TI-TKHIF-2016-01 Fixace fóliových hydroizolačních povlaků na šikmých střechách

 
Technická informace TI-TKHIF-2016-01

Vydavatel:  TKHIF, z.s.

                   Václavkova 519/4
                   160 00 Praha 6
                    www.tkhif.cz
                    tkhif.cz@gmail.cz

Verze: 04/2016
Platnost od: 1.4.2016

Související dokumentace:  

[1] ČSN 73 1901 Navrhování střech Základní ustanovení

[2] ETAG 006 Systémy mechanicky kotvených pružných střešních  hydroizolačních povlaků (EOTA)                                              


1. Úvod

Fóliové hydroizolační povlaky jsou z principu vhodné pro jakékoli typy, tvary a sklony střech, nicméně použití v plochých střechách se sklonem do 5° je výrazně převažující.
Dle definice ČSN 73 1901 se za šikmou střechu považuje střecha se sklonem střešních rovin nad 5°. Jedná o střechy sedlové, valbové, polovalbové, případně obloukové. Následující technická informace č. TI-TKHIF-2016-01 se týká doporučeného řešení fixace fóliových hydroizolačních povlaků na šikmých střechách.

Legenda k obrázkům:
         1   HYDROIZOLAČNÍ FÓLIE
         2   TEPELNÁ IZOLACE
         3   KOTEVNÍ PRVEK
         4   PODKLAD
         5   VRSTVA LEPIDLA
         6   PŘITĚŽOVACÍ / PROVOZNÍ VRSTVA
         7   PŘÍČNÝ PRÁH
         8   KOTEVNÍ TRN
         9   ZARÁŽKA Z TAHOKOVU
Pozn: Všechny zde uvedené obrázky jsou schematické a nezobrazují všechny běžné vrstvy střešních plášťů.

2. Síly, působící na hydroizolační povlaky

Z hlediska vzniku můžeme rozdělit síly, působící na hydroizolační povlak na vnější a vnitřní.

2.1 Vnější síly

Mezi dominantní vnější síly, působící na hydroizolační povlak patří:

          • vztlaková síla, vznikající při zatížení větrem
          • gravitační síla, vyvolaná hmotností hydroizolačního povlaku, resp. provozního souvrství

Z hlediska velikosti je vztlaková síla, vznikající při působení větru nejvýznamnější vnější silou viz obr. č. 1. Tato síla působí kolmo na rovinu střechy směrem vzhůru a je přenášena do podkladní konstrukce střešního pláště pomocí mechanického kotvení, prolepením všech vrstev střešního pláště nebo stabilizací zásypem / provozními vrstvami. Kotevní prvky jsou působením větru namáhány osovým tahem, na který jsou také zkoušeny dle ETAG 006.



Gravitační síla, vyvolaná hmotností hydroizolačního povlaku a případných dalších provozních vrstev působí kolmo k zemi, tedy opačným směrem než vztlaková síla od větru viz obr. č. 2. Na plochých střechách je gravitační síla přenášena přímo do podkladu, nejčastěji do tepelné izolace. Kotevní prvky tak prakticky nejsou dodatečně namáhány ohybem. Stejně tak lepené plochy nejsou namáhány smykem nebo jen v zanedbatelné míře.

Na šikmých střechách se část gravitační síly vyvolaná vlastní hmotností fólie a případně dalších provozních vrstev přenáší do prvků mechanického kotvení, případně do lepeného spoje. Velikost šikmé složky gravitační síly závisí na sklonu střešní plochy viz obr č. 3 a 4. Část této síly se přenáší třením mezi fólií a podkladem, část je přenášena do kotevních prvků, které jsou tak kromě namáhání osovým tahem namáhány i ohybem, vzrůstajícím se sklonem střechy. Stejně tak u lepených systémů je lepený spoj kromě tahu kolmo na něj namáhán smykem v rovině fólie. Se vzrůstajícím sklonem vzrůstá i namáhání smykem.


