Pozemní stavitelství III Stavitelství Ing. Petra Bednářová, Ph.D. 2014 České Budějovice 1
Tento učební materiál vznikl v rámci projektu "Integrace a podpora studentů se specifickými vzdělávacími potřebami na Vysoké škole technické a ekonomické v Českých Budějovicích" s registračním číslem CZ.1.07./2.2.00/29.0019. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 1. vydání ISBN Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích, 2014 Vydala: Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích, Okružní 10, 370 01 České Budějovice Za obsahovou a jazykovou správnost odpovídají autoři a garanti příslušných předmětů. 2
Obsah 1 Šikmé a strmé střechy funkce, požadavky... 10 1.1 Funkce střechy... 11 1.2 Konstrukce střechy... 12 1.2.1 Nosná střešní konstrukce... 12 1.2.2 Střešní plášť... 12 1.3 Rozdělení střech... 13 1.3.1 Podle rozpětí... 13 1.3.2 Podle tvaru... 13 1.3.3 Podle sklonu střešní roviny... 14 1.3.4 Podle počtu plášťů... 15 1.4 Názvy hlavních částí sklonité střechy... 15 1.5 Požadavky na střechy... 16 2 Šikmé a strmé střechy principy návrhu... 18 2.1 Terminologie... 19 2.2 Návrh geometrie střechy... 20 2.3 Nosná konstrukce střechy... 22 2.4 Krov... 22 2.4.1 Návrh podkroví... 22 2.5 Odvodnění... 24 2.6 Střešní plášť návrh odvětrání... 25 3 Šikmé a strmé střechy nosné konstrukce střešního pláště... 29 3.1 Tradiční soustavy krovů... 30 3.1.1 Hambálková soustava... 31 3
3.1.2 Vlašská soustava... 32 3.1.3 Ardantova soustava... 32 3.1.4 Soustava věžních krovů... 33 3.1.5 Vaznicové soustavy... 33 3.2 Novodobé nosné soustavy... 40 3.2.1 Krokevní soustavy... 41 3.2.2 Vaznicové soustavy... 43 3.2.3 Vazníkové soustavy... 45 4 Šikmé a strmé střechy - materiály a technologie... 46 4.1 Dělení střešních krytin skládaných... 50 4.2 Druhy jednotlivých střešních krytin... 51 4.2.1 Krytiny taškové... 51 4.2.2 Vláknitocementová krytiny... 55 4.2.3 Břidlicová krytina... 57 4.2.4 Krytina z plastů... 57 4.2.5 Krytina plechová... 57 4.2.6 Došková krytina... 59 4.2.7 Krytina z dřevěných šindel... 60 4.2.8 Krytina z asfaltovaných šindel... 60 4.2.9 Povlakové krytiny... 61 4.2.10 Krytiny z tradičních vložkových povlaků... 61 4.2.11 Krytina z kompletizovaných pásových povlaků... 61 4.3 Materiál pro klempířské práce... 62 4.4 Spojování, vyztužování a připevňování klempířských prvků... 63 4
4.4.1 Spojování klempířských prvků... 63 4.4.2 Vyztužování klempířských prvků... 63 4.4.3 Připevňovací prostředky... 63 4.5 Výroba a osazování klempířských prvků... 64 4.5.1 Střešní žlaby a jejich příslušenství... 64 4.5.2 Oplechování na střeše... 66 4.5.3 Lemování na střeše... 67 4.5.4 Střešní okna, poklopy a vikýře... 69 4.5.5 Lemování nástavců trub a sloupků... 70 4.5.6 Sněhové zachytávače... 71 4.5.7 Kryty dilatačních spár... 71 4.5.8 Oplechování na průčelích... 72 4.6 Náhrady klempířských výrobků... 72 5 Šikmé a strmé střechy - stavebně fyzikální problematika... 73 5.1 Nejčastěji se vyskytující nedostatky, vady a poruchy střech... 74 5.1.1 Sklon střechy... 74 5.1.2 Aplikace výrobků ve stavbě... 74 5.1.3 Výrobky pro střešní konstrukce... 74 5.1.4 Tvar střechy... 74 5.1.5 Distribuce vodních par a kondenzace vlhkosti... 75 5.1.6 Pojistně hydroizolační fólie... 75 5.1.7 Prostupy střechou... 76 5.1.8 Komínové lávky, přístup ke komínům a anténám... 76 6 Šikmé a strmé střechy - podhledové konstrukce... 77 5
6.1 Exteriérové podhledy šikmých střech... 78 6.1.1 Dřevěné podhledy... 78 6.1.2 Plastové podhledy... 79 6.1.3 Podhledy na bázi kovu... 80 6.1.4 Podhledy z minerálních vláken... 80 6.2 Interiérové podhledy spodní části stropu nebo střechy... 80 6.2.1 Deskové podhledy... 80 6.2.2 Obloukové podhledy... 81 7 Ploché střešní konstrukce funkce, požadavky... 82 7.1 Funkce střechy... 83 7.2 Konstrukce střechy... 84 7.2.1 Nosná střešní konstrukce... 84 7.2.2 Střešní plášť... 85 7.3 Rozdělení střech... 86 7.3.1 Podle tvaru střešní plochy... 86 7.3.2 Podle sklonu střešní roviny... 86 7.3.3 Podle počtu plášťů... 86 7.3.4 Podle funkce... 86 7.3.5 Podle způsobu odvodnění... 86 7.3.6 Podle technologie vyrobení... 87 8 Jednoplášťové a dvouplášťové ploché střešní konstrukce - funkce, požadavky, principy návrhu... 88 8.1 Jednoplášťové ploché střechy... 91 8.1.1 Zásady návrhu... 91 6
8.1.2 Skladby jednoplášťové ploché střechy... 92 8.1.3 Stabilizace střešního pláště... 93 8.2 Dvouplášťové ploché střechy... 93 8.2.1 Zásady návrhu... 93 8.2.2 Základní skladba... 94 9 Jednoplášťové a dvouplášťové ploché střešní konstrukce - materiály a technologie... 96 9.1 Hydroizolační vrstva... 97 9.1.1 Asfaltové pásy:... 97 9.1.2 Folie... 97 9.1.3 Stěrkové hydroizolace:... 98 9.2 Tepelněizolační vrstva... 98 9.3 Expanzní vrstva... 99 9.4 Parotěsná vrstva a pojistná hydroizolace... 100 9.5 Spádová vrstva... 101 9.6 Spojovací vrstva... 101 9.7 Ochranná vrstva... 102 9.8 Stabilizační vrstva... 102 9.9 Mechanické kotvení... 102 10 Jednoplášťové a dvouplášťové ploché střešní konstrukce - stavebně fyzikální problematika... 104 10.1 Poruchy vzniklé v praxi... 105 10.1.1 Poruchy projekční... 105 10.1.2 Poruchy způsobené neodbornou prací aplikační firmy... 105 10.1.3 Poruchy vodotěsnosti... 106 7
10.2 Poruchy vzniklé ze statických důvodů... 106 10.2.1 Vlivem přetížení... 106 10.2.2 Vlivem sání větru... 106 10.2.3 Vlivem koroze stavebních materiálů... 107 11 Zelené střechy - funkce, požadavky, principy návrhu, stavebně fyzikální problematika... 108 12 Pojízdné a pochůzné střechy - funkce, požadavky, principy návrhu, stavebně fyzikální problematika... 112 12.1 Pochůzné střechy... 115 12.2 Pojížděné střechy... 115 13 Doplňkové prvky a detaily střešních plášťů plochých, šikmých a strmých střech116 13.1 Větrací pásy nároží a hřebene... 117 13.2 Střešní výlez... 117 13.3 Prostupové tašky... 117 13.4 Prosvětlovací tašky... 118 13.5 Stoupací plošina... 118 13.6 Protisněhová opatření... 118 13.7 Střešní okna... 118 13.8 Atika... 119 13.9 Vtok ploché střechy... 119 13.10 Ventilační turbína Lomanco... 120 14 Literatura... 122 14.1 Povinná literatura... 122 14.2 Doporučená literatura... 122 14.3 Použitá literatura... 122 8
14.3.1 Internetové zdroje... 122 9
1 Šikmé a strmé střechy funkce, požadavky KLÍČOVÉ POJMY Střecha, plochá střecha, sklonitá střecha, střešní plášť, nosná konstrukce. CÍLE KAPITOLY - Znalost základních pojmů z názvosloví střešních konstrukcí. ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 10 hodin OTÁZKY A ÚKOLY 1. Podle čeho dělíme šikmé a strmé střechy? 2. Jaký je rozmezí sklonu střešní roviny šikmých a strmých střech? KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Viz výklad. 10
