VÝVOJ HYDROIZOLAČNÍCH SYSTÉMŮ Z PLASTOVÝCH FÓLIÍ A ZPĚTNÁ VAZBA Z PRAXE Z POHLEDU VÝROBCE FATRA, a.s.

Příspěvek s názvem „Vývoj hydroizolačních systémů z plastových fólií a zpětná vazba z praxe z pohledu výrobce Fatra, a.s.“ si klade za cíl seznámit posluchače s vybranými podstatnými vývojovými událostmi v oblasti hydroizolačních fólií a ucelených hydroizolačních systémů na jejich bázi. Z pohledu výrobce Fatra, a.s. se jedná především o vývojové úpravy střešního hydroizolačního systému FATRAFOL-S.

Zdánlivě nepodstatné maličkosti a konstrukční zásady systémů z hydroizolačních fólií často zásadně ovlivňují dlouhodobou spolehlivost a životnost díla, což dosvědčuje zpětná vazba z praxe, dokumentovaná na vybraných fotografiích z reálných staveb, uváděných v rámci prezentace.

Poruchy staveb a plochých střech obzvlášť jsou tématem, které se prolíná českým stavebnictvím neustále.
Snahou každého článku v řetězci stavební výroby by tedy logicky měla být i snaha o prevenci rizik, vedoucích k následným poruchám plochých střech.

Z pohledu dominantního výrobce plastových fólií na českém trhu, firmy Fatra, a.s., lze do jisté míry předcházet mnohým poruchám plochých střech následujícími kroky:
• odpovědným a dlouhodobým vývojem uceleného hydroizolačního systému, který reflektuje požadavky trhu a zároveň nachází optimální rovnováhu mezi jeho cenou a technickými parametry,
• vytvořením ucelených a srozumitelných technických podkladů a návodů, tj. Technologických a konstrukčních předpisů, technických listů a samozřejmě zajištění a získání potřebných certifikátů,
• předávání a vyhodnocování zkušeností vlastních i přejatých všem zúčastněným subjektům, tj. především zpracovatelům, aplikačním firmám, obchodním firmám, generálním dodavatelům staveb, pracovníkům provádějícím dozor na střechách, projektantům, architektům, apod.
• periodickou i namátkovou kontrolou rozpracovaných i dokončených střech, získané zkušenosti a poznatky pak aplikovat formou zpětné vazby do dalšího vývoje systému.
Toto všechno a ještě mnohem více je plně v pracovní náplni Studia izolací společnosti Fatra, a.s., technické podpory prodeje hydroizolačních fólií FATRAFOL.
Níže uvedený výčet několika vybraných problematik dokumentuje snahu posledních let o neustálé vylepšení střešního hydroizolačního systému, zvýšení jeho spolehlivosti, přehlednější a jednodušší práci při projektování, následné realizaci systému a fungování dokončeného díla. 

Fólie velkých šířek
Pro společnost FATRA, a.s. znamená velký milník ve vývoji hydroizolačních fólií zejména zprovoznění dvou výrobních linek, umožňujících výrobu plastových fólií tzv. vícenásobnou extruzí. První linka byla zprovozněna v roce 2007 druhá pak v roce 2011. Od roku 2007 je tedy možno vyrábět fólie nejen starší technologií válcováním a následnou laminací, ale i novější technologií vícenásobné extruze. Uvedení dvou nových extruzních linek umožnilo i rychlý vývoj uceleného sortimentu               a zavedení zcela nových typů fólií FATRAFOL na bázi TPO.
Na ploché střeše s povlakovou hydroizolací lze považovat za nejvíce choulostivé oblasti všechny konstrukční detaily, ale také spoje jednotlivých pásů. V těchto místech se logicky obvykle koncentrují poruchy povlakových izolací, spojené s lidským faktorem.  Spojování plastových fólií pomocí horkovzdušných agregátů lze považovat za dlouhodobě zvládnutou a známou operaci, vyžaduje však od izolatérů jistý um, cvik a zkušenosti. Spojování a těsnost spojů pak zcela zásadně ovlivňuje spolehlivost povlakové izolace. Zprovoznění obou výrobních linek na výrobu plastových fólií vícenásobnou extruzí znamená možnost vyrábět fólie šířky až 2050 mm. Možnost aplikace fólií velkých šířek proto umožňuje zredukovat množství svarů na plochých střechách a tím určitým způsobem redukovat i riziko defektních spojů.
Pro příklad uvažujme jednoduchou referenční střechu č. 1 s plochou 1.000 m2 a střechu č. 2 s plochou 10.000 m2. Následující tabulka č.1 ukazuje potřebné množství svarů fólie v přesazích v ploše střechy při použití fólií šířky 1300 mm (střecha č.1) a 2050 mm (střecha č. 2). Uvažována je střecha mechanicky kotvená. Ve výpočtu nejsou započítány svislé plochy, konstrukční detaily, prořez fólie a případné vložené kotevní řady.
Tabulka č. 1: Porovnání množství svarů na referenčních střechách

