Dachy zielone oraz dachy odwrócone - wymagania stawiane hydroizolacji oraz termoizolacji

Specyficznymi rodzajami dachów płaskich są dach zielony ze względu na sam swój charakter oraz dach odwrócony ze względu na pewne specyficzne cechy.

Tradycyjny (klasyczny) układ warstw dachowych, rozpoczynając od góry, to:

• hydroizolacja (warstwa wierzchnia),
• termoizolacja,
• paroizolacja,
• płyta konstrukcyjna.

Układ ten naraża powłokę hydroizolacyjną na bardzo duże obciążenia termiczne, działanie promieniowania UV oraz obciążenia mechaniczne (np. grad, wiatr). Ponadto jest ona warstwą wierzchnią i w razie jej uszkodzenia dochodzi do penetracji wody w głąb konstrukcji dachowej.

Z tych powodów zaczęto wykonywać konstrukcje dachowe w tzw. układzie odwróconym, tzn. układ warstw od góry konstrukcji przedstawia się następująco (RYS. 1):

• warstwa wierzchnia - użytkowa (balastowa, wegetacyjna itp.),
• termoizolacja,
• hydroizolacja,
• płyta konstrukcyjna.

Warstwa hydroizolacji ułożona jest tu bezpośrednio na płycie nośnej, natomiast termoizolacja stanowi bezpośrednią ochronę warstwy hydroizolacyjnej. Taki układ warstw, w porównaniu z układem tradycyjnym, ma wiele zalet:

• pozwala na niemal dowolne użytkowanie połaci dachowej, bez obaw o jej uszkodzenie czy zniszczenie,
• zapewnia ochronę warstwy hydroizolacji podczas eksploatacji obiektu,
• zapewnia ochronę hydroizolacji przed mechanicznymi uszkodzeniami podczas kolejnych etapów robót,
• zapewnia ochronę hydroizolacji przed czynnikami atmosferycznymi (promieniowanie UV, opady gradu itp.),
• warstwa hydroizolacji i elementy nośne konstrukcji nie są narażone na obciążenia termiczne, zwłaszcza szokowe,
• punkt rosy znajduje się powyżej hydroizolacji.

Z kolei dach zielony to atrakcyjna przestrzeń, zarówno użytkowa, jak i dekoracyjna, bezpowrotnie tracona w przypadku dachów spadzistych lub płaskich, krytych tradycyjnymi materiałami. Pokryty zielenią dach to dodatkowa warstwa zieleni i ziemi (FOT. 1), która wpływa korzystnie na lokalny mikroklimat i tworzy nawet swego rodzaju ogród (FOT. 2). Taki dach może być wykorzystany jako oaza spokoju (atmosfera ogrodu, łąki, zielonej przestrzeni) lub punkt widokowy.

Zaletami układu odwróconego jest lepsza możliwość zagospodarowania i wykorzystania coraz skromniejszych terenów w zabudowie wielkomiejskiej pod parkingi, zieleńce, skwery czy miejsca użyteczności publicznej. Nic nie stoi na przeszkodzie, aby wykorzystywać do tego celu nawet elementy małej architektury. Wymaga to ścisłej współpracy architektów, projektantów i inwestorów, jednak rezultat może być imponujący, szczególnie jeśli połączy się koncepcję dachu zielonego z dachem odwróconym. Efektem może być przemyślana kompozycja brył budynków wtopionych i otoczonych zielenią od góry (dach), od dołu (trawniki, zieleńce i skwery) oraz na elewacjach (tarasy).

Innym zastosowaniem dachów odwróconych mogą być tarasy widokowe (bez zieleni), ogródki kawiarniane, a nawet parkingi.

Widać wyraźnie, że koncepcja dachu odwróconego wychodzi naprzeciw oczekiwaniom inwestorów i użytkowników, wymagających wieloletniej, bezawaryjnej eksploatacji dachu, jednocześnie pozwalając na bardzo szerokie kształtowanie jego użytkowej funkcji.

Oczywiście dach zielony może być wykonstruowany w układzie tradycyjnym (izolacja termiczna umieszczona jest pod hydroizolacją (RYS. 2) oraz odwróconym (termoizolacja nad hydroizolacją - RYS. 3).

