Układanie wysoko zwymiarowanych warstw dachu na twardych i sztywnych podłożach, jak np. zamknięte stropy betonowe i odpowiednie zabezpieczenie tych warstw przed siłami ssącymi wiatru to jedna sprawa; z kolei układanie i odpowiednie mocowanie warstw dachu na konstrukcjach narażonych na drgania i okresowo wystawionych na działanie wiatru to sprawa zupełnie inna.
Balast, lepik, klej
Twierdzenie powyższe nie zaczęło obowiązywać dopiero przed kilku laty, gdy Europę nawiedzać zaczęły huragany i tornada o niespotykanej dotąd intensywności, pozostawiając po sobie zniszczone budynki i w sposób szczególny dotykając dachy, które i tak mniej lub bardziej są narażone na działanie ssania i parcia wiatru.
Popularne dawniej rozwiązanie, polegające na obciążaniu mocno ze sobą sklejonych warstw dachu z cienkimi (lub wręcz żadnymi) warstwami ocieplenia żwirem czy innym balastem, współcześnie jest raczej rzadko stosowane. Ale nawet i balastowanie niewiele by dało w obliczu tak silnych wichur jak te, które od pewnego czasu pustoszą Europę.
Lekkie, podatne na drgania konstrukcje nośne mogą być obciążane tylko do pewnych granic, więc ze względów statycznych ciężka osłona powierzchniowa w postaci balastu żwirowego przeważnie nie jest możliwa. Dodatkowo w połączeniu z grubymi ociepleniami, lekkimi, niekiedy jednowarstwowymi wielkoformatowymi materiałami termo- i hydroizolacyjnymi, konstrukcje takie charakteryzują się dodatkowo pewną własną dynamiką oraz podwyższonymi obciążeniami ze strony samych zastosowanych materiałów.
Często praktykowane dawniej klejenie lepikiem na lekkich konstrukcjach nośnych przynosi więcej szkód niż pożytku i jako takie jest niedopuszczalne. Wymyślone w latach 70. kleje adhezyjne z zawartością rozpuszczalników dzięki wiązaniu dopiero po pewnym czasie ułatwiały wprawdzie klejenie, lecz obok licznych zalet miały w porównaniu z lepikiem także pewne wady.
Zalety klejenia na zimno:
- łatwe i dokładne dozowanie,
- łatwe nakładanie i rozprowadzanie,
- efekt sklejania występuje dopiero po pewnym czasie, co pozwala na korektę ułożenia termoizolacji, zamknięcie fug (kleje adhezyjne),
- pieniący się materiał wypełnia puste przestrzenie (np. w przypadku klejów poliuretanowych). Wady klejenia na zimno:
- w miejscach, gdzie kleju jest zbyt mało, nie jest on w stanie pokryć różnicy wysokości (np. w konstrukcji nośnej), brak sklejenia = słabe mocowanie,
- z kolei zbyt duża ilość kleju powod
- uje powstawanie nierówności, wskutek czego ocieplenie/ hydroizolacja jest wypychana ku górze, stosowanie tych klejów jest mocno uzależnione od temperatury (podgrzewanie, nieodpowiednia konsystencja w niskiej temperaturze), długie czasy reakcji (np. klej zaczyna wiązać, gdy odparują z niego rozpuszczalniki),
- efekt opóźnionego wiązania oznacza niezbezpieczeństwo przypadkowego przesunięcia materiałów, np. przy chodzeniu po dachu i powstanie nieszczelności.
