Odwodnienia zewnętrzne dachów o pokryciu bitumicznym

Rys. 1. Sposoby krycia papą na betonie (szerokość zakładów): a) i b) krycie pojedyncze, c) krycie podwójne

Materiały pokryciowe
Materiały bitumiczne mają w dalszym ciągu szerokie zastosowanie do pokryć dachowych. Przez długi czas utożsamiano je z dwu- i trzywarstwowymi pokryciami z papy asfaltowej, mocowanymi do podłoża metodami tradycyjnymi. W wyniku rozwoju i udoskonalenia produkcji materiały pokryciowe z papy asfaltowej zastępowane są stopniowo papami polimerowymi.


Powłoki z polimerów bitumicznych w stosunku do zwykłych bitumów utlenionych mają szczególnie dobrą:

• odporność na warunki zewnętrzne i starzenie,
• odporność na podwyższoną temperaturę,
• elastyczność w niskich temperaturach.

Papy pokryciowe na bazie bitumów polimerowych dzieli się na papy bitumiczne elastomerowe i papy bitumiczne plastomerowe.

Materiały na bazie elastomerów wyróżniają się szczególnie dobrymi właściwościami elastycznymi i dużą zdolnością do powracania do stanu pierwotnego, także w niskich temperaturach. Mają one również dobrą odporność na oddziaływanie środowiska i starzenie.

Materiały plastomerowe wykazują dobre zdolności plastyczne i dużą odporność na wysoką temperaturę.

Podstawowe rodzaje obecnie stosowanych bitumicznych materiałów pokryciowych zestawiono w tablicy 1.


Pokrycia wodochronne z materiałów bitumicznych realizuje się zwykle z co najmniej dwóch warstw papy. Warstwy są ze sobą łączone w sposób zapewniający całkowitą szczelność na penetrację wody i wiatru. Poszczególne wstęgi materiału łączy się poprzez zgrzewanie lub przy użyciu bitumicznych mas klejących. Górna warstwa pokrycia powinna być wykonana z papy polimerowej pokrytej posypką mineralną, która stanowi warstwę ochronną.

Szczególnym rodzajem materiału pokryciowego jest papa zespolona fabrycznie z paskami styropianowej izolacji termicznej lub z płytami styropianowymi. Papa, do której przyklejona jest izolacja termiczna, może stanowić dolną warstwę powłoki wodoszczelnej stropodachu, jeśli spełnia wymagania przedmiotowej normy. Odcinki papy mają długość nie mniejszą niż 2,5 m, a połączenia na zakład pomiędzy poszczególnymi pasmami są szczelnie sklejone.

Materiały bitumiczne są również stosowane jako skuteczna, szczelna paroizolacja stropodachów płaskich. W tym samym celu mogą być również stosowane materiały pokryciowe zestawione w tablicy 1. Ich opór dyfuzyjny wynosi bowiem sd >100 m.

Odpowiednie materiały bitumiczne są stosowane w stropodachach płaskich również i w innych funkcjach, jak np. jako warstwa rozdzielająca i wyrównująca na warstwie konstrukcyjnej lub termoizolacyjnej. Natomiast papy bitumiczne perforowane są stosowane jako warstwy odpowietrzające pokrycie stropodachu pełnego. Są one luźno układane na podłożu, a do nich dopiero klejone są warstwy pokryciowe. Dzięki perforacji masa klejąca mocuje całe pokrycie do podłoża.

Wykonywanie pokryć
Roboty pokrywcze powinny być wykonywane w sposób i zgodnie z wymaganiami podanymi w PN-80/B-10240, a ponadto:

