Příprava ploché střechy na instalaci fotovoltaiky

Instalace fotovoltaických (FV) systémů na ploché střechy představuje pro mnoho společností klíčovou investici do snížení energetických nákladů a dosažení udržitelnějších provozů. Pro úspěšnou realizaci je však nezbytné detailně se orientovat v legislativním rámci a technických normách, které celý proces řídí.

Tento webinář a doprovodný text poskytují ucelený přehled o všech zásadních aspektech, které je třeba zvážit při umisťování FV panelů na ploché střechy. Obsah se zaměřuje na statické posouzení konstrukce, dimenzování na dodatečná zatížení, výběr kvalitních a kompatibilních hydroizolačních materiálů, a na dodržování přísných požárně-bezpečnostních předpisů. Pochopení a aplikace těchto pravidel je základem pro profesionální a bezpečnou instalaci, která zajistí dlouhodobou spolehlivost celého systému.

Podívat se na webinář →

Rychlá navigace

Shlédněte webinář

Tento webinář byl natočen v květnu 2024. Pro aktuální informace týkající se platných norem a předpisů doporučujeme prostudovat také údaje, které naleznete pod videem.

Webinář: Požadavky na ploché střechy při instalaci FVE z pohledu výrobce hydroizolací

Legislativa

Legislativní rámec pro instalaci fotovoltaických systémů na střešní konstrukce se opírá o několik klíčových technických norem a právních předpisů. 

Základní okruhy norem: 

Normy navrhování

Normy pro statický výpočet

Normy požární bezpečnosti

Normy navrhování poskytují základní postupy pro správné opracování detailů, které lze aplikovat i při instalaci fotovoltaických systémů. Zahrnují také požadavky na údržbu střech a specifikace tloušťky hydroizolační vrstvy.

Normy pro statický výpočet jsou klíčové pro stanovení zatížení konstrukce, které vzniká instalací fotovoltaických panelů, včetně přitížení od sněhu a větru.

Požární bezpečnost je řešena několika normami, včetně nové ČSN P 73 0847 Požární bezpečnost staveb – Fotovoltaické (PV) systémy. Tato norma stanovuje požadavky na fotovoltaické systémy z pohledu požární bezpečnosti staveb, a to jak pro nové stavby, tak pro změny stávajících staveb (a pozemní) instalace PV systém.

Rozdělení požadavků na nové a stávající objekty

Požadavky na střešní konstrukce pro fotovoltaické systémy plochých střech lze rozdělit do dvou základních kategorií - požadavky pro nové objekty a požadavky pro stávající budovy. Každá kategorie má své specifické nároky a omezení.

Pro nové objekty jsou klíčové následující požadavky:

  • Dimenzování na zvýšené zatížení střešního pláště a nosné konstrukce (stálé zatížení od panelů + nahodilé zatížení od sněhu)
  • Vysoká pevnost a rozměrová stálost tepelné izolace
  • Zajištění přístupu k hydroizolační vrstvě pro kontroly a opravy
  • Nadstandardní kvalita hydroizolačních vrstev
  • Splnění požárně-bezpečnostních požadavků

U nových objektů je zásadní správné dimenzování konstrukce s ohledem na přídavné zatížení od fotovoltaických panelů. Kromě stálého zatížení od samotné instalace je nutné počítat i s nahodilým zatížením od povětrnostních vlivů. Zvláštní pozornost je třeba věnovat kvalitě hydroizolační vrstvy, která musí dlouhodobě zajišťovat ochranu interiéru před zatékáním. Vzhledem k přítomnosti elektrického zařízení na střeše je nezbytné důsledné řešení požární bezpečnosti, včetně kabelových rozvodů.

