Dachówki wentylacyjne – obliczenia

Z tych samych powodów dachówki wentylacyjne powinny być też stosowane w okapach (rys. 1), przy koszach i czasem pod grzbietami. Ich liczbę najlepiej jest wyznaczać według zasad określonych w normie DIN 4108 (rys. 3), która określa wielkość szczeliny (jej przekroje poprzeczne).

Dachówki wentylacyjne w okapie

Czasami w okapie dachu nie można wykonać wlotu pod pokrycie (np. okap z gzymsem) i wtedy jedną z metod pozyskania powietrza wentylującego jest zastosowanie dachówek wentylacyjnych. Zgodnie z zasadami określonymi w DIN 4108 (rys. 3) dachówki te muszą stworzyć pole przepływu o wielkości min. 200 cm² na 1 m.b. okapu. O ich liczbie przypadającej na 1 m.b. okapu decyduje pole przekroju ich „czerpni” zależne od kształtu dachówki.

Jeżeli szerokość krycia dachówki wynosi 300 mm, a jej czynny przekrój przelotowy (netto) wynosi 32 cm²/szt., to na szerokości 1 m możemy zainstalować 3,3 szt. (średnio) dachówki o sumarycznej powierzchni 105,6 cm². Gdy nie ma innego wlotu, musimy spełnić podstawowy warunek normy DIN 4108 wymagającej 200 cm² na 1 m.b. okapu minimalnego pola przekroju wlotu. W takim wypadku w dachu pokrytym wymienioną dachówką należy ułożyć dwa rzędy tych dachówek, bo dopiero wtedy uzyska się 211 cm² na 1 m.b. okapu (2×105,6 cm²). Warto wiedzieć, że nie powinno się tego robić w pierwszym, okapowym rzędzie dachu, lecz w drugim i trzecim.

Tego typu rozwiązania nie są praktycznie stosowane, ponieważ (nawet w okapie z gzymsem) dużo prościej jest ułożyć dachówki na kratkach wentylacyjnych z grzebieniem (z „antywróblowką” – fot. 1), które w większości mają powierzchnię przepływu powietrza min. 200 cm² na 1 m.b. (na szt.). Taki przekrój wystarcza dla dachów o długości krokwi do 10 m. Przy dłuższych jest on już za mały i np. dla długości krokwi 15 m powinien wynosić 300 cm² na 1 m.b. (tabela 1).

W tak dużych dachach (powyżej 10 m długości krokwi) trzeba zastosować jedno z trzech możliwych rozwiązań:

• oprócz kratki wentylacyjnej z grzebieniem zrealizować wlot na końcu kontrłat (fot. 2 na górze),
• oprócz kratki wentylacyjnej z grzebieniem zamocować dodatkowe dachówki wentylacyjne w drugim rzędzie nad okapem (jeżeli okap ma być wykonany według schematu z rys. 4),
• razem z wlotem wykonanym na końcu kontrłat (rys. 2) zamocować dodatkowe dachówki wentylacyjne.

We wszystkich tych wariantach powierzchnia wlotu do szczeliny będzie sumą powierzchni netto:

• w pierwszym wypadku – kratki z grzebieniem i taśmy osłonowej (fot. 3), 
• w drugim – kratki z grzebieniem i dachówek wentylacyjnych, 
• w trzecim – dachówek i taśmy osłonowej zamocowanej na końcach kontrłat.

Jeśli założymy, że pola powierzchni kratki z grzebieniem i taśmy osłonowej są stałe, to okaże się, że im długość krokwi dachu jest większa, tym więcej potrzeba dachówek wentylacyjnych (tabela 1).

W wielu dachach pochyłych poddasza wykorzystywane są do celów mieszkalnych, które są doświetlane przez normalne okna w ścianach lukarn. Lukarny te mają różną wielkość i gdy są duże, mogą wymagać zamontowania dachówek wentylacyjnych w okapie w celu uzupełnienia niezbędnej przestrzeni wlotu do szczeliny wentylacyjnej znajdującej się pod pokryciem (rys. 1).

