Dawniej wśród projektantów była wyższa świadomość zagrożeń wynikających z trwałego zawilgocenia warstw stropodachu niż obecnie.
Problem paroizolacji, która ma decydujący wpływ na trwałość termoizolacji w stropodachu pełnym, traktowany jest powierzchownie.
Uwarunkowania techniczne
Stropodachy płaskie w budownictwie mieszkaniowym w Polsce rozpowszechniły się wraz z jego uprzemysłowieniem w latach 60. XX w. Stosowano wtedy stropodachy pełne (niewentylowane), stropodachy odpowietrzane oraz stropodachy wentylowane. Naturalną konstrukcję stanowiły prefabrykowane stropy żelbetowe, jednak poważne wyzwania techniczne dla projektanta i wykonawcy wynikały z niedostępności odpowiedniej jakości materiałów do budowy izolacyjnej części przekrycia dachu, tj. paroizolacji, termoizolacji oraz hydroizolacji.
Rys. 1 Stropodach wentylowany dwudzielny
W tamtym czasie w Polsce szczególnie uciążliwy był brak skutecznej paroizolacji, bardzo istotnej, ponieważ dla stropodachów budynków mieszkalnych znaczącym obciążeniem jest dyfuzja pary wodnej. Stosowana powszechnie folia PE czy papa kartonowa były namiastką paraizolacji i tylko opóźniały kondensację wilgoci w termoizolacji. W założeniach projektowych przyjmuje się, że przegrody zewnętrzne podlegają zawilgoceniu w okresie jesień – zima – wiosna, a latem następuje ich wysuszenie. W budynkach mieszkalnych intensywnie eksploatowanych ilość wody skondensowanej w warstwach stropodachu pełnego w okresie zimowym w praktyce może być na tyle duża, że latem odparuje tylko jej część. W kolejnym okresie zimowym następuje już kumulacja kondensatu i trwałe zawilgocenie stropodachu, a niszczące skutki tego zjawiska to:
– zwiększenie strat ciepła;
– przemarzanie i zniszczenia materiałów wynikające z cykli zamarzania i rozmrażania;
– zniszczenia materiałów w wyniku pęcznienia i skurczu, spadek ich wytrzymałości;
– trwała degradacja materiałów w wyniku korozji biologicznej i chemicznej.
Projektanci – świadomi zagrożeń wynikających z możliwości trwałego zawilgocenia stropodachu w budynkach mieszkalnych – najczęściej projektowali wtedy stropodachy wentylowane, które miały umożliwić odpowiednie zarządzanie parą wodną przenikającą z pomieszczeń mieszkalnych. Przestrzeń wentylowana nad termoizolacją stanowi w nich bowiem swoisty zawór bezpieczeństwa – z założenia wyprowadza parę wodną na zewnątrz budynku grawitacyjnie (różnica temperatur) lub w wyniku działania wiatru (rys. 1).
Fot. 1 Folia PE nie zabezpieczy przed degradacją termoizolacji stropodachu niewentylowanego w warunkach budynku mieszkalnego
Ewolucja i destrukcja
W latach 90. XX w. nieekonomiczne, ale stosunkowo bezpieczne w eksploatacji stropodachy wentylowane zostały wyparte przez stropodachy pełne (niewentylowane). Stało się to możliwe wraz z pojawieniem się na rynku skutecznych paroizolacji z folii aluminiowej, twardych termoizolacji z wełny mineralnej i styropianu oraz trwałych hydroizolacji z pap bitumicznych modyfikowanych polimerami. Jednak ta ewolucja w ostatnich latach poszła zdecydowanie za daleko, ponieważ projektanci i wykonawcy zaczęli poszukiwać oszczędności – w pierwszej kolejności za paraizolację uznano folię PE (fot. 1), która stała się standardem w stropodachach pełnych, co jest poważnym technicznym nieporozumieniem. Nawet prawidłowo zaprojektowane stropodachy pełne, gdzie jako paroizolację przyjęto papę z wkładką z folii aluminiowej, już na etapie realizacji zostają poddane „racjonalizacji” przez zamianę papy Al na folię PE, a ewentualne wyrzuty zawodowego sumienia wykonawca próbuje łagodzić kolejnym nieporozumieniem, jakim jest zastosowanie na pokryciu dachu kominków. Takie rozwiązanie można stosować wyłącznie do wyrównania ciśnienia pod pokryciem dachu – kominki odpowietrzające nie mogą być traktowane jako metoda wentylowania stropodachu pełnego, który w z definicji nie posiada żadnej przestrzeni wentylowanej umożliwiającej stałą wymianę zawilgoconego powietrza przenikającego z eksploatowanych pomieszczeń na powietrze suche. Obciążenie wilgocią przegród zewnętrznych, w tym również stropodachów, zależy przede wszystkim od wilgotności powietrza w pomieszczeniach, a ta zależy od sposobu ich eksploatacji. Obliczenia cieplno-wilgotnościowe stropodachów pełnych w budynkach mieszkalnych dowodzą, że folie PE – dla których porównawczy współczynnik Sd wykazuje wartość od 30 do 80 m – nie zapobiegają kondensacji wilgoci w warstwie termoizolacji i w kolejnych okresach zimowych w wyniku kumulacji może nastąpić trwała degradacja zawilgoconej przegrody.
