Błędy w mocowaniu warstw dachu płaskiego

Układanie wysoko zwymiarowanych warstw dachu na twardych i sztywnych podłożach, jak np. zamknięte stropy betonowe i odpowiednie zabezpieczenie tych warstw przed siłami ssącymi wiatru to jedna sprawa; z kolei układanie i odpowiednie mocowanie warstw dachu na konstrukcjach narażonych na drgania i okresowo wystawionych na działanie wiatru to sprawa zupełnie inna.

Jedna z fałd regularnie tworzących się na pokryciu bitumicznym. Powód: złe zamocowane pokrycia

Lekkie, podatne na drgania konstrukcje nośne mogą być obciążane tylko do pewnych granic, więc ze względów statycznych ciężka osłona powierzchniowa w postaci balastu żwirowego przeważnie nie jest możliwa. Dodatkowo w połączeniu z grubymi ociepleniami, lekkimi, niekiedy jednowarstwowymi wielkoformatowymi materiałami termo- i hydroizolacyjnymi, konstrukcje takie charakteryzują się dodatkowo pewną własną dynamiką oraz podwyższonymi obciążeniami ze strony samych zastosowanych materiałów.

Często praktykowane dawniej klejenie lepikiem na lekkich konstrukcjach nośnych przynosi więcej szkód niż pożytku i jako takie jest niedopuszczalne. Wymyślone w latach 70. kleje adhezyjne z zawartością rozpuszczalników dzięki wiązaniu dopiero po pewnym czasie ułatwiały wprawdzie klejenie, lecz obok licznych zalet miały w porównaniu z lepikiem także pewne wady.

Zalety klejenia na zimno:

Wspomniane czynniki oraz wykazana tendencja do przemieszczania się termoizolacji, stwierdzona zwłaszcza w strefie brzegowej oraz początkowo stosowane wypełniacze z zawartością azbestu wywołały swego czasu ożywioną dyskusję na temat stosowania tych klejów.

Dach z pop. fot. po przykryciu balastem żwirowym. Teraz warstwy dachu zostaną na swoich miejscach. Koszty balastowania połaci o powierzchni 4500 m kw. poniósł wykonawca – w innym wypadku dach trzeba byłoby na jego koszt zrywać i układać od nowa

Ale inne kleje, jak np. reagujące z powietrzem atmosferycznym i pieniące się w sposób częściowo niekontrolowany kleje poliuretanowe nie były w stanie całkowicie wyprzeć czy zastąpić klejów adhezyjnych. Do tego dochodziły problemy z utylizacją resztek tych klejów czy opakowań po nich, gdyż nie wolno ich wyrzucać razem ze zwykłymi odpadami.

Klejenie na zimno sprawiało problemy przede wszystkim na lekkich dachach, łatwo wpadających w drgania, na których trudno było pogodzić układanie i właściwe wymiarowanie warstw dachu z rosnącymi wymaganiami wobec oszczędzania energii cieplnej.

Papa nie została dokładnie zgrzana na całej powierzchni, co oznacza brak odpowiedniego zamocowania

(Oczywiście istnieją także inne typy klejów, lecz celem niniejszego artykułu nie jest ich dokładne omówienie).

Mocowanie mechaniczne
Łatwe do obliczenia jest natomiast mocowanie mechaniczne. Warstwy dachu są tu na stałe łączone elementami mocującymi z podłożem. Elementy te nie zawierają rozpuszczalników, łatwo je ukryć np. pod zakładami powłoki hydroizolacyjnej i są one kompatybilne z niemal każdym materiałem.

Dla tego rodzaju mocowania istnieją wyniki dynamicznych badań, które zresztą łatwo samodzielnie potwierdzić, np. przy okazji przeprowadzanego remontu dachu. Wymaganą liczbę zamocowań na metr kwadratowy dachu ustala się przy uwzględnieniu wytrzymałości na wyrywanie mocowanego materiału. Używać tu należy przede wszystkim materiałów o dużej wytrzymałości, np. spośród pap bitumicznych wybierać należy te na osnowie z włókna szklanego.

Przykładowe zalety mocowania mechanicznego:

Przykładowe wady mocowania mechanicznego:

Szkody – błędy w mocowaniu warstw
Na dachach szczególnie obciążonych wskutek ciężaru własnego lub z powodu specyficznego ich wykorzystania zauważono podwyższoną tendencję do powstawania szczelin w obszarze brzegowym, przy czym w zależności od geometrii budynku i jego wymiarów szczeliny sięgały nawet 20 cm. Tak duże nieszczelności oznaczały nie tylko straty ciepła, ale i zmianę położenia hydroizolacji. W dłuższym okresie czasu całe pokrycie zaczynało pękać i stawać się nieszczelne na całej powierzchni.

Gorącego lepiku było zbyt mało, za to „przypadkiem“ znalazł się on w zagłębieniu blachy trapezowej – czy to szkoda spowodowana wiatrem?

