Tepelné izolace podkroví v šikmé střeše

ilustrační foto - Rye, Anglie (autor: Michal Matějček)

V několika uplynulých letech jsme se měli možnost setkat s mnoha reklamacemi staveb se šikmými střechami. Námitky uživatelů a investorů, neboť to byla výhradně tato skupina, která se s námi kontaktovala, se týkaly převážně výskytu nadměrné vlhkosti a kapalné vody ve střešní skladbě. Tyto jevy byly buď zpozorovány náhodně (při prohlídce izolací, dodatečných instalacích a úpravách ve střeše) anebo se projevovaly v krátké době výraznými defekty způsobenými velkým množstvím kondenzátu (vlhnutí, zvlnění a vytrhání povrchových úprav – sádrokarton, palubkové obklady, promáčení a pád minerálních kazetových podhledů apod.). Původních příčin tohoto havarijního stavu šlo odhalit více, ale většinou souvisely s chybně instalovanými, neutěsněnými a neslepenými parozábranami anebo jejich poškozením během montáže a v pozdější době.

Jelikož se v roce 2002 změnila norma ČSN 73 0540 – část 2 (Tepelná ochrana budov – funkční požadavky), objevily se tak požadavky na účinnější izolace šikmých střech. Minimální požadovaná hodnota tepelného odporu tedy značně změnila situaci a vede k nutnosti použít běžné konstrukce střech s doplňkovým roštem pod krokvemi nebo se vydat cestou systémů nadkrokevních izolací (např. jde o  Rockwool TOPROCK – systém s nadkrokevními držáky pomocných krokví, nebo nadkrokevní systém s celoplošně kladenými tuhými tepelně izolačními deskami Spodrock, taktéž s pomocnými krokvemi). Věnujme se ale jen těm stavbám, kde se bude izolace vkládat mezi krokve a přídavná izolace se doplní do pomocné konstrukce (roštu) pod krokve.
 
Nejvhodnější možností, jak přidat doplňkové konstrukce pod krokve, je vést pomocný laťový nebo ocelový pozinkovaný rošt (lišty pro sádrokartonové konstrukce). Z hlediska tepelných ztrát je vhodnější rošt z tenkých ohýbaných ocelových profilů než rošt dřevěný (při stejných vnějších rozměrech prvků). Nejlepší je vést rošt kolmo na krokve, při nutnosti klást lineární prvky povrchových úprav vodorovně je vhodné přídavný rošt směrovat pod úhlem 45° oproti směru krokví. Nejdůležitější je rozhodnout, jestli postačí rošt jednosměrný (výše popsaný), anebo dvoustupňový – to pokud se přidává větší tloušťka izolace (např. 80 mm a více). V principu z těchto doporučení vyplývá několik typických dvouplášťových skladeb šikmých střech s kontaktní difúzní pojistnou hydroizolační fólií:

1. s přidanou jednovrstvou izolací pod krokve do jednosměrného roštu, 
2. s přidanou dvouvrstvou izolací pod krokve do dvoustupňového roštu,
3. s přidanou jednovrstvou izolací pod krokve do dvoustupňového roštu – se vzduchovou mezerou nad obkladem (tj. nad vrstvou vnitřní povrchové úpravy).

Pokud budeme v tomto sledu postupovat při návrhu (projektu) střechy, zbývá už jen určit maličkost – správnou polohu parozábrany. Jde o maličkost jen zdánlivou – při analýze reklamovaných střech se ukázala kromě nekvalitní práce realizačních firem další záludná okolnost – dodatečné zásahy jsou pro běžné konstrukce, kde leží parotěsná zábrana v kontaktu s interiérovým obkladem, naprosto havarijní záležitostí: jakákoli dodatečná montáž elektroinstalační krabice i jiných prvků, kabeláží, větracích komínků apod. zpravidla vede k neopravitelné netěsnosti a závadě. Jediným a nejjistějším způsobem, jak tento nedostatek předem preventivně napravit, je přesunout parozábranu od obkladu nahoru do takové vzdálenosti, aby se většina návazných nebo dodatečných operací odehrávala bez možnosti poškození této vrstvy. Tím se dá co nejvíce vyhnout nutnosti oprav parozábrany, což vzhledem k její montážní dostupnosti nelze považovat za regulérně možné.
 