Za předpokladu porovnání stejných střech lze jen volbou širší fólie zredukovat počet svarů o cca 36 %. Pokud budou na střeše ještě vložené kotevní řady, nebo budou fólie v okrajových a rohových oblastech řezány na menší šířky, bude poměr mírně nepříznivější, ale stále okolo 30 %. Zavedení výroby, navrhování a aplikace fólií velkých šířek proto má své opodstatnění, vede k redukci spojů a tím ke zvýšení spolehlivosti hydroizolační vrstvy jako celku.

Klasické mechanické kotvení
Další úprava systému FATRAFOL-S se týká oblasti mechanického kotvení. Plastové fólie na bázi PVC-P nebo TPO jsou především určeny pro mechanické kotvení. Není-li oprávněný důvod nepoužít na střeše mechanické kotvení jako způsob fixace proti vnějším silám, je potřeba tento způsob chápat jako doporučovaný a preferovaný a v ČR také nejčastěji používaný. V oblasti mechanického kotvení byla v souvislosti s vyhodnocením zpětné vazby z praxe učiněna změna v oblasti minimálního počtu kotev. Minimální počet kotev byl do roku 2012 uváděn 3 ks/m2 i v případech, kdy by kotevní plán určil z hlediska fixace proti sání větru menší potřebu kotev. Potřebné minimální množství kotev souvisí s fixací proti vnitřním silám, tedy přirozené tendence fólií smršťovat se v čase. V novém Konstrukčním a technologickém předpisu FATRAFOL-S verze 09/2012 již uvádíme hodnotu pouze 2 ks/m2. Navíc je hodnota 2 ks kotev/m2 jako minimální počet kotev uváděna jen jako hodnota doporučená. Existují totiž konkrétní situace, které tuto hodnotu efektivním způsobem při používání fólií šířky 2000 a 2050 mm neumožňují dosáhnout, ale lze se jí výrazně přiblížit. Jedná se o případy plochých střech na trapézovém plechu s fólií šířky 2050 mm s roztečí vlny nad 260 mm, což je dnes praxe poměrně běžná. Pro příklad je uveden následující výpočet:

Výpočet:
 Šířka fólie:   2050 mm
 Přesah fólie:   110 mm
 Rozteč trapézového plechu: 260 mm
 Zatěžovací plocha:  (2,050 – 0,110) * (0,260*4) = 2,01 m2
 Na délce trapézového plechu     4*0,26 m, tj. na 1,04 bm jsou 4 kotvy
 Dosažený počet kotev:   4 kotvy/2,01 m2 = 1,99 ks kotev/m2

Indukční kotvení
Klasické kotvení hydroizolací na plochých střechách je již v praxi zvládnuto téměř k dokonalosti, ačkoli notoricky známé nedostatky lze vidět na střeše téměř vždy, např. teleskopy a podložky umístěné téměř na hraně fólie. Zdálo by se, že na systému mechanického kotvení plochých střech již prostor pro mohutný vývoj a posun příliš není. Přesto lze i v tomto směru najít zcela nové postupy v kotvení, které umožňují ještě dále zefektivnit, zjednodušit a zkvalitnit výstavbu ploché střechy. Řeč je o indukčním kotvení, které ve světě není zcela nové, používá se již léta, avšak jeho masové rozšíření se zatím nekonalo a nekoná. Principem indukčního kotvení je použití speciálních typů podložek, které jsou na svém povrchu opatřeny vrstvou polymeru, reagujícího na teplo. Indukční kotvení se provádí pomocí přístrojů, které umožňují magnetickou indukcí velmi rychlé rozehřátí ocelové podložky a následně adhezivní vrstvy na ní nanesené a přivaření spodního povrchu plastové fólie. Přivaření jedné kotvy magnetickou indukcí tak trvá cca 4 vteřiny. Přitavená fólie se k podložce ihned přitlačí magnetem. Standardně pracuje jeden izolatér se sadou 10 magnetů. Po přivaření 10 kotev a jejich fixaci pomocí magnetů se izolatér posune k vedlejší řadě kotev, kterou začne svařovat a fixovat magnety, které odebírá z již vychladlých kotev. Podle měření, udělaných na reálných stavbách lze konstatovat, že celá pracovní operace, spočívající ve vyhledání jedné kotvy, jejím přivaření, nasazení magnetu na kotvu a posunutí přístroje k další kotvě zabere zkušenému pracovníkovi cca 10 vteřin. Shrnutí výhod a nevýhod systému indukčního kotvení ukazuje přehledně tabulka č. 2:
Tabulka č. 2: Porovnání klasického kotvení s indukčním

