Uszczelnianie dachów płaskich

Skutki shattering’u – rozpadająca się membrana z tworzywa sztucznego

Inwestorzy oczekują od dachu płaskiego więcej, niż sami są gotowi zainwestować w długotrwałe funkcjonowanie tej tak wyeksponowanej części budowli – „oszczędzają” począwszy od wyboru materiałów, a kończąc na nigdy nie przeprowadzanych czynnościach serwisowych.

Aby to pokazać, niżej opiszę kilka rodzajów szkód oraz powtarzające się błędy projektowe i wykonawcze.

Shattering
Osoby mające często do czynienia z dachami płaskimi z pewnością skojarzą angielskie słowo „shattering” z latami 2012 i 2013.


Całkowicie zniszczona hydroizolacja z PVC – utrata zmiękczaczy wskutek kontaktu z bitumem

Co to słowo oznacza i jaki ma związek z dachami? Jego dosłowne tłumaczenie to „zniszczenie, rozbicie, zdruzgotanie”. I to właśnie przydarzyło się setkom tysięcy metrów kwadratowych hydroizolacji dachowych podczas mroźnej zimy 2011/2012. Według niektórych producentów membran z tworzyw sztucznych, przyczyną były utrzymujące się przez dłuższy czas niskie temperatury powierzchniowe hydroizolacji. Do zjawiska przyczyniło się też małe przenikanie ciepła spowodowane grubymi warstwami termoizolacji i inne warunki brzegowe. Skutkiem był rozpad membran hydroizolacyjnych, przede wszystkim tych z PVC i zawierających PVC (m.in. EVA), przecieki i szkody w trudnym do oszacowania zakresie.

W każdym pojedynczym przypadku należałoby przeanalizować, czy przyczyną destrukcji były tylko zaniżone wartości DIN, a więc wytrzymałość membran na zginanie na zimno, czy też może znaczenie miały „akceptowalne zmiany starzeniowe” części materiału i wynikająca stąd utrata przydatności (ulotnienie się substancji zmiękczających)? A może należałoby uwzględnić jeszcze inne parametry, jak np. fakt użycia w produkcji membrany „składników mniej wartościowych, o mniejszej wytrzymałości”?


Skurcz papy bitumicznej – do 4 cm

Nie wolno oczywiście zapomnieć także o poprawności samego ułożenia hydroizolacji.
Producenci, których wyroby ucierpiały wskutek wspomnianego zjawiska, zdecydowanie odrzucali sugestie, jakoby miało dojść do odstępstw od receptur, w wyniku czego obniżyła się wytrzymałość membran.

Tysiące metrów kwadratowych dachów płaskich uległy szybkiemu rozszczelnieniu. Nasuwa się jednak pytanie, co z pozostałymi dachami izolowanymi tymi membranami? Czy wraz z czasem, zmieniającymi się warunkami pogodowymi ryzyko nieszczelności wzrośnie? Co ma wtedy zrobić właściciel obiektu czy dekarz?


Kałuże, złogi oznaczają duże obciążenie hydroizolacji

Zamrożone naprężenia
Na przełomie lat 80. i 90. w branży dachów płaskich w Niemczech głośno było o kurczeniu się ułożonych pap bitumicznych. Na wizytowanych przeze mnie dachach skurcze te wynosiły od 1 do 5 cm na zakładach poprzecznych. Na jednym z dachów już ok. 9–12 miesięcy po ułożeniu spowodowało to jego całkowitą utratę funkcjonalności i duże przecieki. Na innych dachach, gdzie zakłady papy miały prawidłową szerokość i były poprawnie zgrzane, skrócenie się papy nie miało żadnych negatywnych konsekwencji.

Ponieważ pracowałem wtedy jako doradca techniczny u jednego z producentów pap bitumicznych, miałem dostęp do informacji na temat przyczyn kurczenia się hydroizolacji. Zjawisko to było powodowane przez niewystarczająco odporne na temperaturę włókniny poliestrowe oraz przez technologię produkcji papy.