VÝKLAD Střecha je stavební konstrukce, která ukončuje stavbu shora a chrání ji proti povětrnostním vlivům. Též odvádí vodu a brání jí v nahromadění. Skládá se z nosné konstrukce (např. krov) a střešní krytiny. Střechy se v zásadě rozdělují na ploché a sklonité (šikmé a strmé), nebo na zateplené a nezateplené. Tvar a celkové provedení střechy velmi závisí na místních klimatických podmínkách. V tropických a subtropických oblastech se například tradičně častěji uplatňují střechy ploché; oproti tomu v mírných a chladných podnebných pásech jsou běžnější střechy šikmé. (Wikipedia, 2014) 1.1 Funkce střechy Hlavní funkcí střechy je chránit prostor pod sebou před povětrnostními vlivy (deštěm, sněhem, větrem, slunečním zářením apod.). V závislosti na typu prostoru, který střecha uzavírá, jsou na její provedení kladeny různé požadavky. Může jít v zásadě buď o uzavřený vnitřní prostor (obytný dům, veřejná budova; střecha zateplená) či prostor otevřený (přístřešek, čekárna, nástupiště, kryté parkoviště; střecha nezateplená). Obecně tedy platí, že střechy uzavřených budov musí splňovat přísnější požadavky na izolaci. Každá střecha má za úkol odvádět vodu s horní části stavby a bránit jejímu nahromadění, jež by mohlo postupně konstrukci stavby poškodit zatékáním či růstem dřevokazných hub a plísní. V podnebných oblastech s častým sněžením musí být konstrukce střechy dostatečně pevná, aby váhu ležícího sněhu unesla. V současné době jsou na střechy v západním světě kladeny vysoké technické, funkční a nezřídka i estetické požadavky; ovšem v různých částech světa a v různých historických obdobích střechy vypadaly a vypadají různě. Příkladem velmi jednoduché a nenáročné střechy je kryt z palmového listí na domcích v tropických oblastech, kde střecha nemusí plnit výrazně izolační funkci a obydlí samo bývá velmi prosté. (Wikipedia, 2014) 11
1.2 Konstrukce střechy Střecha se skládá z nosné střešní konstrukce a střešního pláště: - Nosná střešní konstrukce - je ta část střechy, která přenáší zatížení ze střešního pláště (stálé nebo nahodilé) do ostatních nosných částí domu a může plnit i funkci nosné vrstvy střešního pláště. - Střešní plášť - je část střechy bez nosné střešní konstrukce, která chrání dům před vnějšími vlivy. 1.2.1 Nosná střešní konstrukce V případě šikmých střech rodinných domů tvoří hlavní nosnou konstrukci zpravidla střešní dřevěný krov. Konstrukce musí být dimenzována tak, aby dokázala přenést trvalá zatížení tzn. vlastní hmotnost a váhu střešní krytiny, tepelné izolace, hydroizolace a další. Dále musí bezpečně vydržet i nahodilá krátkodobá zatížení sněhem nebo větrem. Z hlediska použitého materiálu mohou být hlavní nosné konstrukce zastřešení dřevěné, železobetonové nebo ocelové. V případě rodinných domů jsou tyto konstrukce nejčastěji ze dřeva, někdy se však vyztužují ocelovými prvky. Důležitým hlediskem pro výběr střešní nosné konstrukce jsou normy pro protipožární bezpečnost staveb, které stanovují stupně odolnosti proti ohni. Odolnost se vyjadřuje počtem minut, po které je konstrukce schopna odolávat plamenům, aniž by ztratila nosnost a stabilitu. (Wikipedia, 2014) 1.2.2 Střešní plášť Skladba střešního pláště je ovlivněna typem střechy (plochá nebo sklonitá), využitím podstřešního prostoru (nutná tepelná izolace), využitím prostoru nad střechou (pochozí plochá střecha, zelená střecha atd.). 12
Například u tepelně izolované sklonité střechy rodinného domu se často vyskytuje následující skladba: - paronepropustná fólie, - krokve vyplněné minerální izolací, - latě, - pojistná hydroizolace, - kontralatě, - střešní krytina. (Wikipedia, 2014) 1.3 Rozdělení střech Střechy lze dělit podle jejich tvaru, sklonu, počtu plášťů či funkce. 1.3.1 Podle rozpětí a) Malá rozpětí - do 12 m (např. krovy). b) Střední rozpětí - 12-36 m (např. vazníky, rámové konstrukce). c) Velká rozpětí - nad 36 m (např. speciální vazníkové konstrukce, pneumatické střechy). 1.3.2 Podle tvaru a) střechy vytvořené rovinnými střešními plochami - pultové, sedlové, valbové, polovalbové, mansardové, křížové, polokřížové, stanové, věžové, pilové, b) střechy vytvořené zakřivenými střešními plochami: - rozvinutelnými - válcové, kuželové, zvlněné, z výseků válcových ploch, - nerozvinutelnými - rotačními - kopulové, parabolické, - translačními - přímkové, křivkové, konoidy, hyperbolicko-parabolické, c) střechy vytvořené kombinací zakřivených ploch s rovinnými plochami. (Solař, 2007) 13
Obrázek 1: Druhy střech (a - pultová, b - sedlová, c - valbová, d, e - polovalbová, f - stanová, g - mansardová, h - pilová, i - věžová). Zdroj: VYSOKÁ ŠKOLA BAŇSKÁ. Zastřešení budov [online]. 2009 [citováno 2014-05- 01]. Dostupné z: http://fast10.vsb.cz/studijni-materialy/ps2/zastreseni-budov.html 1.3.3 Podle sklonu střešní roviny a) Šikmé střechy mají sklon střešní roviny v rozmezí 10 < α 45. b) Strmé střechy mají sklon střešní roviny v rozmezí 45 < α < 90. 14
Sklonité střechy je společný název pro šikmé a strmé střechy. 1.3.4 Podle počtu plášťů a) Jednoplášťová střecha - střecha, která odděluje chráněné (vnitřní) prostředí jedním střešním pláštěm. b) Dvouplášťová střecha - střecha, která odděluje chráněné (vnitřní) prostředí dvěma střešními plášti oddělenými od sebe vzduchovou vrstvou. c) Několikaplášťová střecha - střecha, která odděluje chráněné (vnitřní) prostředí několika střešními plášti oddělenými od sebe vzduchovými vrstvami. (Solař, 2007) 1.4 Názvy hlavních částí sklonité střechy Krov je nosná konstrukce střechy, nejčastěji složená z dřevěných nebo kovových nosníků. Hřeben je vodorovná průsečnice střešních ploch, od které střešní plochy sestupují. Nároží je sklonitá průsečnice, od níž střešní plochy sestupují. Úžlabí je sklonitá průsečnice, ke které střešní plochy sestupují. Štít je sklonitý okraj střechy mezi hřebenem a okapem; též část svislé stěny pod tímto okrajem. Okap je nejnižší vodorovný okraj střešní plochy; nesprávně se tak označuje i žlab odvádějící ze střechy vodu. Valba je sklonitá střešní plocha na kratší straně střechy, zabírá místo štítu. Polovalba je sklonitá střešní plocha nad štítem. Vikýř je krytý střešní výstupek se svislým oknem nebo toto okno samo. Střešní okno je okno vsazené do sklonité střešní roviny bez krytého výstupku. (Wikipedia, 2014) Obrázek 2: Základní názvosloví střech 15
