Wewnętrzne życie dachu - część 3

Czy membrana jest gwarancją, że w termoizolacji nie pojawi się woda?
Fot. Zbigniew Paturej

Rozdzielamy dwa światy – paroizolacja
Na styku dwóch światów – świata przegrody dachowej, która powinna być sucha oraz świata przestrzeni życiowej poddasza o zmiennym nasyceniu parą wodną – jest jeden element, który musi te światy rozdzielić. Ten element ma ogromne znaczenie, musi być mocny i skuteczny oraz poprawnie położony. Co to jest? 

To paroizolacja. Jej zadanie to uniemożliwienie przechodzenia pary wodnej z poddasza do przegrody dachowej. 

Wyobraźmy sobie, że oto układamy paroizolację. Do materiału nie mamy zastrzeżeń, jest z górnej półki. Załóżmy, że masz grubo ocieplenia między krokwiami i pod krokwiami, do którego musisz zamocować paroizolację do jakichś drewnianych listew czy belek. Paroizolację do tych listew mocujesz takerem a zakłady zaklejasz specjalną taśmą. Podklejasz po bokach taśmą dwustronną do tynku i dodatkowo dajesz jeszcze na wierzch taśmę jednostronną. Albo podklejasz odpowiednią masą w kartuszach. To samo robisz ze słupem wspierającym konstrukcję, albo jakimś elementem przechodzącym przez paroizolację. Czy taka paroizolacja jest w stu procentach skuteczna?

Czy paroizolacja jest szczelna?
Ja wiem, że będę czepiać się detali, ale dla naszych rozważań – ważnych. Mamy tu przecież zszywki, które masowo dziurawią paroizolację. Jaka jest rada? Narzuca się proste rozwiązanie, aby te zszywki punktowo zakleić taśmą jednostronną. Zaklejone. Teraz gotowe. Teraz paroizolacja jest szczelna w stu procentach. Jeśli przyjmiemy, że tak wykonana paroizolacja jest szczelna to… nie za bardzo możemy położyć na tę paroizolację wykończenie w postaci powiedzmy drewnianych desek czy płyt kartonowo-gipsowych. Przecież jakoś musimy je zamocować do konstrukcji, która jest za paroizolacją. Oczywiście pod kolejne listwy czy profile możemy dać specjalną masę uszczelniającą, aby miejsca przykręcania uszczelnić. Jednak nie jest to chyba czynność rutynowa. Z kolei przy ścianach, w narożnikach, gdzie ruch powietrza jest niewielki, może zbierać się wilgoć w nadmiarze i w porowatym tynku przejdzie nad paroizolację dosłownie bokiem. Zatem wniosek jest taki, że paroizolacja rozumiana globalnie a nie lokalnie nie jest w stu procentach skuteczna. Nie będę wyrokował, czy jej skuteczność jest na poziomie 99 czy 81 procent. Nie o detale chodzi, ale o fakt, że mimo naszych wysiłków i starań świat nie jest doskonały. 

Znaczenie wentylacji pomieszczeń
I po raz kolejny przychodzi refleksja, że wentylacja pomieszczeń jest niezwykle istotna, a dekarz nie może jej braku czy wadliwego funkcjonowania nie zauważać. W jakich sytuacjach mokra plama na poddaszu może wskazywać na nieskuteczną wymianę powietrza zawilgoconego na suche? Na przykład w różnych narożnikach i zakamarkach, gdzie przepływ powietrza jest ograniczony lub go nie ma. Zwracam jeszcze uwagę, że mokra plama zabarwiona jakimś grzybem na czarno nie jest wynikiem wczorajszego przecieku. Jak jest grzyb, to musiał upłynąć czas, aby on się tam pojawił i rozwinął. Wykonując na poddaszu inspekcję przegrody dachowej warto ręką sprawdzić, czy tu i tam w narożnikach i zakamarkach nie ma zaroszonych delikatnie miejsc. Tej rosy na początku może nie być widać, a świadczyć ona będzie o braku wymiany powietrza. Dopiero po jakimś czasie w tych miejscach pojawia się ta ciemna plama, która jest świadectwem zaniedbania i większego problemu. 