• Pokrycia papowe należy wykonywać w porze suchej, przy temperaturze powyżej 5°C.
• Na połaciach o nachyleniu mniejszym niż 20% papę układa się pasami równoległymi do okapu, a przy nachyleniu połaci powyżej 20% – pasami prostopadłymi do okapu.
• Przy pochyleniu połaci powyżej 30% pasy papy powinny być przerzucone przez kalenicę i zamocowane mechanicznie.
• Szerokość zakładów pasów papy w każdej warstwie powinna wynosić co najmniej 10 cm; należy je wykonywać zgodnie z kierunkiem spadku połaci (por. rys.1).
• Zakłady każdej następnej warstwy papy powinny być przesunięte względem zakładów warstwy spodniej odpowiednio: przy kryciu dwuwarstwowym o 1/2 szerokości arkusza, przy trzywarstwowym o 1/3 szerokości arkusza.
• W pokryciach układanych bezpośrednio na izolacji termicznej jedna z warstw powinna być wykonana z papy na tkaninie szklanej lub włókninie poliestrowej.
• Papa na welonie szklanym może stanowić tylko jedną warstwę w wielowarstwowym pokryciu papowym.
• Papy na taśmie aluminiowej nie należy stosować na stropodachach pełnych oraz w pokryciach układanych bezpośrednio na podłożu termoizolacyjnym.
• W miejscach załamania powierzchni połaci dachowej i w korytach odwadniających pokrycie należy wzmocnić, układając pod pierwszą warstwą pokrycia dodatkową warstwę papy.
• W przypadku przyklejania pap do podłoża z płyt izolacji termicznej należy stosować wyłącznie lepik asfaltowy na gorąco bez wypełniaczy. W pokryciach papowych wielowarstwowych przyklejanych do podłoża betonowego do klejenia warstw górnych można stosować lepik na zimno. Stosowanie lepików w odwrotnej kolejności jest niedopuszczalne.

Na rys. 2 pokazano trzy przykłady okapów dachów z deskowaniem pełnym na krokwiach.


Rys. 2. Zakończenie pokryć papowych przy okapie na deskowaniu:
a) i b) okap z fartuchem z blachy ocynkowanej, c) okap z rynną zewnętrzną blaszaną, d) okap z rynną drewnianą

Papa asfaltowa zgrzewalna jest przeznaczona do przyklejania do podłoża oraz sklejania między sobą metodą zgrzewania, tj. przez podgrzewanie spodniej powierzchni papy płomieniem palnika gazowego do momentu nadtopienia masy powłokowej. Przy przyklejaniu pap zgrzewalnych za pomocą palnika na gaz propan-butan należy przestrzegać następujących zasad:

• palnik powinien być ustawiony w taki sposób, aby jednocześnie podgrzewał podłoże i wstęgę papy od strony przekładki antyadhezyjnej. Jedynym wyjątkiem jest klejenie papy na powierzchni płyty warstwowej z rdzeniem styropianowym, gdzie nie dopuszcza się ogrzewania podłoża;
• w celu uniknięcia zniszczenia papy działanie płomienia powinno być krótkotrwałe (płomień palnika powinien być ciągle przemieszczany w miarę nadtapiania masy powłokowej);
• niedopuszczalne jest miejscowe nagrzewanie papy, prowadzące do nadmiernego spływu masy asfaltowej lub jej zapalenia;
• fragment wstęgi papy z nadtopioną powłoką asfaltową należy natychmiast docisnąć do ogrzewanego podłoża, np. wałkiem długości równej szerokości pasma papy.

Papa samoprzylepna jest przeznaczona do przyklejania do podłoża za pomocą masy klejącej naniesionej na spodniej stronie wstęgi papy po usunięciu przekładki antyadhezyjnej. Papa samoprzylepna może być stosowana jedynie jako spodnia warstwa wielowarstwowych pokryć dachowych. Wymaga ona specjalnego sposobu przygotowania podłoża. Podłoża pod papy samoprzylepne powinny być równe i gładkie, najlepiej szlifowane powierzchniowo. Papa taka ulega dodatkowemu doklejeniu w trakcie klejenia warstw wierzchnich ze względu na dodatkowe rozgrzanie masy klejącej bądź w wyniku układania na jej powierzchni gorącej warstwy lepiku. Z reguły papy samoprzylepne stosowane są na podłożach betonowych i z gładzi cementowej, zagruntowanych uprzednio roztworem asfaltowym.

Rynny i obróbki blacharskie
Przy projektowaniu odwodnienia dachu należy brać pod uwagę, czy budynek jest ogrzewany czy nieogrzewany (jako budynki nieogrzewane należy rozumieć takie, w których nie ma żadnego źródła ciepła).