Zgodnie z DIN 4108 (rys. 3) powierzchnia przekroju wlotu i szczeliny wentylacyjnej powinna wynosić 0,2% powierzchni wentylowanej, z tym że nie mniej niż 200 cm² na 1 m szerokości szczeliny lub długości okapu. Jeżeli w modelu z rys. 1 powierzchnie pokrycia oznaczone cyframi 1 i 2 są symetryczne i wynoszą np. po 30 m², to minimalna powierzchnia przekroju wlotu do szczeliny wyniesie 0,02%×30 m² = 0,06 m² = 600 cm². Ta powierzchnia może być zrealizowana na długości okapu oznaczonego literą A (lub C). Długość tych symetrycznych okapów będzie decydowała o wysokości wlotu wyrażonej proporcją: ×cm² na 1 m.b. Gdy lukarna będzie szeroka (wymiar B), okapy A i C będą krótkie. Rozpatrzmy kilka wersji takiego dachu pokazanych w tabeli 2:

• dla okapu o długości 1,5 m powierzchnia wlotu przypadająca na 1 m wynosi: 600 cm² na 1,5 m = 400 cm² na 1 m.b.,
• dla okapu o długości 4,0 m powierzchnia wlotu przypadająca na 1 m wynosi: 600 cm² na 4,0 m = 150 cm² na 1 m.b. 

W tym ostatnim wypadku, zgodnie z zaleceniami DIN 4108, bez względu na wynik obliczeń musimy wykonać wlot o powierzchni 200 cm² na 1 m.b. Jeżeli konstrukcja okapu będzie wykonana według schematu z rys. 4, to zastosowana tam kratka wentylacyjna (taka jak na fot. 1) będzie miała taką samą powierzchnię, jak minimalna wymagana w normie (200 cm² na 1 m.b.). 

W takim okapie (tabela 2) wielkość przestrzeni wlotu jest wystarczająca dla dwóch wersji długości okapu A (lub C): 3 i 4 m. Przy pozostałych przykładowych długościach (1,5 i 2 m) trzeba uzupełnić pole wlotu do szczeliny przez zastosowanie dachówek wentylacyjnych w liczbie zależnej od wielkości przekroju wentylacyjnego pojedynczej dachówki (podawanej przez producenta). W przykładzie z tabeli 2 przyjęto często występujące pole pojedynczej dachówki o wielkości 20 cm²/szt. Stąd dla okapu o długości 1,5 m różnica powierzchni wlotu wynosi: (600 cm² na 1,5 m) 400 cm² na 1 m.b. – 200 cm² na 1 m.b. (zamontowanej kratki) = 200 cm² na 1 m.b. Jest to powierzchnia do uzupełnienia przez zamontowanie dachówek wentylacyjnych. Do tego celu potrzeba 10 szt. takich dachówek. Najprawdopodobniej trzeba je będzie zamontować w dwóch rzędach (na szerokości krycia niewiele większej niż 1,5 m).

Na podstawie rys. 1 warto rozpatrzyć jeszcze kilka wersji wymiarowych, w których powierzchnie zaznaczone cyframi 1 i 2 są większe i mają po 40 m². W takim wypadku minimalna powierzchnia przekroju wlotu do szczeliny wyniesie 0,02%×40 m² = 0,08 m² = 800 cm². Powierzchnie wlotu w skrajnych wersjach takiego dachu, które przedstawia tabela 3, prezentują się analogicznie, jak opisane w tabeli 2:

• dla okapu o długości 1,5 m (część A lub C) powierzchnia wlotu przypadająca na 1 m wynosi: 800 cm² na 1,5 m = 533 cm² na 1 m.b., 
• dla okapu o długości 4,0 m powierzchnia wlotu przypadająca na 1 m wynosi: 800 cm² na 4,0 m = 200 cm² na 1 m.b.

Pozostałe obliczenia zawarte w tabeli 3 są też analogiczne do tych z tabeli 2.

