Deskriptivní geometrie střech: Konstrukce a odvodnění

Odvodnění střechy musí být navrženo tak, aby zajistilo rychlý a plynulý odtok srážkové vody do kanalizace (popřípadě na terén), a to v každém ročním období. Osvojit si zásady potřebné pro správný návrh odvodnění střech (dovnitř a vně dispozice) a dozvědět se základní informace o kanalizačních systémech používaných při odvodnění střech je klíčové pro správnou funkci a životnost budovy.

Odvodnění střech - dovnitř a vně dispozice

Odvodnění střechy vně dispozice používáme zpravidla u střech šikmých a strmých. U střech plochých výjimečně. Odvodnění dovnitř dispozice se odvodňuje převážná většina plochých střech.

Odvodnění vně dispozice:

• odvodnění bez střešních žlabů (voda stéká z okapů přímo na terén).
• odvodnění do střešních žlabů.

Odvodnění dovnitř dispozice:

• bezespádové žlaby či úžlabí.

Odvodnění šikmých a strmých střech

Vlastní řešení odvodnění šikmých a strmých střech spočívá v sestrojení půdorysu průsečnic střešních rovin, čímž se zabývá deskriptivní geometrie. Podrobné pojednání o této problematice je možno najít v příslušné literatuře.

Důležité pojmy:

• Zakázaný okap: část okraje střešní roviny, přes kterou nesmí stékat voda (např. štít, atika, apod.).
• Nároží: průsečnice dvou střešních rovin, která svírá s vodorovnou rovinou obecný úhel, který je dán sklonem těchto rovin. Voda od nároží samospádem odtéká.
• Úžlabí, úbočí: průsečnice dvou střešních rovin, která svírá s vodorovnou rovinou obecný úhel, který je dán sklonem těchto rovin. Voda k úžlabí, resp. úbočí samospádem stéká.
• Sběžiště: bod ve kterém se stýkají průsečnice tří střešních rovin.
• Sklon střešní roviny: úhel, který svírá střešní rovina s vodorovnou rovinou. Udává se ve stupních °, v procentech %, nebo poměrem 1:X.

Odvodnění plochých střech

Ploché střechy se odvodňují vytvořením spádové vrstvy 1° (1,75%) směrem k odvodňovacím prvkům. Voda mohla odtékat pomocí návrhu nosné konstrukce střechy v požadovaném sklonu nebo návrhem spádové vrstvy ve skladbě střešního pláště, rovněž v požadovaném sklonu. Je velmi účelné navrhnout tepelnou izolaci ve spádu a tím sdružit funkci tepelné izolace a spádové vrstvy. K tomu existuje řada výrobků ve formě spádových klínů z pěnového polystyrénu (EPS) a z minerální vlny.

Čtěte také: Vztah Vesmírné Geometrie a Přírody

Metody odvodnění plochých střech:

1. Metodou různého spádu střešního ploch - výhodou je zpravidla stejná výšková úroveň v místě napojení střešního pláště na atiku a z toho plynoucí jednodušší řešení detailu v místě zmíněného napojení. Dále pak jednodušší tvar střešní plochy. Nevýhodou je vyšší tloušťka některých spádových vrstev. Pro realizaci je tento způsob jednodušší.
2. Metodou stejného spádu střešních ploch - výhody a nevýhody jsou právě opačné jako v případě odvodnění střechy metodou různého spádu střešních ploch. Výhodou je tedy stejný spád všech spádových vrstev v rámci jedné střechy bez zbytečného zvyšování jejich výšek. K nevýhodám patří různá výšková úroveň v místě napojení střešního pláště na atiku a z toho plynoucí problematičtější řešení tohoto detailu. Také složitější tvar střešní plochy. Pro realizaci je tento způsob složitější.

