Návrh a realizácia riešenia rekonštrukcie pojazdnej strechy VE Gabčíkovo

Zatekajúce ploché strechy narobili problémy mnohým majiteľom budov. Dokonca mnohí i začali pochybovať, či sa dajú vôbec spoľahlivo opraviť. Odborníci z firiem ktoré sa zaoberajú problematikou plochých striech vedia, že áno. Aj tento článok je príkladom, ako sa i zložité ploché strechy dajú zhotoviť, či zrekonštruovať dokonale a s dlhodobou životnosťou až na desiatky rokov. A to bez akýchkoľvek tzv. oživovacích či iných náterov, skrátka ako bezúdržbové ploché strechy. Dobrým príkladom takéhoto náročného, ale úspešného riešenia je práve pojazdná strecha na VE Gabčíkovo.

Dobre premyslené zadanie investora

Strechy určené pre značné zaťaženie, akými sú napríklad pochôdzne, či pojazdné strechy sú technicky oveľa náročnejšie, ako bežné strechy. A teda i rekonštrukcie takýchto poruchových striech si vyžadujú osobitný prístup a pred realizáciou i dokonalú technickú prípravu. Nie vždy sa v praxi však stretávame s takýmto postupom. Rekonštrukcia strechy na kóte 124 na Vodnom diele Gabčíkovo však je svetlým príkladom toho, ako by sa malo postupovať pri takejto náročnej rekonštrukcii. Investor Vodohospodárska výstavba š.p. Bratislava si vopred objednal expertízny posudok s návrhom sanácie, ktorý vypracoval Prof. Ing. Jozef Oláh, CSc. V tomto posudku sa určili hlavné zásady požiadaviek na konštrukčné riešenia, požiadavky na druh krytiny a skladbu fragmentu. Tieto kritériá boli rozhodujúce pre vyhodnotenie výberového konania. Takto sa dosiahlo toho, že boli objektívne kritériá pre vyhodnotenie najvyhovujúcejšieho technického riešenia. Požiadavkou bolo, aby sa na pochôdznej streche pochôdznosť strechy resp. jej pojazdnosť riešila komplexne nielen v návrhu fragmentu, ale aj v detailoch strechy. V transformátorových kobkách bolo potrebné doriešiť odolnosť voči agresívnym transformátorovým olejom a zhotovenie izolačných špeciálnych detailov i na koľajových dráhach pod transformátormi a doriešiť náročné detaily prienikov desiatok káblov priamo cez strešnú konštrukciu. Požiadavkou investora bolo vykonať po skončení prác zátopové skúšky na celej pochôdznej streche a v transformátorových kobkách zátopovú skúšku až nad výšku koľajových dráh t.j. cca do výšky 70cm. Zadanie teda mimoriadne náročné na správne technické zdokumentovanie všetkých detailov a technologických postupov, ale aj kvalifikačných predpokladov na samotnú kvalitu remeselnej práce. Technicky najdokonalejšiu dokumentáciu obsahujúcu desiatky strán technických detailov a popisov riešenia predložila firma Strestav, ktorá ako sa ukázalo aj dokonale zvládla i realizáciu všetkých prác.

Stav striech pred rekonštrukciou

Pre rekonštrukciu boli na kóte 124 pripravené prakticky tri druhy striech. Hlavnou plochou bolo 2.700 m2 pochôdznej strechy určenej pre pochôdznosť osobami obsluhy a zároveň to bola plocha pre umiestnenie mobilného autožeriavu a rozoberanie technologického zariadenia transformátorov. Ďalšou plochou boli strechy transformátorových kobiek a kabelážnych kanálov o celkovej ploche po blokoch vo výmere 778 m2 a strechy nad kabelážnymi kanálmi vo výmere 615 m2. Tieto tri druhy striech mali rôzne druhy podkladov i rôzne druhy pôvodného riešenia konštrukcií.

Pochôdzna strecha mala pôvodnú povlakovú krytinu z ťažkých asfaltových pásov na ktoré bol zhotovený betónový poter o hrúbke 10 cm. Medzi betónovou vrstvou a asfaltovými pásmi neboli umiestnené žiadne klzné vrstvy. Preto rozmerové zmeny vplyvom mechanického a teplotného zaťaženia strechy sa prenášali priamo do krytiny z asfaltových pásov a následne dochádzalo k jej deštrukcii. Strecha bola viac krát neúspešne opravovaná a k náprave neviedlo ani odstránenie betónových plôch na niektorých miestach s opravou asfaltových vrstiev.

