Pozemní stavitelství. 8/12 Zastřešení budov. Ing. Michal Kraus, Ph.D.

Transkript

1 8/12 ZS 2018 Ing. Michal Kraus, Ph.D.

2

3 Střecha je obvodová stavební konstrukce, která ohraničuje budovu zpravidla nad posledním podlažím, výjimečně i z boku. Střecha tvoří jednu z hlavních konstrukcí budovy. Spolu s ostatními obvodovými konstrukcemi chrání vnitřní prostředí objektu proti vnějším vlivům (voda, vlhkost, teplota, vítr, sluneční záření, hluk, apod.).

4 Střecha se skládá z: Nosná střešní konstrukce Část střechy, která přenáší veškerá zatížení (od střešního pláště, vody, sněhu, větru, provozu, atd.) do ostatních nosných konstrukcí objektu Střešní plášť Část střechy tvořená nosnou vrstvou střešního pláště a hydroizolací, k nimž jsou zpravidla přiřazeny další vrstvy, podle funkce střešního pláště (např. vrstva tepelněizolační, parotěsná, expanzní, pomocná hydroizolace, separační, spádová, ochranná, a td.). Střešní plášť chrání objekt před vnějšími vlivy a pomáhá zabezpečovat požadovaný stav vnitřního prostředí. Doplňkové konstrukce a prvky

5 Požadavky na střechy Statické - střecha musí přenést veškerá zatížení (od střešního pláště, vody, sněhu, větru, provozu, atd.) do ostatních nosných konstrukcí objektu Protipožární - musí vykazovat určitou požární odolnost Navyužití střešních ploch - tzv. provozní střechy (pochůzné, pojížděné a zelené střechy) Na využití podstřešních prostorů Na horní osvětlení - střešní okna, světlíky, apod. Na větrání - u vzduchových mezer dvouplášťových či víceplášťových střech. Na vnitřní prostředí - teplota a relativní vlhkost vnitřního vzduchu. Architektonické (pasivní funkce - krytí objektu; aktivní funkce - výraz díla) Na trvanlivost - dočasné (provizorní), trvalé Ekonomické

6 Střecha se podílí na tvorbě celkového architektonického výrazu budovy

7 Střecha se může podílet i na architektonickém výrazu interiéru

8 Rozdělení střech Podle tvaru Střechy vytvořené rovinnými střešními plochami - ploché, pultové, sedlové, valbové, polovalbové, mansardové, křížové, polokřížové, stanové, věžové, pilové Střechy vytvořené zakřivenými střešními plochami: Rozvinutelnými - válcové, kuželové, zvlněné, z výseků válcových ploch Nerozvinutelnými - rotačními - kopulové, parabolické Translačními - přímkové, křivkové, konoidy, hyperbolicko-parabolické Střechy vytvořené kombinací zakřivených ploch s rovinnými plochami

9 Střechy vytvořené rovinnými střešními plochami

10 Rozdělení střech

11 Rozdělení střech Sedlová střecha je historicky nejběžnějším typem střechy používaným stovky let až dodnes po celém světě. Tvarově se jedná o šikmou střechu, která má dvě střešní roviny s přímočarým hřebenem, dvěma okapy a dvěma štíty

12 Rozdělení střech Valbová střecha se od sedlové liší tím, že má na obou koncích místo štítů šikmé střešní roviny čili valby.

13 Rozdělení střech Stanová střecha (někdy též jehlanová střecha) je střecha, která má zpravidla čtyři střešní roviny, jež se sbíhají do středového vrcholu a tvoří tak čtyřboký nebo i víceboký jehlan

14 Střechy vytvořené zakřivenými střešními plochami

15 Střechy vytvořené zakřivenými střešními plochami

16 Rozdělení střech Podle rozpětí Malá rozpětí - do 12 m (např. krovy, konstrukce s průvlaky, panely, atd.) Střední rozpětí m (např. vazníky, rámové konstrukce, skořepiny, atd.) Velká rozpětí - 36 m a více (speciální vazníkové konstrukce, kopule, visuté střechy, pneumatické střechy, atd.)