Specyfika obu tych konstrukcji (dach odwrócony oraz dach zielony w układzie klasycznym i odwróconym) stawia zarówno przed projektantem, jak i wykonawcą bardzo wysokie wymagania. Nie chodzi tu tylko o ciężar warstw oraz wielkość obciążeń (w przypadku dachu z zazielenieniem intensywnym lub np. parkingu), lecz o sposób wykonstruowania i wykonania hydroizolacji wraz z rozwiązaniami detali, ościeżnic, attyk itp.

Naprawa przecieków wiąże się niestety z koniecznością zdejmowania warstw użytkowych i balastowych, co jest przedsięwzięciem kosztownym i trudnym technicznie. Nie ma tu miejsca na niedomówienia, nierozrysowanie w projekcie szczegółów detali (dylatacje, ogniomury, odprowadzenia wody) czy też zamianę systemowych materiałów na tańsze odpowiedniki.

Projektując układ warstw ww. dachów, należy pamiętać, że - jak w każdym elemencie konstrukcji - zachodzą tu zjawiska cieplno-wilgotnościowe (ruch ciepła i dyfuzja pary wodnej).

Projektant, przyjmując układ warstw, musi uwzględniać możliwość wystąpienia kondensacji pary wodnej w wyniku jej dyfuzji przez przegrodę lub też na skutek dobrania odpowiedniej grubości warstwy termoizolacji i zastosowania warstw paroizolacyjnych wykluczyć możliwość powstawania strefy kondensacji poniżej hydroizolacji. To wszystko wpływa na trwałość i skuteczność wykonanych na dachu robót hydroizolacyjnych. Przykładowy wykres rozkładu temperatur dla układu odwróconego dachu zielonego pokazano na RYS. 4. Natomiast RYS. 5 pokazuje rozkład temperatur w elementach nośnych konstrukcji dachu tradycyjnego i dachu odwróconego.

Niezależnie od rodzaju zazielenienia, warstwy konstrukcyjne dachu zielonego ze względu na pełnione przez nie funkcje podzielić można na:

• hydroizolację,
• termoizolację,
• warstwę drenującą,
• warstwę wegetacyjną.

Ponadto wyodrębnić można jeszcze:

• warstwę filtracyjną,
• warstwę ochronną,
• warstwę chroniącą przed przenikaniem korzeni,
• warstwę rozdzielającą.

Przeanalizujmy wymagania stawiane termoizolacji i hydroizolacji. Warstwa hydroizolacji, choć lepiej chyba byłoby tu użyć słowa system, stosowana na dachach zielonych musi się odznaczać:

• całkowitą wodoodpornością i wodoszczelnością,
• odpowiednią wytrzymałością na ściskanie (przy zazielenieniu intensywnym wysokim obciążenie od warstw wegetacyjnych dachu zielonego może sięgać 10 kN/m²),
• odpornością na przerastanie korzeniami roślin,
• odpornością na substancje znajdujące się w warstwie wegetacyjnej (kwasy humusowe i związane z nimi reakcje chemiczne, nawozy, środki chwastobójcze i do oprysków),
• mrozoodpornością, a także odpornością biologiczną na grzyby i grzyby–pleśnie.

Do wykonywania warstwy hydroizolacyjnej dachu odwróconego stosuje się trzy typy materiałów:

• papy asfaltowe zgodne z PN-EN 13707:2013-12 [3],
• wyroby rolowe z tworzyw sztucznych i kauczuku, zgodne z PN-EN 13956:2013-06 [4],
• modyfikowane polimerami grubowarstwowe, bitumiczne masy uszczelniające (masy KMB), z ewentualną wkładką zbrojącą (grubość warstwy min. 4 mm).

Jeżeli chodzi o papy, to stosuje się tu zazwyczaj dwuwarstwową hydroizolację z papy modyfikowanej polimerami na osnowie z poliestru lub włókien szklanych. Nie należy tu stosować pap na osnowie organicznej lub tekturowej, ponieważ są nieodporne na gnicie.

