Důvody zkoušení odolnosti proti kroupám

Již po roce 1973 se projevilo vlivem krupobití ve Švýcarsku velké poškození střech, krytých novými plastovými střešními výrobky a následně byly tyto materiály vyloučeny z možného pojištění budov. 
o1.jpg
Zcela zničená fólie PVC-P po krupobití 
Plastikářský průmysl, jednotliví výrobci střešních hydroizolací, zkušební institut EMPA a pojišťovny hledali řešení nastalé situace. Tím se stalo vypracování zkušební metodiky a klasifikace stavebních výrobků, které jsou pro hydroizolaci používány a tento postup opět umožnil zahrnutí střech do celkového pojištění budov.

Jak se zkouší?

Ve zkušebně EMPA mají unikátní kanón, který dokáže vystřelovat kroupu – zde kouli z polyamidu o průměru 40 mm a hmotnosti 38,8 g – proti zkoušenému materiálu. Děje se to dle daného postupu, ovlivněna je rychlost a úhel dopadu koule. Materiál je v případě povlakových izolací zkoušen na pevné i flexibilní podložce (polystyren). Těsně před kanonádou je zkoušený materiál ochlazen ledovou tříští pro simulaci skutečných okolností krupobití. Podle projevů poškození je materiál klasifikován. Pokud nedojde ke zjevné perforaci materiálu, je navíc podtlakově zkoušena jeho vodotěsnost.

Výsledky

Výsledky zkoušek typických představitelů jednotlivých stavebních materiálů jsou obsaženy v Základním registru, kde lze najít i klasifikační kritéria – viz tabulku. Ostatní srovnatelné materiály jiných výrobců nebo nově vyrobené materiály se dají dle svých parametrů přiřadit k typickým materiálům v registru, avšak je na prestiži výrobce podrobit svůj produkt samostatným testům. 

Tabulka  – klasifikace materiálů z hlediska odolnosti proti kroupám (HW = Hagel Widerstand), převzato z  www.praever.ch

t1.png

Materiály jsou klasifikovány podle toho, při jakém průměru kroupy – koule nedojde k zjevnému poškození. K materiálům s nejvyšší klasifikací odolnosti lze na základě výsledků počítat prosklení, polykarbonátové desky a kupole, povlakové izolace. Střešní tašky, akrylové prosvětlovací materiály – desky i kupole patří do 4. třídy. Třetí třída zahrnuje kontaktní zateplovací systémy a některé sádrokartonové desky. V nejnižších kategoriích odolnosti bývají některé výrobky jako plechy, žaluzie, dřevěné desky a vláknocementové šablony. 


Odolnost povlakových izolací proti krupobití

Ve zkušebnách se zkoušejí nové výrobky. Musí vydržet náraz zkušební koule rychlostí nejméně 17m/s. Je však potřebné vzít úvahu, že odolnost výrobků z plastů proti krupobití je odvislá od jejich umístění ve stavbě a časové expozici. Rovněž reálné dopady krup se mohou dít mnohem větší rychlostí vlivem větru při bouřkách. Velkou roli též hraje teplotní šok, který je sice ve zkušebně zohledněn chlazením vzorků ledem těsně před začátkem testů, v reálu ale hrají roli kupříkladu stálé stojící hladina louží vody na špatně vyspádovaných střechách. Rovněž svoji roli hraje stárnutí fólií z PVC-P. Jak píše dlouholetý pracovník zkušebny EMPA Dr. Jürgen Blaich ve své knize Poruchy staveb (vydalo nakladatelství Jaga r. 2001), střešní fólie na bázi měkčeného PVC dosáhli nejvyšší kvality koncem 70. let minulého století. Pak po ropné krizi a zákazu používání těžkých kovů byly výrobní receptury pozměněny. 
Dříve těžké kovy stabilizovaly výrobky a zabraňovaly migraci změkčovadel, rovněž jako účinné biocidy působily proti napadení materiálů mikroorganismy. Po náhradě těžkých kovů (kadmium, olovo) komponenty baryum/zinek a vápník/cín nebyly výrobky stabilizovány proti biocidním účinkům. Byly přidány ekologické biocidy, které mají svůj původ v zemědělství a skladování zemědělských výrobků. Jsou rozpustné ve vodě a jejich působení je časově omezeno. To, co je výhodné v zemědělství, není ovšem výhodné pro stavební materiály vystavené působení vody. Mechanismy biogenního poškozování výrobků z PVC-P jsou stále studovány a je hlavně na výrobcích, aby přesvědčili své zákazníky o kvalitě a trvanlivosti svých výrobků. Závěrem Blaich uvádí souvislost rychlejšího biogenního stárnutí a poškození fólií hlavně ve stále vlhkém prostředí pod vrstvou štěrku a vyvozuje závěr, že může nastat odklon od výrobků na bázi měkčeného PVC k výrobkům na jiných bázích, bez změkčovadel. 

Při prohlídce plochých střech poškozených krupobitím jsem zjistil ve dvou případech mnohem větší poškození fólie v místech stále či dlouho stojící vody, ostatní plocha byla perforována kroupami mnohem méně nebo vůbec. 
o2.jpg
Krupobitím poškozená fólie PVC-P zejména v místech dlouho stojících kaluží
Problém stárnutí a tedy menší mechanické odolnosti se ovšem netýká pouze fólií z měkčeného PVC. Jsou jím ohroženy i asfaltové pásy, kdy předčasné stárnutí může zapříčinit použití v některých případech nepříliš kvalitních komponentů, přidávaných do asfaltové směsi. I asfaltové pásy jsou ohroženy biocidním napadením mikroorganismy. 


Pokus

Kroupy, padající v srpnu na Prahu, měly velikost pingpongového míčku. Nebylo nic jednoduššího, než jeden tabletenisový míček zakoupit, naplnit vodou a zmrazit. Výsledek? Míček – kroupa o průměru 40 mm měla hmotnost 32 g. Jednalo se tedy o kroupy, téměř odpovídající zkušebnímu tělesu z laboratoře. 


Závěr

Při krupobití 15. srpna 2010 padaly na ploché střechy pražských paneláků kusy ledu, o kterých se můžeme v klasifikační tabulce 1 (viz 2.díl seriálu) dočíst, že představují vysoký škodní potenciál. Škody nastaly opravdu veliké a vzhledem k intenzitě a druhu krupobití se jim nedalo nijak zabránit. Materiály plochých střech, instalované před 10 – 15 lety, projevily menší odolnost než materiály novější, ale to je fakt, nad kterým můžeme sice bádat, ale – řečeno s Cimrmanem – je to tak vše, co s tím můžeme dělat. 
o3.jpg
Opravená fólie po krupobití
Za zamyšlení ovšem stojí nižší odolnost PVC-P fólií v místech častých kaluží a obecně vliv spádování ploché střechy na životnost hydroizolační vrstvy. Na rozdíl od ulétlé střechy, která byla chybně zakotvená a tudíž úlet byl zaviněn lidským přičiněním, je poškození střech krupobitím živelnou katastrofou, se kterou se musíme čas od času smířit a která nakonec poskytne mnoho práce mnoha firmám a vede k obměnám hydroizolací, s čímž můž  e být nakonec spokojen i investor. 

Poškození plochých střech kroupami – část první