17 Rozdělení střech Podle konstrukčních systémů Krovy - dřevěné, železobetonové, ocelové, z kombinací materiálů, Vazníky - plnostěnné, příhradové; přímopásové, obloukové předpjatého betonu, dřevěné, ocelové, železobetonové, z Lomenice - vytvořené rovinnými deskami z různých materiálů, Skořepiny - vytvořené zakřivenými deskami z různých materiálů,

18 Rozdělení střech Podle konstrukčních systémů Klenby - tvořené klenbovými oblouky různých tvarů a materiálů Prostorové příhradové konstrukce Visuté (zavěšené) střechy - provádí se pro velká rozpětí. Konstrukčně se řeší jako membránové, lanové a kombinované Pneumatické střechy - jejich hlavním nosným prvkem je vzduch nebo jiný plyn, popřípadě v kombinaci s jiným materiálem.

19 Rozdělení střech Podle počtu střešních plášťů Jednoplášťové - střecha, která odděluje chráněné (vnitřní) prostředí jedním střešním pláštěm Dvouplášťové - střecha, která odděluje chráněné (vnitřní) prostředí dvěma střešními plášti oddělenými od sebe vzduchovou vrstvou, Několikaplášťové - střecha, která odděluje chráněné (vnitřní) prostředí několika střešními plášti oddělenými od sebe vzduchovými vrstvami.

20 Rozdělení střech Podle počtu střešních plášťů

23 Rozdělení střech Podle pochůznosti Nepochůzné - střechy, kde je umožněn přístup pouze pro kontrolu stavu konstrukce střechy a její nezbytnou údržbu. Případně pro kontrolu a obsluhu technologického zařízení umístěného na střeše. Provozní - střechy využívané pro účely dopravy, rekreace, umístění speciálního technologického vybavení, apod. Rozdělují se na pochůzné, pojížděné a zelené (vegetační).

24 Rozdělení střech

25 Doplňkové prvky střechy

26 Opakování 1. Popište z čeho se skládá každá střecha. 2. Vysvětlete jaké požadavky jsou na střechy kladeny. 3. Vysvětlete jak rozdělujeme střechy.

27 Okap - Nejnižší vodorovný okraj střešní roviny,

28 Zakázaný okap - Část okraje střešní roviny, přes kterou nesmí stékat voda (např. štít, atika, apod.).

29 Hřeben - Průsečnice dvou střešních rovin.

30 Úžlabí, úbočí - průsečnice dvou střešních rovin, která svírá s vodorovnou rovinou obecný úhel, který je dán sklonem těchto rovin. Voda k úžlabí, resp. úbočí samospádem stéká. (U plochých střech se používá název úžlabí, u šikmých a strmých střech pak název úbočí.)

31 Nároží- průsečnice dvou střešních rovin, která svírá s vodorovnou rovinou obecný úhel, který je dán sklonem těchto rovin. Voda od nároží samospádem odtéká.

32 Sběžiště - bod ve kterém se stýkají průsečnice tří střešních rovin.

33 Odvodnění střech Odvodnění střechy musí být navrženo tak, aby zajistilo rychlý a plynulý odtok srážkové vody do kanalizace (popřípadě na terén), a to v každém ročním období.

34 Návrh způsobu odvodnění Návrh způsobu odvodnění závisí na: Tvaru střechy Velikosti odvodňované plochy Směru odvodňování Konstrukčním systému budovy Dispozičním řešení interiéru budovy Konstrukcích, které vystupují nad střechu Požadavcích na tepelnou a zvukovou izolaci svislého odpadního potrubí

35 Návrh způsobu odvodnění Z hlediska půdorysu můžeme střechy odvodnit: Vně dispozice Dovnitř dispozice Dovnitř i vně dispozice

36 Odvodnění střech vně dispozice Odvodnění střechy vně dispozice používáme zpravidla u střech šikmých a strmých. U střech plochých výjimečně.

37 Odvodnění střech vně dispozice Rozlišujeme: Odvodnění bez střešních žlabů (voda stéká z okapů přímo na terén). Odvodnění do střešních žlabů. Platí zásada, že vyložení římsy má být minimálně 900 mm.