Przekrzywiony wpust dachowy, fałdy dookoła niego

Z grubsza można powiedzieć, że bazą do produkcji papy bitumicznej jest osnowa (tutaj: włóknina poliestrowa), którą przeciąga się przez wannę z gorącym asfaltem i następnie tnie oraz zwija w rolki. Po podgrzaniu w wannie „elastyczna” włóknina poliestrowa rozciąga się jeszcze bardziej. Ponieważ w dodatku jest ona przez cały czas ciągnięta przez maszyny, ulega znacznemu wydłużeniu. W takim stanie zostaje zwinięta i ochładza się – przy czym „zamrożeniu” ulegają też naprężenia. Gdy papę rozwinie się z rolki, można zuważyć, że jej końce podnoszą się – to właśnie oznaka uwalniania się wspomnianych naprężeń.

Jej ponowne rozgrzanie płomieniem palnika, nagrzewanie dachu przez promieniowanie słoneczne może spowodować powtórne skrócenie papy – zwłaszcza polimerowej SBS z osnową z włókniny poliestrowej. W określonych warunkach ma to przedstawione już skutki w postaci otwierających się zgrzewów, nieszczelności, spływania z pionowych płaszczyzn i in.


Wpust w sztucznie utworzonym najniższym punkcie – czy woda ma tu szansę dopłynąć?

Odporność na wysoką temperaturę i kurczenie się
W przypadku dachów płaskich należy przeanalizować spodziewane obciążenia i następnie z szerokiej oferty rynkowej wybrać odpowiednią hydroizolację, będącą w stanie stawić im czoła.

Stwierdzone przeze mnie skurcze mogą być też (współ)powodowane rodzajem mieszanki bitumu używanej do produkcji pap, ich lepszą lub gorszą odpornością na wysoką temperaturę, połączoną z pochyleniem dachu. W zależności od tego jedne papy kurczą się bardziej, inne mniej (to akurat te posiadające wyższą temperaturę mięknięcia ).

Dochodzi wtedy do tworzenia się licznych kapilar, zwłaszcza na stykach. W zależności od liczby warstw i sposobu układania woda może wnikać pod izolację, a przy procesie trwającym dostateczie długo, nawet do wnętrza dachu. Nieszczelności te można odkryć dopiero wtedy, gdy w pomieszczeniach wewnętrznych pojawią się zacieki (a gwarancja oczywiście już dawno upłynęła).


Pierścień uszczelniający pomiędzy korpusem głównym a przedłużeniem wpustu. Pierścień miał zapobiegać przelewaniu się spiętrzonej wody

Szkody seryjne – dawne i współczesne
Zarówno w przypadku przedstawionych szkód współczesnych, jak i dawnych, część odpowiedzialności ponoszą i inwestorzy, i producenci.

Shattering stwierdzony przeze mnie przed ok. 16 laty na dachu płaskim zaizolowanym membraną EVA producent usprawiedliwiał obciążeniami termicznymi, które jakoby miały wykraczać poza wymagania DIN. Ciekawe tylko, że nie wytłumaczył, w jaki sposób membranie przyznano określoną odporność na zginanie na zimno.

Być może charakterystykę wyrobu należało uzupełnić o informację, że produkt spełnia wymagania DIN tylko tuż po zejściu z linii produkcyjnej, a nie np. jeszcze po godzinie (inaczej, niż w przypadku wina – wiek nie czyni go lepszym, ale coraz gorszym, i to już do momentu wyprodukowania).


Korozja bitumiczna pasa nadrynnowego

Jeśli chodzi o kurczenie się pap, głównymi podejrzanymi stali się oczywiście producenci włóknin poliestrowych, a zaraz potem producenci samych pap. Nie zawsze, ale w niektórych przypadkach fenomen kurczenia się był spowodowany zarówno (pogorszoną) jakością użytych włóknin poliestrowych oraz zastosowanej masy bitumicznej, mniej wartościowymi dodatkami, jak i w końcu przyspieszonym procesem produkcyjnym, podczas którego kontrola jakości nie zawsze nadążała za produkcją.

