Nowoczesne hydroizolacje budynków. Część 2 - ebook

WSTĘP

Książka ma charakter monograficzny i jest poświęcona pokryciom dachowym budynków, będących hydroizolacyjną warstwą przekryć dachowych. Ich zadaniem jest zabezpieczenie dachów budynków przed zawilgoceniem wodami opadowymi i wodami pochodzącymi z topniejącego śniegu, a w konsekwencji przed przenikaniem wilgoci w głąb konstrukcji i do wnętrza pomieszczeń. W polskich warunkach klimatycznych wszystkie procesy niszczące obiekty budowlane zachodzą w obecności wody i wilgoci. Pokrycia dachowe są więc szczególnie narażone na jej oddziaływanie, pracują jednocześnie w zmiennych temperaturach dodatnich i ujemnych, z licznymi przejściami przez 0°C, stanowiącymi główny test trwałości materiałów pokrywczych. Zapewnienie właściwej ochrony konstrukcji budynków przed wymienionymi oddziaływaniami pozwoli na zagwarantowanie komfortu użytkowania pomieszczeń, pośrednio oddziałując na zdrowie i życie ich mieszkańców. Aby funkcje te mogły być realizowane, warstwy pokrywcze powinny być odporne na działanie czynników eksploatacyjnych, ze szczególnym uwzględnieniem warunków atmosferycznych, lecz również powinny zapewniać możliwość przeniesienia obciążeń wynikających z pracy konstrukcji budynków. Dobór właściwych warstw pokrycia zależy od kształtu architektonicznego i funkcji budynków, rodzajów i materiałów podłoży oraz spadków połaci dachowych.

Na wstępie podano klasyfikację przekryć dachowych m.in. w zależności od układu warstw, dzieląc je na rozwiązania tradycyjne, gdzie warstwy pokrycia stanowią wierzchnie warstwy przekryć dachowych, i układy odwrócone, w których na warstwach pokrycia układane są warstwy termoizolacyjne. Dla układów tradycyjnych zaproponowano dalszy, autorski podział pokryć dachowych na: elastyczne pokrycia dachowe i tzw. nieciągłe pokrycia dachowe, wzorując się na rozwiązaniach przyjętych przez CEN przy wyborze komitetów technicznych zajmujących się opracowywaniem norm wyrobów. Tradycyjny podział pokryć dachowych na dachy płaskie lub dachy strome w powiązaniu z materiałami pokrywczymi wykorzystywanymi na obu ww. pochyleniach połaci dachowych był trudny do rozgraniczenia, gdyż część wyrobów pokrywczych może być stosowana w obu rozwiązaniach, na przykład papy i blachy. Wątpliwości odbiorcy może budzić termin „nieciągłe pokrycie dachowe”, który jest bezpośrednim tłumaczeniem z języka angielskiego (roof covering products for discontinuous laying), przyjętym w polskich wersjach norm europejskich. Termin ten nie oznacza, że pokrycia takie mogą być układane w sposób bezładny, niegwarantujący szczelności na działanie wody, lecz jedynie fakt, że wyroby te nie są klejone na zakładach. Zapewnienie szczelności po ułożeniu ich w pokryciach dachowych gwarantowane jest przez poprawne wykonanie zakładek poszczególnych profili, płyt, kształtek, dachówek itp.

Omówienie poszczególnych rozwiązań pokrywczych rozpoczęto od analizy stosowanych materiałów, a dla wybranych wyrobów, tzn. dla tych, w odniesieniu do których w normach nie podano szczegółowych wymagań i pozostawiono dowolność w tym zakresie producentom materiałów, zaproponowano optymalne wymagania techniczne wynikające z własnych badań i obserwacji . W książce termin materiały i wyroby stosowany jest zamiennie, pomimo że w kontekście słownikowych definicji terminy te są określone w różny sposób, co wynika z uwarunkowań prawnych , w których materiał budowlany określany jest również terminem wyrób.