Strechy transformátorových kobiek, ktoré sú v úrovni pochôdznej strechy a sú oddelené od nej betónovými múrikmi kobiek mali povrch z vodonepriepustného betónu, ale vzhľadom na to, že boli betónované pri výstavbe vo viacerých fázach, pracovné spáry sa stali netesnými a boli miestom prieniku dažďových vôd a transformátorových olejov do priestorov pod nimi. V tomto priestore sú situované aj koľajnice na ktorých sú transformátory položené. K zatekaniu dochádzalo v týchto miestach cez matky a skrutky pre koľajnice, ktoré boli zabetónované do betónových základov. Bolo potrebné vykonať vodotesnosť týchto konštrukčných detailov, čo sa zdalo úplne nemožné. Ďalším veľmi problematickým stavom boli zväzky káblov prechádzajúce cez stropnú konštrukciu a nie cez steny. Káble neboli situované osobitne, ale ako zväzky i desiatok káblov, ktoré boli zabetónované a nebolo možné a ani dovolené ich rozpájať a viesť inými trasami. Teda taktiež veľmi nešťastné riešenie.

Strechy nad kabelážnymi kanálmi boli klasické z ťažkých asfaltových pásov s oplechovaním z pozinkovaného plechu. Vzhľadom na rozdielnu rozťažnosť asfaltových pásov a kovového oplechovania dochádzalo k vzájomnému separovaniu týchto materiálov a vzniku trhlín, ktorými dažďové vody vnikali do konštrukcií. V podstate sa jednalo o plochú strechu s klasickými poruchami v detailoch.

Návrh realizačného projektu Strestavom

Firma Strestav pristúpila k návrhu rekonštrukcie s maximálnym nasadením. Firma má v oblasti rekonštrukcií plochých striech bohaté skúsenosti a rozpracované k tomu svoje know hov. Je členom Cechu strechárov Slovenska a má pridelený i certifikát ISO 9001. Vedenie Strestavu sa angažuje v mnohých odborných aktivitách. Prístup k riešeniu zadania sa možno i z týchto dôvodov stal úplne odlišný od prístupu iných firiem. Vykonal sa podrobný prieskum strechy priamo na mieste. Realizačný projekt rekonštrukcie bol postupne podrobne rozkresľovaný do podrobných detailov za rešpektovania všetkých vstupov, odborného posudku, prieskumu skutkového stavu a zadania investora - objednávateľa. Vznikol tak realizačný projekt, ktorý má 77 strán z toho 35 strán podrobnej výkresovej dokumentácie formátu A3 a A4. Riešenie detailov je vždy v našich dokumentáciách v mierke 1:3, čo umožňuje skutočne podrobne zdokumentovať vo výkresovej časti všetky riešenia do úplných podrobností, vrátane všetkých kladených vrstiev a napojení na pôvodný stav konštrukcií. Podrobný rozpočet mal ďalších 30 strán. Z týchto údajov je teda iste každému zrejmé, že prístup Strestavu bol mimoriadne dôsledný a profesionálny. Zrejme aj preto bol vybratý pre realizáciu prác ako jej generálny dodávateľ.