38 Odvodnění střech vně dispozice Odvodnění vně dispozice s odtokem dešťové vody: a - na terén, b - do vsakovací jímky, c - do okapní mísy

39 Odvodnění střech vně dispozice Podle umístění rozeznáváme žlaby: Podokapní (minimální sklon 0,5 %). Nástřešní (minimální sklon 0,5 %). Nadřímsové (minimální sklon 0,66 %). Mezistřešní (minimální sklon 1,0 %). Zaatikové (minimální sklon 1,0 %).

40 Odvodnění střech vně dispozice

41 Odvodnění střech vně dispozice Materiály žlabů: Ocelový pozinkovaný plech Ocelový poplastovaný plech Měděný plech Hliníkový plech Zinkový plech Titan-zinkový plech Plastické hmoty (např. PVC, PE, atd.)

42 Odvodnění střech vně dispozice Jednotlivé části žlabů je nutno dilatovat. Maximální délka dilatačního celku u žlabů z plechu ocelového pozinkovaného, měděného nebo titan-zinkového je 15 m. U ostatních materiálů, u kterých zmíněná norma nestanovuje maximální délku dilatačního celku, je vždy třeba řídit se doporučením výrobce. Návrh velikosti žlabu vychází z velikosti půdorysného průmětu plochy, kterou je třeba odvodnit. K tomu slouží tab. 3, která je uvedena v ČSN

43

44

45 Důsledky nesprávně fungujícího odvodnění šikmých střech vně dispozice

46 Důsledky nesprávně fungujícího odvodnění šikmých střech vně dispozice

47 Odvodnění střech dovnitř dispozice Dovnitř dispozice se odvodňuje převážná většina plochých střech. Aby nedocházelo ke hromadění srážkové vody na ploše střechy, doporučuje ČSN [1] minimální sklon plochých střech s povlakovou hydroizolační vrstvou 1 (1,75%) směrem k odvodňovacím prvkům. Z toho plyne, že bezespádové střechy se nemají navrhovat, stejně tak se nemají navrhovat bezespádové žlaby či úžlabí. Celé odvodnění musí být navrženo tak, aby voda mohla odtékat.

48 Odvodnění střech dovnitř dispozice Požadovaný spád střechy je možno z konstrukčního hlediska zajistit dvěma způsoby: Návrhem nosné konstrukce střechy v požadovaném sklonu. Návrhem spádové vrstvy ve skladbě střešního pláště, rovněž v požadovaném sklonu. Je velmi účelné navrhnout tepelnou izolaci ve spádu a tím sdružit funkci tepelné izolace a spádové vrstvy. K tomu existuje řada výrobků ve formě spádových klínů z pěnového polystyrénu (EPS) a z minerální vlny.

49 Odvodnění střech dovnitř dispozice Z hlediska spádu střešních ploch je možno odvodnění střechy řešit dvěma způsoby: Metodou různého spádu střešního ploch - výhodou je zpravidla stejná výšková úroveň v místě napojení střešního pláště na atiku a z toho plynoucí jednodušší řešení detailu v místě zmíněného napojení. Dále pak jednodušší tvar střešní plochy. Nevýhodou je vyšší tloušťka některých spádových vrstev. Pro realizaci je tento způsob jednodušší. Metodou stejného spádu střešních ploch - K nevýhodám patří různá výšková úroveň v místě napojení střešního pláště na atiku a z toho plynoucí problematičtější řešení tohoto detailu. Také složitější tvar střešní plochy.

50 Odvodnění střech dovnitř dispozice

51 Odvodnění střech dovnitř dispozice

52 Zásady pro odvodnění střech Doporučené zásady pro navrhování tvaru a odvodnění střech jsou uvedeny v příloze G a H ČSN Pro jednu střešní plochu, která je odvodněna dovnitř dispozice se mají navrhovat nejméně dva střešní vtoky. Pokud se navrhne jen jeden vtok, doporučuje se střechu doplnit bezpečnostním přepadem. Dešťové odpadní potrubí ze střech, které je vedeno nevytápěnými prostory je třeba temperovat nebo konstrukčně navrhnout tak, aby nedocházelo k jejich zamrzání.