Pro příklad uvažujme jednoduchou referenční střechu rozměrů 20 x 50 m s plochou 1.000 m2 a výškou 12 m (střecha č. 1) a střechu s plochou 40x250 m s plochou 10.000 m2 výšky 12 m (střecha č. 2). Orientační výpočet je proveden pro fólii šířky 2050 mm.
Následující tabulky č. 3 a č. 4 ukazují potřebné množství svarů fólie v přesazích a množství potřebného materiálu při použití klasického kotvení a kotvení na bázi magnetické indukce. Ve výpočtu nejsou započítány svislé plochy, konstrukční detaily a prořez fólie.
Tabulka č. 3: Porovnání klasického a indukčního kotvení, referenční střecha č.1

Tabulka č. 4: Porovnání klasického a indukčního kotvení, referenční střecha č.2

Z uvedeného porovnání v tabulkách č. 3 a č. 4 vyplývá, že indukční způsob kotvení fólií umožňuje dvojím způsobem redukci množství svarů v přesazích a tím přispívá k dalšímu zvýšení spolehlivosti povlakové izolace.
Redukce množství svarů je možná na základě:
• nezávislosti na šířce fólie, tedy používáním fólií velkých šířek
• možnosti vynechání vložených kotevních řad
Úspora v množství svarů díky indukčnímu kotvení závisí projekt od projektu, ale celkově se jedná o úsporu cca 20 až 30 % oproti klasickému kotvení. Další redukce množství svarů tak dále přispívá ke spolehlivosti izolačního povlaku.
Nezanedbatelná není ani úspora samotného materiálu střešní fólie v řádu cca 4 až 5 % a vynechání samostatného kotvení tepelné izolace.

Změna umístění identifikačního potisku
Role fólie FATRAFOL zabudované na střeše lze identifikovat podle inkoustového potisku, který obsahuje informace o druhu fólie, rozměru (tedy tloušťce a  šířce fólie) a informace o výrobě. Křížky na potisku, umístěné v osové vzdálenosti po 150 mm, umožňují snadnější umístění kotevních prvků. Standardní vzdálenost potisku byla 100 mm od okraje fólie. Inkoustový potisk umožňoval snažší nastavení přesahů fólií na střeše, neměl však a nemá ambice být přesným a dogmatickým vodítkem pro univerzální nastavení přesahu. Praxe ukazuje, že vzdálenost 100 mm od okraje je dostatečná, resp. ideální pro svařování přesahů ručním horkovzdušným agregátem. Na větších stavbách, nebo u větších aplikačních firem je však standardem používání tzv. svařovacích automatů.
V případě přesahu okolo 100 mm se někdy při svařování automatem stává, že hubice automatu šířky 40 mm naráží do kotev a přítlačné válečky díky blízké vzdálenosti kotev nedokonale přitlačí rozehřáté plochy spoje. Z tohoto důvodu bylo rozhodnuto potisk posunout z dnešních 100 na 120 mm, tzn. že fólie FATRAFOL bude na střeše identifikovatelná i při přesahu až 115 mm. I toto malé drobné vylepšení povede ke zlepšení stavu a zvýšení jistoty svarů a možnosti identifikace fólie i při zvětšeném přesahu.

Požární klasifikace střešního pláště
V oblasti požární klasifikace střešních fólií došlo po sérií diskusí k rozdělení střešní fólie FATRAFOL 810 a 810/V, primárně určené k mechanickému kotvení na dva druhy fólií s rozdílnou požární klasifikací. Do ledna 2013 měla fólie FATRAFOL 810 a 810/V standardně požární klasifikaci BROOF(t3). Vzhledem k neustálým nárůstům cen za retardéry hoření proto došlo k zavedení ještě nové verze fólie s požární klasifikací BROOF(t1). S tímto krokem bude pravděpodobně souviset i větší nárok na projekční návrh, ve kterém bude obvykle potřeba specifikovat požárně nebezpečné úseky a plochy mimo požárně nebezpečné úseky. Informace o požární klasifikaci střešní fólie bude uvedena jednak na etiketě a hlavně bude uvedena na inkoustovém potisku. Toto opatření nemá za cíl zlepšit technické vlastnosti výrobku, je pouze snahou o udržení příznivé ceny optimalizací návrhu skladby střešního pláště.

