Nowoczesne dachy płaskie – konstrukcja i materiały

W artykule:

• Rozwiązania konstrukcyjne
• Dach wentylowany czy pełny?
• Paroizolacja
• Izolacja termiczna
• Hydroizolacja

Rozwiązania konstrukcyjne

Nowoczesne technologie i materiały pojawiające się na rynku pozwalają dachom płaskim pełnić inne funkcje, nie tylko izolacyjne. Indywidualni inwestorzy zaczęli doceniać ich zalety, m.in. możliwość zastosowania rozwiązania dachu odwróconego. Dach płaski pozwala również na fantazyjne operowanie bryłą budynku, gdyż jej kształt nie odbija się w znaczny sposób na kosztach wykonania dachu, oraz jest energooszczędny. Połać dachowa pozbawiona licznych załamań wpływa na mniejszy stosunek A/V oraz ogólny bilans energetyczny budynku.

Dachy płaskie mogą mieć konstrukcję żelbetową lub stalową, rzadziej drewnianą:

• Konstrukcja żelbetonowa – najczęściej projektuje się ją jako betonową płytę, która współpracuje ze zbrojonymi żebrami. Można także konstrukcję tę wykonać z betonowych prefabrykatów, montowanych bezpośrednio na budowie.
• Konstrukcja stalowa – może być wykonana na dwa sposoby. Pierwsza metoda polega na ułożeniu belek dachowych bezpośrednio na dźwigarach nośnych, które przenoszą obciążenia. Drugim rozwiązaniem jest zastosowanie stalowych kratownic – stanowią one swoisty układ nośny i są bardzo wytrzymałe.
• Konstrukcja drewniana – to przede wszystkim konstrukcje płatwiowo-krokwiowe lub wykorzystujące wiązary, które zastępują krokwie. W pierwszym typie konstrukcji nośność zapewniają płatwie, krokwie i murłaty. Natomiast drugi typ konstrukcji, wiązary dachowe, zastępują krokwie i spełniają ich funkcje.

Czytaj także: Ocieplanie i termomodernizacja dachów i stropodachów

Dach wentylowany czy pełny?

W budownictwie mieszkaniowym standardowo powstają stropodachy wentylowane. Na stropie układa się izolację termiczną, którą od izolacji przeciwwilgociowej oddziela pustka powietrzna, zapewniająca cyrkulację powietrza – pod tym względem konstrukcja stropodachu przypomina dach stromy. Obecność wentylowanej przestrzeni z ciągłą wymianą powietrza z otoczeniem znacznie obniża ciśnienie pary wodnej pod pokryciem i pozwala uniknąć kondensacji pary wodnej. Jeśli strop nad ostatnią kondygnacją jest żelbetowy, to można na nim ułożyć bezpośrednio ocieplenie (bez stosowania paroizolacji od cieplejszej strony). Jeżeli natomiast jego konstrukcję stanowią dźwigary drewniane, to warstwę ociepleniową należy osłonić od wnętrza domu paroizolacją z folii polietylenowej.

***
Standardowy dach płaski
Klasyczny układ dachu płaskiego wygląda następująco: konstrukcja nośna, paroizolacja, termoizolacja, warstwa spadkowa i hydroizolacja.
***

Natomiast w przypadku stropodachu niewentylowanego nie występują oddzielne elementy, brak jest pustki powietrznej. W najpopularniejszym wariancie izolacja przeciwwilgociowa ułożona jest bezpośrednio na warstwie ocieplenia lub warstwie wyrównawczej z betonu. Ostatnia warstwa to pokrycie dachowe.

Istnieje jeszcze jeden rodzaj dachu płaskiego – dach odwrócony. Swoją nazwę zawdzięcza temu, że zamieniono w nim kolejność warstw cieplnej i przeciwwodnej. Izolację przeciwwodną (najczęściej z dwóch warstw papy termozgrzewalnej) układa się bezpośrednio na podłożu (na wyrównanej płycie stropowej z ukształtowanym spadkiem), a dopiero na niej – ocieplenie. Taki sposób krycia stropodachów stał się możliwy dopiero po wprowadzeniu na rynek izolacji styropianowej odpornej na trwałe zawilgocenie – w postaci płyt hydro oraz polistyrenu ekstrudowanego.