Zatížení nosné konstrukce střechy

Zatížení nosné konstrukce střechy

Klíčové informace:

  • Stálé zatížení od FV panelů - přibližně 20 kg na panel
  • Nahodilé zatížení sněhem v místech FV systémů s navýšeným tvarovým součinitelem dle ČSN EN 1991-1-3
  • Významné stálé zatížení u přitěžovaných (balastních) systémů
  • Povinnost zpracování statického posudku pro každou instalaci

Fotovoltaické systémy na střechách vyžadují pečlivé posouzení zatížení střešní konstrukce. Tato problematika je komplexní a zahrnuje několik klíčových faktorů, které je nutné zvážit.

Zatížení nosné konstrukce střechy | Webinář Požadavky na ploché střechy při instalaci FVE z pohledu výrobce hydroizolací

Samotné fotovoltaické panely mají relativně nízkou hmotnost, přibližně 20 kg na panel. Toto stálé zatížení samo o sobě obvykle nepředstavuje významné zatížení konstrukce. Nicméně, je důležité brát v úvahu i další aspekty.

Významným faktorem je nahodilé zatížení sněhem, které může v zimním období tvořit návěje za fotovoltaickými panely. Tyto návěje způsobují lokální zatížení nosné konstrukce a zvyšují tvarový součinitel v daných místech. To může vést k výraznému navýšení celkového zatížení konstrukce.

U volně položených systémů na střešním plášti je nutné počítat s dodatečným zatížením od přitěžovacích prvků, jako jsou betonové obrubníky nebo betonová dlažba. Toto přitížení má různý dopad podle typu střešní konstrukce. U lehkých střešních plášťů s nosnou konstrukcí z trapézového plechu může přitížení dosahovat až 30% celkové hmotnosti střechy. Naproti tomu u těžkých střech s monolitickou stropní konstrukcí představuje přitížení pouze 8-10% celkové hmotnosti.

Vzhledem k těmto faktorům je nezbytné pro každou instalaci fotovoltaického systému zpracovat statický posudek. Tento posudek zajistí, že střešní konstrukce je schopna bezpečně nést dodatečné zatížení a že instalace nebude mít negativní vliv na stabilitu a bezpečnost budovy.

Tepelná izolace

Při instalaci fotovoltaických systémů na střešní pláště je třeba věnovat zvláštní pozornost tepelné izolaci, zejména u lehkých střešních konstrukcí. Vyšší zatížení od fotovoltaických panelů a jejich podkonstrukce klade zvýšené nároky na tuhost tepelné izolace, která musí být schopna přenést bodové nebo liniové zatížení.

Klíčové informace:

  • U stávajících střech je nutné provést sondu do skladby pro ověření stavu izolace
  • Pevnost izolace musí odpovídat způsobu rozložení váhy FVE systému
  • Pro EPS je minimální požadovaná pevnost 150 kPa
  • Desky z minerálních vláken jsou dostupné s bodovým zatížením až 1000 N
  • Součinitel prostupu tepla musí splňovat požadavky ČSN 73 0540-2
Tepelná izolace | Webinář Požadavky na ploché střechy při instalaci FVE z pohledu výrobce hydroizolací

Dotvarování tepelné izolace u střešních plášťů - nutná kontrola sondou pro zjištění stavu polystyrenu a pohybu desek. Příčinou bývá špatné ukotvení tepelné izolace nebo výrobní procesy vedoucí k dotvarování desek.

U balastních systémů s nevhodnou tuhostí tepelné izolace může dojít k závažným problémům. Protlačení izolace způsobuje nadměrné namáhání hydroizolační vrstvy smykovými silami. V těchto místech se navíc může zadržovat srážková voda, která může korozivně působit na hydroizolaci a významně snižovat její životnost.

Hydroizolační vrstvy

Při instalaci fotovoltaických systémů na střechy je třeba věnovat zvláštní pozornost hydroizolační vrstvě. Základním požadavkem je zajištění plošného rozložení zatížení, přičemž by se mělo předcházet bodovému zatěžování, které může způsobovat nežádoucí smykové namáhání hydroizolační vrstvy.