Tutaj także pod względem zgodności z DIN badano tylko świeżo wyprodukowany materiał, a potem jego właściwości już tylko się pogarszały.

Spękania
Zmieniający się poziom wody stojącej na hydroizolacji dachu płaskiego powoduje skutki – na papach bitumicznych dają one o sobie znać wczesniej niż na membranach z tworzyw sztucznych.


Tu nie pomogła nawet farba antykorozyjna, rura spustowa rozpada się

Papy z posypką łupkową na brzegach kałuż często wykazują siateczkę drobniutkich pęknięć. Te dobrze widoczne spękania są wywoływane naprężeniami powierzchniowymi, występującymi przy zmiennych temperaturach powierzchniowych w samej kałuży i poza nią. Czy może to być powód do reklamacji?

Błędne odwodnienie
Wpusty na dachach płaskich są niestety przeważnie lokalizowane w najwyższych punktach. Wygląda to wręcz na jakąś niepisaną zasadę projektową. Przecież powoduje to podwyższone obciążenie hydroizolacji!

Powinno się sprawdzać, czy element przedłużający wpustu, do którego zgrzana jest hydroizolacja, znajduje się w punkcie najmniejszego przegięcia lekkiej konstrukcji dachowej, przy podporze. Nierzadko przedłużenie można też skrócić, grubość ocieplenia w tym obszarze nieco zmniejszyć i poprawić wytrzymałość hydroizolacji.


Brak gruntu, brak trwałego połączenia

Prawidłowość posadowienia wpustu należy sprawdzać tym bardziej, jeśli jest on przekrzywiony i izolacja wokół niego jest pofałdowana: czy tak było w chwili montażu, czy też może coś się tu zmieniło, oderwało, poluzowało?

Gdy zaglądałem głębiej we wpust, zawsze okazywało się, że nieprawidłowy montaż powodował spiętrzanie wody. Może on doprowadzić do tego, że woda będzie dostawać się do wnętrza dachu.

Wydaje się, że nie wszyscy wiedzą też, iż korpus wpustu trzeba zamocować. Bo przekrzywienie elementu przedłużającego może właśnie wskazywać na brak mocowania. Zdarza się, że skrzywi go wiatr czy burza, ale jednak pierwotną przyczyną jest przeważnie niepoprawny montaż.

Rynny a hydroizolacja
Odwadnianie powierzchni izolowanych nieosłoniętymi papami bitumicznymi i membranami z tworzyw sztucznych z dużą zawartością bitumu może powodować korozję cynkowych rynien wskutek uwalniania kwasów z bitumu. Jak dowodzi praktyka, malowanie rynien farbą antykorozyjną nie zawsze przynosi pożądany skutek. Zwłaszcza że trudno jest dostać się do wnętrza rur spustowych.


Oderwana, nieszczelna hydroizolacja na jednoczęściowym profilu brzegowym

Szukając informacji na temat odwadniania dachów płaskich poprzez rynny znalazłem wzmiankę o tym, że także membrany PVC mogą uwalniać związki skracające żywotność rynien z blachy cynkowej.

W pewnym opracowywanym przez mnie na potrzeby postępowania sądowego przypadku przed korozją nie uchroniło rynien nawet kilka warstw powłoki antykorozyjnej.

Dobrze jest więc zapytać producenta danej hydroizolacji o ewentualne zagrożenia.

Metale a hydroizolacja
Zawierające m.in. związki siarki spaliny z olejowych i węglowych instalacji grzewczych, także mogą powodować przyspieszoną degradację elementów z niezabezpieczonej blachy cynkowej (np. pokryw kominowych), zwłaszcza w pobliżu kominów.

Innym zjawiskiem, na jakie się często natykam, jest odklejanie się papy bitumicznej od pasa nadrynnowego. Przy izolowaniu dachu papa jest niedokładnie przygrzewana do blachy (nie zawsze zagruntowanej, a już bardzo rzadko odtłuszczonej) i połączenie, które początkowo wydaje się trwałe, niedługo potem ulega odklejeniu. Odklejanie się hydroizolacji postępuje, woda dostaje się pod nią, zamarza, rozmarza, tworzą się pęcherze i w końcu, tak jak miało to miejsce na pewnym budynku z ok. 40 lukarnami, wilgoć wnika do wnętrza dachu i powoduje utratę funkcjonalności całego dachu.