Wyniki przedstawione w tabelach 2 i 3 w postaci obliczonej liczby dachówek wentylacyjnych pozwalają sformułować następujące wnioski:

• im większa jest lukarna, tym większa jest długość jej podstawy (wym. B na rys. 1)  i tym krótsze są okapy A i C, a z tego powodu proporcjonalny do powierzchni pokrycia wlot do szczeliny wentylacyjnej powinien mieć tym większe pole przekroju,
• im większa jest powierzchnia dachu, tym większe są pola 1 i 2 po obu stronach lukarny i dlatego proporcjonalne do nich pola powierzchni wlotów muszą być większe. 

Tak więc im większy jest dach i lukarna, a co za tym idzie – im mniejsze są długości okapów do niej przyległych – tym więcej dachówek wentylacyjnych powinno uzupełniać niezbędną powierzchnię wlotu do szczeliny wentylującej pokrycie tego dachu. Podobne zasady dotyczą wlotów do szczeliny lub przestrzeni wentylującej dach, tzn. z pokryciami leżącymi na poszyciu (np. z dachówką bitumiczną).

Warto zauważyć, że kierunki przepływu powietrza wentylującego pokrycie w omawianym dachu zależą od sposobu wykonania kosza łączącego połacie 3 i 2 (oraz symetrycznego do niego znajdującego się po niewidocznej stronie lukarny – rys. 1).

Wentylacja w koszach

Ze względu na działanie wentylacji konstrukcje koszy można podzielić na dwie grupy: w pierwszej pod blachą zlewni mogą przepływać strugi powietrza (przykładowe rozwiązanie przedstawiono na rys. 5), w drugiej grupie zaś nie (przykładowe rozwiązanie ilustruje rys. 6). Tam, gdzie pod zlewnią kosza powietrze wpada z połaci 2 pod pokrycie połaci 3 (rys. 1), nie trzeba go pozyskiwać w inny sposób. W takim wypadku dachówki wentylacyjne zaznaczone na rys. 1 kolorami zielonym i niebieskim nie będą potrzebne. Jednak w obliczeniach powierzchni wlotu do szczeliny wentylacyjnej trzeba uwzględnić dodatkową powierzchnię pokrycia wentylowanego, którą stanowi pokrycie połowy lukarny wentylowane powietrzem napływającym z okapu C. Z tego powodu na małej długości okapu musi się znajdować duża powierzchnia przekroju wlotu, co może być zrealizowane dzięki dachówkom wentylacyjnym uzupełniającym inne części wlotu (omówione wyżej).

Natomiast dachówki wentylacyjne (zielone na rys. 2) znajdujące się w koszu mogą być potrzebne, gdy jego konstrukcja uniemożliwia wymianę powietrza między połaciami 2 i 3 (przepływającego pod pokryciem). Ich zamocowanie nie jest konieczne, gdy pole powierzchni wlotu zrealizowanego w okapie C jest wystarczające dla połaci 2 i spełnia wymagania DIN 4108.

Dachówki zaznaczone na rys. 1 kolorem niebieskim powinny być ułożone w koszu, gdy jego konstrukcja uniemożliwia przepływ powietrza pod blaszaną zlewnią rys. 6 oraz gdy w żadnym innym miejscu lukarny nie ma wlotu do szczeliny wentylacyjnej znajdującej się pod jej pokryciem. Wlot powietrza wentylującego w takiej lukarnie można jeszcze utworzyć pod dachówkami szczytowymi (krawędziowymi) ułożonymi na szczytach lukarny (rys. 1) oznaczonych literami F i G. Powietrze wentylujące pokrycie będzie wpływało prostopadle do kontrłat, a wypływało równolegle do nich na kalenicy pod gąsiorami. Taki przepływ jest możliwy, gdy kontrłaty na całej połaci lukarny nie będą ciągłymi listwami, lecz krótkimi klockami podpierającymi łaty. W przerwach między krótkimi kontrłatami powietrze wentylujące może przepływać w dowolnym kierunku pod pokryciem.

