Odprowadzenie wody z tarasu i balkonu. Systemy drenażowe

Do odprowadzania wody z tarasu i balkonu można wykorzystać różne systemy. Czym one się różnią? Jak prawidłowo zaprojektować drenażowy system odprowadzania wody?

Odprowadzenie wody z tarasu i balkonu. Materiały

Doświadczenie pokazuje, że za uszkodzenia połaci i przecieki obarcza się winą złą jakość zastosowanych materiałów. Zwykle taki osąd nie jest poparty rzeczywistą analizą przyczyn uszkodzenia i parametrów użytych materiałów. Dalszą konsekwencją jest uogólnianie w stylu: „płytki się nie sprawdzają, najlepiej jest na izolacji ułożyć żwir i płyty" lub „układ drenażowy się nie sprawdza, bo ta mata się zamula". Toteż warto porównać wady i zalety obu rozwiązań. Punktem wyjścia prawidłowego zaprojektowania nowego balkonu, tarasu czy loggii zawsze jest:

precyzyjne określenie funkcji, jaką ma pełnić w przyszłości;
analiza schematu konstrukcyjnego;
określenie obciążeń i czynników destrukcyjnych (chodzi o jednoznaczne zdefiniowanie i określenie intensywności czynników destrukcyjnych),

następnie zaś na tej podstawie przyjęcie poprawnych technicznie rozwiązań materiałowo-konstrukcyjnych (będą to systemowe izolacje wodochronne, izolacje termiczne, urządzenia odwadniające, wreszcie systemowe rozwiązania materiałowe ochrony strukturalnej i powierzchniowej).

Fot. stock.adobe / alexandre zveiger

Odprowadzenie wody z tarasu i balkonu. Wykonawstwo

Drugim równie ważnym etapem jest zgodne ze sztuką budowlaną wykonawstwo. Prawidłowe projektowanie i wykonawstwo muszą ze sobą współgrać. Występujące obecnie tendencje preferują jednak „minimalizm”, zaczynający się od braku kompleksowej analizy zjawisk zachodzących w projektowanych elementach, skończywszy na pominięciu rozrysowania w projekcie detali i szczegółów konstrukcyjnych. Ze strony wykonawców nagminne jest samowolne modyfikowanie systemów, tzn. wprowadzanie tańszych materiałów spoza systemu. W najgorszym razie może to spowodować konieczność ponownego wykonania robót naprawczych (nierzadko wymagających usunięcia wszystkich warstw do płyty konstrukcyjnej) już po najbliższej zimie. Inne skutki mogą się ujawnić dużo później, nie znaczy to jednak, że będą łatwe do usunięcia. Wręcz przeciwnie.

Zobacz też: Okapy balkonów i tarasów – błędy wykonawcze

Systemy odprowadzania wody z tarasów i balkonów

Istotą powierzchniowego odprowadzenia wody jest wykonanie takiej warstwy użytkowej (okładziny z płytek), po której cała woda opadowa jest odprowadzana na zewnątrz. Wymusza to wykonanie uszczelnienia podpłytkowego (zwanego także zespolonym), niedopuszczającego do penetracji wilgoci w warstwy tarasu/balkonu.

Z kolei drenażowe odprowadzenie wody zakłada wnikanie części wody opadowej w specjalną, wodoprzepuszczalną warstwę (fot. 1) i odprowadzenie jej poza połać przez systemowe profile z otworami lub wpusty odwodnieniowe.

Fot. 1. Drenażowe odprowadzenie wody z tarasu zakłada wnikanie części wody opadowej w specjalną, wodoprzepuszczalną warstwę i odprowadzenie jej poza połać przez systemowe profile z otworami (fot. Renoplast)

Pytanie, które rozwiązanie jest lepsze, jest źle postawione. Oba systemy przy poprawnym zaprojektowaniu i wykonaniu stanowią skuteczne i trwałe wykończenie połaci, zabezpieczające znajdujące się poniżej pomieszczenie przed przeciekami wody oraz zawilgoceniem. Występują natomiast zasadnicze różnice między budową obu rozwiązań oraz możliwością wyboru warstwy użytkowej. To powoduje, że niektóre uwarunkowania zewnętrzne narzucają wybór konkretnego rozwiązania technologiczno-materiałowego. Kwestią do rozważenia jest też wrażliwość na potencjalne usterki wykonawcze oraz łatwość ewentualnej naprawy. Można też mówić o różnicy kosztów w wykonaniu konstrukcji oraz tatwośoi wykonania. Aby świadomie wybrać wariant, należy znać różnice konstrukcyjne i wynikające stąd konsekwencje.