W jednym ze znanych mi przypadków znaczne obciążenia panujące w obrębie attyki po południowej stronie budynku szkolnego, a wywołane dużym nasłonecznieniem oraz wysoką temperaturą panującą we wnętrzu budynku, spowodowały widoczne ześlizgnięcie się warstw dachu, łącznie z hydroizolacją z pap polimeryzowanych. Po bliższym badaniu dachu (ułożonego na stropie betonowym) okazało się, że dach utracił swą stabilność już w kilka lat po zbudowaniu, a najnowsza katastrofa była tylko zwieńczeniem zaniedbań.

Inny dach (na blasze trapezowej) wyglądał tak, jakby jego warstwy skurczyły się, zbiegły. Widoczne ukośne fałdy hydroizolacji na attykach i prostopadłe do nich fałdy na połaci nad fugami ocieplenia okazały się być spowodowane przemieszczaniem się ocieplenia. Przyczyną powstania fałd na połaci było zaś zamknięcie pod przyklejaną papą nadmiaru kleju, co często zdarza się zwłaszcza w przypadku płyt z twardej pianki, gdzie fugi między płytami są sklejane i zamykane przed położeniem pokrycia.

Wiatr uszkodził pokrycie, ale tu wykonawca popełnił błąd: na obróbce okapu brakuje lepiku i tym samym nie ma tu liniowego zamocowania powłoki na krawędzi dachu

Na kolejnym obiekcie hydroizolacja pofałdowała się wskutek  spowodowanego m.in. wędrówką zmiękczaczy kurczenia się membrany z tworzywa sztucznego, nieprawidłowo zamocowanej na attykach.

Dyskusja wokół podobnych przypadków usterek na dachach sprawiła, że w roku 1986 czołowy producent klejów adhezyjnych zmienił swoje wytyczne dla wykonawców i zaczął zalecać, aby na konstrukcjach z blachy trapezowej hydroizolacje mocować mechanicznie przynajmniej w wysokoobciążonych strefach brzegowych.

Wyżej wieje mocniej
Obciążenia dachu pochodzące od sił ssących i prących wiatru w bardzo dużym stopniu zależą od geometrii budynku oraz rodzaju konstrukcji nośnej. Inne czynniki, które należy także uwzględnić, to:

Co uwzględnić przy mocowaniu mechanicznym
Fakt, czy klej spełni swą funkcję, czyli odpowiednio mocno przymocuje warstwy dachu do podłoża, zależy od licznych czynników, m.in. od fachowego przygotowania kleju, przestrzegania warunków granicznych i wytycznych wykonawczych.

Obliczenie wytrzymałości mocowania mechanicznego to w dużej mierze właśnie zadanie matematyczne, w którym wartości zmierzone na dachu porównywane są z wartościami wymaganymi dla elementów mocujących i muszą się nawzajem równoważyć. Uwzględnić oczywiście należy przy tym szczególne warunki panujące na dachu, np. ekspozycję budynku na wiatr, spodziewane wewnętrzne ciśnienie wiatru czy też geograficzne i geometryczne ukształtowanie terenu (topografia), sąsiednią zabudowę (w razie występowania tzw. kanałów powietrznych liczyć się należy z dużymi zawirowaniami powietrza i większą siłą wiatru).

Źle zamocowane warstwy dachu przesunęły się łącznie z odpływem, utworzyły się fałdy.
W tym momencie dach nie jest odwadniany

Uwzględniając podaną wytrzymałość na wyrwanie mocowanej hydroizolacji (można ją odczytać z dokumentacji technicznej materiału, certyfikatów czy dopuszczeń) zapewnia się maksymalną odporność dachu na ssanie wiatru i gwarantuje się stabilność jego położenia.

Inne korzyści niesie ze sobą już użycie całego systemu, a nie pojedynczych jego elementów. Zdarza się bowiem, że w trakcie remontu łączy się stare warstwy dachu z nowymi, pozostawiając mocowania mechaniczne.

Możliwość luźnego układania powłok z tworzyw sztucznych czy bitumicznych pozwoliła na prowadzenie prac niezależnie od pogody. Zamknięcie pod nowa hydroizolacją niewielkich ilości wilgoci nie powoduje powstawania pęcherzy, o ile na połaci rozłoży się ciągłą warstwę wyrównująco-separacyjną.

Zadadnienia takie jak funkcjonowanie (szczelność) paroizolacji po jej przebiciu elementami mocującymi, przewodność cieplna łączników z uwzględnieniem punktu rosy czy też sprawa korodowania zamocowań w dachach niewentylowanych zostały poruszone w licznych opracowaniach i artykułach, m.in. w mojej ekspertyzie przeprowadzonej na zlecenie czołowych producentów zamocowań, jak np. firmy SFS.

Oczywiście trudno jest badać każdy obiekt pod tym względem, ale jakies ogólne wnioski, obowiązujące dla danego typu dachu czy obiektu można wysnuć.