Prawidłowe zaprojektowanie warstw pokrywczych nie gwarantuje uzyskania oczekiwanej szczelności. Istotny jest również proces wbudowywania materiałów w obiekty. Nawet najlepsze materiały przewidziane do wykonania warstw pokryć dachowych nie zapewnią oczekiwanej szczelności, jeżeli proces ich zastosowania na obiekcie nie zostanie prawidłowo wykonany, a warstwy nie zostaną właściwie zakończone, zarówno w rejonie krawędzi i zakładów, jak też w miejscach newralgicznych, na przykład przy ściankach attykowych, w miejscach osadzenia elementów ponad-dachowych oraz gdy nie zostanie zapewniony właściwy sposób odprowadzenia wody z powierzchni połaci dachowych. Z tego powodu w niniejszej książce zaproponowano własne rozwiązania zabezpieczania przed wnikaniem wody w tych obszarach. Podano także propozycję wymagań dotyczących sposobu odbioru poszczególnych etapów robót.

W końcowych rozdziałach książki przedstawiono ocenę trwałości wybranych rozwiązań przekryć dachowych, opracowaną na podstawie wykonanych prac naukowo-badawczych .

Podsumowaniem książki jest analiza typowych nieprawidłowości popełnianych podczas realizacji robót dekarskich, opracowana na podstawie doświadczeń zdobytych podczas realizacji ekspertyz.

Książka może być przydatna dla studentów budownictwa i architektury, pracowników naukowych i dydaktycznych wyższych uczelni, jak też dla wszystkich uczestników procesu budowlanego, tzn. inwestorów, projektantów i wykonawców robót dekarskich, a także inspektorów budowlanych i rzeczoznawców.1
WARUNKI PRACY PRZEKRYĆ I POKRYĆ DACHOWYCH ORAZ STOSOWANE KLASYFIKACJE

1.1. Informacje ogólne

Pokrycia dachowe stanowią wierzchnią wodochronną warstwę przekryć dachowych, tzn. dachów lub stropodachów. Termin przekrycie oznacza więc przegrodę składającą się z elementów nośnych, ewentualnych izolacji termicznych i pokryć dachowych, stanowiącą zwieńczenie budynków, pełniącą funkcje zarówno konstrukcyjne, jak i użytkowe. Pokrycia jako wierzchnie warstwy przekryć dachowych chronią je przed działaniem czynników atmosferycznych, tzn. opadów, słońca i mrozu, jak również przed działaniem obciążeń wiatrowych, co wiąże się z koniecznością trwałego przymocowania ich do podłoży. Wybór rodzaju pokryć zależy od kształtu architektonicznego i funkcji budynków, rodzaju i materiałów podłoży oraz spadków połaci dachowych. Przez dachy rozumiane są przekrycia osłaniające pomieszczenia budynków przed wyżej wymienionymi czynnikami atmosferycznymi, przenosząc jednocześnie obciążenia zewnętrzne od śniegu i wiatru, podczas gdy stropodachy pełnią jednocześnie rolę przekryć stropowych i dachowych. Pokrycia dachowe układane są na podłożach lub podkładach. Termin podłoże zazwyczaj stosowany jest w odniesieniu do ciągłej powierzchni połaci dachowej przeznaczonej do układania pokrycia dachowego i w pracach dekarskich wykorzystywany jest głównie łącznie z pokryciami z wyrobów rolowych. Termin podkład rozumiany jest również jako powierzchnia przeznaczona do układania pokrycia dachowego, lecz wykonana z kolejno po sobie następujących, oddzielnych elementów ułożonych na styk lub z odstępami o znormalizowanym rozstawie i najczęściej towarzyszy pokryciom wykonywanym z elementów drobnowymiarowych, takich jak na przykład dachówki. Z rodzajem pokryć dachowych związane są również określone wymagania odnoszące się do podłoży lub podkładów, których sztywność i wytrzymałość powinny być tym większe, im bardziej wiotkie i słabe są materiały pokrywcze. Generalnie, by zapewnić prawidłowy spływ wody po powierzchni pokryć dachowych, pokrycie powinno być układane na podłożu tworzącym równą płaszczyznę, tzn. przy sprawdzeniu łatą kontrolną o długości 2 m prześwit nie powinien być większy niż 5 mm. Warunek ten powinien być spełniony szczególnie w przypadku pokryć układanych na dachach płaskich.