Klíčovým faktorem je životnost hydroizolační vrstvy, která by měla odpovídat minimálně životnosti fotovoltaických panelů. V současnosti se počítá s životností fotovoltaických panelů 25-30 let při zachování 80% účinnosti. Proto je důležité volit kvalitní povlakovou hydroizolaci s odpovídající životností.

Při výběru materiálů je vhodné řídit se normou 73 1901, která v příloze A definuje minimální tloušťky a počet vrstev hydroizolačního systému. Pro syntetické fólie je stanovena minimální tloušťka 1,8 mm, přičemž výrobci často doporučují u PVC fólie o tloušťce 2,0 mm pro maximální prodloužení životnosti střešního pláště.

Degradace PVC folie se projevuje:

  • Vznikem světlejších ploch na hydroizolační vrstvě
  • Rozpraskaným a sprašujícím povrchem
  • Delaminací plastové vrstvy od nosné polyesterové vložky
  • Uvolňováním plastové hmoty z povrchu

Důsledky degradace:

  • Snížená hydroizolační spolehlivost
  • Nutnost výměny celého systému
  • Vysoké náklady spojené s demontáží fotovoltaiky

Degradace PVC folie | Webinář Požadavky na ploché střechy při instalaci FVE z pohledu výrobce hydroizolací

Degradace PVC folie se projevuje:
- Světlejšími plochami na hydroizolační vrstvě
- Rozpraskaným a sprašujícím povrchem
- Delaminací plastové vrstvy od nosné polyesterové vložky
- Uvolňováním plastové hmoty z povrchu
Důsledek: Snížená hydroizolační spolehlivost a nutnost výměny celého systému včetně demontáže fotovoltaiky.

Vzájemná materiálová kompatibilita a požární bezpečnost

Při instalaci fotovoltaických systémů na plochých střechách je třeba věnovat zvláštní pozornost vzájemné materiálové kompatibilitě jednotlivých vrstev. Častým problémem bývá osazení fotovoltaických panelů na různé plastové podložky, někdy i recyklované neznámého původu. V takových případech je nezbytné použít separační přířez mezi podložkou a hydroizolační vrstvou, aby nedocházelo k degradaci hydroizolace.

Z hlediska požární bezpečnosti je třeba brát v úvahu, že se jedná o elektrické zařízení umístěné na střeše. Zde je nutné řídit se normou ČSN P 73 0847, ve které jsou uvedeny požadavky na splnění klasifikace střešního pláště a to buď v klasifikaci Broof(t1) nebo Broof(t3).

Výše uvedená norma rozděluje fotovoltaické systémy na systémy s omezeným vývinem tepla a bez omezeného vývinu tepla. Během návrhu střešního pláště je tedy nutné znát parametry fotovoltaického systému a připojeného příslušenství pro následný návrh správné skladby střechy z hlediska její požární klasifikace o odstupových vzdáleností, vzájemných rozestupů a volných míst pro průchod.

Klíčové informace:

  • Nutnost separace fotovoltaických podložek od hydroizolační vrstvy
  • Požadavek na klasifikaci Broof(t3) nebo Broof(t1) dle zásad uvedených v ČSN P 73 0847
  • Minimální odstupové vzdálenosti od požárně otevřených ploch, rozestupy a volná místa pro průchod dle ČSN P 73 0847
  • Důležitost požárních ucpávek u prostupů střešním pláštěm
  • Rizika nevhodné parotěsné vrstvy pro vlhkostní bilanci střechy

Způsob stabilizace FV panelů

Při plánování instalace fotovoltaiky na ploché střeše je důležité si uvědomit, že samotná realizační firma zajišťující montáž FV panelů obvykle neposuzuje vhodnost a stav střešního pláště. Proto je nezbytné nejprve provést stavebně technický průzkum a ve spolupráci se statikem vyhodnotit nosnost konstrukce i způsob rozložení zatížení od FV systému. Pro stabilizaci FV panelů existují tři základní řešení:

První možností je volné položení na střešní plášť s přitížením. Tento způsob má výhodu v tom, že nenarušuje skladbu střešního pláště, ale vyžaduje dodatečné zatížení pro zajištění stability proti účinkům větru. To může být problematické zejména u lehkých střešních konstrukcí.