Wspomniane czynniki oraz wykazana tendencja do przemieszczania się termoizolacji, stwierdzona zwłaszcza w strefie brzegowej oraz początkowo stosowane wypełniacze z zawartością azbestu wywołały swego czasu ożywioną dyskusję na temat stosowania tych klejów. Ale inne kleje, jak np. reagujące z powietrzem atmosferycznym i pieniące się w sposób częściowo niekontrolowany kleje poliuretanowe nie były w stanie całkowicie wyprzeć czy zastąpić klejów adhezyjnych. Do tego dochodziły problemy z utylizacją resztek tych klejów czy opakowań po nich, gdyż nie wolno ich wyrzucać razem ze zwykłymi odpadami. Klejenie na zimno sprawiało problemy przede wszystkim na lekkich dachach, łatwo wpadających w drgania, na których trudno było pogodzić układanie i właściwe wymiarowanie warstw dachu z rosnącymi wymaganiami wobec oszczędzania energii cieplnej. (Oczywiście istnieją także inne typy klejów, lecz celem niniejszego artykułu nie jest ich dokładne omówienie).
Mocowanie mechaniczne
Łatwe do obliczenia jest natomiast mocowanie mechaniczne. Warstwy dachu są tu na stałe łączone elementami mocującymi z podłożem. Elementy te nie zawierają rozpuszczalników, łatwo je ukryć np. pod zakładami powłoki hydroizolacyjnej i są one kompatybilne z niemal każdym materiałem.
Dla tego rodzaju mocowania istnieją wyniki dynamicznych badań, które zresztą łatwo samodzielnie potwierdzić, np. przy okazji przeprowadzanego remontu dachu. Wymaganą liczbę zamocowań na metr kwadratowy dachu ustala się przy uwzględnieniu wytrzymałości na wyrywanie mocowanego materiału. Używać tu należy przede wszystkim materiałów o dużej wytrzymałości, np. spośród pap bitumicznych wybierać należy te na osnowie z włókna szklanego.
Przykładowe zalety mocowania mechanicznego:
- łatwe i dokładne wymiarowanie (zgodnie z danymi i oczekiwanymi obciążeniami),
- proste, niezależne od pogody stosowanie (np. przy użyciu przyrządów do osadzania),
- możliwość kontroli (głębokość wbijania można ustawić w przyrządzie).
Przykładowe wady mocowania mechanicznego:
- element mocujący jest widoczny z dołu,
- przebija on paroizolację,
- możliwość korozji (kontaktowej),
- przy zrywaniu starego dachu dekarz musi dokładnie oddzielić poszczególne materiały od siebie i dopiero wtedy je zutylizować.
Szkody – błędy w mocowaniu warstw
Na dachach szczególnie obciążonych wskutek ciężaru własnego lub z powodu specyficznego ich wykorzystania zauważono podwyższoną tendencję do powstawania szczelin w obszarze brzegowym, przy czym w zależności od geometrii budynku i jego wymiarów szczeliny sięgały nawet 20 cm. Tak duże nieszczelności oznaczały nie tylko straty ciepła, ale i zmianę położenia hydroizolacji. W dłuższym okresie czasu całe pokrycie zaczynało pękać i stawać się nieszczelne na całej powierzchni.
W jednym ze znanych mi przypadków znaczne obciążenia panujące w obrębie attyki po południowej stronie budynku szkolnego, a wywołane dużym nasłonecznieniem oraz wysoką temperaturą panującą we wnętrzu budynku, spowodowały widoczne ześlizgnięcie się warstw dachu, łącznie z hydroizolacją z pap polimeryzowanych. Po bliższym badaniu dachu (ułożonego na stropie betonowym) okazało się, że dach utracił swą stabilność już w kilka lat po zbudowaniu, a najnowsza katastrofa była tylko zwieńczeniem zaniedbań.
Inny dach (na blasze trapezowej) wyglądał tak, jakby jego warstwy skurczyły się, zbiegły. Widoczne ukośne fałdy hydroizolacji na attykach i prostopadłe do nich fałdy na połaci nad fugami ocieplenia okazały się być spowodowane przemieszczaniem się ocieplenia. Przyczyną powstania fałd na połaci było zaś zamknięcie pod przyklejaną papą nadmiaru kleju, co często zdarza się zwłaszcza w przypadku płyt z twardej pianki, gdzie fugi między płytami są sklejane i zamykane przed położeniem pokrycia.
