Wykrywanie nieszczelności dachów płaskich

Rys. 1. Próba wodna

Spośród stosowanych obecnie metod sprawdzania szczelności dachów płaskich niewątpliwie najbardziej znaną i rozpowszechnioną, a zarazem intuicyjnie odbieraną jako najbardziej naturalna, jest metoda wodna. Polega ona na zalaniu powierzchni badanego dachu wodą o głębokości od kilku do kilkudziesięciu centymetrów, a następnie sprawdzeniu od strony stropu śladów przemakania (rys. 1).

Wymaga to oczywiście wcześniejszego przygotowania dachu poprzez zatkanie wszelkich spustów, przelewów itp. Metoda ta choć pozornie prosta i tania, ma jednak wiele wad, o których firmy dekarskie dobrze wiedzą. Próba wodna pozwala ustalić, czy dach jest szczelny poprzez ocenę wzrokową. Zacieki i plamy na stropie pod badanym dachem dają informację jakościową co do szczelności. Trudna jest jednak ocena ilościowa oraz dokładna lokalizacja miejsc przenikania wody.

W zależności od rodzaju konstrukcji dachu, przed pojawieniem się na suficie woda może być akumulowana przez betonowy strop oraz izolację termiczną, co znacząco wpływa na ocenę skali problemu. W przypadku tzw. betonów szczelinowych określenie miejsca nieszczelności jest wręcz niemożliwe, gdyż woda pojawia się przy wypustach, a nie w miejscu nieszczelności. Innym klasycznym przykładem są konstrukcje hal, gdzie na blachę falistą układa się izolację z wełny mineralnej. W tym układzie woda przedostająca się przez otwór w poszyciu może przepływać nawet kilkanaście metrów w rowkach blachy, zanim zacznie przenikać do wnętrza pomieszczeń. Równocześnie materiał termoizolacyjny ulega nasączeniu wodą, którą później oddaje miesiącami, a w przypadku wełny mineralnej zmusza wykonawcę do poniesienia ogromnych kosztów związanych z jej wymianą oraz powoduje opóźnienia inwestycji.

Wiele firm zetknęło się też ze zjawiskiem „pocenia się” w upalne dni nowych betonowych stropów przykrytych szczelną, nie przepuszczającą pary wodnej membraną. Woda parująca z betonu przedostaje się do wnętrza budynku w postaci plam na suficie. Sytuacja taka powoduje zazwyczaj spór pomiędzy wykonawcą i inwestorem co do źródła pochodzenia wody. Wykonawca może oczywiście w takiej sytuacji znakować barwnikiem wodę stosowaną do próby w celu odróżnienia jej od wody zaabsorbowanej przez beton. Rozwiązanie takie nie zawsze jednak daje oczekiwane rezultaty. Trzeba też pamiętać, że w przypadku dużych powierzchni, np. dachów hal, metoda wodna jest wręcz niemożliwa do zastosowania. Nie chodzi tu tylko o olbrzymie ilości wody wymagane do próby, a co za tym idzie koszt, ale przede wszystkim o ciężar wody zgromadzonej do przeprowadzenia próby. Nawet przy niewielkich spadkach różnica głębokości wody na dużych dachach wynosiłaby kilkadziesiąt centymetrów! Dodatkowym ograniczeniem przy metodzie wodnej jest brak możliwości sprawdzenie attyk, które wystają ponad lustro wody.

Metody gazowe
Mało znaną w Polsce alternatywą dla próby wodnej są metody gazowe. Ich koncepcja polega na wtłoczeniu pod warstwę izolacji wodnej gazu penetrującego, a następnie na detekcji ewentualnych nieszczelności, przez które wydostaje się gaz (rys. 2).