Žlaby a jejich použití

Odvodnění do žlabů (mezistřeších, zaatikových) používáme zpravidla u dvouplášťových střech, u střech bez tepelné izolace a u střech nad otevřenými prostory. Při použití žlabu v jednoplášťové střeše s tepelnou izolací může v místě žlabu vzniknout tepelný most, což má za následek promrzání střechy v místě žlabu a zamrzání vody ve žlabu. Tato skutečnost může u zaatikových žlabů vést dokonce k tomu, že ledová vrstva ve žlabu vytlačuje atiku ven. Proto, pokud je odvodnění jednoplášťové střechy řešeno žlaby, musí být řádně tepelně izolovány, aby byl vyloučen vznik tepelných mostů.

Odvodňování střech pomocí mezistřeších či zaatikových žlabů se snažíme, pokud je to možné, vyhnout. Jednoplášťové ploché střechy nevytápěných nebo otevřených objektů je možno odvodňovat dovnitř i vně dispozice. U vytápěných objektů s jednoplášťovou střechou zpravidla navrhujeme odvodnění dovnitř dispozice.

To proto, že u jednoplášťových střech nad vytápěným interiérem může docházet k tání sněhu na střešním plášti a následnému zamrzání stékající vody na okrajích střechy. Tento jev může způsobit i nestejnoměrné oslunění některých částí střešní plochy (např. zastíněním od konstrukcí vystupujících nad rovinu střechy - výtahové šachty, apod.). Odvodnění dovnitř dispozice snižuje možnost zamrzání střešních vtoků. Ty je možno také temperovat. Omezit hromadění ledu v mezistřešních či zaatikových žlabech je možné rovněž jejich temperováním. Dvouplášťové a víceplášťové ploché střechy mohou být odvodněny dovnitř i vně dispozice. To umožňuje větraná vzduchová vrstva, která v prostoru pod horním pláštěm vytváří podmínky obdobné jako ve vnějším prostředí.

Klempířské prvky

Klempířské prvky mají ve většině případů za úkol napomáhat ochraně objektu proti srážkové vodě. Jsou součástí obvodových konstrukcí budov a tím také jejich architektonickými prvky. Klempířských prvků se začalo používat v 18. století (na barokních stavbách). Do té doby se například střešní krytina prováděla tak, aby úbočí střechy i nároží bylo zaobleno a krytinou souvisle pokryto. Střešní žlaby pro odvod srážkových vod se nepoužívaly.

Čtěte také: Geometrie v přírodě: Historický přehled

Také v období baroka se však klempířských prvků používalo zpravidla jen na významných stavbách. Klempířské výrobky se zhotovovaly pouze ručně. Od konce 18. století se pak namísto plechu kovaného začalo používat plechu válcovaného, čímž se plech stal výrazně levnější Postupem času se také rozvíjely klempířské nástroje, jež se používaly ke stříhání, ohýbání, zakřivování či sekání plechů. Posléze se zde začaly zavádět stroje (stříhací, ohýbací, stáčecí apod.). Od padesátých let 19. století se začalo pracovat se zinkovým plechem, od osmdesátých let také s ocelovým pozinkovaným plechem.

Kanalizační systémy - gravitační vs. podtlakový

Při gravitačním odvodnění střechy dochází v kanalizačním potrubík proudění vody vlivem jeho spádu. Ve svislých odpadech stéká voda po stěnách potrubí ve tvaru prstence a to tak, že směrem ke středu se zmenšuje její podíl a zvětšuje se podíl vzduchu. Uprostřed potrubí pak proudí pouze vzduch s velmi malým podílem vody. Podíl zaplnění průřezu vodou je asi 40 - 60 %. Zbytek průřezu tvoří vzduch.

V posledních letech se při řešení dešťové kanalizace začal užívat podtlakový způsob, který má řadu výhod. Principem funkce podtlakových systémů je, že svislé dešťové odpady, na rozdíl od gravitačního systému, jsou zcela zaplněny vodou, čímž v místech střešních vtoků a v ležaté části potrubí, které se zpravidla vede pod střechou, vzniká podtlak. Zaplnění odpadního potrubí v celém jeho průřezu se dosáhne jak speciálními střešními vtoky, tak také jeho vhodným nadimenzováním a hydraulickým vyvážením. Maximální hodnota podtlaku může být 0,08 MPa.