Ocieplenie w postaci płyt frezowanych układamy na zakładkę, a następnie przykrywamy geowłókniną, chroniącą przed przenikaniem zanieczyszczeń. Tak wykonaną hydro- i termoizolację zabezpiecza się przed uszkodzeniem warstwą dociskową. Najczęściej jest to podsypka żwirowa lub betonowe płyty chodnikowe; można również wykonać podkład pod płytki ceramiczne. Stropodach z odwróconym układem warstw jest też podstawą konstrukcji dachów zielonych, które po pokryciu warstwą odpowiedniego substratu glebowego można obsadzać roślinnością.

Paroizolacja

Zadaniem paroizolacji jest zagwarantowanie szczelności powietrznej całego układu – musi powstrzymać przenikanie wilgoci od pomieszczeń do ocieplenia. Jako paroizolację możemy wykorzystać folię PE, chociaż – jak niektórzy twierdzą – to rozwiązanie nie jest w pełni skuteczne, ponieważ utrudnione jest zapewnienie pewnego połączenia pasów folii między sobą, a także połączenia ich z pokryciem dachu, na przykład z papą podkładową na attyce. Ponadto podczas montażu folię można uszkodzić.

Efektywnym rozwiązaniem będzie zastosowanie pap bitumicznych, najlepiej z wkładką aluminiową zapewniającą wysoki opór dyfuzyjny. Warto podkreślić, że papy bitumiczne są odporne na uszkodzenia mechaniczne i, co najważniejsze, dzięki ich zastosowaniu zapewniona jest ciągłość izolacji. Ich zaletą jest również to, że mogą stanowić tymczasowe wykończenie dachu – prace na dachu można przerwać (na przykład gdy uniemożliwiają je warunki atmosferyczne). Zanim zostanie ułożona papa paroizolacyjna, należy wcześniej zagruntować beton roztworem bitumicznym. Taką papę mocuje się do podłoża metodą zgrzewania lub klejenia.

Izolacja termiczna

W dachach płaskich stosuje się twardy materiał ociepleniowy. Najczęściej jest to styropian (białe lub szare płyty EPS 100 lub 200 Dach-podłoga), polistyren ekstrudowany XPS (jest świetnym izolatorem, ale jest rzadko stosowany ze względu na cenę), wełnę mineralną (w postaci płyt lub tzw. desek dachowych) czy płyty poliuretanowe PIR (inwestorzy coraz częściej dostrzegają ich zalety). Wełna mineralna ma tę przewagę nad styropianem, że wytrzymuje wysoką temperaturę, jaka powstaje na dachu podczas zgrzewania papy termozgrzewalnej (powszechnie stosowanej do hydroizolacji dachów płaskich).

Natomiast jeśli do ocieplenia stropodachu ma być użyty styropian, to przed zgrzewaniem papy koniecznie musimy na nim ułożyć zabezpieczającą warstwę betonu. Jej zadaniem jest ochrona styropianu przed wysoką temperaturą, będzie jednak stanowiła dodatkowe obciążenie konstrukcji. Płyty materiału izolacyjnego układa się „na mijankę”, zaczynając od strony jednego z naroży dachu. Drugą warstwę warto ułożyć z płyt klinowych przygotowanych na specjalne zamówienie, dla konkretnego dachu. Utworzą właściwy spadek w kierunku odpływu wody (rynna, wpust kielichowy).

Ocieplenie dachu powinno być połączone z zewnętrznym ociepleniem ścian budynku. Zamiast układać kilka materiałów o różnych funkcjach, wygodniej i szybciej jest użyć materiałów warstwowych, np. styropianu lub twardej płyty z pianki poliuretanowej, jednostronnie pokrytych papą albo mających z jednej strony papę, a z drugiej – paroizolację. Do ocieplenia dachu płaskiego można wykorzystać także natryskową piankę poliuretanową.

Hydroizolacja

Najczęściej do krycia dachów płaskich stosuje się wszelkiego rodzaju papy – zaczynając od pap bitumicznych, po modyfikowane papy SBS lub APP. Tradycyjne papy bitumiczne (dawniej smołowe, obecnie asfaltowe) nie mają zbyt dobrych parametrów technicznych, dlatego układa się trzy warstwy i klei je ze sobą lepikiem na gorąco. Takie pokrycie jest najtańsze, ale wymaga częstej konserwacji i remontów.

Nowszą generację stanowią papy asfaltowe modyfikowane polimerami. Są odporne na wysoką i niską temperaturę, elastyczne, wolniej się starzeją. Mają budowę warstwową. Układa się je, zgrzewając ze sobą, stąd nazwa – papy zgrzewalne. Można je też kleić do podłoża. Zawsze w miejscach połączeń robi się zakłady szerokości 8–10 cm. Zwykle układa się dwie warstwy papy termozgrzewalnej, na pierwszą stosuje się papę podkładową, na drugą papę wierzchniego krycia.

