Prihlásiť | Registrovať
Bezplatnú registráciu v programe DEKPARTNER je možné získať prístup k rozšírenej technickej podpore.
Aplikácie
Príspevok sa zaoberá predovšetkým vysokými teplotami a teplotným namáhaním, ktoré vznikajú vplyvom odrazeného slnečného žiarenia a majú významný vplyv na degradáciu tepelných izolácii v skladbách plochých striech.
Neoddeliteľnou súčasťou životnosti plochých striech sú okrem iného aj rôzne defekty. Najčastejšie a najzávažnejšie sú defekty spojené so zatekaním v dôsledku porušenia alebo poškodenia povlakovej krytiny – hydroizolácie. Ďalší typ defektu je úzko spojený s najpoužívanejším typom tepelnej izolácie v plochých strechách - s penovým polystyrénom (EPS). Penový polystyrén sa používa už od šesťdesiatych rokov minulého storočia, a tak ako iné stavebné materiály, má tiež svoje hraničné hodnoty a obmedzenia použitia. Pri expandovanom penovom polystyréne je to okrem objemovej hmotnosti a stlačiteľnosti aj teplota, resp. zmena teploty. Tak ako každý penový plast má aj EPS tendenciu meniť svoje geometrické vlastnosti, predovšetkým rozmery. Deformácie, ktoré sú nenávratné, sú najčastejšie spôsobené vysokými teplotami alebo nižšou kvalitou výroby. V začiatkoch sa v dôsledku nižšej kvality výroby vyskytovali na plochých strechách defekty zapríčinené deformáciou pórovitej štruktúry (zmenšenie pórov).
Príspevok sa zaoberá predovšetkým vysokými teplotami a teplotným namáhaním, ktoré vznikajú vplyvom odrazeného slnečného žiarenia a majú významný vplyv na degradáciu tepelných izolácii v skladbách plochých striech.
Na viacerých stavbách sa prejavili defekty s výraznou degradáciou tepelnej izolácie z penového expandovaného polystyrénu (EPS) vo vzdialenosti približne jedného metra od zasklených výplní stavebných otvorov alebo od iných reflexných plôch. Pri plochých strechách ide predovšetkým o balkónové dvere, presklené strešné átriá alebo o líniové strešné svetlíky. Degradácia tepelného izolantu sa tiež prejavila pri realizácii umelého trávnika na hydroizolačnú vrstvu alebo v dôsledku tepelnej energie, ktorá pôsobí na povrch odrazom od fasády so svetlými odtieňmi.
Pre všetky termoplasty, vrátane penových polystyrénov EPS, sú maximálne prípustné (kritické) teploty závislé od doby a veľkosti pôsobiacich teplôt. Penový polystyrén pri nezaťaženom stave (bez mechanického priťaženia) odoláva krátkodobo teplotám do 100 °C. Pri zaťaženom stave je dlhodobá teplotná odolnosť penového polystyrénu medzi 75°C a 80°C v závislosti od objemovej hmotnosti. Penový polystyrén EPS je materiál, pri ktorom nedochádza pri teplotách od -180°C do +80°C k zásadným zmenám štruktúry. Preto ani veľmi nízke teploty nemajú negatívny vplyv na jeho trvalé využitie.
Podľa STN EN 13163 sa rozmerová stabilita skúša pri pôsobení teploty 70 °C počas doby 48 hodín – DS (70,-), kedy žiadny výsledok skúšky v zmene dĺžky, šírky a hrúbky nesmie prekročiť hodnotu 1% [2].
V praxi sme sa stretli s viacerými prípadmi degradácie tepelnej izolácie spôsobenej odrazom slnečného žiarenia. V tomto článku predstavíme dva vybrané príklady.
Prvým príkladom je radový viacpodlažný rodinný dom v Lázních Bohdaneč (Obr. 01). Orientácia jednotlivých terás rodinných domov je juhovýchod a juhozápad. Na všetkých terasách bola realizovaná jednoplášťová plochá strecha s klasickým poradím vrstiev. Ako nášľapná vrstva bol pri jednej z terás použitý trávnatý koberec z umelej hmoty (Obr. 02) položený priamo na PVC-P povlakovú krytinu. Pod PVC-P fóliou bola použitá separačná textília, tepelná izolácia a spádové kliny z bieleho expandovaného polystyrénu EPS 200 S.
Po niekoľkých teplých a slnečných dňoch po položení umelého trávnika, približne meter pred výplňou otvoru (balkónové dvere), začal povrch strechy klesať. Po zrealizovaní sondy do strešného plášťa sa zistilo, že tepelná izolácia z EPS 200 S sa zdeformovala (skrútila) a zmenila štruktúru povrchu (Obr. 03) [3].