Wewnętrzne życie dachu 
Przejdziemy teraz do miejsc, których nie widać, a w których cały czas coś się zmienia. Znamy chyba wszyscy powiedzenie: Czego oczy nie widzą tego sercu nie żal. Dotyczy ono także dachu jako całej przegrody dachowej. Widzimy to, co z wierzchu, i denerwuje nas, że jedna dachówka na dachu – trzy rzędy pod gąsiorem, patrząc na nią od prawej strony stojąc tuż przy krzewie iglastym, trzecim z kolei od bramy – odstaje. Widzimy też to, co od spodu, i denerwuje nas, że płyta g-k przy oknie na odcinku pięciu centymetrów pękła. Natomiast to, co mamy wewnątrz przegrody, jest drugorzędne, albo nawet trzeciorzędne. Tymczasem wewnątrz dachu mogą się dziać rzeczy niepokojące, wpływające na obniżenie żywotności całej konstrukcji. Ale tego nie widać, choć symptomy kłopotów potrafią się uwidaczniać. Omówienia wymaga tutaj ocieplenie przegrody dachowej oraz wentylacja w tejże przegrodzie. 

Sposoby ocieplania dachów skośnych
Skupię się na dwóch sposobach ocieplania dachów skośnych, nie zagłębiając się specjalnie w detale, gdyż chodzi o wyłapanie pewnych cech materiałów. Pierwszy sposób to ocieplanie powiedzmy tradycyjne, wełną, taką czy inną. Bardziej lub mniej sztywną. Generalnie rzecz biorąc – materiałem porowatym, przepuszczającym. Drugi sposób to ocieplenie… przyjmijmy, że nowoczesne, sztywnymi płytami z pianki PIR. Materiałem nieporowatym oklejonym obustronnie często warstwą aluminium. 

Jaka jest funkcja paroizolacji a jaka membrany dachowej?
Fot. Isover

Wełną ociepla się przegrody zazwyczaj międzykrokwiowo, a jak chcemy więcej izolacji niż umożliwia nam wysokość krokwi, to umieszczamy tę wełnę także pod krokwiami. Jak to się w detalach robi – nie ma tu znaczenia. Płytami z piany ociepla się przegrody zazwyczaj nakrokwiowo. A jak chcemy więcej izolacji, to daje się grubsze płyty, ale cały czas nakrokwiowo. Obydwa materiały, porowata wełna i nieporowata płyta z pianki, wymagają paroizolacji. 

Gdy w ociepleniu pojawi się para wodna
Zastanówmy się teraz, jak się zachowa w obu materiałach para wodna, która przedostanie się do izolacji przez jakąś nieszczelność paroizolacji. Aby to zobrazować wyobraźmy sobie, że w paroizolacji robimy dziurkę powiedzmy gwoździem i pod tą dziurką stawimy czajnik z bardzo ciepłą, ale jeszcze nie gotującą się wodą. Para (czyli jednak jeszcze nie wykroplona woda w postaci charakterystycznej mgiełki) wychodzi z czajnika i unosi się wprost do miejsca, gdzie jest nasza dziura. Jakaś część pary osiada na paroizolacji i tutaj się skrapla. Duża jej część rozchodzi się po pomieszczeniu. W obu przypadkach potrzebujemy sprawnej wentylacji pomieszczenia wspomaganej ewentualnie chwilowo i miejscowo ścierką. Pewna część pary wodnej przechodzi jednak przez naszą dziurę i co dalej? Jeśli materiał jest porowaty, jak wełna, to ta para wodna rozchodzi się w wełnie. Wełna tuż przy dziurce będzie pewnie mokra, pojawi się tam woda. Para rozejdzie się jednak dalej w wełnie, bo wełna jest porowata. Im dalej od dziurki, tym mniej nasycona wilgocią będzie wełna, a w zasadzie powietrze znajdujące się w wełnie. Wykroplona woda w wełnie ma szansę z czasem odparować, a wełna raczej wyschnie. Jeśli materiał nie jest porowaty, jak płyta z pianki PIR, to para wodna nie może rozejść się w tym materiale. Para wodna wykrapla się na styku pianki z paroizolacją, albo penetruje różne szczeliny w materiale izolacyjnym  – np. na łączeniach płyt. Ponieważ para nie ma jak rozejść się w nieporowatym materiale, to pojawia się od razu wykroplona woda. Ta woda nie ma gdzie odparować, bo z jednej strony blokuje ją paroizolacja, a z drugiej nieporowaty materiał izolacyjny. Zatem gdzieś ona sobie spłynie i gdzieś znajdzie sobie ujście lub zbiornik. Może wydumane, ale obrazowe. 