Są też papy dopuszczone do stosowania na pokrycia jednowarstwowe, zwykle mają grubość co najmniej 4 mm. Dostępne są także papy wentylacyjne z równomiernie rozmieszczonymi otworami lub równoległymi pasami kleju tworzącymi po zgrzaniu kanaliki wentylacyjne. Wykorzystywane są do stworzenia dodatkowej warstwy, gdy pokrycie musi być wentylowane – ich zadaniem jest zapobieganie gromadzeniu się wilgoci pod pokryciem dachowym.

***
Hydroizolacja z rolki koniecznie z zakładem
Każdy materiał z rolki – czy to papa, czy membrana – musi być układany z odpowiednim zakładem. Standardowo poszczególne pasy muszą zachodzić na siebie 10–15 cm. Takie zakłady zgrzewa się lub skleja. Jeśli zakłady będą za wąskie, pod wpływem naprężeń prędzej czy później dojdzie do rozszczelnienia hydroizolacji i po prostu dach będzie przeciekał. Nie ma w tym nic dziwnego, przecież dach na przemian nagrzewa się i schładza, obciąża go lód czy śnieg, czasami też po nim chodzimy. Dach płaski będzie również nieszczelny, jeśli zakłady zostały niedokładnie zgrzane lub sklejone. W tym przypadku wystarczy podkleić papę klejem bitumicznym. Natomiast gdy zakłady są zbyt małe, to pozostaje nam wyłącznie wymiana pokrycia lub ułożenie nowego na starym.
***

Oprócz pap można użyć membran hydroizolacyjnych ze specjalnych tworzyw sztucznych (PVC) lub kauczuków (EPDM). Zbudowane są z trzech warstw: wierzchniej, zbrojenia i spodniej. Warstwa wierzchnia odpowiada za odporność na działanie czynników zewnętrznych – promieniowanie UV, duże różnice temperatur, naturalne starzenie, ścieranie podczas poruszania się po dachu, działanie gazów wytwarzanych przez ciepłownie czy zakłady przemysłowe, promieniowanie cieplne, zaprószenie ogniem. Natomiast warstwa zbrojenia ma za zadanie zapewnić odporność na przebicia, rozdzieranie, rozciąganie oraz wydłużenie.

Ostatnia warstwa, czyli spodnia odpowiedzialna jest za jakość zgrzewu – trwałe, homogeniczne połączenie z warstwą wierzchnią. Membrany przytwierdza się do podłoża za pomocą specjalnych elementów mocujących. Poszczególne pasy łączone są metodą zgrzewania – wykorzystuje się zgrzewarki ręczne lub automatyczne.

Stosunkowo nowym rozwiązaniem są płynne membrany. Wyróżnia je unikalna technologia, która umożliwia komponentom zaangażowanie wilgoci z atmosfery – wykorzystywana jest jako inicjator chemicznej reakcji wiązania. Dzięki temu proces wiązania może zachodzić w różnych warunkach atmosferycznych (w różnych temperaturach oraz wilgotności powietrza). Warto podkreślić, że podczas procesu wiązania nie jest uwalniany dwutlenek węgla – w przeciwieństwie do typowych materiałów na bazie poliuretanów – mogący spowolnić prace montażowe.

Płynne membrany po nałożeniu tworzą bezspoinową hydroizolację – wodoszczelną, odporną na działanie wody zarówno deszczowej, jak i roztopowej, zalegającego śniegu, promieniowanie UV, korozję, działanie mikroorganizmów, ponadto utrzymującą swoje właściwości w szerokim zakresie temperaturowym (od -20 do nawet +90°C). Powłoka jest również odporna na czynniki chemiczne i mechaniczne oraz wysoce elastyczna.

Dodatkowo płynne membrany są otwarte dyfuzyjnie, a więc umożliwiają odprowadzenie wilgoci do atmosfery, zapobiegając w ten sposób niszczeniu konstrukcji. Dzięki nim obróbka nawet najbardziej skomplikowanych detali dachowych jest łatwa i szybka. Membrany nakłada się przy użyciu pędzli, wałków lub natrysku bezpowietrznego, nawet w miejscach trudno dostępnych – dopiero po aplikacji wiążą się one z podłożem. W tym przypadku do wykonania hydroizolacji nie potrzeba żadnych palników, nagrzewnic czy dmuchaw. Najczęściej grubość warstwy to 0,8–2,2 mm – nie obciążają więc zbytnio konstrukcji dachowej.