Dachy o tradycyjnym układzie warstw ulegają odkształceniom spowodowanym oddziaływaniem różnic temperatur oraz procesami nierównomiernego osiadania budynku. Temperatury w okresie letnim na powierzchni połaci dachowej dochodzą do 75°C, w okresie zimowym natomiast osiągają temperatury zbliżone do temperatury otoczenia . W warunkach klimatycznych Polski pokrycia dachowe narażone są dodatkowo na wielokrotne przejście przez 0°C. Temperatury te oddziałują w obecności wody, wilgoci oraz promieniowania ultrafioletowego. Odkształcenia dachów o tradycyjnym układzie warstw w okresie letnim oddziałują głównie na podbudowę dachu, a odkształcenia w okresie zimowym na pokrycie dachowe, powodując jego pękanie. Przedział wahań temperatury powierzchni hydroizolacji w stropodachu odwróconym jest znacznie mniejszy niż w stropodachu tradycyjnym, a temperatura tej powierzchni nie spada poniżej zera, co pokazano na rys. 1.1, wg .

Rys. 1.1. Wahania temperatury izolacji wodochronnej stropodachu zwykłego (obszar ciemnoszary) i odwróconego (obszar jasnoszary) wg

1.2. Podział przekryć dachowych ze względu na rodzaj konstrukcji i układ warstw

Ze względu na układ warstw rozróżnia się stropodachy:

• o układach tradycyjnych, w których warstwy termoizolacyjne przykryte są warstwami pokryć dachowych,

• o odwróconym układzie warstw, w których izolacje termiczne układane są na powierzchni pokryć dachowych.

Stropodachy płaskie wykonywane są zarówno w układach tradycyjnych, jak i odwróconych, a stropodachy strome stosowane są jedynie w układach tradycyjnych.

Ze względu na rodzaj konstrukcji i układ warstw przekrycia dachowe można podzielić na:

• pełne, w których wszystkie warstwy przylegają do siebie bez szczelin i kanalików, umożliwiających przepływ powietrza lub likwidację nadciśnienia powietrza i pary wodnej, przenikających przez strop pod pokrycie dachowe (rys. 1.2),

Rys. 1.2. Przykłady rozwiązań stropodachów pełnych : a) stropodach na podłożu betonowym, b) stropodach na podłożu z blachy fałdowej; 1 – pokrycie papowe, 2 – gładź cementowa, 3 – izolacja termiczna, 4 – paroizolacja, 5 – strop żelbetowy, 6 – blacha fałdowa

• odpowietrzane, z drobnymi kanalikami pod pokryciem dachowym, umożli-wiającymi likwidację powstającego nadciśnienia powietrza i pary wodnej i tym samym zapobiegającymi powstawaniu pęcherzy w pokryciu dachowym (rys. 1.3),

Rys. 1.3. Przykłady rozwiązań stropodachów odpowietrzanych : 1 – pokrycie papowe, 2 – gładź cementowa, 3 – izolacja termiczna, 4 – paroizolacja, 5 – strop żelbetowy, 6 – płyta z betonu komórkowego, 7 – warstwa odpowietrzająca ( np. papa wentylacyjna lub perforowana)

• wentylowane powietrzem zewnętrznym, w których nad materiałem termoizolacyjnym znajduje się przestrzeń powietrzna otwarta dla przepływu powietrza zewnętrznego; można podzielić je na:

− dwudzielne, z niską przestrzenią powietrzną między dachem a stropem ocieplonym (rys. 1.4),

Rys. 1.4. Stropodach dwudzielny : 1 – płyta dachowa, 2 – strop ocieplony

− szczelinowe, w których nad warstwą termoizolacyjną znajdują się szczeliny utworzone przez rozdzielenie płyt dachowych i termoizolacji (rys. 1.5),

Rys. 1.5. Stropodach szczelinowy : 1 – pokrycie papowe, 2 – płyty żelbetowe (korytkowe), 3 – izolacja termiczna, 4 – płyta żelbetowa, 5 – murek, 6 – szczelina

− kanalikowe, w których nad materiałem termoizolacyjnym lub w samym materiale termoizolacyjnym wykonane są kanaliki (rys. 1.6),

Rys. 1.6. Przykłady rozwiązań stropodachów kanalikowych z kanalikami utworzonymi : a) nad warstwą termoizolacyjną, b) w materiale termoizolacyjnym; 1 – pokrycie papowe, 2 – gładź cementowa, 3 – płyty faliste, 4 – izolacja termiczna, 5 – płyta żelbetowa, 6 – płyta z betonu komórkowego, 7 – kanaliki

• pełne z poddaszem wentylowanym ogrzanym powietrzem, w których poddasze – uzyskane przez podwieszenie szczelnego, nieocieplonego ekranu do konstrukcji stropodachu – jest mechanicznie wentylowane ogrzanym powietrzem (rys. 1.7).

