Pokrycia dachowe

Pokrycia dachowe rozwijają się niezmiennie od tysięcy lat. W miarę rozwoju technologii  stosowane materiały stają się coraz trwalsze, a ich charakterystyki właściwości są coraz doskonalsze. Postęp technologii doprowadził do powstania możliwości wykorzystania dachu nie tylko jako zabezpieczenia konstrukcji przed działaniem czynników atmosferycznych, ale również do produkcji energii. Rozwiązania proekologiczne nie tylko współgrają z naturą, ale także pozwalają na maksymalne wykorzystanie energii słonecznej.

Każdy dach spadzisty ma budowę warstwową, składa się ona z konstrukcji nośnej, pokrycia, a także bardzo często z podkładu usztywniającego i podtrzymującego pokrycie, z odpowiedniej warstwy izolacji termicznej i przeciwwilgociowej oraz w wielu przypadkach z systemu odwodnienia. Inną budowę mają dachy płaskie, jednakże niezależnie od kształtu dachu istotnym elementem wpływającym na wygląd i kondycję całego budynku jest zastosowanie właściwie dobranego pokrycia. Do podstawowych wymogów stawianych pokryciom dachowym należy: szczelność, mała odkształcalność termiczna, nasiąkliwość, mrozoodporność, trwałość, łatwość montażu i konserwacji.

Fot. 1 Dach kryty blachodachówką

Fot. K. Wiśniewska

Wybór materiału pokryciowego oraz konstrukcja więźby dachowej są ze sobą ściśle powiązane. W fazie projektowej inwestor i projektant mogą dowolnie kształtować piątą elewację budynku.

Rodzaj pokrycia dachowego jest także brany pod uwagę w obliczeniach termicznych, dane z tabl. 2 stosuje się do obliczenia dachów z przestrzeniami wentylowanymi naturalnie.

Rodzaje zastosowań wybranych pokryć dachowych w zależności od pochylenia połaci dachu podane są w normie PN-B-02361:2010. W tablicach tej normy określone są dopuszczalne wartości pokryć dachowych oraz zalecane, jednak wielu producentów podaje indywidualne parametry pochylenia dachu dla stosowania konkretnych rozwiązań.

Najmniejsze zalecane pochylenie jest podane dla pokryć z wyrobów asfaltowych i asfaltowo-polimerowych: od 1 do 3% – kąt nachylenia min. 0,6^o (np. powłoka bezspoinowa z mas asfaltowych na trzech warstwach pap asfaltowych na izolacji termicznej). Dla pokryć z elastycznych wyrobów z tworzyw sztucznych i kauczuku zalecane pochylenie połaci wynosi od 3–20%, a  kąt nachylenia – min. 2^o.

Fot. 2 Krycie dachu papą

© rgvc – Fotolia.com

Z kolei dla pokryć z blach najmniejsze zalecane pochylenie wynosi 4% – kąt nachylenia min. 2^o dla blachy stalowej z powłoką metaliczną w panelach wielkowymiarowych bez styków poprzecznych. Dla pokryć z dachówek ceramicznych i cementowych zalecane pochylenie połaci dachowej wynosi od 70% – kąt nachylenia od 27^o  (dachówki IBF 15%). Dla np. pokrycia podwójnego z  łupka dachowego – pochylenie od 60%, kąt nachylenia min. 27^o.

Do materiałów najbardziej trwałych i najczęściej stosowanych do krycia dachów należą dachówki ceramiczne i cementowe. W niezwykle bogatej ofercie producentów dachówek znaleźć można ich różne typy oraz szeroką gamę kolorów. Do najpopularniejszych typów należą karpiówka, esówka, dachówka rzymska, marsylska, śródziemnomorska, toskańska czy też grecka, należy tu także wymienić dachówkę zabytkową i niestandardową. Pokrycie dachówką przewidziane jest na 100 lat, jednak istotne jest, aby było konserwowane. W celu zabezpieczenia pokrycia przed degradacją nakłada się na dachówki warstwę farby akrylowej. Powłokę tę należy odnawiać, gdyż ulega degradacji. Specyficzny kształt dachówek nowej generacji zapewnia szczelność i ułatwia montaż.