Dla tarasów nie ma dużego zróżnicowania uktadu statycznego płyty, jednak liczba wariantów związanych z budową połaci jest spora: balustrada ażurowa (barierka), balustrada pełna, ściana docieplana systemem ETICS, ściana jednowarstwowa, ściana trójwarstwowa czy wreszcie taras przechodzący w balkon. Sama warstwa użytkowa może być wykonana z ptyt kamiennych lub betonowych jak również z płytek ceramicznych czy wręcz kruszywa kamiennego. Jednak dobór materiału na warstwę użytkową nie może być bezkrytyczny i jest determinowany zarówno przez warstwę drenującą, jak i rozwiązanie okapu. Jeżeli warstwą użytkową będą płyty betonowe lub kamienne, mogą one być ułożone na warstwie drenującej z płukanego kruszywa lub na podkładkach dystansowych.

Znacznie rzadziej stosuje się wariant z płytkami ceramicznymi klejonymi na cementowym jastrychu wodoprzepuszczalnym.

Wariant z drenażowym odprowadzeniem wody może być wykonany zarówno w układzie tradycyjnym (rys. 1), jak i wtzw. układzie odwróconym, gdzie hydroizolacja jest chroniona przez termoizolację (rys. 2).

Rys. 1. Taras nad pomieszczeniem – wariant z drenażowym odprowadzeniem wody w układzie tradycyjnym (rys. autora)

Rys. 2. Taras nad pomieszczeniem – wariant z drenażowym odprowadzeniem wody w układzie odwróconym (rys. autora)

Dla każdego ze wspomnianych wariantów rozwiązanie projektowe powinno zapewnić odpowiedni komfort cieplny użytkownikom pomieszczeń pod tarasem oraz nie dopuszczać do rozwoju grzybów pleśniowych na stropie i przyległych fragmentach ścian. Do tego dochodzą także wymogi zapewnienia wymaganej izolacyjności akustycznej i bezpieczeństwa użytkowania – warstwa użytkowa powinna być odpowiednio antypoślizgowa.

Zaletą układu z powierzchniowym odprowadzeniem wody jest prostota konstrukcji i łatwość wykonania (nie oznacza to, że można w sposób lekkomyślny podchodzić do zagadnień technicznych). Wadą jest natomiast praktycznie jeden rodzaj warstwy użytkowej oraz w przypadku uszkodzenia trudność w wykonaniu punktowej naprawy.

Jeżeli chodzi o układ drenażowy, to jego zwiększająca się popularność jest konsekwencją często się pojawiających mankamentów układu z płytkami – przede wszystkim destrukcją strefy okapowej i brakiem robót "mokrych” (klejenie, fugowanie) przy wykonywaniu warstwy użytkowej. Można tu powiedzieć o zaletach:

relatywnie prostym montażu warstwy użytkowej i drenażowej – odseparowanie tej warstwy od powłoki hydroizolacyjnej powoduje, że połać jest mniej podatna na destrukcyjne oddziaływanie warunków atmosferycznych;
możliwości zdjęcia warstwy użytkowej bez uszkodzenia powłoki hydroizolacyjnej (co jest konsekwencją pkt. powyżej), ułatwia to wykonanie naprawy hydroizolacji w razie przecieków;
możliwości uzyskania poziomej warstwy posadzki;
możliwości ułożenia pod płytami różnego typu instalacji, m.in. elektrycznej, świetlnej (dotyczy tarasów z płytami na podstawkach).

Należy także wspomnieć o wadach układu drenażowego:

układ drenażowy pozwala wprawdzie na większe zróżnicowanie sposobu wykończenia powierzchni, jednak w przypadku warstwy użytkowej z płyt betonowych czy kamiennych wymaga znacznie większego zapasu wysokości (większa grubość warstw konstrukcji, większe obciążenie płyty nośnej);
zdecydowanie większa jest wrażliwość na tolerancje wymiarowe;
istnieje niebezpieczeństwo zapadania się i pękania płyt;
przy błędach w projektowaniu i wykonaniu może się pojawić niebezpieczeństwo zamulenia warstwy drenującej, powstawanie zastoisk wody pod posadzką i zapchanie otworów przelewowych (zbyt mała zdolność odprowadzenia wody przy intensywnych opadach/burzach, możliwość przedostania się pod płyty liści, igieł, ziemi, zanieczyszczeń itp.).