Bitumiczna powłoka papy, która stanowi właściwą warstwę hydroizolacji, jest zazwyczaj modyfikowana elastomerem SBS lub plastomerem APP. Elastomer SBS (styren-butadien-styren) nadaje papie stabilność formy, dobrą przyczepność do podłoża oraz elastyczność nawet w niskich temperaturach (do –40°C). Plastomer APP (ataktyczne polipropyleny) z dodatkiem nasyconych elastomerów poliolefinowych, oprócz stabilnej formy i dobrej przyczepności, zapewnia odporność na działanie kwasów i soli nieorganicznych, ozonu oraz wysokiej temperatury.

Papy z reguły nie są odporne na przerastanie korzeni. Dlatego też jako warstwę wierzchnią hydroizolacji stosuje się specjalną papę z wkładką z folii miedzianej. Alternatywnie zastosować można specjalną papę bitumiczną z dodatkiem środków chemicznych, powodujących "odpychanie" korzeni od warstwy hydroizolacji (ale tylko dla zazielenienia ekstensywnego). Korzeń, dochodząc do takiej warstwy, tworzy na końcu zgrubienie, uniemożliwiające mu przebicie warstwy hydroizolacji i penetrację w głąb dalszych warstw.

Norma PN-EN 13707 [3] definiuje parametry, które są istotne dla pap stosowanych w dachach zielonych (TAB. 1), nie stawia im jednak wymagań co do wartości.

Z tej tabeli wynikają jednak dwa podstawowe wnioski. Nie wystarczy sprawdzić, czy dana papa jest zgodna z normą PN-EN 13707 [3]. Należy sprawdzić, czy deklarowane są przynajmniej parametry z TAB. 2a i TAB. 2b przeznaczone do zastosowania na dachach z roślinnością oraz jakie są te deklarowane wartości. Ten drugi warunek jest o tyle istotny, że o skuteczności danego materiału (a co za tym idzie - możliwości jego zastosowania) decydują jego parametry, a nie deklaracja właściwości użytkowych.

Wybrane minimalne/maksymalne wymagania według zaleceń ITB [5] podano w TAB. 2a i TAB. 2b.

Alternatywą dla pap bitumicznych jest stosowanie membran z tworzyw sztucznych czy kauczuku: EPDM - etylenowo-propylenowo-dienowa, PVC-P - z miękkiego polichlorku winylu zbrojonego wkładką z włókniny szklanej, EVA, TPO. W przeciwieństwie do pap układane są jednowarstwowo, co znacznie przyspiesza ich montaż. Ich właściwości to: elastyczność w zakresie znacznie przekraczającym obciążenia termiczne dachu zielonego (od –40°C do +150°C) oraz odporność na mikroorganizmy; kwasy humusowe i agresywne związki znajdujące lub dostarczane do warstwy wegetacyjnej, powodują, że są materiałem coraz częściej wykorzystywanym w konstrukcjach dachów zielonych. Powłoki hydroizolacyjne z tworzyw sztucznych układane są zazwyczaj luźno na podłożu, nie przenoszą więc naprężeń związanych z pracą części nośnej konstrukcji.

Folie z tworzyw sztucznych i kauczuku są także jedynym materiałem pozwalającym na wykonanie dachów bezspadkowych, choć w układach odwróconych zaleca się, aby minimalny spadek (ze względu na obecność termoizolacji nad powłoką hydroizolacyjną) wynosił 1,5-2% (dla hydroizolacji z pap bitumicznych spadek musi wynosić 2-2,5%). Zakłady łączy się przez termozgrzewalnie i klejenie (wulkanizowanie). Spotyka się także technologie łączenia z wykorzystaniem samowulkanizujących się krawędzi uszczelniających.

Podobnie jak dla pap, norma dotycząca wyrobów rolowych z tworzyw sztucznych: PN-EN 13956 [4] definiuje parametry, które są istotne dla folii i membran stosowanych w dachach zielonych (TAB. 3), nie stawia im jednak wymagań co do wartości.

Także w tym przypadku widać wyraźnie, że rodzaj materiału hydroizolacyjnego musi być przeznaczony do stosowania na dachach zielonych. Wybrane minimalne/maksymalne wymagania według zaleceń ITB [6] dla folii i membran dachowych z PVC i EPDM podano w TAB. 4 i TAB. 5.