2.2 Vnitřní síly

Vnitřní síly souvisejí se samotným výrobkem a jeho materiálovým složením. Jedná se o síly vznikající vnitřním pnutím, které je do fólií vneseno již v procesu výroby a vnitřní síly, vyvolané teplotní délkou roztažností. Ta je obzvláště velká u výrobků na bázi polyetylenu nebo polypropylenu, tj. u FPO/TPO fólií. Vnitřní síly podobně jako šikmá složka gravitační síly namáhají mechanické kotevní prvky na ohyb a lepené spoje na smyk. Vnitřní síly jsou však řádově menší než vnější síly a ve střechách je přenáší a fóliový povlak tak stabilizují běžné kotevní prvky nebo vrstva lepidla, kterým je fólie přilepena k podkladu.

3. Běžné fixační principy

Hydroizolační povlaky střechy se fixují třemi základními metodami:
• mechanickým kotvení do únosného podkladu, nebo
• lepením k únosnému podkladu, nebo
• přitížením stabilizační / provozní vrstvou

3.1 Mechanické kotvení

Jedná se o nejběžnější a současně nejekonomičtější metodu fixace povlaku viz obr č. 5. Veškeré kotevní prvky a jejich kombinace, které se vyskytují na trhu a jsou určeny k použití v plochých střechách, jsou zkoušeny dle ETAG 006 na namáhání osovým tahem. Předpokládá se současně, že takto budou kotevní prvky namáhány po zabudování ve stavbě.


 

 3.2 Lepení k únosnému podkladu

Jedná se o méně obvyklou a současně poměrně nákladnou metodu fixace povlaku viz obr č. 6. Na plochých střechách se předpokládá především namáhání lepeného spoje v tahu kolmo na rovinu fólie, případně v omezené míře na odlup dle způsobu lepení. Smykové namáhání je na ploché střeše zanedbatelné, nabývá však významu se vzrůstajícím sklonem.

3.3 Přitížení stabilizační / provozní vrstvou

Jedná se o běžnou metodu fixace plochých střech obvykle menšího plošného rozsahu, přitížených praným říčním kamenivem, vegetačním nebo jiným provozním souvrstvím viz obr č. 7. Typicky se jedná o střechy rodinných a bytových domů, veřejných budov a budov občanské vybavenosti.
Fólie, určené pro tento typ plochých střech jsou obvykle vyztuženy skelným rounem, vyznačujícím se vysokou rozměrovou stálostí. V ploše střechy nemusí být mechanicky kotveny ani lepeny, kotví se pouze ve změnách směrů a v typických detailech. Vlastní hmotnost fólie a stabilizačních/provozních vrstev plochých střech je přenášena pouze do únosného podkladu bez namáhání fóliového povlaku tahem.
U šikmých střech je šikmá část gravitační síly, vyvolaná hmotností provozních vrstev přenášena ve formě šikmé síly (v rovině fólie) do fólie a tu tak namáhá tahem. Vzhledem k násobně větší hmotnosti provozních vrstev v porovnání s hmotností samotné fólie jsou tyto síly také výrazně větší viz obr. č. 8.

 
4. Opatření pro stabilizaci fóliových povlaků šikmých střech

4.1 Střechy bez stabilizační / provozní vrstvy

Dvouplášťové střechy

U dvouplášťových střech bez provozu, kde je obvykle povlak kotven přímo do nosné konstrukce horního pláště (dřevěný záklop, OSB desky,…) a svěrná tloušťka je minimální, nejsou kotevní prvky prakticky namáhány ohybem, jsou však namáhány na střih. Zde proto není obvykle potřeba dělat žádná dodatečná opatření, kotvení se provádí nejčastěji pomocí ocelových podložek a vrutů viz obr č. 9.

Jednoplášťové střechy 

Pro jednoplášťové střechy, kde je svěrná tloušťka poměrně velká se doporučuje:
• použít pouze celokovové kotevní prvky, tzn. ocelové šrouby/vruty a ocelové podložky viz obr č.10, nebo případně současně

 

 

• vytvořit ve střeše příčné prahy, které stabilizují fóliový povlak v pravidelné rozteči po vrstevnicích. Různé varianty A, B, C příčných prahů ukazují obr. č. 11-15. Uvedené varianty příčných prahů nejsou vyčerpávající, jsou možné i další varianty zde neuvedené.

Varianta A: Příčný práh je vytvořen pomocí „C“ profilu z ocelového plechu, vyztuženého stojinou po cca 1000 mm. Hydroizolace je v místě příčného prahu rozdělena a kotvena v příčném přesahu viz obr č. 11.