Fot. 2 Przy okazji betonowania wykonawca wprowadza do stropodachu wodę a następnie całość uszczelni papą zgrzewalną
Obecnie w Polsce funkcjonują różne rozwiązania stropodachów pełnych z folią PE w roli paroizolacji, ale jako minimalny utrwalił się układ:
– folia PE,
– styropian z wyprofilowanym spadkiem,
– papa podkładowa mocowana mechanicznie,
– papa nawierzchniowa,
z którym czasami rywalizuje (być może jeszcze tańszy) patent:
– folia PE,
– styropian układany schodkowo,
– betonowa warstwa wyrównawcza (fot. 2),
– dwa x papa zgrzewalna.
Fot. 3 Spadki stropodachu pełnego prawidłowo kształtuje się w warstwie termoizolacji
Fot. 4 Podczas budowy papa paroizolacyjna pełni funkcję papy wstępnego krycia
Fizyka budowli kontra budowlana komercja
Obecny paradoks w realizacji stropodachów budynków mieszkalnych polega na tym, że tak jak nikt w branży budowlanej nie kwestionuje znaczenia termoizolacji można zauważyć, że to znaczenie wraz z grubością termoizolacji od lat stale rośnie – to problem paroizolacji, która ma decydujący wpływ na trwałość termoizolacji w stropodachu pełnym, traktowany jest powierzchownie. W większości projektów budowlanych i wykonawczych „adorowany” jest tylko jeden parametr stropodachu współczynnik przewodzenia ciepła lambda (X) materiału termoizolacyjnego, który jednak drastycznie traci swoją wartość obliczeniową, kiedy termoizolacja zostaje zawilgocona. Wprawdzie obciążenie dyfuzją pary wodnej, jak każde inne obciążenie budynku, powinno być obliczane, jednak w praktyce w tych projektach nie są określane żadne wymagania techniczne dla paroizolacji w stropodachu pełnym. Argument ekonomiczny, czyli niska cena folii PE, nie może być tutaj racjonalnym uzasadnieniem, ponieważ brak kontroli nad możliwymi negatywnymi zjawiskami wynikającymi z obecności w warstwach stropodachu niewentylowanego wilgoci z kondensacji pary wodnej na etapie jego eksploatacji jest jego poważną wadą techniczną. Tak oto w XXI w., kiedy dostępne są już wszystkie najnowocześniejsze technologie i materiały, na budowach próbuje się zaklinać techniczną rzeczywistość, czyli bezwzględne prawa fizyki. Ta tendencja jest wypaczeniem idei stropodachu pełnego, gdzie podstawowym warunkiem technicznej trwałości przegrody jest szczelność, czyli nieprzepuszczalność dyfuzyjna.
Można stwierdzić, że pięćdziesiąt lat temu wśród projektantów była zdecydowanie wyższa świadomość zagrożeń wynikających z trwałego zawilgocenia warstw stropodachu niż obecnie.
Fot. 5 Warunkiem prawidłowego wykonania stropodachu pełnego jest wbudowanie termoizolacji w stanie suchym – w przypadku przerw roboczych należy termoizolację zabezpieczyć
Kompletne systemy stropodachów płaskich
Od ponad 20 lat w Polsce dostępne są kompletne systemy hydroizolacji stropodachów pełnych. Przykładem optymalnego systemu hydroizolacji w układzie klejonym (rys. 2) jest system firmy Vedag, w którym szczelność dyfuzyjną stropodachu zapewnia zgrzewalna papa paroizolacyjna Vedagard Al-V4E zawierająca wkładkę z folii aluminiowej (Sd > 1500 m).
Rys. 2 System hydroizolacji VEDAG dla stropodachu pełnego: preparat gruntujący Emaillit BV-express, papa paroizolacyjna zgrzewalna Vedagard Al-V4E, klej oliuretanowy Vedapuk, styropian EPS100 z wyprofilowanym spadkiem, papa podkładowa samoprzylepna do styropianu Vedatop SU, papa nawierzchniowa zgrzewalna Euroflex PYE PV 250 S5
Dla wykonawcy robót dekarskich istotnym argumentem za stosowaniem na stropodachach płaskich zgrzewalnych pap paroizolacyjnych jest możliwość skutecznego zabezpieczenia stropu przed opadami w trakcie realizacji prac budowlanych (fot. 4) oraz możliwość bezpiecznego wykonywanie pokrycia dachu etapami w okresie zmiennych warunków pogodowych (fot. 5). Szczelna warstwa wstępnego krycia na etapie budowy, która podczas eksploatacji budynku będzie pełnić funkcję dyfuzyjnie szczelnej warstwy zabezpieczającej termoizolację przed kondensacją wilgoci, jest podstawą do udzielenia wiarygodnej gwarancji trwałości stropodachu pełnego (niewentylowanego).
Wojciech Woliński
Vedag Polska
Uwaga: Artykuł ukazał się w miesięczniku „Dachy” nr 11/2016.