Na kolejnym obiekcie hydroizolacja pofałdowała się wskutek spowodowanego m.in. wędrówką zmiękczaczy kurczenia się membrany z tworzywa sztucznego, nieprawidłowo zamocowanej na attykach. Dyskusja wokół podobnych przypadków usterek na dachach sprawiła, że w roku 1986 czołowy producent klejów adhezyjnych zmienił swoje wytyczne dla wykonawców i zaczął zalecać, aby na konstrukcjach z blachy trapezowej hydroizolacje mocować mechanicznie przynajmniej w wysokoobciążonych strefach brzegowych.
Wyżej wieje mocniej
Obciążenia dachu pochodzące od sił ssących i prących wiatru w bardzo dużym stopniu zależą od geometrii budynku oraz rodzaju konstrukcji nośnej. Inne czynniki, które należy także uwzględnić, to:
- położenie i geometria budynku (stosunek długości do szerokości i wysokości),
- wymiary profili blachy trapezowej i ich rozpiętości, Gorącego lepiku było zbyt mało, za to „przypadkiem“ znalazł się on w zagłębieniu blachy trapezowej – czy to szkoda spowodowana wiatrem? Wiatr uszkodził pokrycie, ale tu wykonawca popełnił błąd: na obróbce okapu brakuje lepiku i tym samym nie ma tu liniowego zamocowania powłoki na krawędzi dachu
- wiatroszczelność zakończeń i połączeń, podwiewanych przede wszystkim wskutek braku szczelnej paroizolacji i/lub blach usztywniających (np. kątowników) w strefach brzegowych.
Co uwzględnić przy mocowaniu mechanicznym
Fakt, czy klej spełni swą funkcję, czyli odpowiednio mocno przymocuje warstwy dachu do podłoża, zależy od licznych czynników, m.in. od fachowego przygotowania kleju, przestrzegania warunków granicznych i wytycznych wykonawczych.
Obliczenie wytrzymałości mocowania mechanicznego to w dużej mierze właśnie zadanie matematyczne, w którym wartości zmierzone na dachu porównywane są z wartościami wymaganymi dla elementów mocujących i muszą się nawzajem równoważyć. Uwzględnić oczywiście należy przy tym szczególne warunki panujące na dachu, np. ekspozycję budynku na wiatr, spodziewane wewnętrzne ciśnienie wiatru czy też geograficzne i geometryczne ukształtowanie terenu (topografia), sąsiednią zabudowę (w razie występowania tzw. kanałów powietrznych liczyć się należy z dużymi zawirowaniami powietrza i większą siłą wiatru). Uwzględniając podaną wytrzymałość na wyrwanie mocowanej hydroizolacji (można ją odczytać z dokumentacji technicznej materiału, certyfikatów czy dopuszczeń) zapewnia się maksymalną odporność dachu na ssanie wiatru i gwarantuje się stabilność jego położenia.
Inne korzyści niesie ze sobą już użycie całego systemu, a nie pojedynczych jego elementów. Zdarza się bowiem, że w trakcie remontu łączy się stare warstwy dachu z nowymi, pozostawiając mocowania mechaniczne. Możliwość luźnego układania powłok z tworzyw sztucznych czy bitumicznych pozwoliła na prowadzenie prac niezależnie od pogody. Zamknięcie pod nowa hydroizolacją niewielkich ilości wilgoci nie powoduje powstawania pęcherzy, o ile na połaci rozłoży się ciągłą warstwę wyrównująco-separacyjną.
Zadadnienia takie jak funkcjonowanie (szczelność) paroizolacji po jej przebiciu elementami mocującymi, przewodność cieplna łączników z uwzględnieniem punktu rosy czy też sprawa korodowania zamocowań w dachach niewentylowanych zostały poruszone w licznych opracowaniach i artykułach, m.in. w mojej ekspertyzie przeprowadzonej na zlecenie czołowych producentów zamocowań, jak np. firmy SFS. Oczywiście trudno jest badać każdy obiekt pod tym względem, ale jakies ogólne wnioski, obowiązujące dla danego typu dachu czy obiektu można wysnuć.
