Ciepły i szczelny dach

Obecnie dużą wagę przywiązuje się do energooszczędności w budownictwie. Decydując się na budowę domu, zadbajmy więc o to, aby podczas eksploatacji generował on jak najmniejsze koszty. Żeby powstał w pełni funkcjonalny dach, należy pod zasadniczym pokryciem ułożyć warstwę wstępnego krycia i dobrze ocieplić konstrukcję.

Zgodnie z przepisami nowe budynki powinny się charakteryzować niemal zerowym zapotrzebowaniem na energię potrzebną do ich ogrzewania. Aby uzyskać taki standard energetyczny, należy budować, stosując materiały o lepszej izolacyjności termicznej oraz wykorzystując odnawialne źródła energii.

Przez dach ucieka z domu najwięcej ciepła. Dlatego przepisy dotyczące izolacyjności cieplnej dachu są zaostrzone bardziej niż dla ścian zewnętrznych.

Ocieplenie dachu

Ze względu na powierzchnię połaci dach stanowi jedną z większych przegród zewnętrznych budynku. Ponieważ ciepłe powietrze unosi się do góry, straty ciepła przez nieodpowiednio ocieplony i nieszczelny dach mogą być bardzo duże i sięgać nawet 30%.

Od 2021 roku maksymalna wartość współczynnika przenikania ciepła U dla dachu wynosi 0,15 W/(m2K). Aby go osiągnąć, potrzebne są materiały o bardzo dobrych parametrach termoizolacyjnych, oraz zadbanie, by nie powstały mostki termiczne w konstrukcji i na styku z nią.

Ze współczynnikiem U wiąże się współczynnik przenikania ciepła λ. Jego wartość określa szybkość przepływu ciepła przez materiały. Przyjmuje się go zwykle według danych producenta dla warunków średnio wilgotnych. Im materiał słabiej przewodzi ciepło (ma mniejszą wartość λ), tym lepiej nadaje się na izolację cieplną.

Wartość współczynnika przenikania ciepła U dla poszczególnych przegród zależy w głównej mierze od ich grubości i izolacji cieplnej. Aby osiągnąć wymaganą izolacyjność termiczną dachu, w projekcie określona jest więc odpowiednia grubość ocieplenia i jej współczynnik λ.

Materiały ociepleniowe

Na rynku jest wiele produktów pozwalających na skuteczne ocieplenie dachu. Ich zastosowanie pozwala spełnić zapisany w WT 2021 współczynnik przenikania ciepła U. Wystarczy ułożyć odpowiednio grubą warstwę materiału termoizolacyjnego. 

• Wełna mineralna. To materiał najczęściej wybierany do izolacji dachów skośnych. Produkty z wełny mineralnej mają współczynnik przewodzenia ciepła λ  kształtujący się na poziomie 0,030-
  0,045 W/(mK), co oznacza, że potrzebujemy 20-30 cm ocieplenia. Przykładowo, jeśli użyjemy wełny mineralnej o λ = 0,030 W/(mK) i ułożymy ją warstwą o grubości 30 cm, osiągniemy współczynnik
  U = 0,10 W/(m2K).
• Styropian i polistyren ekstrudowany. Wykorzystuje się je do ocieplenia raczej płaskiego dachu. Dla wyrobów ze styropianu λ wynosi od 0,030 (odmiana grafitowa) do 0,045
  W/(mK), co oznacza, że trzeba je ułożyć warstwą o podobnej grubości jak wełna mineralna, czyli 20-30 cm.

Polistyren ekstrudowany z kolei ma λ = 0,030-0,036 W/(mK). Potrzeba go więc odpowiednio 20-24 cm.

• Płyty termoizolacyjne PIR/PUR. Od kilkunastu lat wykonuje się z nich izolację dachów skośnych. Ten rodzaj materiału osiąga bardzo niski współczynnik λ – od 0,023 do 0,028 W/(mK). Wykonana z nich warstwa ma więc grubość odpowiednio  15-19 cm. To pozwala zastosować cieńszą termoizolację niż z tradycyjnie stosowanych materiałów, na przykład wełny mineralnej, i jednocześnie utrzymać dobre parametry izolacyjne dachu.
  