Zdroj: VYSOKÁ ŠKOLA TECHNICKÁ A EKONOMICKÁ. 1. ŠIKMÉ STŘECHY - cvičení [online]. 2012 [citováno 2014-05-01]. Dostupné z: https://is.vstecb.cz/auth/el/5610/leto2013/pos_3/um/pos_3_cviceni_sikme_strechy_ cast_1.pdf 1.5 Požadavky na střechy 1. Statické - střecha musí přenést veškerá zatížení (od střešního pláště, vody, sněhu, větru, provozu, atd.) do ostatních nosných konstrukcí objektu. 2. Protipožární - musí vykazovat určitou požární odolnost. 3. Na využití střešních ploch - tzv. provozní střechy (pochůzné, pojížděné a zelené střechy). 4. Na využití podstřešních prostorů. 5. Na horní osvětlení - střešní okna, světlíky, apod. 16
6. Na větrání - u vzduchových mezer dvouplášťových či víceplášťových střech. 7. Na vnitřní prostředí - teplota a relativní vlhkost vnitřního vzduchu. 8. Na rozpětí (vzdálenost podpor) - podle účelu podstřešních prostorů. 9. Architektonické: - pasivní funkce (krytí objektu), - aktivní funkce (výraz díla). 10. Na trvanlivost - dočasné (provizorní), trvalé. 11. Ekonomické. (Solař, 2007) 17
2 Šikmé a strmé střechy principy návrhu KLÍČOVÉ POJMY Návrh střechy, sklon, tvar, světlá výška. CÍLE KAPITOLY - Pochopit principy návrhu šikmých a strmých střech. ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 10 hodin OTÁZKY A ÚKOLY 1. Co je návrhový sklon střešní plochy? 2. Jak může být navržená konstrukce střechy? KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Viz výklad. 18
VÝKLAD Návrh střechy musí úplně a jednoznačně určit materiálové, technologické, konstrukční, vzhledové i provozní řešení střechy. V dokumentaci návrhu střechy je třeba uvést alespoň rozměry a sklony střešních ploch, předepsat skladbu a všechny vrstvy střechy včetně tlouštěk, materiálů a materiálových parametrů. Dále je třeba stanovit zatížení střechy, tepelně technické vlastnosti střechy, řešení dilatací, určit polohu vtoků a dalších odvodňovacích prvků i prostupů včetně rozměrů a popsat řešení všech charakteristických a atypických konstrukčních detailů. 2.1 Terminologie Sklon střešní plochy: je definován úhlem, který svírá rovina podkladu krytiny s vodorovnou rovinou. Návrhový sklon střešní plochy: sklon střešní plochy stanovený v návrhu střechy tak, aby byly zajištěny všechny její funkce s potřebnou spolehlivostí. Bezpečný sklon krytiny, charakteristický sklon krytiny: je sklon střešní plochy, při kterém je krytina v charakteristickém výseku střešní plochy bez prostupů a napojení těsná pouze proti dopadajícímu dešti (bez vlivu větru) a volně stékající vodě. Za dopadající déšť se nepovažuje soustředěný proud vody z úžlabí nebo svodů výše položených částí střechy. Sklon krytiny deklarovaný výrobcem: je sklon střešní plochy určený výrobcem pro použití jeho výrobku Mezní sklon krytiny: je nejmenší možný sklon střešní plochy, při kterém je přípustné krytinu použít. Stanovuje se mimo jiné podle požadavků na trvanlivost krytiny nebo jejího podkladu. 19
2.2 Návrh geometrie střechy Geometrie střechy vychází z: - umístění stavby, - funkčního využití (obytné podkroví). V nížinách netvoří složitý tvar tak velký problém jako v horských podmínkách. V horských podmínkách nutné volit jednoduché tvary střech. Volit jednoduché sedlové střechy - bez úžlabí, - bez vikýřů, - bez zbytečných změn sklonů. Výběr typu krytiny závisí na: - tvaru střešní roviny, - sklon střešních rovin, - umístění stavby (klimatické podmínky). Konečný rozměr střešní plochy závisí na skladebném rozměru krytiny, v případě skládaných krytin z keramiky a betonu se jedná o krycí šířku a délku. 20
Obrázek 3: Celková krycí šířka pro střešní systém KMB Beta/KMB Hodonka Zdroj: VYSOKÁ ŠKOLA TECHNICKÁ A EKONOMICKÁ. 1. ŠIKMÉ STŘECHY - cvičení [online]. 2012 [citováno 2014-05-01]. Dostupné z: https://is.vstecb.cz/auth/el/5610/leto2013/pos_3/um/pos_3_cviceni_sikme_strechy_ cast_1.pdf Řešením odvodnění střešních ploch se zabývá dílčí část deskriptivní geometrie tzv. vyšetřování okapů. Odvodnění je nutné přizpůsobit místním podmínkám a může tak vzniknout tzv. zakázaný okap. Zakázaný okap je ta část okapové hrany střešní roviny, popř. celá hrana, ze které nesmí stékat voda vzhledem k přistavení jiné vyšší budovy nebo z jiných příčin technického charakteru (štít, atika apod.) (Wikipedia, 2014) 21
Obrázek 4: Řešení návrhu střechy, je-li na jedné straně zakázaný okap (červeně) Zdroj: WIKIPEDIE. Okap [online]. 2014 [citováno 2014-05-01]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/okap 2.3 Nosná konstrukce střechy Nosná konstrukce střechy může být navržena: - ve spádu, - bez spádu. Návrh nosné konstrukce střechy je ovlivněn jakým způsobem a jak je přenášeno zatížení nosné konstrukce střešního pláště do stěn. V případě svislých podpor (sloupky krovu) navrhnout ztužení stropní konstrukce v podobě skrytých průvlaků u monolitických stropů anebo zvýšení počtů trámečků u keramobetonových sloupů. 2.4 Krov 2.4.1 Návrh podkroví Proslunění ČSN 734301. Bod 4.3 22
- Nejmenší skladebný rozměr otvoru: ve svislé části 900 mm, v šikmé části 700 mm. - Přímé sluneční záření musí pronikat okny, jejich skladebné rozměry jsou rovny 1/10 podlahové plochy místnosti. (doporučení počítat s 1/8 půdorysné plochy) Prostory bytu ČSN 734301. Bod 5.2 - světlá výška bytových domů min. 2600 mm, - světlá výška rodinných domů min. 2500 mm, - světlá výška obytných místností v podkroví min. 2300 mm, - střešní okna by měla být osazena max. 1100 mm nad podlahou - místnost pro spaní 1 osoby má mít objem min. 20 m 3 (pro 2 osoby 30 m 3 ). Obrázek 5: Výškové uspořádání podkroví obytných místností. Zdroj: CADWIKI. Světlá výška místnosti [online]. 2010 [citováno 2014-05-01]. Dostupné z: http://www.cadwiki.cz/svetla-vyska-mistnosti.ashx 23
2.5 Odvodnění Výpočtový průtok dešťových odpadních vod Q r [ l/s ]: Q r = i. A. C i - intenzita deště = 0,03 l/s. m 2 A - půdorysný průmět odvodňované plochy nebo účinná plocha střechy [m 2 ] C - součinitel odtoku dešťových vod [-] Tabulka 1: Součinitel odtoku dešťových vod (C). Zdroj: ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ. Projekční podklady a pomůcky [online]. 2014 [citováno 2014-05-01]. Dostupné z: http://tzb.fsv.cvut.cz/?mod=podklady&id=36 Vynásobením délky střechy X-šířkou Y-zjistíte plochu A (plochu, na kterou dopadají dešťové kapky). Ve spodní tabulce uvidíte, kterou alternativu použijete. Podokapní žlaby se montují ve spádu minimálně 5 mm/m. Délka podokapního žlabu by neměla přesáhnout. 24