Volná pokládka a přitížení FV panelů

  • Přitěžovací prvky musí být orientovány ve směru proudění vody
  • Pod plošné prvky se doporučuje použít strukturované rohože
  • U vegetačních střech lze využít substrát jako částečné přitížení
Volná pokládka a přitížení FV panelů | Webinář Požadavky na ploché střechy při instalaci FVE z pohledu výrobce hydroizolací

Údržba střechy s FVE

Údržba střech s fotovoltaickými systémy představuje komplexní problematiku, která vyžaduje systematický přístup v souladu s normou ČSN 73-1901. Tato norma stanovuje plán údržby střechy v pravidelných cyklech. Současně je nutné respektovat nařízení vlády týkající se bezpečnosti práce při údržbě střešních konstrukcí.

Častým problémem při instalaci fotovoltaických systémů je snaha o maximální využití střešní plochy bez ponechání dostatečného prostoru pro bezpečnou údržbu. Majitelé objektů se často dostávají do konfliktu mezi snahou o maximální energetický výnos a zajištěním bezpečného přístupu pro údržbu. Absence záchytného systému a manipulačních prostor významně komplikuje jak kontrolu střešního pláště, tak údržbu samotného fotovoltaického systému.

Nevhodné plnoplošné pokrytí střechy fotovoltaickým systémem | Webinář Požadavky na ploché střechy při instalaci FVE z pohledu výrobce hydroizolací

Nevhodné plnoplošné pokrytí střechy fotovoltaickým systémem bez prostoru pro bezpečnou údržbu a záchytný systém. Toto řešení komplikuje údržbu střechy i samotného FV systému.

Časté dotazy

Ne, i nové střechy mohou mít omezení v pevnosti tepelné izolace nebo únosnosti nosné konstrukce, která brání instalaci FVE.

Je nezbytné provést důkladný stavebně technický průzkum včetně posouzení nosné konstrukce a nechat zpracovat komplexní projekt.

Projekt musí kromě obvyklých náležitostí zahrnovat také řešení bleskosvodné soustavy a ochrany proti blesku, což má přímý vliv na účinnost a bezpečnost celého systému. Na to se někdy zapomíná.

To závisí na několika faktorech. Je nutné provést statické posouzení, které zohlední stávající zatížení střechy, přídavné zatížení od FV panelů a nahodilé zatížení sněhem. Je důležité poznamenat, že samotné fotovoltaické panely mají relativně nízkou hmotnost (přibližně 20 kg na panel) a netvoří významnou část celkového zatížení. Více v sekci Zatížení nosné konstrukce.

O autorovi

O autorovi

Ing. Josef Kubát

Ing. Josef Kubát je uznávaný soudní znalec s více než 15 lety zkušeností v oboru stavebnictví. Specializuje se především na hydroizolace plochých a šikmých střech, spodních staveb a mostních konstrukcí.

Díky svým rozsáhlým odborným znalostem poskytuje kvalifikované posudky a expertizy, které jsou nezbytné pro kontrolu kvality stavebních prací a přípravu technicky náročných projektů. Jeho práce je synonymem profesionality a spolehlivosti v oblastech, kde je preciznost hydroizolačních řešení zcela zásadní.

Josef Kubát | Icopal Vedag

Další webináře Icopal Vedag

Ploché Střechy

Spodní stavby

Více informací

Chcete odebírat naše produkty? Kontaktujte naše obchodní zástupce.

Obchodní oddělení

Potřebujete poradit s použitím našich produktů? Kontaktujte naše technické oddělení.

Technické oddělení

Potřebujete poradit? Zeptejte se nás.

Zanechte vzkaz

Hledáte hydroizolaci pro vegetační střechu? Zde naleznete asfaltové pásy s odolností proti prorůstání kořínků.

Asfaltové pásy pro zelené střechy (vegetační)

BRAMAC

Icopal Vedag