Strona główna | TechnikaProjektowanie, wykonawstwo i eksploatacja pokryć dachowych

Projektowanie, wykonawstwo i eksploatacja pokryć dachowych

Nie istnieją wytyczne, które jednoznacznie narzucałyby stosowanie konkretnych materiałów do wykonywania pokryć dachowych. Stąd też decyzje o wyborze rodzaju pokrycia podejmują projektanci lub inwestorzy, rzadziej wykonawcy robót.

Poniżej, dla przypomnienia wymieniono kilka rodzajów pokryć powszechnie stosowanych w budownictwie.

Materiały bitumiczne, pomimo sporego postępu w technologiach, nadal znajdują szerokie zastosowanie w kryciu dachów, m.in. ze względu na trwałość i odporność na wszelkie warunki środowiska zewnętrznego, łatwość krycia oraz napraw nawet na dachach o skomplikowanych kształtach. Dają się dosyć łatwo dopasowywać do wyobleń i załamań, nie potrzebują specjalistycznych narzędzi wymaganych przy innych rodzajach pokryć, można je stosować w każdych warunkach klimatycznych.

Wśród najpopularniejszych bitumicznych materiałów pokryciowych można wyróżnić pokrycia bezspoinowe, papy, gonty bitumiczne, płyty faliste.

W ciągu minionych kilkudziesięciu lat bardzo popularnym pokryciem były pokrycia papowe, które są nadal powszechnie stosowane. Obecnie produkowane papy są o wiele wytrzymalsze od swych poprzedników (wcześniej główną ich osnową była tektura). Drugim bardzo popularnym rodzajem pokrycia jest gont bitumiczny, wykonywany poprzez wycinanie odpowiednich kształtów (prostokątów, trójkątów itp.) z modyfikowanej papy asfaltowej.

Jedną z najstarszych form krycia dachów jest krycie dachów dachówkami ceramicznymi. Na przestrzeni wieków dachówki przyjmowały różne kształty oraz różne wielkości. Pomimo tego, że dachówki są elementami drobnowymiarowymi, to tworzą one jedne z najcięższych (poza betonem i żelbetem) pokryć dachowych. Są trwałe, odporne na mróz i ogień, można je stosować w każdych warunkach klimatycznych. Są odporne na uszkodzenia mechaniczne, dają się łatwo remontować (wymieniać), natomiast ich balastujący ciężar jest zaletą w czasie silnych porywów wiatru – w przeciwieństwie do pokryć blachą falistą, fałdową czy też tłoczoną. Ponadto charakteryzują się niską nasiąkliwością, a tym samym wysoką mrozoodpornością oraz odpornością na uderzenia.

Wśród dachówek można wyróżnić następujące rodzaje:
  • mnich-mniszka – jedna z najstarszych stosowanych dachówek o bardzo estetycznym wyglądzie. Najczęściej wykonywana była w dwóch kształtach i układana parami (góra-dół, mijankowo z zakładami). Wymagała mocowania do łat. Ze względu na małą wielkość można było ją dopasowywać do każdego kształtu dachu, jednak jej układanie było dosyć trudne i kosztowne. Obecnie produkowane są dachówki będące imitacją, pozwalającą na łatwiejsze i szczelne krycie dachów,
  • karpiówka – najpopularniejszy sposób krycia dachów w ubiegłych dziesięcioleciach a nawet stuleciach. Układało się i układa je nadal pojedynczo lub podwójnie w dwóch postaciach, w tzw. łuskę i koronkę. Dachówki te są elementami płaskimi, nieposiadającymi wyprofilowanych zamków w miejscach ich łączenia, stąd też wymaga się, aby były łączone z łatami: na wkręty, gwoździe, drutem czy też obecnie za pomocą wkrętów lub klamerek. Pokrycie dachówką karpiówką należy do najcięższych pokryć,
  • zakładkowe dachówki profilowane o wymiarach przekraczających wielkość dachówek karpiówek; łączy się je ze sobą za pomocą wykształconych zamków, których celem jest „zmonolityzowanie” pokrycia w  całość i szczelne odprowadzenie wody opadowej,
  • esówki – w przekroju poprzecznym przyjmują kształt litery „S”, nazywane również dachówkami holenderskimi. Ich profil pozwala na skuteczne i szczelne odprowadzenie wody opadowej.
Ze względu na technologię produkcji rozróżnia się dachówki:
  • naturalne – wyrabiane z surowej gliny, charakteryzujące się porowatą i matową powierzchnią (stąd też są nasiąkliwe), ich kolor jest uzależniony od zawartości związków żelaza w materiale wyjściowym,
  • glazurowane – po wypaleniu są dodatkowo pokrywane szkliwem i ponownie poddawane obróbce termicznej, co pozwala na uzyskanie lśniącej i gładkiej powierzchni, odpornej na wodę (jest to materiał o niskiej nasiąkliwości) i zanieczyszczenia,
  • angobowane – dachówki o obniżonej porowatości i zwiększonej odporności na oddziaływanie środowiska zewnętrznego poprzez pokrycie przed wypaleniem płynną, barwioną naturalnie glinką.
Kolejną grupą pokryć są pokrycia drewniane, do których zaliczyć można gont drewniany, w minionych wiekach bardzo rozpowszechniony, wykonywany z niewielkich, smukłych deszczułek o grubości ok. 1–1,5 cm, mających kształt klina, wykonywanych z drzew iglastych (z drewna sosnowego, modrzewiowego, jodłowego) oraz liściastych, np. dębu. Innym rodzajem pokryć drewnianych były pokrycia deskowe (tzw. dranica).

