Pokrycia dachowe. Czy zmiany klimatyczne zmienią podejście do projektowania?
Obecne zmiany klimatyczne mogą budzić niepokój, ale warto zastanowić się, czy rzeczywiście są nietypowym wyzwaniem dla projektantów i wykonawców dachów, a także ich użytkowników. Czy wytyczne do projektowania konstrukcji i pokryć dachowych przewidują tego typu zjawiska jak huragany, pożary czy trąby powietrzne?
Spis treści
- Warunki eksploatacji dachu
- Zmiany klimatu a podejście do projektowania
- Trwałość pokryć dachowych
- Naprawa dachów i stropodachów
- Zasady utrzymywania dachów w należytym stanie technicznym
- Podsumowanie
Warunki eksploatacji dachu
Czym różnią się współczesne warunki eksploatacji dachów i ich pokryć od okresu, któremu przypisywane jest globalne ocieplenie klimatu? Problem ten można rozpatrywać w dwóch aspektach, tj. wspomnianych wyżej zmian klimatycznych oraz rozwagi eksploatacyjnej. Jeżeli chodzi o pierwszy argument, to według wielu specjalistów mamy do czynienia z ocieplającym się klimatem, czego skutkiem są anomalie pogodowe wykraczające poza przyjęty standard oddziaływań klimatycznych.
Można do nich zaliczyć trąby powietrzne, huragany, gradobicia, silne nasłonecznienie, intensywne opady deszczu, śniegu itp. Nie są one jednak niczym wyjątkowym – nie były obce pokoleniom żyjącym w minionych dziesięcioleciach, a nawet stuleciach. Chociaż może nie występowały z podobną intensywnością, to jednak zapisały się w historii.
Ponadto, gdyby ww. zjawiska rzeczywiście okazały się czymś wyjątkowym i nowym, to w rozwiązywaniu powodowanych przez nie problemów powinien pomóc podążający za nimi postęp technologiczny, a także wyspecjalizowani projektanci, wykonawcy i rzeczoznawcy. Również producenci wyrobów budowlanych oraz uczestnicy procesów budowlanych są zobligowani do znajdowania rozwiązań projektowych i wykonawczych, które sprawdzą się w różnych trudnych sytuacjach, nawet w tych związanych ze zmieniającym się klimatem.
Pokrycia dachowe są swego rodzaju parasolem bezpieczeństwa dla najwyżej położonych zewnętrznych poziomych przegród budynków i budowli, a w konsekwencji dla całych obiektów.
Stanowią zewnętrzną warstwę dachu lub stropodachu, dlatego muszą być wykonane z materiałów odpornych na oddziaływania klimatyczne, takie jak:
- zmiany temperatury (w tym cykliczne procesy zamrażania i odmrażania),
- promienie UV,
- korozja chemiczna i biologiczna.
Jednocześnie pokrycie dachu musi być zdolne do przenoszenia i przekazywania obciążeń na konstrukcje nośne dachów/stropodachów (wg warunków technicznych (DzU z 2002 r. nr 75, poz. 690 ze zm.). Materiały użyte do ułożenia pokrycia powinny także charakteryzować się odpornością na inne uszkodzenia, np. będące efektem niewłaściwie wykonywanych czynności konserwacyjnych oraz naprawczych.
Istotne są również ich odporność na okresową zmianę wymiarów (w wyniku oddziaływań termicznych i mechanicznych w przypadku niezapewnienia im swobody przemieszczeń), dobra przyczepność do podłoży, a także łatwość napraw, uzupełnień i wymian.
Nie istnieją materiały, w tym budowlane, całkowicie niewrażliwe na proces starzenia się, jednak odpowiednie obchodzenie się z nimi może ten proces spowolnić, a niewłaściwe wykonawstwo i eksploatacja znacznie go przyspieszyć.
Dlatego do każdego projektu budynku należy dołączać szczegółowe rozwiązania konstrukcyjne detali pokryć, a także instrukcje dotyczące sposobu i zakresu ich konserwacji oraz napraw. W wielu sytuacjach nieprawidłowa eksploatacja dachów oraz niekontrolowane procesy zachodzące w ich wnętrzu stają się początkiem degradacji nawet całych obiektów budowlanych.
Zmiany klimatu a podejście do projektowania
Czy rzeczywiście obecne zmiany klimatyczne stanowią nietypowe wyzwanie dla projektantów i wykonawców dachów, a także ich użytkowników? Czy obecne oddziaływania klimatyczne są czymś wyjątkowym?
Odpowiedź na wspomniane wątpliwości bardzo szybko można znaleźć m.in. w statystykach katastrof budowlanych. I tak np. w latach 2010–2020 największa ich liczba przypadła na 2017 rok i osiągnęła poziom 536. Dla porównania w 2010 roku było ich 256, a w 2020 – 218. Coraz niższe liczby nie wskazują zatem na ich powiązanie ze zmianami klimatycznymi.
