Systemy tarasów wentylowanych – wybrane zagadnienia

***

Autor omawia systemy tarasów z drenażowym odprowadzeniem wody pod kątem wymagań projektowo-wykonawczych. Tłumaczy takie zagadnienia jak wybór podstawek dystansowych, hydroizolacja i termoizolacja tarasów oraz wykończenie okapu.

Ventilated terrace systems – selected issues

The author discusses terrace systems with drainage systems in terms of design and implementation requirements. He explains issues such as the selection of spacers, waterproofing and thermal insulation of terraces and eaves finishing.

***

Taras wentylowany, czyli jaki?

Tarasem wentylowanym nazywamy zatem konstrukcję, której podstawą są podstawki dystansowe lub wsporniki (zwykle o regulowanej wysokości) oraz płyty lub deski posadzki tarasowej. Podłożem pod podstawki dystansowe jest hydroizolacja połaci lub płyty termoizolacyjne (XPS), dlatego układ drenażowy może być wykonany w wariancie klasycznym (termoizolacja jest chroniona przez hydroizolację) oraz odwróconym (hydroizolacja jest chroniona przez termoizolację).

Tego typu tarasy mają swoją specyfikę. Podstawki dystansowe lub wsporniki są wytwarzane z tworzyw sztucznych. Muszą być one odporne zarówno na dodatnie, jak i ujemne temperatury, obciążenia mechaniczne, w tym poziome. Siły te są szczególnie niebezpieczne, gdyż przy błędach w wykonaniu mogą prowadzić do utraty stateczności warstwy użytkowej i jej osunięcia. Im mniejsza wysokość podstawki dystansowej, tym większa stabilność i odporność na obciążenia poziome. Z drugiej strony większa średnica podstawki zapewnia także większą stabilność i odporność na obciążenia poziome.

Biorąc pod uwagę, że warstwa użytkowa z płyt może być nawet 20 cm nad hydroizolacją (choć spotyka się także zalecenia mówiące o 40 cm), zastosowanie odpowiednich podstawek jest wymogiem bezwzględnym.

Wybór podstawek dystansowych

To przekłada się na dobór materiałów do wykonania warstw połaci oraz na wybór samych podstawek dystansowych. Jakiś czas temu znacznie bardziej popularne było płukane kruszywo, obecnie palmę pierwszeństwa dzierżą podstawki (przyczyn jest kilka, zarówno technicznych, jak i estetycznych).

Obciążenie użytkowe tarasów nadziemnych czy balkonów może dochodzić do 5 kN/m² połaci. Jest to oczywiście obciążenie równomiernie rozłożone, natomiast rzeczywiste punktowe obciążenie przekazywane na warstwy połaci przez podstawki dystansowe jest zupełnie inne. Na rynku znaleźć można różne rodzaje podstawek dystansowych (FOT. 1–2 i 3). Od prostych do zaawansowanych, umożliwiających nie tylko płynną regulację poziomu, lecz także poziomowanie warstwy użytkowej czy wręcz wykonanie posadzki podniesionej nawet o kilkadziesiąt centymetrów w porównaniu do poziomu hydroizolacji.

Obciążenia przekazywane na powłokę wodochronną zależą od układu płyt warstwy użytkowej, dlatego układ podstawek musi być dobrany do wymiarów i kształtu płyt oraz przewidywanego obciążenia połaci.

Najbardziej niebezpieczne są podstawki niewiadomego pochodzenia, o małej i nierównej powierzchni stopki. Przykładowo, dla podstawki o powierzchni 314 cm² (promień 10 cm) obciążonej masą 90 kg (założenie, że pojedynczy człowiek stanie dokładnie na podstawce) naprężenia pod stopką wynoszą 31 kPa. Zastosowanie podstawki o promieniu 5 cm spowoduje wzrost naprężeń do 124 kPa. Dlatego tak istotny jest dobór odpowiedniej hydroizolacji oraz podstawki dystansowej, a w niektórych sytuacjach także i termoizolacji (porównaj TABELA).