Podstata zrealizovaného riešenia

Na pochôdznej streche sa najprv odstránila vybúraním a odvozom betónová mazanina na pochôdznej streche nad asfaltovými pásmi. Tým sa vytvoril rovný podklad v jednotnej ploche, na ktorý sa realizoval fragment pojazdnej strechy. Po vybúraní tejto vrstvy sa na očistený podklad položila geotextília Tatratex 300g/m2 a povlaková krytina Vaeplán typ GV vystužená sklenými vláknami o celkovej hrúbke 2,9 mm. Nad povlakovú krytinu v ploche pojazdnej strechy sa uložila ochranná geotextília Tatratex 300 g/m2, klzná fólia PE hr. 0,18 mm, drenážna rohož- Drén 850g/m2 a filtračná tkanina Typar SF 40. Tieto vrstvy slúžia na odvodnenie presiaknutých vôd z plochy zámkovej dlažby. Samozrejme väčšina dažďovej vody odtečie po povrchu dlažby do kanalizácie, ale presiaknuté vody musia mať možnosť odtekať nad povrchom hydroizolácie v drenážnej vrstve do kanalizácie. V opačnom prípade by v zimnom období došlo k zamrznutiu týchto vôd, čím sa zväčší jej objem a následne by mohlo dôjsť k vzdutiu dlažby. PE fólia a geotextílie vo fragmente strechy tvoria klznú vrstvu pre zabezpečenie proti vodorovným posunom vo fragmente pri jeho namáhaní mechanickými vplyvmi a rozmerovými zmenami vplyvom teplotného zaťaženia. Na tieto vrstvy bola uložená roznášacia vrstva z 16 mm hrubých pevných cementovláknitých platní Cetris. Za účelom separácie medzi štrkovou vrstvou pod dlažbu a Cetris doskami položila sa separačná geotextília Tatratex. Má za účel zároveň zabrániť prieniku drobného lámaného štrku pod dosky Cetris, čo by mohlo spôsobiť pri zaťažení zatlačenie kamienkov do povlakovej krytiny a spôsobiť jej prederavenie. Na tieto vrstvy sa potom položila zámková dlažba o hr.6cm do štrkového lôžka o hrúbke 10-12cm. Táto hrúbka bola potrebná vzhľadom na použitie sústavy nových odvodňovacích žľabov v ploche zámkovej dlažby. Namiesto jedného pôvodného odpadového žľabu len pri atike v monolitickom betónovom potere bol vybudovaný kompletný betónový žľabový systém BG s liatinovými mrežami v celej ploche dlažby nasmerovaný k odpadovým rúram z vyšších striech. Povlaková krytina je vedená pod týmto žľabovým systémom. Žľabový systém je zaústený do pripravených vpustí z mPVC zabudovaných v povlakovej krytine. Strechy transformátorových kobiek, kde je podkladom betónová mazanina, množstvo základov a prechodov potrubí i káblov je vykonaná samolepiacou povlakovou krytinou Vaeplán ABS s vystužovacou mriežkou. Detaily styku tejto povlakovej krytiny so zložitým prestupom, napríklad v mieste koľajníc pod transformátormi je použitá monolitická tekutá povlaková krytina Vaeplán t.j. tzv. tekutá fólia s vystužujúcou tkaninou. Teda pre vyriešenie zložitých a náročných detailov bola použitá kombinácia termoplastickej fólie Vaeplán s tekutou fóliou Vaeplán. Obidva materiály sú odolné voči ropným látkam i transformátorovým olejom a sú vzájomne výborne spojiteľné. Tekutá fólia Vaeplán dokonale prekryla všetky skrutky, matky prestupy a nepravidelné tvary, v kombinácii so samolepiacou fóliou čím sa zabránilo prenikaniu dažďových vôd cez tieto náročné konštrukcie. Toto riešenie bolo použité aj v miestach strechy kabelážnych kanálov. Zväzky káblov boli v mieste prechodu obmurované a prekryté krytinou z hrubo poplastovaných plechov. Okrem toho samotný prechod zväzku káblov bol vyplnený asfaltovou suspenziou, aby sa zabránilo akémukoľvek prieniku dažďových vôd cez tieto miesta.
Strechy nad kabelážnymi kanálmi sú vykonané s použitím mechanicky kotvenej povlakovej krytiny Vaeplán. Klampiarske práce boli vykonané z hrubo poplastovaných plechov ku ktorým sa krytina priamo natavovala. Technické riešenia sú vždy podrobne zdokumentované vo výkresovej časti dokumentácie, ktorých ukážky sú použité aj v tomto príspevku.

