Konstrukcja i pokrycie dachu

Poprawne wykonanie dachu wiąże się nie tylko z umiejętnościami ekipy wykonawczej, ale także z podjęciem wielu trafnych decyzji przez inwestora. To on decyduje o kształcie budynku, rodzaju dachu, sposobie wykorzystania poddasza czy wreszcie materiale pokrycia dachowego. Od tego, czy będziemy chcieli mieć w domu dach płaski, czy stromy, zależeć będzie wygląd budynku, rodzaj dobranej przez projektanta konstrukcji dachowej oraz możliwe do zastosowania materiały pokryciowe.

©ERAGA

Dachy strome

Dachy strome to takie, w których kąt spadku połaci wynosi 12o. W zależności od liczby połaci, mogą one występować w bardzo wielu formach: jako dachy pulpitowe, dwuspadowe, namiotowe oraz łamane (np. dachy mansardowe lub dachy polskie). Do tego dochodzą różne modyfikacje typu naczółki i przyczółki. W dachach stromych funkcję nośną pełni najczęściej konstrukcja drewniana, czyli więźba, której wiele rodzajów dostępnych jest na rynku. Wszystko zależy od rozpiętości dachu oraz liczby załamań bryły. Ta z kolei wynika z kształtu rzutu budynku. Zasadą jest, że im rzut bardziej skomplikowany oraz im większa przestrzeń do przykrycia, tym bardziej rozbudowana, a co za tym idzie, droższa więźba.

Podstawowe typy konstrukcji (ustrojów) dachowych to: krokwiowy, jętkowy, płatwiowo-kleszczowy oraz wieszarowy. Czasami, ze względu na specjalne wymagania konstrukcyjne, wykorzystuje się warianty mieszane. Jednak do najczęściej stosowanych rodzajów więźb w budownictwie jednorodzinnym należą ustroje jętkowe i płatwiowo-kleszczowe.

Jeden wiązar więźby jętkowej składa się z pary krokwi i łączącej je ok. 2/3 wysokości belki, czyli jętki. W przekroju podłużnym krokwie dodatkowo spinane są skośnie nabitymi deskami, tzw. wiatrownicami. Im większa rozpiętość przekroju takiego dachu, tym jętka staje się dłuższa. Przyjmuje się, że jętki o długości 7,5 m podpiera się w okolicach ich osi poprzecznej (na środku długości) dodatkową belką tzw. płatwią. Jętki o długości 9–12 m wymagają dwóch takich podparć. Dla zachowania walorów konstrukcyjnych, płatew co kilka metrów powinna opierać się na słupie (stolcu) stojącym na ścianie nośnej niższej kondygnacji lub na położonej na stropie belce zwanej podwaliną. Niewątpliwą zaletą ustroju jętkowego jest to, że jętki mogą stanowić konstrukcję stropu kolejnej kondygnacji. W zależności od wielkości przekroju dachowego, można umieścić na takim stropie strych albo nawet pokoje użytkowe.

Prefabrykowana więźba dachowa z poddaszem uzytkowym ©ERAGA

W konstrukcji kleszczowo-płatwiowej krokwie opierane są na prostopadłych do nich płatwiach i dodatkowo spinane w pary obustronnie montowanymi deskami — kleszczami. Płatwie leżą na słupach, a dla zwiększenia sztywności konstrukcji między słupem a płatwią pod kątem 45° montuje się drewniane belki długości ok. 1 m zwane mieczami. Para krokwi z płatwią podpartą słupem to tzw. wiązar pełny. Pomiędzy wiązarami pełnymi (pojawiającymi się zwykle co cztery pary krokwi) występują wiązary pośrednie, czyli takie, gdzie krokwie leżą na płatwi bez dodatkowego podparcia na stropie. W stosunku do ustroju jętkowego, więźba płatwiowo-kleszczowa jest bardziej ekonomiczna w zużyciu drewna. Jej wadą jest brak możliwości wykorzystania elementów poziomych (kleszczy i płatwi) do założenia stropu poddasza. Różnica między tymi konstrukcjami widoczna jest w sposobie przenoszenia obciążeń — więźba jętkowa dociąża wyłącznie ściany zewnętrzne budynku, z kolei więźba płatwiowo-kleszczowa przez słupy dociąża przede wszystkim strop poddasza.

