Použití masivní střechy
Nové, přísnější požadavky související se snižováním energetické náročnosti budov bilancují v energetických průkazech budov kromě jiného také teplo potřebné k chlazení objektu. Kvalitně navržená budova je schopna udržet vnitřní prostředí s teplotami do 25 °C i v letních měsících bez dodatečné, energetický náročné klimatizace. Výrazným přínosem při návrhu takovéto budovy může být použití masivní "těžké" střechy.
Klasický dřevěný krov tento požadavek v našich klimatických podmínkách nezvládá. Částečným řešením, které může pozitivně ovlivnit rezistenci proti přehřívání podkroví, je navržení těžkých masivních konstrukcí zdiva a stropu v těchto prostorách. Takováto řešení jsou u nás ale z ekonomických důvodů a z důvodů neznalosti problematiky bohužel výjimkou.
Bodyguard
Střecha domu je konstrukce, která je ze všech konstrukcí budovy nejvíce zatížena vnějšími vlivy. Odolává výkyvům teplot kolem 80 °C, poryvům větru až do cca 50 m/s, hluku, který může dosahovat hladiny vysoko nad 80 dB. Chrání před hmyzem, nejrůznějšími druhy záření, před prachem. Její kvalita zásadním způsobem ovlivňuje stav vnitřního prostředí budovy. Kvalitní střecha by měla uživatelům zajistit prostředí s takřka stálou vnitřní teplotou, minimem prachu, optimální vlhkostí, dostatkem čerstvého vzduchu. Zkušenosti ukazují, že běžná střecha, jejíž nosný systém tvoří dřevěný krov, není schopna všem těmto požadavkům vyhovět. Historicky ani nemusela, v podkroví se až na mizivé výjimky nebydlelo. Pro zajištění všech potřebných funkcí musí být doplněná dalšími technologiemi (jako např. klimatizací), musí být ošetřena problematickými nátěry, doplněna protipožárními opatřeními. Je tedy vůbec vhodnou konstrukcí pro prostory určené k bydlení? Odpověď je jednoduchá. Ve formě, v jaké se u nás běžně používá, není.
Řešení
Pokud se jako turisté dostaneme do oblasti Středomoří, můžeme si povšimnout konstrukcí tamních střech. Velmi často se provádí střechy těžké, masivní. Díky své hmotnosti mnohem lépe odolávají letnímu přehřívání. Vyrábějí se z nejrůznějších materiálů. Kamenné, betonové, keramické. Obecně lze říci, že konstrukčně lze problém letního přehřívání eliminovat aplikací masivní konstrukce střechy s plošnou hmotností nad 150 kg/m2. Tepelná kapacita této masy zpomalí průnik tepla až o 12 hodin, což umožní v letních měsících stabilizovat v podkrovních prostorách denní maxima do 25 °C. Společně s využíváním nočního větrání lze dosáhnout příjemného vnitřního klimatu bez enormního nárůstu spotřeby energie. Z tohoto důvodu vyvinula společnost Xella modifikaci své stropní konstrukce pro použití jako nosné střešní konstrukce s názvem Ytong Komfort. Základní rozdíl mezi „tradičním“ stropem a novou konstrukcí spočívá v možnosti vynechání poměrně pracné nadbetonávky tl. 50 mm, vyztužené kari – sítí na celé ploše střešní konstrukce.
Foto – rozmístění trámců
Konstrukčně se jedná o žebírkovou železobetonovou konstrukci, která se skládá z prefabrikovaných betonových nosníků a pórobetonových vložek z materiálu Ytong P4 – 500. Jejich tloušťka je buď 200 nebo 250 mm podle potřebného rozpětí a zatížení střechy. Konstrukci střechy lze klást v zásadě dvěma způsoby. Pokud je k dispozici příčný nosný systém zdiva, je zpravidla vhodné klást nosníky rovnoběžně s hřebenem na šítovou zeď a vnitřní nosnou zeď tohoto systému. Tato varianta umožňuje vytvořit část konstrukce střechy vodorovné (se světlou výškou nad 2300 mm), což se pozitivně projeví snížením tepelných ztrát budovy. Druhou možností je orientace trámců kolmo na hřeben střechy. Tuto variantu volíme v případě, že je k dispozici vhodně umístěná podélná nosná stěna nebo její část. Chybějící část nosného systému lze nahradit ŽB průvlakem nebo ocelovým nosníkem. Obě metody lze kombinovat, kombinovat lze i různé výšky vložek s ohledem na potřebnou únosnost nebo rozpětí jednotlivých polí konstrukce.
