Větrotěsnost a větrání šikmých střech

Jaké jsou souvislosti větrotěsnosti a větrání šikmých střešních skladeb ve vazbě na konstrukční ochranu funkce tepelných izolací, ochranu a zajištění životnosti nosných konstrukcí a omezení zafoukávání vodních srážek do konstrukce? V současné době se řeší mnohé hydroizolační souvislosti navrhování a provádění šikmých střech, avšak mnohdy se zapomíná na správné nastavení větrání a větrotěsnosti šikmých střešních konstrukcí.

1. Důvod požadavku větrotěsnosti a situace působení větru.
2. Příčina nasávání vodní srážek do střešní dutiny.
3. Nastavení a souvislosti větrání střešní skladby a střešní dutiny.

1. Požadavek na větrotěsnost střech, zejména zateplených, jednoznačně vyplývá z normy ČSN 730540 Tepelná ochrana budov, část 2 Požadavky, kde pod bodem 7.1.3 je doslova uvedeno: „Tepelněizolační vrstva musí být účinně chráněna proti působení náporu větru“, což si můžeme vyložit i jako potřebu ochrany tepelné izolace proti působení proudění vzduchu. Pokud totiž náporem větru dojde k pohybu vzduchu v tepelné izolaci, pak dochází k drastickému snížení tepelně izolační funkce takové tepelně izolační vrstvy (obr. 1).

Vzhledem k tomu, že samotná střešní skládaná krytina nemůže tvořit větrotěsnicí vrstvu (navíc se pod ní vytváří ventilační vzduchová mezera), většinou jedinou vrstvou, která může ochránit tepelnou izolaci vůči takovému vlivu, je doplňková hydroizolační vrstva (DHV), původně nazývaná pojistná hydroizolace (PHI), mezi řemeslníky známá jako „podstřešní fólie/membrána“. To platí za předpokladu, že taková vrstva bude mít slepené přesahy = použije se podstřešní fólie/ membrána s integrovanými lepicími páskami pro slepení přesahů nebo se systémovou oboustranně samolepicí páskou příslušná membrána v přesahu slepí (obr. 2).

Kdy vlastně problém náporu větru (proudění vzduchu) vzniká?

a) U vysokých budov (více než 3 NP), a zejména u budov svojí výškou převyšujících okolní zástavbu (obr. 3);
b) u samostatně stojících budov ve volném rovinatém terénu (obr. 4);
c) u budov na samém okraji obce stojících ve volném rovinatém terénu (obr. 5);
d) u budov na svahu či vrcholu kopce (či v sedle mezi kopci), a to i v nízké větrové oblasti (obr. 6);
e) u budov uprostřed obce, ale v čele dlouhé ulice, tj. čelně v křižovatce tvaru T (obr. 7);
f) u budov ve zvýšené či vysoké větrové oblasti – viz EN 1991-1-4:2007 (obr. 8).
g) při proudění vzduchu ve vysoké ventilační mezeře, která je nutná u nízkých či dlouhých sklonů střech, zejména při použití slabě paropropustných střešních krytin, které mají výrazně přísnější požadavky na dimenzaci ventilace než skládané keramické/pálené nebo betonové tašky (viz tabulka).

V těchto případech, bez ohledu na konkrétní sklon střechy, by tedy mělo být provedeno slepení přesahů „podstřešní fólie/membrány“, aby tato vrstva mohla plnit také funkci větrozábrany.

POZOR: Vysoké větrové oblasti se vyskytují občas i v malé nadmořské výšce místa stavby! Navíc od roku 2007 došlo k výraznému navýšení působení větru oproti předchozí normě.

Větrotěsnost, tedy potřeba slepení přesahů „podstřešní fólie/membrány“, však nastává i v případech, kdy pod „podstřešní fólií“ vzniká nezateplená střešní dutina. A čím je tento prostor vyšší, tím je taková funkce důležitější. Pokud totiž „podstřešní fólie/membrána“ není slepena a jako střešní krytina je použita zejména maloformátová skládaná krytina (ať ve formě tašek či plochých šablon), tj. pro vítr prodyšnou střešní krytinu, a stavba se nachází v návětrném místě, pak vzniká vysoké riziko fenoménu horizontálního „průvanu“ skrz střešní dutinu, který větrem hnané srážky, zejména ty sněhové, doslova nasává pod střešní krytinu a volným neslepeným přesahem podstřešní membrány až do střešní dutiny. Situace je pak o to kritičtější, kdy v takové situaci se ještě použije rozevření přesahu podstřešních fólií nějakým materiálem, aby se vůbec nějakým způsobem větrala střešní dutina (viz níže).

Takové rozevření přesahu podstřešní fólie je tedy možné použít pouze v případě, že je buď použita pro vítr neprodyšná střešní krytina, anebo v případě, že vůči objektu nepůsobí značný vliv větru. Důsledkem totiž může být skutečnost navátí vodních srážek až do prostoru střešní dutiny – viz obr. 9.

„Horizontální průvan“ skrz střešní dutinu totiž nastane v situaci, kdy na návětrné straně střechy vzniká tlak větru a za hřebenem či nárožím střechy na závětrné straně sání větru. Pokud nějaká větrotěsná vrstva pod pro vítr prodyšnou krytinou tyto vlivy od sebe neoddělí, nastane zmíněný fenomén a důsledkem je pak extrémní nasávání větrem hnaných srážek do střechy. A to paradoxně i v případě, že střecha má poměrně vysoký sklon, tedy i pokud je sklon střechy výrazně nad bezpečným sklonem použité střešní krytiny (obr. 10, 11). Proto i v případě, že tepelná izolace není přímo pod „podstřešní fólií/membránou“ a je použita kdesi v horizontálním stropě umístěném níže pod střešní skladbou, je určitě vhodné ve výše uvedených bodech a) až f) využít slepení přesahů „podstřešní fólie/membrány“. Zvláště to platí v případě, kdy tepelná izolace stropu není shora chráněna hydroakumulační vrstvou, např. vrstvou betonu, což nastává zejména u budov s podkrovím, kde část podkroví tvoří horizontální lehký zateplený strop, či u budov „bungalového“ typu, kde je použit pouze lehký zateplený strop.

2. Mnohé chyby vznikají při navrhování a provádění ventilační mezery pod střešní krytinou ve vazbě na určitý typ použité vysoce paropropustné či slabě paropropustné střešní krytiny/ skladby. A to nejen při stanovení výšky ventilační mezery (kontralatě), ale zejména při dimenzaci a použití dostatečné ventilační kapacity (plochy otvoru)/počtu ventilačních prvků u vrcholu střechy (hřebene/nároží) pro výstup ventilace zpět do exteriéru. Bohužel, často najdete tyto chyby i v projektové dokumentaci stavby.

Víme, že faktická nejnižší výška ventilační mezery (kontralatě) by nikdy neměla být nižší než 40 mm. Pokud je délka sklonu střechy větší než 10 m nebo v případě, že je použita slabě paropropustná střešní krytina, a přitom sklon střechy je menší než 25 °, je nezbytné výšku ventilační mezery (kontralatě) výrazně navýšit. Pokud je bez ohledu na úhel sklonu u vysoce paropustných krytin/skladeb potřebný otvor pro nasávání vzduchu u spodního kraje střechy do ventilační mezery o rozměru min. 0,2 % plochy střechy (ale min. 200 cm²/bm kraje střechy) a u vrcholu střechy (hřebene/nároží) pak potřebná plocha otvorů ventilačních komponentů krytiny min. 0,05 % plochy střechy, pak u slabě paropropustných krytin/skladeb je tomu úplně jinak. Tam se totiž výška ventilační mezery (kontralatě) mění podle úhlu sklonu střechy (> 45 °, 45–25 °, 25–5 °, < 5 °), kdy např. v případě sklonu 5–25 ° by už měla být kontralať min. 60 mm vysoká. Zároveň se ale dle úhlu sklonu střechy mění i dimenzace velikosti vstupních a výstupních otvorů pro její fungování. Dle úhlu sklonu střechy se požadavky plochy těchto otvorů u spodního kraje střechy pro vstup ventilace pohybují na rozměrech 0,25 %, 0,33 %, 0,5 % a 1 % větrané plochy střechy, tedy výrazně více, než tomu je u šikmých střech s běžnými betonovými nebo keramickými/ pálenými taškami. Navíc, na rozdíl od vysoce paropropustných krytin/skladeb je u nízko paropropustných krytin/skladeb potřeba plochu výstupního otvoru ventilace (u horního okraje střechy) vytvořit o 10 % vyšší, než je spodní vstupní otvor/y (u spodního okraje střechy). Navíc správně nastavené větrání konkrétního typu střešní krytiny je nedílnou podmínkou poskytnutí záruky na použité střešní materiály a je fakticky i konstrukční ochranou dřevěných prvků použitých mezi podstřešní membránou a střešní krytinou.

Zároveň ale dimenzaci a fungování ventilační mezery nesmí něco anulovat. Typickým příkladem je skutečnost, že v případě vznikající střešní dutiny pod podstřešní fólií/membránou je nutné vytvořit průběžné 5–10cm přerušení fólie/ membrány pod vrcholem střechy, kdy se nad tímto otvorem pak z obdobné „podstřešní fólie/ membrány“ vytváří „krytka“ chránící tento otvor (s přesahem 15–20 cm). Je však nutné si uvědomit, jaký ventilační komponent střešní krytiny u vrcholu střechy vlastně umožňuje výstup ventilace z ventilační mezery. Pokud to kompletně dimenzačně zabezpečují ventilační tašky v druhé řadě krytiny od hřebene, není problém tuto „krytku“ umístit mezi běžnou kontralať a střešní lať (obr. 12).