Dla budynków ogrzewanych jako bardziej prawidłowe zaleca się wewnętrzne odprowadzenia wody, gdyż w ten sposób eliminuje się tworzenie sopli lodowych. Natomiast dla budynków nieogrzewanych należy projektować wewnętrzne odprowadzenia wody wpustami dachowymi ogrzewanymi lub zewnętrzne odprowadzenie wody rynnami. Stropodach z odwodnieniem zewnętrznym powinien mieć gzymsy o szerokości 20–25 cm. Zarówno gzymsy zbyt duże, jak i całkowity ich brak stwarzają trudności z odprowadzaniem wody w czasie zimy. Rynny dachowe leżące na dużym gzymsie, jak na rys. 3d, często zasypywane są śniegiem i ulegają oblodzeniu, a wtedy nie spełniają swej roli, dlatego też nie należy ich w ten sposób sytuować. Zawieszenie rynien na krawędzi stropodachu bez żadnego gzymsu, jak na rys. 3a, jest dopuszczone wyłącznie dla lekkich przekryć i ścian.


Rys. 3. Usytuowanie rynien zewnętrznych:
a) rynna wisząca przy ścianie bez gzymsu dla lekkich przekryć i ścian,
b) rynna wisząca nad małym gzymsem, c) rynna wisząca przy małym gzymsie, d) rynna leżąca na dużym gzymsie (rozwiązanie nieprawidłowe)

Rynny dachowe powinny być podwieszone nad małym gzymsem, jak na rys. 3b, lub na końcu gzymsu, jak na rys. 3c. Rynny powinny być wykonane z blachy. Nie zaleca się wykonywania rynien żelbetowych, jak na rys. 4, ze względu na trudne wykonanie, konserwację i naprawę wg [3].


Rys. 4. Zewnętrzna rynna żelbetowa (rozwiązanie nieprawidłowe)

Przekrój rynien powinien wynosić nie mniej niż 0,8 cm na 1 m² powierzchni rzutu części stropodachu odwadnianej przez jedną rurę spustową. Spadek w rynnach powinien wynosić nie mniej niż 0,8%. Rynny blaszane powinny mieć dylatacje nie rzadziej niż co 40 m.

Koryta dachowe oraz powierzchnię stropodachu przylegającą do wpustów (w promieniu l m) należy zawsze pokryć co najmniej trzema warstwami papy, przy czym środkowa warstwa powinna być wykonana z papy na osnowie z tkaniny technicznej. Bardzo starannie należy pokrywać brzegi i gzymsy stropodachów z odwodnieniem zewnętrznym.

 Ponieważ na brzegach są przybijane haki rynnowe, dlatego podłoże jest nierówne i pod papą często pozostają szczeliny. W przypadku oblodzenia rynien i gzymsów, woda wsiąka pod papę i przecieka przez stropodach do pomieszczeń. Pokrycie na brzegach i na gzymsach stropodachów należy wykonywać zgodnie z rys. 5. Poziom podłoża pod papę na brzegu stropodachu powinien być niższy co najmniej l cm niż w dalszej części połaci. Na gzymsie i na brzegu stropodachu należy przykleić jedną warstwę papy asfaltowej.


Rys. 5. Rynna i obróbki blacharskie przy okapie wg [3]:
a) z gzymsem, b) bez gzymsu, 1 – spodnia warstwa pokrycia papowego, 2 – obróbki blacharskie, 3 – rynhak, 4 – kołek rozporowy, 5 – kołek rozporowy z podkładką neoprenową

Pierwszą obróbkę blacharską należy przymocować za pomocą kołków rozporowych jednocześnie z uchwytami rynnowymi. Między uchwytami należy wyrównać poziom przez przyklejenie jednego lub dwóch pasków papy. Po wypełnieniu kitem asfaltowym lub lepikiem wszystkich szpar przy hakach, należy przykleić pierwszą warstwę pokrycia, przykleić i przymocować blachę okapowa oraz przykleić drugą warstwę pokrycia papowego.