Používání poplastovaných plechů
Poplastované plechy jsou standardním doplňkem fóliových izolací u všech výrobců. Různé profily z poplastovaných plechů se používají na stěnách, na ukončení hran střechy v podobě okapnic, závětrných lišt, ale také v patách stěn a atik. Posledně jmenované profily označujeme jako pateční profily a souvisí s fixací proti vnitřním silám, tedy proti přirozené tendenci plastových fólií smršťovat se v čase. Za zmínku stojí fakt, že tyto profily se používají bez výjimky na všech typech střech, realizovaných systémem FATRAFOL, tj. nejen střech mechanicky kotvených, ale i střech přitížených a případně i lepených.
V poslední době zaznamenáváme na trhu tlak generálních dodavatelů, přenesený na aplikační firmy vedoucí ke snaze pateční „L“ profily na některých projektech, zejména velkých halových objektech, vynechat a provádět jen bodové kotvení. Tento tlak je logicky veden úsilím o co největší finanční úsporu na hydroizolačním materiálu, resp. hydroizolačním systému.
Zkušenost z praxe ukazuje, že fólie aplikovaná bez patečního „L“ profilu je i po několika letech od zabudování relativně v pořádku a k nadměrnému smrštění podél okrajů střech, stěn a atik příliš nedochází. Nezřídka se však stává, že její smrštění v podobě tzv. „trampolíny“ vede k reklamaci zákazníkem těsně před uplynutím prodloužené záruční doby (je-li sjednána), čili před uplynutím obvykle 10 let od realizace. Vzhledem k sílícímu tlaku trhu se touto problematikou Fatra, a.s. v současné době zabývá a hledá vlastní alternativní řešení, které umožní na vybraných projektech náhradu patečních „L“ profilů za jiný, stejně účinný avšak cenově vstřícný systém. Toto hledání a rozhodnutí nebude bezhlavé, zabere čas a úsilí, považujeme ho však z hlediska výrobce za korektní a odpovědnou odezvu na daný problém.

Pojistné zálivky
Jistý posun ve vývoji lze zaznamenat v případě pojistných zálivek pro PVC-P fólie. Pojistné zálivky se u fólií FATRAFOL na bázi PVC-P v minulých letech považovaly za povinné v následujících místech a případech.
• pro všechny prostorové detaily a pro všechny T spoje,
• všude tam, kde fóliová izolace netvoří finální povrch střechy, tj. pro provozní přitížené střechy, vegetační střechy apod.
Vzhledem k narůstajícím zkušenostem se svařováním fólií a také s masivnějším nástupem vytlačovaných fólií je s vydáním nového Technologické a konstrukčního předpisu FATRAFOL-S ve verzi 09/2012 použití zálivek uvedeno již jen jako doporučené opatření.
Barevnost fólií
Na podzim 2012 přešla Fatra, a.s. u fólií FATRAFOL na barevnou škálu RAL. Toto opatření má za cíl snadnější orientaci zákazníků v barevné škále fólií, zákazník již nepotřebuje dále k barevnému určení fólie tzv. barevnici FATRA. V přechodovém období, tj. do vyprodání zásob může dojít k situaci, kdy se na jedné střeše sejdou vedle sebe dvě role fólie s trochu rozdílnou barevností. Na funkčnost a spolehlivost nemá mírně odlišný barevný odstín absolutně žádný vliv, může však působit rušivým estetickým dojmem. Rozdílná barevnost fólií na střeše tedy nezakládá důvod pro argumentaci investorů či dozorů o odlišných technických parametrech.

Závěr
Uvedené vybrané ale důležité změny střešního hydroizolačního systému FATRAFOL-S, jeho optimalizace a dílčí úpravy jsou jen malým zlomkem a příspěvkem na úrovni výrobce ke snížení rizika poruch plochých střech.
Vlastní zkušenosti, invence až po zpětnou vazbu z terénu jsou začátkem a zároveň koncem celého procesu. Uvnitř něho stojí řada zúčastněných subjektů tedy investor, generální dodavatel, aplikační firmy, projektant, pracovníci provádějící dozor, kteří všichni dohromady tvoří celé dílo a kterým se snažíme na úrovni výrobce hydroizolačních systémů předávat poznatky a zkušenosti. Závěrem lze tedy vyjádřit mírně optimistický názor, že i na úrovni odpovědného výrobce, slyšícího požadavky trhu, vnímajícího zpětnou vazbu z terénu, ale zároveň dodržujícího technické mantinely, lze výrazně přispět k prevenci rizik a tím i k snížení poruch plochých střech.

Literatura
[1] Konstrukční a technologický předpis FATRAFOL-S, verze 09/2012
[2] M. Novotný, I. Misar: Ploché střechy, GRADA
[3] Karel Chaloupka, Zbyněk Svoboda: Ploché střechy, praktický průvodce,
GRADA
[4] Lenka Hanzalová, Šárka Šilarová a kolektiv:  Ploché střechy navrhování a sanace, Public history, 2001
[5] ČSN 73 1901 Navrhování střech – Základní ustanovení, 2011
[6] ČSN 73 0810 Požární bezpečnost staveb  – Společná ustanovení, 2009
[7] www.fatrafol.cz
[8] www.izolace.cz

Příspěvek zazněl na konferenci IZOLACE 2013