Kolejnym dowodem na potwierdzenie ww. stanowiska jest to, że nadal projektuje się konstrukcje dachów i pokryć, opierając się na normach z lat 1980–2000 (w tym na aktualnych Eurokodach (PN-EN 1991-1-4; PN-EN 1991-1-4). Zmiany w polskiej normie wiatrowej i śniegowej (obydwie zostały wycofane w 2020 roku: PN-80/B-02010/Az:2006; PN-B-02011:1977/Az1/Z1-3) związane były z tragiczną katastrofą hali targów międzynarodowych w Chorzowie i dotyczyły jedynie zwiększenia wartości częściowych współczynników bezpieczeństwa dla obciążenia śniegiem z 1,4 do 1,5 (PN-EN 1991-1-3) oraz wiatrem z 1,3 do 1,5 (PN-EN 1991-1-4).
Należy zatem stwierdzić, że obecnie dachy nadal są projektowane na podstawie norm liczących sobie już ponad 20 lat. Żyjemy w czasach ocieplenia klimatu, czyli w kolejnym cyklu klimatycznym Ziemi, i musimy do jego wyzwań dostosować m.in. wznoszone budynki i budowle. Przeciętna trwałość obiektów budowlanych przewidywana jest na 50 lat i w tym czasie powinny one być bezpieczne, dlatego m.in. pokryć dachowych nie należy dobierać jedynie na podstawie wytycznych zawartych w katalogach wyrobów oraz na bazie doświadczeń projektantów i wykonawców. Tak jak to już zapisano wcześniej, powinny one być projektowane z uwzględnieniem nośności konstrukcji, deformacji i połączeń poszczególnych elementów.
O ile konstrukcje dachów i stropodachów „będą musiały” wytrzymać wspomniane 50 lat, o tyle trwałość pokryć nie będzie mogła temu sprostać. Tak też oceniają je ich producenci, którzy np. na pokrycia papowe udzielają od 3 do 45 lat gwarancji, na pokrycia dachówkowe do 30 lat, natomiast na pokrycia blaszane do 10 lat (wg „Dachy. Materiały, Konstrukcje, Technologie” 2016, nr 4, 6 i 9). Nie oznacza to jednak, że producent bierze na siebie całkowitą odpowiedzialność za prawidłowy stan pokryć w okresie gwarancyjnym.
Gwarancje nie obejmują skutków wywołanych np. gradobiciem, silnymi burzami i huraganami, pożarami, wyładowaniami atmosferycznymi, uszkodzeniami mechanicznymi spowodowanymi przez siły przyrody, ptasie odchody, oddziaływania chemiczne, obciążenie upadkiem śniegu (np. zsuwającego się), brak konserwacji, nieudane ingerencje naprawcze, a także skutki montażu instalacji i urządzeń na dachach. Część tych wyłączeń można uznać za uzasadnione.
Trwałość pokryć dachowych
Biorąc pod uwagę zamieszczone powyżej wyjaśnienia, można zaryzykować stwierdzenie, że to nie przyroda i zmieniający się klimat mają znaczący wpływ na trwałość pokryć dachowych.
Bardzo ważną, a nawet decydującą rolę w utrzymywaniu sprawności technicznej pokryć (ich szczelności) odgrywa producent oraz sam użytkownik. To pokrycie dachowe stanowi pierwszą barierę pomiędzy środowiskiem zewnętrznym a wnętrzem budynku. Użytkownik powinien poznać słabe strony swojego pokrycia, gdyż niewiedza w tym zakresie może okazać się bardzo kosztowna. Dopiero po długotrwałej, właściwej eksploatacji i dbaniu o pokrycie będzie można ocenić jego trwałość.
Nie ma jednej sprawdzonej metody na wydłużenie okresu trwałości pokryć dachowych i ich odporności na ekstremalne zjawiska pogodowe. W budownictwie stosuje się bowiem wiele technologii krycia dachów, niejednokrotnie bardzo odmiennych od siebie, w tym tradycyjnych, takich jak: drewniane, ceramiczne, cementowe, włókno-cementowe, papowe, tworzywowe, stalowe i metalowe, szklane, a nawet naturalne strzechy.
Na dachach występują jeszcze pokrycia wykonane z materiałów zawierających szkodliwy dla zdrowia i otoczenia azbest, które po spełnieniu pewnych wymagań mogą pozostać na dachach jeszcze do 2031 roku.
Przeczytaj również:
- Jak przygotować skośny dach do krycia? Co zrobić przed układaniem dachówki lub blachy?