Obr. 01: Pohľad na rodinný dom [3]
Obr. 02: Pohľad na umelý koberec [3]
Obr. 03: Pohľad na degradáciu EPS [3]
Druhým príkladom je samostatne stojaci viacpodlažný rodinný dom v Bratislave na Zlatých pieskoch (Obr. 04). Nad 2.NP je realizovaná strešná terasa, na ktorú je prístup cez posuvné presklené balkónové dvere. Presklená plocha je orientovaná na južnú stranu. Na plochej streche bola realizovaná jednoplášťová skladba s klasickým poradím vrstiev. Nášľapná vrstva v tomto prípade bola navrhnutá betónová dlažba na terčoch, ktorá ale nebola zrealizovaná. Ako finálna vrstva strešnej terasy bola povlaková krytina PVC-P fólia, pod ktorou bola umiestnená separačná textília, tepelná izolácia a spádové kliny z bieleho expandovaného polystyrénu EPS 150 S.
Tak ako pri prvom príklade, počas teplých slnečných letných dní približne do vzdialenosti jedného metra pred presklenou výplňou otvoru (balkónové dvere) začal povrch strechy klesať (Obr. 05). Po zrealizovaní sondy do strešného plášťa sa zistilo, že sa tepelná izolácia EPS 150 S taktiež zdeformovala (skrútila) a zmenila štruktúru povrchu (Obr. 06).
V tomto prípade bol k reklamácií prizvaný aj zástupca výrobcu EPS, ktorý vo vyjadrení k reklamácií skonštatoval, že tepelná izolácia z EPS 150 S bola vystavená vyšším teplotám ako je 70 °C. [5]
Obr. 04: Pohľad na rodinný dom [7]
Obr. 05: Pohľad na preliačinu v skladbe [7]
Obr. 06: Pohľad na degradáciu EPS [7]
Meraním povrchových teplôt povlakových krytín sa so svojím výskumným tímom venoval Ing. Marek Novotný Ph.D. ale aj Ing. Antonín Žák Ph.D.. Práve pod vedením p. Žáka boli zrealizované experimentálne merania na modeli konštrukcie terasy. Model bol zrealizovaný predovšetkým z dôvodu zabezpečenia validácie teoretických výsledkov. Pre experiment boli vybrané dva typy najpoužívanejších povlakových krytín v SR a ČR – fólia z mäkčeného PVC-P a súvrstvie z dvoch asfaltovaných pásov. Po určitej dobe bol na polovicu oboch strešných krytín položený syntetický trávnatý koberec. V tejto časti experimentu sa mal overiť vplyv zvýšeného teplotného namáhania a následná degradácia EPS. Jedným zo záverov experimentu bola preukázaná veľmi dobrá zhoda dynamických simulácií a experimentálnych meraní, kde odchýlky pri maximálnom namáhaní strechy boli približne 1 °C. Ďalším záverom bola skutočnosť, že bude potrebné zrealizovať meranie teplotnej odolnosti v závislosti od dĺžky vystavenia účinkom zvýšených teplôt, nakoľko bola počas experimentu prekročená dlhodobá teplotná odolnosť EPS, ale neboli preukázané žiadne známky poškodenia (degradácie) dosiek tepelného izolantu v skladbách [1] [4].
Aj uvedené príklady dokumentujú to, že v blízkosti presklených plôch s juhozápadnou až juhovýchodnou orientáciou môže v letnom období vplyvom odrazeného slnečného žiarenia dôjsť do vzdialenosti až cca 1m k prekročeniu teploty, ktorej EPS odoláva.
Projektanti, architekti ale aj realizačné firmy by si mali byť vedomí tejto problematiky a mali by v týchto miestach navrhovať a realizovať vhodné ochranné vrstvy (napr. dlažba na terčoch alebo terasové dosky na roštoch), resp. vhodne koncipovať skladbu plochej strechy (napr. naprojektovať tepelnú izoláciu EPS v kombinácii s izoláciou na báze minerálnych vlákien, ktorá bude pod povlakovou hydroizolačnou vrstvou).
[1] ŽÁK, A., ŽÍDEK, O.: Analýza vlivu slunečního záření na degradaci tepelných izolací v plochých střechách, Zborník z 24. Bratislavského sympózia STRECHY 2017, str. 64-68,
[2] STN EN 13163:2012 + A1:2015 Tepelnoizolačné výrobky pre budovy. Prefabrikované výrobky z expandovaného polystyrénu (EPS). Špecifikácia.
[3] VOLTNER, M.: Kam zmizel ten polystyren? Aneb degradace eps ve skladbách plochých střech zvýšeným teplotním namáháním, Zborník Dektime 02/2015
[4] ŽIDEK, O.: Analýza účinku koncentrace slunečního záření na degradaci tepelných izolací ve skladbách plochých střech, Brno, 2016, 166 s., 28 s., Diplomová práce, Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav pozemního stavitelství.
[5] SEDLÁR, S.: Stanovisko výrobcu Slovizol k reklamácii polystyrénu EPS 150S
[6] Technická dokumentácia výrobcov EPS dostupná na ich internetových stránkach, www.isover.sk, www.austrotherm.sk, www.polyform.sk, www.izo4.sk, www.slovizol.sk
[7] FOLTAS, P.: Stavebniny DEK s.r.o., Atelier DEK, fotodokumentácia zo stavby
[8] www.epssr.sk
[9] www.epscr.cz