Jednym z głównych zarzutów podnoszonych przez przeciwników układów wentylowanych na podstawkach jest fakt, że są one podatne na „nierównomierne osiadanie albo uginanie powierzchni”. Takie sytuacje oczywiście się zdarzają, lecz ich przyczyna jest zupełnie inna. Jest to lekceważenie praw fizyki przez projektantów i/lub wykonawców (jednoznacznie wynika to z przywołanej TABELI) oraz, jak zwykle, koszty.

Hydroizolacja i termoizolacja tarasów wentylowanych

Podstawki dystansowe mogą być ustawione na hydroizolacji leżącej na jastrychu dociskowym (RYS. 1), ułożonej na termoizolacji (RYS. 2), jak również na samej termoizolacji (RYS. 3) (pomijam obecność warstwy ochronno-rozdzielającej pod samą podstawką dystansową).

Na izolację pod podstawkami (układ dla RYS. 1) można stosować:

• rolowe materiały z tworzyw sztucznych,
• rolowe materiały bitumiczne (taras nad pomieszczeniem jest rodzajem dachu użytkowego. Niektóre papy bitumiczne, zwłaszcza w wysokich temperaturach, mają tendencję do wydzielania specyficznego zapachu, co nie musi być obojętne dla osób przebywających na tarasie. Z tych względów papy są tu stosowane coraz rzadziej),
• materiały bezspoinowe, takie jak elastyczne szlamy czy masy hybrydowe.

Jeżeli stosuje się papę do zabezpieczeń dachowych, to powinna to być papa polimerowo-bitumiczna, modyfikowana SBS-em (ewentualnie APP), o giętkości nie wyższej niż –15°C (minus piętnaście stopni C). Osnowa papy powinna zapewnić jak największe wydłużenie przy rozciąganiu, dlatego należy stosować papy na osnowie poliestrowej. W przypadku membran samoprzylepnych giętkość powinna wynosić –20°C (minus dwadzieścia stopni C).

Na więcej parametrów należy zwrócić uwagę, gdy stosuje się folie lub membrany z tworzywa sztucznego lub kauczuku. Wynika to z faktu, że na temat folii narosło wiele mitów i niedomówień. Punktem wyjścia jest stosowanie materiału, który daje się zgrzewać, zwulkanizować czy skleić. Nie może być to zatem folia zbyt cienka. Jej grubość powinna wynosić minimum 1,2 mm oraz powinna być odporna na ujemną temperaturę – brak pęknięć w temperaturze –20°C (minus dwadzieścia stopni C). Ważna jest także stabilność wymiarów w wysokiej temperaturze (≤ 0,5%).

W przypadku izolacji pod podstawkami dystansowymi, dla materiałów rolowych, oprócz wyżej wymienionych wymagań, dochodzi jeszcze odporność mechaniczna oraz odporność na korozję biologiczną. Tę pierwszą należy określić indywidualnie na podstawie deklarowanych parametrów papy lub folii (oznaczenie NPD w deklaracji właściwości użytkowych świadczy, że dany parametr nie jest deklarowany).

Jeżeli stosuje się elastyczne szlamy, to nie bezkrytycznie (decyzja taka musi być podjęta indywidualnie, także po analizie stopnia niezawodności konstrukcji [6]). Przede wszystkim nie wolno stosować materiałów, które są deklarowane do zastosowania tylko jako izolacja podpłytkowa. Tu nie ma żadnej warstwy ochronnej, wręcz przeciwnie, występuje ciągłe oddziaływanie zmiennych warunków atmosferycznych oraz obciążenia mechaniczne i punktowy nacisk. Zatem szlam pracuje jak powłoka ochronna, musi być więc odporny na promieniowanie UV, szokowe obciążenia oraz cykle zamarzania i rozmrażania. Odporność na te czynniki zwykle określa się przyczepnością, szczelnością oraz wyglądem powierzchni.