Fot. 3 Dachówka ceramiczna karpiówka na ścianie i dachu

Alternatywnym rozwiązaniem jest włókno cementowe, materiał powstający z cementu, włókna celulozowego i dodatków zbrojeniowych. Ma bardzo dobre właściwości mechaniczne, jest odporny na agresję chemiczną i biologiczną, jest także niepalny i odporny na działanie promieni UV. W pokryciach ze względu na łatwość dopasowania do konstrukcji dachu najczęściej stosuje się niewielkie płytki włóknocementowe. Zazwyczaj mają one wymiary 20 x 20, 30 x 30 i 40 x 40 cm. Stosuje się także włóknocementowe płyty faliste. W wyglądzie pokrycie z nich przypomina łupek. Płyty faliste układa się na ruszcie drewnianym lub stalowym za pomocą wkrętów, śrub lub haków. Płytki natomiast powinny być układane na pełnym deskowaniu lub mocowane do łat.

Rozwiązaniem szczególnie wykorzystywanym do renowacji starych konstrukcji dachowych jest zastosowanie blach dachowych.Większość blaszanych pokryć dachowych jest ze stali walcowanej na zimno, w różny sposób zabezpieczanej przed korozją. Najpopularniejszym pokryciem jest blacha stalowa ocynkowana, niekiedy dodatkowo powlekana tworzywem. Odmianą blachy dachowej jest tzw. blachodachówka, której walorem jest niski ciężar i szybki montaż. Blachy z posypką mogą być pokryte granulatem ceramicznym (wyglądem przypominające dachówkę ceramiczną) lub mineralnym (np. kwarcowym lub z łupka), dobrze tłumią odgłosy deszczu i są bardzo trwałe. Kolejny rodzaj to blacha miedziana, która jest bardzo trwała i odporna na korozje, z czasem pokrywa się warstwą patyny. W celu zabezpieczenia blachy miedzianej przed korozją, szkodliwym działaniem promieni ultrafioletowych, opadami atmosferycznymi i zarysowaniem zewnętrzną powierzchnię blachy pokrywa się tworzywem (np. poliestrem). Miedziane pokrycia dachowe wykonuje się na sztywnym deskowaniu bezspoinowym, odpowiednio zabezpieczonym przed wilgocią. Pokrycie z blach nie przepuszcza pary wodnej, dlatego aby nie wystąpiły problemy z wilgocią, konieczna jest wentylacja dachu.

W dachy blaszane deszcz wprawdzie głośno bębni, jednakże poprawnie wykonany montaż nie przenosi niekorzystnych dźwięków do wnętrza budynku.

Fot. 4 Kopuła miedziana

Bitumiczne pokrycia dachowe są popularnymi materiałami budowlanymi. Ich trwałość szacuje się nawet na kilkadziesiąt lat. Nie sprawiają trudności podczas układania dachów o bardzo wyszukanych kształtach. W przeciwieństwie do swojej poprzedniczki (dobrze znanej szarej papy) są ładne i wytrzymałe. Wspólną cechą, od której wzięła się nazwa omawianych materiałów, jest użycie do produkcji wodoszczelnej masy asfaltowej, czyli bitumu. Do grupy pokryć bitumicznych zaliczamy: papy, dachówki bitumiczne (gonty bitumiczne), bitumiczne płyty faliste, pokrycia bezspoinowe, czyli powłoki bitumiczne.

Tradycyjne papy mają małą zawartość modyfikowanej masy asfaltowej. Wykonywane są głównie na osnowie z tektury o małej wytrzymałości na rozciąganie i niewielkim wydłużeniu.

Należą do pokryć lekkich (3–7 kg/m˛), niestety po dość krótkim okresie ekspozycji na działanie warunków atmo-sferycznych niemal wszystkie papy tracą istotną część swoich właściwości, kolejna ich wada  to mała odporność na działanie wysokiej i niskiej temperatury, trwałość tradycyjnych pap to minimum pięć lat. 