Inne rozdaje zabezpieczeń budynków:
  • dach odwrócony – wykonywany głównie z materiałów papowych lub membran, chronionych warstwą kruszywa mineralnego od góry przed uszkodzeniami mechanicznymi, nagrzewaniem oraz promieniami UV, czasem dodatkowo zabezpieczony płytami kamiennymi, układanymi na ruszcie,
  • dach zielony – składający się z warstw izolacji układanych na podkładach nośnych lub termoizolacyjnych i chroniony od góry warstwą roślinności na podłożu organicznym, ze względu na spory ciężar wymagający solidnych konstrukcji utrzymujących oraz precyzji wykonania,
  • blachy dachowe – są bardzo popularną grupą materiałów pokrywczych, wykonuje się je z miedzi, cynku, aluminium, stali, cynku z domieszką tytanu – niektóre z nich wymagają warstw ochronnych, stąd pokrywa się je cynkiem lub powleka tworzywem sztucznym (np. poliestrem), profiluje się je w kształcie fali, trapezu lub wytłacza nadając wzór dachówek – ten rodzaj pokrycia wymaga szczególnego mocowania do podłoża z uwagi na podatność na podrywanie przez porywy wiatru,
  • płyty azbestowo-cementowe (eternit) – trwałe pokrycie, zawierające szkodliwe dla organizmów włókna azbestu,
  • strzecha – pokrycie znane od wieków, wykonywane z trzciny lub słomy, stanowiące bardzo skuteczne zabezpieczenie izolacyjne budynków, lecz jednocześnie bardzo palne, które obecnie przeżywa swój renesans w postaci materiału silnie zabezpieczonego przed ogniem i korozją biologiczną,
  • pokrycia szklane i poliwęglanowe wykonywane z zespolonych modułów szklanych lub wielokomorowego poliwęglanu, charakteryzujące się średnimi właściwości termoizolacyjnymi o dużym współczynniku przenikania światła, wymagającymi odrębnych konstrukcji wsporczych oraz wysokiej szczelności połączeń poszczególnych modułów i płyt
  • membrany dachowe PVC – doskonały, elastyczny materiał przeznaczony m.in. do pokryć dachów płaskich, skutecznie zabezpieczający przed wodą opadową, topniejącym śniegiem i wiatrem, wymagający dokładnego mocowania do podłoża
  • płyty warstwowe z rdzeniami termoizolacyjnymi, stanowiące jednocześnie ochronę przed przedostawaniem się do wnętrza obiektów wody opadowej i topniejącego śniegu i jednocześnie przegrodę termoizolacyjną.
Dobór pokryć dachowych jest uzależniony od kształtu dachu narzuconego przez architekta, zapisów w planach zagospodarowania przestrzennego lub w decyzjach ustalających warunki zabudowy. Niemniej jednak o doborze rodzaju pokrycia powinna przede wszystkim decydować lokalizacja obiektu, kształt oraz pochylenie połaci dachowych, do których należy dostosowywać również technologie pokryć.