Obrázek 6: Zdroj: ČESKÝ KUTIL.CZ. Okapové systémy, 4.díl - montáž [online]. 2014 [citováno 2014-05-01]. Dostupné z:http://www.ceskykutil.cz/materialy/strecha/okapovesystemy-4-montaz 2.6 Střešní plášť návrh odvětrání Cílem odvětrání střešního pláště se skládanou krytinou je: - odvádění vnější vlhkosti proniklé střešní krytinou, - odvětrání kondenzační vody tvořící se na rubové straně krytiny, - odvádění pronikající vnitřní vlhkosti z obytných prostor, - vyrovnání rozdílů v teplotě konstrukcí, což vede k odstranění napětí v materiálech, - odvádění nahromaděného tepla ve střeše ze slunečního záření, - zrovnoměrnění teploty ve střešním plášti. 25
Vše důležité pro funkčnost, životnost konstrukce, ale i pohodu bydlení. Minimální větrací průřezy byly stanovené nejen v ČSN 73 1901:1999, ale i v Pravidlech pro navrhování a provádění střech Cechu KPT. Obrázek 7: Okapová hrana. Zdroj: VYSOKÁ ŠKOLA TECHNICKÁ A EKONOMICKÁ. 1. ŠIKMÉ STŘECHY - cvičení [online]. 2012 [citováno 2014-05-01]. Dostupné z: https://is.vstecb.cz/auth/el/5610/leto2013/pos_3/um/pos_3_cviceni_sikme_strechy_ cast_1.pdf 26
Obrázek 8: Hřeben a nároží. Zdroj: VYSOKÁ ŠKOLA TECHNICKÁ A EKONOMICKÁ. 1. ŠIKMÉ STŘECHY - cvičení [online]. 2012 [citováno 2014-05-01]. Dostupné z: https://is.vstecb.cz/auth/el/5610/leto2013/pos_3/um/pos_3_cviceni_sikme_strechy_ cast_1.pdf Obrázek 9: Plocha střechy 27
Zdroj: VYSOKÁ ŠKOLA TECHNICKÁ A EKONOMICKÁ. 1. ŠIKMÉ STŘECHY - cvičení [online]. 2012 [citováno 2014-05-01]. Dostupné z: https://is.vstecb.cz/auth/el/5610/leto2013/pos_3/um/pos_3_cviceni_sikme_strechy_ cast_1.pdf Okapní hrana Nutné zajistit nasávací prostor min. 200 cm2/1 m okapu převážně je tvořen výškou kontralatě. Hřeben (nároží) Zajistit větrání velikosti 1/1000 plochy střechy přimykající se z obou stran (0,5 promile z každé strany). 28
3 Šikmé a strmé střechy nosné konstrukce střešního pláště KLÍČOVÉ POJMY Konstrukce, konstrukce krovu, soustava, krov, okap. CÍLE KAPITOLY - Vytvoření přehledu nosných konstrukcí střešního pláště šikmých a strmých střech. ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 10 hodin OTÁZKY A ÚKOLY 1. Na jaké soustavy krovů rozdělujeme krovové konstrukce podle systému nosné soustavy? 2. Vyjmenuj tradiční soustavy krovů. KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Viz výklad. 29
VÝKLAD Šikmé a strmé střechy se skládají z nosné konstrukce a krytiny. Konstrukce krovu, která je nosnou konstrukci střechy, musí být navržena v souladu s konstrukcí budovy a se zřetelem na tvar střechy, druh krytiny, způsob odvodněni střechy, její udržování atd., aby střecha působila esteticky a plnila svou funkci. V průběhu staletí se vyvíjely jednotlivé krovové soustavy od velmi masivních až po úsporné typy. V současné době, kdy se provádějí rekonstrukce objektů, půdní vestavby apod., je třeba, aby projektanti i stavitelé byli seznámeni jak s vývojem, tak s řešením těchto soustav. Nosné konstrukce závisejí na materiálu (dřevo, ocel, železobeton) sklonu střechy, druhu a hmotnosti krytiny, zatížení apod. Krovové konstrukce podle systému nosné soustavy: - Tradiční soustavy krovů. - Novodobé soustavy krovů. 3.1 Tradiční soustavy krovů - Hambalková soustava - Vlašská soustava - Ardantova soustava - Soustava věžních krovů - Vaznicové soustavy soustava plných vazeb sedlových střech soustava valbových a polovalbových střech soustava mansardových střech soustava pultových 30
soustava stanových střech soustava pilových střech kombinovaná soustava novodobá hambálková soustava vazníkové soustavy (Kolář, 2012) 3.1.1 Hambálková soustava Tato stará konstrukce krovu s poměrně pracnými tesařskými vazbami se skládá ze stropnic, do nichž jsou začepovány krokve v místech, v nichž jsou stropnice podpírány zdí. Při větší délce než 4,5 m je každý pár krokví rozepřen vodorovným trámcem, tzv. hambalkem. Hambalek do krokví začepujeme, nebo jej přeplátujeme na rybinu. Stropnice přesahují na obou koncích nosné zdi, a tím vytvářejí okap. Později se s ohledem na požární bezpečnost oddělila dřevěná konstrukce krovu od stropní konstrukce. Tím byly stropní trámy v plných vazbách nahrazeny ve vzdáleností 4 m vazními trámy a stropnice v prázdných vazbách krátčaty. Podélné vyztužení krovu je zajištěno prkny, přibitými šikmo na spodní plochy krokví. Pokud je střecha u okapu zalomená, přechod z horní plochy krokve na konec stropnice se provede námětkem. Protože při větším rozpětí jsou hambalky příliš dlouhé (nebezpečí vybočení), podpírají se jednou nebo dvěma tzv. kozami. Není-li stropnice v místě začepování sloupku zdola podporována, nebo by koza překážela, mohou se osadit sloupky šikmo a začepovat do stropnic v místě jejich krajních podpor. Sloupky se rozevřou pod vaznicí rozpěrou a spoje se vyztuží krátkými vzpěrami a pásky. Obrázek 10: Hambálková soustava bez stropnice, se stropnicí 31
Zdroj: VYSOKÉ UČENI TECHNICKÉ. Přednáška 11 Šikmé střechy [online]. 2012 [citováno 2014-05-01]. Dostupné z: http://www.fce.vutbr.cz/pst/kolar.r/files/bh02_prednaska_11_studneti_2012.pdf 3.1.2 Vlašská soustava Hlavním znakem této soustavy je, že krokve neklademe kolmo k okapu jako u soustavy vaznicové, nýbrž rovnoběžně s okapem. Výška krovu bývá asi 1/4 až 1/5 světlosti krovu. Plná vazba je vytvořena z jednoduchého nebo dvojitého věšadla. Tyto plné vazby osazujeme ve vzdálenosti 0,8 až 1,0 m. Krokve do vzpěr se zapouštějí na hloubku cca 20 mm; a tím se do značné míry krov vyztužuje podélně. Průřez okapové krokve je lichoběžníkový, krokve hřebenové pětiúhelníkový. Krov se vyztuží podélně jednak vodorovnými krokvemi, jednak křížovým zavětrováním, které začepujeme buď do vzpěr, nebo do sloupků věšadel. Krov vlašské soustavy lze kombinovat se soustavou habálkovou. 3.1.3 Ardantova soustava Tato soustava nemá vazné trámy. Plnou vazbu tvoří převážně věšadlová a vzpěradlová konstrukce, vyznačující se pevnými a tuhými trojúhelníky. V podstatě jde o soustavu s vlašskými krokvemi podporovanou šikmými vzpěrami s kleštinami, které jsou staženy ocelovým táhlem s rektifikačním článkem. Používala se na větší rozpětí (15 až 20 m), zejména tam, kde byl požadavek volných vnitřních prostorů. 32
