Je nutnost aplikovat parozábranu z těžkého asfaltového pásu v šikmých střechách?

13. 1. 2017

Je nutnost aplikovat parozábranu z těžkého asfaltového pásu v šikmých střechách z důvodu perforace kotevními vruty

Aplikace nadkrokevních tepelných izolačních desek PIR (tvrdá polyuretanová pěna na bázi izokianurátu) se stále rozšiřuje a s tímto trendem se zvyšuje i konkurence výrobců či dovozců PUR a PIR izolantů. Zvyšující se konkurence vede k tomu, že jsou používány argumentace a tvrzení, která neodpovídají realitě.

Skladby šikmých zateplených střech jsou prováděny z minerální izolace vložené mezi krokve a nad či pod krokvemi. Na straně interiéru se aplikují parozábrany lehkého typu, které vykazují vysoký stupeň difuzního odporu a na straně exteriéru pojistné difúzně otevřené membrány o malém difuzním odporu (obr. 4). Nadkrokevní zateplení z PIR izolantu se klade na veloplošné bednění nebo přímo na krokve (obr. č. 5). PIR izolace jsou vyráběny ve dvou modifikacích. S vysokým stupněm difuzního odporu s oboustranným čistým hliníkem (obr. č.6) nebo difúzně otevřené izolace s oboustranným papírovým nosičem (ob. č.7) či sklotectilií (obr. č. 8).

Izolační desky vykazují spárovou netěsnost, a proto je nutné pod nimi aplikovat celoplošně parozábrany nebo mít vyřešený vzduchotěsný spoj desek. Kotvení střešního pláště je prováděno kotevními vruty přes kontralať, pojistnou hydroizolaci, tepelnou izolaci, parozábranu a bednění do krokví )obr. č. 9). parozábrana musí být těsná jako celá vrstva. při montáží parozábrany lehkého typu pod krokvemi s minerální izolací mezi krokvemi vznikají netěsnosti ve spojích parozábran, v napojeních na okolní konstrukce a perforacích od vrutů, elektroinstalace apod. Při aplikaci parozábrany pod krokvemi se dosáhne cca 10% hodnoty deklarovaného faktoru difuzního odporu. Potom výpočet a realita jsou zcela odlišné. proto jsou nejčastější poruchy u skladeb s minerální izolací mezi krokvemi.

Tvrzení
Netěsnost parozábran lehkého typu patří mezi nejčastější vady a proto na základě našich zkušeností (neuvádím kdo to tvrdí) „doporučujeme provádět parotěsnící a vzduchotěsnící vrstvu u nadkrokevního zateplení z asfaltových pásů na celoplošném podkladu“

Proč používat jako parozábranu těžké asfaltové pásy

asfaltové pásy neumožňují perforaci kolem kotevních vrutů
místo prostupu vrutů je vzduchotěsné a vodotěsné
vrut nepoškodí (neroztrhne) asfaltový pás
zaručená těsnost ve spojích asfaltových pásů

Uvedené argumentace jsou implementovány do myšlení projektantům a pokrývačským firmám, které se obtížně orientují v tom, co je pravda a co ne. Rozeberme si aplikaci parozábrany lehkého typu u nadkrokveního zateplení na celoplošném podkladu a pokusme se najít odpovědi na otázky:

dochází k perforaci parozábrany kotevním vrutem. Pokud ano, jak veliká je perforace.
dochází k infiltraci vnitřního vzduchu do exteriéru v místě kotevního vrutu.
dochází ke kondenzaci na kotevním vrutu. Pokud ano, jak veliká je.
dochází k teplotnímu a vlhkostnímu ovlivnění chování nadkrokevní střešní konstrukce aplikováním parozábrany lehkého typu

1. Dochází k perforaci parozábrany kotevním vrutem. pokud ano, jak veliká je perforace?

V praxi se používají dva typy vrutů. Se samovrtnou hlavou (obr. č. 10) nebo vrut pro předvrtání (obr. č. 11)

Provedli jsme ověřovací zkoušku, zda při předvrtání či samozávrtném vrutu dochází k poškození parozábrany lehkého typu v místě prostupu vrutu. Po průchodu samozávrtného vrutu pod úhlem 60°přes PIR izolaci a parozábranu byla PIR izolace odřezána tak, aby byl viditelný průchod vrutu v místě parozábrany.(obr.12-15).

Z uvedené dokumentace je zřejmé, že místo průchodu vrutu nepoškodilo parozábranu. Dochází k návinu parozábrany na vrut. Po demontáži vrutu je vidět zcela nepoškozené místo v parozábraně.

Odpověď:
Při průchodu vrutu přes PIR izolaci nedochází k poškození parozábrany na celoplošném bednění v místě krokve. U parozábrany lehkého typu nedošlo k perforaci – roztržení. Místo prostupu lze považovat za těsné.

2. Dochází k infiltraci vnitřního vzduchu do exteriéru v místě kotevního vrutu?

Kotevní vrut nepoškozuje parozábranu, prochází přes plné bednění do krokve. Těsnost ve dřevě je prokazatelná. Vnitřní vzduch nemá možnost infiltrovat přes krokev, bednění a kolem vrutu v místě parozábrany do vrstvy PIR izolace. Průchod vrutu tepelnou izolací je utěsněn tzv.PIR pilinami (obr.č.16). Kolem vrutu nevzniká otevřený otvor umožňující volný pohyb vzduchu. Průchod vrutu pojistnou hydroizolací je těsněn pod kontralatí těsnícím tmelem nebo butilovou páskou (obr.č.17).

Odpověď:

Při průchodu vrutu přes krokev, bednění, parozábranu, PIR izolaci, pojistnou hydroizolaci a kontralať nedochází k infiltraci vnitřního vzduchu přes uvedené vrstvy do exteriéru. Místo prostupu kotevního vrutu je vzduchotěsné.

3. Dochází ke kondenzaci na kotevním vrutu. Pokud ano, jak veliká je kondenzace?

Výpočtový odhad rizika hromadění vnitřní vlhkosti v oblasti šroubového připojení nadkrokevní tepelné izolace PIR. Detail spojovacího kovového vrutu je ve schématu vyznačen. Při montáži střechy se kovový vrut upevňuje přes kontralať a prochází pojistnou hydroizolační vrstvou, vrstvou tepelné izolace, parotěsnou vrstvou, dřevěným bedněním a je ukotven do nosné dřevěné krokve do hloubky alespoň 80 mm. Průměr dříku kovového vrutu činí 5,5 mm, vnější průměr závitů vrutu činí 7 mm.

Materiály a technologie

Výpočet množství vnitřního kondenzátu

Pro tento výpočet byla výpočtově zjištěna hustota difuzního toku, který proudí vzduchovou dutinou mezi rovinami parotěsné fólie a pojistné hydroizolační vrstvy. Ve vzduchové dutině okolo dříku kovového vrutu nastane hodnota difuzního toku vodní páry nejvyšší hodnotu. Výpočty byly provedeny v prostředí výpočtového systému ANSYS za předpokladu stacionárního difuzního toku vodní páry tak, jak je stanovena metodika výpočtu roční bilance zkondenzované a vypařitelné vlhkosti ve stěně ve smyslu normy ČSN 73 0540-4 s okrajovými podmínkami uvedenými v ČSN 73 0540-3. Pro tento účel na objemovém fragmentu bylo nejprve vypočteno rozložení teplot ve výpočtovém fragmentu (obr. č. 19) za okrajových podmínek teploty φi ai=+21°C a relativní vlhkosti vnitřního vzduchu φi=50%, respektive se započtením předepsané výpočtové přirážky φi=50%. Pro vnější okrajové podmínky byly využity deklarované hodnoty ČSN 73 0540-3 pro roční bilanci zkondenzované a vypařitelné vlhkosti ve stěně.

Podle výsledků v tabulce č.3 je patrné, že ve vzduchové dutině vytvořené kolem kovového dříku spojovacího vrutu nastává kondenzace vlhkosti při minus 10°C v množství 0,018g vody. Pro další teploty v řadě již nastane výpočtový přebytek výparu nad kondenzátem. Při teplotě vnějšího vzduchu θe=0°C však kondenzace vlhkosti bezprostředně ve vzduchové dutině okolo dříku kovového vrutu nevzniká. Kondenzace je pouze indikována v horní části tepelné izolace PIR a kovového vrutu. Množství zkondenzované vody ve vzduchové dutině okolo dříku kovového vrutu bylo zjištěno jako rozdíl mezi hustotou difuzního toku procházející z prostředí interiéru pod střechou perforací parotěsné vrstvy o průměru 7mm a hustotou difuzního toku ze vyduchové dutiny perforací kašírované desky izolantu PIR kovovým vrutem do odvětrávané vzduchové mezery pod krytinou. Zkondenzované množství vody je značeno symbolem BV (g H2O). Z výsledků výpočtu vyplývá, že největšího množství ve vzduchové dutině bude dosaženo při teplotě θe=-10°C v množství 0,018g vody. Pro další teploty v řadě již nastane výpočtový přebytek výparu nad kondenzátem. Pro následující teploty výpočtové řady je zbytečné důkaz provádět, neboť je zřejmá zcela výrazná převaha množství výparu nad kondenzátem.

Poznámka: Kladná hodnota kondenzátu indikuje přítomnost kapalného kondenzátu, zde v nejvyšším množství ne celé půl kapky vody. Záporná hodnota množství kondenzátu indikuje výpočtovou převahu množství výparu nad množstvím kondenzátu.

Veličina ^mH2O vyjadřuje množství vodní páry nereálného předpokladu, kdy se vodní pára dostává parotěsnou vrstvou do vzduchové dutiny, kde beze zbytku zkondenzuje ve vrstvě tepelné izolace a toto množství vodní páry zkondenzuje (jde o případ zcela utěsněné desky tepelné izolace hliníkovou kašírovací fólií, která neumožní vodní páře projít do vzduchové vrstvy v nadstřešním prostoru). V tom případě by se vytvořilo 0,206g kapalného kondenzátu za období, kdy nastává vnitřní kondenzace vodní páry ve střeše (to odpovídá asi 3. až 4. kapkám vody zatížení tepelné izolace v ploše asi 0,6 a 0,7m). Shrnutím poznatků vyplývá, že konstrukce detailu v oblasti spojovacího kovového vrutu je bezpečná z hlediska rizika hromědění vnitřní vlhkosti ve střeše výše uvedeného konstrukčního uspořádání, neboť malé množství kondenzátu se spolehlivě vypaří ze střechy. Přitom dřevo jako konstrukční materiál si uchovává v suchém stavu obvyklou materiálovou vlhkost.

Odpověď:

V oblasti spojovacího kovového vrutu je konstrukce detailu bezpečná z hlediska rizika hromadění vnitřní vlhkosti ve střeše. Malé množství kondenzátu se spolehlivě vypaří ze střechy. Přitom dřevo jako konstrukční materiál si uchovává v suchém stavu obvyklou materiálovou vlhkost um ∈ [8;12] %hm.

4. Dochází k teplotnímu a vlhkostnímu ovlivnění chování nadkrokevní střešní konstrukce aplikováním parozábrany lehkého typu?

Odpověď:
Aplikace parozábrany lehkého typu v nadkrokevním zateplení na celoplošném podkladu je zcela bezpečným a funkčním řešením Tvrzení, že pouze asfaltové parozábrany jsou schopné zaručit parotěsnící a vzduchotěsnící funkci se ukázalo jako mylné a obchodně zavádějící řešení.