Střešní háky pro fotovoltaiku: taška, plech a falcovaná krytina

Střešní háky pro fotovoltaiku jsou nejexponovanějším dílem celé konstrukce. Hák sedí schovaný pod krytinou, přenáší tah i tlak od větru a sněhu do krokve a musí vydržet stejně dlouho jako panely, tedy 25 až 30 let. Tento průvodce shrnuje, jaký hák patří na tašku a jaký do plechu, proč se nosné háky dělají nejčastěji z nerezu, jak se počítá jejich únosnost i počet a které montážní chyby životnost konstrukce zkracují nejvíc.

Jakou roli plní hák v konstrukci fotovoltaiky

Hák je spojnice mezi montážním profilem a nosnou konstrukcí střechy. Řetězec zatížení vede od rámu panelu přes svorku do profilu, z profilu do háku a z háku do krokve. Každý článek musí unést jak tíhu panelů a sněhu, tak sání větru, které působí opačným směrem a bývá pro kotvení kritičtější. Hák přitom prochází vrstvou krytiny, takže vedle únosnosti řeší i vodotěsnost: nesmí krytinu rozlomit, nadzvednout ani odvést vodu pod ni.

Z toho plyne pravidlo, které se v praxi porušuje nejčastěji: hák se volí podle krytiny a podle skladby krovu, nikoli podle ceny nebo podle toho, co je zrovna skladem. Přehled celé sestavy, do které hák patří, najdete v průvodci nosnými konstrukcemi fotovoltaiky; základní pojmy shrnuje článek co je FVE.

Hák pro pálenou a betonovou tašku

U taškových střech se hák zavádí do spáry mezi tašky a přišroubuje se do krokve. Nad krytinou zůstane rameno, na které se upevní montážní profil. Aby taška nad hákem dosedla zpět do roviny, upravuje se buď její lůžko, nebo se použije hák s nižší stavební výškou ramene. Pokud taška spočine přímo na rameni háku, hrozí její prasknutí bodovým zatížením, zvlášť při zatížení sněhem a při teplotních cyklech.

Tvar háku se liší podle profilu tašky. Pro betonovou a pálenou drážkovou tašku se používá běžný nastavitelný hák, pro esovku hák s hlubším prohnutím a pro bobrovku hák uzpůsobený plochému krytí ve dvou vrstvách. Výškově nastavitelné provedení dovolí vyrovnat nerovnost krovu bez podkládání a je proto u starších střech prakticky nutností. Sortiment háků podle krytiny je v kategorii střešní háky.

Hákový šroub pro trapézový a vlnitý plech

Plechová krytina se řeší jinak. Místo háku se používá hákový šroub, tedy dvojitý závrtný šroub, který se na jednom konci zašroubuje do nosné konstrukce a na druhém přijme matici a držák profilu. Prostup se těsní podložkou s vulkanizovanou vrstvou EPDM, která zůstává pružná po celou dobu expozice a uzavře otvor i při teplotní dilataci plechu.

Šroub patří do vrcholu vlny, nikoli do údolí, kudy stéká voda. U sendvičových panelů se kotví skrz panel do nosné vaznice, nikoli do vnějšího plechu, protože ten má tloušťku v desetinách milimetru a sání větru by ho vytrhlo; délka šroubu se volí podle tloušťky panelu. Právě tady vzniká nejvíc netěsností: poddimenzovaná podložka, přetažený šroub, který podložku rozdrtí, nebo prostup vedený mimo vlnu.

Falcovaná krytina se stojatou drážkou

Falcovaná krytina umožňuje upevnit konstrukci bez proděravění plechu, tedy bez jakéhokoli zásahu do vodotěsné vrstvy. Svorka se sevře na stojatou drážku a nese držák profilu, takže plech zůstane neporušený; zda tím zůstává v platnosti záruka na krytinu, je vhodné si předem odsouhlasit s jejím výrobcem. Svorky se vyrábějí pro různé profily drážky, od klasického stojatého falcu po systémové profily výrobců krytin, a dotahují se předepsaným momentem, aby drážku nezdeformovaly. Limitem zpravidla není podklad, ale únosnost samotných příponek krytiny.

Toto řešení je náročnější na rozvržení. Rozteč drážek určuje, kde mohou svorky být, takže se od ní odvíjí i směr a rozteč montážních profilů. Zatížení se přenáší do plechu a přes něj do podkladu, což u tenkých krytin nebo řídkého laťování znamená hustší kotvení.