3.1.4 Soustava věžních krovů Věže jednoduchého tvaru se střechami s malým sklonem mohou mít krov soustavy vaznicové, vysoké a štíhlé věže mají zpravidla krov řešený odlišně, a to: - soustavou kozovou (Mollerovou), - soustavou výztužných křížů (Otzenovou), - soustavou příhradových pólo vazeb. Krov věží musí být vyztužen a zakotven do zdiva tak, aby zvláště tlaku větru a překocení odolával dvojnásobnou bezpečností. Vyztužení krovu se provádí svisle jednak v osových řezech vzpěrami, hrotnicí, sloupky, výztužnými kříži a kleštinami, jednak ve středních plochách vodorovným, popř. šikmým zajištěním prkny. 3.1.5 Vaznicové soustavy Tato soustavy se v převládající míře používá na zastřešení objektů bytových, občanských i zemědělských staveb s masivním stěnovým systémem. Vaznicová soustava má krokve, ve spádu střechy podpírané vodorovnými vaznicemi, nesenými ve vzdálenosti 4 až 4,5 m plnými vazbami (stolicemi), z nichž sloupky a vzpěry přenášejí zatížení do hlavního vazního trámu namáhaného na ohyb. Plná vazba je tedy v místě, kde jsou vaznice podpírány, kdežto prázdná (jalová) vazba je mezi plnými vazbami, v nichž jsou páry krokví podpírány jen vaznicemi. Maximální vzdálenost mezi dvěma plnými vazbami jsou čtyři krokvová pole nebo 3 prázdné vazby (4000 4500 mm). To znamená, že osová vzdálenost krokví je 800 1200 mm. Umístění plné vazby u štítové zdi závisí na tom, zda je štít nosný či nikoli. Pro nenosnou štítovou zeď je vzdálenost plné vazby 150 1200 mm, v případě plné vazby u štítu je vaznice podporována jedním páskem a stažení je provedeno jen jednou kleštinou další plná vazba (s oboustrannými kleštinami i pásky) nemá překročit vzdálenost tří krokvových polí. Obrázek 11: Skladba krovu základní prvky. 33
Zdroj: VYSOKÉ UČENI TECHNICKÉ. Přednáška 11 Šikmé střechy [online]. 2012 [citováno 2014-05-01]. Dostupné z: http://www.fce.vutbr.cz/pst/kolar.r/files/bh02_prednaska_11_studneti_2012.pdf Krokve Dvojice krokví je ve vrcholu spojena na ostřih, dolní konce krokvi nesmějí dosedat na římsu - mezi nimi a římsou musí být vůle alespoň 20 mm. Krokve se doporučuje podpírat. Výměna Výměna je v podstatě vodorovný trámek, tvořící podporu zkrácené krokve nebo stropnice Nejčastěji se používá při řešení prostupů komínových těles střešní rovinou, tedy jako výměna u krokví. Vaznice Vaznice jsou nosné vodorovné trámy, v prázdných vazbách namáhané krokvemi na ohyb. Rozpony vaznic jsou určeny vzdáleností plných vazeb. 34
Pozednice Pozednice roznáší hmotnost krovu na zdivo a je podepřena po celé své délce zdí, a proto se klade naplocho. Od líce půdní nadezdívky musí být pozednice vzdálena minimálně 50 mm. Je kotvena u stojaté stolice v místech plných vazeb, u ležaté stolice každých 1,5 až 2 m buď do zdiva, stropů, ztužujících železobetonových věnců nebo do vazních trámů. Na ploše, kde leží na zdivu, musí být impregnována. Protože je pozednice kotvena a svázána s kleštinami, může zachytit vodorovné síly, které u prázdných vazeb způsobují ohybový moment ve vodorovném směru. Sloupky Sloupky podporující vaznice ve vzdálenostech kolem 4 m mívají čtvercový průřez. Do vaznic, vazních trámů nebo bačkor se čepují nebo zapouštějí a spoje se zajišťují skobami nebo kolíky, u věšadel se zajišťují ocelovými třmeny. Vazní trám Vazní trám přenáší hmotnost krovu do nosných zdí svislými tlaky a má být alespoň 80 mm nad úrovní půdní podlahy. Konce vazních trámů se často impregnují, aby se mohly uložit do kapes nosných zdí na impregnované podkladní prkno tloušťky min. 24 mm. Kolem zhlaví vazního trámu musí být 50 mm široká vzduchová mezera. U větších rozponů se mohou použít jako mezi podpory střední zdi, nebo se trámy vylehčí věšadlovou konstrukcí. U budov s jednou nebo dvěma nosnými středními zdmi může být vazní trám nahrazen krátkým, pevně zakotveným trámem, tzv. bačkorou, která musí být rovněž impregnována. Vzpěry Vzpěry přenášejí zatížení větrem, vyztužují krov příčně a částečně se podílejí na přenosu svislého i zatížení se sloupky. V důsledku namáhání styku je nutno, aby spoje byly zabezpečeny svorníkem, příložkami nebo skobami. 35
Kleštiny Kleštiny zachycují vodorovné síly tahové a zabezpečují sepnutí tesařských vazeb. Jsou zpravidla zdvojeny a jsou obdélníkového průřezu v poměru šířky : výšce = 1 : 2. Pásky Pásky bývají 1,1 až 1,4 m dlouhé, jsou začepovány do sloupků a vaznic a spolu s vaznicemi vyztužují krov v podélném směru. Zkracuji též volnou délku vaznic a ztužují spojem sloupku s vaznicí. U středních a okapových vaznic lícují s vaznicemi, na jejich vnější straně u vrcholových vaznic jsou čepovány osově. Pásek lze nahradit oboustranným šikmým bedněním - tzv. prkenný pásek. Rozpěry Rozpěry jsou namáhány tlakem a mívají obdélníkový průřez. Rozpěry se též vyskytují v plných vazbách dvojitých věšadel. Profily jednotlivých konstrukčních prvků mohou být určeny jednak ze statického výpočtu (např. krokve, vaznice, vazní trámy atd.), jednak mohou vycházet z konstrukčních možností. Naši předkové odvodili na základě praktických zkušeností empirické vztahy pro dimenze základních konstrukčních prvků. Plné vazby dle typu a polohy sloupků jsou navrženy jako: 1. stojatá stolice, 2. ležatá stolice, 3. kombinovaná stolice, 4. věšadlo a vzpěradlo. 36
Stojatá stolice je krov, v němž jsou vaznice podpírány svislými sloupky. Tato konstrukce se užívá tam, kde lze podporovat vazní trám poblíž jeho středu středními zdmi budovy a kde se nevyžaduje volný podstřešní prostor. Z hlediska pracnosti je stojatá stolice poměrně jednoduchá. Obrázek 12: Stojatá stolice Zdroj: K-WOODPROJEKT. Krovy střešní konstrukce vázané [online]. 2005 [citováno 2014-05-01]. Dostupné z: http://k-woodprojekt.sweb.cz/krovy.htm Ležatá stolice je krov s vaznicemi podporovanými šikmými sloupky nebo vzpěrami. Přenáší zatížení do vazního trámu blíže k jeho podporám. Používá se tedy tam, kde není možno podpírat vazní trám střední zdi a kde je zapotřebí volnější půdní prostor. Sestavuje se poměrně obtížně. Kombinovaná stolice má některé vaznice podpírané svislými sloupky, jiné vzpěrami. Svislé sloupky jsou čepovány do vazního trámu nebo do šikmých vzpěr. Věšadlové a vzpěradlové stolice vylehčují dlouhý vazní trám, který nelze podpírat střední zdí. Věšadlo nejčastěji bývá jednoduché nebo dvojité. Vzpěradlem, které 37