Rys. 1.7. Stropodach z poddaszem wentylowanym ogrzanym powietrzem : 1 – stropodach, 2 – ekran podwieszony

1.3. Podział przekryć dachowych ze względu na sposób odwodnienia

Ze względu na sposób odwodnienia rozróżnia się :

• stropodachy z odwodnieniem zewnętrznym, w których woda jest odprowadzana rynnami umieszczonymi na krawędzi gzymsu lub okapu oraz rurami spustowymi znajdującymi się na zewnątrz budynku i dalej na powierzchnie otaczającego terenu lub do kanalizacji,

• stropodachy z odwodnieniem wewnętrznym, w których woda jest odprowadzana korytami lub zlewniami wyrobionymi w powierzchni dachu do rur spustowych umieszczonych wewnątrz budynku i dalej do kanalizacji.

1.4. Podział przekryć dachowych ze względu na spadki połaci dachowych wraz z układem warstw pokrycia

Ze względu na spadki połaci dachowych pokrycia dachowe wykonywane są na dachach/stropodachach :

• płaskich, o spadkach w granicach 5–20%,

• stromych, o spadkach powyżej 20%.

Sposoby stosowania wybranych pokryć dachowych w zależności od pochylenia połaci dachowych podane są w normie PN-B-02361:2010 . W tablicach tej normy określone są dopuszczalne wartości pochyleń połaci, na których poszczególne wyroby pokrywcze powinny być stosowane. Wartości te uzupełnione są o wartości zalecane, jednak wielu producentów podaje indywidualne parametry pochylenia dachu do stosowania konkretnych rozwiązań.

Najmniejsze pochylenie zalecane jest dla powłok bezspoinowych z mas asfaltowych, tzn. od 1% do 3%. Papy asfaltowe mogą być układane na pochyleniach połaci dachowych bez wyraźnych ograniczeń. Jedynie w przypadku pap termozgrzewalnych zalecane wartości pochyleń połaci to od 3% do 20%, lecz górne ograniczenie wynika głównie z zapewnienia bezpieczeństwa wykonywania robót pokrywczych, a nie z przydatności użytkowej tych wyrobów. Elementy drobnowymiarowe, takie jak dachówki ceramiczne, cementowe, pokrycia z płyt, wymagają większych pochyleń połaci dachowych, głównie ze względu na potrzebę zapewnienia szczelności na złączach poszczególnych elementów pokrycia. Normy europejskie określają te wyroby jako przeznaczone do wykonywania nieciągłych pokryć dachowych. Oczywiście termin nieciągłe pokrycie dachowe nie oznacza braku ciągłości na zakładach poszczególnych elementów pokrycia, lecz dotyczy braku sklejenia zakładów utworzonych pomiędzy nimi. Zapewnienie szczelności takich zakładów realizowane jest poprzez stosowanie w tym rejonie dodatkowych elementów uszczelniających typu uszczelki, połączenie na rąbki itp. Wspomniany termin nieciągłe pokrycie dachowe jest bezpośrednim tłumaczeniem angielskiego zwrotu funkcjonującego w normach zharmonizowanych, tzn. products for discontinuous laying.

Sposób doboru rodzaju pokrycia w zależności od rodzaju podłoża oraz pochylenia połaci dachowej podano w tabelach: 1.1 – dla materiałów bitumicznych i bitumiczno-polimerowych, 1.2 – dla materiałów z tworzyw sztucznych i kauczuku, 1.3 – dla pokryć z blach, 1.4 – dla pokryć dachówką ceramiczną i cementową, 1.5 – dla pozostałych pokryć dachowych nie ujętych w tabelach 1.1–1.4.

Tabela 1.1. Pokrycia z materiałów bitumicznych i bitumiczno-polimerowych

Tabela 1.2. Pokrycia z materiałów rolowych z tworzyw sztucznych i kauczuku

Lp.