Odprowadzanie wody na obróbkę z blachy ołowianej oznacza niepotrzebne narażanie na podciekanie

Obróbki krawędziowe
Na krawędziach dachu, które nie służą do odwadniania, na połaciach pochylonych do 5 stopni hydroizolację należy wyprowadzić w górę na wysokość co najmniej 10 cm (papy po klinie) i np. luźno wpuścić pod wieloczęściowy profil brzegowy, odpowiednio daleko zachodzący na elewację boczną.

Użycie klina, zwłaszcza przy hydroizolacji prowadzonej po pionowych ścianach jest konieczne nie tylko ze względu na spełnienie wymagań ogólnie przyjętych zasad techniki, lecz również dla uzyskania trwale szczelnej izolacji. Oczywiście można sprawić, żeby elastyczna papa załamywała się pod kątem 90 stopni, ale jak już to wspominałem przy „zamrożonych” naprężeniach, należy się liczyć z tym, że papa oderwie się, a pod spodem utworzy się pusta przestrzeń, w którą może wnikać woda.

Nie do końca normatywnym rozwiązaniem jest montaż jednoczęściowego profilu krawędziowego. Trwałe spojenie z hydroizolacją prowadzi w dłuższym okresie do uszkodzeń wskutek pojawiających się naprężeń oraz do odklejenia się pokrycia. Sprzedawane gotowe profile krawędziowe posiadają poza tym przeważnie niewielką wysokość. Małe są szanse, żeby taki profil odpowiednio daleko zachodził na boczne ścianki lukarny, a także żeby zagwarantował właściwe zabezpieczenie przed ssaniem wiatru w tym wrażliwym obszarze.


Zapomniany wpust – dachy płaskie i wpusty należy regularnie serwisować

Na lukarnach wciąż natykam się na zakończenie krawędzi w postaci profili z blachy mocowanych do konstrukcji spodniej (zwykle deskowania), do których następnie przykleja się lub przygrzewa papę bitumiczną. Potem na profil znowu nakleja się jeszcze jedną warstwę hydroizolacji, co prowadzi do naprężeń opisanych już wcześniej. Pozornie tanie wykonanie w rezultacie okazuje się najbardziej szkodliwym i drogim.

Metale pod ochroną?
Izolując dachy płaskie czy dachy lukarn z wykorzystaniem pasów materiału uwalniającego substancje szkodliwe dla metalu, z jakiego wykonana jest rynna, trzeba mieć na uwadze drogę spływania wody.
Samo zabezpieczenie metali sąsiadujących z hydroizolacją może się okazać niewystarczające, bo woda spływa po nich (i po pokryciu dachu, często zmieniając barwę) i wpada do niezabezpieczonej rynny. Ta koroduje wtedy w niedługim czasie.

Trzeba zwracać uwagę, którędy płynie woda z dachu, np. dorgą hydroizolacja – rynna na lukarnie – rura spustowa na lukarnie lub pokrycie dachowe – rynna na połaci głównej – rura spustowa na ziemię… Może się zdarzyć, że hydroizolacja posiadająca powierzchniowe zabezpieczenie w postaci posypki łupkowej po kilku latach traci je i zaczyna z większą intensywnością uwalniać szkodliwe związki. Skutkiem tego jest korozja rynien.

Nieszczelnościom sprzyjają też pewne sposoby wykonawcze, gdzie woda wypływająca z rynny lukarny spada na koniec pokrycia dachowego czy obróbki i nadmiernie je obciąża. Woda z impetem wpada na obróbkę i bez większych problemów dostaje się pod nią i pod pokrycie. Robi to tym łatwiej, że blachy nie poprowadzono za następną falę dachówki, tak jak być powinno.

