Zátěžové střechy z pohledu stavební tepelné techniky

1. Úvod

Návrh vhodné konstrukce střechy obecně je záležitost složitá a u střech zátěžových, tedy provozních, je ještě složitější. Návrh střechy zátěžové znamená jistá omezení, která je nutno akceptovat. Je to například volba materiálů skladby. Střešní skladba typu DUO je charakteristická uložením části tepelné izolace pod hydroizolaci a část nad ní. Vzhledem ktomu, že tloušťky tepelných izolací se můžou měnit, mění se tím i výška uložení hydroizolace vsouvrství. To má pak vliv na teplotu a vlhkost vokolí vrstvy hydroizolace. Cílem studie bylo zjistit, jaký poměr tlouštěk tepelných izolací pod a nad hydroizolací je ztepelně-technického hlediska vhodný pro použití ve skladbě DUO. Tato studie byla provedena ve třech variantách, které se liší okrajovými podmínkami pro výpočet.

Dále bylo zjištěno, pro jaký poměr tepelných izolací je (za daných okrajových podmínek) již nutné použít parotěsnou zábranu pod spodní tepelnou izolací.

Skladbu DUO střechy je možné vytvořit vněkolika materiálových variantách (zvolené kombinace vybraných tepelných izolací – viz Obr.1). Nutností u tohoto typu střešních plášťů je použití extrudovaného polystyrenu (XPS) jako tepelné izolace nad hydroizolací vzhledem ktéměř nulové nasákavosti tohoto materiálu.

Obr.1 Přehled obvyklých materiálových variant DUO střech

Pro výpočet byla použita varianta vhodná pro střešní pláště pojížděné osobními, ale i menšími nákladními vozidly, skladba 1.3 (viz Obr.1). Taková skladba je tvořena tepelnou izolací zextrudovaného polystyrenu (pod i nad hydroizolací), jehož pevnost vtlaku je výrazně vyšší než u minerální izolace, případně expandovaného polystyrenu. Jako hydroizolace jsou zde použity asfaltové pásy ve 2 vrstvách, případná parozábrana je také asfaltová.

Pro výpočet je zvolena celková tloušťka tepelné izolace 140 mm, což zajišťuje výsledný součinitel prostupu tepla cca 0,23W/m2K, což je hodnota splňující současný normový požadavek (0,24 W/m2K).

2. Posouzení vybraných skladeb

Posouzení jednotlivých skladeb zhlediska tepelně technického bylo provedeno pomocí programu TEPLO 2005.

Pro všechny skladby byly použity stejné zvolené okrajové podmínky tak, aby bylo možno provést objektivní zhodnocení a porovnání jednotlivých skladeb.

3. Použité okrajové podmínky

• tepelný odpor při přestupu tepla v interiéru Rsi : 0.10 m2K/W
• dtto pro výpočet kondenzace a povrch. teplot Rsi : 0.25 m2K/W
• tepelný odpor při přestupu tepla v exteriéru Rse : 0.04 m2K/W
• dtto pro výpočet kondenzace a povrch. teplot Rse : 0.04 m2K/W
• návrhová venkovní teplota Te : -15.0 C
• návrhová teplota vnitřního vzduchu Tap : 18.0 C
• návrhová relativní vlhkost venkovního vzduchu RHe : 84.0 %
• návrhová relativní vlhkost vnitřního vzduchu RHi : 70.0 %
• třída vlhkosti 4.
• srážky 4 mm/den

4. Přirážka zohledňující vliv srážek

Pro upřesnění je do výpočtu zahrnuta přirážka zohledňující nepříznivý vliv srážek na součinitel prostupu tepla střechy sobrácenou skladbou. Výpočet uvažuje nejméně příznivou variantu – jednovrstvou tepelnou izolaci XPS stupými hranami (spárami). Výpočet vychází zdodatku k norměČSN EN ISO 6946 zroku 2004. Dle ČSN 73 0540 – 3 se výpočtová hodnota množství srážek vČR pohybuje vrozmezí 1,2 – 4 mm/den, přičemž toto množství se zvyšuje snadmořskou výškou. Pro názornost je zpracován graf, znázorňující vliv množství srážek a vliv poměru tlouštěk tepelné izolace nad a pod hydroizolací na součinitel prostupu tepla, přesněji vliv na samotnou přirážku .