Varianta B: Příčný práh je vytvořen pomocí „C“ profilu z ocelového plechu, vyztuženého stojinou po cca 1000 mm. Hydroizolace je v místě příčného prahu spojitá, k příčnému prahu je mechanicky přikotvená, řada kotev je přepáskovaná viz obr č. 12.

 


Axonometrické schematické zobrazení varianty B viz obr č. 13.

Varianta C: Příčný práh je vytvořen pomocí „Z“ profilů z ocelového plechu na výšku tepelné izolace. Přes „Z“ profily je upevněn „L“ profil z poplastovaného plechu, tvořící příčný práh.

Každý dvoumetrový „L“ profil je ukotven do třech „Z“ profilů a staticky tak tvoří spojitý nosník. Hydroizolace je v místě příčného prahu rozdělena a horkovzdušně přivařena k „L profilu z poplastovaného plechu viz obr č. 14.

 

 Axonometrické schematické zobrazení varianty C viz obr č. 15.

 

V nejvyšším bodě střechy se doporučuje fóliový povlak velmi dobře a pevně fixovat. Je-li nejvyšším místem hřeben, dodatečná opatření nejsou nutná, neboť fóliový povlak přechází obvykle přes hřeben spojitě na druhou stranu střechy a vytváří tak protiváhu.

Je-li nejvyšším místem šikmé střechy napojení na stěnu/atiku doporučuje se fixace tohoto detailu liniovým kotvením. Za tím účelem se používají např. ocelové perforované pásnice nebo „L“ profily z ocelového poplastovaného plechu. Je-li to konstrukčně možné, doporučuje se tyto prvky kotvit do svislé konstrukce, nikoli do šikmého podkladu. Tímto opatřením jsou kotevní prvky namáhány především na osový tah a jen mírně na ohyb.
4.2 Střechy se stabilizační/provozní vrstvou
V šikmých střechách se stabilizační/provozní vrstvou se část gravitační síly od ní přenáší do fólie a spolu s částí gravitační síly od vlastní hmotnosti fólie ji tak výrazně namáhá tahem. Z tohoto důvodu se doporučuje:
• Ve střešním plášti vytvořit příčné prahy popsané výše ve variantách A,B,C viz obr č. 16 a 17.

 

 

• Obzvláště při větších sklonech vytvořit systém kotevních trnů a zarážek, které fixují provozní / vegetační souvrství ve své poloze a šikmou složku gravitační síly z něj přenáší přímo do únosného podkladu viz obr. č. 18. Možná jsou i další konstrukční řešení, splňující požadovaný účel. 

 

• Dle doporučení jednotlivých výrobců je možno také použít fólii určenou pro mechanické kotvení, tzn. obvykle s PES výztužnou mřížkou nebo s kombinovanou výztuží. Tato fólie se pak mechanicky kotví v redukované hustotě kotevních prvků, ačkoli samotná stabilizační/provozní vrstva může být dostatečná pro fixaci proti vnějším silám. Doporučená hustota celokovových kotevních prvků je cca 1,5-2 ks/m2.

5. Podklad a doporučený směr kladení pásů

Nosnou konstrukcí střešního pláště mohou tvořit všechny běžné druhy podkladů, tj. železobetonová deska ve spádu, desky na bázi dřeva, prkenný záklop nebo trapézový plech.

U obou posledně jmenovaných se doporučuje, pokud to umožňuje konstrukční řešení, kladení prken, resp. vln trapézového plechu ve směru vrstevnic. Kladení jednotlivých pásů fólií se potom provádí po spádnici viz obr. č. 19, tj. kolmo na vlny trapézového plechu nebo kolmo na prkna. Tím se výrazně zjednodušuje proces pokládky a také se omezuje riziko vlnění fólie s negativním dopadem na estetiku střechy. Nejsou-li prkna nebo vlny trapézového plechu orientovány ve směru vrstevnic, není možno klást pásy fólie po spádnicích a proces pokládky je komplikovanější.


6. Závěr

Tento dokument, vydaný v rámci odborné činnosti TKHIF, z.s. má informativní a doporučující charakter. Odráží dosud nabyté vědomosti a zkušenosti s tímto typem konstrukcí a zohledňuje reálnou proveditelnost zde navrhovaných opatření. Dokument pozbývá platnost případným vydáním novější verze.


Kolektiv TKHIF, z.s.

24.05.2016