Obróbki blacharskie powinny być dostosowane do rodzaju pokrycia. Obróbki z blachy stalowej i stalowej ocynkowanej należy wykonywać z blachy o grubości od 0,5 mm do 0,6 mm.

Przy wykonywaniu obróbek blacharskich należy pamiętać o konieczności zachowania dylatacji. Dylatacje konstrukcyjne powinny być zabezpieczone w sposób umożliwiający przeniesienie ruchów poziomych i pionowych dachu w taki sposób, aby następował szybki odpływ wody z obszaru dylatacji.

Gładź cementową na gzymsie należy ułożyć ok. 10 mm niżej od gładzi cementowej stropodachu (por. rys. 6).


Rys. 6. Odwodnienie zewnętrzne stropodachu płaskiego:
1 – wierzchnia warstwa pokrycia papowego, 2 – spodnia warstwa pokrycia papowego,3 – fartuch rynnowy, 4 – rynna, 5 – dwuczęściowy hak rynnowy mocowany kołkami rozporowymi, 6 – wyrównawcze paski papy asfaltowej, 7 – blacha okapowa, 8 – pas papy asfaltowej izolacyjnej, 9 – gładź cementowa, 10 – izolacja cieplna, 11 – gzyms żelbetowy

Po przymocowaniu haków kołkami rozporowymi wszystkie wgłębienia do wierzchu haków należy wypełnić paskami papy asfaltowej i półpłynnym lepikiem oraz wykonać spodnią warstwę pokrycia papowego. W dalszej kolejności należy wykonać rynny, fartuch rynnowy oraz następne warstwy pokrycia papowego.

Rozwiązanie obróbek blacharskich okapu przedstawione na rys. 6 wg [3] ma zastosowanie w budynkach ze stropodachami pełnymi z odwodnieniem zewnętrznym.


Rys. 1. Rynna wisząca z rynhakiem mocowanym do deski czołowej wg [2]

Rynna wisząca z blachy ocynkowanej na podkładzie drewnianym
Obróbki blacharskie okapów dla dachów pokrytych papą przedstawiają rys. 1 i 2.

Rys. 2. Rynna wisząca z rynhakiem mocowana do deski pasa nadrynnowego wg [2]

Warunki techniczne i sposób wykonania
Uchwyt do rynny powinien być wykonany z płaskownika ocynkowanego o przekroju 0,5 × 2,5 cm lub 0,5 × 3,5 cm. Do każdego uchwytu przylutowane są dwa wąsy z blachy stalowej ocynkowanej o wym.
80 × 20 × 0,8 mm.

W celu umocowania uchwytu do deski okapowej w uchwycie wywiercone są trzy otwory. Uchwyty umocowane są w odstępach co 50 cm trzema gwoździami blacharskimi w ten sposób, aby przez odpowiednie przygięcia ogona uzyskać równomierny spadek rynny, nie mniejszy niż 0,5%.

Rynna wykonywana jest z blachy ocynkowanej o grubości nie mniejszej niż 0,6 mm. Po pocięciu arkuszy blachy na pasy wzdłuż ciętych brzegów należy wykonać zwoje o średnicy od 1,4 do l,6 cm. Poszczególne odcinki rynny, złożone są z elementów 2-, 3- lub 4-metrowych, łączone są na zakład
o szerokości nie mniejszej niż 2,0 cm. W przypadku blachy ocynkowanej zakład nitowany jest 3 nitami i obustronnie lutowany. Złożonym elementom należy nadać kształt półokrągły i zawiesić je na uchwytach zawijając wąsy na zwojach.

Poszczególne elementy połączone są na taki sam zakład jak poszczególne odcinki.

Załamanie rynny w miejscach naroży budynku wykonywane jest na zakład obustronnie lutowany. Dla usztywnienia załamania rynny przylutowuje się w narożnikach kawałki blachy w kształcie trójkąta równoramiennego o wymiarach boków około 5,0 cm. Załamania umocowane są dwoma uchwytami w odstępach nie większych niż 25,0 cm licząc od punktu przecięcia osi rynien.

