Rekonštrukcia strešného plášťa nad rehabilitačným bazénom

Strešný plášť budovy s priestormi so zvýšenou vnútornou vlhkosťou vzduchu je vystavený špecifickým vplyvom. Všetky chyby, ktoré nastanú pri jeho navrhovaní alebo realizácii, sa prejavujú vo výraznejšej miere ako v prípade striech bežných bytových domov.

 S prevádzkou rehabilitačného bazéna sa začalo v roku 2002 (obr. 1). Postupne sa na strešnom plášti začali prejavovať rozličné poruchy, ktoré vyústili do celkovej obnovy dokončenej v roku 2011.

Pri obnove existujúcich konštrukcií je nevyhnutné upraviť ich skladbu s ohľadom na dosiahnutie ekonomicky rozumných hodnôt súčiniteľa prechodu tepla a s ohľadom na vý­slednú vlhkostnú bilanciu. Z tohto dôvodu treba citlivo posúdiť hodnoty vnútorného prostredia predovšetkým so zreteľom na vykurovanie a vetranie. Zároveň je nutné vykonať statické posúdenie konštrukcie strešného plášťa a zohľadniť nové stále zaťaženie spôsobené zmenenou skladbou strechy a zmenou náhod­ného zaťaženia v súlade s platnými eurokódmi.

Pôvodný stav strešného plášťa
Objekt bazénu je riešený ako trojtrakt. V strednom trakte sa nachádza vyhrievaný bazén, v bočných traktoch technické zázemie a špeciálne zariadenia súvisiace s prevádzkou bazéna. Pôvodnú strechu bazéna navrhol projektant ako jednoplášťovú segmentovú konštrukciu v tvare oblúka. Obvodovú stenu v miestnosti s vírivkou tvorí murovaná konštrukcia s keramickým obkladom. Stropná konštrukcia je zo sadrokartónu. S prevádzkou bazéna sa začalo v roku 2002. V roku 2010 začala zatekať strecha. V zime na prelome rokov 2009 a 2010 napadalo na strechu väčšie množstvo snehu, v dôsledku čoho sa odtrhla časť podhľadu, vyhotoveného z heraklitovej dosky. Objednávateľ vyzval dodávateľa na prieskum strechy, na základe ktorého sa dodávateľ rozhodol podhľad opätovne ukotviť, a to zápustkami z nehrdzavejúcej ocele s veľkoplošnými podložkami. V priebehu stavebných prác sa však ukázalo, že pôvodné kotviace prvky boli výrazne skorodované. Ďalší problém predstavovali viaceré trhliny v plechovej krytine (obr. 3), odhalené počas údržby strechy, vykonanej po zime v roku 2010. Tieto trhliny sa odstránili preplátovaním a zacínovaním.

Rekonštrukcia strechy rehabilitačného bazén Dĺžka rekonštrukcie: rekonštrukcia od 30. júna 2010 do 22. augusta 2011 Predmet rekonštrukcie: strecha vrátane strešnej konštrukcie, parotesného utesnenia strešného plášťa a osadenia ventilačných turbín Konštrukcia strechy: trojplášťová plechová krytina na báze titánzinku prerušenie tepelných mostov – extrudovaný polystyrén tepelná izolácia – nakašírovaná rohož zo sklenenej vlny Ursa DF 37 hydroizolácia – fólia Jutadach 115 A. P. drenážna vrstva – fólia Jutadren AP Podhľad: pôvodné heraklitové dosky parotesná fólia Jutafol Reflex N 150 Ústav, v ktorom sa bazén nachádza (obr. 6), je určený pre deti a mladých ľudí s telesným postihnutím alebo s telesným a ďalším postihnutím prevažne vo veku od 4 do 26 rokov.