- Blacha na dachu skośnym. Jakie są rodzaje i właściwości blach dachowych? Podstawowe zasady montażu
Pokrycie dachowe to nie tylko pojedyncza warstwa papy, folii, dachówek, blachy itp. To oferowany przez producenta kompletny system, który będzie trwały i niezawodny, jeśli zostanie wdrożony w całości, o czym bardzo często się zapomina, m.in. z powodu pozornej oszczędności i nieświadomości. Każdy rodzaj pokrycia będzie wymagał przeprowadzania właściwych dla niego czynności konserwacyjno-naprawczych w celu utrzymania na wymaganym poziomie jego sprawności oraz żywotności technicznej i użytkowej.
Procesy starzenia się materiałów budowlanych nie zawsze wynikają z czasu eksploatacji, dlatego nie należy w nim upatrywać przyczyn szybkiego zużywania się lub uszkodzeń pokryć. Obecnie na rynku budowlanym dostępnych jest wiele nowoczesnych materiałów i technologii pokryciowych, lecz zarówno one, jak i starsze wyroby, muszą charakteryzować się odpowiednią odpornością na warunki otoczenia adekwatne do ich lokalizacji.
Wyroby te same w sobie nie sprostają wyzwaniom klimatu, ponieważ nadal będą wrażliwe i podatne na uszkodzenia oraz korozję. Wady w wyrobach pokryciowych, jakie ujawnią się podczas ich eksploatacji w okresie objętym gwarancją, mogą nie być uznawane, jeśli użytkownik nie przestrzega ściśle warunków (ograniczeń) gwarancji (wg „Dachy. Materiały, Konstrukcje, Technologie” 2016, nr 4, 6 i 9).
Nie da się zatem w pełni uniknąć problemów związanych z pokryciem dachowym w okresie jego eksploatacji. Nawet wcześniejsze przechowywanie elementów pokrycia – jeszcze przed wbudowaniem – w nieodpowiednich warunkach może mieć wpływ na jego późniejszą wytrzymałość. Przede wszystkim jednak trwałość i sprawność techniczna poszczególnych warstw zależy od prawidłowego zaprojektowania ich układu w dachach i stropodachach, a następnie zapewnienia im możliwości funkcjonowania zgodnie z założeniami projektowymi i zasadami fizyki budowli (zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2002 r. nr 75, poz. 690 ze zm.)).
Rodzaj pokrycia dachowego należy każdorazowo dostosowywać do warunków właściwych dla lokalizacji obiektu, do kształtu dachu, jego możliwości naprawczych oraz warunków środowiska wewnętrznego. Projektanci w swoich opracowaniach projektowych zbyt często ograniczają się jedynie do podania rodzaju proponowanego pokrycia, bez uprzedniego przeprowadzenia jakiejkolwiek analizy zasadności przypisania go do konkretnych warunków eksploatacji (wg D. Bajno, „Dachy. Zasady kształtowania i utrzymywania”). Dlatego też spora liczba szkód utożsamianych z wadami materiału jest wynikiem nieprawidłowego obchodzenia się z nim i nieodpowiedniej eksploatacji.
Zapewnienie pokryciom dachowym wymaganej trwałości można uzyskać poprzez:
- prawidłowe wykonawstwo,
- unikanie warunków sprzyjających tworzeniu się „słabych miejsc”,
- szczegółowe rozwiązania projektowe detali: załamań połaci, przejść instalacji i kominów, osadzania i uszczelniania okien połaciowych, komunikacji do poruszania się po połaciach i zasad konserwacji,
- uwzględnienie procesów fizykalnych zachodzących we wnętrzu przegród,
- dobór odpowiedniego wyrobu do strefy klimatycznej, w której obiekt będzie eksploatowany, z uwzględnianiem najczęściej występujących w tym rejonie zagrożeń pogodowych,
- zakup wyrobów u producentów zapewniających najkorzystniejsze warunki gwarancji,
- przeprowadzanie regularnych przeglądów okresowych,
- dostosowanie rodzaju pokryć do lokalizacji obiektu.
Przypadki losowe, takie np. pożary obejmujące dach lub cały budynek, zdarzają się rzadziej, w przeciwieństwie do gradobicia, silnych wiatrów itp. Niemniej jednak to nie one są najczęstszą przyczyną uszkodzeń lub szybszego zużywania się dachów, lecz rzadziej wspominane procesy starzenia się obiektów i ich elementów.
Naprawa dachów i stropodachów
Konstrukcje i pokrycia dachów wymagają napraw bez względu na zastosowaną technologię. Ponieważ nie istnieją wzorcowe (uniwersalne) metody takich napraw, należy kierować się zasadą, by wykorzystywać do tych czynności technologie oraz materiały o parametrach technicznych maksymalnie zbliżonych do tych, których użyto pierwotnie, lecz przy uwzględnieniu aktualnych warunków eksploatacji i otoczenia.
