Wewnętrzne życie dachu - część 1

Zapewnienie właściwej wentylacji dachu to jedno z podstawowych zadań dekarza – willa w Berlinie kryta karpiówką marki Braas
Fot. Krystian Piątek, Magbud

Niezwykły progres
Niezwykły progres w jakości prac dekarskich da się zauważyć na przestrzeni ostatniej dekady. A jak weźmie się pod uwagę dwie dekady – to ten progres jest nadzwyczaj wyraźny. Dekarze w tym okresie podnieśli nie tylko poziom swoich umiejętności czysto rzemieślniczych, ale także, a może przede wszystkim, zrozumieli zjawiska jakie zachodzą w przegrodzie dachowej. Na szkoleniach czy różnych spotkaniach nie dyskutuje się już raczej o tym, że w dachu nie wiadomo skąd jest mokro, tylko bardziej o tym, co zrobić, aby dach mokry nie był. Obserwację swoją oczywiście uogólniam, bo zawsze są kolejne roczniki, zawsze jest narybek, zawsze następuje jakaś zmiana, czy wymiana. Jeśli którejś młodej rybce zawód się spodoba i zechce w nim zostać, to ma się już od kogo uczyć – szczupaki są. 

Jak mówić o mokrej plamie?
Chyba dość powszechnym zjawiskiem jest fakt, że jeśli klient stwierdzi na poddaszu mokrą plamę, to natychmiast dzwoni do dekarza – nawet jeśli wcześniej przez kilka dni czy tygodni nie padało. Rzemieślnik nierzadko tłumaczy wówczas, że ów mokry dach wcale nie musi wynikać z przecieku pokrycia dachowego, a szukanie rozwiązania zagadki wcale nie musi polegać na rozbieraniu czy uszczelnianiu tego pokrycia. Warto zatem od czasu do czasu uporządkować i odświeżyć swoją wiedzę z zakresu fizyki, i może nawet dodać do pamięci długotrwałej kilka nowych danych, aby swobodniej o takich trudnych sytuacjach móc z inwestorem rozmawiać. Zatem... do dzieła.

Wentylacja. Co to jest?
Wentylacja służy wymianie powietrza zużytego na świeże. Jest niezbędna w pomieszczeniach, w których przebywają ludzie i zwierzęta. Zużyte powietrze pełne jest dwutlenku węgla, a świeże zasobne jest w tlen. Najczęściej jest to wymiana powietrza między pomieszczeniami a przestrzenią zewnętrzną. Wentylacja służy też wymianie powietrza zawilgoconego na suche, np. w łazienkach lub kuchniach. Tu też wymiana następuje między pomieszczeniem a przestrzenią zewnętrzną.  Są to chyba najbardziej powszechne skojarzenia. Taka wentylacja, między tym co wewnątrz a tym co na zewnątrz, zdefiniowana jest jako wentylacja w systemie otwartym. Ale możemy mieć do czynienia z wentylacją w systemie zamkniętym – np. w samolotach. Tu powietrze jest filtrowane i mieszane z tlenem, podlega także regulacji temperatury i wilgotności.  

Na wentylację można zatem patrzeć w różny sposób. Różne są też rodzaje wentylacji. I tak mamy dla przykładu następujące jej rodzaje:

• wentylacja naturalna – polega na wykorzystaniu przeciągu
• wentylacja grawitacyjna – wykorzystuje różnicę ciśnień między pomieszczeniem wentylowanym a ujściem do atmosfery kanału wentylacyjnego
• wentylacja mechaniczna – gdzie wymiana powietrza jest wymuszana i podlega sterowaniu.

Wentylacja, która dotyczy dekarza
Jeśli chodzi o dekarski punkt widzenia, to możemy mówić nie o jednej wentylacji, a w sumie o kilku jej aspektach, czy też możemy analizować różne miejsca czy przestrzenie podlegające wentylacji. Każdorazowo natomiast mówimy o wentylacji w kontekście wymiany powietrza zawilgoconego na suche. Powinniśmy więc rozpatrywać trzy niezależne rodzaje wentylacji z punktu widzenia dekarskiego: 

• wentylację pomieszczeń w budynku, zwłaszcza poddaszy 
• wentylację w przegrodzie dachowej 
• wentylację pokrycia dachowego. 