zatěžuje vzpěrami vazní trám při podporách, se podpírá nejvyšší vaznice a současně se vynášejí podpůrné sloupky níže položených vaznic. 3.1.5.1 Soustava plných vazeb sedlových střech Krov s prázdnými vazbami se vyskytuje jen při malých rozponech (max. do 7 m), naopak od 12 m je nevyhnutelná vrcholová vaznice. Pro velmi běžný konstrukční dvojtrakt s celkovým rozpětím od 8 do 11 m je možno navrhnout krov jak se stojatou stolicí a dolními kleštinami (v úrovni pozednice), tak s ležatou stolicí bez dolních kleštin. 3.1.5.2 Krovy valbových střech Krovy těchto střech mají podobnou konstrukci jako střechy sedlové, avšak štítové stěny jsou nahrazeny valbami. Při řešení krovu se vychází z návrhu plné vazby pro daný rozpon, aby se určil počet a poloha vaznic. Je vhodné podpírat vrcholové vaznice na jejich koncích. Střední vaznice a pozednice tvoří uzavřený vaznicový věnec, který musí být podepřen v místě lomu (pod nárožím) sloupkem a dále v předepsaných vzdálenostech (kolem 4 m). Krokve valby od sběžiště (vrcholu) směrem k okapu (tzv. námětky) se horním koncem opírají o nárožní krokve a dolním koncem jsou uloženy na pozednice. Nárožní krokve mají vždy větší průřez než krokve obyčejné, protože jejich volná délka i zatížení jsou větší. Jsou i vyšší, aby mohly být připojeny k námětkovým krokvím lípnutím. Jejich průřez má tvar pětiúhelníku, odpovídajícího sklonu střechy a seříznutého do roviny obou střešních ploch. Podobně jako nárožní krokev se provádí krokev úžlabní. 3.1.5.3 Krovy mansardových střech Střešní roviny mansardových střech jsou lomené. Tento lom bývá situován nad nejnižší střední vaznici. Pro každou střešní rovinu jsou určeny jiné krokve. Na střední vaznici v místě zalomení osedláme krokve na vaznici: 38
- vedle sebe - na rovný bočný sraz: krokev horní menšího sklonu se přibije na vaznici a pak se obě krokve spojí svorníkem, - svázáním do os - přeplátováním krokví, je-li to výhodnější pro plnou vazbu. Zatížení vrcholové a střední vaznice se přenáší svislými sloupky do vazního trámu, je-li tento trám podpírán střední zdí. Staticky je výhodnější, přenáší-li se zatíženi středních vaznic Šikmými sloupky a zatížení vrcholové vaznice sloupkem (věšákem) a pak vzpěrami jednoduchého věšadla ke krajním podporám vazního trámu. Někdy podkrovní prostor ohraničujeme vysokou půdní nadezdívkou, abychom získali obytný prostor. Na tuto podezdívku osadíme a zakotvíme pozednici, která tvoří zároveň střešní vaznici a kterou zakotvíme do vazního trámu krovu. 3.1.5.4 Krovy pultových střech Pultová střecha se tvarem rovná polovině střechy sedlové. Ve vaznicové soustavě je hospodárná jen pro menší rozpětí (cca do 8 m). Pro větší rozpětí (cca > 8 m) se dává přednost vazníkům. 3.1.5.5 Krovy pilových střech Pilové střechy se vyznačují řadou nesouměrných sedlových střech nebo střech pultových. Střechy přiléhají k sobě okapy tak, že vytvářejí společné střešní okapové žlaby. Strmé střešní plochy jsou zasklené, mírněji skloněné střechy mají krytinu. Rozpětí krovu bývá 7 až 9 m. 3.1.5.6 Krovy stanových střech Stanové střechy mohou mít různý půdorysný tvar (čtverec, mnohoúhelník, kruh). Střešní roviny se sbíhají ve sběžišti (vrcholu). Na vaznicovém věnci jsou osedlány krokve. Základem konstrukce jsou nárožní krokve, které se ve vrcholu opírají o svislý sloupek, zvaný hrotnice. Vaznicový věnec je v rozích podepřen sloupky, které jsou 39
začepovány buď do vazních trámů, nebo mohou stát přímo na zesílených stropnicích, popř. na bačkorách, roznášejících zatížení rovnoměrně na několik stropnic. Krov stanové střechy nad osmiúhelníkovým půdorysem má čtyři plné vazby s ležatými stolicemi v osách osmiúhelníku. Vzpěry plných vazeb jsou začepovány do konců vazních trámů, protože vazní trámy nejsou uprostřed své délky podporovány. Vazní trámy dvou k sobě kolmých plných vazeb jsou navzájem spojeny úplným přeplátováním; zbývající dva vazní trámy jsou osazeny do výměn, s nimiž jsou spojeny krytým šikmočelým přeplátováním. Čtyři nárožní krokve jsou ve sběžišti spojeny s hrotnicí čepováním, zbývající nárožní krokve jsou přichyceny lípnutím. 3.2 Novodobé nosné soustavy Základním požadavkem posledních let je ekonomická nezbytnost využití obestavěného prostoru pod nosnou konstrukcí krovu pro vytvoření obytného podkroví (byty, místnosti, kanceláře). Konstrukce krovu to ale musí umožnit bez nutnosti složitých úprav s minimálním počtem konstrukčních prvků. Komplikací v tradičních krovových soustavách přinášejí tzv. plné vazby s vaznými trámy, sloupky, šikmými vzpěrami a pásky Novodobé nosné soustavy krovů pro šikmé a strmé střechy jsou navrhovány se zřetelem na spoje konstrukce podle zásady, že "celá konstrukce je tak únosná, jak je únosná v nejslabších místech tj. ve spojích" Novodobé nosné soustavy krovů šikmých a strmých střech je možno rozdělit podle způsobu podporování krokví do dvou základních skupin: - krokevní soustavy, - vaznicové soustavy. (Kolář, 2012) 40
3.2.1 Krokevní soustavy Pro vytvoření novodobých krokevních soustav se začalo užívat systémů odvozených z hambalkové soustavy, která je konstrukčně nejjednodušší a vytváří nejvýhodnější podmínky pro využití obestavěného podkrovního prostoru Současně byly vyvíjeny systémy zajištění podélné tuhosti konstrukce krovu pomocí tyčových nebo deskových ztužidel, protože novodobé krokevní soustavy neobsahují žádné podélné konstrukční prvky. Užívají se zejména při výstavbě rodinných domů s obytným podkrovním prostorem do rozponu zhruba 12 m ve dvou základních modifikacích: - novodobá hambalková, - prostá krokevní soustava. (Kolář, 2012) Obrázek 13: Novodobá hambálková soustava Zdroj: K-WOODPROJEKT. Krovy střešní konstrukce vázané [online]. 2005 [citováno 2014-05-01]. Dostupné z: http://k-woodprojekt.sweb.cz/krovy.htm 3.2.1.1 Hambálková soustava Novodobá hambalková soustava sestává z rovinných trojúhelníkových rámů (hlavních příčných vazeb) a navazujících prvků. 41
Základní trojúhelníkové vazby jsou uloženy na obvodových stěnách objektu. Vzhledem k omezené únosnosti vodorovných základen z rostlého dřeva jako stropních trámů jsou zpravidla tyto dále podepírány na mezilehlých nosných stěnách. Vlastní uložení základních trojúhelníkových vazeb může být realizováno tradičně přes dřevěné pozednice, nebo se mohou při kvalitní ochraně dřeva před biologickou korozí vazby ukládat přímo na pozední věnce. (Kolář, 2012) Obrázek 14: Hambálek se zdvojenými krokvemi Zdroj: VYSOKÉ UČENI TECHNICKÉ. Přednáška 11 Šikmé střechy [online]. 2012 [citováno 2014-05-01]. Dostupné z: http://www.fce.vutbr.cz/pst/kolar.r/files/bh02_prednaska_11_studneti_2012.pdf 3.2.1.2 Prostá krokevní soustava Tvoří ji pouze základní páry krokví spojených v hřebeni, rozepřených vodorovnou rozpěrou (hambalkem), osazených na pozednice uložené na svislých nosných stěnách, a navazující prvky (zpravidla z nosné vrstvy střešního pláště, nosné vrstvy podhledu či vloženého stropu podkroví, ztužujících prvků, úložných prvků, prvků zajišťujících zachycení vodorovných akcí pozednic, případně výměn a prvků střešních nástaveb), které spolu s hlavními rámy vytvářejí celkový prostorový nosný systém. (Kolář, 2012) 42
