Błędy na dachach płaskich

Dachy kompleksu kopalni i koksowni Zollverein – nie zawsze płaskie

Budowę kompleksu kopalni i koksowni Zollverein, wpisanego na światową listę dziedzictwa kultury UNESCO, rozpoczęto w roku 1847. Przez ponad 140 lat fabrykę rozbudowywano, wydobywano węgiel, produkowano koks i dostarczano go nie tylko do Zagłębia Ruhry.

W latach 1968-1986 podziemne wydobycie ograniczano do sąsiadujących ze sobą sztolni, pozostałe części kopalni wyłączano z eksploatacji, aby wreszcie w roku 1986 całkowicie zaprzestać wydobycia węgla. W 1993 r. zamknięto także koksownię.


Część podwieszanej fasady podtrzymywanej przez stalowe wsporniki


Jeszcze w 1986 r. land Północna Nadrenia-Westfalia odkupił teren od właściciela i całą fabrykę objął ochroną konserwatorską. Planowano przekształcenie dawnej kopalni w centrum kulturalne. W związku z tym w następnych latach dokonano szeroko zakrojonych kosztownych inwestycji, oszczędzając przy tym części fabryki. Dzisiaj mieści się w nich muzeum przemysłu. W grudniu 2001 r. kompleks Zollverein wpisano na listę UNESCO.

Zanim jednak kopalnia i koksownia przybrały obecne kształty, minęły długie lata, podczas których projektowano, budowano, przebudowywano, odnawiano – także rozłegłe połacie płaskich dachów.


Pozostałości po wodzie wypływającej z otwartych fug przy wspornikach fasady. Moim zadaniem było wykrycie ich przyczyny

Architekt nie miał łatwego zadania, jeśli weźmie się pod uwagę niezliczone kompromisy, jakie musiał niemal bezustannie zawierać z konserwatorem zabytków, fundacją opiekującą się kompleksem oraz nieprzekraczalny budżet. Wszystkie działania musiały uwzględniać pierwotny styl tego industrialnego zabytku oraz zasady techniki, nie tylko w odniesieniu do dachów płaskich. Udało się to.

Fundacja zarządzająca i kierownictwo obiektu zlecili mi nadzór nad wspomnianymi dachami płaskimi. Jak można się domyślić, nie chodziło o to, żebym miał okazję dokładnie zapoznać się ze światowym dziedzictwem kultury, lecz raczej z powodu przecieków, jakie zauważono.


Przykładowe połączenie: niżej leżąca połać dachowa łączy się z pionowym murem z otwartymi otworami wentylacyjnymi poprzez (zbyt) szeroką fugę z natryskowej masy uszczelniającej. Widać wyraźne oznaki korozji na poziomych nośnikach

Konstrukcyjnie dachy płaskie są tu bardzo odmienne. Mamy tu do czynienia z klasycznym dachem płaskim ze stojącymi na nim kałużami, z mocno pochylonymi dachami pulpitowymi, półokrągłymi itd. Badane przeze mnie dachy miały klasyczną konstrukcję jednołupinową z następującym układem warstw:

• 2- lub 3-warstwowa hydroizolacja bitumiczna,
• ocieplenie z płyt poliuretanowych,
• paroizolacja,
• masywna konstrukcja nośna,
• częściowo powieszane sufity.

Dachy te leżały na różnych poziomach, graniczyły przeważnie z wznoszącą się pionowo fasadą – np. z podwieszaną elewacją z ceramicznych cegieł, której fugi były otwarte zarówno na dole, jak i w górnych częściach. Otwarte fugi służyły przede wszystkim wentylacji elewacji.

Fasadę na mniejsze części dzielą metalowe wsporniki (podwójne teowniki). Fugi były częściowo wypłukane, na elewacjach widać wykwity, widoczne ślady po wodzie.


Inne połączenie: obróbki krawędzi dachu z pionowym stalowym wspornikiem. Uszczelnienie jest niedokładne i nie chroni przed podciekaniem wody

Historia uszkodzeń
Jak już wspomniałem, w ramach przebudowy kopalni Zollverein z fabryki na ośrodek kultury połacie dachowe zostały całkowicie przebudowane. Według mojej wiedzy stare warstwy dachu zostały zerwane aż do konstrukcji nośnej i zastąpione nowymi. Kilka lat po ułożeniu nowych warstw w pomieszczeniach wewnętrznych pojawiły się ślady przecieków, przede wszystkim w obrębie połączeń z wyżej położonymi częściami budynków.

Na fasadach widać wyraźne ślady spływającej wody, wylewającej się z otworów wentylacyjnych płytek elewacyjnych oraz oznaki silnje korozji stalowych wsporników.

O fasadzie
Podwieszana fasada z cegieł jest podzielona na mniejsze pola poziomymi i pionowymi stalowymi teownikami, pełniącymi funkcję wsporników.