Jeżeli chodzi o mocowanie barierki, to o ile dla układu z powierzchniowym odprowadzeniem wody zdecydowanie zalecane jest mocowanie słupków do boku lub spodu płyty, o tyle dla wariantu drenażowego jest to jedyny dopuszczalny sposób.

Pierwszym etapem prac nad systemem drenażowym będzie wybór koncepcji uszczelnienia (układ tradycyjny/odwrócony), rodzaju warstwy użytkowej i takie zaprojektowanie konstrukcji (wzajemny poziom płyty konstrukcyjnej stropu w pomieszczeniu i płyty tarasu oraz posadzki
w pomieszczeniu i warstwy użytkowej tarasu), aby możliwe było bezproblemowe wykonanie warstw konstrukcji i odprowadzenie wody. Trzeba tu także uwzględnić konieczność wykonania i uszczelnienia progu drzwiowego (o tym w dalszej części tekstu). Szczególnej uwagi wymaga próg bezbarierowy oraz niski próg. Grubość warstw połaci jest determinowana przez przyjęte rozwiązanie konstrukcyjno-materiałowe, przede wszystkim przez: spadek, termoizolację, warstwę drenażową oraz użytkową.

Zacznijmy od wymagań cieplno-wilgotnościowych. Układ tradycyjny odprowadzania wody z tarasów i balkonów, czyli taki gdzie termoizolacja jest chroniona przez hydroizolację, zawsze wymaga wykonania obliczeń cieplno-wilgotnościowych pozwalających na wyeliminowanie kondensacji międzywarstwowej. Z kolei dla układu odwróconego zasadniczy wpływ ma zarówno poprawka na obecność termoizolacji nad hydroizolacją, jak i sam współczynnik przewodności cieplnej termoizolacji. Warto popatrzeć na fot. 2, zdjęcie to pokazuje połać tarasu w układzie odwróconym z charakterystycznymi miejscami mostków termicznych.

Fot. 2, 3. Skutki bezkrytycznej zamiany układu tradycyjnego na odwrócony, opis w tekście (fot. autora)

Pierwotny wariant z płytkami ceramicznymi, ze względu na przecieki, został zamieniony na układ drenażowy odwrócony. Na hydroizolacji znajdującej się na warstwie spadkowej ułożono drewniany ruszt, a przestrzenie między legarami wypełniono płytami z polistyrenu ekstrudowanego (XPS). Pierwotna (dla układu z płytkami) grubość termoizolacji wynosiła 15 cm EPS o współczynniku przewodzenia ciepła

λ = 0,043 W/(mK), współczynnik przenikania ciepła U_Cmax (obliczony jak dla przegrody jednorodnej) wynosił 0,26 W/(m²K). Po zamianie układu konstrukcyjnego (fot. 3) grubość termoizolacji (XPS) wynosiła także 15 cm, jednak była to już przegroda niejednorodna, gdyż w obliczeniach trzeba uwzględnić wpływ legarów (krzyżowy układ legarów – dołem legary 10×10 cm, górą legary 5×5 cm). Dla takiej przegrody współczynnik U_Cmax wynosił już 0,374 W/(m²K), co stanowi wzrost o ponad 43%.

O właściwościach układu odwróconego świadczy następujący fakt: dla układu tradycyjnego (15 cm płyta konstrukcyjna, paroizolacja, 20 cm termoizolacja (XPS) – λ = 0,035 W/(mK) hydroizolacja, warstwa balastowa – 5 cm żwiru, wpływ paroizolacji i hydroizoalcji w obliczeniach pominięto) współczynnik U_Cmax wynosi 0,17 W/(m²K). Aby uzyskać ten sam U_Cmax dla układu odwróconego, potrzeba o 14 cm XPS więcej.

