Difuzní fólie Tyvek pro šikmé střechy

Difuzní fólie Tyvek v šikmých střechách a vliv struktury fólie na její životnost

Šikmá střecha si pro důležitost své funkce ve stavbě nepochybně zasluhuje zvýšenou pozornost z důvodů následující problematiky:

Zatékání vody pod krytinu

Každá skládaná krytina má stanoven nejmenší přípustný sklon. I přes to může dojít při určitých klimatických podmínkách k zafoukání dešťové vody a sněhu do prostoru pod krytinou. Tato voda značně snižuje účinnost tepelné izolace a působí navlhnutí krovu,čímž snižuje jeho životnost. Jako ochrana se již dlouhou řadu let používá pojistná hydroizolace, položená pod skládanou krytinu.

Kondenzace vodní páry

Z interiéru proniká téměř vždy do střešního souvrství vodní pára. Je to zákonitý proces vyrovnávání tlaků vodní páry mezi vnitřním a vnějším prostředím, charakteristický zejména pro zimní období. Vodní pára kondenzuje na povrchu konstrukcí, které mají teplotu nižší, než je teplota rosného bodu v daném prostředí. Výskyt kondenzace na spodní straně větrané pojistné izolace je velmi pravděpodobný a za teplot pod bodem mrazu zde dochází k vytváření plošné jinovatky, která při oteplení taje a skapává do tepelné izolace nebo stéká k dřevěným částem krovu. Takto zatečená vlhkost opět snižuje účinnost tepelné izolace a podporuje růst plísní a dřevokazných hub v konstrukci střechy. Pro ochranu je nutno zvětšit větrací mezeru mezi tepelnou izolací a pojistnou hydroizolací a dřevo chemicky ošetřit proti plísním, houbám a hmyzu.

Prochlazování větrem

U tepelně izolovaných střech nad vytápěným podkrovím zvyšuje proudění vzduchu teoretickou hodnotu tepelné vodivosti izolace tím, že proniká do spár mezi deskami a u lehkých vláknitých materiálů i do této otevřené struktury a snižuje její tepelně izolační účinnost. Další nevýhodou je nepříznivý vliv větrané vzduchové vrstvy na obsah vlhkosti v krokvích vznikající kondenzací vodní páry, která je intenzivně transportována konvekcí spolu s větracím vzduchem směrem ke spodní straně pojistné hydroizolace a krytiny. Množství vodní páry takto vstupující do konstrukce je řádově větší než množství vodní páry pronikající z interiéru. Jako účinná ochrana se jeví zmenšit větrací mezeru a omezit množství proudícího vzduchu.

Ojedinělé řešení: difuzní fólie Tyvek

Pro vytvoření optimálního stavu vnitřního prostředí v obytném podkroví je nutné provést účinné zateplení. Tlak na energetické úspory nutí investora do stále silnějších vrstev tepelné izolace, ale ten má na druhé straně k dispozici pouze omezenou výšku krokve, z níž musí při použití pojistné hydroizolace z perforovaných fólií nebo asfaltové lepenky nechat několik centimetrů volných pro větrací mezeru. Vhodným řešením všech protichůdných požadavků je „teplá střecha“ s difuzní fólií Tyvek, vyráběnou světovým chemickým koncernem - Du Pont. Tyvek je fólie složená z deseti vrstev polyetylenových mikrovláken, která jsou do sebe zažehlena a velmi pevně spojena. Díky schopnosti této struktury zaručit propustnost pro vodní páru a zároveň nepropustnost pro vodu, je Tyvek předurčen, jak k funkci vynikající pojistné hydroizolace, tak k ochraně tepelné izolace proti větru a zaváté vodě u šikmých střech i u zavěšených fasád.

Při použití Tyveku v systému teplé střechy odpadá větrání tepelné izolace, čímž se usnadňuje zejména provádění střešního pláště. Obrovskou výhodou použití fólie Tyvek v tomto systému je zvýšení účinnosti tepelné izolace, která není provětrávána studeným vzduchem, ani zvlhčována zkondenzovanou vlhkostí skapávající ze spodní strany větrané pojistné hydroizolace. Tyvek, kladený přímo na tepelnou izolaci příčně přes krokve nebo na podbití, umožňuje velmi rychlé vysychání zabudované vlhkosti a podporuje dýchání střešního souvrství.

Životnost Tyveku

Není nutné zdůrazňovat, že trvanlivost a životnost nových, speciálních stavebních materiálů jsou velmi důležitým ukazatelem pro dosažení celkové kvality staveb. Z tohoto důvodu zahájilo několik předních výrobců s nejvýznamnějšími evropskými zkušebními ústavy testy, které mají potvrdit délku životnosti těchto fólií po zabudování ve střeše.