Szybsze schnięcie niektórych miejsc to oznaka intensywniejszego przenikania ciepła w tych miejscach – a więc i nieszczelności w ociepleniu


Doskonale widać ślady wody wypływającej z poziomych wsporników. One same noszą ślady korozji. Ślady te są spowodowane przez wode, która wniknęła w fasadę. Woda przedostała się poprzez fugi i cegły i zaczęła się gromadzić za murem, w poziomych, otwartych do góry wspornikach. Rzadko rozmieszczone rurki odwadniające nie były w stanie odprowadzić wody, więc wylewała się ona tam, gdzie mogła.

Należało podjąć działania ograniczające wnikanie wody (np. zamontować okładziny) i utworzyć wystarczające otwory wlotowe i wylotowe, które zapobiegałyby tworzeniu się kondensatu wodnego za ceglanym murem.

Pojedyncze pęknięcia zostały spowodowane m.in. rozszerzalnością termiczną stalowych wsporników, które były na sztywno połączone z murem.

Dodatkowo hydroizolacja nie została wyprowadzona do góry po ścianie konstrukcyjnej, lecz jedynie po dostawionym z przodu murze. Wskutek tego woda, która dostała się za mur, mogła wnikać też do wnętrza budynku.


Zagłębienia – papa zapada się w miejscach przerw między płytami ocieplającymi

Wyprowadzoną hydroizolację zabezpieczono wprawdzie na końcu metalowymi profilami i natryskową masą uszczelniajacą, ale była ona częściowo wykruszona.

Są to fugi konserwacyjne, które zostały wykonane nieprawidłowo. Ich uszczelnienie zamiast blokować wnikanie wody, to jeszcze je poprawia.

Podsumowanie stanu płaskich połaci dachowych:

Przedmiotem oceny były jednołupinowe nieużytkowe dachy płaskie o wcześniej opisanej budowie. Połacie są poprzebijane przez kopuły świetlne, wywietrzniki, wyłazy i wsporniki oraz spusty.

Ponieważ oględziny dachu były przeważnie wykonywane wczesną wiosną, gdy hydroizolacja była jeszcze częściowo zamarznięta, wyraźnie było widać obszary, które szybko wysychały. Z mojego dotychczasowego doświadczenia wynika, że jest to wyraźna oznaka tego, że w obszarach tych dochodzi do wzmożonego przenikania ciepła – a więc istnieją tu przerwy w ociepleniu. Inna przesłanką tego faktu są dobrze widoczne zagłębienia – to plastyczna papa bitumiczna dopasowuje się do wspomnianych przerw między płytami ocieplenia. Po pewnym czasie papa ulegałby rozerwaniu spowodowanym przeciwnie skierowanyi naprężeniami.


Odkrywka kontrolna pokazała, że klej PUR wcale nie trzymał styropianowych płyt!

Wykonane według moich instrukcji odkrywki pokazały, że w przeszłości starano się trwale przymocować płyty ocieplenia do podłoża, przyklejając je klejem poliuretanowym.

Odkrywki pokazały, że ocieplenie było częściowo zawilgocone, a niewielkie ilości kleju nie były w stanie wyrównać nierównego podłoża, na jakim spoczywały płyty. W niektórych miejscach klej w ogóle nie połączył się z powierzchnią płyt, więc nie można tu było mówić o jakiejkolwiek stabilności ułożenia.

Poza tym w niektórych miejscach, m.in. w okolicy wpustów, zauważono nieszczelności. Okazało się, że fabryczne kołnierze bitumiczne zostały niedokładnie zgrzane z papą.

Po naciśnięciu z fugi wypływała woda.


Nieprawidłowe połączenie ze ścianą, wykonane z papy bitumicznej. Pozioma powierzchnia cokołu nie jest zaizolowana, więc woda może tu swobodnie wpływać pod hydroizolację, fugi w elewacji zewnętrznej są otwarte, częściowo uszkodzona hydroizolacja

W obrębie połączenia ze ścianą uformowano masywny cokół, po którym poprowadzono hydroizolację, lecz po zdjęciu kątownika z blachy okazało się, że pod cokołem nie ma żadnej izolacji. Woda wpływająca więc przez fugi i częściowo otwarte nieszczelne styki blach mogła przenikać bezpośrednio do wnętrza cokołu i wnikać za hydroizolację – albo od razu do wnętrza budynku.

