Střechy s hydrofilní minerální vlnou mají i v nejúspornější variantě (50 mm Isover FLORA + 30 mm substrát) velmi dobrou vodní kapacitu, minimálně 51 litrů na m2. Toto množství odpovídá velmi silnému dešti v délce trvání 2 hodiny (za ideálního stavu, kdy je střecha zcela vyschlá).
Střechy s hydrofilní vlnou malého rozsahu (do 50 m2) obvykle nepotřebují speciální drenážní prvky, protože hydrofilní vlna odvádí vodu v celém svém objemu, pokud je ve střeše alespoň minimální sklon. Drenážní kapacity minerální vlny při různých sklonech střechy jsou známy. Pokud je rozsah střechy větší nebo je její tvar komplikovanější, vegetační souvrství musí být doplněno o plošnou drenáž, obvykle z nopové fólie. Čím větší je sklon střechy, tím menší je potřeba plošných odvodňovacích prvků. Zároveň však roste potřeba drenážních zpomalovačů.
Pro dimenzování drenážní vrstvy a odvodnění střechy se podle tabulkového součinitele odtoku vypočítá celkový odtok dešťové vody ze střechy q [l/s/m2] = A x C x q/b, kde A je odvodňovaná plocha [m2], C součinitel odtoku, b výpočtová odtoková šířka - volná šířka u vpusti nebo žlabu [m] a q návrhový 15minutový déšť [l/s/m2].
Experimentální centrum DERIC a dlouhodobé monitorování pro optimalizaci návrhu vhodné vegetační střechy ukazují, že v reálných podmínkách je nutné rozumět chování skladby v průběhu dešťů. Měříme množství vody, které odtéká po povrchu skladby a po hydroizolaci. Z dlouhodobých měření vyplývá, že při mírném dešti je voda zadržena v substrátu nebo se odpaří; součinitel Cs se může pohybovat kolem hodnoty 0,15. Při intenzivních deštích a nasycení skladby však odtok významně stoupá.
Odtokový součinitel a jeho význam pro návrh
Odtokový součinitel C obecně charakterizuje schopnost odvádět srážkovou vodu; např. při C = 0,7 odteče 70 % srážek. Stanovení C pro konkrétní skladbu se provádí laboratorně podle metodiky FLL (2018) a dále podle národních norem. Ve směrnici FLL (2018) se popisuje metoda stanovení C při intenzitě srážek 27 mm za 15 min (27 l/m2). Měření se provádí 24 hodin po maximálním nasycení vegetačního souvrství bez vegetačního krytu. Pro ploché střechy se vzorek provádí na ploše 1,4-2,3 m2 se sklonem 1-5°, a pro střechy šikmé 10-20°. Stanovuje se také Cpeak - koeficient špičkového odtoku.
V České republice normy ČSN 75 6760 a doplňující standardy stanovují orientační hodnoty C: hodnoty kolem 0,9 platí pro vodonepropustné střechy, asfaltové a betonové plochy a dlažby; významně nižší hodnoty 0,1-0,6 lze použít pro vegetační střechy; 0,4 se používá pro zpevněné štěrkové plochy a dlažby se širokými spárami. Pro přesnější návrh lze hodnoty odtoku stanovit měřením v akreditované zkušebně podle ČSN EN 12056-3, a to při návrhovém dešti o intenzitě 0,03 l*s-1*m-2 po dobu 15 minut (vzorec C = Q/(r*A)). Mocnost souvrství se měří od horní hrany kořenové vrstvy (zpravidla hydroizolace) a kolmé ke sklonu střechy.
V praxi se pro výpočet odtoku používají i tabulkové součinitele podle ČSN 75 90 10 a podle zkušeností z měření FLL; některé prameny uvádějí i extrémní hodnoty pro dimenzování vnitřní kanalizace a pro uzavřené systémy. Pro terénní a venkovní prvky ploch s použitím vegetačních střešních vrstev je nutné brát v úvahu i časové posuny v odtoku po nasycení skladby vodou.
Praktické poznámky pro návrh a provoz zelených střech
Střechy s hydrofilní minerální vlnou mají min. 51 l/m2 retenční kapacitu; tato kapacita odpovídá dešti 2 hodiny v ideálním suchém stavu. Pro větší plochy střech a složitější tvary je nutná plošná drenáž, obvykle nopovou fólií; čím větší sklon, tím méně odvodňovacích prvků potřebujeme, avšak roste potřeba drenážních zpomalovačů.
Pro dimenzování drenážní vrstvy a odvodnění je klíčový odtokový součinitel. Celkový odtok ze střechy se počítá q = A × C × q/b. Při návrhu je důležité vycházet z extrémních úhrnů srážek a zohlednit možné stavby po dokončení instalace vegetačního souvrství. Ve FLL se bere v potaz i zpoždění odtoku po ukončení zkoušky a v extrémních scénářích dojde k vyšším hodnotám Cs než při laboratorních testech.
V dlouhodobém horizontu se retenční vlastnosti mohou měnit; mezi klíčové faktory patří výběr skladby střechy, klimatické podmínky a sklon. Proto je nezbytné, aby projektant zvolil takovou hodnotu C, která zaručí spolehlivé splnění požadavků. Důležité je zohlednit i montážní stavy po realizaci, kdy část souvrství může vzniknout až po určité době.
Podmínky pro odvodnění a retenci srážkových vod se v posledních letech mění v souladu s legislativou. Od 1. července 2022 se upravuje postup pro výpočet množství srážkových vod odváděných do kanalizace, přičemž platí, že redukované plochy se násobí odtokovým součinitelem povrchové úpravy. Roční množství odváděných srážkových vod Q (m3/rok) je součtem redukovaných ploch krát dlouhodobý srážkový normál. Redukované plochy jsou skutečné plochy násobené odtokovým součinitelem dané povrchové úpravy.
DERIC a budoucnost zelených střech
Veškeré poznatky z experimentálního centra DERIC a dlouhodobého monitorování ukazují na významnou roli správně zvoleného odtokového součinitele pro retenční a odvodňovací systémy střech. Dlouhodobé měření in-situ poskytuje přesnější výsledky než laboratorní testy, ale kombinace obou metod je nejvhodnější. Rostoucí tloušťka substrátu a použití travních systémů vyžaduje důkladnou údržbu a zálivku, zejména v našich klimatických podmínkách.
Klíčové faktory pro volbu odtokového součinitele
- vlastní skladba střechy a její odolnost vůči vodě
- klimatické a geografické podmínky
- sklon střechy a její tvar
- požadavek na spolehlivý odtok při extrémních srážkách
- montážní stavy a časové posuny při realizaci souvrství
Pro dimenzování retenčních a vsakovacích zařízení není laboratorní metoda FLL vždy vhodná, protože výpočty musí počítat i s pomalejším odtokem po ukončení zkoušky. Proto se pro praktické návrhy často kombinuje laboratorní hodnocení s dlouhodobým měřením in-situ. V segmentu zasakovacích roštů AS-TTE ROŠT lze provést testy, které ukazují téměř nulový odtokový součinitel ze povrchu roštů a umožňují jejich použití na parkovištích, průmyslových areálech i na místních komunikacích.
tags: #odtokovy #soucinitel #vegetacni #dlazba