Proto bylo uvažováno v podstatě o teoretickém umístění parozábrany nad vzduchovou mezeru anebo mezi dvě vrstvy tepelné izolace. Vzduchová mezera je vhodná v tom případě, kdy se využije tepelně reflexních vlastností parozábrany s lesklou kovovou vrstvou (mezera by měla být podle doporučení výrobců v rozmezí min. 20 – 40 mm). V ostatních případech se bude vyskytovat tepelná izolace o určité tloušťce v prostředí s určitou kvazistatickou rovnováhou vlhkosti (tj. při ustáleném fyzikálním proudění tepla a zlomkového procenta vlhkosti přes parozábranu a sorpční vlhkosti izolace), což lze připustit jen do určitých teplot s rezervou převyšujících teplotu rosného bodu v místě parozábrany, nechceme-li dovolit kondenzaci pod parotěsnou vrstvou. Jelikož různí výrobci doporučovali vždy odlišné tloušťky izolace pod parozábranou a odvozovali je od celkové tloušťky izolace anebo od tloušťky nad parozábranou, pro nejednotnost údajů a pro nepodložení teoretickým výpočtem anebo praktickým měřením (v podmínkách českých staveb anebo podle českých norem), rozhodli jsme se tuto skutečnost raději prověřit samostatnou studií, kterou zpracoval Ing. Jiří Novák z ČVUT Praha [1]. Její výsledky jsou zahrnuty v diagramu na Obr.1, který je od něj převzat.
 
Dále uvedené úvahy platí za předpokladu instalace tepelných izolací z hydrofobizované kamenné vaty, a to do šikmé nebo strmé střechy charakterizované těmito parametry: krokve jsou z měkkého jehličnatého řeziva o průřezu 160 x 120 mm, v osové vzdálenosti 900 mm, zkoumaná izolace je suchá, s deklarovaným součinitelem tepelné vodivosti λ_D = 0,039 W/m.K. Střecha obsahuje difúzní pojistnou kontaktní hydroizolační fólii a tepelná izolace mezi krokvemi o tloušťce 160 mm je s ní v dotyku. Předpokládá se teplota v interiéru 20 °C a vnitřní relativní vzdušná vlhkost 50 %.

Obr.1: Vliv kvality parozábrany a tloušťky přidané izolace pod krokvemi na celoroční množství akumulované vlhkosti ve skladbě střechy (posuzován případ neosluněné strany střechy objektu)

Výsledek vyplývá z následující úvahy: použijeme-li (s odkazem na specifikovanou situaci, zadávací parametry konstrukce stavby a vnitřního prostředí a hydrofobizované izolace Rockwool) tloušťku izolace 160 mm mezi krokve, pak lze teoreticky povolit do započetí kondenzace tloušťku přídavné izolace pod parozábranou až do 80 mm. (Dokonce kritérium normy ČSN 73 0540 – 2 pro funkčnost provětrávané střechy v úrovni max. 0,500 kg/m² .rok je splněno při tloušťce přídavné izolace 110 mm, ale to bychom opravdu nedoporučovali pro praktické použití, navíc by musela být co do materiálu celá skladba střechy zaručeně a trvale odolná destruktivním vlivům vlhkosti!) Z praktických důvodů však doporučujeme ponechat při návrhu a poté při aplikaci opět určitou rezervu na „provozní a montážní“ vlivy, tj. jako doporučenou přídavnou tloušťku pod izolaci 160 mm budeme deklarovat tloušťku jen 60 mm. Přídavná vzduchová mezera pod obkladem není v tomto případě na škodu.

Literatura

[1] Jiří Novák: Šikmá střecha s parozábranou mezi dvěma vrstvami tepelné izolace – analýza problému kondenzace vodní páry uvnitř skladby, ČVUT Praha, srpen 2003

Tento článek byl vypracován Ing. Pavlem Matouškem z firmy Rockwool v rámci odborné konference IZOLACE 2005 pořádané firmou A.W.A.L. s.r.o.