Zasady wentylacji dachów

Siły pochodzące od wiatru
Poznaj zasady wentylacji dachów
Poznaj zasady wentylacji dachów
Fot. TV IZOLACJE
Ciąg dalszy artykułu...

Siły pochodzące od wiatru

Drugim ważnym czynnikiem wywołującym ruch w układach wentylacyjnych dachu jest ciśnienie wiatru. Jest on czynnikiem nieprzewidywalnym o bardzo dużej zmienności wszelkich parametrów z nim związanych, dlatego jego wpływ na funkcjonowanie wentylacji dachu można ocenić, rozpatrując jedynie podstawowe zależności.

Na przepływ powietrza wentylującego mają wpływ dwie podstawowe cechy wiatru: kierunek i prędkość, przy czym prędkość jest czynnikiem łatwiejszym do oceny. Wiadomo, że od niej zależą wielkości sił oddziałujących na dach, jakie powstają przy zetknięciu się przepływającego powietrza z budynkiem. Siły te działają w zależności od kształtu dachu i kierunku wiatru i wywierają parcie (nacisk) albo ssanie. Oprócz tego prędkość wiatru decyduje o szybkości wyparowywania wody - im jest większa, tym parowanie szybsze.

Siły, jakie powstają w kanałach wentylacyjnych dzięki działaniu wiatru, wymuszają przepływ powietrza wentylacyjnego w dwojaki sposób: wytwarzają nadciśnienie powodujące parcie albo podciśnienie wywołujące ssanie.

Najczęściej na stronie nawietrznej powstaje parcie (przy nachyleniu połaci powyżej 35°), a na zawietrznej ssanie (na górze połaci pod kalenicą). Decyduje o tym kierunek wiatru względem poszczególnych boków budynku. Rozkłady ciśnień są dość skomplikowane i zależą od kształtu budynku (i dachu) oraz kątów nachylenia połaci.

Obie wartości ciśnienia (dodatnia - parcie, ujemna - ssanie) wymuszają przepływ powietrza wentylującego we wszystkich połaciach w większości kierunków, jakie obiera wiatr. Trzeba jednak pamiętać, że w skrajnych wypadkach wiatr może spowodować odwrotny kierunek przepływu - z góry do dołu. Jest to niekorzystne, gdy zachodzi stale w tych samych miejscach dachu, ponieważ podczas opadów deszczu lub śniegu może wywołać duże zawilgocenie niektórych fragmentów dachu.

Bardzo ważnym elementem kształtu dachu w działaniu wiatru jest kąt nachylenia połaci dachowych, ponieważ decyduje on o wielkości oddziaływań oraz o tym, czy na dach działa parcie czy ssanie. Im dach ma mniejsze nachylenie, w tym większej liczba miejsc tego dachu występuje ssanie, a co ważne -tym większe są różnice między wielkościami siły ssącej. Rozkład tych sił ma znaczenie dla dachów z otwartą dla wentylacji kalenicą, czyli dla większości dachów pochyłych i tylko dla niektórych płaskich.

W przypadku dachów płaskich siły wiatru są w zasadzie jedynymi, jakie napędzają wentylację. Dlatego warunkiem działania wentylacji w takich konstrukcjach jest usytuowanie otworów wlotowo-wylotowych na przeciwległych ścianach zewnętrznych. Otwory te powinny być rozmieszczone w miarę równomiernie względem przestrzeni wentylacyjnej. To gwarantuje prawidłowy przepływ powietrza wentylującego całą powierzchnię dachu.

Wiatr jest czynnikiem bardzo zmiennym. Może w ogóle nie występować, może wiać z różnych stron i z różną siłą, a także, co gorsza, nieść ze sobą opady atmosferyczne. W polskim klimacie trzeba bardzo uważnie projektować i wykonywać dach z uwzględnieniem działania wiatru na układ wentylacji, w tym szczególnie uwzględnić podwiewanie śniegu. Wiatr potrafi przesypywać go pod powierzchnią pokrycia w różnych kierunkach, tworzyć zatory w każdym zagłębieniu i zasypywać każdą szparę. Ma to duże znaczenie w okresie topnienia śniegu, kiedy za kominami, oknami dachowymi i w przegrodach ukształtowanych przez łaty w koszu lub za dachówką wentylacyjną tworzą się czapy śniegowo-lodowe.

Takie działanie wiatru powoduje, że wyjątkowo starannie trzeba dobierać miejsca usytuowania wlotów oraz sposób zabezpieczenia ich przed gniazdowaniem ptaków i owadów. Ma to ścisły związek z wielkością wlotów; nie mogą być ani za małe, bo zdławi to ruch powietrza, ani za duże, ponieważ wiatr łatwo wniesie przez nie zbyt dużo opadów. Zaleganie śniegu na wlocie lub na wylocie wentylacji może na długo zablokować ruch powietrza, co spowoduje dodatkowo zagrożenie zawilgocenia dużych obszarów dachu.

