Vítr versus stavby

Střechy, ale vlastně všechny obalové stavební konstrukce, jsou namáhány silou větru, která samozřejmě vzrůstá s jeho rychlostí. Do současné doby se stavební konstrukce, včetně střešních, dimenzovaly na maximální rychlosti větru kolem 100 km/hod. V současné době po zkušenostech z ledna bych doporučoval razantně zvýšit tuto výpočtovou rychlost větru.Vítr působí na střešní plášť a všechny obalové konstrukce tlakovými silami, silami sání, silami smykovými a jejich kombinací (výslednicí sil). Ze všeho nejhorší je kombinace sání větru s podfouknutím hydroizolačního povlaku, tedy se vznikem sání větru v kombinaci s plachtovým efektem.Výpočtové metody namáhání staveb od zatížení větrem musí v současné době odpovídat evropským a samozřejmě i lokálním normám (ČSN P ENV 1991-1-5, Zásady navrhování a zatížení konstrukcí, část 1: Zásady navrhování, část 2-1: Zatížení konstrukcí - Objemová tíha, vlastní tíha a užitné zatížení, část 2-2: Zatížení konstrukcí - Zatížení konstrukcí namáhaných požárem, část 2-3: Zatížení konstrukcí - Zatížení sněhem, část 2-4: Zatížení konstrukcí - Zatížení větrem, část 2-5: Zatížení konstrukcí - Zatížení teplotou). Samozřejmě že mohu citovat, přebírat oficiální vzorce na výpočty silových účinků větru na střešní pláště, ale považuji za užitečnější se pokusit jednoduše objasnit základní principy a varovat před zjednodušováním problematiky jen na sání větru.U střešních plášťů je připraveno k ulétnutí:1) Vše (včetně nosných konstrukcí)2) Izolační systém (hydroizolace, tepelná izolace, klempířské prvky a ostatní vybavení plochého střešního pláště)3) Hydroizolace a klempířské lemovací prvky4) Pouze klempířské lemovací prvky nebo střešní nástavby5) Neuletí nic, ale mechanické kotvení (resp. spojení) se cyklickým silovým namáháním uvolní a uletí to při příští příležitostiChtěl bych poukázat na některé skutečnosti, které jsou k tomuto namáhání velmi podstatné a je nutné je pečlivě evidovat tak, aby „lítacích“ střech nebo všeobecně „lítacích“ částí stavebních konstrukcí bylo co nejméně. Samozřejmě není možno zapomenout ani na fasády, které jsou též namáhány sáním a tlakem větru. Sání větru je však v mnohých případech kombinováno s tlakovými účinky proudícího větru a tyto jsou často daleko významnější než sání větru. Veškeré „lítací“ střechy a konstrukce, které za poslední léta prošly mýma znaleckýma rukama, měly iniciační centrum úletu v konstrukčním detailu. Ve většině případů se jednalo o klempířských prvek, který byl nedostatečně přikotven nebo jeho kotvení bylo porušeno, případně sám byl zkorodován.obr. 2a, b) Dvě schémata působení větru na atiku - vlevo nespojenou s hydroizolací, vpravo spojenou s hydroizolací klempířským prvkem.obr. 6) Schéma odtržení klempířského ukončení hydroizolačního povlaku a následně utržení vlastní hydroizolace.Na schématu na obr. 2 jsou ukázány dva rozdílné systémy řešení hydroizolačního povlaku. V případě, že oplechování atiky je samostatné, hydroizolace je samostatná a nejsou mezi sebou nějak spojeny (klempířské prvky, hydroizolace) při destrukci atiky nedojde k destrukci hydroizolačního povlaku. V případě propojení destrukce atiky nebo klempířského opracování atiky znamená, že dojde také k poškození hydroizolačního povlaku.Výrazně nebezpečným fenoménem je příklad na obr. 8, kdy otevřený objekt je kryt střešním pláštěm, který je proveden na nosné konstrukci, která má mezery. Zde se opět může sčítat síla sání větru s tlakovou silou, kterou působí vítr, když podfukuje hydroizolační povlak. U takovýchto střešních plášťů není možné vystačit pouze s výpočty na sání větru. obr. 1) Základní schéma namáhání objektu větrem, kde je patrné rozložení sání větru (ukončení atik, plocha střešního pláště a také podhledy).obr. 8) Schéma silového působení větru na hydroizolační povlak v případě, že není zajištěna neprůvzdušnost podkladní konstrukce hydroizolačního povlaku.Na obr. 10 je velmi nebezpečný stav, kdy je hydroizolační povlak vystaven nejen sání větru, ale v případě podfouknutí je zatížen i „plachtovým“ efektem. K tomuto fenoménu dojde, když se vítr dostane pod hydroizolaci, a to buď porušenou hydroizolací, nebo průvzdušnou nosnou konstrukcí, která umožní pronikání větru do vrstvy mezi hydroizolací a podkladní konstrukcí.Nezapomeňme, že ve schématu na obr. 1 je konstatováno, že sáním větru jsou namáhány také podhledy v místech, které jsou napojeny na exteriér. Obr. 12a, b dokumentují poškození podhledů s poničenými nosnými prvky, protože podhledy obvykle nejsou dimenzovány na tlakové nebo sací účinky větru. Domnívám se, že v krátké budoucnosti bude nutno i tyto konstrukce dimenzovat na namáhání, kterému mohou být vystaveny při silovém působení větru, a to ať už tlaku nebo sání.Beaufortovu stupnici sestrojil v letech 1805 - 1808 britský kontraadmirál sir Francis Beaufort (1774 - 1857). Stupnice umožňuje odhad síly (rychlosti) větru bez použití přístrojů, tj. podle účinku větru na různé objekty a podle vlnění mořské hladiny. Rychlosti větru se týkají standardní výšky 10 m nad zemí ve volném terénu. Stupnice se udává ve stupních Beauforta. Slovní označení síly větru se používá také v meteorologii.Při likvidaci následků je nutné opravit nejen poškozené a zničené části stavební konstrukce. Vždy je však nutné se přesvědčit, zda některé další části střešního pláště (obecně stavební konstrukce) nejsou „načnuty“, tzn. jejich mechanické kotvení není uvolněno nebo jinak poškozeno. Vždy je výhodné opravit nebo dokotvit i ty části stavebních konstrukcí, které nejsou zcela jasně poškozeny, ale jsou jen v bezprostřední blízkosti poničených konstrukcí.Všechny střešní pláště, které jsou zde uvedeny, byly poškozeny vichřicemi nebo uragány, kde byla dosažena rychlost v nárazech vyšší než 120 km/hod.Ing. Marek Novotný, soudní znalecwww.izolace.czV tomto článku byly použity podklady firmy A.W.A.L., s. r. o., foto Ing. L. Novák, J. Linhart, grafické práce Ing. K. Houdová.Psáno pro časopis Střechy, fasády, izolace.