Vzdělávací centrum

V našem případě se jednalo o střechu tělocvičny střední průmyslové školy s podkladní nosnou konstrukcí ze žebírkových železobetonových panelů. Předmětem konzultace s projektantem byl návrh nové skladby střešního pláště včetně stabilizace vrstev proti účinkům větru. V průběhu příprav rekonstrukce došlo k několika upřesněním technologického a materiálového řešení.

Připomínám, že tenkostěnné žebírkové panely, zejména, pokud byly osazeny na předepjatých betonových příhradových nosnících, jsou ze statického hlediska poměrně rizikovou konstrukcí. Problematice jsme se věnovali na webináři v roce 2023, kde vystoupil spolupracují statik ze společnosti HITEST s.r.o. Ing. Richard Valenta Ph.D. Přednášky webináře lze i nyní sledovat na vzdělávací platformě DEKPRIME.

Se žebírkovými panely se setkáváme poměrně často. Panely mají v ploše poměrně malou tloušťku, většinou kolem 50-60 mm, uprostřed je umístěna výztuž. Tato tloušťka výrazně omezuje možné způsoby stabilizace vrstev střechy vůči účinkům sání větru. Stabilizace přitížením vzhledem k únosnostem panelů v podstatě nepřipadá v úvahu a také systémy mechanického kotvení jsou ze statického hlediska velmi problematické. I když při výtažných zkouškách může být dosaženo dostatečných hodnot, mechanickým kotvením dochází k ohrožení správné funkce výztuže panelů a jejího dostatečného krytí. Na základě konzultací se spolupracujícími statiky jsme dospěli k poznání, že z hlediska střešního pláště a jeho stabilizace je jedinou vhodnou metodou vzájemné lepení všech vrstev.

Sportovní hala procházela kompletní rekonstrukcí včetně výměny skladby ploché střechy. Střecha objektu je plochá sedlového tvaru o rozměrech cca 59 x 31 m. Výška objektu je přibližně 12 m. Současnou hydroizolační vrstvu tvořila mechanicky kotvená fólie z PVC-P, střecha byla odvodněna do žlabů při delších stranách objektu (obr.2).

Na základě vstupních podkladů byla navržena rekonstrukce spočívající v odstranění celé stávající skladby a provedení nové lepené skladby. Pro projektanta byl zpracován návrh lepené skladby ve variantě s hydroizolací z asfaltových pásů a tepelnou izolací z EPS. Obdobně jako u mechanicky kotvených systémů byl zpracován výpočet sání větru s tzv. lepicím plánem. Ten obsahuje návrh fixace jednotlivých vrstev k podkladu či vzájemně mezi sebou. Specifikuje u asfaltových pásů plochu přilepení k podkladu a u tepelné izolace typ, spotřebu a umístění pruhů polyuretanového lepidla. Hodnoty přídržnosti asfaltových pásů k EPS vycházejí z našich vlastních měření.

Technologie vzájemného lepení vrstev vyžaduje poměrně důkladnou přípravu s ověřením soudržnosti a rovinatosti podkladních vrstev. Lepení je přípustné pouze na podklad, jehož jednotlivé vrstvy jsou samy dostatečně stabilizovány proti účinkům sání větru. Rovinnost kontaktního povrchu pro lepení musí být v souladu s požadavky podle použitého druhu lepidla.

Po zahájení rekonstrukce bylo v určité fázi zvažováno i zachování části původních vrstev. Před realizací bylo tedy nutné ověřit skutečný stav stávající konstrukce a navrhnout vhodnou technologii nové střešní skladby.

Generální dodavatel provedl dvě velkoplošné sondy o rozměrech přibližně 1 × 1 m až na nosnou konstrukci. Sondy odhalily skutečnou skladbu a její reálný stav. Zjistilo se, že původní střecha byla v průběhu let několikrát rekonstruována (skladba od exteriéru):

•   hydroizolační fólie z PVC-P mechanicky kotvená spirálovými kotvami,

•   tepelná izolace z minerální vaty tl. 100 mm,

•   hydroizolační fólie, pravděpodobně typu OPTIFOL,

•   souvrství asfaltových pásů o tloušťce přibližně 20 mm,

•   tepelněizolační dílce POLSID tl. 45 mm lepené horkým asfaltem AOSI 85/25,

•   železobetonové tenkostěnné žebírkové panely,

•   ocelové nosníky.

Stabilizace stávající fólie na bázi PVC pomocí spirálových kotev neodpovídala požadavkům na stabilitu vůči účinkům sání větru. Hydroizolační fólie z PVC nebyla zakotvena do dostatečně únosné vrstvy

Původní tepelněizolační dílce POLSID byly k silikátovému podkladu lepeny rozehřátým asfaltem. Jedná se o ověřenou technologii zajišťující dostatečnou soudržnost s podkladem, jejíž účinnost je však výrazně závislá na rovinnosti podkladu, protože při aplikaci nedochází k expanzi. Plocha asfaltu na podkladní silikátové konstrukci v provedených sondách činila přibližně 40–50 %, reálně však bylo k podkladu přilepeno pouze přibližně 10-15 % plochy dílců POLSID.

Na základě výsledků průzkumu bylo potvrzeno doporučení odstranit všechny stávající vrstvy až na nosnou konstrukci a realizovat novou lepenou skladbu. Současně byly stanoveny požadavky na přípravu podkladu, jeho rovinnost, množství použitého lepidla i způsob provedení vrstev z asfaltových pásů.

Dobrou zprávou byla poměrně slušná rovinnost povrchu nosné vrstvy ze žebírkových panelů. Vrstva litého asfaltu původního lepení byla dle provedených sond výrazně soudržná s podkladem, tuto vrstvu bylo doporučeno zanechat, pouze se odstraní výstupky a povrch se očistí. Byla obava, že pokusy o její odstranění by mohly vést k narušení povrchu panelů.

