Mówiąc o oddziaływaniu klimatu na przegrody zewnętrzne należy wziąć pod uwagę zewnętrzną naturalną wilgotność powietrza otoczenia i deszcz, wilgotność w użytkowych pomieszczeniach pokojowych oraz stosunki temperaturowe wewnątrz i na zewnątrz. Jasne więc jest, iż konstrukcja i izolacja cieplna muszą być chronione przed wilgocią zarówno z zewnątrz, jak i od wewnątrz budynku.
Rys. 1. Możliwe zagrożenie rosą dachów niewentylowanych wewnątrz i na zewnątrz dachu przy różnych wartościach sd folii dachowej (warunki klimatyczne, metody obliczeniowe wg DIN 4108). Obszar zielony – rosa nie pojawia się, obszar żółty – rosa wysycha następnego lata, obszar czerwony – wysychanie rosy niezapewnione
Sytuacje krytyczne
Krytyczne stany wilgotnościowe w przegrodzie występują, gdy:
- względna wilgotność powietrza na powierzchniach przekracza określone wartości graniczne,
- wilgotność względna osiąga w przekroju przegrody punkt rosy i wytrąca się woda kondensacyjna.
Krytyczny stan wilgotnościowy występuje także przy materiałach zdolnych do sorpcji, przez co osiągane są wysokie zawartości wody o wartościach wyraźnie wyższych od tak zwanej wilgotności równowagi.
Wszystkie te przypadki mogą doprowadzić do osłabienia ochronnego działania materiałów termoizolacyjnych, gdyż wraz ze wzrostem wilgotności wzrasta współczynnik przewodzenia ciepła, co prowadzi do spadku własności termoizolacyjnych materiału. Następstwem tego jest wychładzanie poddasza, wzrost kosztów grzewczych, a nawet zagrzybienie i pleśń w pomieszczeniach na poddaszu.
Wilgoć w postaci pary wodnej jest zawsze obecna w powietrzu, a jej ilość wzrasta wraz ze wzrostem temperatury i wilgotności względnej. Stan ten jest regulowany przez cząstkowe ciśnienie pary wodnej w powietrzu. Jeżeli ciśnienie wewnątrz budynku jest wyższe niż na zewnątrz, mamy do czynienia z dyfuzją pary wodnej przez przegrodę w kierunku na zewnątrz. Gdy mówimy o dyfuzji, to nie można nie wspomnieć o parametrze sd, czyli grubości warstwy powietrznej dyfuzyjnie równoważnej. sd jest w praktyce stosowany jako parametr oporu dyfuzyjnego danej warstwy, jak również oznacza się według niego otwartość warstw przegrody na dyfuzję. Warstwa jest uważana za:
- otwartą na dyfuzję, gdy sd ≤ 0,5 m,
- utrudniającą dyfuzję, gdy 0,5 < sd < 1500 m,
- odporną na dyfuzję, gdy sd ≥ 1500 m [wg Atlas Dachów rok 2005].
Należy jednak pamiętać, iż w przypadku folii za produkty otwarte dyfuzyjnie są folie o współczynniku
sd < 0,1. W przypadku uszkodzenia paroizolacji lub jej braku, może dojść do wykroplenia pary wodnej, ale jej ilość będzie na tyle mała, że zdąży wyschnąć w ciągu kolejnego sezonu (rys. 1).
Para wodna może przedostawać się do izolacji także na drodze konwekcji. Konwekcja pary wodnej to transport pary podczas przepływu wilgotnego powietrza wskutek różnicy ciśnień całkowitych. Im powietrze jest cieplejsze i wilgotniejsze, tym jego gęstość jest mniejsza i tym intensywniej tworzą się prądy wznoszące w stosunku do chłodniejszego i suchszego powietrza. Przy nieszczelności w układzie dachu na drodze konwekcji pary wodnej może być transportowane od 100 do nawet 1000 razy więcej wilgotności niż w przypadku dyfuzji.
Para wodna nie szkodzi
Sama para wodna nie jest zagrożeniem dla termoizolacji – dopiero wilgoć powstała wskutek przekroczenia punktu rosy zwiększa przewodność cieplną materiałów termoizolacyjnych. Tworzenie się rosy występuje tylko przy spadku temperatury w przekroju z dyfuzją w kierunku spadku temperatury. Ma to miejsce tylko wtedy, gdy ciśnienie pary od strony ciepłej jest wyższe niż od strony zimnej.