Wpust osadzony jest w miejscu połączenia rynny z rurą spustową. Przekrój wpustu jest mniejszy od przekroju rury spustowej o około 1,0 cm, a długość wpustu wynosi około 25,0 cm. Górny brzeg wpustu posiada odgięcie o szerokości 0,5 cm wykonane na zewnątrz. Wzdłuż tego odgięcia należy przylutować wpust do spodu rynny.

Pas nadrynnowy (okapnik) wykonuje się z blachy o grubości nie mniejszej niż 0,6 mm. Szerokość w rozwinięciu wynosi nie mniej niż 25,0 cm. Dolny brzeg pasa zakończony jest zwojem lub zagięciem o szerokości około 3,0 cm do załapania za pas usztywniający (por. rys. 1 i 2). Poszczególne odcinki pasa nadrynnowego z blachy ocynkowanej połączone są na rąbek leżący pojedynczy o szerokości 2,0 cm. Górny brzeg pasa przybija się do deski okapowej gwoździami blacharskimi w odstępach co 20,0 cm.

Pas usztywniający wykonywany jest z blachy ocynkowanej o grubości nie niniejszej niż 0,6 mm, o szerokości 18,0–20,0 cm. Mocowanie pasa do deski okapowej wykonuje się gwoździami blacharskimi w dwóch rzędach mijankowo co 15,0 cm w ten sposób, aby dolny brzeg pasa wsunięty był do środka rynny, a odległość krawędzi jego od tylnego zwoju rynny wynosiła 2,5–3,5 cm.

W praktyce stosuje się rynny o średnicy 10, 15 i 18 cm. Przy doborze wielkości średnic należy kierować się zasadą, że na 1 m² powierzchni rzutu dachu przypada w przybliżeniu 1 cm2 przekroju rynny wg [2]. Uchwyty do rynien są znormalizowane. Rynny opisane wyżej znajdują szerokie zastosowanie w budownictwie.

Błędy popełniane przy projektowaniu okapów
Przy odwodnieniu zewnętrznym rynny dachowe często umieszcza się na dużym, masywnym gzymsie lub robi się szerokie rynny betonowe, wskutek czego zasypywane są one śniegiem, co powoduje oblodzenie rynien i gzymsów, tworzenie się sopli lodowych i zacieków.

W okresie ujemnych temperatur zewnętrznych podczas zimy środkowa część połaci dachowej dzięki przenikaniu ciepła z budynku uzyskuje temperaturę dodatnią. Na obrzeżach dachu, w pobliżu ścian zewnętrznych występuje jednak temperatura ujemna. Woda z topniejącego śniegu spływa w kierunku okapu, napotyka strefę ujemnej temperatury, co powoduje stopniowe obmarzanie strefy przyokapowej. Z czasem oblodzenie tamuje odpływ wody, stwarzając groźbę wnikania jej pod pokrycie. Strefa ujemnej temperatury przy okapie utrzymuje się nawet podczas odwilży. Dzięki bezwładności cieplnej ściany zewnętrznej mimo dodatniej temperatury zewnętrznej przez dłuższy czas może się utrzymywać temperatura ujemna. Powstają wtedy nawisy lodowe przy okapie, a rynny i rury spustowe przestają
spełniać swoją funkcję. Woda z topniejącego śniegu w przypadku niewłaściwej obróbki może  przedostać się pod pokrycie oraz niszcząco działać na tynki zewnętrzne w obrębie okapu (por. rys. 3). W przykładach z rys. 3 popełniono następujące błędy:

• haki rynnowe nie zostały wpuszczone w podłoże, co powoduje wytworzenie się wzdłuż okapu, między blachą okapową i pierwszą warstwą papy, szczeliny o wysokości równej grubości haka rynnowego, tj. 5 mm; przy oblodzeniu okapu woda przedostaje się tą szczeliną pod pokrycie,
• kształt obrzeży blachy okapowej nie powoduje obrywania się wody i może spowodować podcieki pod pokrycie przy płaskim dachu.

W rozwiązaniu z rys. 3a) oprócz wyżej wymienionych wad rozwiązania nie zabezpieczono elewacji w obrębie rynny przed destrukcyjnym działaniem oblodzenia.


