Jak konstruować ocieplone stropodachy krokwiowe uwzględniając ich wentylację?

Wentylacja stropodachów ma pełnić dwie ważne funkcje:

•  zimą – usuwać zbierającą się wilgoć z wnętrza budynku,
•  latem – chronić budynek przed nadmiernym nagrzaniem.

Konsekwencje braku wentylacji stropodachów

Usuwanie wilgoci jest niezbędne, by zapobiec uszkodzeniom zarówno konstrukcji, jak i samego pokrycia dachu powstającym wskutek skraplania pary wodnej. Następuje ono wtedy, gdy powietrze się ochładza, gdyż wówczas zmniejsza się jego zdolność do utrzymywania pary w jej stanie skupienia. Skrapla się ona po osiągnięciu przez temperaturę powietrza tzw. punktu rosy.

Jeśli zjawisko to występuje i utrzymuje się w przestrzeni poddasza, może doprowadzić do uszkodzenia konstrukcji dachu. Aby temu zapobiec, stosuje się paroizolację między warstwą izolacji termicznej a konstrukcją stropu.

Zimą, jeśli dach nie jest wentylowany, ciepłe powietrze przechodzące przez strop z ogrzewanego wnętrza budynku może powodować także podtapianie śniegu leżącego na dachu (rys. 1).

Powstająca w ten sposób woda ścieka po pokryciu w kierunku okapu dachu, zamarza blisko jego krawędzi i tworzy nawis lodowy. Woda z podtapianego śniegu gromadząca się za tym nawisem utrzymuje się aż do roztopów. Może ponadto wnikać pod pokrycie i powodować zawilgocenie poddasza, które często jest przyczyną poważnych uszkodzeń (np. pęcherzy na pomalowanych ścianach i suficie, gnicia drewna w ścianach i na poddaszu czy pleśnienia ścian).

Wentylacja stropodachu wykorzystanego na cele mieszkalne

Na rys. 2 przedstawiono przykład stropodachu o konstrukcji krokwiowej, w którym przestrzeń strychową wykorzystano na cele mieszkalne. W rozwiązaniu tym między pomieszczeniami na poddaszu a konstrukcją dachu znajduje się warstwa izolacji cieplnej oraz przestrzeń wentylowana.

Termoizolacja wykonana jest z różnych materiałów i umieszczona częściowo między krokwiami na deskowaniu przybijanym do krokwi od spodu, a częściowo na deskowaniu ułożonym na płatwiach i belkach wspartych na kleszczach. Między krokwiami znajduje się warstwa styropianu lub wełny mineralnej, natomiast na deskowaniu na płatwiach – warstwa materiału zasypowego.

W pomieszczeniu na poddaszu są widoczne prawie wszystkie elementy konstrukcyjne (np. słupki, kleszcze, płatwie). Lepszy efekt architektoniczny można uzyskać dzięki obudowaniu kleszczy (składających się z dwóch belek) deskami (rys. 2).

Wentylacja takiego stropodachu jest zróżnicowana. W części pochyłej stropu poddasza, na odcinku od okapu do stropu na kleszczach ruch powietrza odbywa się przez szczelinę między pokryciem dachu a termoizolacją zabezpieczoną od góry warstwą wiatroizolacji (np. folią paroprzepuszczalną).

Natomiast przestrzeń powietrzna ponad poziomym stropem nad kleszczami jest przewietrzana przez otwory w ścianach szczytowych oraz przez podniesione gąsiory wentylacyjne lub dachówki wentylacyjne w strefie kalenicy (wentylacja kalenicowa).

Jeśli wiadomo, że w pomieszczeniu może występować zwiększona wilgotność (np. będzie to kuchnia na poddaszu) lub że ciśnienie pary wodnej przekroczy 2130 Pa, to między deskowaniem a warstwą izolacji termicznej należy umieścić paroizolację w postaci warstwy folii lub papy.

Będzie ona chronić przed nadmiernym napływem wilgoci, zawilgoceniem termoizolacji i elementów konstrukcyjnych, a w konsekwencji – przed zmniejszeniem izolacyjności warstwy ocieplenia i zmniejszeniem nośności konstrukcji.

Problem stropów z izolacją z polepy

W wielu rozwiązaniach stropy pomiędzy przestrzenią mieszkalną a przestrzenią poddasza mają na warstwie nośnej warstwę izolacji termicznej. Dawniej była nią polepa wykonana z luźno nasypanego piasku lub trocin z wapnem o grubościach nieprzekraczających 10 cm i wyrównywana od strony strychu wylewką cementową.

Tak wykonane konstrukcje były przyczyną nadmiernego przenikania ciepła przez strop do przestrzeni strychowej. W okresie zimowym podwyższenie temperatury powietrza na strychu powodowało topnienie i zsuwanie się śniegu z połaci dachu, tworzenie się nawisów lodowych i zamarzanie śniegu w części okapowej.

