostem. Reakcí na tyto nové skutečnosti byl rychlý vývoj nových typů fólií určených pro hydroizolace plochých střech.

Dnes je na trhu k dispozici více jak 80 různých hydroizolačních fólií, z kterých je možné vybrat na základě jejích specifických vlastností tu optimální pro zamýšlený způsob použití ve stavbě.

 

Systematické členění fóliových hydroizolací pro hydroizolace střech

Členění hydroizolačních fólií určených pro hydroizolace střech popisuje ČSN EN 13956 Hydroizolační pásy a fólie - Plastové a pryžové pásy a fólie pro hydroizolaci střech - Definice a charakteristiky.

Tato norma rozděluje syntetické materiály, které tvoří výchozí materiálovou bázi hydroizolačních fólií do tři skupin:

-        plasty

-        elastomery

-        termoplastické elastomery

a uvádí u každé této skupiny poměrně rozsáhlý přehled příslušných syntetických materiálů, z nichž je však ve stavební praxi rozšířeno jen několik.

 

Hydroizolační fólie na bázi plastů

představují převažující skupinu hydroizolačních fólií na trhu. Patří sem nejrozšířenější hydroizolační fólie na českém trhu 

PVC-P            měkčený polyvinylchlorid

EVAC            kopolymer etylen-vinylacetát

FPO                flexibilní polyolefin (na bázi PP nebo PE)

Základní a charakteristické vlastnosti plastových fólií jsou:

-    silná závislost modulu pružnosti na teplotě, tj. s klesající teplotou termoplastické fólie tuhnou a ztrácí svoji ohebnost, naopak se zvyšující se teplotou měknou, a přichází do plastického stavu nebo taveniny, kterého se využívá při svařování jednotlivých pásů fólií pomocí horkovzdušných svařovacích přístrojů nebo přístrojů s horkým klínem

-    viskoelastické chování, kdy při dlouhodobém protažení se po odlehčení nevrací zcela do původní délky, ale vykazují určité trvalé protažení. Toto chování je odlišné u jednotlivých typů polymerů, trvalá deformace je vysoká především u polyolefinů, minimální je pak u měkčeného PVC.

-    opakovatelná plastifikace působením tepla s návratem do výchozího stavu po ochlazení,

-    jsou recyklovatelné.

Důsledkem opakovatelné plastifikace je možnost tyto fólie vzájemně spojovat po ohřátí na svařovací teplotu. U některých typů plastových fólií je spojování možné chemickými svařovacími prostředky, např. pro PVC-P folie se používá rozpouštědlo tetrahydrofuran (THF).

Pro  hydroizolační systémy z plastových fólií je typické používání poplastovaných plechů jako konstrukčního doplňku. Jedná se o tabule nebo role pozinkovaného plechu tloušťky obvykle 0,6 mm, na spodní straně lakovaného a na horní straně opatřeného vrstvou plastu stejného jako je materiál příslušné fólie v tloušťce 0,6 – 0,8 mm. Vrstva plastu umožňuje pevné přivaření fólie na různé pásky, lišty a úhelníky vytvarované z tohoto poplastovaného plechu, čehož se využívá při liniových fixacích a zakončeních fóliových hydroizolací u detailů atik, světlíků, okapů atd.

 

Hydroizolační fólie na bázi elastomerů

Jedná se o skupinu fólií vycházejících ze syntetické kaučukové báze, pro které je charakteristické pružné chování při protažení, po protažení se vrací do původní délky. Elastomerní fólie nejsou tepelně tvarovatelné, protože při zahřívání nemají využitelnou plastickou fázi a nelze je tedy vzájemně spojovat horkým vzduchem. Z toho důvodu proto nejsou kompletovány poplastovanými plechy.

Typickým reprezentantem této skupiny hydroizolačních fólií jsou fólie na bázi EPDM (etylen-propylen-dien-monomer-kaučuk).

Pásy elastomerních fólií se zpravidla spojují speciálními lepidly nebo spojovacími páskami vloženými do spojů nebo lepenými přes spoj, možné je i lepení za horka.

 

Hydroizolační fólie na bázi termoplastických elastomerů 

Hydroizolační fólie této skupiny v sobě spojují vlastnosti obou předchozích materiálových skupin. Mají plně vratný efekt po deformaci jako elastomery a je možné je přitom svařovat horkým vzduchem.

Jedná se zpravidla o směsi tvrdých termoplastických polymerů (PE, PP) s málo zesíťovanou měkkou kaučukovou bází doplněné o další přísady. Montáž (pokládka) TPE fólií a jejich použití jsou v podstatě stejné jako v případě  plastových fólií.

 

Vlastnosti hydroizolačních fólií

Mezi nejdůležitější užitné vlastnosti hydroizolačních fólií patří: 

-        vysoká pevnost a spolehlivost homogenních svařovaných spojů, mj. rovněž i jejich odolnost proti prorůstání kořínků a oddenků,

-        difúzní otevřenost většiny typů fólií, nízký difúzní faktor m (především v případě fólií na bázi PVC), optimální pro sanaci provlhlých havarijních střešních souvrství,

-        dlouhá životnost při minimální potřebě údržby,

-        funkčně spolehlivé provedení i v případě střešních ploch s „nulovým“ spádem,

-        spolehlivě vodotěsné řešení v problémových oblastech ukončení a napojení povlakových hydroizolací na navazující stavební prvky pomocí poplastovaných plechů v případě plastových fólií.