W każdym przypadku zależy nam przecież na niedopuszczaniu do zawilgocenia lub na osuszaniu, jeśli do zawilgocenia dochodzi. Wilgoć jest dla nas kluczowa. Zatem, jeśli zaczynamy z inwestorem dyskusję o wentylacji, to musimy (obie strony) doprecyzować, o co nam dokładnie w tym momencie chodzi. Czy dekarz ma obowiązek znać zagadnienia dotyczące powiedzmy wentylacji grawitacyjnej pomieszczeń? No, niby nie. Przecież jego bezpośredni kontakt z tym tematem to w zasadzie poprawna obróbka komina, w którym biegną kanały wentylacyjne. Jednak, jeśli weźmiemy pod uwagę sytuację wspomnianą na początku tekstu, czyli telefon od inwestora dotyczący mokrej plamy, to może łatwiej będzie podjąć ten dialog, będąc wyposażonym w pewną podstawową nawet wiedzę na temat wentylacji, a dokładniej – różnych jej aspektów.

Wyprowadzenie wentylacji w grzbiecie dachu spod deskowania nad warstwę wstępnego krycia  
Fot. materiały BMI Braas

Wilgoć
Jest to słowo używane powszechnie, ale nie do końca poprawnie, jeśli chodzi o nasze potrzeby i na pewno używane jest mało precyzyjnie. Wydaje mi się wręcz, że nie jest ono czysto techniczne. Wilgoć to popularne określenie na wodę zawartą w powietrzu (przy czym woda ta jest w formie pary czy aerozolu) lub wodę znajdującą się w porach materiałów porowatych (np. w drewnie), albo wodę na powierzchni ciał stałych w formie drobnych kropelek lub cienkiego filmu (np. na zimnej butelce piwa). 

Wilgoć – w tym powszechnym rozumieniu – jest wszechobecna. Woda zajmuje przecież 70% powierzchni Ziemi i nieustannie paruje. Woda zawarta w powietrzu – tu jestem już bardziej techniczny – uwidacznia się na przykład jako chmury, mgła, para nad czajnikiem, albo para na lustrze po gorącym prysznicu. Coś jest wilgotne zanim stanie się mokre. W drugą stronę z kolei pranie wyjęte z pralki jest mokre, a zanim je zdejmiemy ze sznurka, to sprawdzamy czy jest już suche, czy właśnie jeszcze wilgotne. To trochę tak, że wilgotne to trochę, a mokre to całkowicie. I tutaj pojawia się problem. Przez tę powszechność, popularność, a zwłaszcza ogólnikowość pojęcia wilgoć powstać mogą konflikty między stronami. Przecież coś dla mnie może być mokre i nieakceptowalne, a dla Ciebie, Czytelniku, jedynie wilgotne. Co to w końcu znaczy, że dach jest zawilgocony? Czy on jest zdrowy technicznie, czy nie? Jak z tej różnicy poglądów i stanowisk wybrnąć? – precyzją wypowiedzi, uświadomieniem sobie paru faktów oraz znajomością kilku zjawisk i definicji. Zacznijmy od podstawowego pojęcia – od wilgotności.

Wilgotność
Z wilgocią ściśle związane jest pojęcie wilgotności, które z kolei da się określić bardzo precyzyjnie w postaci konkretnej wartości liczbowej. O powietrzu możemy powiedzieć, że jest bardziej lub mniej wilgotne, albo bardziej lub mniej suche. Człowiek najlepiej się czuje, gdy wilgotność względna  powietrza – tutaj pojawia się precyzyjne sformułowanie, które wyjaśnimy później – mieści się w przedziale od 40 do 60%. 

Gdy powietrze jest za suche, to zaczynamy odczuwać negatywne tego skutki w postaci wysychania śluzówek, drapania w gardle, a w konsekwencji – łapania infekcji. Suche powietrze ma też ogromny wpływ na gorszy stan naszej skóry oraz na rozwój alergii. Z kolei jeśli powietrze jest zbyt wilgotne, to sytuacja taka sprzyja dolegliwościom reumatycznym, rozwojowi pleśni czy szkodliwych grzybów, co też prowadzi do różnych infekcji i alergii. A jak odniesiemy się do dachów, to myślę, że nietrudno będzie przywołać sobie w pamięci zawilgocone więźby dachowe pokryte miłym w sumie w dotyku kożuszkiem pleśni. Albo mocno przesuszone łaty, które pękały podczas montażu. 

