Dołącz do czytelników
Brak wyników

Budownictwo wielkogabarytowe

8 listopada 2018

NR 7 (Październik 2018)

Proekologiczne pokrycia – zimne dachy

0 10

Stropodachy wentylowane, będące przykładem „zimnych dachów”, najbardziej popularne były w latach 80. XX w. Obecnie jednak projektanci wracają do dachów płaskich o tej konstrukcji, m.in. ze względu na ich proekologiczność. „Zimne pokrycia” możemy bowiem określić jako mechanizm przeciwdziałania zmianom klimatycznym.

W letni dzień w naszej strefie klimatycznej dach pokryty czarną papą potrafi nagrzać się do 70°C. W budynkach, w których stosunek powierzchni dachu do objętości (kubatury) ogrzewanej przestrzeni spełnia funkcję FD/Ve > 0,1 m-1udział strat ciepła przez dach jest znaczący. W budynkach mieszkalnych bardzo często iloraz ten przekracza FD/Ve > 0,2 m-1. W takiej sytuacji straty przez dach wynoszą ok. 15–20% wszystkich strat ciepła w budynku, a w niektórych przypadkach mogą przekraczać nawet 25% wszystkich strat ciepła [2].
Dach jest uważany za piątą elewację budynku. Dominujące w architekturze dachy płaskie są często wybierane przez inwestorów ze względów praktycznych i ekonomicznych, a także ze względu na fakt, że pomagają one chronić środowisko naturalne i przeciwdziałać globalnemu ociepleniu. Do typowych rozwiązań proekologicznych możemy zaliczyć dachy zielone oraz „zimne dachy”. Przykładem konstrukcji „dachów zimnych” może być stropodach wentylowany. Ideą dachów zimnych jest ograniczenie strat ciepła i nieprzekazywanie naprężeń termicznych na konstrukcję budynku. Gdy mówimy o „dachach zimnych” lub „dachach chłodnych”, to bardzo często skupiamy się na warstwie pokrycia.

Charakterystyka zimnych dachów

„Dachy zimne” to pojęcie, które przypisuje się w literaturze zarówno przegrodom budowlanym – dachom wentylowanym, jak i dachom z zastosowaniem „zimnych pokryć”, czyli materiałów zastosowanych jako wierzchnie powłoki dachu.
Dachy dwudzielne to dachy wykorzystujące swą budowę w celu niwelacji pojawiających się nadmiernych obciążeń termicznych, występujących na powierzchniach płaskich.
W przypadku stropodachów wentylowanych główną rolę odgrywa warstwa  powietrza służąca do zniwelowania problemu kondensacji pary wodnej pojawiającej się w przestrzeniach warstw dachowych. Dachy o tej budowie, aby pełniły swą funkcję, muszą mieć w warstwie przestrzeni wentylowanej umożliwiony swobodny przepływ powietrza. Przykładem dachów dobrze wentylowanych są dachy dwudzielne, które posiadają wlot i wylot powietrza w ściankach kolankowych pod okapem.
Stropodachy jako elementy zewnętrzne budynku muszą spełniać wymagania w zakresie izolacyjności wilgotnościowej, określone w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. 
w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. 2015 poz. 1422  wraz ze zmianami z dnia 14 listopada 2017 r. – Dz. U. 2017 poz. 2285).
Metody obliczeń podane są w normie PN-EN ISO 13788:2003 „Cieplno-wilgotnościowe właściwości komponentów budowlanych i elementów budynku” oraz nowej wersji normy z 2017. Norma PN-EN ISO 13788:2003 sprowadza problem kondensacji i pary wodnej na wewnętrznej powierzchni przegród budowlanych do określenia temperatury gwarantującej uniknięcia krytycznej wilgotności, przy której na wewnętrznej powierzchni przegród mogłyby wystąpić warunki do rozwoju grzybów strzępkowych, popularnie zwanych grzybami pleśniowymi.
W celu uniknięcia ryzyka wystąpienia kondensacji pary wodnej na wewnętrznych powierzchniach przegród konieczne jest spełnienie warunku:
\(f_{Rsi} > f_{Rsi, min}\)
gdzie: 
\(f_{Rsi}\) – czynnik temperaturowy przegrody określający jakość cieplną przegrody, zależny od jej izolacyjności,
\(f_{Rsi, min}\) – czynnik temperaturowy wewnętrznej powierzchni przegrody wyznaczony z uwzględnieniem warunków cieplnych w pomieszczeniu i warunków cieplno-wilgotnościowych powietrza zewnętrznego w poszczególnych miesiącach roku.