Rys. 2. Gazowa metoda wykrywania nieszczelności hydroizolacji dachowej

Łatwo zauważyć, że metoda ta umożliwia bardzo precyzyjne określenie „podejrzanych” miejsc. Ale chociaż pozornie wydaje się to proste, już sam dobór gazów stawia szereg obostrzeń. Przede wszystkim gazy nie mogą być toksyczne i szkodliwe dla środowiska. Nie mogą też stanowić zagrożenia wybuchem, ani być palne. Z punktu widzenia ich detekcji tło, jakim jest powietrze, powinno zawierać ich jak najmniej, aby nie wnosić zakłóceń do pomiarów. Równocześnie gazy te powinny mieć dużą zdolność do penetracji wszelkich nieszczelności.

Na największą uwagę zasługują tu hel i niepalne mieszaniny wodorowe. Oba gazy mają najmniejsze istniejące w przyrodzie atomy, a tym samym świetnie penetrują wszelkie nieszczelności. Gazów tych praktycznie nie ma w powietrzu (poniżej 5 ppm), nie są też szkodliwe dla ludzi i środowiska, są relatywnie tanie. Niewątpliwie największym ograniczeniem w rozwoju badań metodą gazową są detektory obu gazów. Stosowanie tanich „półśrodków” w przypadku tego typu badań mija się z celem. Profesjonalne, przemysłowe urządzenia, nadające się do badań szczelnościowych na odpowiednim poziomie, to wydatek minimum kilkadziesiąt tysięcy złotych. Oferują one jednak pomiary szczelnościowe sięgające granic tła, czyli 1 × 10–7 mbar l/s.

Trzeba pamiętać, że współczynnik przeliczeniowy szczelności w metodzie nadciśnieniowej z helu na wodę wynosi ok. 1000. Oznacza to, że zbadanie szczelności helem na poziomie 1 × 10–7 mbar l/s odpowiada szczelności 1 × 10–10 mbar l/s dla wody. Dla uzmysłowienia możliwości pomiarowych omawianych urządzeń warto przytoczyć przykład cieknącego kranu, dla którego przy kapiącej co sekundę jednej kropli (34 µg/s) i ciśnieniu w wody w instalacji równym 4 bary, standardowa nieszczelność helowa wynosi 4 × 10–1 mbar l/s, co jest wielkością ponad sto tysięcy razy większą od minimalnej wykrywanej przez przyrząd!

Do detekcji wodoru stosuje się spektrometry masowe lub skomputeryzowane przyrządy oparte o półprzewodnikowe sensory. Również w przypadku helu stosuje się spektrometry masowe. Alternatywą są dla nich sensory wykorzystujące permeację (separację) helu przez szkło kwarcowe. Na fot. 3 pokazano sensor najnowszej generacji wykorzystujący powyższe zjawisko.


Fot. 3. Sensor helu

Przemysłowe urządzenia nowej generacji oprócz doskonałej czułości oferują wiele przydatnych i niezbędnych funkcji nieosiągalnych dla przyrządów półprofesjonalnych, np. cyfrowy odczyt nieszczelności, funkcje zerowania tła, możliwość szybkiej, automatycznej kalibracji, ustawiania progów alarmów itd. (fot. 4).


Fot. 4. Detektory nieszczelności

Jednak nawet zastosowanie najwyższej klasy urządzeń pomiarowych do badania szczelności dachów nie wyeliminuje elementu ludzkiego doświadczenia. Każdy dach jest osobnym wyzwaniem dla zespołu badającego. Umiejętność doboru stężenia gazów, miejsc jego wprowadzania i sposobu analizy otrzymywanych wyników wymaga wielu lat doświadczeń.

Połączenie wysokiej techniki z doświadczeniem daje rewelacyjne wyniki. Na podstawie wyników badań firmy Hector z Krakowa, jednej z nielicznych w Polsce stosującej omawianą metodę, skuteczność sprawdzenia szczelności zgrzewów i oznaczonych punktów sięgała blisko 100%. Sprawność tej metody zweryfikowano zarówno próbami wodnymi, jak i przez informacje uzyskiwane później od administratorów tych obiektów, na których przeprowadzono badania.