| žebra | nadbetonávka | celkem | |
|---|---|---|---|
| Ytong Klasik 250 mm | 0,0128 | 0,05 | 0,0628 |
| Ekonom 200 mm | 0,0361 | – | 0,0361 |
| Ytong Ekonom 250 mm | 0,0462 | – | 0,0462 |
Realizace
Foto – podepření
Více než desetileté zkušenosti s realizacemi masivních konstrukcí Ytong ukázaly, že systém Komfort je velice přátelský nejen pro menší stavební firmy, ale také pro běžného šikovného amatéra. V první fázi montáže se uloží železobetonové trámce. Jejich distanc nám definuje pomocná vložka, kterou vkládáme mezi trámce, těsně vedle nosné podpory. Jakmile jsou uloženy všechny nosníky, je nutno smontovat podpůrnou konstrukci střechy. Doporučuji používat ocelové nastavitelné stojky s hlavou pro uložení lepených dřevěných nosníků (např. systém Peri). Systémové bednění zásadně usnadňuje manipulaci a minimalizuje riziko zranění. Je samozřejmě možné použít i stojky dřevěné např. z jehličnatých kuláčů a hranolů 100 × 100 mm, práce s nimi ale vyžaduje zkušenost a nezbytný fortel. Osová vzdálenost stojek by v každém případě měla být asi 2 × 2 m.
Jakmile je připravena podpůrná konstrukce, následuje pokládka stropních vložek celé konstrukce střechy. Podle kladečského plánu klademe jednotlivé vložky na připravené trámce. Každá pátá vložka je snížená a vytváří v konstrukci příčné železobetonové ztužující žebro. Stropní vložky Komfort jsou stejně jako ostatní výrobky Ytong homogenní a „plné“. Při zkouškách se ukázalo, že jednotlivá vložka o tloušťce 200 mm unese bodové zatížení 420 kg. U vložky tloušťky 250 mm je to dokonce 720 kg. Tato skutečnost hovoří o tom, že položeným stropem v průběhu montáže nejenže nikdo nemůže propadnout, ale především naznačuje, že pro polohu budoucích nosných prvků střešní krytiny není třeba žádné zvláštní konstrukční zohlednění poloh nosných trámců.
Dalším výrazným odlišením od podobných produktů na našem trhu je možnost snadného krácení vložek ruční nebo pásovou pilou a vytvoření polí o nestandardní šíři, například v místě komínu nebo střešních oken. Stejně tak je možné vložky řezat podélně a tím snížit plochy „dobetonávek“ částí střechy, které nemají rozměry pro uložení celých stropních vložek (např. podél ztužujících věnců). Díky vlastnostem hmoty Ytong nevede ani jedno z těchto opatření ke statickému oslabení konstrukce. Jakmile jsou uloženy všechny vložky, je nutno položit armaturu dle kladečského výkresu. Jde o krok velmi podobný uložení armatury ve stropních konstrukcích. Pro ztužující věnce platí obecné zásady.
Foto – betonáž
Následuje betonáž konstrukce. Betonujeme betonovou směsí C 20/25, konzistence S2 s frakcí kameniva 4/8 mm, vyrobenou v certifikované betonárně. U větších střech lze použít pumpu na beton, u menších konstrukcí se uplatní i vrátek používaný pokrývačskými firmami. Beton je nutno důkladně vibrovat malým vibrátorem, materiál, který vlivem „šikmosti“ střechy přetéká, je nutno zednickou lžící vrátit zpět a pečlivě povrchově upravit. Při práci se velmi dobře osvědčují předpřipravené pomocné pracovní plošiny, které je možno snadno připevnit do konstrukce Ytong.
Vynechání nadbetonávky se podle očekávání ukázalo být skutečným zvýhodněním. Nejde jen o materiálové náklady části této konstrukce, ale především o snížení pracnosti při zpracování betonové směsi. Srovnat do roviny pás z betonové směsi o šířce 20 cm nad betonovým trámcem mezi dvěma naprosto rovnými hranami stropních vložek Ytong je úkon, který zvládne opravdu každý. Hotová konstrukce střechy bez nadbetonávky vykazuje max. odchylku od rovinnosti v místě betonových žeber. Tato je ze zkušenosti záporná a činí max. 5 mm. Tato skutečnost představuje další skrytou úsporu při realizaci následných prací na plášti střechy.
Foto – řešení vikýře
Střecha Komfort se velice dobře uplatňuje zejména u střešních konstrukcí plochých střech a u konstrukcí střech pultových se sklony do cca 10°. Realizace se ale v uplynulém období dočkaly také zdařilé konstrukce střech sedlových se sklony až 45°, vybavených vikýři, objevila se i střecha půdorysu tvaru L, která řeší detaily úžlabí.