Jeżeli w dachu o kształcie podobnym do dachu przedstawionego na rys. 1 zostanie wykonany wlot do szczeliny wentylacyjnej na krawędziach F i G i równocześnie zostanie zamontowany kosz zawieszany na łatach (rys. 5), powietrze może bez trudu przepływać od szczytów (F i G) lukarny do kalenicy dachu na odcinkach D i E. W takim wypadku suma powierzchni wlotów na krawędziach A, F, G i C (rys. 7) musi spełniać warunek normy DIN 4108, zgodnie z którym musi ona wynosić 0,2% sumy powierzchni połaci wentylowanych oznaczonych polami 1, 2, 3 i 3’ (po niewidocznej stronie lukarny). Powierzchnia takiego wlotu nie może być mniejsza niż 200 cm² na 1 m długości okapu.

Kalenice i naroża

Umieszczanie dachówek wentylacyjnych pod kalenicami i narożami ma w większości wypadków uzasadnienie tylko wtedy, gdy gąsiory układane są na mokro lub na sucho, lecz z nieprzewiewną uszczelką. Liczba zastosowanych wówczas dachówek wentylacyjnych wynika z zasad określonych w normie DIN 4108, według których powierzchnia wylotów w tych miejscach powinna stanowić 0,05% przyległej powierzchni wentylowanej pokrycia (lub dachu). Z oczywistych powodów im długość krokwi (i kontrłat) jest większa, tym pole powierzchni wentylowanej jest większe. Zależność tę odzwierciedla wzrost wymaganego przekroju wylotu (tabela 1), gdzie im długość krokwi jest większa, tym pole powierzchni wylotowej przypadające na 1 m długości kalenicy jest większe.

Tego typu tabele mogą być bezpośrednio wykorzystywane do określenia powierzchni wylotu tylko w dachach o prostokątnych połaciach. Dla nich zależność powierzchni wylotu szczeliny od długości krokwi jest prawdziwa. Natomiast w dachach kopertowych (rys. 8) można wykorzystywać tabelę tylko do obliczenia wylotu szczeliny wentylacyjnej na kalenicy, zakładając podział powierzchni wentylowanej na przynależne prostokąty (pole 2 na rys. 8) i dwa trójkąty (pola 1 i 3). Prostokąt (pole 2) ma wylot na kalenicy, a części trójkątne połaci (pola 1 i 3) na przylegających do nich narożach (odpowiednio linia P i T). Na takich połaciach prostokąty są zawsze większe od trójkątów i dlatego wymagane normą pole powierzchni wylotowej na kalenicy jest też zawsze większe od pola wylotów na narożach.

Z tego powodu w dachu kopertowym (o gąsiorach ułożonych na mokro) liczba dachówek wentylacyjnych przy narożach jest mniejsza niż pod kalenicą. Obliczenie ich liczby odbywa się tak samo, jak zostało zaprezentowane przy dachówkach wentylacyjnych w okapie. Suma powierzchni wlotu dachówek musi być większa od wymaganego normą minimalnego pola wylotu przypadającego do określonej płaszczyzny połaci lub jemu równa.

Warto zauważyć, że w dachach symetrycznych (wszystkie połacie mają ten sam kąt nachylenia i równe sobie boki) trójkąty 3 i 4 są podobne i naroża P, T, V mają te same długości. Z tego powodu powierzchnia sumy wylotów dachówek wentylacyjnych montowanych na sąsiadujących połaciach powinna być taka sama.

W dachach o wysokim nachyleniu (większym niż 30°) i typowych kształtach (rys. 8) dachówki wentylacyjne można umieścić tylko pod kalenicą, obliczając ich liczbę tak, aby sumaryczne pole powierzchni wylotu było nie mniejsze niż 0,05% całej powierzchni wentylowanej pokrycia (suma pol 1 + 2 + 3). Takie rozwiązanie jest poprawne, ponieważ powietrze wentylujące może przemieszczać się w bok nad kontrłatami na tej samej zasadzie co w koszach (fot. 4).

Literatura

1. „Deutsches Dachdeckerhandwerk. Regeln für Dachdeckungen”, Rudolf Müller 1997.
2. H.-J. Sterly, H. Bottcher, H. Walter, „Ceramiczne pokrycia dachowe”, PCB, Warszawa 2005.
3. „Handbuch Geneigte Dacher”, materiały firmy Braas, 2001.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!