Aktuality

Zelené střechy, 5. díl: Materiály vhodné pro výrobu sypaných směsí

25. 7. 2025

Pro výrobu sypaných substrátových směsí na zelené střechy se používají především minerální materiály, které zajišťují optimální drenážní a hydroakumulační vlastnosti. Klíčovou roli hraje zrnitostní složení, objemová hmotnost, nasákavost a další fyzikální vlastnosti komponentů, přičemž organické složky jsou přidávány pouze v omezeném množství.V posledním dílu seriálu o zelených střechách vám přinášíme přehled materiálů.

Materiály použitelné pro výrobu sypaných substrátových směsí

Substrátové směsi se vyrábějí především z minerálních komponentů, které se vyznačují dobrou hydroakumulační a drenážní schopností a jsou proto vhodnější než zeminy. Stabilní struktury a prostorové stability se dosahuje především vhodným zrnitostním složením a tvarem zrna, pro vytvoření nosné struktury je třeba používat drcené materiály. Částice by neměly být větší než 12 mm při mocnosti vegetační vrstvy do 100 mm a než 16 mm při mocnosti nad 100 mm. Na zrnitostním složení substrátu závisí vhodný poměr pórů různé velikosti, který ovlivňuje vodní kapacitu a obsah vzduchu. Nicméně zrnitostní složení se považuje za pomocné kritérium a pro posouzení kvality střešního substrátu jsou rozhodující hydrofyzikální vlastnosti.

Vedle zrnitostního složení jsou u jednotlivých komponentů důležité: objemová hmotnost, hodnota pH, kationtová výměnná kapacita (CEC, podle ISO 13536 Soil quality — Determination of the potential cation exchange capacity and exchangeable cations using barium chloride solution buffered at pH = 8,1.), která charakterizuje sorpční vlastnosti, a nasákavost zrna dle ČSN EN 1097-6 Zkoušení mechanických a fyzikálních vlastností kameniva – Část 6: Stanovení objemové hmotnosti zrn a nasákavosti, která charakterizuje mikropórovitost daného materiálu.

Drcené expandované jíly a expandované břidlice

Pro expandovaný jíl se také používá název „keramzit“. Vzniká vypálením kuliček jílu za vysoké teploty v peci. Vlhkost obsažená v jílu expanduje a vytvoří uvnitř kuličky množství vzduchových pórů. Drcené expandované jíly a expandované břidlice jsou vysoce porézní, lehké a dlouhodobě stabilní materiály. Dobře absorbují vodu, částečně jsou schopny poutatživiny. Objemová hmotnost (suchého materiálu) samotných expandovaných jílů je 400–450 g∙l–1, kationová výměnná kapacita pod 5 mmol+∙100–1∙g–1 a nasákavost zrna drcených expandovaných jílů se pohybuje v rozmezí 20–25 % obj. Pokud nejsou expandované jíly nadrceny, mají nasákavost zrna pouze 12–14 % obj. Jsou nejčastějším základem kvalitních střešních substrátů, které mají dobrou hydroakumulační schopnost a současně si zachovávají dostatečný objem pórů zaplněných vzduchem i při plném nasycení vodou.

Porézní horniny

Tyto materiály mají zpravidla vyšší objemovou hmotnost, kationovou výměnnou kapacitu a nasákavost zrna než drcené expandované jíly a břidlice, které mohou v substrátových směsích nahradit. Patří sem např. láva, pemza, zeolit, spongilit. Pemza má objemovou hmotnost (suchého materiálu) 400–460 g∙l–1, zeolit 800– 850 g∙l–1 a spongilit 850–1 100 g∙l–1. Zeolity mají nejlepší sorpční vlastnosti ze všech používaných materiálů, jejich kationová výměnná kapacita (CEC) dosahuje až 95 mmol+∙100–1∙g–1, mnohem menší ale stále ještě významnou CEC má spongilit (kolem 15 mmol+∙100–1∙g–1), pemza má CEC pod 10 mmol+∙100–1∙g–1. Relativně nízkou nasákavost zrna má pemza, 9–20 % obj., vyšší nasákavost zrna mají tufy 27–32 % obj., spongilit 36–43 % obj. a zeolity 38–42 % obj.

Drcené cihly a střešní tašky (drcené nestandardní výrobky, nikoli recykláty)

Jsou stabilní a uniformní a mají určitou schopnost zadržovat vodu a živiny. Mají vyšší objemovou hmotnost (objemová hmotnost suchého materiálu 900–1 000 g∙l–1) a nasákavost zrna (27–39 % obj.) než drcené expandované jíly. Mezi nevhodné materiály patří např. drcený beton, který má horší vododržnost, a stavební recyklát, který má nestandardní vlastnosti. Oba jsou také nevhodné kvůli vyplavování vápenatých složek a možnému usazování krust.

Písek

Je použitelný v kombinaci s dalšími materiály, např. s expandovanými jíly, kde může doplňovat chybějící zrnitostní frakce. Používá se především u intenzivních substrátů pro založení vegetační vrstvy pro travní nebo trávobylinné porosty. Vzhledem k vysoké objemové hmotnosti (objemová hmotnost suchého materiálu 1 450–1 600 g∙l–1) výrazně zvyšují objemovou hmotnost substrátu.

Drcené kamenivo

Drcené, případně zvětralé horniny (např. granodiorit, čedič) mají vyšší objemo vou hmotnost (objemová hmotnost suchého materiálu 1 300–1 450 g∙l–1) a nižší nasákavost zrna (10–15 % obj.) než porézní horniny nebo expandované jíly. Jsou použitelné v kombinaci s výše uvedenými komponenty především pro přípravu těžších extenzivních substrátů, ve kterých mohou doplňovat chybějící zrnitostní frakce. Těžší substráty s podílem drceného kameniva jsou použitelné např. pro překrytí hydroakumulačních panelů, kdy je doporučována alespoň 30mm vrstva sypaného substrátu.

Jíl

Vyznačuje se dobrou hydroakumulační schopností a sorpcí živin (kationová výměnná kapacita jílů se pohybuje v rozmezí 40–70 mmol+∙100–1∙g–1), může však zanášet drenážní vrstvy. Jeho podíl by měl být malý, aby nebyl překročen maximální obsah jílovitých částic s průměrem menším než 0,063 mm (viz Tab.7.: Parametry sypané substrátové směsi). V substrátech pro intenzivní zelené střechy by tedy neměl překročit 15 % objemu, v substrátech pro extenzivní zelené střechy by se měl používat zcela výjimečně.

Zeminy

Zeminy, skrývky ornice a podorničních vrstev samotné nejsou vhodné, jejich podíl by měl být malý (především na extenzivních zelených střechách). Používají se především u intenzivních substrátů pro založení vegetační vrstvy pro travní nebo trávobylinné porosty. Jsou příliš těžké (objemová hmotnost suchého materiálu 900–1 500 g∙l–1), mají špatné drenážní vlastnosti a při plném nasycení vodou mají nedostatek vzduchu. CEC zemin (sprašových hlín) je 10–25 mmol+∙100–1∙g–1. Zejména skrývky ornice mohou obsahovat nežádoucí semena plevelů.


Ornice obsahuje velký podíl jemných částic, které se vyplavují jako kal a zanášejí filtrační vrstvu a drenážní cesty. Ty se postupně ucpou a voda začne odtékat po povrchu. Splavuje do vpustí další materiál, který může postupně zanášet i ležaté potrubí.

Organické komponenty (rašelina, kompost)

Organické komponenty mají dobrou vododržnost a částečnou schopnost zadržovat živiny. Časem se ale rozkládají a smršťují. Celkový podíl organických komponentů by proto měl být nízký, na extenzivně ozeleněných střechách do 15 % objemu, na intenzivně ozeleněných střechách do 20 % objemu tak, aby obsah spalitelných látek odpovídal požadovaným hodnotám 8 %, resp. 13 %. Rašeliny mají vyšší vododržnost než komposty. Mají kyselou reakci – jsou vhodné pro snížení hodnot pH substrátové směsi. Neobsahují významný podíl přijatel ných živin.

Pro přípravu střešních substrátů jsou vhodnější více rozložené rašeliny s jemnou strukturou, které se lépe zapravují do substrátových směsí než rašeliny vláknité. Komposty mají nižší vododržnost a vyšší objemovou hmotnost než rašeliny. Mají zpravidla neutrální nebo slabě zásaditou reakci. Obsahují vysoký podíl přijatelných živin, především draslíku a dusíku. Jejich dávkování musí vycházet z výše uvedených vlastností. Podíl kompostů by měl být do 10 % obj. tak, aby obsahy přijatelných živin, především draslíku, odpovídaly požadovaným hodnotám. Organické komponenty jsou jedinou součástí střešních substrátů, která v suchém stavu může hořet. Vzhledem k nízkému procentuálnímu podílu organických komponentů ve střešních substrátech považuje německá směrnice FLL a norma DIN 4102-4 (2016) požadavky na substrát z hlediska požární bezpečnosti za splněné, činí-li jeho vrstva v ploše nejméně 3 cm. Požadavky českých norem jsou přísnější a komplikovanější, viz kapitola Požární ochrana. Na rozdíl od střešních substrátů obsahují běžné zahradnické substráty k pěstování venkovních i pokojových rostlin převážně organický materiál, rašelinu a kompost.





Tyto substráty velmi rychle vysychají, v suchém stavu jsou nejen hořlavé, ale také příliš lehké a náchylné k vyfoukání a odplavení. Ze všech těchto důvodů jsou pro použití na střechách nepřípustné.



Zdroj článku:

Zelené střechy Autorka: Jitka Dostálová Vydavatel: Grada