Stručná srovnávací analýza několika běžně používaných kovových střešních systémů

A kovový střešní systém označuje střešní tvar, který využívá kovové plechy jako střešní materiál a integruje do sebe nosnou konstrukci, vodotěsnou vrstvu a tepelnou izolaci. Podle definice uvedené ve standardu „Technická specifikace pro světlíky a kovové střechy (JGJ255-2012)“ se kovová střecha skládá z kovových panelů a podporujícího systému, který nepřebírá zatížení hlavní nosné konstrukce a má sklon menší než 75° vzhledem k vodorovnému směru. Hlavními materiály používanými pro panely jsou: ocelové plechy, hliníkové plechy, slitiny hliníku, měděné plechy a nerezové ocelové plechy.

Základní vlastnosti kovových střech:

A. Silná funkčnost.

Za předpokladu splnění architektonických funkčních požadavků umožňuje lepší dosažení všech požadavků, jako jsou odvodnění, tepelná izolace, větrání a zvuková izolace.

B. Lehká a jednoduchá konstrukce.

Ve srovnání se střešními systémy z betonu mají kovové střešní systémy tenčí konstrukční vrstvy, lehčí nosné konstrukce, větší rozpětí a dokážou se přizpůsobit složitým architektonickým tvarům.

C. Pružná výstavba a krátká doba montáže.

Během výstavby lze u kovových střešních systémů téměř zcela uplatnit způsob montáže z předem vyrobených prvků; většina prací může být dokončena ve výrobní hale nebo na staveništní dílně. Staveništní práce jsou méně ovlivněny ročními obdobími a počasím. Ve srovnání se tradičními střechami je účinnost montáže extrémně vysoká, což výrazně zkracuje dobu montáže.

D. Dobrá ekonomická účinnost.

Ve srovnání se tradičními střechami nabízí zřetelné ekonomické výhody u střech s velkým rozpětím a složitými tvary.

Klasifikace a základní struktura kovových střešních panelů

V současné inženýrské praxi se různé kovové střechy obvykle odlišují a klasifikují podle způsobu upevnění kovových střešních panelů. Několik běžných základních metod používaných v praxi je následující:

1. Střešní systém s viditelným upevněním

Tento typ střešního systému se používá již dlouhou dobu a je poměrně rozšířený. V tomto systému jsou střešní panely upevněny šrouby k nosným krokvím. Spojovací šrouby přímo prostupují střešními panely. Aby se zabránilo úniku v místech průniku, jsou spojovací šrouby obvykle vybaveny speciálními tlačnými podložkami a vodotěsnými podložkami. Jinou metodou je použití utěsněných slepých nýtů s gumovými podložkami k upevnění panelů.

Výhody

• Jednoduchá konstrukce, snadná instalace
• Nižší náklady, vhodné pro projekty s omezeným rozpočtem
• Snadná údržba a výměna

Omezení

• Potenciální riziko úniku v místech průchodů
• Spojovací prvky jsou v důsledku dlouhodobé expozice náchylné k stárnutí
• Relativně slabý estetický dojem

Použití

Průmyslové provozy, skladové haly, dočasné stavby atd.

👉 Chcete-li zobrazit konfigurace systémů a konstrukční řešení, navštivte prosím: Stránku Řešení střešních systémů
👉 Chcete-li se podívat na skutečné výsledky aplikací, navštivte prosím: Stránku Studie případů projektů

2. Střešní systém s ukrytým upevněním

Tento typ střešního systému se poprvé objevil v Austrálii, proto je také označován jako australský střešní panel se skrytým upevněním. Konkrétní typy panelů jsou přizpůsobeny odpovídajícím montážním konzolám. Při montáži jsou nejprve montážní konzoly pevně připevněny k nosným průvlakům nebo podkladu a střešní panely jsou k sobě i ke konzolám upevněny skrytými zámkovými spoji.

Výhody

• Čistý a úhledný vzhled s vynikající estetikou
• Vyšší vodotěsnost ve srovnání s pronikajícími systémy
• Žádné viditelné upevňovací prvky, což zvyšuje trvanlivost

Omezení

• Vyžaduje určitou přesnost při montáži
• Omezená schopnost kompenzovat tepelnou roztažnost a smršťování

Použití

Obchodní budovy, kancelářské budovy a průmyslové projekty malého a středního rozsahu

3. Systém kovových střešních plechů s vystupujícím švem (švy nízké výšky)

Tento typ střešního systému je obvykle také označován jako střešní systém s nízkoprofilovým stojatým švem. Pro jeho odlišení se v tomto dokumentu označuje jako střešní systém s stojatým švem. Podle stupně zapichování se dělí na jednoduchý a dvojnásobný zámkový typ. Střešní panely jsou mechanicky tvarovány. Při montáži jsou nejprve speciální upevňovací prvky pevně připevněny k nosným průvlakům a sousední střešní panely spolu s propojovacími upevňovacími prvky do sebe zapichují a poté jsou mechanicky nebo ručně uzamčeny, tvarovány a pevně upevněny.