Úsporou ve srovnání s „klasickým“ krovem je fakt, že střecha Komfort je difúzně otevřená a nepotřebuje parozábranu. Tato citlivá součást konstrukcí střech je jednak materiálově finančně relativně náročná, nadto vyžaduje na našich stavbách bohužel zřídka přítomnou preciznost provedení. Nedodržení technologické kázně při provádění parozábrany má velice negativní následky (plísně, hniloby, ztráta tepelně izolačních vlastností izolace střechy). Těmto komplikacím se majitel masivní střechy z Ytongu automaticky vyhýbá.
Foto – pokládka izolačních desek
Abychom dodrželi doporučené hodnoty normy pro tepelnou prostupnost střešní konstrukce, která činí 0,25 W/m2K, je nutno doplnit nosnou konstrukci Komfort vhodnou tepelnou izolací. Možností je několik. Nejjednodušší je použití desek z šedého polystyrénu nebo PUR pěny. Některé z nich jsou z výroby opatřeny dodatečnou hydroizolací. Izolační desky není nutno lepit. Připevňují se sevřením mezi kontralatí a konstrukcí střechy, které se zajistí speciálním vrutem. Lze pracovat bez předvrtávky a vzhledem k požadovaným silám a vlastnostem materiálu Ytong lze v běžných případech připevňovat latě v libovolném místě přímo do pórobetonu. Tento fakt znamená určité zjednodušení, neboť nejsme při kotvení nuceni ctít polohu betonových žeber. Pokud je to z hlediska statiky nutné je možno kotvit samozřejmě i do betonových žeber, otvor je nutno ale předvrtat. Následná montáž střešních latí a krytiny je shodná s montáží na běžné dřevěné střeše. Pokud izolační desky nejsou opatřeny dodatečnou hydroizolací, je nutno tuto napnout při montáží mezi kontralatě a montované latě
| Norma | PUR/PIR | Neopor | EPS | Multipor | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| U [W/(m2K)] | tloušťka izolace [mm] | U [W/(m2K)] | tloušťka izolace [mm] | U [W/(m2K)] | tloušťka izolace [mm] | U [W/(m2K)] | tloušťka izolace [mm] | U [W/(m2K)] | |
| Požadavek normy | 0,24 | 100 | 0,183 | 120 | 0,198 | 160 | 0,192 | 160 | 0,215 |
| Doporučená hodnota | 0,16 | 120 | 0,158 | 160 | 0,157 | 200 | 0,16 | 220 | 0,158 |
| Nulový dům – 2020 | 0,11 | 180 | 0,112 | 230 | 0,116 | 300 | 0,116 | 360 | 0,11 |
| Norma | PUR/PIR | Neopor | EPS | Multipor | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| U [W/(m2K)] | tloušťka izolace [mm] | U [W/(m2K)] | tloušťka izolace [mm] | U [W/(m2K)] | tloušťka izolace [mm] | U [W/(m2K)] | tloušťka izolace [mm] | U [W/(m2K)] | |
| Požadavek normy | 0,24 | 100 | 0,177 | 120 | 0,19 | 160 | 0,185 | 160 | 0,206 |
| Doporučená hodnota | 0,16 | 120 | 0,153 | 160 | 0,152 | 200 | 0,155 | 220 | 0,161 |
| Nulový dům – 2020 | 0,11 | 180 | 0,109 | 230 | 0,113 | 300 | 0,113 | 360 | 0,107 |
| Typ konstrukce | tloušťka k-ce [mm] | index stav. vzduch. neprůzvučnosti [dB] | tepelný odpor [m2K/W] | hmotnost k-ce [kg] |
|---|---|---|---|---|
| Ytong Komfort 200 | 200 | 45 | 0,65 | 223 |
| Ytong Komfort 250 | 250 | 47 | 0,68 | 297 |
Foto – pasivní dům v Hamrech nad Sázavou
Vlastnosti konstrukce jsou příjemnou výzvou pro architekta i projektanta. Umožní jim neomezenou plošnou tvarovou rozmanitost bez nutnosti navržení polí pro dobetonování. Střecha Komfort má akustický útlum v závislosti na použité izolaci a krytině kolem 60 dB. Je rezistentní proti veškerým mikroorganizmům. Je naprosto nehořlavá. V kombinaci s použitou vnitřní omítkou má vynikající hygroskopické vlastnosti a reguluje vzdušnou vlhkost. Dá se říci, že střechu Komfort lze považovat za konstrukci kvalitativně velmi nadčasovou a nadstandardní, vhodnou takřka pro každý moderní nízkoenergetický, ale především pasivní či dokonce od roku 2020 „nulový“ rodinný dům.
Kompletní stavební systém Ytong nabízí ucelené řešení celé hrubé stavby i povrchových úprav. Zahrnuje tepelněizolační řadu tvárnic Lambda YQ, s níž je možné dosáhnout hodnot pasivní výstavby i jednovrstvým zděním bez zateplování.