Inne zalecenia
Z powodu spodziewanych dużych sił wiatru, zaleca się dodatkowe linearne mocowanie mechaniczne hydroizolacji w strefach brzegowych i narożnych, wokół budowli, nadbudówek itp. elementów wystających z dachu; niekiedy dodatkowo mocować się powinno także ocieplenie, zwłaszcza jeśli pojedyncze płyty termoizolacyjne są mniejszych rozmiarów niż pokrycie. W przypadku dużych odległości między zamocowaniami (jak ma to miejsce np. przy pasmach membran szerokości 2 m) konieczne może się okazać oddzielne klejenie czy mocowanie mechaniczne ocieplenia.
W obszarze brzegowym (okap) konieczne są dodatkowe zamocowania do przejęcia sił poziomych, jak np. mocowanie linearne czy liniowe wzdłuż krawędzi. Wprowadzenie hydroizolacji pod wyżej leżące profile czy obróbki i dociśnięcie jej nimi czy też przyklejenie hydroizolacji nie może być tu uważane za zamocowanie wystarczające. Dla systemów klejonych do podłoży uginających się, wzgl. takich, w które da się wbiec gwoździe, zaleca się dodatkowe mocowanie mechaniczne w obszarach brzegowych i wokół części wystających z dachu. Warunek ten obowiązuje więc także dla deskowań z desek czy płyt wiórowych itd.
Pamiętać należy, że także krawędzie dachu muszą być wiatroszczelne! Wszystkie powyższe zalecenia to podstawy, które dla każdej inwestycji należy uzupełnić o lokalne, specyficzne informacje i wymagania i w razie potrzeby odpowiednio zmodyfikować; po samodzielnie przeprowadzonych próbach wyrywania, klejenia, liczbę elementów mocujących można zmniejszyć lub zwiększyć.
Nic jedna nie zwalnia wykonawcy czy projektanta od ciągłego myślenia – nie może on całkowicie polegać na tych sugestiach. Według moich wyobrażen jako laika w dziedzinie prawa, wykonawca ma obowiązek wykonać zadanie tak, aby gotowy obiekt posiadał pożądane cechy (jak np. odporność na siły wiatru) i nie wykazywał błędów mogących zmniejszyć czy wręcz spowodowac utratę jego przydatności. Moim zdaniem w przypadku wystąpienia szkód na dachu spowodowanych siłami wiatru, można mówić o zaniedbaniu wykonawcy.
Podsumowanie
Na podstawie istniejących informacji nie da się wykluczyć szkód spowodowanych siłami ssącymi wiatru. Jak jednak dowodzi moja praktyka rzeczoznawcy dachowego, wytyczne wykonawcze oraz zalecenia producentów uwzględniają w zbyt małym stopniu lub wcale nie uwzględniają wiatroszczelności podwiewanych konstrukcji i konieczności zamocowań hydroizolacji w strefach brzegowych, krawędziowych i przy połączeniach. Lista usterek jest rozległa i sięga od niewystarczającej stabilności warstw dachu, zwłaszcza ocieplenia, przez nieszczelności na krawędziach, rysy na połaci, po całkowite zerwanie dachu.
Najpóźniej przy ocenie uszkodzeń stosunkowo łatwo jest ocenić, czy przewidziane w projekcie klejenie zostało wykonane prawidłowo, czy mocowanie mechaniczne zostało przeprowadzone w odpowiednim zakresie, czy uwzględniono wszelkie lokalne warunki dla obiektu. Mocowanie mechaniczne w strefie brzegowej i narożnikach pozwala na natychmiastowa kontrolę poprawności wykonania i przy zastosowaniu np. łączników ze stali nierdzewnej gwarantuje długoletnią funkcjonalność dachu i budynku. |
.gif){kind=logo}
.jpg){kind=small}