Zalety dachu odwróconego to m.in. wysoka odporność na czynniki zewnętrzne (hydroizolacja zabezpieczona warstwami termoizolacji i balastowymi) oraz możliwość obciążenia użytkowego.
Podstawowym zadaniem stropodachu, czyli poziomego elementu konstrukcyjnego łączącego w sobie funkcję dachu z funkcją stropu nad ostatnią kondygnacją, jest bezpieczne przenoszenie obciążeń. Inne zadania stropodachu wynikają z funkcji przegrody zewnętrznej budynku i związane są akugłównie z zasadami fizyki budowli [4], [5]. Są to w szczególności:
– ochrona budynku i jego elementów przed wpływem warunków atmosferycznych, szczególnie przed wodą i jej wnikaniem do wnętrza budynku (warunek całkowitej szczelności);
– ochrona konstrukcji przed wahaniami temperatury, co ma zapewnić komfort cieplny, odpowiedni mikroklimat wnętrz, odpowiedni poziom izolacyjności cieplnej oraz oszczędności energii;
– ochrona elementów konstrukcji przed uszkodzeniami powstałymi na skutek działania wilgoci technologicznej oraz użytkowej, jak również nadmiernej absorpcji wody przez materiały budowlane;
– ochrona przeciwpożarowa;
– ochrona przed dźwiękami (przegroda akustyczna);
– regulacja dyfuzji pary wodnej z pomieszczeń usytuowanych poniżej na zewnątrz budynku;
– zapewnienie estetyki (dotyczy to szczególnie sufitu oraz nawierzchni stropodachu).
Spełnienie powyższych wymagań możliwe jest dzięki zastosowaniu warstwowej budowy stropodachu – każda z warstw ma do spełnienia konkretne zadanie. W zależności od rodzaju stropodachu przyjęło się stosowanie następujących warstw (wszystkich lub wybranych) [7]:
– konstrukcja nośna/podłoże,
– warstwa (powłoka) impregnująca,
– warstwa wyrównawcza (rozdzielająca i wyrównawcza),
– paroizolacja,
– termoizolacja,
– przestrzeń wyrównująca ciśnienie pary wodnej/przestrzeń wentylowana/warstwa rozdzielająca,
– izolacja przeciwwodna dachu,
– zabezpieczenie pokrycia/ochrona powierzchni/obciążenie dodatkowe/warstwa użytkowa.
Rys. 1 Stropodach pełny [2]: 1 – konstrukcja nośna, 2 – termoizolacja, 3 – hydroizolacja
Ze względu na układ poszczególnych warstw rozróżnia się stropodachy pełne, odpowietrzane oraz wentylowane (kanalikowe, szczelinowe i dwudzielne). Do stropodachów zalicza się również tarasy nadziemne (nad pomieszczeniami). Stropodachy pełne występują z kolei w dwóch wariantach – tzw. stropodachów tradycyjnych oraz z odwróconym układem warstw. W przypadku tradycyjnego układu warstw izolacja przeciwwilgociowa chroni ocieplenie przed wpływami atmosferycznymi (rys. 1, 2, 3). Układ ten ma jednak istotną wadę – pokrywająca go papa czy membrana (będące jednocześnie izolacją przeciwwodną) jest narażona na oddziaływanie czynników atmosferycznych, duże wahania temperatury oraz na uszkodzenia mechaniczne. Dlatego opracowano system tzw. dachu odwróconego, w którym zamieniono kolejność warstw izolacji cieplnej i przeciwwodnej. W systemie tym izolację przeciwwodną – najczęściej z dwóch warstw papy termozgrzewalnej – układa się bezpośrednio na podłożu (na wyrównanej płycie stropowej z ukształtowanym spadkiem), a dopiero na niej – termoizolację (rys. 4). Typowy układ warstw dachu odwróconego przedstawia się (patrząc od góry) następująco [1]:
– warstwa balastowa – żwir, płyty chodnikowe lub warstwa zieleni,
– geowłóknina,
– termoizolacja,
– izolacja wodochronna,
– płyta konstrukcyjna z warstwą spadkową.