Nejdůležitější charakteristiky hydroizolačních fólií z hlediska jejich pokládky jsou:

-        typicky jednovrstvá hydroizolační vrstva ve střešním souvrství,

-        rychlost a jednoduchost montáže bez použití otevřeného plamene (významná výhoda např. v případě sanací střech s dřevěnou podkladní nosnou konstrukcí),

-        snadné, funkčně spolehlivé a ve výsledku esteticky příznivé zpracování i tvarově obtížných detailů,

-        v případě hydroizolačních fólií na bázi elastomerů zachování jejich pružnosti a možnosti montáže při teplotách pod -20°C.

Z pohledu architekta mají hydroizolační fólie další výhody:

-        nabízí architektovi k dispozici  širokou barevnou škálu RAL, dle výrobního sortimentu jednotlivých výrobců

-        řada jejich systémových kompletačních prvků umožňuje zvýraznit celkový estetický účinek pohledově exponované střešní plochy.

Dnes jsou již všechny typy hydroizolačních fólií, určených pro použití na plochých střechách, a tvořících současně finální vrstvu střechy, bez výjimky trvale odolné vůči účinkům UV-záření.

Z hlediska požární bezpečnosti mají hydroizolační fólie oproti jiným typům hydroizolačních materiálů velkou přednost v minimálním požárním zatížení střechy (tj. množství tepla uvolněném při požáru hydroizolační vrstvou na jednotce střešní plochy). Např. jednovrstvá fólie z PVC-P tl. 1,5 mm představuje požární zatížení pouze 50 MJ/m2

 

Konstrukční typy hydroizolačních fólií

Vedle homogenních pásů fólií (tj. fólie bez vložky, vnitřní výztuže nebo kašírování na spodní straně fólie) se vyrábějí především fólie s vložkou nebo s vnitřní výztužnou vrstvou.

Vložka (zpravidla skelné rouno) není rozhodující pro mechanické vlastnosti fólií, nýbrž slouží pro jejich rozměrovou stabilizaci, např. při jejich pokládce pod zátěžovou vrstvu.

Vnitřní výztužná vrstva (zpravidla mřížka z polyesterových vláken) je naopak rozhodující pro mechanické vlastnosti fólie. Je typická pro fólie mechanicky kotvené, kdy je potřebná jejich snížená průtažnost, zvýšená pevnost v tahu a především odolnost proti protrhávání (proti protrhnutí dříkem bodového připevňovacího prvku). 

Kašírování na spodní straně hydroizolačních fólií (tj. integrovaná vrstva na spodní straně fólie nejčastěji z polyesterového rouna případně kombinovaná se skelným rounem obvykle tloušťky cca 1 mm) slouží jako vyrovnávací a/nebo separační vrstva a rovněž umožňuje lepení fólie na střešní ploše. V případě homogenních fólií bez výztuže pak kašírování slouží rovněž jako jejich vnější vyztužení, umožňující tyto typy fólií mechanicky kotvit stejně, jako fólie s vnitřní výztuží. V případě samolepicích fólií je kašírování doplněno syntetickou samolepicí vrstvou.

Hydroizolační fólie jsou dnes vyráběny v tloušťkách od 1,2 mm do 3,0 mm. V případě dnes na trhu nejrozšířenějších hydroizolačních fólií z PVC-P je jejich nejběžnější tloušťka 1,5 mm.

 

Způsoby montáže

Spoje všech plastových fólií se v současné době provádí svařováním pomocí horkovzdušného svařovacího agregátu nebo svařováním horkým klínem. Dřívější chemické svařování je dnes již naprostou výjimkou, protože jeho úspěšnost je mj. velmi závislá na okolním prostředí. Otevřený plamen se pro spojování pásů hydroizolačních fólií nikdy nepoužívá. Výsledkem svaření je homogenní vodotěsný spoj, jehož pevnost je větší než pevnost samotné fólie a jehož zaručená vodotěsnost není nijak podmíněna minimálním spádem.

Kromě toho jsou homogenní svařované spoje zpravidla odolné proti prorůstání kořínků, protože právě spoje pásů jsou z hlediska prorůstání slabým povlakových hydroizolací. Tuto vlastnost dokladují výrobci plastových fólií ve své materiálové deklaraci pozitivním výsledkem zkoušky dle ČSN EN 13948 „Hydroizolační pásy a fólie – Asfaltové, plastové a pryžové pásy a fólie pro hydroizolaci střech – stanovení odolnosti proti prorůstání kořínků“ nebo dle metodiky  FLL (dle Forschungsgesellschaft für Landschaftsentwicklung/Landschaftsbau e.V. Bonn).