Zistená skladba strešného plášťa v typickom reze
Drevený rošt na doskový záklop pod strešnou krytinou je osadený na hranoloch SM 10/10 a na hornej ploche dreveného priečnika tvoreného hranolom SM 75/170. Drevený priečnik je osadený medzi jednotlivými drevenými lepenými väzníkmi pomocou oceľového strmeňa zinkovaného vyrobeného zo zliatiny FeZn (železo – zinok). Šírku vzduchovej medzery 40 mm pod záklopom určuje drevený rošt. Vzduchovú medzeru mož­no vzhľadom na nízky sklon strechy a veľké rozpätie kvalifikovať ako nevetranú alebo zle vetranú. Strecha tak v podstate fungovala ako jednoplášťová konštrukcia (obr. 5).

Tepelnotechnické posúdenie strešného plášťa
Strešný plášť tvorí jednoplášťová konštrukcia. Komplexné tepelnotechnické posúdenie konštrukcie strechy (obr. 7) sa realizovalo pomocou softvéru Teplo 2001 v súlade s ČSN EN ISO 13788 (STN EN ISO 13788: 2003 Tepelnovlhkostné vlastnosti stavebných dielcov a konštrukcií. Vnútorná povrchová teplota na vylúčenie kritickej povrchovej vlhkosti a kondenzácie vnútri konštrukcie. Výpočtová metóda), ČSN EN ISO 6946 (STN EN ISO 6946: 2008 Stavebné konštrukcie. Tepelný odpor a súčiniteľ prechodu tepla. Výpočtová metóda) a ČSN 73 0540 (STN 73 0540-4: 2002 Tepelnotechnické vlastnosti stavebných konštrukcií a budov. Tepelná ochrana budov. Časť 4: Výpočtové metódy).

Z posúdenia vyplýva:

• normatívna požiadavka na tepelný odpor Rn = 2,96 ((m² . K)/W),
• vypočítaná hodnota tepelného odporu R = 2,68 ((m² . K)/W), R < Rn – normatívna požiadavka nie je splnená.

Požiadavky na šírenie vlhkosti konštrukciou sú definované v článku 4.1 ČSN 73 0540-2/Z1 takto:

• skondenzovaná vodná para nesmie ohroziť funkciu konštrukcie,
• ročná bilancia vodnej pary musí byť aktívna,
• ročné množstvo kondenzátu Ma musí byť < 0,5 kg/(m² . rok).

Z výpočtu vyplýva, že v priebehu modelového roka dochádza v konštrukcii ku kondenzácii. Kondenzačná zóna č. 1: Maximálne množstvo akumulovanej vlhkosti Ma = 0,2324 kg/m².

Na konci modelového roku je meraná zóna strešnej konštrukcie stále vlhká.

Ma, vysl > 0 …. 2 – požiadavka nie je splnená

Súhrnné hodnotenie počiatočného stavu
Existujúca skladba strešného plášťa nespĺňa tepelnotechnické vlastnosti požadované normou. Montáž plechovej krytiny na báze titánzinku sa realizovala v rozpore s odporúčaniami výrobcu plechovej krytiny, v dôsledku čoho vzniká na jej povrchu korózia (obr. 2). Plechovú krytinu preto bolo nutné na viacerých miestach opravovať. Ako spojovací materiál dreveného záklopu sa použili oceľové klince, ktoré v dôsledku pôsobenia vlhkosti skorodovali. Tepelná izolácia nemá dostatočnú hrúbku a je uložená nespojito. Jednotlivé pásy parozábrany z PE fólie umiestnené na latách medzi lepenými väzníkmi mali dostatočne kvalitne vyhotovené spoje, niektoré však boli rozlepené. Napojenie na bočnú stranu väzníka nebolo dostatočne tesné (obr. 8) a na drevených väzníkoch sa zistili početné stopy po stekajúcej vode (obr. 4). Po odokrytí strešného plášťa sa zistila prítomnosť vlhkosti a napadnutie záklopu drevokaznými hubami a plesňami. Pripojenie strešnej krytiny na prestupujúcu oceľovú konštrukciu nadväzujúcej zasklenej časti strechy hliníkovou fóliou nie je tesné. Rozličná dĺžková rozťažnosť napájaných konštrukcií spôsobila v mieste napojenia oceľovej konštrukcie na strešnú konštrukciu deštrukciu hliníkovej fólie a následné zatekanie zrážkovej vody do strechy.

Obr. 3  Trhliny v zinkovom plechu	Obr. 4  Stopy po zatekaní do interiéru

Poruchy sú dôsledkom najmä zle realizovanej parotesnej vrstvy, nedostatočnej hrúbky tepelnej izolácie a jej nespojitého vyhotovenia, nedostatočne nadimenzovanej vzduchovej medzery a jej odvetrávania, nevhodnej podkladovej konštrukcie a nedodržania zásad dilatácie strešnej krytiny na báze titánzinku.

Postup rekonštrukcie podhľadu
Pri rekonštrukcii sa postupovalo v súlade s požiadavkou architekta na zachovanie tvaru a vzhľadu strešného plášťa (obr. 11). Úpravy sa volili tak, aby bol rozsah búracích a demontážnych prác čo najmenší. Rekonštrukcia prebiehala v týchto krokoch:

• demontáž heraklitového podhľadu a pôvodnej parozábrany;
• očistenie lepených väzníkov;
• ošetrenie pôvodného dreveného roštu chemickými ochrannými prostriedkami vhodnými pre druhú triedu ohrozenia dreva;
•   inštalácia novej parotesnej vrstvy Jutafol Reflex N 150. Presah sa lepil dvojitým spojom (páska Jutafol SP 1 s presahom + páska Jutafol SP AL cez presah). Na nadväzujúce drevené väzníky (oblúky) sa pripevnili tmelom Jutafol Mastic naneseným vo dvoch radoch. Spoj sa uzavrel drevenou lištou ošetrenou chemickým ochranným prostriedkom. Na prelepenie spôn použitých na pripevnenie drevenej lišty sa použila páska Jutafol SP AL. Na miestach, na ktorých cez parozábranu prenikajú kotviace prvky roštu, sa nalepila tesniaca páska Jutadach TPK Super tak, aby kotviaci prvok prenikol najskôr cez túto pásku a až potom cez parozábranu;
• na ukotvenie priamych závesov a nosných lát roštu na umiestnenie podhľadu sa použili antikorové kotviace prvky. Nosný drevený rošt sa povrchovo ošetril chemickými ochrannými prostriedkami určenými na drevo v druhej triede ohrozenia;
• na zhotovenie podhľadu sa použili pôvod­né heraklitové dosky, ktoré sa kotvili demontovanými kotviacimi prvkami vrátane veľkoplošných podložiek. Heraklitové dos­ky sa osadili vo vzdialenosti 30 mm od boč­ných stien lepených oblúkových väzníkov.

Obr. 7  Namerané hodnoty teplôt a vlhkosti vzduchu

Postup rekonštrukcie strešného plášťa
Počas rekonštrukcie strešného plášťa sa vykonala:

• kontrola vzájomnej tesnosti pôvodnej tepelnej izolácie. V netesných miestach sa izolácia doplnila;
• kontrola drevených prvkov. Poškodené prvky sa vymenili;
• montáž drevených profilov SM 100/50, na ktoré sa zapustenými kotvami s dĺžkou minimálne 300 mm a s antikoróznou ochranou kotvili izolačné prvky z extrudovaného polystyrénu 100/150 s cieľom eliminovať tepelné mosty (obr. 9). Takto sa vytvorila podkladová konštrukcia na kotvenie kontralát SM 50/100, čím sa vymedzil priestor na vloženie ďalšej vrstvy tepelnej izolácie. Kontralaty sú vyrobené z lát SM 50/100 a debniace prvky z dosák SM s hrúbkou 25 mm. Na kotvenie sa použili spojovacie prvky s antikoróznou úpravou pozinkovaním. Všetky použité drevené prvky sa povrchovo ošetrili chemickými ochrannými prostriedkami určenými na drevo v druhej triede ohrozenia. Ako tepelná izolácia sa použila nekašírovaná rohož zo sklenenej vlny Ursa DF 37 (lD = 0,039 (W/(m . K)) s hrúbkou 2 × 100  mm. Jednotlivé vrstvy tepelnej izolácie sa kládli na väzbu do priestoru vymedzeného drevenými prvkami s pripevneným extrudovaným polystyrénom;
• kotvenie extrudovaného polystyrénu v mieste osadenia väznice 80/140 a 100/100 v kolmom smere na existujúci lepený oblúk.
• uloženie poistnej hydroizolácie. Ako poist­ná hydroizolácia sa použila fólia Jutadach 115 A. P. ukladaná na presah. Spoje sa pre­lepili páskou Jutadach SP 38. Kontralaty následne ukladané nad poistnú fóliu sa podkladali tesniacou páskou. Na utesnenie vrcholu strechy sa použila fólia Alkorplan 1,5;
• uloženie membrány Jutadren AP. Memb­ránou sa vytvorila drenážna vrstva pod novú strešnú krytinu;
• uloženie novej strešnej krytiny na báze titánzinku s hrúbkou plechu 0,7 mm. Zároveň sa osadili vetracie mriežky a ventilačné turbíny, ktoré umožňujú účinné odvetranie strešného plášťa a zabezpečujú dostatočnú ochranu proti vetru, náporovému dažďu alebo snehu (obr. 10).

Obr. 9  Vytváranie priestoru na vloženie nových vrstiev tepelnej izolácie	Obr. 10  Pohľad na strešnú konštrukciu po rekonštrukcii

Výsledné tepelnotechnické parametre strešného plášťa
Rekonštrukciou sa dosiahol:

• tepelný odpor konštrukcie R: 9,43 ((m² . K)/W);
• súčiniteľ prechodu tepla konštrukciou U: 0,104 (W/(m² . K)), požadovaný normatívny súčiniteľ prechodu tepla konštrukciou UN = 0,15 (W/(m² . K));
• súčiniteľ prechodu zabudovanej konštruk­cie Ukc = 0,15/0,18/0,23/0,33 (W/(m² . K)). Uvedené orientačné hodnoty platia pre rozličnú kvalitu riešenia tepelných mostov;
• difúzny odpor konštrukcie ZpT: 6,9E + 0010 m/s;
• teplotný útlm konštrukcie Ny: 435,9;
• fázový posun teplotného kmitu Psi: 8,8 h;
• vnútorná povrchová teplota v navrhovaných podmienkach Tsi, p: 26,93 °C;
• teplotný faktor v navrhovaných podmienkach f, Rsi, p: 0,967;
• celoročná bilancia vlhkosti:

–    množstvo skondenzovanej vodnej pary Mc, a: 0,092 (kg/(m² . rok)),
–    množstvo vypariteľnej vodnej pary Mev, a: 4,950 (kg/(m² . rok)).

Obr. 11  Rez strešným plášťom po rekonštrukcii

Záver
Strešná konštrukcia nad priestorom s bazénom si vzhľadom na množstvo porúch, ktoré sa v ich prípade vyskytujú, vyžadujú mimoriadnu pozornosť tak pri návrhu, ako aj počas realizácie. Rekonštrukcia stavby či určitej stavebnej časti konštrukcie predstavuje vždy finančne nákladnú záležitosť, predovšetkým v prípadoch, ak je nutné k nej pristúpiť už v priebehu niekoľkých rokov po dokončení stavby.

TEXT: Ing. Michal Deák, Ing. Jan Kurc
OBRÁZKY a FOTO: archív autorov

Ing. Michal Deák pôsobí v Expertnej stavebnej kancelárii Ing. Ladislav Bukovský.

Ing. Jan Kurc pôsobí ako pracovník na úseku technickej podpory v spoločnosti URSA SK, s. r. o.

Článok bol uverejnený v časopise Správa budov.