Obrázek 15: Prostá krokevní soustava Zdroj: VYSOKÉ UČENI TECHNICKÉ. Přednáška 11 Šikmé střechy [online]. 2012 [citováno 2014-05-01]. Dostupné z: http://www.fce.vutbr.cz/pst/kolar.r/files/bh02_prednaska_11_studneti_2012.pdf 3.2.2 Vaznicové soustavy Konstrukční systémy vytvořené na základě tradičních vaznicových soustav, které již můžeme nazývat novodobými vaznicovými soustavami, se začaly vyvíjet později než novodobé krokevní soustavy. Podnětem k vývoji byly nové požadavky stavební praxe, které je možno zjednodušeně charakterizovat následovně: 43
- podstatné zjednodušení tzv. plných vazeb (zejména vypuštění vazných trámů, využití pouze vrcholových nebo mezilehlých a pozedních vaznic), - zesílení podpor (dříve nazývaných plné vazby) a minimalizace jejich počtu (např. využitím obvodových a středních dělicích stěn, případně schodišťových stěn), - využití staticky velmi únosných vaznic (lepené dřevo, I nosníky z materiálů na bázi dřeva, - ocelové prvky apod.), tj. umožnění zvětšení volného rozpětí mezi podporami, - omezení využití do rozponu asi 12 m (při větších rozponech jsou výhodnější jiné konstrukční soustavy). (Kolář, 2012) Obrázek 16: Novodobá vaznicová soustava s vrcholovou vaznicí Zdroj: VYSOKÉ UČENI TECHNICKÉ. Přednáška 11 Šikmé střechy [online]. 2012 [citováno 2014-05-01]. Dostupné z: http://www.fce.vutbr.cz/pst/kolar.r/files/bh02_prednaska_11_studneti_2012.pdf 44
3.2.3 Vazníkové soustavy - vazníky jsou: plnostěnné, příhradové. - jsou určeny pro střechy středního a velkého rozpětí s malým sklonem, - mimo dřevěných i ocelové, železobetonové. (Kolář, 2012) Obrázek 17: Dřevěné vazníky (konstrukce se styčníkovou deskou) Zdroj: VYSOKÉ UČENI TECHNICKÉ. Přednáška 11 Šikmé střechy [online]. 2012 [citováno 2014-05-01]. Dostupné z: http://www.fce.vutbr.cz/pst/kolar.r/files/bh02_prednaska_11_studneti_2012.pdf 45
4 Šikmé a strmé střechy - materiály a technologie KLÍČOVÉ POJMY Krytina, sklon, střešní krytina, taška. CÍLE KAPITOLY - Vytvoření základního přehledu materiálu a technologií šikmých a strmých střech. ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 10 hodin OTÁZKY A ÚKOLY 1. Co ovlivňuje výběr vhodného druhu skládané krytiny? 2. Podle čeho lze rozdělit krytiny? KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Viz výklad. 46
VÝKLAD Skládané krytiny sklonitých střech se provádějí upevňováním prvků k podkladu. Na rozdíl od povlakových krytin plochých střech nechrání bez zvláštní úpravy proti pronikání prachu, sněhu apod. do podstřešních prostor. V porovnání s celistvými krytinami je skládaná krytina sice pracnější a náročnější na provádění, avšak její životnost je často vyšší než u krytin povlakových, a navíc tato krytina nevyžaduje častou a rozsáhlejší údržbu. Výběr vhodného druhu skládané krytiny ovlivňují: a) Nadmořská výška místa objektu: Krytina z drážkových tašek a prejzů se podle ČSN 73 1901 Navrhování střech nemá používat v územích s nadmořskou výškou nad 600 m n. m., dvojitá krytina z obyčejných tašek nad 800 m n. m. Výrobce tašek doporučuje krytinu z tašek bobrovek do nadmořské výšky 600 m n. m ostatní druhy drážkových tašek a prejzů do 400 m n. m. b) Klimatické podmínky místa objektu: V místech exponovaných náporům větrů (např. u samostatně stojících objektů) je třeba volit těžší krytinu a mírnější sklon střešních rovin. c) Čistota ovzduší: V prašném prostředí se nedoporučují drážkové krytiny z tašek tažených nebo ražených, poněvadž se rychle zanášejí prachem a krytinou pak zatéká, aniž by byla poškozena. Zanášení drážkových tašek lze zčásti čelit zvětšením sklonu střechy. d) Architektonické požadavky: Památkové objekty by měly být zakryty krytinou, odpovídající stavebnímu slohu objektu. Střechy složitých tvarů s četnými malými plochami se snadněji pokrývají prvky menších rozměrů, které se lépe dají přizpůsobit tvaru střechy. 47
e) Minimální sklon střešních rovin: Pro jednotlivé druhy skládaných krytin jsou min. sklony uvedeny podle ČSN 73 1901. Tabulka 2: Doporučené nejmenší sklony skládaných krytin 48
Zdroj: KRYTINY-STŘECHY. Doporučené sklony střešních krytin dle ČSN [online]. 2014 [citováno 2014-05-01]. Dostupné z: http://www.krytiny-strechy.cz/technicke_info-knavrhovani-strech/doporucene_sklony_stresnich_krytin_dle_csn/ Poznámky: 1) Doporučené nejmenší sklony skládaných krytin (bezpečné sklony) zajišťují nepropustnost vůči srážkové vodě bez doplňkových hydroizolačních opatření. 49
2) Hydroizolační kombinace skládaných krytin s pojistnou hydroizolační vrstvou bez ohledu na sklon střešních ploch vychází z projektového záměru nebo údajů výrobců krytin. 3) Typ pálené drážkové tašky stanoví výrobce ve svých technologických podkladech. 4) Menší sklony podle doporučení výrobce; také v závislosti na přesahu krytinových prvků a způsobu jejich těsnění. 5) Na menších sklonech zpravidla natavovány na pojistný asfaltový pás. 6) Uváděný sklon se také vztahuje na krytiny z tuhých platů obdobného tvaru. 7) Při délce střešní plochy ve směru sklonu větší než 10m, v nadmořských výškách nad 600m n. m. a v nechráněných polohách s intenzivními větry se doporučuje sklony uvedené v tabulce 1 zvětšit nejméně o 5. (Krytiny-Střechy, 2014) 4.1 Dělení střešních krytin skládaných Krytiny lze rozdělit: 1) Podle hmotnosti a) těžké: prejzová, dvojitá tašková, dvojitá břidlicová b) středně těžké: tašková z drážkových tašek, vláknitocementové šablony a vlnovky (dříve azbestocementové, nyní z anorganických a organických vláken, např. beronitové), jednoduchá břidlicová c) lehké: plechová, živičná, laminátová 2) Podle stupně hořlavosti (neodpovídají dnešním požárním předpisům) a) spalné: sláma, rákos, dřevo b) polospalné: lepenka, některé druhy živic c) nespalné: pálené hlíny, břidlice, vláknitocement, plech atd. 50
