Základní funkcí doplňkové hydroizolační vrstvy je především odvádění zkondenzované nebo skrze střešní krytinu proniklé srážkové vody směrem k okapu a následně mimo stavbu. Některé doplňkové hydroizolační fólie mají na svém vnějším povrchu aplikovanou lesklou vrstvu s reflexní funkcí. Důležitým parametrem pro výběr kvalitní fólie s reflexní funkcí je emisivita ε. Čím nižší hodnota, tím větší schopnost odrážet tepelné záření. Ty nejkvalitnější doplňkové hydroizolace s reflexní funkcí mají emisivitu okolo hodnoty 0,17.
Reflexní funkce doplňkové hydroizolace v letním období
V letním období slunce nahřívá formou krátkovlnného tepelného záření střešní krytinu. Část tepelného toku se odrazí, část se pohltí a část prostoupí materiálem. Jelikož je střešní krytina zpravidla nepropustná, dopadající sluneční krátkovlnné záření se částečně pohltí a částečně se odrazí. Pohlcené sluneční záření zahřívá povrch střešní krytiny ve velmi tenké vrstvě (setiny až desetiny milimetru). Tato energie ze slunečního záření se tedy mění na povrchu na teplo, které se šíří vedením dále do hloubky střešní krytiny (střešní taška, plechová krytina). Střešní krytina je tak zahřívána až ke svému vnitřnímu povrchu, kde následně formou dlouhovlnného záření sálá teplo směrem k doplňkové hydroizolační fólii. Jelikož má fólie lesklý povrch, část tepelného záření se odrazí zpět ke krytině. Čím je povrch této fólie lesklejší, tedy s nižší emisivitou, tím více tepla se odrazí.
Tímto omezíme výrazné přehřívání interiéru, ke kterému přispívá také větraná vzduchová vrstva, která teplo také odvádí. Přínos těchto fólií je především u šikmých dvouplášťových střech, kdy je šikmá část přímo v kontaktu s vnitřními obytnými místnostmi (viz obrázek 1).
)
Reflexní funkce doplňkové hydroizolace v zimním období
V zimním období za jasné noční oblohy dochází k výraznému ochlazování povrchu krytiny. Její teplota klesá o několik stupňů pod teplotu okolního vzduchu.
Intenzita dlouhovlnného sálání je daná tímto vztahem a výslednou jednotkou je watt na metr čtvereční. Pro zjednodušení je uvažováno, že plocha střechy a jasná noční obloha jsou navzájem rovnoběžné.
Příklad:
Jasná noční obloha, teplota vzduchu 0°C, krytina z falcovaného plechu v odstínu antracit. Jaká je intenzita sálání?
Vstupní data k výpočtu:
σ = 5,670 374 419*10-8 W·m-2·K-4 tzv. Stefanova–Boltzmannova konstanta
T1 = teplota falcovaného plechu = teplota okolního vzduchu, zvolíme tedy 0 °C, což odpovídá absolutní teplotě 273,15 K (kelvinů)
T2 = průměrná teplota jasné noční oblohy = -40 °C (lze změřit například infračerveným teploměrem a to namířením na jasnou oblohu), což odpovídá absolutní teplotě 233,15 K (kelvinů)
ε1 = emisivita povrchu falcovaného plechu 85 %, tj. 0,85
ε2 = emisivita noční oblohy 98 %, tj. 0,98
Po dosazení do vztahu:
Tedy z každého metru čtverečního krytiny vysálá intenzita 125 W. Vezmeme-li střešní plochu například 100 m2 jedná se o hodnotu 12,5 kW, kterou krytina sálá směrem k obloze a to neustále. To způsobuje výrazné ochlazení krytiny, kdy její teplota klesne výrazně pod 0 °C, což je námi zvolená teplota okolního vzduchu. Tím začne na povrchu krytiny kondenzovat vzdušná vlhkost, která ihned vytváří charakteristickou námrazu. Hovoříme zde, že se teplo vysálá a skutečně tomu tak je, jelikož teplota oblohy je mnohem nižší než teplota krytiny. Teplo, které je krytině odebíráno je „teplo“ obsažené ve vzduchu, respektive tím, jak krytina vlivem sálání chladne, ochlazuje okolní proudící vzduch a tím mu odebírá teplo. Pokud by kolem krytiny nebyl vzduch, který ji předává část svého tepla, krytina by se ochladila až na téměř -40 °C a tím by srovnala teplotu s oblohou. Sálání mezi předměty probíhá do té doby, než se jejich teploty srovnají.
Povrchy s vysokou emisivitou vystavené jasné noční obloze mají tak vždy nižší teplotu než okolní vzduch.
Ochlazená krytina ochlazuje také prkenné bednění, na kterém leží. Na tomto bednění tak může zespodu docházet rovněž k námraze nebo kondenzaci. Tato sražená vlhkost pak odkapává při oteplení na doplňkovou hydroizolační vrstvu a bezpečně odtéká. Mezi doplňkovou hydroizolační vrstvou a spodním chladnějším lícem bednění pod falcovanou krytinou dochází opět k sálání, jelikož mají rozdílné teploty. Velikost tohoto sálání je již mnohem nižší, jelikož teplota hydroizolační vrstvy bude podobná jako okolní vzduch, tedy okolo 0 °C dle našeho příkladu a teplota bednění bude několik stupňů pod nulou. U šikmých střech s tepelnou izolací mezi krokvemi leží doplňková hydroizolační vrstva přímo v kontaktu s konstrukcí, která odděluje vytápěný prostor od exteriéru (viz obrázek 2). Ochlazování falcované krytiny, potažmo doplňkové hydroizolace je tak v přímém kontaktu s danou konstrukcí. Vliv tohoto ochlazení snížíme doplňkovou hydroizolací s reflexní vrstvou. Reflexní vrstva má nízkou emisivitu a dochází ke snížení intenzity dlouhovlnného sálání, a tedy k menšímu ochlazení konstrukce ve styku s interiérem.
)
Pro eliminaci sálavé složky jasné noční oblohy a vznik kondenzace na spodním povrchu horního pláště střechy doporučuje norma ČSN 730540-2 navrhovat horní plášť střechy se součinitelem prostupu tepla 1,5 až 2,7 W/m2/K.
Závěr
Doplňkovou reflexní hydroizolační vrstvu tak použijeme především u šikmých střech, kdy je hydroizolační vrstva přímo položená na konstrukci sousedící s vytápěným prostorem. Jejich výhod tedy využijeme v létě i v zimě.
Použité normy a literatura (zdroje):
ČSN 73 1901-1 Navrhování střech - Část 1: Základní ustanovení
ČSN 73 1901-2 Navrhování střech - Část 2: Střechy se skládanou střešní krytinou
ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov - Část 2: Požadavky
Pravidla pro navrhování a provádění střech. 2., upr. a dopl. vyd. Praha: Cech klempířů, pokrývačů a tesařů ČR, 2014. ISBN 978-80-260-6187-8