Sposób pokrycia

Wartości pochylenia połaci dachowych

Zalecane pochylenie

h : a

α°

%

%

1.

Jedna warstwa folii z PVC.P o grubości minimum 1,2 mm na podłożu z materiału termoizolacyjnego

0,3–0,20

2–11

3–20

3–20

2.

3.

4.

Jedna warstwa folii z PVC.P o grubości minimum 1,2 mm na podłożu betonowym

Jedna warstwa kauczuku etylenowo-propylenowego (EPDM) o grubości minimum 1 mm na podłożu z materiału termoizolacyjnego

Jedna warstwa kauczuku etylenowo-propylenowego (EPDM) o grubości minimum 1 mm na podłożu betonowym

0,3–0,20

0,3–0,20

0,3–0,20

2–11

2–11

2–11

3–20

3–20

3–20

3–20

3–20

3–20

Tabela 1.3. Pokrycia z blach

Tabela 1.4. Pokrycia dachówką ceramiczną i cementową

Tabela 1.5. Pokrycia z innych materiałów

Lp.

Sposób pokrycia

Wartości pochylenia połaci dachowych

Zalecane pochylenie

h : a

α°

%

%

1.

2.

3.

4.

Płyty włóknisto-cementowe faliste

Płyty włóknisto-cementowe płaskie

Płytki z łupka pojedynczo

Płytki z łupka podwójnie

> 0,2

> 0,6

0,6–1,25

0,5–1,25

> 12

> 31

31–51

27–51

> 20

> 60

60–125

50–125

> 40

> 60

80–110

60–100

1.5. Podział pokryć dachowych w zależności od sposobu zapewnienia ich szczelności

W niniejszej publikacji, ze względu na brak możliwości jednoznacznego określenia przydatności poszczególnych materiałów pokrywczych do stosowania jedynie na dachach płaskich lub stromych, zastosowano klasyfikację przyjętą przez Europejski Komitet Normalizacyjny (CEN) w odniesieniu do wyrobów pokrywczych, uwzględniającą sposób ich układania na dachach. W efekcie takiej zasady podziału w CEN powstały dwa komitety techniczne, tzn.:

• CEN TC 254 o nazwie Flexible sheets for waterproofing, co w tłumaczeniu na język polski oznacza „elastyczne wyroby do wykonywania warstw hydroizolacyjnych”, dotyczące również pokryć dachowych,

• CEN TC 128 o nazwie Roof covering products for discontinuous laying and products for wall cladding, co w tłumaczeniu na język polski oznacza „wyroby do nieciągłych pokryć dachowych i okładzin ściennych”.

W grupie elastycznych wyrobów do pokryć dachowych znalazły się materiały, które są klejone do podłoża na całej powierzchni bądź jedynie na zakładach, co pozwala na uzyskanie ciągłego arkusza bądź ciągłej powłoki. Do grupy tej należą zarówno papy, które mogą stanowić pokrycia dachów płaskich lub pochyłych, jak również folie z tworzyw sztucznych i kauczuku oraz masy hydoizolacyjne. Termin nieciągłe pokrycia dachowe jest bezpośrednim tłumaczeniem z języka angielskiego i w języku polskim nie znaleziono bardziej precyzyjnego odpowiednika. Nie należy jednak w tym przypadku rozumieć, że pokrycie takie może być układane w sposób bezładny i zazwyczaj jego szczelność zapewniają poprawnie wykonane zakładki poszczególnych profili, jak również rąbki. Do grupy tzw. nieciągłych pokryć dachowych należą wszystkie wyroby bez klejenia dodatkowo na zakładach i z tego tytułu przeznaczone głównie do układania na dachach stromych, by w ten sposób zapewnić prawidłową szczelność na działanie wody. Należą do nich m.in. dachówki ceramiczne i cementowe, płyty z tworzyw sztucznych, płyty włóknisto-cementowe, płyty bitumiczne, gonty asfaltowe i blachy (układane na dachach stromych, lecz w wyjątkowych przypadkach dopuszczone do układania również na dachach płaskich). Reasumując, w dalszych analizach dotyczących zasad wykonywania pokryć dachowych w odniesieniu do przekryć dachowych o tradycyjnym układzie warstw zastosowano podział na:

• elastyczne pokrycia dachowe,

• nieciągłe pokrycia dachowe.