Taka sytuacja została pokazana na rys. 3. Widać na nim, że zbyt mała grubość termoizolacji stropu oraz brak szczeliny wentylacyjnej powodują zamakanie okapu oraz zawilgocenie konstrukcji stropodachu.

By rozwiązać ten problem i zapewnić prawidłową pracę konstrukcji, należy zastosować warstwę izolacji termicznej lub, jeśli izolacja była zastosowana, lecz nie spełniała swojej funkcji – pogrubić ją do poziomu, który zapewni wymaganą ciepłochronność stropu (rys. 4).

Trzeba także wykonać otwory nawiewne przy okapie oraz otwory wywiewne w ścianach szczytowych lub w kalenicy, np. podniesione gąsiory wentylacyjne czy wentylacyjne kominki kalenicowe.

Prawidłowa wentylacja krokwiowych stropodachów dwudzielnych

Skuteczny system wentylacji poddasza polega na zapewnieniu ciągłego przepływu powietrza pod całą powierzchnią poszycia dachu (rys. 5). Kombinacja otworów wentylacyjnych w okapie i w kalenicy umożliwia wykorzystanie do tego celu siły wiatru i zjawiska konwekcji ciepłego powietrza.

Wiatr nad otworami wentylacyjnymi w kalenicy wywołuje efekt Venturiego – powietrze z poddasza jest wysysane na zewnątrz przez otwory kalenicowe. Powoduje to zmniejszenie ciśnienia w dolnej części poddasza, co z kolei sprawia, że powietrze z zewnątrz wnika przez otwory wentylacyjne w okapie.

Jeśli wiatr jest za słaby, wykorzystywane jest zjawisko konwekcji – unoszące się ciepłe powietrze na poddaszu wydostaje się przez otwory w kalenicy i tworzy podciśnienie w strefie okapu i wokół otworów wentylacyjnych, którymi powietrze z zewnątrz wnika do przestrzeni poddasza.

Wentylacja całej powierzchni dachu jest konieczna także wtedy, gdy na poddaszu znajduje się pomieszczenie mieszkalne. W takim wypadku zalecane jest zastosowanie szczeliny między pokryciem dachu a górną powierzchnią izolacji termicznej.

Aby stworzyć odpowiedni system wentylacji, należy tak wykonać konstrukcję dachu, by nad warstwą izolacji cieplnej utworzyć szczeliny wentylacyjne i połączyć je z otoczeniem systemem wlotów i wylotów (nawiew i wywiew) umożliwiającym wymaganą wymianę powietrza.

Trzeba przy tym pamiętać, że otwory wentylacyjne w ścianach szczytowych oraz w okapie stropodachów powinny być zabezpieczone osiatkowaniem przed ptakami i gryzoniami.

Zgodnie z wymaganiami aktualnej normy PN-EN ISO 6946:2008 [2] dobrą wentylację przestrzeni powietrznej można uzyskać po zastosowaniu otworów wlotowych i wylotowych powietrza o minimalnej powierzchni 15 cm² na każdy m² powierzchni dachu.

Powierzchnię otworów należy obliczyć osobno w wypadku otworów wlotu i wylotu w odniesieniu do powierzchni całego dachu. W opracowaniu „Dwudzielne stropodachy wentylowane o drewnianej konstrukcji nośnej” [3] podano sposoby wentylacji i lokalizację otworów wentylacyjnych stropodachów dwudzielnych o małym nachyleniu.

Przykład wentylacji lekkiego stropodachu o konstrukcji krokwiowej

Rys. 6 przedstawia system nawiewu powietrza w okapie i jego wylotu w kalenicy bez szczegółowego rozwiązania pokrycia. Zamieszczone na rys. 7 gąsiory kalenicowe oraz dachówki wentylacyjne umożliwiają przewietrzanie przestrzeni powietrznej pod wiatroizolacją.

Mają one wymiary i kształt dostosowane do rodzaju dachówek podstawowych występujących w połaci dachu. Liczbę gąsiorów i dachówek wentylacyjnych należy dobierać zgodnie z wymaganiami normy PN-EN ISO 6946:2008 [2] odpowiednio do powierzchni połaci dachowych.

Inne akcesoria do dachów wentylowanych przedstawiono w pracy „Ciepłochronne stropodachy budynków. Analiza wad i usterek” [4].

Rys. 8 przedstawia okap stropodachu, w którym zastosowano specjalne kształtki z tworzywa sztucznego do wlotu powietrza wzdłuż okapu do przestrzeni poddasza oraz do odprowadzania ewentualnego kondensatu ze skroplonej pary wodnej spod wiatroizolacji do rynien.

Literatura

1. A. Skórski, "Poddasza", ZR i WDB, Warszawa 1984.
2. PN-EN ISO 6946:2008, "Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła. Metoda obliczania".
3. A. Byrdy, C. Byrdy, "Dwudzielne stropodachy wentylowane o drewnianej konstrukcji nośnej", IZOLACJE, nr 2/2011, s. 72-75.
4. C. Byrdy, "Ciepłochronne stropodachy budynków. Analiza wad i usterek", Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2000.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!