Sprawę dodatkowo utrudniał sposób odwadniania wyżej położonych połaci, z których woda spływała na te leżące niżej. Odbywało się to przez rurkę wystającą ze ściany fasadowej. Ponieważ rurka nie sięga podłoża, wypływająca woda rozpryskuje się. Wiejący wiatr zdmuchuje wodę na nieszczelną fasadę. A gdyby rurka była dłuższa o 50 cm, problemu tego by nie było…


Źle wykonane połączenie ze ścianą: nie zastosowano klina

Oto jeszcze inne wyniki badań, podane w punktach:

• mechaniczne uszkodzenia/otwory hydroizolacji w obrębie połączeń,
• niedokładnie zgrzane warstwy hydroizolacji: wierzchnia  odstaje od spodniej,
• spękania hydroizolacji wskutek utrzymujących się kałuż i naprężeń powierzchniowych, powodowanych m.in. przez przemieszczające się ocieplenie,
• zagłębienia,
• przerwy między płytami termoizolacyjnymi,
• nieszczelne połączenia i zakończenia (tu jest to wina wykruszającej się masy natryskowej),
• hydroizolacja z poziomych płaszczyzn została wyprowadzona na pionowe ściany bez klina, co spowodowało oderwanie się szwów,
• przerwy w ociepleniu w obrębie masywnych cokołów zlokalizowanych przed okładziną elewacyjną,
• za nisko wyprowadzona hydroizolacja na wywietrznikach/przejściach rurowych,
• brak wystarczająco mocnego przymocowania warstw w niektórych obszarach,
• uszkodzenia natryskowej masy uszczelniającej i wiele innych.

Nie udało mi się także natrafić na poprawnie zamontowane zabezpieczenia antyupadkowe. Osoby przebywające na dachu (dodam, że dosyć często przebywające, gdyż jeden z dekarzy poinformował mnie, że przecieki są tu zjawiskiem bardzo popularnym) muszą używać przenośnych zabezpieczeń, aby spełnić wymagania federalnego rozporządzenia o placach budów. Innym rozwiązaniem zagadnień bezpieczeństwa przy pracy na tych dachach są rusztowania.


Brak klina spowodował, że niektóre szwy uległy otwarciu

Jakakolwiek naprawa staje się wtedy bardzo droga! Wspomniane rozporządzenie uznaje prace na wysokości ponad 7 m, prace z wykorzystaniem materiałów palnych (np. zgrzewanie pap dachowych) za szczególnie niebezpieczne. W takim wypadku środki zabezpieczające przed upadkiem zawsze powinien koordynowac inwestor.

Podsumowanie/opinia
Dopóki dachy remontowali „znajomi dekarze”, nikt nie podnosił alarm z powodu przecieków. Większość takich zakładów jak kopalnie zatrudniała przeważnie własne ekipy dekarskie, które z wiadrami kitu i lepiku łatały dachy papą. Takie remontowanie mogłoby trwać w nieskończoność. I nie byłoby to tragedią, dopóki obiekty pod tymi dachami były nadal wykorzystywane głównie do celów przemysłowych.

Jednak nowi użytkownicy, Muzeum Zagłębia Ruhry, projektanci mający tam swoje biura, być może także fundacja zarządzająca obiektem oraz administrator mają chyba jednak nieco inne nastawienie.


Zbliżenie powierzchni hydroizolacji. Jest ona spękana wskutek naprężeń powierzchniowych, spowodowanych m.in. zalegającymi kałużami

Z pewnością zadanie postawione architektowi nie było łatwe. Realizacja napraw na pewno musiała być szybka, istniały wyznaczone ramy finansowe, a określić koszt remontu nie było łatwo. W dodatku obiekt podlega ochronie konserwatorskiej i nie wszystko wolno było na nim robić.

Niezbędne było z kolei szybkie odseparowanie fasady od dachu, poprowadzenie hydroizolacji do muru nośnego i jej szczelne połączenie przy wykorzystaniu pap bitumicznych i tworzyw sztucznych.

Już takie zjawiska jak nasiąkanie fasady wodą, korodowanie stalowej konstrukcji nośnej, wnikanie wody pod hydroizolację dachową powinny być alarmujące.

Zauważone błędy: brak stabilności mocowania warstw, opadanie papy w przerwy między ociepleniem, obecność w fugach materiałów podowujących gromadzenie się kondensatu wodnego, sposób odwadniania i ułożenie części hydroizolacji wymagają napraw w celu zapobiegania położonych niżej partii budynków.


Odprowadzanie wody z połaci na połać i przy okazji na elewację. Rura odpływowa powinna być dłuższa. Wodę także należy kierować w odpowiednie miejsca, a nie po prostu pozwalać, aby się lała

W trakcie remontu połaci należy także pomyśleć o zamontowaniu stałych zabezpieczeń antyupadkowych.

Osobom odpowiedzialnym za utrzymanie kompleksu Zollverein zalecam zaplanowanie szeroko zakrojonego remontu elewacji i przylegających do nich połaci dachowych.

Nie jestem pewien, jaki ma sens apelowanie do konserwatora zabytków, żeby wyraził zgodę na drobne optyczne zmiany u podnóża elewacji, ale są one niezbędne, aby obiekt mógł nadal pełnić swe funkcje. Tysiące odwiedzających powinno poznawać dawną kulturę przemysłową a nie zwracać uwagę na szkody budowlane.

Jürgen Lech
Certyfikowany rzeczoznawca
Essen/Idstein, Coswig, Niemcy

Zdjęcia: Jürgen Lech


CZYTAJ WIĘCEJ

Błędy na dachach użytkowych, cz. 1. Błędy projektowo-techniczne

---