W takiej sytuacji często się popełnia dwa błędy: bezkrytycznie stosuje na termoizolację polistyren ekspandowany (EPS) oraz przyjmuje do obliczeń λ termoizolacji identycznie jak dla układu tradycyjnego. Biorąc pod uwagę właściwości ciepłochronne i kontakt termoizolacji z wodą, można wyróżnić kilka bardzo istotnych wymagań ([4]—[8]*):

nasiąkliwość wodą przy krótkotrwałym zawilgoceniu części powierzchni,
nasiąkliwość wodą przy całkowitym i długotrwałym zanurzeniu,
nasiąkliwość na skutek dyfuzji pary wodnej,
odporność na cykle zamrażania-rozmrażania (przez określenie nasiąkliwości przy całkowitym zanurzeniu i/lub na skutek dyfuzji pary wodnej), których spełnienie ma zasadniczy wpływ na zapewnienie wymaganej i trwałej w czasie ochrony termicznej.

Nie bez znaczenia jest zapewnienie stabilności wymiarów termoizolacji.

Według normy DIN 4108-10 [4] minimalne wymagania stawiane materiałom do termoizolacji dachów w układzie odwróconym to m.in.:

wytrzymałość na ściskanie lub naprężenia ściskające przy odkształceniu 10%-min. 300 kPa;
odkształcenie przy obciążeniu 40 kPa i temperaturze 70°C – maks. 5%;
nasiąkliwość wody po trzystu cyklach zamarzania i odmarzania – maks. 2%; redukcja wytrzymałości mechanicznej nie może być przy tym większa niż 10% w porównaniu z próbkami suchymi;
nasiąkliwość na skutek dyfuzji pary wodnej: dla płyt o grubości 50 mm – maks. 5%, dla płyt o grubości 100 mm – maks. 3%, dla płyt o grubości 200 mm – maks. 1,5%;
nasiąkliwość przy długotrwałym zanurzeniu w wodzie – maks. 0,7%.

Bardzo podobne wskazania co do XPS znaleźć można w zaleceniach ITB [5], przy czym wymienione wytyczne za punkt wyjścia stawiają absorpcję wody po cyklach zamrażania-rozmrażania, podając maksymalną wartość na poziomie 1 % dla termoizolacji z XPS.

Według [9] do obliczeń dla XPS należy przyjmować wartość obliczeniową λ = 0,041 W/mK.

Do grubości termoizolacji dodać należy grubość pozostałych warstw połaci. Do wykonywania układanej luzem warstwy użytkowej najczęściej się stosuje: płyty chodnikowe, dekoracyjne (barwione) płyty betonowe, płyty kamienne, mrozoodporne, płukane kruszywo (żwir) o uziarnieniu np. 8-16 mm lub 16-32 mm.

Płyty chodnikowe, dekoracyjne i kamienne mogą być układane na warstwie drenującej z:

płukanego, mrozoodpornego kruszywa (żwiru) o uziarnieniu np. 8-16 mm, 16 -32 mm lub 2-8 mm (zależy od rodzaju maty drenującej i warstwy użytkowej – wielkość i grubość płyt – jak również systemowych profili brzegowych);
systemowych podstawkach ustawianych bezpośrednio na warstwie hydroizolacji lub termoizolacji. Rozwiązania te pozwalają na uzyskanie poziomej powierzchni tarasu, konieczne jest wtedy zwiększenie spadku powłoki wodochronnej.

Drewniane, prefabrykowane elementy tarasowe mogą być układane na podkładkach dystansowych lub konstrukcji wsporczej, są także układane bezpośrednio na hydroizolacji (ewentualnie można stosować np. przekładki/warstwy ochronne z papy, gumy lub geowłókniny). Odprowadzenie wody z tarasu jest dwupłaszczyznowe (fot. 1, rys. 1-2): część wody wnika w warstwę użytkową i przez warstwę drenującą po hydroizolacji jest odprowadzana na zewnątrz specjalnymi profilami z otworami lub do wpustów wewnętrznych w przypadku balustrad pełnych, pozostała część wody spływa po powierzchni warstwy użytkowej (w skrajnych przypadkach cała woda opadowa może być odprowadzana przez warstwę drenującą) albo na zewnątrz w kierunku okapów (systemowe profile okapowe), albo do odwodnień wpustowych (np, wpusty wewnętrzne, rzygacze).

mgr inż. Maciej Rokiel

Zobacz też: