Začíná léto. V jiné době by začínalo také těšení se na dovolenou u moře, dnes ale kvůli koronaviru musíme připustit možnost trávení prázdnin doma. I tento pobyt může být příjemný, ovšem v parném létě jen za předpokladu, že konstrukce domu je navržena optimálně s ohledem na přehřívání. V našich končinách je novým řešením použití těžké střechy z keramického materiálu, které zajistí tepelnou pohodu v podkroví díky své vysoké tepelné akumulaci a teplotní setrvačnosti.
Klimatologové slibují další horké a suché léto, které se v domech nejintenzivněji projevuje pod střechou. Proč? Historicky byly domy chráněny jen subtilními dřevěnými krovy a krytinou. Takový způsob uzavření objektu byl nejjednodušší a pro tehdejší potřebu pouhé ochrany před deštěm dostačující. Teplo se neřešilo.
S tím, jak se prostor pod střechou začal využívat k pobytu osob, nosné krovy sice zůstaly, ale skladba střešní konstrukce se začala měnit. Řešení bylo ovšem opět poplatné své době, pro kterou byly charakteristické tuhé zimy a nepříliš horká léta. Vše se proto soustředilo na dokonalé zateplení a zabránění energetickým ztrátám.
Naše současnost je jiná – přibyla řada horkých dnů s vysokými teplotami. Kromě energetických ztrát je proto nutno eliminovat také nadměrné tepelné zisky. Řešení jsou v zásadě dvě. Jedním je další zdokonalení návrhu střechy tak, aby vyhověla protichůdným požadavkům ročních období, druhým pak revoluční změna pohledu na konstrukci šikmé střechy. V některých případech totiž lze vynechat dřevěné krovy a šikmou střechu postavit zcela jinak. Díky moderní technice nic nebrání tomu, aby i „pátá fasáda“ domu (tj. střecha) měla stejnou materiálovou skladbu jako ostatní stěny. Akumulační cihelný materiál na celé obálce budovy včetně střechy (zde navíc v kombinaci se železobetonem) poskytne domu optimální vyladění fázového posunu a eliminuje přehřívání.
Zdokonalení stávajícího řešení
Při hledání řešení je třeba si uvědomit, s jakými hodnotami pracujeme. Nestačí počítat s maximálními teplotami vzduchu, protože teplo mezi venkovním prostředím a střechou je sdíleno také sáláním. Právě ono způsobuje, že skutečná venkovní povrchová teplota střechy se může na osluněných místech vyšplhat až o několik desítek stupňů nad teplotu vzduchu. Např. při teplotě vzduchu 30 °C je slunce běžně schopno rozpálit střechu na dvojnásobek.
K uvedeným hodnotám je potřeba připočíst módní trend, a to příklon k tmavým barvám střešních krytin. Přitom nejoblíbenější černá a tmavě šedá jsou odstíny, které z celé barevné škály absorbují nejvíce tepla.
Vstupní parametry naznačují, že zkušenosti a empirický odhad nedokážou spolehlivě vykreslit chování moderní střechy za vysokých teplot. Společnost Wienerberger se proto rozhodla provést rozsáhlou sérii testů. Při nich se potvrdilo, že větraná vzduchová mezera snižuje teplotu ve střeše zhruba na čtvrtinu (až o 80 %) oproti teplotě horního osluněného povrchu. Testy současně prokázaly, že teplota v interiéru kolísala s odchylkou ±1 °C, bez ohledu na barvu krytiny. Při kvalitním provedení střechy tedy barva krytiny nemá vliv na přehřívání podstřeší.
V letním období je kromě tepelněizolačních schopností důležitou charakteristikou také teplotní útlum střechy. Vyjadřuje, jak se výkyvy vnější teploty během dne projeví na teplotě vnitřního povrchu konstrukce. Při vyšším útlumu se teplo přiváděné do podstřeší snáze reguluje. Z tohoto pohledu bylo testy zjištěno, že u intenzivně provětrávané šikmé střechy s dobrými tepelně-izolačními vlastnostmi se vnější výkyvy teplot ve střeše promítnou průměrnou hodnotou menší než 5 %. To znamená 20násobné snížení teploty oproti venkovnímu prostředí.
Shrneme-li naměřené údaje, pak je jasné, že pro zabránění přehřívání podstřeší je nutné v konstrukci střechy dodržet tři podmínky – zajistit řádné odvětrání vzduchové mezery, kvalitně zateplit a po-užít krytinu s dobrými akumulačními schopnostmi. Tomuto požadavku zcela vyhovuje například pálená krytina Tondach a jak již bylo řečeno, ohled přitom není třeba brát ani na její barevnou variantu.
Popsaný kvalitní návrh a provedení střechy budou z hlediska tepelné pohody v podstřeší bezpředmětné, pokud bude mít teplo možnost vstupovat do interiéru skrze otvorové výplně. Nezbytností je proto jejich řádné stínění, nejlépe venkovními stínicími prostředky.
Razantní změna přístupu – těžká střecha
Pro krytinu Tondach jsou charakteristické výborné akumulační schopnosti, nicméně jsou limitní, dané tloušťkou tašky. Proto, chceme-li tento parametr vylepšit, musíme přidat další akumulační vrstvu. Řešení se přímo nabízí, a to nahrazení konstrukce krovu zdivem. Keramobetonový strop Porotherm se zkrátka udělá ve spádu. V našich zeměpisných šířkách jde o řešení zatím méně obvyklé, nicméně klenuté báně bazilik jsou v podstatě totéž. A chlad, kterým prostory pod nimi i v létě dýchají, už jistě každý zakusil na vlastní kůži. Neprohřívají se totiž tak rychle jako běžné lehké střechy s malou tepelnou kapacitou.
Tepelná akumulace ale není jediným benefitem těžké střechy z keramických tvárnic. Odpadají starosti s obvyklými neduhy dřeva, jako jsou potíže s dřevokazným hmyzem či houbami, trvanlivost konstrukce je mnohem vyšší, výrazně lepší je zvuková izolace střechy, snáze se zajišťuje neprůvzdušnost obálky budovy a počítá se i přitížení, které stavbě dodá žádoucí stabilitu a pevnost. Také nejsou třeba ze strany interiéru fólie nebo minerální vlna do roštu. Výměnou za tyto přínosy je však třeba akceptovat jistá tvarová omezení. Těžká střecha by měla být sedlová nebo pultová, s doporučeným sklonem 25 °. Ten ale není limitní, je možné jej navýšit až na 40 °. Doporučený je pravoúhlý půdorys stavby.
Maximální délka keramických překladů je šest metrů, což určuje vzdálenost podpor – nosných a štítových zdí, které se vyzdívají v potřebném spádu. Na ně se následně ukládají nosníky a keramické vložky a vyskládaná plocha se ve finále zabetonuje, stejně jako běžný strop.
Po vytvrdnutí betonu je k dispozici pevná pochozí plocha pro uložení finálních vrstev střechy – laťování, tepelné izolace a krytiny. Kompaktní plocha dovoluje bez rizika použít vybraný typ střešní tašky ve sklonu nižším než doporučeném, eventuálně je díky své vysoké únosnosti ideálním podkladem pro zelenou střechu. A ta jak známo snižuje teplotu ve svém okolí, čímž také brání přehřívání podstřeší.
Vysoká tepelná akumulace a teplotní setrvačnost jsou typickými vlastnostmi cihlových staveb. Právě ony stojí za stabilitou vnitřní teploty, tedy za tím, že se změny venkovní teploty projevují na vnitřní pobytové teplotě jen málo nebo téměř vůbec. Není tak třeba zapínat chlazení vždy, když venku stoupne teplota ke třicítce. A podobně ani otopnou soustavu tehdy, když spadne venkovní teplota pod 20 °C. Cihlové stavby jsou pro svou relativní jednoduchost, trvanlivost a dlouhou životnost ohleduplné k přírodě a energetickým zdrojům. Přitom však svým uživatelům zajišťují vysoký standard a pohodlné bydlení.
HYNEK STANČÍK
foto archiv firmy Wienerberger, s. r. o. (1, 2, 5), a Adam Kurdík (3, 4)
Ing. Hynek Stančík, Ph.D., (*1973)
absolvoval FAST VUT v Brně, obor materiálové inženýrství. Pracuje jako produktmanager značky Tondach ve firmě Wienerberger, s. r. o.