Naprawa dachu lub stropodachu nie może pogarszać ich wartości użytkowej, osłabiać konstrukcji ani naruszać zasad bezpieczeństwa pożarowego i powinna być starannie przemyślana.
Zasady utrzymywania dachów w należytym stanie technicznym
Zmieniające się warunki klimatyczne nie będą miały większego wpływu na stan techniczny dachu, o ile producenci będą chcieli uwzględniać zachodzące w otoczeniu zmiany w badaniach nad swoimi wyrobami, projektant oraz wykonawca będą stosowali się do wymagań i reżimów technologicznych, a z kolei użytkownik właściwie zadba o swój obiekt.
Nie należy tu zapominać o etapie projektowania, bo to starannie dopracowane szczegóły projektowe z pewnością ograniczą późniejsze wątpliwości wykonawcze. Dach jest podstawową przegrodą zewnętrzną obiektu, a jednocześnie elementem jego konstrukcji i wykończenia, który ma za zadanie chronić go przed wpływem środowiska zewnętrznego, może również wydzielać odrębną kondygnację mieszkalną.
Ustawa Prawo budowlane (DzU z 1994 r. nr 89, poz. 414 ze zm.) w art. 61 nakłada na właścicieli lub zarządców obiektów budowlanych obowiązek utrzymywania i użytkowania obiektów (w tym dachów) zgodnie z zasadami opisanymi w art. 5 ust. 2, tj.: „Obiekt budowlany należy użytkować w sposób zgodny z jego przeznaczeniem i wymaganiami ochrony środowiska oraz utrzymywać w należytym stanie technicznym i estetycznym, nie dopuszczając do nadmiernego pogorszenia jego właściwości użytkowych i sprawności technicznej […]”.
Według Prawa budowlanego i Rozporządzenia Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 16 sierpnia 1999 r. w sprawie użytkowania budynków mieszkalnych (DzU z 1999 r. nr 74, poz. 836 z późn. zm.) właściciele oraz zarządcy obiektów budowlanych zostali zobowiązani do zapewnienia ich bezpiecznego użytkowania poprzez dochowywanie należytej staranności w przypadku ingerencji człowieka, np. podczas przeprowadzania remontu, przebudowy, modernizacji, jak również ograniczania wpływu na nie sił natury (m.in.: wyładowań atmosferycznych pożarów, silnych wiatrów, intensywnych opadów atmosferycznych), w wyniku których może nastąpić uszkodzenie obiektu budowlanego lub bezpośrednie zagrożenie takim uszkodzeniem, w konsekwencji zagrażającym życiu lub zdrowiu ludzi, bezpieczeństwu mienia lub środowiska.
Takie oddziaływania środowiska nadal są niezmienne, zwiększa się tylko ich intensywność i ewentualnie siła. Nie są to oddziaływania nie do przewidzenia i można być na nie przygotowanym.
Podsumowanie
Dach jest pierwszą i zasadniczą przegrodą chroniącą budynek przed niekorzystnym oddziaływaniem otoczenia. Konstrukcje dachów składają się z tradycyjnych lub nowoczesnych rozwiązań więźb i wiązarów dachowych oraz zewnętrznych warstw ochronnych. Historia konstrukcji dachowych, a także materiałów do ich wykończenia jest stosunkowo długa.
Obecnie wykorzystuje się zarówno popularne od dawna materiały pokryciowe, jak i – często nawiązujące do nich wyglądem – technologicznie ulepszone rozwiązania. Wszystkie podlegają procesom naturalnego starzenia, które jednak nie są jedynym powodem szybszego zużycia pokrycia dachu.
Dachy jako jedne z głównych przegród zewnętrznych obiektów budowlanych zawsze będą znacząco wpływały na ich ogólny stan techniczny. Uszkodzenie dachu będzie wiązało się z ryzykiem zagrożenia dla niższych kondygnacji budynków i budowli, niezależnie od tego, czy będzie to lokalny przeciek, zerwanie pokrycia czy też uszkodzenie jego konstrukcji.
Żadnej z wymienionych wyżej usterek nie należy bagatelizować, ponieważ w konsekwencji mogą doprowadzić do podobnych efektów, z tą tylko różnicą, że im później zostaną wykryte, tym większe będą ich skutki, w tym nawet nieodwracalne.
Ponadto pokrycia dachowe jednocześnie powinny stanowić skuteczną ochronę przed wilgocią przenikającą z zewnątrz i charakteryzować się odpowiednimi parametrami ciepłochronnymi.
Regularnie i rzetelnie przeprowadzane przeglądy techniczne, zawierające wnioski oraz wytyczne napraw, które będą respektowane przez osoby odpowiedzialne za zarządzanie nieruchomościami, pozwolą na bezpieczną eksploatację dachów i stropodachów oraz na wydłużenie ich żywotności technicznej, niezależnie od zachodzących zmian klimatycznych.