  
• Wełna drzewna. To materiał często stosowany w drewnianych domach pasywnych. Wełny miękkie z włókien drzewnych mają λ wynoszący od 0,036 do 0,048 W/(mK). Współczynnik U dla warstwy takiego ocieplenia zgodnie z WT2021 można osiągnąć, stosując 25-32 cm ocieplenia.
  
  
• Termoizolacja cienkowarstwowa. To powłoka zbudowana z mikrosfer, które są pułapkami dla długości fal odpowiadających promieniowaniu podczerwonemu. Utworzona bariera dla fal elektromagnetycznych (energii na poziomie do 95%) osiąga współczynnik przenikania ciepła na poziomie 0,000048 W/(m2K). Tak wysokie parametry izolacyjności pozwalają zastosować grubość zaledwie 0,5 mm, aby skutecznie ocieplić dom.
  
  
• Izolacja wielowarstwowa. Jest wygodnym rozwiązaniem zwłaszcza przy remontach, gdzie jest ograniczona ilość miejsca. Wieloodbiciowy system aluminiowej izolacji wielowarstwowej o grubości jedynie 1 cm składa się z czterech warstw aluminium, oddzielonych od siebie dwiema warstwami pęcherzyków powietrza. Wewnątrz izolacji znajduje się warstwa komórek powietrznych zamkniętych w samogasnącym filmie polietylenowym.

Ułożenie ocieplenia

Termoizolację układa się zależnie od rodzaju dachu i materiału. Układanie ocieplenia od strony zimniejszej, czyli od zewnątrz najskuteczniej ogranicza straty ciepła, ponieważ zwiększa izolacyjność termiczną dachu. Pozwala też wyeliminować mostki cieplne. W ten sposób ociepla się głównie dachy płaskie, rzadziej skośne. Te ostatnie izoluje się, układając wełnę mineralną lub płyty PIR/PUR na krokwiach. Zwykle producenci oferują całe systemy takiego ocieplenia.

Od wewnątrz wbudowuje się w dach skośny wełnę mineralną i drzewną. Grubą warstwę materiału układa się w dwóch warstwach – między krokwiami i pod nimi.

Nie każde poddasze nadaje się do wykorzystania na cele mieszkalne. Przestrzeń pod dachem o niezbyt dużym spadku połaci zazwyczaj pozostawia się jako strych, którego się nie ogrzewa. W takiej sytuacji izolację cieplną układa się jedynie na stropie. Obowiązują przy tym podobne zasady, jak podczas ocieplania stropodachów. Sposób ułożenia nowej izolacji termicznej zależy od rodzaju stropu.

Ocieplenie detali

Podczas budowy domu razem ze ścianami zewnętrznymi ociepla się ściany kolankowe i szczytowe. Niestety, zdarza się, że na tym etapie prac zostaje pominięte zaizolowanie miejsc ich styku z połacią dachu, co skutkuje powstawaniem mostków termicznych. Planując ocieplenie domu, warto wiedzieć, że dobrej izolacji wymagają nie tylko ściany kolankowe i szczytowe, ale przede wszystkim ułożona na nich murłata.

Styk dachu ze ścianą szczytową. Warstwa wstępnego krycia może się stykać z górną powierzchnią ścian szczytowych jedynie wtedy, gdy dom ma ciepłe ściany jednowarstwowe. W domach ze ścianami dwuwarstwowymi, miejsce to powinno być zaizolowane warstwą o grubości takiej samej, jak ocieplenie dachu. Jeśli nie ma izolacji, trzeba ją ułożyć.

Sposób wykonania ocieplenia tego miejsca zależy od tego, czy między górną powierzchnią skosów ścian szczytowych a warstwą wstępnego krycia przewidziano wystarczająco dużo miejsca. Jeśli tak, to wystarczy na skosach ścian szczytowych umieścić materiał izolacji cieplnej. Najłatwiej się dostać do tego miejsca, gdy skrajna krokiew jest wysunięta poza ich obrys o grubość ściany i jej ocieplenia. Do ocieplenia najwygodniej jest użyć odpowiednio dociętych pasów wełny mineralnej.