Rys. 2 Stropodach pełny z paroizolacją [2]: 1 – konstrukcja nośna, 2 – paroizolacja, 3 – termoizolacja, 4 – warstwa podkładowa, 5 – hydroizolacja
Stropodachy, zarówno posiadające, jak i nieposiadające funkcji użytkowej, coraz częściej wykonywane są w formie dachu zielonego. Przestrzeń dachu zielonego łączy w sobie nie tylko walory użytkowe i dekoracyjne, ale pozwala również na lepsze zagospodarowanie terenu oraz zachowuje naturalny wygląd obszarów wykorzystanych pod zabudowę. Mimo że konstrukcja dachu zielonego może być wykonana zarówno w tzw. układzie tradycyjnym, jak i odwróconym, ten drugi wariant wybierany jest na tyle często, że określenie dach odwrócony traktowane jest wręcz jako synonim dachu zielonego.
Wśród warstw konstrukcyjno-funkcjonalnych dachu zielonego należy wymienić warstwę:
– hydroizolacji,
– chroniącą przed przerastaniem korzeni,
– ochronną,
– termoizolacji,
– rozdzielającą,
– drenażową,
– filtrującą,
– wegetacyjną.
|
Tab. 1 Wady i zalety dachu klasycznego i odwróconego [3]
|
|
Tab. 2 Materiały stosowane do wykonywania poszczególnych warstw dachu zielonego [6]
*wyłącznie w układzie tradycyjnym, **wyłącznie w układzie odwróconym |
Hydroizolacja powinna się cechować przede wszystkim wodoodpornością, odpowiednią wytrzymałością na ściskanie, wysoką odpornością na działanie kwasów humusowych oraz innych związków występujących w warstwie wegetacyjnej, jak również na środki chemiczne, nawozy, grzyby oraz pleśnie. Musi być również odporna na przerastanie korzeni lub zabezpieczona przed uszkodzeniem przez korzenie. Coraz częściej w tym celu stosowane są samoprzylepne membrany bitumiczne oraz modyfikowane tworzywami sztucznymi grubowarstwowe masy bitumiczne (tzw. masy KMB). Masy KMB cechują się nie tylko wysoką odpornością chemiczną, ale dzięki możliwości nanoszenia natryskowego możliwe jest wykonanie w ciągu jednego dnia bez
szwowej powłoki o powierzchni nawet kilkuset metrów kwadratowych. Ochrona przed przerastaniem korzeni musi trwale zabezpieczać hydroizolację przed uszkodzeniami powodowanymi wrastaniem korzeni i/lub kłączy. Zabezpieczenie takie wymagane jest zarówno w przypadku zazielenienia intensywnego, jak i pasywnego. Funkcję zabezpieczenia przed korzeniami może pełnić dodatkowa warstwa nad izolacją wodochronną – np. folie z tworzyw sztucznych (HDPE, PVC) o grubości przynajmniej 0,8 mm – lub sama hydroizolacja. W tym drugim przypadku stosuje się np. papy z dodatkiem środków odpychających korzenie (jedynie w przypadku dachów ekstensywnych) lub też papy z wkładką folii miedzianej (grubość wkładki nie powinna być mniejsza niż 0,2 mm). Powłoka ochronna stanowi dodatkowe zabezpieczenie dla izolacji wodochronnej oraz ochrony antykorzennej.
Rys. 3 Ocieplony stropodach pełny na podłożu żelbetowym z warstwą dociskową [2]: a) z górną warstwą z płyt betonowych, b) z posypką żwirową; 1 – płyty betonowe, 2 – posypka żwirowa, 3 – hydroizolacja, 4 – termoizolacja, 5 – paroizolacja, 6 – warstwa konstrukcyjna, 7 – podkładka dystansowa
Pod warunkiem zastosowania odpowiednich materiałów może stanowić jednocześnie warstwę rozdzielającą. Termoizolacja stosowana w układzie dachu zielonego musi być odporna na obciążenia mechaniczne – na warstwie izolacji cieplnej spoczywa cały ciężar dachu – oraz na zwilgocenie. Dlatego też zalecane jest stosowanie twardych płyt z polistyrenu ekstrudowanego (XPS), pianki poliuretanowej (PIR/PUR), a przy większych obciążeniach szkła piankowego. Grubość termoizolacji powinna być określona przez projektanta na podstawie obliczeń cieplno-wilgotnościowych. Aby uniknąć powstawania mostków cieplnych, należy stosować płyty o frezowanych obrzeżach lub też układać dwie cieńsze warstwy (mijankowo). Warstwa rozdzielająca ma za zadanie odseparować od siebie warstwy nietolerujące się chemicznie, względnie warstwę drenażową bądź od termo-, bądź od hydroizolacji. Funkcję tę mogą pełnić np. geowłókniny polipropylenowe, o gramaturze 200 g/m2, gdy bezpośrednio na termoizolacji układana jest warstwa drenująca oraz przy niewielkim obciążeniu mechanicznym. Przy wyższych obciążeniach należy zastosować włókniny o ciężarze powierzchniowym 500 g/m2 lub wyższym. Warstwa drenażowa ma za zadanie odprowadzanie wody, powinna jednak cechować się również zdolnością do akumulacji wilgoci niezbędnej do wegetacji roślin. Warstwa drenażowa stanowi ponadto miejsce do penetracji korzeni. Powszechnie stosowanym rozwiązaniem jest warstwa żwiru rzecznego o uziarnieniu 8/32 mm. Grubość warstwy drenażowej przyjmuje się na podstawie planowanego rodzaju zazielenia i wynosi ona przeciętnie od 6 do 10 cm przy zazielenieniu ekstensywnym oraz od 10 do 30 cm przy intensywnym. Grubość warstwy drenażowej może być zredukowana dzięki dodatkowemu zastosowaniu takich materiałów, jak płyty i maty drenujące, płyty polistyrenowe czy włókniny strukturalne.