Pełna ochrona pokrycia?
Jako minimalne zabezpieczenie rynien warto więc przynajmniej pomalować je kilkoma warstwami farby antykorozyjnej. Poza tym materiały na dach, elementy wbudowywane, profile, obróbki itd. powinno się dobierać pod takim kątem, żeby oczekiwana trwałość odwodnienia była przynajmniej taka jak hydroizolacji. Warto tu rozważyć użycie szlachetniejszych metali, jak np. miedź czy stal szlachetna.

Przedwczesna wymiana rynien pociąga za sobą konieczność ułożenia dodatkowego pasa hydroizolacji, a to z kolei powoduje pogorszenie spływania wody z połaci, kałuże i pękanie pokrycia.

Trwałość pokrycia może poprawić chociażby odprowadzanie wody przez rury spustowe w dokładnie wyznaczone miejsca czy przedłużenie rur do samej rynny głównej i/lub poprawienie szczelności zakończeń i połączeń. Podobnie korzystny wpływ ma regularne serwisowanie systemu odwadniającego i całego dachu.

Przyczyny złej sławy dachów płaskich
Decyzja o trwałości i ekonomiczności hydroizolacji czy pokrycia dachowego powinna zapaść już na etapie projektowania. Moim zdaniem projektanci więcej uwagi przywiązują do wyglądu dachu i redukcji kosztów jego budowy niż do funkcji. A przecież jedno nie musi wykluczać drugiego.

Wymagania wobec pojemności, wymiarów systemów odwodnieniowych znacznie się zmieniły w ostatnich latach wskutek modyfikacji wytycznych i norm, które zostały lepiej dostosowane do współczesnych warunków pogodowych.

Mocno wzrosły wymagania wobec konstrukcji, dzisiaj często samonośnych. To również spowodowały zmiany klimatyczne – większe opady deszczu i śniegu, ale także stosowanie coraz gładszych materiałów pokryciowych.

Dzięki coraz grubszym warstwom ocieplenia na dachach śnieg i lód leżą na nich dłużej, topią się, potem znowu zamarzają i w ten sposób obciążają pokrycie.

Innym efektem zmieniających się brzegowych warunków pogodowych jest m.in. wspomniany już shattering – zjawisko wprawdzie nie całkiem nowe, ale po raz pierwszy występujące w tak dużym zakresie.

Nieważne jednak, czy shatterring, korozja bitumiczna, degradacja/deformacja obróbek wskutek przeciążenia – wszystkie te zjawiska są pochodnymi ciągłego obniżania cen, pogoni za „taniością”, nieznajomości zależności pomiędzy poszczególnymi częściami i materiałami dachowymi.
Producenci wciąż próbują oszczędzać, nie tylko w kosztach produkcji, ale niestety także na fachowych kompetencjach tych, którzy wyroby produkują, doradzają w ich stosowaniu, wspierają przy projektowaniu.

W efekcie mamy skracające się okresy wytrzymałości dachów płaskich i przeciążone sądy, zajmujące się szkodami budowlanymi, analizą błędów, których przyczyny stają się coraz mniej jasne i coraz bardziej różnorodne.

A potem laicy i rozmaici pseudo(rzeczo) – znawcy twierdzą wszem i wobec, że dachów płaskich nie da się uszczelnić.

Często prawdziwy rzeczoznawca potrzebuje nieraz więcej czasu na przeanalizowanie szkód i ich przyczyn niż projektant spędził przy desce kreślarskiej, planując tę tak istotną dla całego budynku część.

Za wszystko potem płaci inwestor, właściciel, wykonawca, jeśli nie potrafi rozpoznać odstępstw od powszechnie przyjętych zasad techniki, nie jest w stanie wykryć materiałowo-technicznych zależności i nie zgłosi ich w odpowiednim terminie.

Jürgen Lech
Certyfikowany rzeczoznawca
Essen/Idstein, Coswig
Niemcy

Zdjęcia: Jürgen Lech


CZYTAJ WIĘCEJ

Uszczelnianie dachów krytych blachą za pomocą materiałów płynnych

---