Powietrze to gaz
Co to znaczy powietrze za suche lub za wilgotne, albo co to znaczy wilgotność względna 60%? Aby to wyjaśnić, a jest to bardzo proste, należy omówić pewną cechę gazów. Pamiętajmy, że powietrze to też gaz. Otóż maksymalna ilość pary wodnej w powietrzu jest ograniczona i zależy od temperatury. Innymi słowy im powietrze jest cieplejsze, tym więcej wilgoci (a precyzyjniej – pary wodnej) jest w stanie wchłonąć. I na odwrót, im temperatura powietrza niższa, tym mniej wilgoci (a precyzyjniej – pary wodnej) powietrze wchłonie. 

Czy to można zobaczyć? Oczywiście, zaraz podam przykład, choć może on spowodować ostry konflikt, za co nie biorę odpowiedzialności. No to zrób tak. W czasie przygotowywania niedzielnego obiadu, kiedy w kuchni jest parno, bo w jednym garnku gotuje się rosół, w drugim ziemniaki, w trzecim makaron, a w piekarniku dochodzi pieczeń, otwórz lodówkę i zostaw ją tak na minutę albo dwie. Do wychłodzonej lodówki napłynie bardzo ciepłe i wilgotne powietrze z kuchni. Teraz zamknij lodówkę i zostaw ją na kilka czy kilkanaście minut. Ponownie otwórz ją i dotknij wewnętrznych ścianek. Najprawdopodobniej są pokryte rosą lub szronem. To jest właśnie dowód na to, że przy obniżaniu się temperatury powietrze (tu w lodówce) pozbywa się wilgoci, która ujawnia się w postaci mgły, rosy, lub szronu. Jeśli masz nowoczesną chłodziarkę no frost to powyższe doświadczenie może się nie udać, ale możesz wtedy zrobić inne doświadczenie. Wyjmij z lodówki schłodzoną butelkę Twojego ulubionego napoju i postaw na stole w parnej kuchni. Jeśli przeżyjesz te komentarze, że jak możesz przed obiadem itd. – dotknij butelkę po kilku minutach. Podobno najmilsze w tym wszystkim, co Cię czeka, są te właśnie kropelki. To nic innego, jak pozbywanie się nadmiaru pary wodnej przez nasycone nią powietrze, gdy się ono ochładza przy powierzchni butelki i przechodzi przez punkt rosy. I znów pojawiły się ważne pojęcia wymagające wyjaśnienia – powietrze nasycone i punkt rosy. Zaraz do tego przejdziemy. Najpierw jednak zrobię małą dygresję – proszę przeczytać teraz wyjaśnienie pojęć względne i bezwzględne w ramce.

Nazewnictwo i definicje pojęć
Skoro udało się zobrazować zjawisko zawilgacania i wykraplania się pary wodnej na powierzchniach przedmiotów oraz poczuliśmy różnicę między wartością bezwzględną, maksymalną i względną,  to wprowadźmy definicje pojęć potrzebnych do zrozumienia i opisania całego zjawiska.
Wilgotność bezwzględna – to zawartość pary wodnej (mierzonej w gramach) w jednym metrze sześciennym powietrza; 
wilgotność bezwzględna wyrażona jest jednostką [g/m³]
Wilgotność bezwzględna maksymalna – to wilgotność osiągana wtedy, gdy w powietrzu o danej temperaturze nie zmieści się już więcej pary wodnej, czyli gdy powietrze w danej temperaturze maksymalnie nasyci się parą wodną
Wilgotność nasycenia – to inna nazwa wilgotności bezwzględnej maksymalnej. 

Co już wiemy?
Wiemy, że zdolność wchłaniania pary wodnej przez powietrze ma swoje granice. Wiemy, że maksymalna ilość pary wodnej w powietrzu zależy od jego temperatury. Wiemy też, że para wodna to gaz i jej nie widać. Wiemy również, że jeśli już coś widać, to nie jest to para wodna a woda w formie np. drobnych kropelek tworzących mgłę.

W dalszej części cyklu przedstawione zostaną kolejne terminy i zagadnienia, m.in. takie jak wilgotność względna, temperatura rosy, punkt rosy, zawilgocenie dachu oraz zależności między temperaturą powietrza i jego wilgotnością,  a także rozróżnienie typów wentylacji. Zapraszamy!

mgr inż. Przemysław Spych
Doradca techniczny BMI Braas

Źródło: Dachy, nr (238)