Dopuszczalne oraz zalecane wielkości pochyleń połaci dachowych związane są głównie z warunkiem zapewnienia im szczelności, a więc spełnienia podstawowej funkcji, do której zostały przeznaczone. Są one ściśle związane również z rodzajem materiałów pokryciowych [Tablica 1]. Szczegółowe informacje na temat dopuszczalnych i zalecanych wielkości pochyleń dachów podają w materiałach technicznych producenci pokryć dachowych, dostosowując te wymagania do możliwości technicznych swoich wyrobów i proponowanych technologii pokryć.


Wady poszczególnych rodzajów pokryć
W zasadzie wszystkie obecnie stosowane pokrycia dachowe charakteryzują się znaczną przewagą zalet nad ich wadami. Nie mniej jednak różnią się pomiędzy sobą parametrami, co też ma wpływ na podjęcie decyzji o ich wyborze.

W artykule pomięto zalety poszczególnych pokryć, a wymieniono jedynie nieliczne ich wady.

Pokrycia bitumiczne: silnie nagrzewające się powierzchnie pod wpływem promieni słonecznych, niska estetyka, słaba izolacyjność termiczna, możliwość pojawiania się spękań na ostrych załamaniach, konieczność wykonywania pełnych podkładów (deskowanie, beton, termoizolacja), podatność na uszkodzenia mechaniczne podczas prac jak również w czasie eksploatacji, szorstka powierzchnia pap może okazać się podatna na porastanie np. mchem.

Dachówki: wyższa cena i ciężar w porównaniu do innych materiałów oraz duża pracochłonność szczególnie przy małoformatowych modelach, jak np. karpiówka.

Dachy odwrócone i zielone: duży ciężar, trudności w utrzymywaniu drożności odwodnień.

Blachy dachowe: niska izolacyjność akustyczna (szczególnie podczas deszczu i gradu) i termiczna, podatność na korozję przy nawet niewielkich uszkodzeniach powłok, niższa zdolność wentylacji podpokryciowej, duża rozszerzalność pod wpływem temperatur, podatność na odkształcenia (wgniecenia) pod wpływem większych nacisków punktowych i wyższa podatność na uszkodzenia podczas montażu, niestałość barwy w czasie, podatność krawędzi na dynamiczne podrywanie wiatru, możliwość ściągania na siebie wyładowań atmosferycznych, konieczność docinania i zabezpieczania krawędzi (instrukcje producentów precyzują, jakich narzędzi należy używać do docinania) a także spora ilość odpadów w czasie prac dekarskich oraz utrudniony montaż przy wysokich temperaturach i podczas wiatru, trudności napraw, łatwość zarysowania powłok, osłabienie przyczepności powłok w miejscach gięć, zwiększone zdolności wykraplania wody na spodzie blach (zawsze wymagana membrana), wrażliwość na środowiska kwaśne i zasolone, trudności w dostosowaniu do skomplikowanych kształtów dachów, brak elementów systemowych oraz problemy z gwarancją.

Gonty drewniane: niska odporność na oddziaływanie środowiska naturalnego oraz ogień, konieczność przeprowadzania częstszych zabiegów impregnacyjnych.

Płyty azbestowo-cementowe: pylenie włókien azbestu do otoczenia.





Rys. 1. Przykłady wentylacji dachów stromych i płaskich

Strzechy: spora grubość i ciężar, pokrycia strzechowe wymagają większych pochyleń dachu oraz zwiększonych odległości w stosunku do innych budynków i granic działki, ze względu na zagrożenie pożarowe.

Pokrycia szklane: podatne na uderzenia mechaniczne, możliwość uszkodzeń wskutek naprężeń wewnętrznych z powodu nieusunięcia ze szkła wszystkich szkodliwych domieszek, trudności z utrzymywaniem wymaganego mikroklimatu we wnętrzach pomieszczeń znajdujących się poniżej, trudność z utrzymaniem szczelności pokryć, brak możliwości lokalnych napraw (wymagana wymiana całych elementów).