Popis technológie hlavnej hydroizolačnej vrstvy Vaeplán

Povlaková krytina z vinylacetátetylénu je odolná voči ropným látkam i transformátorovým olejom. Nie je teda potrebné ju osobitne voči nim osobitne ochraňovať. Jedná sa o termoplast a teda má rovnaké vlastnosti z hľadiska spracovania ako ostatné termoplasty, teda ako mäkčené PVC, čo je z hľadiska konštrukčného navrhovania detailov nesmierne výhodné. Technológia Vaeplán bola pre tieto strechy vybratá preto, že má ojedinelý výrobný sortiment. Vyrába sa vo forme fóliových pásov vystužených sklenými vláknami určenými na kladenie medzi vrstvy zaťažených striech, ďalej vo forme tzv. tekutej fólie vystuženej tkaninou a vo forme samolepiacej fólie. Všetky tieto tri druhy povlakovej krytiny z vinylacetátetylénu bolo potrebné na uvedené náročné konštrukcie striech na VD v Gabčíkove použiť. Ich kombinácie prispeli k vysokej spoľahlivosti navrhnutého riešenia. Povlakovú krytinu v technológii Vaeplán GV tvorí vystužená fólia na báze vinylacetátetylénu (VAE) o hr. 2,9 mm o pevnosti 14,8 – 15,6 N/mm2. Fólia je plne kompatibilná i s bitúmenovými látkami. Je vystužená sklenými vláknami, čím plne vyhovuje podmienkam pre zaťažené strechy. Koeficient difúzneho odporu má 12 500, čo umožňuje jej použitie nad asfaltovými krytinami, ktoré majú väčší difúzny odpor. Tieto vynikajúce vlastnosti umožňujú pripevňovať povlakovú krytinu k podkladu systémovým kotvením, alebo ako Vaeplán ABS v prípadoch, kde je potrebné ju vykonať priamo na podklad ako samolepiace pásy. Pri kotvenej povlakovej krytine sa na pôvodnú krytinu sa položí separačná geotextília Tatratex 300g/m2, ktorá vytvára možnosť úniku vodných pár zo zabudovanej vlhkosti v pôvodných konštrukciách strešného plášťa, a zároveň vytvára podkladnú vrstvu pod krytinu. Ukončenie povlakovej krytiny na zvislých stenách sa rieši rovnako, ako u krytín z mPVC z hrubo poplastovaného plechu, ku ktorému sa krytina priamo natavuje. Špára medzi stenovým profilom a zvislou konštrukciou sa pretmelí profesionálnym strešným tmelom /Sikaflex 11 FC, ktorý má vysokú priľnavosť k stavebným materiálom, odolnosť voči UV žiareniu a po zatuhnutí aj vysokú pevnosť, ktorá je potrebná pre vodotesnosť ukončenia na zvislých stenách. Ukončenie hydroizolácie pri klampiarskych oplechovaniach ako napr. pri odkvape nad žľabom, alebo pri odkvapovom plechu na atike je tiež riešené tým, že krytina z termoplastu Vaeplán sa nataví priamo na systémové oplechovanie Vaeplán z hrubo poplastovaného plechu. Vznikne tak v podstate jednoliaty povrch od klampiarskych oplechovaní až po zaústenie do vpustí. Zaústenie do vpuste sa vykoná tak, že do pôvodne zabudovanej vpuste sa nainštaluje tvarovka z plastov, ktorá ústi do zvislej kanalizácie cca 20 cm. K rozete tejto tvarovky sa pritaví krytina z Vaeplánu a tým je dokonalé vyriešené utesnenie okolo strešných vtokov. Spájanie jednotlivých pásov fólie je vykonávané horúcim vzduchom tak, že sa súčasne nahrievajú horná i spodná fólia, čím sa čiastočne uvedú do plastického stavu a zatláčaním z vrchnej strany gumeným valčekom dochádza k ich homogénnemu spojeniu vzájomným stavením vrstiev. Obidve vrstvy fólie sa vzájomne molekulárne zviažu, čím vznikne dokonalý spoj. Tento spoj je tak dokonalý, že pri laboratórnych skúškach v namáhaní na ťah dôjde k pretrhnutiu vždy mimo miesta spoja. Ďalšou veľkou prednosťou tohto spájania je to, že je možné ho vykonávať i za sychravého i vlhkého počasia i pri teplotách pod -5 stupňov C, nakoľko horúci vzduch zo zváracieho prístroja má teplotu 600-700 stupňov C, a prípadná vlhkosť v mieste spoja sa okamžite odparí.
Jedná sa úplne o bezúdržbovu technológiu. Nieje potrebné po desiatky rokov vykonávať žiadne oživovacie, či ochranné nátery. Investor - objednávateľ teda získa strechu na ktorej sa nebude vykonávať žiadna údržba na povlakovej krytine, ani na oplechovaniach z hrubopoplastovaných plechov.

Príklady riešenia niektorých atypických detailov

Ukončenie krytiny na telese skriňových technologických zariadení
Niektoré technologické zariadenia boli z hľadiska zaťaženia exponovaným miestom. Preto sme navrhli a zrealizovali kapotáž atypického tvaru, ale nie z lakovaného plechu, ale z hrubo poplastovaného plechu farby šedobielej tak, aby opticky tento detail ladil s ostatnými lištami šedo bielej farby. Riešili sa tak nielen požiadavky normy - nebolo možné ukončiť povlakovú krytinu v týchto miestach 15 cm nad povrchom strechy, ako prepisuje norma, ale museli sme hľadať vodotesné, ale zároveň i estetické riešenie. (viď fotografie) Povlaková krytina v mieste kotvenia oceľových stožiarov Požiadavkou bolo, aby strutky zostali nezabetónované. Bolo to zrealizované tak, že skrutky stožiarov sa oplechovali pozinkovaným plechom, aby nedošlo k zabetónovaniu skrutiek a matiek. Až potom sa celá konštrukcia zadebnila a zaliala monolitickým betónom. V prípade potreby sa po odstránení bet.vrstvy môžu skrutky uvoľniť a manipulovať s ukotvením oceľových stožiarov.