Tradycją jest, że po zamontowaniu ostatniego elementu więźby, zawiesza się na jej szczycie wiechę, czyli ozdobny wieniec lub dekorowaną gałąź drzewa. Ma ona znaczenie symboliczne, podsumowuje pewien etap prac na budowie. Jednak od momentu wzniesienia więźby do zakończenia budowy dachu, jeszcze długa droga.

Dobór rodzaju więźby, a przede wszystkim wymiarów elementów, jakie ją tworzą, zależy nie tylko od rozpiętości konstrukcji, ale także od rodzaju wybranego przez nas pokrycia dachowego. Im jest ono lżejsze, tym mniejsze przekroje elementów konstrukcyjnych będą wymagane. Do pokryć lekkich zaliczamy: papy i gonty bitumiczne, blachy płaskie i blachodachówki. Najcięższe materiały, takie jak dachówka ceramiczna czy kamień łupkowy, zmuszają nas do stosowania większych przekrojów elementów konstrukcyjnych, co zwiększa koszt wykonania więźby dachowej. Oprócz niewątpliwych walorów estetycznych, ciężkie pokrycia dachowe mają istotną zaletę — są bardzo trwałe. Dachówka ceramiczna może bez trudu przetrwać na dachu nawet sto lat. Inne pokrycia, np. blachy (płaskie lub blachodachówki) nie mają tak dobrych parametrów. Wyjątkiem jest jednakże miedź, która jest lekka i wytrzymała. Cena za jeden metr kwadratowy potrafi zniechęcić potencjalnego inwestora do zastosowania tego materiału na dachu.

Pomiędzy więźbą a pokryciem dachowym musi znajdować się konstrukcja wsporcza, do której mocowane będzie wybrane przez nas pokrycie. Dla materiałów pochodzenia bitumicznego oraz blach będzie to tzw. deskowanie pełne, czyli nabita na krokwie ścisła warstwa desek lub płyt drewnopochodnych (wiórowych, OSB lub paździerzowych). Pokrycia składające się z elementów drobnowymiarowych (m.in. różnego rodzaju dachówki) montuje się na łatach, czyli profilach drewnianych o niewielkim kilkucentymetrowym przekroju, które są ułożone poprzecznie do krokwi. Czasami pod łatami montuje się ruszt z nabijanych wzdłuż krokwi kontrłat. Zapewnia on pustkę powietrzną między pokryciem dachu a pokrytym folią dachową wypełnieniem z termoizolacji. Dzięki ruchom powietrza w takiej szczelinie, dostająca się pod pokrycie woda może zostać usunięta.

O jakości dachu nie stanowi wyłącznie konstrukcja i jej pokrycie, ale także jego wewnętrzne warstwy. Pozwalają one na dobrą izolację termiczną i akustyczną. Budując dom, warto pamiętać, że dach to wielka płaszczyzna, na którą bardziej niż na poziome ściany oddziałuje słońce, a zimą zalegają na nim warstwy śniegu. Skutkiem tego jest przegrzewanie się poddasza latem oraz straty ciepła zimą. Dlatego niezwykle ważne jest właściwe ocieplenie dachu. Termoizolację takie jak styropian lub wełna mineralna układa się pomiędzy krokwiami. Warstwa ta powinna mieć przynajmniej 20 cm (może się wahać w zależności od podanych wytycznych producenta materiału). Jeśli chcielibyśmy podwyższyć standard izolacyjności cieplnej, możemy zastosować ruszt drewniany lub z profili stalowych nabijany od spodu krokwi, który daje nam dodatkową przestrzeń do zamontowania termoizolacji. Nadprogramowa warstwa izolacji w przekroju dachu może być szczególnie przydatna wtedy, gdy wybraliśmy tzw. głośne pokrycie dachowe, czyli lekkie, blaszane. Padający deszcz może uprzykrzyć życie mieszkańcom domu z dachem bez właściwej izolacji akustycznej.

Na ruszcie lub na krokwiach od strony wnętrza montuje się płyty gipsowo-kartonowe lub inne i wykańcza poddasze, malując ściany lub naklejając tapety. Warstwa izolacji nie powinna pozostać zainstalowana bez dodatkowej ochrony — od strony pokrycia dachowego pod kontrłatami (lub łatami w zależności od przyjętej opcji), zamyka się ją folią dachową tzw. wiatroizolacją. Nie pozwala ona na dostawanie się od góry wilgoci w obręb termoizolacji. Od strony wnętrza układa się paroizolację, czyli warstwę zapobiegającą penetracji pary wodnej od strony wnętrza w głąb warstw dachu.