Duże znaczenie paroizolacji  
W przypadku ociepleń nakrokwiowych płytami z pianki bardzo ważne jest odizolowanie płyt paroizolacją od wnętrza budynku, aby nie dostawała się nad paroizolację para wodna. W przypadku ociepleń wełną, jeśli przez wadę w paroizolacji dostanie się para wodna, to ma ona szansę rozejść się w znacznej objętości wełny, na znacznej przestrzeni i odparować ku zewnętrznym warstwom wełny i w końcu dalej powiedzmy przez membranę do kanału wentylacyjnego nad wełną. Wspomnieć należy w tym miejscu, że można znaleźć opracowania, z których wynika, że jeśli nad wełną jest odpowiednio dobra membrana, to pod wełną paroizolacja nie jest w ogóle wymagana. Osobiście podszedłbym do tego rozwiązania z pewną rezerwą. Idźmy jednak dalej. 

Gdy w ociepleniu wykrapla się woda 
Pokazaliśmy więc pierwszą różnicę w cechach materiałów izolacyjnych. Druga różnica pojawia się w nieco innej sytuacji. Musimy sobie teraz wyobrazić, że mamy zimę. Wewnątrz domu jest ok. 20oC, a na zewnątrz np. –10oC. Zmiana temperatury z +20 do –10 następuje w przegrodzie dachowej, a najprawdopodobniej w ociepleniu. Im bardziej oddalamy się od wnętrza, tym temperatura w przegrodzie będzie niższa. Wiemy też, że ze spadkiem temperatury spada zdolność magazynowania wilgoci przez powietrze. Przez powietrze znajdujące się w wełnie też. Zatem w drodze od wnętrza ku zewnętrznym warstwom przegrody wraz ze spadkiem temperatury pojawia się niebezpieczeństwo przejścia przez punkt rosy i pojawienia się w wełnie wody. Będzie w izolacji także takie miejsce, gdzie temperatura będzie wynosiła 0oC i tu woda lub para wodna zacznie zamarzać. Jeśli mamy położoną wełnę, to w niej jest jakiś poziom wilgotności. Wiemy przecież, że nie ma wilgotności zerowej. Natomiast jeśli mamy sztywną płytę z piany PIR, to w miejscu przejścia przez 0oC nic się nie dzieje, bo w porach piany jest gaz obojętny a nie para wodna. I taka jest właśnie druga różnica. 

Co się dzieje w przypadku, gdy mamy ocieplenie mieszane? Między krokwiami jest wełna, a pod krokwiami płyty z piany PIR oklejone aluminium. Jeśli płyty PIR uszczelnimy a wkręty, zakłady i połączenia ze ścianami zakleimy taśmą aluminiową, to mamy przegrodę ocieploną z położoną od wewnątrz szczelną paroizolacją. Zastanowić się należy w obu sytuacjach, jak zamocować elementy wykończeniowe, aby paroizolacji nie uszkodzić. 