Pokrycia z poliwęglanu wielokomorowego: niższa odporność na gradobicie, niższa odporność na ogień, zakaz bezpośredniego chodzenia po płytach, konieczność zabezpieczania kanałów przed dostawaniem się wody, konieczność ochrony przed promieniami słonecznymi przy składaniu płyt w stosach, ze względu na możliwość uszkodzenia folii ochronnych.

Membrany dachowe PVC: wymagają pełnego podkładu i szczególnej dokładności przy spajaniu, są podatne na punktowe przebicia w czasie eksploatacji, wymóg stosowania bardzo dokładnego rozmieszczania łączników ściśle z wynikami obliczeń dla „mapy” obciążeń wiatrem.

Płyty warstwowe z rdzeniami termoizolacyjnymi: gęsta siatka złączy wymagająca precyzyjnych zabezpieczeń, końcówki płyt (okapy) wymagające stałego utrzymywania zabezpieczeń w postaci zaślepek.

Bardzo istotnym i nieodłącznym elementem dotyczącym „trwałości” materiałów pokryciowych są tu również warunki gwarancji udzielanej przez producenta na swoje produkty, które powinny bardzo precyzyjnie określać zasady rozpatrywania i uwzględniania roszczeń, co w rzeczywistości jest bardzo dalekie od ideału.

a)

b)

c)

Rys. 2. Przykład dachu: a) wentylowanego, b) z niewłaściwie dopasowaną termoizolacją, c) i jego rzeczywisty odpowiednik

Przyczyny wad konstrukcji i pokryć dachowych
Jednym ze źródeł przyczyn defektów występujących w całych obiektach, a w tym samym w ich dachach i na dachach mogą być wadliwe rozwiązania projektowe lub ich całkowity brak. Dotyczą one zarówno sporządzania projektów dla nowych obiektów, jak również dla obiektów eksploatowanych, w zakresie ich remontów, przebudowy, nadbudowy, rozbudowy oraz zmian sposobu użytkowania. Istotnym błędem popełnianym przez projektantów jest unikanie w opracowaniach szczegółowych rozwiązań graficznych detali dotyczących newralgicznych, słabych miejsc budynków, w tym dachów.