Inne zalecenia
Z powodu spodziewanych dużych sił wiatru, zaleca się dodatkowe linearne mocowanie mechaniczne hydroizolacji w strefach brzegowych i narożnych, wokół budowli, nadbudówek itp. elementów wystających z dachu; niekiedy dodatkowo mocować się powinno także ocieplenie, zwłaszcza jeśli pojedyncze płyty termoizolacyjne są mniejszych rozmiarów niż pokrycie.

W przypadku dużych odległości między zamocowaniami (jak ma to miejsce np. przy pasmach membran szerokości 2 m) konieczne może się okazać oddzielne klejenie czy mocowanie mechaniczne ocieplenia.

W obszarze brzegowym (okap) konieczne są dodatkowe zamocowania do przejęcia sił poziomych, jak np. mocowanie linearne czy liniowe wzdłuż krawędzi.

Wprowadzenie hydroizolacji pod wyżej leżące profile czy obróbki i dociśnięcie jej nimi czy też przyklejenie hydroizolacji nie może być tu uważane za zamocowanie wystarczające.

Dla systemów klejonych do podłoży uginających się, wzgl. takich, w które da się wbiec gwoździe, zaleca się dodatkowe mocowanie mechaniczne w obszarach brzegowych i wokół części wystających z dachu. Warunek ten obowiązuje więc także dla deskowań z desek czy płyt wiórowych itd.

Nieprawidłowe klejenie na zimno przykrycia attyki – kleju jest zbyt mało, aby pewnie zamocować blachę

Pamiętać należy, że także krawędzie dachu muszą być wiatroszczelne!

Wszystkie powyższe zalecenia to podstawy, które dla każdej inwestycji należy uzupełnić o lokalne, specyficzne informacje i wymagania i w razie potrzeby odpowiednio zmodyfikować; po samodzielnie przeprowadzonych próbach wyrywania, klejenia, liczbę elementów mocujących można zmniejszyć lub zwiększyć.

Nic jedna nie zwalnia wykonawcy czy projektanta od ciągłego myślenia – nie może on całkowicie polegać na tych sugestiach. Według moich wyobrażen jako laika w dziedzinie prawa, wykonawca ma obowiązek wykonać zadanie tak, aby gotowy obiekt posiadał pożądane cechy (jak np. odporność na siły wiatru) i nie wykazywał błędów mogących zmniejszyć czy wręcz spowodowac utratę jego przydatności.

Moim zdaniem w przypadku wystąpienia szkód na dachu spowodowanych siłami wiatru, można mówić o zaniedbaniu wykonawcy.

Podsumowanie
Na podstawie istniejących informacji nie da się wykluczyć szkód spowodowanych siłami ssącymi wiatru.

Jak jednak dowodzi moja praktyka rzeczoznawcy dachowego, wytyczne wykonawcze oraz zalecenia producentów uwzględniają w zbyt małym stopniu lub wcale nie uwzględniają wiatroszczelności podwiewanych konstrukcji i konieczności zamocowań hydroizolacji w strefach brzegowych, krawędziowych i przy połączeniach.

Mocowanie pojedynczym elementem przy przejściu na pionową ściankę. Mocowanie wykazuje cechy korozji – gdyby było wykonane ze stali nierdzewnej, nie doszłoby do tego

Lista usterek jest rozległa i sięga od niewystarczającej stabilności warstw dachu, zwłaszcza ocieplenia, przez nieszczelności na krawędziach, rysy na połaci, po całkowite zerwanie dachu.

Najpóźniej przy ocenie uszkodzeń stosunkowo łatwo jest ocenić, czy przewidziane w projekcie klejenie zostało wykonane prawidłowo, czy mocowanie mechaniczne zostało przeprowadzone w odpowiednim zakresie, czy uwzględniono wszelkie lokalne warunki dla obiektu.

Mocowanie mechaniczne w strefie brzegowej i narożnikach pozwala na natychmiastowa kontrolę poprawności wykonania i przy zastosowaniu np. łączników ze stali nierdzewnej gwarantuje długoletnią funkcjonalność dachu i budynku.

Jürgen Lech
Certyfikowany rzeczoznawca
Essen/Idstein, Coswig
Niemcy
Zdjęcia: Jürgen Lech

Literatura:
Fachregel für Abdichtungen – Flachdachrichtlinien
DIN 1055 Teil 4 – Lastannahmen im Hochbau
DIN 18531 – Dachabdichtungen
abc der Bitumenbahnen – technische Regeln –  herausgegeben vom Vdd – Industrieverband Bitumen- Dach- und Dichtungsbahnen e.V.
Fachberichte Adhäsivkleber – Daten, Fakten, Hintergründe – herausgegeben von
Dipl.-rer.- pol. Bert Haushofer
Dipl.-Ing. Peter Henselei
Dipl-Ing. Horst Wichmann – erschienen in DDH 2/94
Fachbericht Windsogsicherung als wichtiges Planungskriterium von Jürgen Lech – erschienen in Der Dachdeckermeister – Ausgabe 2/´92
Fachbericht Leicht und dauerhaft dicht von Jürgen Lech – erschienen im DDH 22/95

Źródło: Dachy Płaskie, nr 2 (3) 2009