Termozgrzewalne papy nowej generacji produkowane są zwykle na bazie asfaltów oksydowanych lub modyfikowanych polimerami. Zastosowanie modyfikacji powoduje, że papa zachowuje stan lepko-sprężysty w temperaturach od –15 do +150^oC. Dobrym podkładem pod jednowarstwowe pokrycia bitumiczne są płyty ze styropianu i wełny mineralnej dopuszczone do bezpośredniego krycia papą, przykładem zastosowania są płyty styropianowe fabrycznie oklejane papą.

Samoprzylepne papy nowej generacji przyklejają się do podłoża pod wpływem nagrzewania słonecznego.

Gonty papowe, zwane też dachówkami (gontami) bitumicznymi, znajdują zastosowanie w kryciu dachów o nachyleniu od 12 do 90°, przy kącie nachylenia powierzchni dachu 12–18^o, wymagany jest podkład z jednej warstwy papy asfaltowej podkładowej lub innej membrany izolacyjnej (na przykład zgrzewalnej papy bitumicznej na osnowie szklanej) do tego przeznaczonej. Przy kącie nachylenia powyżej 18^o gonty można układać bezpośrednio na deskach lub płytach oszalowania dachu, najlepiej prezentują się na dachach stromych o skomplikowanej konstrukcji. Na rynku oferowane są gonty o różnych kształtach. Dachówka bitumiczna jest układem o budowie wielowarstwowej. Warstwę nośną, gwarantującą niezmienność geometrii i odpowiednią wytrzymałość mechaniczną, stanowi osnowa wzmacniająca wykonana zazwyczaj z włókien mineralnych (włókna szklane), syntetycznych (włókna poliestrowe, polipropylenowe) lub ich mieszanek. Osnowa pokryta jest obustronnie powłoką bitumiczną decydującą o wodoszczelności materiału. W ostatnim czasie coraz częściej stosuje się bitumy modyfikowane, które charakteryzują się wysoką odpornością na starzenie, wpływ temperatury, promieniowanie słoneczne czy oddziaływanie substancji chemicznych. Wierzchnia strona gontu jest wykończona posypką ceramiczną lub folią metalową (np. miedzianą), spodnia strona zabezpieczona jest folią antyadhezyjną lub piaskiem kwarcowym. Alternatywnym pokryciem dla płyt azbestowych jest nowoczesna bitumiczna płyta falista. Materiał  ten wykonany jest z włókien organicznych nasyconych bitumem pod wpływem wysokiego ciśnienia i w wysokiej temperaturze.

Fot. 5 Blachy dachowe

Do lekkich pokryć dachowych zaliczamy także pokrycia z płyt poliwęglanowych, które cechuje przejrzystość, przepuszczalność światła, mała waga w stosunku do powierzchni, odporność na procesy starzenia, odporność na działanie promieniowania UV, odporność na działanie czynników atmosferycznych.Poliwęglan zachowuje swoje właściwości w temperaturach od –40 do 130^oC i jest odporny na działanie większości zanieczyszczeń powietrza. Płyty faliste z polimetakrylanu metylu (PMMA) odznaczają się wysokimi parametrami wytrzymałościowymi, odpornością na działanie czynników atmosferycznych, a także ciekawym wzornictwem. Posiadają one jednostronną fakturę pszczelich gniazd, która zapewnia przejrzystość. Płyty z akrylu to najpopularniejszy substytut szkła naturalnego wykorzystywany do przeszkleń dużych połaci dachowych, przekryć, tuneli ekranów ochronnych, osłon. Płyty poliwęglanowe charakteryzuje znakomita odporność mechaniczna w zakresie temperatur od –40 do +120^oC. Jest to materiał bardzo trwały, temperatura 100^oC, która ciągłe działa na płytę poliwęglanową przez 10 lat, powoduje utratę parametrów optycznych lub mechanicznych o nie więcej niż 50%.