53 Zásady pro odvodnění střech Doporučené zásady pro navrhování tvaru a odvodnění střech jsou uvedeny v příloze G a H ČSN Plynulému odtoku vody k okapu, do žlabů nebo vtoků nemají bránit žádné překážky. Odvod vody ze střešních ploch skrze atikové konstrukce do venkovního dešťového odpadního potrubí se nemá navrhovat. Střechy s vnitřním odvodněním mají mít vtoky konstrukčně zabezpečeny proti zamrzání.

54 Zásady pro odvodnění střech Doporučené zásady pro navrhování tvaru a odvodnění střech jsou uvedeny v příloze G a H ČSN Sníh z výše umístěných střech objektu nemá mít možnost padat a voda stékat na střechy umístěné na objektu v nižší výškové úrovni. Doporučuje se vtoky tepelně izolovat, vyhřívat, popřípadě opatřit tepelněizolačními kryty.

55 Opakování Uveďte, u kterých typů střech používáme odvodnění vně dispozice Popište způsob odvodnění vně dispozice bez střešních žlabů. Popište způsob odvodnění vně dispozice do střešních žlabů.

56 Vrstvy střešního pláště Střešní plášť každé ploché střechy se vždy skládá z několika vrstev. Každá vrstva má svou funkci a zároveň funkční vztah k ostatním vrstvám střešního pláště. Jedna vrstva může plnit současně i více funkcí. Vrstvy střešního pláště rozdělujeme na: Základní vrstvy Doplňkové vrstvy

57 Základní vrstvy střešního pláště K základním vrstvám střešního pláště patří: Nosná vrstva Hydroizolační vrstva (krytina)

58 Základní vrstvy střešního pláště Nosná vrstva - přenáší veškerá zatížení, která na střechu působí (od vlastní hmotnosti, od hmotnosti všech vrstev střešního pláště, provozní zatížení, klimatická zatížení) do nosné konstrukce střechy. Jedná se například o železobetonové desky nebo panely, ocelové profilované plechy, dřevěná prkna, atd. Hydroizolační vrstva (krytina) - chrání prostory umístěné pod střechou a současně i všechny vrstvy střešního pláště (nebo alespoň většinu z nich v závislosti na jeho skladbě) před srážkovou vodou a povětrnostními vlivy.

59 Základní vrstvy střešního pláště Hydroizolační vrstvy rozlišujeme:. Povlakové krytiny - jsou nepropustné pro vodu v kapalném i tuhém skupenství. Vodonepropustnost je zajištěna jak v důsledku hydroizolačních vlastností příslušných materiálů, tak také v důsledku jejich spojitosti a celistvosti. Skládané krytiny - nejsou vodonepropustné proti vodě působící hydrostatickým tlakem. Vodu pouze odvádějí. Patří zde plošné prvky (rovinné i tvarované), které jsou vzájemně hydroizolačně propojeny přesahem, nebo jsou spojeny na drážky či lišty. Jejich správná funkce je dána minimálními sklony

60 Základní vrstvy střešního pláště Povlakové hydroizolační vrstvy můžeme z materiálového hlediska rozdělit na: Asfaltové pásy. Hydroizolační fólie. Stěrky (tzv. tekuté fólie)

61

62

63

64 Základní vrstvy střešního pláště Mezi skládané krytiny patří například: Krytina z pálených tašek - obyčejných i drážkových (tažených i ražených), z vlnovek (esovek), prejzů Krytina z betonových tašek - obyčejných i profilovaných drážkových Krytina z přírodní břidlice Krytina z vláknocementových rovinných prvků a krytina z vláknocementových vlnitých desek Krytina z plechových rovinných desek a krytina plechová hladká Krytina z asfaltových šindelů krytina z došků (slámy, rákosu)

65

66

67

68 Doplňkové vrstvy střešního pláště Mezi doplňkové vrstvy střešního pláště patří: pojistná hydroizolační vrstva, pomocná hydroizolační vrstva, podkladní (vyrovnávací) vrstva, sklonová (spádová) vrstva, tepelněizolační vrstva, parotěsná vrstva, expanzní (mikroventilační) vrstva, ochranná vrstva, dilatační vrstva, separační vrstva, stabilizační vrstva, spojovací vrstva, drenážní vrstva, filtrační vrstva, vzduchová vrstva, pohledová vrstva, podhledová vrstva, provozní vrstva, atd.