Protišmykové úpravy
V miestach prechodu hydroizolácie na schodisko bol povrch povlakovej krytiny upravený protišmykovou fóliou s vylisovaným rastrom, aby ani na týchto miestach nemohlo dôjsť k pošmyknutiu osôb pohybujúcich sa pred schodiskom..

Rekonštrukcia bleskozvodov
Pôvodné riešenie uzemnenia bolo v uholníkoch starého žľabu v monolitickom betónovom potere, ktorý sa vybúraval. Preto pri rekonštrukcii bolo treba navrhnúť nové riešenie a prepojenie uzemnenia medzi jednotlivými stožiarmi osvetlenia. Bolo teda vykonané bleskozvodnou pásovinou upevnenou na špeciálne upravené držiaky pripevnené do atiky. Uzemnenie bolo napojené na pôvodnú uzemňovaciu pásovinu v miestach pri schodiskách. Tým sa zabezpečila funkčnosť bleskozvodného prepojenia do rovnakého stavu ako bola pred rekonštrukciou aj bez spájania konštrukcie žľabov.

Rekonštrukcia fasádneho obkladu
Pôvodné obkladové dosky ktoré boli na fasádu lepené museli byť pri demontáži rozbité, nakoľko siahali príliž nízko a nebola by dodržaná výška 15 cm na zvislej stene pre ukončenie krytiny. Preto boli nahradené oceľovým roštom s primontovaním Cetris dosiek a následne povrchovo upravené tenkovrstvou omietkou aby sa architektonicky vzájomne plochy pôvodné a nové zladili.

Rekonštrukcia oceľových schodov na streche
Pre realizáciu povlakovej krytiny bolo nutné zdemontovať pôvodné oceľové schodištia, položené priamo na pôvodnej krytine. Po zvýšení výškovej úrovne dlažbou a novým fragmentom, staré schodište bolo nutné tiež výškovo upraviť. Jednotlivé časti oceľových schodov boli nahradené novou konštrukciou, resp. upravenými a skrátenými schodnicami. Nové ukončenia schodísk sú nad povrchom zámkovej dlažby a tak odseparované od krytiny a nemôže dochádzať k poškodzovaniu povlakovej krytiny dynamickými pohybmi, ako tomu bolo pred rekonštrukciou.

Riešenie povlakovej krytiny a detaily v kabelážnych kanáloch.
Dno kanálov nebolo pôvodne vyspádované, ani riadne izolované. Preto boli vykonané spádové betóny v kanáloch a položená povlaková krytina na báze VAE. Odvodnenie týchto plôch sa vykonalo cez novo vyytvorené otvory v stenách kanálov so zaústením odvodnenia do striech transformátorových kobiek. V kanáloch sa nachádzalo veľké množstvo elektrických káblov v zväzkoch, preto bolo potrebné zhotoviť špeciálne prestupy s vyplnením špeciálnymi suspenziami a zhotoviť oosobitné striešky nad týmito prestupmi. Zátopove skúšky v dĺžke 48 až 96 hodín. Pochôdzna strecha, strechy transformátorových kobiek i kábelažné kanály boli skúšané úspešne najmenej dvojdňovou zátopovou skúškou. Niektroré i štvordňovou. Výška hladiny zátopovej skúšky na pojazdnej streche bola až 35 cm a v miestach transformátorových kobiek všade 60 cm. Strechy teda boli vlastne odskúšané tlakovou vodou. To sa pri bežnej prevádzke nevyskytuje, lebo strechy sú zaťažované len stekajúcou vodou, alebo výškou hladiny vody do niekoľko centimetrov. Takéto zátopové skúšky boli taktiež výnimočné a investor má teraz istotu, že strechy obstáli i pri takýchto maximálnych zaťaženiach.

Záver
Všetky navrhované riešenia skladieb i detailov v praxi teda plne obstáli. V tomto prípade sa nejednalo o bežnú rekonštrukciu a problematika dala plne „zabrat“ technikom i montážnikom firmy Strestav. Pocit dobre vykonanej práce a hrdosť nad tým, že sme dokázali vyriešiť i takéto náročné rekonštrukcie je pre našu strechársku firmu Strestav príjemným zadosťučinením.

autor článku:
Stanislav Čižmárik – STRESTAV s.r.o.
riaditeľ firmy a predseda Cechu strechárov Slovenska