Výhody

• Dobrá konstrukční stabilita
• Vynikající vodotěsnost
• Vhodné pro složité střešní konstrukce

Omezení

• Relativně složitý proces montáže
• Vysoké požadavky na stavební vybavení

Použití

Průmyslové závody, logistická centra a některé veřejné budovy

4. Systém kovových střešních plechů s vystupujícím švem (vystupující švy / svislé švy)

Tento typ střešního systému se obvykle označuje jako systém kovové střešní krytiny s vysokým stojatým švem, také známý jako stojatý šev Lok panel. Kovové panely jsou mechanicky válcovány za účelem vytvoření zámkových hran typu muž–žena. Při montáži jsou nejprve speciální hliníkovolehované T-závěsy připojeny ke střešním průvlakům. Poté jsou střešní panely a T-závěsy navzájem zaklapnuty a nakonec mechanicky nebo ručně uzamčeny a tvarovány.

Výhody

• Vynikající vodotěsnost (bez perforací)
• Vyšší odolnost vůči tepelnému roztažení a smrštění
• Vhodné pro střechy s velkým rozpětím
• Moderní vzhled s koherentní estetikou

Omezení

• Relativně vysoké náklady
• Vyžaduje vysoce kvalifikovanou stavební odbornost

Použití

Letiště, konferenční centra, sportovní arény, průmyslové zařízení vyšší třídy

5. Systém kovové střešní krytiny s plochým zámkem

Tento typ kovového panelu je obvykle vyráběn mechanickým razicím způsobem nebo ručním řezáním. Při montáži jsou nejprve speciální zámkové závěsy pevně upevněny na podklad a poté jsou okraje panelů přehnuté a zaklapnuty do zámkových závěsů pro jejich upevnění.

Výhody

• Průhledný návrh, vhodný pro složité povrchy
• Silná architektonická vyjádření
• Umožňuje personalizovaný návrh

Omezení

• Nižší účinnost instalace
• Vyšší náklady na práci
• Větší závislost na stavební zkušenosti

Použití

Fasády budov, střechy nepravidelného tvaru, architektonicky náročné projekty

Srovnávací tabulka systémů kovových střech

Na základě výše uvedeného a inženýrských zkušeností:

a. Hlavní povrchové materiály kovové střešní soustavy všechny využívají tenké kovové plechy. Vlivem mechanického zpracování a omezení fyzikálních vlastností materiálu je jejich tloušťka většinou nižší než 1,0 mm. Při výběru povrchových materiálů se proto korozní odolnost samotného materiálu stává hlavním kritériem.

b. Kromě tepelně izolačních vlastností je nutné vzít v úvahu také požární odolnost střešních izolačních materiálů. Hlavními střešními izolačními materiály používanými v současné době jsou proto žárovzdorná vlna (bazaltová vlna) a skleněná vlna; některé nové izolační materiály, například pěnové sklo, se rovněž postupně začínají uplatňovat.

c. Druhy a množství hlavních příslušenství se výrazně neliší. Relativně vzato vyžadují nízkoprofilové střechy s stojatým švem méně příslušenství.

Na základě výše uvedené analýzy je při výběru vhodného kovového střešního systému pro budovu nutné zohlednit nejen návrhovou životnost, místní klimatické podmínky a výkon systému, ale také tvar budovy a estetické požadavky. Ve skutečnosti často vzhled kovového střešního systému hraje v stavebních projektech dominantní roli. Proto stavební firmy při navrhování nebo předkládání střešních řešení nejprve musí pochopit konkrétní požadavky architekta nebo majitele budovy na její vzhled a teprve poté zohlednit konkrétní požadavky na výkon budovy.

Obecně lze pro budovy s nízkými estetickými požadavky zvolit kovové střešní krytiny s průchozím upevněním nebo skrytým upevněním. Střešní krytiny s průchozím upevněním jsou však nejvhodnější pro dočasné budovy nebo budovy s nízkými požadavky na vodotěsnost, aby následná údržba a výměna neovlivnily běžné užívání. Pro veřejné budovy s vysokými estetickými požadavky, velkou plochou nebo rozpětím a dlouhou životností se upřednostňují střešní krytiny s stojatým švem nebo zámkovým švem. Pokud má střecha budovy představovat různé materiály, například kámen, různé typy kovových panelů nebo glazované sklo, což vyžaduje dvouvrstvou střešní konstrukci, je střešní krytina se stojatým švem první volbou.

Když kovový střešní panel se používá přímo jako povrchová vrstva nebo u budov menších rozměrů, složitých tvarů a s vysokými estetickými požadavky se upřednostňuje systém kovové střešní krytiny s stojatým švem a zámkovým spojem. Použití systémů ploché střešní krytiny s uzamčeným švem obvykle přímo požaduje architekt nebo majitel, avšak je třeba poznamenat, že musí být upevněn k vnitřnímu hydroizolačnímu systému, jeho použitelná plocha by neměla být příliš rozsáhlá a rozměry samotných panelů jsou relativně malé.