Příkladem takové spolupráce je výzkumný úkol ukončený ve švédském státním zkušebním ústavu pro chemii a plastové výrobky, jehož cílem bylo prokázat životnost a změny deklarovaných vlastností u difuzních fólií Tyvek následkem stárnutí. Během tohoto testu byly fólie Tyvek vystaveny velmi agresivnímu procesu urychleného stárnutí.

V prvním testu byly různé difúzní fólie vystaveny po dobu dvanácti týdnů tepelnému namáhání a po dobu dvou týdnů zvýšené hodnotě UV záření. Těmto testům byly podrobeny hlavní typy fólií: mikrovláknité folie Tyvek a sendvičové porézní fólie. Tyvek je mikrovláknitá fólie o celkové tloušťce 150 mikronů. Porézní fólie jsou vyráběny z polyetylénu a jejich tloušťka se pohybuje od 20 do 50 mikronů. Obrázek ukazuje řez oběma materiály při stejném zvětšení. Zkouška zrychleného stárnutí byla prováděna tak, aby simulovala stárnutí různých typů pojistných hydroizolací umístěných v konstrukci střechy po dobu minimálně 20 let.

Hlavními faktory, které způsobují stárnutí fólií, jsou působení teploty a UV záření. Porovnání fólií bylo založeno na měření hodnoty propustnosti vzduchu, jejíž výše určuje správnou funkci systému „teplé střechy“. Změna této hodnoty věrně vypovídá o stárnutí materiálu. Jakmile začne materiál působením tepla a ultrafialového záření degradovat, jeho struktura se stává více otevřená v důsledku narušení polymerních řetězců a dochází ke zteření fólie, jež se projeví zvýšenou propustností vzduchu. Tím se zvýší proudění vzduchu střešním pláštěm způsobené konvekcí, které vnáší do střešní konstrukce vysoké množství vodní páry, která zde může kondenzovat.

Na druhé straně se otevřením struktury stává fólie propustnou pro vítr, který vniká do střešního souvrství a zvyšuje v něm pohyb vzduchu, což opět negativně působí na velikost tepelných ztrát. Dále je stárnutím ovlivněna ještě jedna – podstatnější vlastnost podstřešní fólie – kterou je nepropustnost pro vodu. Ta se postupnou degradací fólie snižuje a zanedlouho začne do střešního systému pronikat voda. Z výsledků testů je zřejmé, že pro Tyvek na rozdíl od sendvičové porézní fólie, je stárnutí materiálu v důsledku tepla a působením UV záření zanedbatelné.

V dalším testu byla použita metoda, která simuluje skutečné povětrnostní a teplotní namáhání pojistné hydroizolační vrstvy zabudované do skladby šikmé střechy po dobu 50 let. Při testu byla udržována konstantní teplota 800^oC po dobu 24 týdnů a po obou stranách fólie byl hnán stálý silný proud vzduchu.

V závěru testu byly změřeny základní vlastnosti nutné pro zachování bezchybné funkce podstřešní fólie, kterými jsou výška vodního sloupce (vodotěsnost) a difuzní odpor. Z výsledků vyplynulo, že výška sloupce vody přesahuje 1 metr a dosahuje více než 98% původní hodnoty. Hodnota sd je stále výrazně pod 2 cm a propustnost pro vodní páru se zvýšila o 7,5%. Zároveň byly po 8 a 16 týdnech měřeny hodnoty pevnosti v tahu a protažení při přetržení a porovnány s hodnotami obdrženými po skončení testu. Ukázalo se, že změna této veličiny nedosáhla ani 10 % její původní hodnoty. Z naměřených výsledků vyplývá, že oba typy fólie Tyvek si po zabudování do střech zachovávají své počáteční fyzikální vlastnosti prakticky beze změn, po celých 50 let. Všechny tyto experimentální výsledky lze vysvětlit porovnáním jednotlivých fólií.

U fólie Tyvek je větrotěsnost a vodotěsnost získána kompaktní vrstvou silnou 150 mikronů, kdežto u sendvičových porézních fólií jsou jejich základní vlastnosti zabezpečeny pouze vrstvičkou o síle 50 mikronů a méně. Nalaminované vrchní vrstvy netkané textilie slouží pouze ke zvýšení mechanické pevnosti fólie a chrání porézní jádro proti UV, ale nechrání proti působení vyšších teplot. Tyto velmi důležité závěry o vlivu teplotního a vlhkostního stárnutí na základní vlastnosti difuzních fólií Tyvek byly potvrzeny a publikovány švédským certifikačním úřadem.

ilustrační materiály z archivu RAVAGO