Pokud se ale na výstupu ventilace má podílet i/jen ventilační hřeben střešní krytiny, pak je nutné tuto krytku umístit mezi dvě kontralatě, jež mají poloviční výšku, než je výška běžné kontralatě na ploše střechy – aby se horní poloviční kontralatí ventilace vůbec dostala k ventilačnímu hřebeni střechy. Je třeba dbát na to, aby nevhodně umístěná krytka neuzavřela přívod ventilace k ventilačnímu hřebeni střechy. To by totiž vedlo k částečnému či k úplnému zastavení veškeré ventilace střešní skladby, což pak má mnoho následků: od ztráty teplotní stability podkroví (letní přehřívání), ztráty životnosti či záruky na střešní krytinu a dalších vrstev střechy až po nepřípustnou tvorbu kondenzací ve střešní skladbě a s tím spojené problémy (obr. 13).

3. Správnou ventilaci střešní krytiny si již mnozí realizátoři uvědomují, ale často se zapomíná na skutečnost, že pokud, zejména u bungalovů, vzniká nad zatepleným stropem vysoká nezateplená střešní dutina, je naprosto nezbytné zabezpečit i další ventilaci tohoto prostoru mezi „podstřešní fólií/membránou“ střechy a tepelnou izolací stropu. Výstup vzduchu pro tuto ventilaci tedy zabezpečí výše uvedené přerušení membrány. Kromě toho je nutné zajistit ve spodních přesazích střechy i dostatečné nasávání vzduchu přes ventilační komponenty v podhledu přesahu střechy a dodržet mezi „podstřešní fólií/membránou“ a obvodovou stěnou (či jejím zateplením) i dostatečnou vzduchovou mezeru pro proudění této ventilace. Není proto možné kompletně uzavřít spodní přesah střechy bez vložení ventilačních prvků, popř. dokonce obvodovou stěnu, její zateplení či instalaci tepelné izolace stropu provést tak, že pod „podstřešní fólií/membránou“ nevznikne dostatečná vzduchová mezera pro proudění vzduchu.

V opačném případě pak, zejména v chladném období roku, vznikají výrazné kondenzace na nosných konstrukcích střechy, které vedou k chybné domněnce, že nefunguje hydroizolační účinnost střechy. Přitom požadavek na větrání střešní dutiny jasně vyplývá i z Pravidel pro navrhování a provádění střech ČR (r. 2014) – viz s. 33, bod 4 (obr. 14, 15).

Pokud se ale má řešit ventilace vysoké nezateplené střešní dutiny nad zatepleným stropem běžného podkroví, vzniká několik možností:

a) V případě, že se na střeše použije pro vítr prodyšná krytina a zároveň střecha může mít i komplikovaný tvar (bez volných protilehlých štítů vůči střešní dutině či dokonce střecha nemá vodorovný hřeben), je ideální konstrukci provést tak, že podstřešní membrána bude mít slepené přesahy, ale nezateplená střešní dutina vznikat nebude, jelikož část tepelných izolací mezi krokvemi povede až k vrcholu střechy. Tj. kdy bude sice zateplen a parotěsně řešen strop podkroví, ale zároveň část paropropustných tepelných izolací mezi krokvemi povede až k vrcholu střechy ke hřebeni. Pak není nutné podstřešní membránu pod hřebenem přerušovat (obr. 16).

b) U jednoduchého tvaru střechy (např. sedlová či polovalbová), pokud má taková střecha protilehlé plochy štítů vůči střešní dutině, lze použít s takovou pro vítr prodyšnou střešní krytinou další možnost řešení ventilace střešní dutiny. Tj. sice zateplit podkroví jen po úroveň stropu, podstřešní fólie provést se slepením přesahů na difuzním bednění, ale zároveň vytvořit systém ventilace v ploše rozích štítů tak, aby to umožňovalo alespoň částečné proudění vzduchu střešní dutinou. Příslušné přerušení podstřešní membrány a bednění pod hřebenem je zde však nutností (obr. 17).

c) Teprve v momentě, kdy stavba se střechou se střešní krytinou prodyšnou pro vítr není umístěna v místě s vyšším vlivem větru či je na střeše jako střešní krytina použita pro vítr neprodyšná krytina, lze ventilaci nezateplené střešní dutiny vyřešit pomocí rozevření přesahů podstřešní membrány/fólie, např. pomocí větrací vsuvky. Příslušné přerušení podstřešní pod hřebenem je zde však nutností (obr. 18).

Závěr

Je tedy nezbytné řešit nejen správnou větrotěsnost střechy slepením přesahů podstřešní membrány, nejen správnou ventilaci střešní krytiny a jejími detaily, ale i správnou ventilaci případné nezateplené střešní dutiny nad vodorovným zateplením šikmé střechy. I proto se vyrábí podstřešní membrány se dvěma integrovanými lepicími páskami pro jednoduché, spolehlivé a rychlé větrotěsné spojení přesahů podstřešních membrán (obr. 19). Což je jednodušeji proveditelná montáž a zejména podstatně spolehlivější řešení spojení přesahů podstřešních membrán než v případě použití pouze jedné pásky. Nemluvě o spojitelnosti i při nižší teplotě, cenově příznivějšímu řešení takového detailu a jistotě správného umístění pásků v místě spoje.