Rys. 2 obrazuje zasadę powstawania rosy w wielowarstwowym przekroju przegrody. Z wykresu widać, że stan wolny od powstawania rosy istnieje tak długo, jak długo prostoliniowy rozkład p nie dotyka krzywej psat. Aby nie dopuścić do szkód wilgociowych i zachować jak najdłuższą żywotność budynku należy zachować wewnątrz połaci dachowej maksymalnie małą wilgotność.
Rys. 2. Rozkłady temperatury i ciśnienia pary – wg stanu ustalonego – w wielowarstwowym przekroju przegrody w skali sd dla określenie tworzenia się rosy. pw – ciśnienie wewnątrz budynku; pz – ciśnienie na zewnątrz budynku, psat – ciśnienie nasycenia pary wodnej
Folie dachowe
Konstrukcję dachu zapobiegającą zarówno przenikaniu pary do termoizolacji, jak i odprowadzającą nadmiar pary z wnętrza konstrukcji można uzyskać, stosując folie dachowe produkcji firmy mdm SA. Są to zaawansowane wysokodyfuzyjne membrany dachowe AquaTec oraz folie paroizolacyjne AquaTec VB chroniące izolację termiczną przed napływającą z wnętrza budynku parą wodną (w tym folie AquaTec VB Reflex, z warstwą refleksyjną, odbijającą część energii termicznej rozchodzącą się w postaci promieniowania podczerwonego).
AquaTec to rodzina trójwarstwowych, otwartych dyfuzyjnie, hydrofobowych od spodu i góry membran dachowych, produkowanych metodą ultradźwiękową. Membrany AquaTec charakteryzują się współczynnikiem sd ≤ 0,02 m, a mikroporowaty film równomiernie drożny na całej powierzchni gwarantuje wysoką przepuszczalność pary wodnej i zachowanie wysokich parametrów w każdym miejscu membrany. Folie AquaTec są wykonane z włókniny polipropylenowej (PP), stabilizowanej na promieniowanie UV, której odporność termiczna jest większa w porównaniu z foliami PE (rys. 3). Zastosowanie trzech warstw sprawia, że AquaTec gwarantuje wysoką odporność na działanie wody i wilgoci, dając możliwość prac montażowych w każdych warunkach atmosferycznych.
Rys. 3. Porównanie odporności termicznej polipropylenu i polietylenu
AquaTec VB jest aktywną folią paroizolacyjną o współczynniku sd = 8 m. Wykonana jest z włókniny i filmu polipropylenowego według technologii produkcji analogicznej do membran. Dzięki współczynnikowi sd na poziomie 8 m, w przypadku nadmiaru wilgoci od wewnętrznej strony paroizolacji, przepuszcza ona niewielkie ilości pary wodnej do termoizolacji, skąd para odparowuje na zewnątrz. Aktywna folia paroizolacyjna jest najlepszym rozwiązaniem izolującym dach od wewnętrznej strony budynku. Z jednej strony chroni ona termoizolację przed parą wodną, a z drugiej zapobiega skraplaniu się nadmiaru pary wodnej na wewnętrznej stronie izolacji, co ma miejsce w przypadku klasycznych folii paroizolacyjnych o współczynniku sd > 80 m. Folia paroizolacyjna AquaTec VB Reflex dzięki powłoce refleksyjnej zapewnia oszczędność energii, współczynnik sd dobrany jest tak, by jeszcze bardziej ograniczyć przepływ pary wodnej, a w układzie z membranami AquaTec (o sd ≤ 0,02 m) folia ta stanowi system izolacji spełniający najwyższe wymagania (wg DIN 4108, rys. 1). Należy pamiętać, iż decydując się na zastosowanie aktywnej paroizolacji, trzeba zawsze zastosować również wysokodyfuzyjną membranę dachową odprowadzającą nadmiar pary z wnętrza poddasza. Właściwy dobór folii w konstrukcji dachu został przedstawiony wcześniej w oparciu o wyliczenie zgodne z DIN 4108 (rys. 1).
Gdy termoizolacja jest chroniona z obu stron dachowe przez folie AquaTec, można mieć pewność, że budynek będzie obiektem energooszczędnym, przyjaznym i bezpiecznym dla jego mieszkańców, gdyż w długim okresie użytkowania stabilność jego konstrukcji dachowej nie zostanie zagrożona.
mgr inż. Urszula Górniak