Výhody podtlakového systému:

1. Úspora trubního materiálu (menší počet svislých dešťových odpadů, menší průměry potrubí).
2. Ležaté potrubí pod střechou je možno vést bez spádu, z čehož vyplývají menší nároky na prostor pro uložení pod stropem.
3. Odstraněním svodového potrubí, které by bylo nutno instalovat pod podlahou nejnižšího podlaží dochází k odstranění zemních prací, revizních šachet a prostupů potrubí skrze základy.
4. V některých případech, pokud je venkovní dešťová ležatá kanalizace položena příliš vysoko a při gravitačním způsobu odvodnění by bylo nutno vodu přečerpávat, je možno pomocí podtlakového systému odvodnit i půdorysně rozsáhlé objekty bez přečerpávání.

Výpočet odvodnění střechy

Množství dešťové vody (Qr) se vypočítá dle vzorce:

Qr = i · A · C [l.s-1]

Čtěte také: Souvislosti geometrie a přírody

• i [l.s-1.m-2] - intenzita deště.
• A [m2] - plocha střechy vypočtená podle čl. 4. 3.
• C [ - ] - součinitel odtoku dešťových vod podle tab. 2. 4.

Z tab. 2. 4 plyne, že součinitel odtoku C je pro střechy roven hodnotě C = 1 nebo C = 0,5.

Doporučení pro návrh odvodnění střech

1. Pro jednu střešní plochu, která je odvodněna dovnitř dispozice se mají navrhovat nejméně dva střešní vtoky. Pokud se navrhne jen jeden vtok, doporučuje se střechu doplnit bezpečnostním přepadem.
2. Dešťové odpadní potrubí ze střech, které je vedeno nevytápěnými prostory je třeba temperovat nebo konstrukčně navrhnout tak, aby nedocházelo k jejich zamrzání.
3. Plynulému odtoku vody k okapu, do žlabů nebo vtoků nemají bránit žádné překážky.
4. Odvod vody ze střešních ploch skrze atikové konstrukce do venkovního dešťového odpadního potrubí se nemá navrhovat.
5. Zaatikové a mezistřešní žlaby se nemají navrhovat, zejména v podhorských a horských oblastech.
6. Střechy s vnitřním odvodněním mají mít vtoky konstrukčně zabezpečeny proti zamrzání.
7. Sníh z výše umístěných střech objektu nemá mít možnost padat a voda stékat na střechy umístěné na objektu v nižší výškové úrovni.
8. Střechy s vnějším odvodněním umístěné nad vytápěnými prostorami je třeba navrhnout tak, aby se zabránilo tvorbě ledových valů při okraji střechy a nebezpečí následného zatékání vody do podstřeší.
9. Jsou-li hydroizolační povlaky vyvedeny na horní plochu atiky, obvykle se chrání oplechováním. Oplechování musí mít sklon nejméně 3 ke střešní ploše.
10. Doporučuje se vtoky tepelně izolovat, vyhřívat, popřípadě opatřit tepelněizolačními kryty.
11. Je-li tvarovka vtoku temperována kontaktem odpadního potrubí s vnitřním prostředím, je třeba zajistit řízený odvod případného kondenzátu z povrchu potrubí.
12. Odpadní potrubí vedené větranými vzduchovými vrstvami několikaplášťových střech se tepelně izoluje doporučuje se přesah tepelné izolace minimálně 0,5 m do prostoru podstřeší.
13. Vtoky a prostupy potrubí se nemají umísťovat do závětrných koutů střech, do bezprostřední blízkosti atik nebo jiných nadstřešních konstrukcí (střešní nástavby, komíny, apod.). Vzdálenost těchto míst by měla být minimálně 0,5 m, lépe 1m.

tags: #deskriptivni #geometrie #strecha #s #odpady #konstrukce

Oblíbené příspěvky:

• Odpady v České republice: Pohled IURS Institutu
• Dopady ohrožení biosféry: Analýza
• Dřevostavby bungalov
• PET lahve a recyklace v ČR
• Tipy na výlet v Jeseníkách