Minimalne parametry geometryczne wentylacji pod pokryciem dachowym określa norma DIN 4108
Fot. Zbigniew Paturej

Mebrana dachowa i jej funkcja wentylacyjna
Najczęściej chyba jednak ocieplamy dach międzykrokwiowo wełną. Powstaje w tym przypadku pytanie, czy membrana dachowa – nazywana też nieco już archaicznie folią wysokoparoprzepuszczalną, materiał powszechnie stosowany na dachach jako warstwa wstępnego krycia – jest gwarancją, że w wełnie nie pojawi się woda? W końcu membrana jest paroprzepuszczalna, a jej współczynnik sd jest na poziomie kilku czy kilkunastu centymetrów. Otóż nie. 
Należy bowiem uświadomić sobie, jakie są cechy membran dachowych:

1. Membrana niestety nie działa natychmiastowo – czyli nie jest tak, że jeśli przez godzinę zrobimy w łazience na poddaszu łaźnię, to przy przedostaniu się pary wodnej przez paroizolację do wełny (powiedzmy, że się jakoś przedostała) membrana od razu odbierze tę parę i odda ją na zewnątrz. Membrany działają powoli. 
2. Membrany działają w różnych warunkach różnie – poziom przepuszczalności pary wodnej wyznaczany jest przy pewnych konkretnych parametrach po obu stronach membrany (temperatura, ciśnienie, wilgotność). Nie zawsze te parametry w rzeczywistości są właśnie takie. Raczej nawet mało prawdopodobne, aby akurat takie były. Zatem membrana nie działa cały czas na maksymalnym poziomie. 
3. Film funkcyjny (paroprzepuszczalny) w popularnych membranach trójwarstwowych działa w obie strony – czyli w uproszczeniu od wilgotnego do suchego. W założeniu membrana ma suszyć wełnę. Po długiej słonecznej złotej jesieni, która nastąpiła po gorącym lecie w czasie listopadowego deszczu wełna jest sucha a na zewnątrz jest mokro. W kanale wentylacyjnym powietrze nad membraną jest wtedy nasycone wilgocią w 100%, bo przecież pada deszcz, więc wilgoć czy para wodna wchodzi przez membranę czasem do wełny. Oczywiście bilans pogodowy w skali roku wypada na korzyść suszenia wełny przez membranę, ale okresowe zawilgacanie wełny występuje. 

W przypadku membran używa się także sformułowania wentylacja dachu. Mówimy, że membrana ma osuszyć wełnę, odprowadzić wilgoć na zewnątrz. W zasadzie wentylacja polega na wymianie powietrza, więc musi być jakiś jego ruch czymś wywołany, jakiś wlot i wylot. A w przypadku izolacji, wełny, ograniczonej od spodu paroizolacją, a od góry membraną trudno mówić o takiej wentylacji. Niemniej jednak w branży mówi się o wentylacyjnej funkcji membrany, chociażby z braku innego określenia, więc i to uwzględniam w niniejszym opracowaniu. Zwracam jeszcze uwagę na to, że funkcjonuje jeszcze jeden przymiotnik, którym określa się cechy membran. Określenie jest nietechniczne, ale trafne. Membrana jest mianowicie oddychająca. No właśnie. Przyglądam się swojemu organizmowi i... nic, no może poza wiekiem, się nie zmieniło – mam wdech i wydech. Oddychanie działa w obie strony. W membranie też.

Dobrze widoczne szczeliny wentylacyjne 
Fot. Kamil Kozioł

Wentylacja pokrycia dachowego
Każdy producent pokryć dachowych udziela jakiejś gwarancji na swoje produkty. Jednym z warunków działania gwarancji jest odpowiedni montaż pokrycia oraz odniesienie się do normy wentylacyjnej 4108. Bezpośrednie – w przypadku otwartego powoływania się na pewne parametry szczelin wentylacyjnych w tejże normie, natomiast pośrednie – w przypadku jedynie zaleceń stosowania kontrłat i taśmy  uszczelniająco-wentylacyjnej pod gąsiorem. 