Dachy płaskie

Stropodach, czyli tzw. dach płaski to stosunkowo niedawny wynalazek — jego powszechne zastosowanie rozpoczęło się wraz z rozwojem architektury modernistycznej na początku XX w. Wcześniej budowanie dachów płaskich nie było możliwe ze względu na brak odpowiednich materiałów budowlanych, przede wszystkim izolacji przeciwwodnych. Jest to konstrukcja pozwalająca na powiększenie przestrzeni poddasza, gdyż w wyniku jej zastosowania możemy uzyskać ostatnią kondygnację bez skosów zmniejszających pokoje.

Przykład prefabrykowanych wiązarów dachowych ©WOLF SYSTEM

Stropodachy dzielimy według konstrukcji na stropodachy pełne i wentylowane. Pełne z kolei dzielą się na konstrukcje o tradycyjnym i odwróconym układzie warstw. W konstrukcjach tradycyjnych ostatnią zewnętrzną warstwą jest materiał zabezpieczający ją przed zamakaniem. W przypadku stropodachów o odwróconym układzie warstw, dopiero na hydroizolacji układa się warstwę zabezpieczającą budynek przed utratą ciepła. Dzięki temu znacznie ogranicza się ryzyko kondensacji pary wodnej pod hydroizolacją. Nie jest ona narażona na szkodliwe działanie promieni słonecznych, zniszczenia spowodowane przez zalegający śnieg oraz uszkodzenia mechaniczne. Wymaga to jednak zastosowania materiału termoizolacyjnego — odpornego na działanie wody i nienasiąkającego. Może to być np. polistyren ekstrudowany, który w przeciwieństwie do zwykłego styropianu, zbudowany jest ze struktury zamkniętych komórek. Dla dodatkowego zabezpieczenia stropodachu o odwróconym układzie warstw, na termoizolacji wysypuje się warstwę żwiru. Można na nim ułożyć płyty tarasowe lub warstwę wegetatywną pod stropodach zielony.

Stropodachy wentylowane to takie, w których między warstwą termoizolacyjną a konstrukcyjną znajduje się pustka powietrzna. Zgodnie z zasadami sztuki budowlanej, właściwą pracę przegrody zarówno poziomej, jak i pionowej zapewnia ułożenie materiałów w taki sposób, by gęstsze znajdowały się wewnątrz, a mniej gęste na zewnątrz. Jest to związane z kierunkiem przepływu pary wodnej i zagrożeniem jej skraplania w obrębie przegrody budowlanej, co grozi zamakaniem i przyspieszonym niszczeniem. Szczelina wentylacyjna pozwala na regulowanie ciśnienia oraz usuwanie skroplin pary wodnej. Powietrze do wnętrza stropodachu można doprowadzić, np. zalewając betonem ułożoną na termoizolacji blachę falistą lub trapezową w taki sposób, by w jej załamaniach od strony termoizolacji powstały wolne kanaliki wentylujące materiał ciepłochronny. Inny sposób to utworzenie szczelin przez ułożenie prefabrykowanych płyt betonowych.

Stropodachy kanalikowe czy szczelinowe to bardzo dobre rozwiązania budowlane pod warunkiem, że nie zajdzie potrzeba dotarcia do wnętrza konstrukcji. Decydując się na taki stropodach, warto pamiętać o dobrym zabezpieczeniu przed dostawaniem się do przestrzeni wentylacyjnych brudu lub zwierząt. Taka konieczność nie istnieje w przypadku stropodachów dwudzielnych, gdzie między stropem a warstwą zewnętrzną powstaje przestrzeń przełazowa. Ich minusem jest wysoki koszt realizacji oraz znacznie powiększona grubość konstrukcji, co jest wyraźnie widoczne na elewacjach budynku.