69 Doplňkové vrstvy střešního pláště Pojistná hydroizolační vrstva Navrhuje se do konstrukce plochých střech jen tehdy, je-li její použití nutné s ohledem na hydroizolační spolehlivost střechy. A to obvykle u významných staveb občanského vybavení (nemocnice, divadla, apod.), nebo u důležitých průmyslových staveb (energetických, výroba elektroniky, apod.). Pojistná hydroizolační vrstva musí být odvodněna. Pojistná hydroizolační vrstva může být zároveň využita jako pomocná hydroizolační vrstva nebo parotěsná vrstva.

70 Doplňkové vrstvy střešního pláště Pomocná hydroizolační vrstva Navrhuje se jako krátkodobá ochrana některých vrstev střechy před technologickou vodou z mokrých procesů. Vytváří se zpravidla z materiálů pouze krátkodobě odolných proti vodě (např. lepenky typu A a R, apod.). Pomocná hydroizolace se neodvodňuje.

71 Doplňkové vrstvy střešního pláště Podkladní (vyrovnávací) vrstva Vytváří vhodný podklad podle požadavků další vrstvy. Zároveň vyrovnává nerovnosti na vrstvě, která leží pod ní. Dilatační pohyby podkladní vrstvy, její objemové změny, nebo stlačení působením hmotnosti (např. v důsledku provozu střechy, deště, apod.) nesmí ohrozit funkce ostatních vrstev střešního pláště, zejména ne hydroizolace. Materiály, které je možno použít jako podklad pod hydroizolační vrstvu (krytinu): cementový potěr, dřevěná prkna, lehké betony, plastické hmoty, tvrzené desky z minerálních vláken, desky z pěnového skla, desky z materiálů na bázi dřeva, apod.

72 Doplňkové vrstvy střešního pláště Sklonová (spádová) vrstva Vytváří potřebný sklon střešního pláště, pokud je nosná konstrukce střechy vodorovná. Může být umístěna: Pod tepelněizolační vrstvou. Nad tepelněizolační vrstvou.

73 Doplňkové vrstvy střešního pláště Sklonová (spádová) vrstva Pro sklonovou (spádovou) vrstvu je možno použít následující materiály: Monolitické betony - prostý beton (těžký), lehčené betony. Sypké materiály - škvára (obsahuje síru, která působí velmi agresivně na betonové a ocelové konstrukce). Jejímu použití se proto raději vyhneme. Dále pak keramzit, štěrk, písek. V současné době se při provádění nových střech sypké materiály používají výjimečně Tepelně izolační dílce - jsou v současné době nejpoužívanější. Vyrábějí se dílce z polystyrénu, polyuretanu, vláknitých desek, pěnového skla, apod.

74 Doplňkové vrstvy střešního pláště Tepelněizolační vrstva Tepelná izolace omezuje nežádoucí tepelné ztráty (resp. zisky) a přispívá k zajištění potřebného mikroklimatu vnitřního prostředí. Materiály na bázi pěnových plastů: Pěnový (expandovaný) polystyrén - PPS (EPS), vytlačovaný (extrudovaný) polystyrén - XPS, pěnový polyuretan (PUR), pěnové PVC, napěněné pryskyřice s plnivy (např. Porofen, aj.). Materiály na bázi anorganických vláken (minerálních, skleněných, keramických, apod.): Minerální plstě. Desky z pěnového skla. Ostatní materiály lehčené betony, perlit, materiály, aglomerované dřevo

75 Doplňkové vrstvy střešního pláště Parotěsná vrstva Parotěsná vrstva omezuje nebo zcela zamezuje pronikání vodních par do střešního pláště. Navrhuje se, jestliže by vodní pára, která difunduje přes střešní plášť mohla ohrozit funkci některých jeho vrstev (např. tepelné izolace).