Przedstawię pokrótce wspomnianą normę, bo jest to rzecz podstawowa. Idea jest taka, że kontrłaty mają tworzyć pewien dystans między membraną (lub inną warstwą wstępnego krycia) a pokryciem dachowym po to, aby umożliwić ruch powietrza pod pokryciem od okapu ku kalenicy. Kontrłaty dzielą połać dachu na mniejsze segmenty i możemy każdy z tych segmentów, a więc wycinek od kontrłaty do kontrłaty, traktować jak pojedynczy kanał, ciąg, czy pojedynczy komin. Komin będzie działał, jeśli będzie drożny oraz jeśli będzie miał wlot i wylot. Parametry geometryczne kominów spalinowych (wysokość i średnica) dobiera się według pewnych diagramów. Parametry geometryczne kanałów wentylacyjnych określone są w przepisach. Podobnie jest z kanałami wentylacji podpołaciowej – właśnie norma 4108 określa, jakie powinny być minimalne parametry geometryczne wentylacji pod pokryciem dachowym i mówi o trzech warunkach, które muszą być spełnione, aby wentylacja podpołaciowa działała. 

Przykładowe obliczenia
Spróbujmy teraz przeprowadzić obliczenia dla jakiegoś przykładowego dachu. Niech to będzie bardzo prosty dach dwuspadowy. Krokwie niech mają 8 m a kalenica 10 m. Mamy więc dwie połacie o wymiarach 8 x 10 m. Każda z połaci ma zatem 80 m2.  

Wg warunku nr 1
2 promile z 80 m² to 0,16 m², czyli po zmianie jednostki 1600 cm², więc w okapie o dł. 10 m (1000 cm) szczelina musi mieć wysokość 1,6 cm, bo 1,6 x 1000 = 1600 cm². Ale w warunku nr 1 jest ograniczenie mówiące, że szczelina ta nie może być mniejsza niż 200 cm² na metrze okapu. Nam wyszło 1600 cm² na całym okapie (na 10 m) czyli 160 cm² na 1 m. Jaki wniosek? W takim przypadku należy w okapie przewidzieć wlot powietrza pod pokrycie o przekroju min. 200 cm²/mb. 
Pozwolę sobie nie przeprowadzać banalnego obliczenia, a przejść od razu do spostrzeżenia, że jeśli 1 m ma 100 cm, to szczelina wlotowa w okapie musi mieć minimum 2 cm wysokości.

Wg warunku nr 2 
0,5 promila z 80 m² to 0,04 m², czyli po zmianie jednostki 400 cm2, więc w kalenicy o długości 10 m (1000 cm) szczelina powinna mieć szerokość  0,4 cm, bo 0,4 x 1000 = 400 cm². Ale w warunku nr 2 jest ograniczenie mówiące, że szczelina ta nie może być mniejsza niż 50 cm² na metrze kalenicy jednostronnie. Nam wyszło 400 cm2 w kalenicy jednostronnie (na 10 m) czyli 40 cm² na jednym metrze. Jaki wniosek? W takim przypadku należy w kalenicy przewidzieć wylot powietrza spod pokrycia o przekroju minimum 50 cm²/mb jednostronnie. Znów pozwolę sobie przejść od razu do spostrzeżenia, że szczelina wylotowa w kalenicy musi mieć minimum 0,5 cm szerokości jednostronnie. Ta jednostronność przypomina nam, że na dachu, gdzie w kalenicy łączą się dwie połacie, należy zsumować parametry wylotowe kanałów z obu połaci. Zatem w naszym przykładzie będzie to 100 cm2/m, a inaczej rzecz ujmując – szczelina w kalenicy musi mieć minimum 1 cm szerokości.

Wg warunku nr 3 
Tutaj obliczać nie ma co, bo jak już wspomniałem z tego warunku wynika, że szczelina w połaci utworzona przez kontrłaty nie może być niższa niż 2 cm. Powszechnie stosowane kontrłaty 2,5 x 5 cm załatwiają temat na budynkach, gdzie krokwie nie przekraczają 10 mb. Przy dłuższych krokwiach wysokość kanału, a więc i kontrłaty, rośnie.  Przy tej sposobności narzuca się konieczność szerszego poruszenia tematu kontrłat. Ale o tym już w następnym odcinku cyklu. 

mgr inż. Przemysław Spych
Doradca techniczny BMI Braas

Źródło: Dachy, nr (240)