Ze względu na mały kąt spadku połaci, stropodachów nie można pokrywać materiałami drobnowymiarowymi — wolno spływająca woda łatwo dostawałaby się w szczeliny poziome dachówek czy blach i powodowała podciekanie pokrycia. Z tego powodu jako hydroizolację stropodachów najczęściej wykorzystuje się materiały bitumiczne, głównie papę. Ponieważ powierzchnia stropodachu raczej nie jest eksponowana — zwykle otacza się ją z trzech stron murem attykowym — zastosowanie tego materiału nie wpływa niekorzystnie na odbiór wizualny budynku.

artykuł pochodzi z kwartalnika
Kreator Projekty wydanie 01/2012
więcej o ;kwartalniku czytaj na
Kreator Projekty.pl

Coraz większą popularnością cieszą się wprowadzone stosunkowo niedawno tzw. pokrycia ekologiczne. Popularnie określane są one mianem stropodachów zielonych, ze względu na rosnącą na nich roślinność. Jako pokrycie zewnętrzne stosuje się warstwę wegetatywną, na której sadzi się rośliny (trawy, byliny, a nawet krzaki). Zielony dach ma niewątpliwie wiele zalet, w tym aspekt dekoracyjny. Jest jednak znacznie cięższy niż inne konstrukcje tego typu.

Przy obecnych technologiach budowlanych, konstrukcje dachów stromych i stropodachów nie wyczerpują możliwości kreowania architektury domu jednorodzinnego. Dach może przybrać kształt, np. łuku, łuku ostrego czy elipsy. Jego funkcja polegająca na ochronie domu przed wiatrem, deszczem i zimnem będzie zawsze taka sama. Stąd z budowlanego punktu widzenia wszystkie wymienione cechy dachu — wytrzymałość konstrukcyjna, wodoszczelność i termoizolacyjność — muszą zostać spełnione.

arch. Ewa Burejza

SŁOWNICZEK

Wiązar dachowy — główny element więźby dachowej, czyli ciesielskiej konstrukcji nośnej dachu, przenoszący obciążenia na podpory główne (ściany lub słupy). Jeden z najprostszych wiązarów — krokwiowo-belkowy — składa się z dwóch krokwi połączonych w kalenicy oraz poziomej belki przenoszącej siły rozporu krokwi.

Połać dachu — powierzchnia płaska lub krzywoliniowa nachylona do poziomu, która jest ograniczona krawędziami (okapem, kalenicą, narożem, koszem).

Okap — najniżej położona dolna krawędź połaci dachowej, wystająca poza lico ściany budynku. Wzdłuż okapów mocowane są rynny.

Kalenica — najwyższa cześć dachu, krawędź przecięcia dwóch równoległych połaci, tworzy linie równoległą do okapów tych połaci.

Naroże dachu — tworzy je krawędź ukośna do poziomu, powstała z przecięcia dwóch sąsiednich połaci tworzących kąt wypukły.

Kosz dachu — tworzy krawędź ukośna do poziomu, powstała z przecięcia dwóch sąsiednich połaci posiadających kąt wklęsły.

Krokiew — ukośna belka w wiązarze dachowym mająca przekrój prostokątny o stosunku boków 1/2 do 1/3. Rozstaw krokwi wynosi najczęściej od 0,8 do 1,2 m. Krokwie opiera się w kalenicy, na murłacie i płatwiach pośrednich bądź jętkach.

Płatwie — mogą być kalenicowe, pośrednie oraz stopowe (murłaty, podwaliny). Są elementami nośnymi zginanymi ukośnie, najczęściej ich przekrój poprzeczny jest kwadratowy lub prostokątny o stosunku podstawy do wysokości, jak 5:7. Opiera się je na słupach.

Murłata — to rodzaj płatwi stopowej, która stanowi dolną podporę krokwi, ułożona jest na stropie lub ściance kolankowej i zakotwiona kotwiami stalowymi rozstawionymi co ok. 2 m.

Jętka — poziomy element wiązara dachowego łączący krokwie i powodujący zmniejszenie ugięcia. Przekrój jętki jest zbliżony do przekroju krokwi.

Kleszcze — poziome elementy konstrukcji dachu, obustronnie mocowane do krokwi i słupów. Stosuje się je do ściągnięcia i usztywnienia wiązara. Na kleszcze używa się najczęściej belek o przekrojach 5×14; 8×16

Miecze — są elementami usztywniającymi więźbę w kierunku podłużnym. Są nachylone pod kątem 45° do poziomu. Mają ok. 1,5 m długości i przekrój: 8×10; 10×12.