Jeśli ściany szczytowe zostały wymurowane równo z górną płaszczyzną krokwi dachowych, trudno będzie to miejsce dobrze zaizolować. Można próbować podkuć ścianę, by zrobić miejsce na ocieplenie. Jednak będzie to możliwe tylko wtedy, gdy jest ona wykonana z bloczków betonu komórkowego, cegieł lub pustaków ceramicznych. Gorzej, jeśli szczyty są zakończone wieńcem żelbetowym. W takiej sytuacji należy ocieplić ścianę szczytową od środka na długości 1 m od jej górnej krawędzi, przyklejając do niej płyty styropianu.

Murłata. Ocieplenie ścian zewnętrznych powinno wystawać ponad ich górną powierzchnię i łączyć się z warstwą izolacji termicznej dachu. Aby wyeliminować straty ciepła i związane z nimi zagrożenia, trzeba ocieplić murłatę. Najwygodniej jest ułożyć wełnę mineralną od zewnątrz. Wymaga to jedynie doklejenia jej pasów przyciętych tak, aby kończyły się na poziomie górnej powierzchni murłaty. Jeśli wstępnym kryciem jest papa na deskowaniu, trzeba uważać, aby nie zatkać przy tym szczeliny wentylacyjnej. Ten fragment wykańcza się później tak samo jak resztę ściany zewnętrznej lub osłania podbitką.

Murłatę można również ocieplić od środka. Po wypełnieniu wełną mineralną przestrzeni za murłatą, ocieplenie trzeba jeszcze osłonić od zewnątrz membraną dachową.

Wstępne krycie

W dachu potrzebna jest warstwa wstępnego krycia, która zapewnia ochronę przed przeciekaniem wody z deszczu lub topniejącego śniegu do wnętrza domu. Odpowiada też za odprowadzenie wilgoci z ocieplenia ułożonego pomiędzy krokwiami, a dzięki temu chroni drewnianą więźbę dachową przed zawilgoceniem. Największe niebezpieczeństwo stanowi dla niej bowiem skraplająca się para wodna, która może doprowadzić do rozwoju pleśni na drewnianych elementach. Ponadto zawilgocony materiał termoizolacyjny traci swoje właściwości cieplne, co ma wpływ nie tylko na wzrost kosztów na ogrzewanie domu, ale również może doprowadzić do zawilgocenia i przemarzania konstrukcji. Wskutek tego, w najgorszym razie może dojść do przecieków, które mogą uszkodzić konstrukcję albo też doprowadzić do wymiany obudowy z płyt gipsowo-kartonowych lub spowodować zalanie pomieszczeń znajdujących się pod dachem.

Wstępne krycie zapewnia też wiatroszczelność, a tym samym odpowiednią wentylację pomieszczeń. W okresie jesienno-zimowym warstwa wstępnego krycia bowiem zabezpiecza dach przed przedostaniem się do środka zimnych podmuchów wiatru, z kolei latem ogranicza napływ ciepłego powietrza.

Wentylacja dachu

Oprócz ochrony przed przeciekaniem warstwa wstępnego krycia odpowiada również za wentylację dachu. Ruszt z kontrłat i łat oddziela bowiem pokrycie zasadnicze od wstępnego krycia. Kontrłaty i łaty decydują bezpośrednio o wielkości przestrzeni wentylacyjnej i trwałości dachu. Powoduje to konieczność zastosowania wentylowania przestrzeni znajdującej się między pokryciem a wstępnym kryciem, w której znajdują się kontrłaty i łaty.