Břidlice a šindel: přeplátování místo spáry

U břidlice a asfaltového šindele není spára, do které by šlo hák zavést, a krytina je zároveň citlivá na lokální zatížení. Používá se proto plochý hák nebo kotevní deska, která se přišroubuje do bednění či krokve a překryje se krycím plechem zasunutým pod horní řadu krytiny. Voda pak stéká přes plech a prostup zůstává mimo přímé zatékání.

U šindele se navíc pracuje s tím, že podkladem je celoplošné bednění. Kotvení do bednění samo o sobě nestačí tam, kde je vysoké sání větru; nosný bod patří do krokve. Před montáží se proto ověřuje skutečná skladba střechy, ne jen typ krytiny.

Materiál: proč jsou nosné háky z nerezové oceli

Nosný hák je po montáži nepřístupný. Vyměnit ho znamená rozebrat část pole a sundat krytinu, takže se od něj čeká bezúdržbová životnost v řádu desetiletí. Nejčastěji se proto vyrábí z nerezové oceli 1.4301 podle ČSN EN 10088-2, u některých systémů se používá i hliníkové provedení. Spojovací materiál se řídí jinou normou: podle ČSN EN ISO 3506 se volí třída A2 pro běžné vnitrozemské prostředí a třída A4 (zpravidla nerez 1.4401 nebo 1.4404) tam, kde jsou chloridy, tedy u komunikací se zimním posypem nebo u chemických provozů. Do halových bazénů s chlorovou úpravou vody odkazuje ČSN EN ISO 3506-6 až na třídu A8. Rozdíly mezi oběma jakostmi rozebírá článek nerezová ocel 304 vs 316.

Pozinkovaná ocel má v konstrukci své místo, ale spíš u podkonstrukcí pozemních stojanů a přitěžovacích prvků než u střešních háků. Důvod je praktický: povlak zinku se při řezání a vrtání poruší a hák je trvale ve vlhku pod krytinou. Druhé pravidlo je galvanické: hliníkový profil a nerezový spoj tvoří slučitelnou dvojici, zatímco přímý kontakt hliníku s holou uhlíkovou ocelí ve vlhku vede ke galvanické korozi. Nerezové T-šrouby a matice do drážky profilu proto nejsou detail, ale podmínka životnosti; celý sortiment je v kategorii spojovací materiál.

Kolik háků potřebujete a jak se to počítá

Počet kotevních bodů není otázka zvyku, a je potřeba rozlišit dvě různá čísla. Orientačně platí, že modul je držen ve 4 svorkových bodech a v lokalitách s vysokým zatížením až v 6. Háky se ale nepočítají na modul: jeden hák nese profil, po kterém běží několik panelů, takže jejich počet vychází z rozteče podpor podél profilu, zpravidla v řádu jednoho metru. Závaznou hodnotu pro obojí dává výpočet pro konkrétní místo: zatížení větrem podle ČSN EN 1991-1-4 a zatížení sněhem podle ČSN EN 1991-1-3. Do výpočtu vstupuje větrná a sněhová oblast, výška budovy, sklon střechy a poloha panelu na střeše, protože v rozích a na okrajích střechy je sání výrazně vyšší než uprostřed plochy.

Rozteč krokví je v této úvaze omezující podmínka. Pokud výpočet vyžaduje hustší kotvení, než umožňuje rozteč krokví, řeší se to buď silnějším profilem s větším rozponem, nebo zdvojením háků na jedné krokvi, případně přidáním výměny. Tato informace nenahrazuje inženýrské posouzení konkrétní střechy.

Montáž háku krok za krokem

Postup je u taškové střechy ustálený a jeho pořadí není libovolné. Každý krok odstraňuje jednu z typických příčin pozdější poruchy.

• Zaměření krokví. Poloha a rozteč krokví se ověří z podkroví, případně zvenčí podle hřebíků v laťování nebo detektorem; podle toho se rozvrhnou řady háků.
• Odkrytí krytiny. Tašky v místě háku se vysadí, u bobrovky i řada nad ní, aby byl přístup ke krokvi.
• Ustavení a přišroubování háku. Hák se přiloží tak, aby rameno vycházelo v úrovni krytiny, a přišroubuje se do krokve vruty do dřeva; u nastavitelných háků se poloha doladí až po přiložení tašky.
• Úprava lůžka tašky. Pokud taška na rameno dosedá, vybrousí se drážka nebo se zvolí hák s nižším průřezem. Taška se nikdy nedotlačuje silou.
• Zpětné položení krytiny a kontrola. Tašky se vrátí do původní roviny; hák nesmí krytinu nadzvedávat ani do ní přenášet bodové zatížení.
• Montáž profilu. Na ramena se upevní montážní profil, vyrovná se do roviny a spojí do souvislé řady spojkami, teprve poté se osazují panely.

Střechy, kde střešní hák není řešením

Ne každá střecha snese klasický hák. U vlnitých azbestocementových krytin se manipulace, vrtání i řezání řídí zvláštním režimem pro práci s materiálem obsahujícím azbest, včetně ohlašovací povinnosti vůči orgánu ochrany veřejného zdraví podle zákona č. 258/2000 Sb. Nejde o běžnou montážní činnost, takže se instalace řeší individuálně, zpravidla až po výměně krytiny. Sendvičové panely nemají krokve, do kterých by šlo kotvit, a jejich vnější plech je příliš tenký na to, aby přenesl sání větru; kotví se proto skrz panel do nosné vaznice pod ním, aby zatížení šlo mimo samotný panel.

Ploché střechy se řeší úplně jinou logikou. Místo úchytu do konstrukce nese sestavu balast, tedy přitěžovací prvky, které nevyžadují prostup hydroizolační vrstvou; sklon dávají montážní trojúhelníky. Toto řešení má výhodu i v povolovacím režimu, protože nezasahuje do nosné konstrukce budovy. Přehled balastních prvků najdete v kategorii balastní systémy.

Pět montážních chyb, které zkracují životnost

• Kotvení do latě místo do krokve. Lať přenese tíhu, ale při sání větru se vytrhne i s hřebíky. Nosný bod patří do krokve, případně do laťování dimenzovaného na tah.
• Taška dosedající na rameno háku. Bodové zatížení tašku poškodí; lůžko se proto upraví nebo se hák podloží tak, aby taška neležela dutě.
• Prostup v údolí vlny. Hákový šroub patří do vrcholu; v údolí stojí voda a těsnění pracuje trvale pod tlakem.
• Přetažené spoje. Přetažená podložka EPDM ztrácí pružnost a přetažená svorka poškodí rám panelu. Dotahuje se předepsaným momentem.
• Míchání kovů. Holá uhlíková ocel ve vlhkém spoji s hliníkem vytvoří galvanický článek; do spojů patří nerez.

Doklady k hákům: atest 3.1 a označení CE

U dokladů platí stejné dělení jako u zbytku konstrukce. Háky, profily a svorky dodané jako materiál se dokládají inspekčním certifikátem atest 3.1 dle EN 10204, dohledatelným podle tavby. Hotová nosná konstrukce uvedená na trh nese označení CE podle ČSN EN 1090-1 ve třídě provedení EXC2 s prohlášením o vlastnostech, přičemž povinnost se váže na toho, kdo sestavu vyrábí. Pokud si tedy instalační firma konstrukci svaří sama, přechází povinnost na ni. Podklady k certifikaci najdete na stránce certifikace EN 1090.

Střešní háky a montážní materiál ze skladu

ULAMEX dodává střešní háky, hákové šrouby, montážní profily, koncové i středové svorky a spojovací materiál velkoobchodně ze skladu v polské Zawadě. Panely, měniče ani kabeláž v nabídce nejsou. Ke každé dodávce lze vyžádat atest 3.1 podle ČSN EN 10204, svařované nosné konstrukce vyráběné ULAMEX nesou označení CE podle ČSN EN 1090-1 EXC2 a svařování probíhá v systému řízení podle ISO 3834-2. Dodací lhůta skladových položek do ČR je typicky 2 až 5 pracovních dnů.

Navazující díly najdete v kategoriích hliníkové profily pro FVE a svorky koncové a středové, celý sortiment v kategorii FVE komponenty. ULAMEX obchoduje s ocelí a hliníkem od roku 1988, tedy 38 let. Pošlete poptávku s typem krytiny, roztečí krokví a počtem panelů na adresu [email protected] nebo na číslo +48 504 424 761 a zašleme Vám nezávaznou nabídku s dostupností a dodací lhůtou; další kontakty jsou na stránce kontakt. Adresa skladu: Zawada 144, 97-200 Tomaszów Mazowiecki, Polsko.

Často kladené dotazy