Równie istotna jest zdolność mostkowania rys. Nie wolno zakładać, że podłoże się nie zarysuje i że nie dojdzie do mechanicznego uszkodzenia. Zatem szlam powinien być także zbadany na tzw. odporność na przebicie statyczne. Wartość uzyskaną w badaniach należy odnieść do rzeczywistych obciążeń (przypominam, że inne będą w przypadku małych, przydomowych tarasów, a inne w przypadku budynków użyteczności publicznej). Te tzw. czynniki niepewności powinny decydować o możliwości zastosowania, podkreślam, w konkretnym przypadku, konkretnego materiału.

Dobrą praktyką jest zastosowanie ochronnych przekładek, np. z grubej geowłókniny bezpośrednio pod stopkami podstawek dystansowych (nie tylko dla izolacji ze szlamu). Niezależnie od tego grubość warstwy szlamu nie może być mniejsza niż 3 mm (jak dla izolacji przeciwwodnej).

Dla układu na RYS. 2 na izolację pod podstawkami można stosować jedynie rolowe materiały z tworzywa sztucznego i kauczuku lub rolowe materiały bitumiczne. Pod nimi bezpośrednio znajduje się termoizolacja. Dla układu odwróconego (RYS. 3) hydroizolacja znajduje się pod termoizolacją.

Dla płyt termoizolacyjnych (EPS, XPS, pianki PIR/PUR) nie zmierzy się typowej wytrzymałości na ściskanie. Wszystko przez to, że jest to materiał podatny, po przyłożeniu obciążenia odkształci się (ściśnie), przy czym to odkształcenie jest proporcjonalne nie tylko do obciążenia, lecz także do pierwotnej grubości.

Po pierwsze, szczególnie niebezpieczne jest stosowanie złej jakości styropianu, nieodpornego na długotrwały nacisk i o niewielkiej wytrzymałości mechanicznej.

Z najistotniejszych parametrów mechanicznych zastosowanego materiału termoizolacyjnego należy wymienić ściśliwość, tj. odkształcalność przy długotrwałym obciążeniu. Przykładowo, dla styropianu klasy CS(10)100 (EPS 100) przy grubości 20 cm należy się liczyć z ugięciami nawet rzędu 5 mm.

Jeżeli termoizolacja znajduje się pod jastrychem dociskowym (RYS. 1), należy stosować termoizolację klasy minimum CS(10)200 (np. styropian EPS 200, choć zdecydowanie zalecany jest np. XPS).

W przypadku układów pokazanych na RYS. 2 i RYS. 3, gdy podstawki ułożone są na termoizolacji lub na hydroizolacji znajdującej się bezpośrednio na termoizolacji, należy stosować wyłącznie XPS (lub inny materiał) o ściśliwości nie niższej niż CS(10)300).

Dla konkretnego przypadku (zwłaszcza przy zróżnicowanych obciążeniach i/lub przy różnej grubości płyt termoizolacyjnych) może się okazać, że konieczne będzie zastosowanie np. XPS o mniejszej ściśliwości (np. XPS 500) oraz obliczeniowe oszacowanie wielkości ściśnięcia termoizolacji (TABELA). Rzeczywiste ugięcia będą mniejsze ze względu na obecność hydroizolacji i ułożenie termoizolacji w sposób ciągły, a nie punktowy pod podstawkami.

Układ odwrócony (RYS. 3) wymaga zastosowania materiału termoizolacyjnego niewrażliwego na wilgoć i wodę (tylko i wyłącznie XPS).