Wielkość szczelin wentylacyjnych wiąże się z wysokością kontrłaty. To wzdłuż kontrłat powietrze przemieszcza się z dołu (od okapu) ku górze (do kalenicy). Aby ten ruch powietrza był możliwy, szczelina wentylacyjna musi mieć odpowiedni przekrój i musi być drożna. Najczęściej stosuje się kontrłaty o wysokości 2,5 cm. Są one wprawdzie tanie, jednak za niskie, by zapewnić odpowiednią wielkość szczeliny. Po zastosowaniu siatek okapowych część przestrzeni wlotowej zostaje zasłonięta nawet do 50%. Pamiętajmy też, że wybrzuszająca się termoizolacja może zająć nawet do 30% powierzchni przekroju szczeliny. Najlepiej więc w dachach o długości krokwi do 10 m stosować kontrłaty o wysokości 4 cm. Wówczas wielkość przepływającego strumienia powietrza będzie wystarczająca.

Dobór wstępnego krycia

Decyzja o wyborze materiału do krycia dachu pociąga za sobą wybór warstwy wstępnego krycia. Jest ona izolacją przeciwwilgociową, więc powinna skutecznie zapewnić szczelność przed wodą opadową i umożliwić odprowadzenie pary wodnej z wnętrza domu.

Obecnie wstępne krycie najczęściej wykonuje się z membran wstępnego krycia (MWK). Można je stosować pod każde pokrycie dachowe, ale jest kilka warunków dotyczących jej paroprzepuszczalności i gramatury. Dzięki możliwości położenia membrany na krokwiach nie trzeba stosować pełnego deskowania, co znacząco skraca czas wykonania izolacji i koszt dachu.

Z kolei konsekwencją decyzji o pokryciu połaci dachówkami bitumicznymi lub blachą płaską na rąbek rzemieślniczy lub panelami na zatrzask, jest zastosowanie drugiego ze sposobów wstępnego krycia – papy na sztywnym poszyciu, które oprócz zapewnienia szczelności jest stabilnym podłożem dla tego rodzaju pokryć.

Papa na deskowaniu jest również konieczna, jeżeli dach ma niewielki kąt nachylenia połaci. A to dlatego, że im jest on mniejszy, tym warstwa wstępnego krycia musi być szczelniejsza dla opadów podwiewanych od pokrycie dachowe. Papę na sztywnym poszyciu stosuje się także wtedy, gdy ułożenie pokrycia odkłada się na później.

Klasy szczelności dachu

Dla każdego dachu należy dobrać klasę szczelności (stopień szczelności), która zależy od różnych czynników, w tym związanych z wykonawstwem. W klasyfikacji typów szczelności rozróżniamy trzy rodzaje warstw uszczelniających pokrycia. Każdy z nich ma swoje odmiany, które określają klasę i przypisany jej rodzaj warstwy wstępnego krycia.

Wyróżnia się sześć klas szczelności:

1 – wodoszczelny dach spodni,

2 – deszczoszczelny dach spodni,

3 – uszczelnienie wiszące z zaklejonymi zakładami oraz ze szczelną kontrłatą,

4 – uszczelnienie sztywne zgrzane lub sklejone albo z pap bitumicznych ułożonych na zakład,

5 – uszczelnienie sztywne z zakładami lub felcem,

6 – uszczelnienie wiszące ułożone na zakład,

Membrany dachowe

Jednym z najważniejszych parametrów membran jest paroprzepuszczalność, określana współczynnikiem Sd. Im jest on niższy, tym warstwa ma lepsze parametry. Dla porównania: średni wskaźnik folii kształtuje się na poziomie 20 m, a dla wysokiej jakości membran nawet 0,02 m.

Drugim istotnym parametrem jest gramatura. Membrana jest stosunkowo delikatnym produktem, szczególnie narażonym na rozerwanie przy montażu. Zbyt cienka folia może zostać uszkodzona podczas montażu lub w przyszłości nie spełniać prawidłowo swojej roli. Odpowiednio wysoka gramatura jednocześnie wskazuje na wyższą trwałość membrany. Istotne jednak, aby grubość membrany nie była zbyt duża, bowiem za gruba membrana może przynieść odwrotne skutki od zamierzonych. Warto bowiem pamiętać, że im membrana jest grubsza, tym para wodna trudniej przez nią przenika. Dlatego tylko nieliczne membrany o gramaturze przekraczającej 200 g/m² mają Sd ≤ 0,02 m.