Ograniczenia metod gazowych
Czy więc metoda gazowa jest idealnym rozwiązaniem do znajdywania nieszczelności na dachach płaskich? Czy ma jakieś ograniczenia? Tak jak to zazwyczaj w życiu bywa, nie ma idealnych rozwiązań, bez wad i ograniczeń. Podstawowym ograniczeniem metody gazowej jest zakres jej stosowania. Metoda ta nie nadaje się do badania szczelności wszystkich typów dachów płaskich. Warunkiem przeprowadzenia próby jest możliwość swobodnego rozprowadzenia gazu pod izolacją. Tak więc trwałe przyklejenie pokrycia do podłoża (stropu) dyskwalifikuje obiekt do badania. Przed przystąpieniem do badań na tzw. dachach odwróconych wymagane jest też usunięcie izolacji termicznej, żwiru, ziemi itp., tak, by sonda pomiarowa mogła być przemieszczana bezpośrednio przy izolacji, a gaz bez utrudnień się pod nią rozszedł.


Kraków, ul. Klonowica. Na życzenie inwestora szczelność zgrzewów hydroizolacji sprawdzono za pomocą gazów zamiast próby wodnej. Drobne wykryte nieszczelności zamykano na bieżąco

Warto w tym miejscu wspomnieć o samym procesie wprowadzania gazu pod membranę. Polega on na wykonaniu na czas badań niewielkich otworków w hydroizolacji i wprowadzeniu przez nie gazu. Rozwiązanie takie gwarantuje równomierne rozejście się gazu na całej powierzchni dachu. Alternatywą jest rozciągnięcie pod izolacją cienkich, elastycznych rurek, które są wpuszczane pod pokrycie w jednym, odpowiednio przygotowanym miejscu, a ich zakończenia znajdują się w różnych punktach dachu. Rozwiązanie takie gwarantuje równomierne rozejście się gazu, a równocześnie nie wymaga przekłuwania membrany i pozwala na wielokrotne wykorzystywanie powstałego systemu rozprowadzania gazu.


ASP Wrocław. Wyszukiwanie nieszczelności przy attykach metoda wodorową. Widoczna rurka wprowadzająca wodór pod hydroizolację

Innym dobrym rozwiązaniem jest wykonanie w odpowiednim rozmieszczeniu kominków wentylacyjnych, przez które można wtłaczać gaz. Nie jest to przedsięwzięcie kosztowne, wymagane jest jednak, aby przewidzieć je już na etapie projektowania, a następnie wykonawstwa dachu. System ten umożliwi nie tylko zbadanie szczelności dachu w czasie odbioru technicznego, ale również w wypadku konieczności wykrycia przecieków powstałych po wielu latach użytkowania budynku.


Przyłęk, poszukiwanie nieszczelności metodą helową


Wykryta metodą helową nieszczelność hydroizolacji, przez którą woda zalewała halę w Przyłęku

Podsumowanie
W ostatnich latach stosowanie metod gazowych do badania szczelności dachów zdobywa coraz więcej zwolenników. Pomimo tego, że niektóre firmy dekarskie czy też inwestorzy coraz śmielej korzystają z tego rodzaju badań, trzeba się liczyć z tym, że proces zastępowania dotychczas stosowanych metod będzie długotrwały. Niewątpliwie w przyszłości wszystkie one będą się wzajemnie uzupełniały. Wiele firm już przekalkulowało, że wyższe koszty badań metodą helową czy też wodorową per saldo jest dla nich opłacalne. Konieczność poniesienia większych nakładów finansowych kompensowana jest poprzez szybkość, dokładność oraz „czystość” nowatorskiej metody. Z drugiej strony, w wielu przypadkach stanie się ona (i już teraz niejednokrotnie jest) ostatnią deską ratunku w przypadku konieczności znalezienia uciążliwych nieszczelności, trudnych do zlokalizowania w tradycyjny sposób.

mgr inż. Paweł Winkowski
mgr inż. Grzegorz Stawowy


CZYTAJ WIĘCEJ

System wykrywania przecieków
Uszczelnianie dachów krytych blachą za pomocą materiałów płynnych
Trwałe uszczelnienia dachów
Długa droga do szczelnego dachu

---