76 Doplňkové vrstvy střešního pláště Expanzní (mikroventilační) vrstva Navrhuje se pod povlakové hydroizolační pásy pro zabránění vzniku výdutí (puchýřů) mezi povlakem a podkladem. Expanzní vrstva plní zároveň i dilatační funkci, když eliminuje účinky objemových změn vzniklých v podkladu. Z důvodu správné funkce expanzní vrstvy je nutné, aby vrstva byla řádně napojena na vnější ovzduší, a to podél okrajů střechy, popřípadě také v ploše střechy pomocí speciálních komínků.

77 Doplňkové vrstvy střešního pláště Ochranná vrstva Ochranná vrstva se navrhuje pouze u nepochůzných střech. Jejím účelem je ochrana hydroizolace a popřípadě také dalších vrstev střešního pláště proti vlivům vnějšího prostředí (UV záření, extrémně vysoké teploty, mikroorganizmy, požár, atd.). Nátěry a nástřiky - na bázi asfaltu nebo akrylátových hmot. násypy - z těženého kameniva, z drceného kameniva, z kameniva stabilizovaného asfaltovým pojivem, štěrkopísek, popílek, atd.

78 Doplňkové vrstvy střešního pláště Dilatační vrstva Vkládá se mezi dvě sousední vrstvy střešního pláště tehdy, pokud je nutno umožnit jejich vzájemné pohyby, vyvolané změnou teploty, vlhkosti nebo zatížení. Separační vrstva Vkládá se mezi dvě sousední vrstvy střešního pláště tehdy, pokud je nutno je oddělit z mechanických, chemických, technologických či jiných důvodů. Umísťuje se například mezi asfaltové hmoty a fólie, mezi pěnové plasty a některé druhy plastových fólií.

79 Doplňkové vrstvy střešního pláště Stabilizační vrstva Stabilizační vrstva zajišťuje svou hmotností statickou stabilitu všech vrstev střešního pláště proti působení tlaku a sání větru, případně také proti vztlaku vody. Navrhuje se tehdy, když není pro stabilizaci navržen jiný způsob (lepení, kotvení, apod.). Stabilizační vrstva na hydroizolační vrstvu se provádí zpravidla na vhodnou separační vrstvu.

80 Doplňkové vrstvy střešního pláště Ochranná vrstva

81 Doplňkové vrstvy střešního pláště Filtrační vrstva Navrhuje se u zelených střech pro zachycování částí zeminy, aby nedocházelo k jejímu odplavování vodou. Musí se navrhovat jen materiály, které nepodléhají biologické korozi a jsou propustné pro vodu. Jsou to například tkané a netkané syntetické textilie - tkaniny, rouna a rohože (minerální nebo ze skleněných vláken).

82 Doplňkové vrstvy střešního pláště Pohledová vrstva Pohledová vrstva nebo pohledová konstrukce se na povrch střechy navrhuje tehdy, jestliže jsou požadavky na její estetický vzhled. Podhledová vrstva Podhled bývá od střešního pláště zpravidla oddělen vzduchovou mezerou. Z materiálového hlediska může být různý (omítka, sádrokarton, apod.).

83 Doplňkové vrstvy střešního pláště Provozní vrstva Provozní vrstva nebo souvrství umístěné na povrchu ploché střechy umožňuje její využití jako střechy pochůzné, pojížděné nebo jako zelené střechy. Povrch horní provozní vrstvy musí být navržen v příslušném sklonu tak, aby srážková voda plynule odtékala do střešních vtoků a aby na povrchu střechy nevytvářela kaluže.

84 Opakování Uveďte, které jsou základní vrstvy střešního pláště. Uveďte, které jsou doplňkové vrstvy střešního pláště. Uveďte, které materiály povlakových hydroizolačních vrstev znáte. Co je spádová vrstva? Co je parotěsná vrstva? Co je spádová vrstva?

85

86 Děkuji za pozornost Ing. Michal Kraus, Ph.D.