3) Podle původu a) z látek přirozených: - rostlinné: sláma, rákos, dřevo - nerostné: břidlice, asfalt b) z látek uměle vyráběných: keramika, beton, vláknitocement, plech, sklo, plasty apod. 4.2 Druhy jednotlivých střešních krytin Krytiny se spojují přesahem drážkováním nebo na latě. Vzdálenost přesahů je kromě výšky a polohy objektu ovlivněna také rychlosti větru. 4.2.1 Krytiny taškové Krytiny taškové musí být nepropustné, hladké a při poklepu musí jasně znít. Pro vzdálenost krokví do 1 m se používá latí 30/50, jsou-li krokve vzdálenější, musí být 40/60, jinak může dojít k jejich pronášení a netěsnosti. Jednotlivé druhy pálené krytiny se liší jak v počtu použitých kusů, tak ve vzdálenosti laťování. 4.2.1.1 Jednoduchá krytina Je to krytina provizorní, lehká a levná. Není spolehlivě vodotěsná. 4.2.1.2 Dvojitá krytina na řídké laťování (korunová) Je nejčastěji používanou krytinou. Může se klást třemi způsoby: a) nasucho s okrajovým rámem, b) částečně do malty, c) zcela do malty. 51
4.2.1.3 Dvojitá krytina na husté laťování (šupinová) Je méně častá než krytina dvojitá na řídké laťování. Je to vlastně jednoduchá krytina na husté laťování. Kryje se na vazbu; každá taška leží na třech latích, Stejně jako u předchozího typu jsou tři způsoby kladení. Nasucho je možný způsob tehdy, jsou-li tašky rovné a mají přesný tvar - okrajový rám se vytvoří dvěma řadami tašek, kladených zplna do malty. Tento případ umožňuje lepší větrání prostoru pod nimi. Toho se využívá u zemědělských staveb, stodol apod. Nevýhodou je, že silný vítr tuto krytinu poškodí. Při částečném krytí do malty se tašky maltují jen ve spárách. Při kladení zcela do malty se postupuje stejným způsobem jako u krytiny korunové. 4.2.1.4 Krytiny z drážkových tašek Krytiny z drážkových tašek mohou být pálené nebo betonové. Sortiment pálených i betonových tašek se neustále rozšiřuje. Ve srovnání s dvojitou taškovou krytinou jsou krytiny z pálených drážkových tašek vodotěsné a poměrně lehké. Provádějí se ve dvou typech: a) z jednodrážkových tažených tašek, b) z dvoudrážkových ražených tašek. 52
Obrázek 18: Základní typy jednotlivých střešních tašek. Zdroj: SLEVYNASTRECHY.CZ. Typy střešních tašek [online]. 2010 [citováno 2014-05- 01]. Dostupné z: http://www.slevynastrechy.cz/wp-content/uploads/2010/06/typystresnich-tasek.gif 4.2.1.5 Krytiny z betonových tašek Tyto krytiny se vyrábějí jako jednodrážkové, dvoudrážkové a hřebenáče; způsob kladení je stejný jako u tašek pálených. Mrazu vzdorují lépe než tašky pálené, poněvadž přijímají málo vody. Jsou však těžké a méně vzhledné. Vzdálenost latí závisí na sklonu střechy: - při sklonu střešních rovin od 22 do 30 je přesah tašek 95 mm a vzdálenost latí 325 mm, - při sklonu 30 je přesah tašek 80 mm a vzdálenost latí 340 mm. 53
Spotřeba na 1 m 2 střešní plochy je 10 ks tašek a na 1 m 2 hřebene 3 hřebenáče. Při sklonu větším než 45 se tašky přichycují k podkladu. K provětrání půdních prostorů se mohou použít odvětrávací tašky. Mezi betonové krytiny patří i známá krytina Bramac, použitelná od 17 do 80. Má vyřešeny všechny spoje, návaznosti na prostupující konstrukce a na odvod dešťové vody. Z ostatních typů lze uvést Betonpress (výrobce Týn nad Vltavou) s kompletním sortimentem doplňků, nebo skandinávské střešní tašky, které mohou být navíc opatřeny akrylátovým nástřikem. Obrázek 19: Betonová střešní krytina. Zdroj: JPM METAL STAVEBNINY. Betonová střešní krytina [online]. 2013 [citováno 2014-05-01]. Dostupné z: http://www.stavebniny-vysocina.cz/clanek/betonovastresni-krytina-besk 54
4.2.1.6 Krytina prejzová Tato krytina je velmi estetická, ale poměrně nákladná. Protože je značně těžká, musí být krov dimenzovaný pro větší zatížení. Krytina se skládá z korýtek (háků) a prejzů (kůrek) a může ji klást jen zkušený odborník. 4.2.1.7 Krytina z vlnovek (esovek) Krytina z vlnovek je podobná krytině prejzové, je také estetická, méně pracná a méně nákladná. Krytina se klade zleva. Na levou stranu kladené esovky se spodem nanese malta. Pak se namaltovaná esovka zavěsí na lať a přitlačením se spojí se spodní a sousední esovkou. Tak se postupuje od okapu k hřebeni. Ložné spáry (rovnoběžné s okapem) se podmazávají z půdního prostoru. 4.2.2 Vláknitocementová krytiny Vláknitocementová krytiny je nové označení pro dřívější azbestocementové krytiny, které obsahovaly karcinogenní azbest Dnes je tento zdravotně závadný materiál nahrazen anorganickými, popř. organickými vlákny (např. Beronit, Betternit atd.). Tvary ani způsob kladení a spojování se proti původní krytině nemění. Obrázek 20: Maloformátová skládaná vláknocementová krytina 55
Zdroj: KRYTINY-STŘECHY. Eternit Dacora [online]. 2014 [citováno 2014-05-01]. Dostupné z: http://www.krytiny-strechy.cz/katalog/vlaknocementove-sablony/eternitdacora/?purl=657273-eternit-dacora-ceska-sablona 4.2.2.1 Krytina z rovných desek Krytina se klade na laťování nebo vhodněji i na bednění ti. 20 až 25 mm. Při pokládání na bednění se mezi krytinu a prkna vkládá nepískovaná lepenka, která má zabránit pronikání prachu do půdního prostoru. Při kladení na latě se používá latí 30 až 50 mm tlustých. Kolem okapu, hřebene, nároží, štítů, požárních zdí apod. se přibíjejí prkna ve vzdálenosti odpovídající rozměrům krajovek. U krytiny ze šablon se každá deska přibije dvěma pozinkovanými hřeby a jedním nýtem nebo dvěma sponami, aby ji nezvedal vítr. Při použití prvního způsobu se hřebíky nedorážejí až na desku, ale ponechává se určitá vůle, aby nepopraskaly. Desky musí při min. přípustném sklonu 30 přesahovat min. 70 mm; je-li střecha ve směru spádu širší než 10 m, zvětšuje se přesah až na 100 mm. U podokapních žlabů se první řada provede dvojitá. 4.2.2.2 Krytina z vlnitých desek Tuto krytinu je možno klást na krokve probíhající rovnoběžně s okapem, na dřevěné bednění, latě i vazničky, ale i na ocelovou konstrukci. Po krytině z vlnovek se smí chodit jen po ochranných prknech. Čím menší je sklon střešní plochy, tím více budou desky přesahovat. Krytina se pokládá tak, že se nejdříve na okapovou krokev přibijí uzávěry vln, které brání vnikání větru, sněhu a prachu do půdního prostoru. Pak se osadí první řada vlnitých desek tak, aby konec dosahoval do třetiny okapního žlabu. Kladou-li se vlnité desky na latě na betonové desce tepelně izolované, umístí se uzávěrka tak, aby nad krytinou mohl proudit vzduch a odvádět vlhkost. Hřeben se kryje dvoudílnými hřebenáči. Ke zdivu, které vyčnívá nad střechu, se krytina připojí tvarovkami, jejichž šikmá plocha uzavře čela vln. Ukončení krytiny u štítů 56