Tabl. 1 Ciężar wybranych typów pokrycia

Alternatywą dla gontu bitumicznego jest tzw. gont gumowy (np. rubber shingle). Jest to materiał o wielu zaletach, poczynając od trwałości (ok. 75 lat, w porównaniu do 25–30 lat w przypadku tradycyjnych pokryć bitumicznych) i wytrzymałości na czynniki atmosferyczne, a na dbałości o środowisko naturalne kończąc. Materiał ten jest ekologiczny. Surowcem do produkcji gontu gumowego są w większości zużyte opony samochodowe, a sam gont po demontażu również może podlegać recyklingowi.

Nowatorskim połączeniem są także dachówki bitumiczne z miedziano-asfaltową płytą (blachą z miedzi o czystości 99,7% i grubości 70 mikronów). Konglomerat dachówki bitumicznej (np. dachówka prestige) to zaawansowany technicznie produkt, łączący cechy pokryć bitumicznych i pokryć z blachy miedzianej. Jest on wyjątkowo trwały, estetyczny, lekki, łatwy w instalacji, drobnowymiarowy, elastyczny, dopasowuje się do każdego kształtu dachu.

Tabl. 2 Opór cieplny przestrzeni dachowych R_u wg PN-EN ISO 6946

W przypadku dużych powierzchni dachowych można zastosować przykrycia materiałowe z różnego rodzaju tworzyw,w ten sposób uzyskuje się zadaszenie lekkie, a jednocześnie trwałe i często łatwe w utrzymaniu. Do mocowania tego rodzaju pokrycia stosuje się hydrauliczne siłowniki, stalowe liny i maszty, które zapewniają wytrzymałe i estetyczne rozwiązanie lekkiego dachu. Najpopularniejszym materiałem stosowanym w tego typu przekryciach dachowych jest poliester pokryty cienką warstwą polichlorku winylu PVC. Pokrycia takie mają zastosowanie jako zadaszenia nadmiernie nasłonecznionych tarasów i balkonów. Trwałość ich oblicza się na 15–20 lat. Można uzyskać szeroką gamę kolorów tworzywa i zapewnić wymagany poziom przepuszczalności promieni słonecznych.

W przypadku inwestycji wielkopowierzchniowych zaplanowanych na dłuższy czas, powyżej 30 lat, stosuje się membrany PTFE, czyli materiału z włókna szklanego pokrytego powłoką teflonową. Takie połączenie zapewnia długowieczność przy zachowaniu dużej przepuszczalności światła. W przypadku zastosowania powłoki z dwutlenku tytanu uzyskać można również samoczyszczące właściwości membrany. Dodanie areożelu do membrany poprawia czterokrotnie parametry izolacyjne pokrycia.

Strzechy z trzciny, pokrycia z wióra osikowego, gonty drewniane, dachy zielone  szerzej zostaną omówione w artykule „Proekologiczne pokrycia dachowe”, który ukaże się niedługo na łamach „IB”.

dr inż. Barbara Ksit

Politechnika Poznańska
Zdjęcia 3–5: autorki

Literatura

1. PN-B-02361:2010 Pokrycia połaci dachowych.

2. PN-EN 1304:2013-10 Dachówki i kształtki dachowe ceramiczne – Definicje i specyfikacja wyrobów.

3. PN-EN 508-1 Wyroby do pokryć dachowych z metalu – Charakterystyka wyrobów samonośnych z blachy stalowej, aluminiowej lub ze stali odpornej na korozję – Część 1: Stal.

4. PN-EN 13707:2013-12 Elastyczne wyroby wodochronne – Wyroby asfaltowe na osnowie do pokryć dachowych – Definicje i właściwości.

5. PN-EN 12326-1:2006 Łupek i inne wyroby z kamienia naturalnego do zakładkowych pokryć dachowych i okładzin ściennych – Część 1: Wymagania.

6. PN-EN 14783:2013-07 Blachy i dachówki metalowe podparte na całej powierzchni, przeznaczone do wykonywania pokryć dachowych, zewnętrznych obudów ścian i okładzin wewnętrznych – Charakterystyka wyrobu i wymagania.

7. http://www.rustico.pl/

8. http://www.budnet.pl/

9. http://www.tegola.pl