Do błędów projektowych można zaliczyć:
  • niewłaściwie przyjęte schematy statyczne lub ich niczym nie popartą zmianę w stosunku do rzeczywistych warunków wbudowania elementu,
  • błędy popełniane w zestawianiu obciążeń poprzez pomijanie obciążeń pozornie małoznaczących (ogrzewanie, wychładzanie pokryć i konstrukcji, dowolność w ustawianiu elementów podporowych dachów: słupów, ścian utrzymujących np. płyty dachowe, obciążenia więźb dachowych od kominów w miejscach ich przejść przez dachy),
  • projektowanie termoizolacji po niewłaściwych stronach przegród bez ich obliczeniowego uzasadnienia,
  • całkowite pomijanie procesów fizykalnych w projektowaniu dachów lub ich upraszczanie,
  • pozornie oszczędne projektowanie konstrukcji i pokryć dachowych na tzw. „styk”, nie pozostawiające zapasów nośności,
  • częste opieranie się na rozwiązaniach schematycznie powtarzalnych, z pominięciem praktycznej wiedzy wykonawców oraz wdrożonych rozwiązań (również bardzo duże zaufanie do programów komputerowych),
  • sporządzanie jedynie projektów budowlanych, z pominięciem wykonawczych,
  • stosowanie w rozwiązaniach niesprawdzonych i pozornie oszczędnych technologii,
  • praktycznie całkowity brak projektowania pokryć.
  • Inny problem stanowią wady wykonawcze, związane z:
  • brakiem wymaganego nadzoru technicznego nad prowadzonymi robotami,
  • niskim poziomem wiedzy wykonawczej zespołów wykonujących pokrycia dachowe,
  • niską znajomością zaprojektowanych i stosowanych technologii wykonawczych,
  • częstym stosowaniem zamienników materiałowych oraz uproszczeń wykonawczych,
  • prowadzeniem robót bez stosownych zabezpieczeń przed oddziaływaniem środowiska zewnętrznego,
  • wykonywaniem izolacji przegród budynków bez utrzymywania ich ciągłości lub po ich niewłaściwych stronach,
  • brakiem elastycznej reakcji na zmianę sytuacji w czasie prowadzenia robót,
  • ograniczonej współpracy z projektantem i inwestorem,
  • zaniżonymi na etapie wyboru oferty kosztami realizacji zadania.
Niewłaściwa eksploatacja obiektów jest nader częstą przyczyną pojawiania się uszkodzeń w obiektach budowlanych, tj. tam gdzie:
  • zaniedbuje się obowiązek przeprowadzania okresowych przeglądów technicznych,
  • wykonywane badania stanu technicznego dachów i ich elementów składowych są jedynie wzrokowe i pobieżne,
  • zaniedbuje się obowiązek sprawdzania mocowań do konstrukcji dachu pokryć dachowych, płotków przeciwśniegowych, masztów, urządzeń oraz systemów odwodnienia dachów,
  • zaniedbuje się czyszczenie powierzchni pokryć oraz rynien i rur spustowych,
  • dopuszcza się do nadmiernego gromadzenia śniegu na połaciach,
  • nie kontroluje się ciężaru zleżałego śniegu,
  • dopuszcza się do swobodnego dostępu i poruszania się po pokryciach,
  • bezpośrednio na pokryciach ustawia się przypadkowe urządzenia: punkty świetlne, maszty itp.,
  • rezygnuje lub zaniedbuje się wykonywanie bieżących konserwacji i remontów,
  • dzieli się naprawcze prace dekarskie na etapy,
  • zmieniono zewnętrzne wielkości obciążeń dachu (wymiana pokrycia na cięższe lub lżejsze, zmiana koloru pokrycia, wprowadzenie dodatkowych urządzeń na dachy),
  • usunięto elementy pozornie mało odpowiedzialne bez dysponowania stosowną wiedzą (usunięcie podparć konstrukcji, wprowadzenie wymianów po usunięciu krokwi, zmiana schematu statycznego dachu np. na jętkowy),
  • dokonuje się adaptacji poddaszy na cele mieszkalne bez rzetelnie sporządzanych projektów,
  • prace naprawcze powierza się zespołowi osób nie posiadających wymaganych kwalifikacji i doświadczenia (nie każdy dekarz jest specjalistą od wszystkich technologii pokrywczych),
  • do wykonania prac naprawczych stosuje się dowolne, niejednokrotnie „przypadkowe” technologie.
Rola wentylacji w eksploatacji pokryć dachowych i całych obiektów
Wentylacją dachów lub stropodachów można w uproszczeniu nazwać sposób pozbywania się zbędnej, gromadzącej się w nich wilgoci pod różną postacią. Główną przyczynę zawilgocenia ww. przegród stanowi para wodna oraz niezwiązana woda, będąca efektem skraplania się pary wodnej, a także wilgoć sorpcyjna oraz nieszczelności pojawiające się w izolacjach dachowych lub też w instalacjach. Wilgoć towarzyszy każdej zewnętrznej przegrodzie budynku, niezależnie od tego, jak dobrze została ona zaprojektowana i wykonana.

a)

b)

a)

Rys. 3. Przykłady stropodachu: a) pełnego – odpowietrzanego, b) dwudzielnego – wentylowanego, c) pełnego – odpowietrzanego poprzez wprowadzenie falistych płyt azbestowo-cementowych

Wilgoć może przedostawać się do wnętrza obiektów budowlanych, a tym samym dachów i stropodachów w czasie:
  • ich wykonywania, przy wszelkich pracach w technologiach „na mokro”,
  • prowadzenia robót bez odpowiednich zabezpieczeń robót (wpływ warunków pogodowych),
  • wykonywania remontów i odsłaniania zakrytych dotąd powierzchni,
  • eksploatacji budynków, w postaci użytkowej wody lub pary wodnej, wytwarzanej przez samych użytkowników,
  • dopuszczania do pozostawiania nieszczelności w pokryciach przez wykonawców robót jak również pojawiania się nieszczelności w okresie późniejszym, już na etapie eksploatacji.
Wilgoć gromadząca się w przegrodach budowlanych lub we wnętrzu pomieszczeń będzie zawsze powodować szybsze zużywanie się zabudowanych w nich materiałów budowlanych, natomiast zawilgocone lub mokre materiały termoizolacyjne będą traciły swoje właściwości ciepłochronne. Nie zawsze korzystnym rozwiązaniem jest szczelne zamykanie wszystkich warstw składowych w obrysie jednej przegrody, bez umożliwienia skutecznego pozbywania się wilgoci na zewnątrz, w przypadku ich lokalnego rozszczelnienia się lub uszkodzenia.

Proces skraplania pary wodnej występuje wówczas, gdy powietrze zostaje schłodzone do poziomu temperatury określanej punktem rosy – ts. Jest to graniczny punkt temperaturowy, po osiągnięciu którego następuje pełne nasycenie powietrza parą wodną, a następnie jej wykraplanie się. Im niższa temperatura, tym mniejsza ilość pary wodnej, jaka może się pomieścić w tej samej kubaturze, stąd po przekroczeniu progu ts następuje jej wykraplanie się. Jest to zjawisko bardzo niekorzystne dla samych pomieszczeń, jak również dla ich wewnętrznych powierzchni, a także wnętrza samych przegród.

Prawidłowym rozwiązaniem dla opisanych sytuacji jest regularne pozbywanie się wilgoci z wnętrza obiektów (i ich przegród) poprzez wentylowanie przegród zamkniętych jak również wolnych przestrzeni w stropodachach dwudzielnych i dachach (ponad termoizolacją).

a)

b)

Rys. 4. Przykłady wentylacji dachów: a) spadzistych, b) płaskich – dwudzielnych

Wentylacja otwartych przestrzeni dachowych lub stropodachowych odbywa się na zasadzie wykorzystania właściwości tzw. efektu ciągu kominowego. Dotyczy on przestrzeni obustronnie otwartych, których przewietrzanie będzie powodowane przepływem powietrza wywołanego różnicą jego gęstości pomiędzy wewnętrzną a zewnętrzną stroną przegrody oraz różnicą ciśnień. Powietrze cieplejsze charakteryzuje się mniejszą gęstością, którą jeszcze bardziej zmniejsza obecność cząsteczek pary wodnej, stąd będzie one lżejsze od powietrza suchego. Gazy o mniejszych gęstościach są wypychane przez te o większych gęstościach. Cieplejsze powietrze, gromadzące się w górnych strefach ograniczających je przestrzeni, jest wypychane przez powietrze zimniejsze o większej gęstości, dopływające z zewnątrz. Ten model przewietrzania opisanych wyżej przestrzeni znalazł skuteczne zastosowanie zarówno w dachach stromych, jak i płaskich, dla których w sposób odrębny wytwarza się przestrzeń wentylowaną (stropodachy dwudzielne). W dachach płaskich (przykrywających spore powierzchnie), posiadających szczelnie zamknięte przestrzenie wewnętrzne, często nie stosuje się opisanej wyżej wentylacji. O ile nie występują w nich nieszczelności i wykonywano je z materiałów suchych i w porach suchych (przy niewielkiej wilgotności względnej powietrza), to międzystrefowa kondensacja wilgoci nie powinna stanowić dla nich problemu. Pokrycia blaszane ze względu na dobrą przewodniość cieplną mocno ograniczają wentylację połaci dachowych.

Wentylowanie dachów ma strony pozytywne i ujemne. Plusem jest pozbywanie się niechcianej wilgoci z wnętrza i powierzchni przegród, natomiast minusem są podwyższone straty ciepła. Przewiew powietrza odbywający się na zasadach przepływu wymuszonego konwekcją może dodatkowo wychładzać zewnętrzne powierzchnie termoizolacji, co będzie miało szczególne znaczenie przy stosowaniu materiałów włóknistych, takich jak wełna mineralna, wełna drzewna lub też wata szklana.

Gwarantem prawidłowej wentylacji dachów i stropodachów jest lokalizacja wlotu powierza w jak najniższym miejscu konstrukcji dachu i wylotu jak najwyżej. Wraz ze wzrostem różnicy wysokości pomiędzy wlotem a wylotem będzie wrastała również skuteczność wentylacji. Najskuteczniejsza będzie wentylacja wywoływana ciągiem termicznym w dachach stromych, tj. o pochyleniu przekraczającym 40°. W dachach o pochyleniu nieprzekraczającym 20° będzie już bardziej ograniczona, natomiast w dachach stosunkowo płaskich, tj. przy pochyleniu nieprzekraczającym 10° będzie miała tendencję zanikającą. Elementem wspomagającym skuteczność wentylacji dachów jest wiatr, a dokładniej jego kierunek oraz prędkość.





Rys. 5. Budynki posiadające dwudzielne stropodachy wentylowane – kratki wentylacyjne występują w naprzeciwległych w stosunku do siebie ścianach

Od kierunku wiatru zależy obciążenie połaci dachowych parciem lub ssaniem, lecz także szybkość odparowywania wody, a tym samym wysychania materiałów budowlanych. Parcie wiatru wytwarza nadciśnienie, natomiast ssanie podciśnienie, co jest sprzyjającym czynnikiem wymuszania przepływu powietrza. Zdarzają się sytuacje, w których wiatr działając z „góry” w kierunku ku „dołowi” może wywoływać efekt odwrotny do oczekiwanego, doprowadzając do zawilgacania przegród budynków podczas opadów atmosferycznych. Z uwagi na bardzo ograniczony wpływ temperatury na wentylację (efekt kominowy) przy dachach płaskich, wiatr będzie tu główną przyczyną ich wentylowania. Istotna jest tu lokalizacja otworów nawiewno–wywiewnych, których wielkość oraz rozstaw powinien zostać poprzedzony analizą klimatu panującego w miejscu lokalizacji obiektu, w tym głównie kierunków wiatru. Otwory nawiewno–wywiewne przeznaczone do wentylowania dachów i stropodachów powinny być zabezpieczone przed przedostawaniem się do wnętrza wilgoci z opadów atmosferycznych oraz przed ptactwem i owadami. Do zabezpieczenia otworów przed ptactwem i owadami można stosować siatki o przewiewności na poziomie co najmniej 50%. Kształt oraz lokalizacja otworów powinna również zabezpieczać przegrody i ich wnętrza przed ukośnie padającym deszczem oraz podwiewaniem śniegu (Patoka K. Wentylacja dachów i stropodachów).

Wbrew pozorom, prawidłowa wentylacja dachów i stropodachów jest procesem skomplikowanym i złożonym, zależnym od wielu czynników, w tym: rodzaju konstrukcji i kształtu dachu, rodzaju pokrycia, wielkości pochylenia, wielkości otworów wentylujących, temperatur zewnętrznych, kierunków i prędkości wiatru.

Dla dwudzielnych stropodachów płaskich (o pochyleniu połaci nieprzekraczającym 10°) otwory wentylacyjne sytuuje się na dwóch przeciwległych przegrodach zewnętrznych w kierunku możliwie najkrótszej drogi przepływu powietrza. Zazwyczaj będzie to kierunek krótszego boku budynku (rys. 1b). W stropodachach o skomplikowanych lub nieregularnych kształtach, składających się z kilku części, dla zapewnienia prawidłowego przepływu powietrza najmniejsza wysokość przerwy wentylacyjnej (np. wysokość spodu otworu nawiewno-wywiewnego ponad termoizolacją) powinna wynosić co najmniej 5 cm (zaleca się aby to było 30 cm – por. rys. 1b). Dachy o pochyleniu od 3÷10° należy wentylować bez stosowania otworów (szczelin) w kalenicy, natomiast dachy o pochyleniu w przedziale 10÷15° należy wentylować z wykorzystaniem „otwartej” kalenicy. Oczywiście, opisane wyżej rozwiązania nie mogą się opierać na dowolności metod, lecz każde z nich powinno zostać poparte stosownymi obliczeniami oraz rysunkami wchodzącymi w skład projektów budowlanych lub wytycznych remontowych. Sposób wentylowania dachów należy zawsze dostosowywać do rzeczywistych warunków ich eksploatacji.

Otwory wentylujące (z reguły o takich samych wymiarach i kształtach) powinny być rozmieszczane w równych od siebie odstępach, wzdłuż pionowych powierzchni ścian czy też okapów. Zaleca się, aby otwory umieszczać możliwie najwyżej w pionie, lecz jednocześnie na najkrótszej drodze strumienia powietrza (o czym już wspomniano wyżej). Przy dachach jednospadowych, naprzeciwległe otwory mogą – lecz nie muszą – znajdować się na jednym poziomie. Można przyjąć zasadę, że będą one lokalizowane w tej samej odległości w stosunku do dwóch przeciwległych okapów, lecz jednocześnie powinny znajdować się co najmniej powyżej 5 cm ponad warstwami nośnymi lub izolacyjnymi stropodachów.

Tworzenie się rosy we wnętrzu przegród może występować tylko przy dyfuzji pary wodnej w warunkach nieizotermicznych, a więc przy spadku temperatury w przekroju z dyfuzją w kierunku spadku temperatury (Schunck E., Oster H., Barthel  R., Kiessl K., Atlas. Dachy spadziste). Ma to miejsce tylko wtedy, kiedy ciśnienie pary wodnej od strony cieplejszej jest wyższe niż od strony chłodniejszej. Jak już wcześniej wspomniano, ciąg termiczny w szczelinach wentylacyjnych występuje jedynie w dachach spadzistych. Jest on spowodowany różnicą temperatur, a tym samym różnicą gęstości pomiędzy powietrzem w szczelinie a powietrzem otoczenia. W czasie bezwietrznej pogody jest on jedyną siłą wywołującą wentylację.

Podwyższenie temperatury w górnej i dolnej płaszczyźnie wentylacji zależy od nasłonecznienia, a następnie ogrzania połaci dachowej, co jest także zależne od jej barwy. Temperatura powierzchni pokrycia dachowego w okresach intensywnego nasłonecznienia (w porze letniej) jest zależna od koloru tego pokrycia i może osiągać następujące wielkości (tablica obok).

Temperatury te występują tylko okresowo, powodując intensyfikację przepływów w istniejących przekrojach wentylacyjnych. Oprócz strony pozytywnej, temperatura powoduje także ujemne efekty, objawiające się szybszym zużyciem pokryć dachowych oraz zmianami wymiarów pokryć i konstrukcji dachowych.

Poniżej zamieszczono przykłady przedstawiające sposoby wentylacji dachów oraz stropodachów.

Wnioski – podsumowanie
Dachy i stropodachy należą do jednych z najbardziej skomplikowanych elementów budynków i budowli, mających zagwarantować im bezpieczeństwo użytkowe. Złożoność procesów, jakie w nich przebiegają, wymaga zarówno od projektantów, jak i wykonawców prawidłowego ich zaprojektowania i wykonania. Pomimo wymienionych w artykule wad poszczególnych rodzajów pokryć, obecnie są one i nadal będą powszechnie stosowane w budownictwie. Ich wady są systematycznie eliminowane już na etapie produkcji samych materiałów jak również później, w momencie ich wbudowywania. Nieuniknione są natomiast wady eksploatacyjne, przy których powinno wykazywać się również stosowną wiedzą techniczną oraz rozsądkiem. Trwałość pokryć, a tym samym pozostałych części budynków i budowli zależy przede wszystkim od prawidłowego zaprojektowania układu warstw w dachach i stropodachach, a następnie zapewnienia im możliwości funkcjonowania zgodnie z założeniami projektowymi i zasadami fizyki budowli. Dotyczy to powstrzymania dopływu zewnętrznej wilgoci do ww. przegród i umożliwienie pozbywania się jej nadmiaru poprzez odpowiednią odpowiedni układ i rodzaj warstw składowych oraz wentylowanie, które będzie dla nich gwarantem prawidłowej eksploatacji oraz trwałości. Rodzaj pokrycia dachowego należy każdorazowo dostosowywać do warunków właściwych lokalizacji obiektu, kształtu dachu i możliwości naprawczych.


Dr inż. Dariusz Bajno

Źródło: Dachy, nr 4 (196) 2016
DODAJ KOMENTARZ
Wymagane: Zaloguj się aby dodać komentarz > Zaloguj się
TEMAT MIESIĄCA
Termoizolacja nakrokwiowa. Ciepło, lekko, sucho

Nadzwyczaj korzystną konsekwencją zastosowania systemu nakrokwiowego jest w praktyce istotne ograniczenie, a często wręcz wykluczenie mostków termicznych w dachu, miejsc niebezpiecznych dla jego konstrukcji i bardzo niekorzystnych dla ogólnego energetycznego bilansu budynku. Czytaj więcej