Wyloty znajdują się zazwyczaj w najwyższym miejscu dachu i dlatego są bardzo czułe na zmienność wiatru oraz podwiewanie opadów. Z tego powodu trzeba bardzo starannie dobierać ich usytuowanie, kształty, wielkość i sposób uszczelnienia.

Różnice między pomocnym a szkodliwym działaniem wiatru mogą być bardzo subtelne i trudne do zauważenia. Wynika to ze złożoności zagadnień związanych z przepływem powietrza w kanałach wentylacyjnych. Ich kształt i faktura powierzchni decydują o tym, czy ruch powietrza jest stateczny, równomierny i uporządkowany (przepływ (ruch) laminarny), czy chaotyczny, przypadkowy i zaburzony (przepływ (ruch) turbulentny). Jest to szczególnie ważne w wąskich szczelinach wentylacyjnych.

Wiatr ma bardzo duży wpływ na rodzaj przepływu powietrza, a mianowicie przy wolnym przepływie ruch jest laminarny, przy szybkim zaś może być turbulentny, jeżeli przepływ odbywa się w kanale o zmiennych kształtach, z załamaniami lub otworami. Jest to bardzo ważne, ponieważ szczeliny pod wieloma pokryciami mają zmienną wysokość, a łaty utrzymujące większość pokryć stanowią ostre krawędzie, które powodują zawirowania.

Szorstkość powierzchni kanałów (np. w szczelinach nad papą) powoduje natomiast wzrost oporów przepływu i również może się przyczynić do powstania turbulencji. Jest to szczególnie prawdopodobne w niskich szczelinach.

W zbyt niskich szczelinach wentylacyjnych z powodu turbulencji silny wiatr zamiast wspomóc wentylację, może ją zatrzymać i dodatkowo przenieść w szczelinę deszcz lub śnieg. W związku z tym te kanały wentylacyjne, które są otoczone przez gładkie płaskie materiały (np. blachę trapezową), o małej liczbie załomów, dużo łatwiej się wentylują. Dodatkową ich zaletą jest to, że według istniejących reguł i zasad łatwiej można ustalić ich wysokość.

W analizie działania wiatru względem dachów nie można ominąć problematyki związanej z dachami otwartymi, czyli takimi, których konstrukcja umożliwia bezpośrednie dotarcie wiatru od spodu pokrycia. Typowymi dachami otwartymi są ganki i wiaty bez podbicia. Jednak ten typ konstrukcji często występuje jako fragment dachu sąsiadujący z konstrukcją zamk­niętą (dach zamknięty) i powoduje zmianę rozkładów ssania i parcia. Jest to szczególnie ważne w dachach uszczelnionych membranami (MWK) lub foliami (FWK), które z powodu ich elastyczności nie stanowią bariery dla działania ciśnienia (jak w odkurzaczu). W takich typach konstrukcji w miejscach, gdzie typowo występuje ssanie, może pojawić się parcie, i na odwrót.

Kąt nachylenia połaci dachu wentylowanego

Zostało wcześniej powiedziane, że dla funkcjonowania wentylacji dachu podstawowe znaczenie ma kąt nachylenia jego połaci. Bardzo wyraźne jest to, że przy bardzo niskich kątach nachylenia połaci (<  10°) ruch powietrza w szczelinie wentylacyjnej wywoływany jest tylko przez wiatr, a przy niskich nachyleniach (10-20°) ciąg termiczny działa w ograniczony sposób.

W bardzo stromych dachach rola parcia pochodzącego od wiatru jest natomiast znikoma, bo jego składowe działające w osi szczelin wentylacyjnych są małe. Jedynie siły ssące mogą pomóc w przemieszczaniu się powietrza, jednak ich działanie uzależnione jest od kierunku wiatru oraz sposobu wykonania wylotu szczeliny.

Czytaj też: Stropodachy a zagadnienia cieplno‑wilgotnościowe >>>

Z powodu dużej zmienności prędkości i kierunku wiatru siły te są czynnikiem zbyt niepewnym. Jednak działanie wiatru w takich dachach nie jest aż tak ważne, ponieważ ciąg termiczny jest w nich dominującym i wystarczającym napędem.

Wyznaczenie kątów granicznych rozdzielających zakresy nachylenia - te, w których przeważają siły pochodzące od wiatru, od tych, w których funkcjonują również sił wyporu termicznego - jest bardzo trudne, głównie z powodu wielu czynników mających wpływ na ich działanie.

Przy połaciach nisko nachylonych (10-20°), ale nie płaskich, ciąg termiczny będzie działał, jeżeli wysokość przestrzeni wentylacyjnej będzie dostatecznie duża. W wąskich i długich szczelinach opory przepływu zniwelują siły wyporu termicznego. Z tego powodu wysokość szczeliny powinna wyraźnie wzrastać w miarę obniżania spadku połaci dachu.