Po očištění povrchu podkladu bylo nutno ho opatřit podkladním nátěrem a následně natavit parozábranu a provizorní hydroizolaci z asfaltového pásu GLASTEK 40 MINERAL. Vrstva asfaltového pásu bude k podkladu natavena bodově, uvažováno je cca 40% plochy. Použitím plamene dojde i k propojení asfaltového pásu s původním asfaltovým lepidlem.

Následně bylo navrženo lepení tepelné izolace pomocí polyuretanového lepidla. Používáme polyuretanové lepidlo pro ploché střechy DEK LP, variantně INSTA - STIK STD v tancích, popřípadě v kartuších. Polyuretanová lepidla mírně expandují. Průměrná nerovnost podkladu by neměla být pro lepení tepelněizolačních desek větší než 6 mm (měřeno na lati stejně dlouhé jako delší strana tepelněizolačních desek). Maximální tloušťka lepené spáry pak nemá překročit 12 mm. Při pokládce a lepení tepelné izolace v ploše byl kladen důraz na rovinnost. Podklad byl ve spádu a poměrně rovný, jen lokálně se využily plnoplošně lepené tenčí desky (10, 20, 30 mm).

V rámci přípravy stavby bylo řešeno odvodnění střechy. Střecha byla navržena dle současného stavu s odvodněním do zaatikového žlabu po delší straně objektu. Navrhovali jsme variantně zrušení žlabu, zvýšení atiky, doplnění vtoků a úpravu spádování s využitím rozháněcích klínů. Toto řešení však nebylo možné realizovat z důvodu podmínek stavebního povolení. Požadovalo se zachování vnějšího rázu, a tedy i výšky atik objektu.

Realizační firma chtěla z důvodů proveditelnosti izolovat žlab syntetickou fólií, což vedlo k posuzování několika variant přechodu mezi hydroizolací z asfaltových pásů v ploše střechy a fóliovou hydroizolací v oblasti žlabu.

Jednotlivé předložené varianty byly podrobně posuzovány z hlediska dlouhodobé funkčnosti. Hodnotilo se zejména řešení tvaru žlabu, způsob napojení různých hydroizolačních materiálů a odolnost fólie ve žlabu vůči dlouhodobému působení vody stékající z asfaltových pásů. Posuzovány byly varianty s PVC-P i TPO fóliemi.

Po vyhodnocení všech možností bylo rozhodnuto realizovat lepenou hydroizolací z PVC-P fólie v celé ploše střechy. Jednalo se o variantu vycházející z katalogové skladby ST.2008A ze Stavební knihovny DEK:

·        hydroizolační fólie z měkčeného PVC - ALKORPLAN 35 179,

·        tepelná izolace EPS 150 tl. 180 mm + EPS 150 tl. 140 mm

·        v rohových (F) a krajových (G) oblastech deska Therma TR 27 tl. 60 mm na deskách EPS 150

·        parotěsnicí vrstva – GLASTEK 40 SPECIAL MINERAL

·        penetrační nátěr – DEPRIMER

·        nosná tenkostěnná žebříková konstrukce

Jistým problémem byl návrh stabilizace proti sání větru. Pro posouzení únosnosti v jednotlivých rovinách skladby byly použity hodnoty přídržnosti mezi fólií a různými tepelněizolačními materiály dostupné v podkladech výrobců lepidla a v příslušném EAD. Lepení fólie na tepelné izolaci z EPS ve více zatížených zónách střechy nevyhovovalo požadovaným hodnotám únosnosti. Proto byl zpracován nový kombinovaný lepicí plán, ve kterém byla v okrajových a rohových oblastech použita tepelná izolace Kingspan Therma TR27 umožňující přenést vyšší zatížení od sání větru.

Nový návrh uvažoval s lepením tepelné izolace Lepidlem pro ploché střechy DEK LP a s celoplošně lepenou hydroizolační fólií ALKORPLAN 35 179 tl. 1,5 mm aplikovanou technologií stříkáním lepidla INSTA-STIK STD.

Realizace výsledné skladby proběhla podle upraveného lepicího plánu.

Během realizace se navíc ukázalo, že stav žebírkového stropu je horší, než se původně předpokládalo. Při demontáži stávající skladby došlo k odprýsknutí malé části betonové skořepiny. Z bezpečnostních důvodů proto byla pod nosnou konstrukcí instalována záchytná síť pro ochranu pracovníků během provádění rekonstrukce. Reprofilace betonového povrchu nebyla nutná.

V průběhu realizace jsme byli několikrát přizváni ke konzultaci o provedení jednotlivých vrstev a podmínkách pro realizaci navržených technologií lepení.

Projekt vyžadoval úzkou spolupráci všech zúčastněných stran. Technická podpora zahrnovala komunikaci s projektantem, realizační firmou i stavebním dozorem, průběžné posuzování navrhovaných variant a zpracování autorizovaných technických řešení. Díky tomu bylo možné průběžně reagovat na nově zjištěné skutečnosti a dovést projekt k úspěšné realizaci. Zajímavou zkušeností byla také práce s novou verzí hydroizolační fólie ALKORPLAN 35179, která je oproti dříve používanému provedení nově opatřena výztužnou PES tkaninou.

Projektant: Energy Benefit Centre a.s.

Generální dodavatel: Stavby VANTO s.r.o.

Zhotovitel izolačních vrstev: Madis s.r.o.

Technický dozor investora: Ing. Zdeněk Luňák

Konzultace skladeb a konstrukčních detailů: ATELIER DEK