Nie bez znaczenia jest również odporność na działanie promieni UV. Działają one niszcząco na materiały, z jakich membrana jest zbudowana, sprawiając że traci ona swe właściwości. Membrany wstępnego krycia nie powinny więc być zbyt długo wystawione na działanie promieniowania UV. Dlatego przy planowaniu prac budowlanych należy pamiętać, aby MWK nie leżała na więźbie zbyt długo bez pokrycia zasadniczego, pokrycie musi być ułożone bez szpar i dziur, okap należy jak najszybciej osłonić podbitką.

Membrany odpowiedniej jakości

Membrana dachowa to delikatny materiał o grubości ok. 0,5 mm, który ma wiele ważnych zadań, m.in. wpływa na energooszczędność konstrukcji i chroni ją przed wodą. Nieodpowiedni produkt może całkowicie nie spełniać swoich funkcji lub szybko utracić przydatność, co ma negatywne konsekwencje dla całego budynku. Membrany niskiej jakości mogą kruszyć się, ulegać nagłym rozerwaniom i nie chronić obiektu przed wodą ani wilgocią.

Przy wyborze i rozróżnieniu membran odpowiedniej jakości mogą pomóc konkretne oznaczenia, certyfikaty i normy. Aby produkt mógł je otrzymać, musi przejść skomplikowany proces weryfikacji i specjalne testy. Podczas podejmowania decyzji warto kierować się normami europejskimi, jak EN-13859-01, która gwarantuje, że materiał będzie spełniał wymogi techniczne określone w przepisach prawa Unii Europejskiej. Natomiast w przypadku bardziej innowacyjnych produktów, ważna jest aktualniejsza certyfikacja – ETA (European Technical Assessment), potwierdzająca, że nowoczesna membrana jest zgodna ze standardami UE i deklaracjami producenta. Warto zwracać też uwagę na informacje świadczące o odporności materiału na poszczególne czynniki, m.in. o klasie W1, która określa stopień wodoszczelności.

Układanie wstępnego krycia

Układanie membran powinno się zacząć od rozróżnienia prawej i lewej strony. Dla większości z nich ma to znaczenie i trzeba pilnować, by właściwa strona membrany była na zewnątrz. Aby ułatwić na membranach są nadrukowane nazwa produktu i producenta, a często także linie ułatwiające odmierzenie zakładów.

Na połaciach membranę rozmieszcza się poziomymi pasami równolegle od okapu do kalenicy. Każdy wyżej położony pas folii układa się tak, by zachodził na poprzedni z zakładem przynajmniej 15 cm. Jeśli połać jest nachylona pod kątem mniejszym niż 22°, wówczas zakład powinien być większy, przynajmniej 20 cm.

Arkusze membrany dachowej mocuje się do krokwi lub sztywnego poszycia zszywkami, lekko się je naciąga, ale nie napina, żeby folia się nie rozerwała w miejscach mocowania.

Pasy membrany się skleja. Wiele produktów ma już fabrycznie przygotowane paski klejące, co ułatwia i przyspiesza prace. Jeśli ich nie ma, używa się do tego taśmy dwustronnie klejącej. Fabryczne paski klejące mogą być umieszczone po jednej stronie lub po obu. W prostych dachach nie ma znaczenia, który z tych produktów się wybierze, ale przy nieregularnych kształtach połaci membrany z dwoma paskami pozwalają lepiej wykorzystać materiał. Jeśli wzdłuż obu brzegów są paski klejące, membranę można układać raz od lewej, raz od prawej strony, przekręcając rolkę o 180° względem okapu.

Powinno się unikać pionowych połączeń arkuszy folii dachowej. Jeżeli nie jest to możliwe, klei się je nad krokwią, pozostawiając naddatek folii, a sklejenie zawija, mocuje do krokwi zszywkami.

Sztywne poszycie dachu

Wykonuje się je najczęściej z desek sosnowych lub świerkowych o szerokości 11-15 cm i grubości 20-30 mm. Powinny być dobrze wysuszone, najlepiej przemysłowo do wilgotności 18%. Dzięki temu płaszczyzna poszycia jest równa i odporna na deformację.