Rys. 3. Przykłady nieprawidłowo rozwiązanych obróbek okapów; strzałkami oznaczono miejsca penetracji wody pod pokrycie: a) rynna wisząca bez gzymsu, b) rynna wisząca przy gzymsie, c) rynna wisząca nad gzymsem, 1 – rynhak, 2 – hak rynnowy, 3 – blacha okapowa, 4 – obróbka gzymsu i pasa nadrynnowego

Ostatni przykład na rys. 3 przedstawia wadliwe rozwiązanie obróbki okapu i gzymsu zlokalizowanego
poniżej rynny. Drugim miejscem przedostawania się wody w przypadku oblodzenia strefy okapu jest miejsce połączenia gzymsu ze ścianą przez nieszczelność połączenia obróbki z murem. Prawidłowe rozwiązania przedstawiono na rysunkach 4, 5 i 6. Haki rynnowe zostały tu wpuszczone w beton pasa nadrynnowego i zamocowane kołkami rozporowymi w okapie. Zlikwidowana została więc szczelina
powodująca penetrację wody pod pokrycie.


Rys. 4. Prawidłowo rozwiązana obróbka okapu z gzymsem: 1 – rynna, 2 – blacha okapowa, 3 – rynhak zamocowany kołkami rozporowymi


Rys. 5. Prawidłowe rozwiązanie obróbki okapu bez gzymsu wg [4]: 1–3 jak na rys. 4, 4 – obróbka blacharska podrynnowa


Rys. 6. Prawidłowe rozwiązanie obróbki okapu z gzymsem zlokalizowanym poniżej rynny wg [4]: 1–3 jak na rys. 4, 4 – obróbka blacharska podrynnowa na gzymsie

Na rys. 5 pokazano sposób zabezpieczenia elewacji budynku przed wpływem oblodzeń za pomocą specjalnie ukształtowanej obróbki blacharskiej, na rys. 6 przedstawiono sposób zabezpieczenia
przed przeciekami okapu z gzymsem zlokalizowanym poniżej rynny. Zastosowano w tym przypadku
dodatkową warstwę papy stanowiącą połączenie izolacji gzymsu z pokryciem dachowym. We wszystkich rozwiązaniach wykonano specjalne zmniejszenie grubości gładzi cementowej w obrębie
okapu, co zapobiega wytwarzaniu się zgrubienia pokrycia przy okapie, hamującego swobodny spływ wody.

Podsumowanie
Poza nowoczesnymi bitumicznymi materiałami pokryciowymi w opracowaniu zwrócono szczególną uwagę na sposób prawidłowego wykonania pasa okapowego dachów o pokryciu bitumicznym.

Na szczegółowych rysunkach przedstawiono takie zamocowanie i ułożenie rynien, obróbek  blacharskich i zakończenie pokrycia papowego, które zapewnia swobodny spływ wody opadowej z połaci dachowych do instalacji odwadniającej.

Artykuł nie obejmuje rozwiązań ocieplonych okapów budynków ogrzewanych, które przedstawiono w pracach [5] i [6].

Literatura

1. Izolacje styropianowe w budownictwie. Poradnik projektantów. Termo Organika Kraków 2005.
2. Katalog „Dachy”– Elementy pokrycia, odwodnienia i wyposażenia. Instytut Urbanistyki i Architektury. Arkady. Warszawa 1955.
3. Katalog stropodachów „Bistyp”. Warszawa 1984.
4. Konecki W.: Nowe materiały i techniki krycia dachów. Arkady. Warszawa 1980.
5. Byrdy Cz.: Podstawy projektowania energooszczędnych stropodachów szczelinowych poddaszy mieszkalnych. Politechnika Krakowska. Kraków 1998.
6. Byrdy Cz.: Ciepłochronne stropodachy budynków. Analiza wad i usterek. Politechnika Krakowska. Kraków 2000.

dr inż. Czesław Byrdy
Politechnika Krakowska

CZYTAJ WIĘCEJ

Odwodnienia dachów płaskich - najczęściej popełniane błędy
Podciśnieniowy system odwodnień dachów płaskich
Wpust dachowy
System odwadniania dachów płaskich akasison
Odwodnienie liniowe

---