Rys. 4 Stropodach odwrócony [2]: 1 – warstwa ochronna ze żwiru 16/32 mm, 2 – geowłóknina, 3 – termoizolacja, 4 – hydroizolacja, 5 – warstwa spadkowa, 6 – strop (konstrukcja nośna)
Warstwa filtracyjna układana jest między warstwami wegetacyjną a drenażową, ale może być również częścią systemowej warstwy drenującej i/lub ochronnej. Jej zadaniem jest zapobieganie wypłukiwaniu z warstwy wegetacyjnej drobnych cząstek, co mogłoby powodować zamulanie warstwy drenażowej. Nie może jednak wpływać negatywnie na przenikanie wody. Musi być ponadto chemicznie i biologicznie czynna. Zazwyczaj się stosuje w tym przypadku geowłókniny o gramaturze 150-200 g/m2.
Rys. 5 Stropodach zielony w układzie odwróconym [2]: 1 – warstwa wegetacyjna, 2 – warstwa filtrująca, 3 – warstwa drenażowa, 4 – warstwa ochronna, 5 – termoizolacja, 6 – hydroizolacja, 7 – konstrukcja nośna
Warstwa wegetacyjna powinna posiadać takie właściwości, aby zapewnić warunki do wzrostu roślinności. Chodzi tu przede wszystkim o zdolność gromadzenia i przepuszczania wody, odporność na ssanie wiatru, zapewnienie roślinom składników mineralnych niezbędnych do wzrostu, pH w granicach od 5,5 do 9,5. Przy zazielenieniu ekstensywnym miąższość warstwy wegetacyjnej wynosi zazwyczaj od 6 do 15 cm. W przypadku zazielenienia intensywnego nie powinna być ona mniejsza niż 35 cm, ale może wynosić nawet do 2 m. Grubość warstwy podłoża glebowego znajduje odzwierciedlenie w ciężarze dachu zielonego, który może wynosić od 300 do 1000 kg/m2 [3].
mgr inż. Bartłomiej Monczyński
Literatura
- A. Byrdy, Dachy płaskie – rozwiązania trwałe i estetyczne, „Izolacje” nr 7/8/2009.
- J. Kerste, W. Kubiszyn, Dachy i pokrycia dachowe, w: „Budownictwo ogólne”, tom 3 „Elementy budynków, podstawy projektowania”, Arkady, Warszawa 2008.
- P Kożuchowski, Zielony dach odwrócony, „Inżynier Budownictwa” nr 4/2012.
- Z. Matkowski, J. Adamowski, Materiały do wykonywania warstw hydroizolacyjnych w dachach płaskich, „Izolacje” nr 4/2016.
- H.A. Nowak, Stropodachy – uszkodzenia oraz sposoby naprawy i modernizacji, „Izolacje” nr 4/2007.
- M. Rokiel, Jak wykonać taras i dach zielony – poradnik, Dom Wydawniczy Medium, Warszawa 2011.
- J. Sawicki, Jak poprawnie zaprojektować i wykonać izolacje przeciwwodne dachów płaskich, „Izolacje” nr 4/2009.
