Nosná konstrukce střechy: krov dřevěný, nebo ocelový?

Nosná konstrukce střechy může být obecně z jakéhokoliv materiálu, který je dostatečně pevný a jehož konstrukce je v praxi realizovatelná. Dřevo tyto podmínky splňovalo, navíc bylo široce dostupné, takže historicky se začaly budovat krovy ze dřeva. S rozvojem technologií se objevily i jiné materiálové varianty, a to krovy betonové a ocelové. Betonové krovy umožnil rozkvět panelové prefabrikace, kdy stála betonárna a panelárna na každém rohu. To už je ale minulost. Zato ocelové krovy jsou stále živé.

Charakteristika ocelového krovu

Za vznikem kovových krovů stojí především rozvoj technologie výroby železa, provázený snahou šetřit dřevo. U halových staveb pak ocel umožňovala překlenout velké rozpony bez nutnosti vkládat podpory, což se dřevem nepřicházelo v úvahu.

U krovů s malým rozpětím bylo neekonomické používat tlustostěnné válcované profily, které jsou náročné na navrhování i na montáž (jsou příliš těžké). Proto vznikly nové ocelové střešní konstrukce, velmi lehké a jednoduché. Jejich příhradoviny se zhotovovaly z elektricky svařovaných tenkých plechů a betonářské vysokopevnostní oceli. Díky tomu byly tyto konstrukce velmi subtilní, až se pro ně vžilo označení „pavučinové“ příhradoviny.

„Pavučinové“ příhradoviny měly řadu předností. Byly levnější než jiné příhradové konstrukce a byly velmi lehké. Snadno se vyráběly, dopravovaly a sestavovaly. Při dobrých protipožárních opatřeních a pečlivé údržbě měly i dlouhou životnost. Po dožití je bylo možné snadno demontovat a recyklovat. Lehké ocelové krovy byly určené k zastřešení bytových, průmyslových a zemědělských objektů. U rodinných domů se běžně nepoužívaly.

V obměněné podobě se tento systém používá i dnes u halových staveb, i když se spíš jedná o vazníkové příhradoviny než o klasický krov, kde příhradovina tvoří krokve.

Současnost ocelových krovů

V současnosti se s nosnou konstrukcí střechy z oceli lze setkat u bytových domů. Umožňuje na nich vytvořit obyvatelnou střešní nástavbu bez vnitřních podpor. V tomto případě se většinou používá svařovaná konstrukce z válcovaných profilů. Pro stavební profesionály není jejich transport a svaření žádný problém.

Použít stejný systém i u rodinných domů je možné, ale prakticky se to téměř neděje. Je to totiž komplikovanější než použití dnes široce dostupných lehkých dřevěných vazníků. Oproti nim musí být ocelová nosná konstrukce střechy individuálně staticky navržená i vyrobená, pro montáž je třeba specializovaná zámečnická firma. Jiný případ jsou halové stavby, kde je ocel široce využívaná.

Výhody ocelových krovů

• Statická odolnost a spolehlivost – ocel má vysokou pevnost, takže unese značné zatížení.
• Stabilita – ocel nemění svůj tvar a nepotřebuje vyschnout, čímž se liší od dřeva, které se při vysychání může deformovat.
• Rezistence vůči napadení hmyzem a plísněmi – kov neohrožují škůdci, jako je tomu u dřeva.
• Dlouhá životnost – kovy s kvalitní povrchovou úpravou mají zvýšenou odolnost vůči korozi a prodlouženou životnost.
• Minimální údržba – pokud u kovových prvků nedochází k rezivění, tak další údržba není potřeba.
• Recyklovatelnost – ocel lze opakovaně recyklovat bez ztráty kvality.
• Tvarová variabilita –  kov je velmi přizpůsobivý a je možné z něj konstruovat různé tvary, uplatní se jak na novostavbách, tak při rekonstrukcích.

Méně příjemné vlastnosti kovových krovů

• Ohrožuje je koroze – pokud je povrchová úprava nedostatečná nebo poškozená, může dojít k rezivění kovového prvku.
• Nutnost kontrol – prorezavělý prvek ztrácí svou únosnost, tomu je třeba předcházet pravidelnými kontrolami.
• Protipožární odolnost – nosné kovové prvky musejí být chráněné před ohněm nátěrem, nástřikem nebo obkladem.
• Vyšší cena – kovové krovy jsou obvykle dražší než dřevěné.
• Nároky na transport – delší prvky mohou vyžadovat speciální dopravu.
• Odborná montáž – kovové krovy by měla instalovat firma s odbornými znalostmi.

Srovnání hmotností pro lepší představu

V klasickém dřevěném krovu je obvykle použité smrkové řezivo a krokev má nejčastěji profil 80 x 160 mm a délku 4 metry. Průměrná hmotnost takového prvku je 30 ±10 kg.

Ve svařovaném kovovém krovu se používají válcované profily. Pro představu, profil IPE s výškou 160 mm a stojinou 80 mm váží na 4 metrech 60 kg. Zato stejně dlouhý prvek z lehké ocelové příhradoviny s výškou 30 cm může vážit jen 10 kg.

Uvedené hmotnosti jsou jen orientační, aby vytvořily rámcový obrázek o hmotnostech prvků krovu stejné délky v různých materiálových provedeních. Nejedná se ale o staticky srovnatelné varianty, k tomu je potřeba odborný propočet.

Rada na závěr

Ze statického hlediska jsou dřevěný i kovový krov srovnatelné. Oba vytvářejí podporu, která vynáší střešní skladbu. Z tepelně technického hlediska ale každá z konstrukcí funguje trochu jinak. Kovy jsou totiž velice dobrými vodiči tepla a vytvářejí tepelné mosty mnohem horší než dřevo. Proto musí být zateplení střechy i celá skladba navržené s ohledem na použití kovového krovu.

Z tohoto důvodu není pro obytné podkroví na rodinných domech kovový krov úplně nejlepším řešením. Vhodným místem pro jeho uplatnění jsou spíš otevřené střešní konstrukce, např. u zmiňovaných halových staveb.

Zdroj: Doc. Ing. arch. Jan Řezník, CSc.: Stavitelství III