Specjalne wymagania dotyczą drewna na deskowanie przygotowywane pod pokrycie z blachy cynkowo-tytanowej. Konieczne jest wtedy zastosowanie drewna nieimpregnowanego mało kwaśnego lub niekwaśnego, o współczynniku pH od 4,5 do 7. Lite gatunki drewna sklasyfikowane jako kwaśne (z pH mniejszym od 4,5), mogą wchodzić w niekorzystne reakcje z cynkiem i w związku z tym jest zabronione stosowanie ich w kontakcie bezpośrednim. Dodatkowo większość stosowanych impregnatów do drewna zawiera w sobie składniki chemiczne, które uniemożliwiają bezpośrednie układanie elementów z blachy cynkowo-tytanowej na podłoże, ze względu na ich korozyjne i niszczące właściwości w stosunku do stopu. Dlatego konieczne jest ułożenie na deskowaniu specjalnych mat separacyjnych lub membran dachowych.

Zamiast tradycyjnych desek można wykorzystać wodoodporne płyty MFP, wiórowe V-100 i OSB o wymiarach 125 x 250 cm i grubości 15-18 mm. Większe sprawdzą się przy kryciu dużych połaci, a mniejsze na dachach o skomplikowanym kształcie. Mogą mieć one krawędzie proste lub profilowane na pióro i wypust, co gwarantuje większą szczelność warstwy wstępnego krycia. Płyt nie trzeba też impregnować. Ważne jest, aby przy ich stosowaniu sprawdzić minimalne rozstawy podparcia, gwarantujące wymaganą wytrzymałość poszycia.

Papa na sztywnym poszyciu

Papy na deskowanie muszą być dopuszczone przez producentów do mocowania mechanicznego. Ich rodzaj i typ trzeba dobrać do kąta nachylenia i temperatury, ponieważ papy oksydowane można mocować w ciepłych okresach roku, a modyfikowane SBS – zimą. Papy mocuje się do poszycia specjalnymi gwoździami z szerokim łbem (papiaki), spinkami lub wkrętami z podkładkami. Papiaki powinny być ocynkowane, ale jeśli obróbki wykonuje się z miedzi, to należy stosować tylko gwoździe miedziane.

Jeśli papa ma być zgrzana, to musi być ułożona w systemie podwójnym: podkładowa musi być mocowana mechanicznie, a dopiero nawierzchniowa zgrzana palnikiem. Wtedy papę układa się raczej pionowo.

Folie paroizolacyjne

Nazywa się je także foliami spowalniającymi przepływ pary, gdyż tak zupełnie jej nie blokują. Stosowane są tam, gdzie mamy do czynienia z elementami konstrukcyjnymi lub wykończeniowymi wrażliwymi na wilgoć. Paroizolacja zaczęła być stosowana powszechnie wraz z ocieplaniem dachów i zagospodarowywaniem poddaszy na cele użytkowe. Folia jest umieszczana od spodu skosów. Osłania przed wilgocią wełnę mineralną – produkt najczęściej używany do izolacji dachów skośnych. Folie mocuje się tu zazwyczaj do rusztu nośnego, zanim zostaną do niego przykręcone płyty gipsowo-kartonowe.

W przypadku folii paroizolacyjnych liczy się przede wszystkim jej paroprzepuszczalność, która bywa podawana w gramach na metr kwadratowy, w przeliczeniu na dobę (g/m2/24 h). Im mniej gramów zdoła przeniknąć folię, tym większą paroszczelność ma folia. Obecnie częściej do określenia paroprzepuszczalności stosuje się współczynnik oporu dyfuzyjnego Sd podawany w metrach. Im jego wartość wyższa, tym wyższa paroszczelność folii.

Ważna jest także gramatura paroizolacji, która przekłada się na wytrzymałość mechaniczną folii. Im wyższa, tym lepiej. Mocne folie mają gramaturę na poziomie 300 g/m2. Niestety folie o wysokiej gramaturze są sztywniejsze, a zatem trudniejsze w montażu.