Kryterium wilgotnościowe

Polskie Prawo Budowlane wprowadziło szereg obostrzeń, np. kryterium wilgotnościowe dla przegród budowlanych. 
Zgodnie z § 321 ust. 1 tej ustawy, na wewnętrznej powierzchni nieprzezroczystej przegrody zewnętrznej nie może występować kondensacja pary wodnej umożliwiająca rozwój grzybów pleśniowych, a ustęp 2 tego paragrafu mówi, że we wnętrzu przegrody, o której mowa w ust. 1, nie może występować narastające w kolejnych latach zawilgocenie spowodowane kondensacją pary wodnej. Warunki określone w ust. 1 i 2 uważa się za spełnione, jeśli przegrody odpowiadają wymaganiom określonym w punkcie 2.2.4 załącznika nr 2 (§ 321 ust. 3).
Natomiast w myśl § 322 ust. 1 Prawa Budowlanego, rozwiązania materiałowo-konstrukcyjne zewnętrznych przegród budynku, warunki cieplno-wilgotnościowe, a także intensywność wymiany powietrza w pomieszczeniach powinny uniemożliwiać powstanie zagrzybienia.
Z kolei zał. 2 pkt 2.2.5 tego aktu prawnego dopuszcza kondensację pary wodnej, o której mowa w § 321 ust. 2, wewnątrz przegrody w okresie zimowym, o ile struktura przegrody umożliwi wyparowanie kondensatu w okresie letnim i nie nastąpi przy tym degradacja materiałów budowlanych przegrody na skutek tej kondensacji.

Kryterium izolacyjności termicznej

Kolejnym wymaganiem w przypadku dachów ograniczajacych straty ciepła jest kryterium izolacji termicznej.
Najważniejsze kryteria doboru materiału izolacji termicznej dla stropodachu płaskiego to:

  • niski współczynnik przewodności cieplnej,
  • duża trwałość i niezmienne właściwości fizyczne podczas eksploatacji,
  • stałość wymiarów, objętości i kształtu,
  • wysoka odporność na zjawiska klimatyczne i chemiczne otoczenia,
  • wystarczająca odporność na działanie sił zewnętrznych,
  • odpowiednia odporność ogniowa,
  • mała nasiąkliwość.

Materiały termoizolacyjne powinny spełniać wymogi z aktualnych norm. Ponadto Instytut Techniki Budowlanej (ITB) powinien wydać świadectwo dopuszczenia do stosowania danego materiału lub też wyrób taki powinien posiadać dokument ETA (Europejskich Ocen Technicznych), który wydaje sie dla  wyrobów budowlanych:

  • dla których nie istnieje norma zharmonizowana
  • które różnią się od normy zharmonizowanej. 
Fot. 1. Płaski dach w budynku wielkogabarytowym o lekkiej konstrukcji kryty mebraną
Źródło: Barbara Ksit

Materiały izolacji cieplnej używane podczas konstruowania możemy podzielić na następujące rodzaje:

  • materiały pochodzenia organicznego (np. płyty wiórowo-cementowe),
  • materiały z tworzyw sztucznych (np. płyty styropianowe),
  • materiały pochodzenia mineralnego (np. wełna mineralna),
  • materiały lekkie, betony izolacyjne (np. piankobeton),
  • materiały sypkie (np. keramzyt) itd.

Brak izolacji cieplnej na stropodachu może mieć destrukcyjny wpływ na jego konstrukcję. Aby dach pracował prawidłowo, przy projektowaniu i wykonywaniu dachów wentylowanych na...

Artykuł jest dostępny dla zalogowanych użytkowników w ramach Otwartego Dostępu.

Załóż konto lub zaloguj się.
Czeka na Ciebie pakiet inspirujących materiałów pokazowych.
Załóż konto Zaloguj się

Przypisy