W dachach płaskich, które z powodu usytuowania nie mogą mieć otworów wentylacyjnych w przeciwległych ścianach, warto maksymalnie podnosić wysokość wylotów, wloty zaś sytuować jak najniżej, ponieważ siły wyporu termicznego będą wtedy lepiej działały, a wiatr też będzie skuteczny. W takich dachach trzeba maksymalizować kubaturę przestrzeni wentylacyjnej, ponieważ siły wyporu zależą od objętości podgrzanego powietrza.

Kąt nachylenia połaci ma również wpływ na intensywność podwiewania wszelkich opadów atmosferycznych w otwory wentylacyjne: wloty w okapie i wyloty na kalenicy. Im kąt nachylenia jest niższy, tym zjawiska te są groźniejsze, ponieważ otwory wentylacyjne przy niskich nachyleniach są bardziej wystające i wrażliwe na działania wiatru. Jednocześnie na bardziej płaskich połaciach łatwiej zalegają śnieg i lód, które zasłaniają otwory i zakłócają funkcjonowanie wentylacji dachu.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »
Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 4/2019

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Jak poprawnie obliczać koszty materiałów?

Kalkulator materiałowy jest aplikacją umożliwiającą obliczenia zużycia produktów. czytaj dalej »

 


Ile kosztuje strop? Jaki strop wybrać? Bezpłatna wycena online »

Przekonaj się! Wystarczy poświęcić kilka minut na wybór i wycenę odpowiedniego stropu czytaj dalej »

 


Kleje i fugi do płytek - to musisz wiedzieć »

Jak uniknąć kosztów związanych z renowacją ścian?

Przeczytaj, zanim zdecydujesz się na zakup konkretnego materiału. czytaj dalej » W klimacie, w którym zanieczyszczenie powietrza i warunki klimatyczne powodują ciągłe brudzenie ścian... czytaj dalej »

Dobierz najlepszy materiał ociepleniowy. Sprawdź »


Ocieplenie powinno być trwałe i odporne na niekorzystne oddziaływanie czynników atmosferycznych... ZOBACZ »


Alternatywa dla tradycyjnych materiałów izolacyjnych »

Szukasz odpowiedniego materiału na podłogę? Zobacz »

Odporność na wodę, niepalność, wysoka odporność mechaniczna, niska waga oraz doskonałe parametry izolacyjne czynią je doskonałą...
czytaj dalej »

Być może wciąż zastanawiasz się czy Twoja firma powinna zainwestować w posadzki epoksydowe? Jeśli szukasz odpowiedniego materiału na podłogę w hali produkcyjnej... czytaj dalej »

Akustyczne płyty ścienne i sufitowe »

Energooszczędne płyty warstwowe z izolacją z wełny mineralnej o unikalnych właściwościach przeciwpożarowych i strukturalnych...  czytaj dalej »


Zarabiaj pieniądze sprzedając prąd »

Trwała elewacja w 4 krokach »

Wszystkie znane obecnie źródła energii, poza energią geotermalną i atomową, są pośrednio efektem działania promieniowania słonecznego...
czytaj dalej »

Dopasuj rozwiązanie do Twoich potrzeb w 4 KROKACH. Wybierz rodzaj wykonywach prac... czytaj dalej »

Jak przyspieszyć prace budowlane?

Zobacz, jak możesz zaoszczędzić czas (i pieniądze). Uzyskaj bezpłatną wycenę materiałów w 48 godzin!  czytaj dalej »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Jak zabezpieczyć rury przed stratami ciepła?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Czym powinieneś kierować się przy wyborze odpowiedniej izolacji rur? czytaj dalej »

Izolacja natryskowa - to powinieneś wiedzieć »

Nawet minimalne nieprawidłowości związane z izolacją budynku mogą być odpowiedzialne za znaczne straty ciepła w przyszłości, a ewentualne błędy... czytaj dalej »

 



Jaka powinna być dobra hydroizolacja?

Skutecznie zabezpiecz budowane konstrukcje przed pożarem »

Fundamenty, elewacje, posadzki, garaże. Poznaj problemy i rozwiązania » czytaj dalej » Masywne elementy budowlane w starych obiektach często nie spełniają wymagań przeciwpożarowych określonych w obowiązujących przepisach. czytaj dalej »

Chcesz ograniczyć straty ciepła z budynku? Zobacz »


W obecnych czasach rosnące ceny energii cieplnej i elektrycznej skłaniają do analizy strat ciepła w budynkach mieszkalnych. Jedynym sposobem ograniczenia kosztów jest... ZOBACZ »



Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Triflex Polska Triflex Polska
Triflex zyskał na rynku europejskim pozycję lidera w zakresie opracowywania, kompleksowego doradztwa oraz zastosowania uszczelnień i powłok...
4/2019

Aktualny numer:

Izolacje 4/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Korozja ocieplonych fasad budynku
  • - Uszkodzenia styropianu grafitowego
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.