Stálost polohy fóliové hydroizolační vrstvy na střešní ploše je možno zajistit jedním ze čtyř způsobů:

a) mechanickým kotvením,

b) stálým zatížením (zátěžovou vrstvou),

c) lepením,

d) případně jejich kombinací.

O volbě způsobu kotvení rozhodují konkrétní okolnosti na dané střeše 

Mechanické kotvení hydroizolačních systému bodovými prvky nebo přítlačnými lištami je možné jen v případě, že je ve střešní skladbě pod kotvenou hydroizolační vrstvou vhodná kotevní vrstva, do které se mohou připevňovací prvky spolehlivě připevnit. Bodové připevňovací prvky tvoří zpravidla šroub nebo zatloukací trn (např. Spike) procházející kruhovým nebo oválným přítlačným talířem, který fólii následně pevně přitiskne k podkladu. Variantou této skladby je opět šroub vsunutý do plastové trubkové hmoždinky na jejímž horním konci je opět vytvarován přítlačný talíř.

Počet připevňovacích prvků se stanovuje výpočtem zatížení větrem (v dané lokalitě, podmínkách, výšce střechy nad terénem a jejím tvaru a dílčí větrné oblasti atd…) dle  ČSN EN 1990 Eurokód: Zásady navrhování konstrukcí a ČSN EN 1991-1-4 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí, Část 1-4: Obecná zatížení – Zatížení větrem. Návrhová zatížení připevňovacích prvků jsou uvedena v technické specifikaci ETA (European Technical Approval nově pak European Technical Assessment) vydané dle směrnice ES o stavebních výrobcích 89/106 /EHS pro daný hydroizolační systém, kterou dokládá jeho výrobce jako součást dodavatelské dokumentace, tj. vedle Návodu na pokládání a Prohlášení o vlastnostech a označení výrobků CE. V případě sanace střechy se pak navíc provádí výtažné zkoušky v reálu na místě a porovnávají se s údajem o návrhové únosnosti připevňovacích prvků dle ETA.

Dokladem, který by měla mít v případě mechanicky kotvené střechy každá prováděcí firma od začátku práce k dispozici a k předložení vedení stavby je Kotevní plán, který jednak souhrnně obsahuje všechny výše uvedené náležitosti a jehož nedílnou součástí je schéma dané střechy rozdělené do příslušných větrných oblastí dle ČSN EN 1991-1-4 a kde je pro každou z nich jasně předepsán počet a rozmístění příslušných připevňovacích prvků.

V případě sanací starých střech s dožilými hydroizolacemi nebo v případě havarijních provlhlých střešních souvrství je třeba spolehlivě zajistit odvedení vlhkosti ze střešního souvrství. Volné položení hydroizolační fólie na vhodnou podkladní vrstvu (např. smyčkovou rohož) a její následná fixace umožňuje vytvořit pod hydroizolační vrstvou potřebnou účinnou expanzní a zároveň odvětrávací vrstvu pro odvedení vlhkosti ze střešního souvrství do vnějšího prostředí například soustavou odvětrávacích komínků. K odvětrání (vysušení) střešního souvrství pod fóliovou hydroizolační vrstvou navíc přispívá i nízká hodnota jejího faktoru difúzního odporu m, v případě plastových fólií na bázi PVC pod hodnotou 20.000 (-).

Pro lepení hydroizolačních fólií je k dispozici celá řada různých lepidel. Výběr vhodného lepidla musí zohlednit očekávatelné povětrnostní a vlhkostní podmínky v době lepení, typ a stav podkladu pro lepení i materiálovou bázi lepené fólie z hlediska její chemické snášenlivosti s lepidlem. Většina výrobců fóliových hydroizolačních systémů kompletuje svoji výrobní paletu sadou vhodných lepidel a doporučeními pro jejich správnou aplikaci. V případě použití nesystémového lepidla je vhodné ověřit a nechat si potvrdit jeho vhodnost pro daný hydroizolační systém u jeho výrobce nebo autorizovaného dodavatele.

Rozmanitost materiálových bází hydroizolačních fólií a nejrůznější způsoby jejich stabilizace na střešní ploše otevírají téměř neomezené možnosti pro hydroizolační fólie jak na plochých střechách, terasách a balkonech, tak i při provádění hydroizolací spodní stavby. Jsou rovněž technicky dokonalým řešením jako hydroizolační vrstvy vegetačních souvrství a mechanicky extrémně zatížených parkovištních ploch.

 

Ochrana životního prostředí

Celková spotřeba energie, svázaná s výrobou, dopravou, skladováním, transportem, zabudováním, údržbou a recyklací je minimální.

Minimum surovin a zároveň maximum užitku – tak je možno ve zkratce charakterizovat hydroizolační fólie. Z hlediska spotřeby surovin, životnosti a ekologické hodnoty nabízejí hydroizolační fólie optimální mix vlastností. Hydroizolační fólie jsou tak dnes moderní stavební materiály pro dlouhodobě spolehlivé a zároveň ekologické střešní hydroizolace. 

 

Ing. Libor Vykydal

24.05.2016