Z punktu widzenia właściwości ciepłochronnych termoizolacji i jej kontaktu z wodą, można wyróżnić kilka bardzo istotnych wymagań, takich jak nasiąkliwość wodą przy krótkotrwałym zawilgoceniu części powierzchni, przy całkowitym i długotrwałym zanurzeniu oraz nasiąkliwość na skutek dyfuzji pary wodnej oraz odporność na cykle zamrażania–rozmrażania, których spełnienie ma zasadniczy wpływ na zapewnienie wymaganej i trwałej w czasie ochrony termicznej.

Według normy DIN 4108-10 [2] minimalne wymagania stawiane materiałom do termoizolacji dachów w układzie odwróconym to m.in.:

• nasiąkliwość wody po trzystu cyklach zamarzania i odmarzania – maks. 2%. Redukcja wytrzymałości mechanicznej nie może być przy tym większa niż 10% w porównaniu z próbkami suchymi,
• nasiąkliwość na skutek dyfuzji pary wodnej – dla płyt o grubości 50 mm – maks. 5%, dla płyt o grubości 100 mm – maks. 3%, dla płyt o grubości 200 mm – maks. 1,5%,
• nasiąkliwość przy długotrwałym zanurzeniu w wodzie – maks. 0,7%.

Doświadczenie pokazuje, że sprawdza się tu polistyren ekstrudowany (XPS).

Bardzo podobne zalecenia co do XPS znaleźć można w polskiej literaturze technicznej, przy czym wyżej wymienione wytyczne za punkt wyjścia stawiają absorpcję wody po cyklach zamrażania–rozmrażania, definiując maksymalną wartość na poziomie 1% dla termoizolacji z XPS.

Wykończenie okapu

Układ drenażowy zawsze wymaga systemowego wykończenia okapu (RYS. 4, porównaj FOT. 1–2 i 4–5), chyba że mamy do czynienia z balustradą pełną. Konieczne jest zatem zabezpieczenie płyt przed wypadnięciem przy zapewnieniu skutecznego odprowadzenia wody. Sytuację utrudnia fakt, że nie da się tego zrobić za pomocą obróbki blacharskiej. Z tego powodu profil okapowy musi być dopasowany do rodzaju warstwy użytkowej (deska tarasowa, płyty na podstawkach dystansowych). Ogranicza to możliwość kształtowania wymaganej wysokości podstawek dystansowych przez wysokość i kształt profilu okapowego.

Proszę pamiętać, że układ drenażowy umożliwia uzyskanie poziomej warstwy użytkowej przy „schowaniu” spadku w warstwach połaci. Dla niewielkich wymiarów połaci może to nie mieć znaczenia, przy większych zasadnicze.

Wysokie podstawki wymagają innego wykończenia okapu. Pionowa płytka musi być zarówno stabilnie i pewnie zamocowana, jak i nie może utrudniać odpływu wody. Pokazany na RYS. 4 i FOT. 1–2 okap tarasu naziemnego pokazuje, że możliwe jest zamontowanie pionowej płyty okapu o wysokości dostosowanej do wysokości podstawek dystansowych. Płyta musi mieć jednak grubość dostosowaną do profilu.

Literatura

1. Außenbeläge. Belagskonstruktionen mit Fliesen und Platten außerhalb von Gebäuden, ZDB, 2019.
2. DIN 4108-10, „Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 10: Anwendungsbezogene Anforderungen an Wärmedämmstoffe – Werkmäßig hergestellte Wärmedämmstoffe“.
3. M. Rokiel, „Poradnik Hydroizolacje w budownictwie. Projektowanie. Wykonawstwo, wyd. III, Grupa MEDIUM, Warszawa 2019.
4. M. Rokiel, „Tarasy i balkony. Projektowanie i warunki techniczne wykonania i odbioru robót”, Grupa MEDIUM, wyd. 4, Warszawa 2021.
5. M. Rokiel, „ABC izolacji tarasów”, Grupa MEDIUM, Warszawa 2015.
6. PN ISO 2394:2000, „Ogólne zasady niezawodności konstrukcji budowlanych”.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!