Stosowane czasami są tu także tradycyjne folie PVC, jednak miejsca ich łączenia (łączenie następuje poprzez zgrzewanie na zakład) mogą tracić elastyczność.

Nie wszystkie folie PVC są odporne na działanie mikroorganizmów, a znajdujące się w ich składzie stabilizatory termiczne mogą być rozkładane przez grzyby pleśniowe [7].

Do wykonywania hydroizolacji stosuje się także bezszwowe powłoki hydroizolacyjne z modyfikowanych polimerami, grubowarstwowych mas bitumicznych (mas KMB). Ich zaletą jest bezszwowość i możliwość nakładania natryskowego, co pozwala na zaizolowanie w ciągu jednego dnia powierzchni nawet rzędu kilkuset metrów kwadratowych.

Nie zaleca się jednak tu stosować powłok bez wkładek zbrojących. Nie chodzi tu o zwiększenie ich odporności mechanicznej (choć jest to fakt bezsporny), lecz bardziej o wymuszenie nałożenia warstwy o odpowiedniej grubości. Zastosowanie wkładki z siatki czy włókniny zbrojącej nie pozwala na pocienienie powłoki (będą wtedy widoczne oczka siatki, choć przy błędach wykonawczych taka siatka może wręcz tworzyć warstwę rozdzielającą). Nie ma tu obawy o oddziaływanie promieni UV, warstwa hydroizolacji jest całkowicie przed nimi chroniona. Także odporność chemiczna mas KMB jest wystarczająca.

Chętnie stosowanym punktem odniesienia dla odporności chemicznej mas KMB była (i jeszcze jest) norma DIN 4030-1:2008-06 [8]. Rozróżnia ona trzy stopnie agresywności wody (słabo agresywny, silnie agresywny i bardzo silnie agresywny) oraz dwa stopnie agresywności gruntu (słabo agresywny i silnie agresywny).

W zasadzie masy KMB są odporne na silnie agresywną wodę (4,5 ≤  pH  <  5,5, 30  ≤  NH⁴⁺  <  60, 1000 ≤  Mg²⁺  <  3000, 600  ≤  SO₄^2–  <  3000), choć nie musi to dotyczyć każdego materiału. Daje to pojęcie o odporności chemicznej tego typu materiałów.

Nie oznacza to, że masy KMB mogą być tu stosowane bezkrytycznie. Trzeba zwrócić uwagę na dwa parametry:

• Pierwszy to tzw. zawartość części stałych, mówiący o tym, o ile zmniejszy się grubość powłoki po wyschnięciu (zawartość części stałych wynosząca 90% oznacza, że po wyschnięciu grubość hydroizolacji będzie wynosić 90% grubości nałożonej świeżej masy). Dostępne na rynku masy KMB pod tym względem mogą się pod tym względem znacznie różnić, co skutkuje znacznym zróżnicowaniem zużycia dla uzyskania wyschniętej warstwy o żądanej grubości (minimalna zawartość części stałych według [9] to 50%).

W literaturze polskiej podawana jest minimalna grubość wyschniętej warstwy wynosząca 4 mm (bazująca prawdopodobnie na wymogach normy DIN 18195 [10]), jednakże zdaniem autora, chociażby ze względu na nierówność i chropowatość powierzchni należałoby mówić o minimalnej grubości wyschniętej warstwy rzędu 5-6 mm. Może się w efekcie okazać, że 1 m2powłoki hydroizolacyjnej wykonanej z dobrej jakościowo, droższej (za 1 kg lub dm3 produktu) masy KMB o wysokiej zawartości części stałych będzie tańszy niż to samo uszczelnienie wykonane z pozornie taniej masy o niskiej zawartości części stałych.

• Drugim istotnym parametrem jest odporność masy na obciążenia (tzw. obciążalność mechaniczna). Jest ona określana zmniejszeniem grubości warstwy hydroizolacji przy obciążeniu mechanicznym.

Dla izolacji przeciwwodnej, przy obciążeniu mechanicznym 300 kN/m2 zmniejszenie grubości powłoki hydroizolacyjnej nie może być większe niż 50%. Nie każdy materiał może być tu zastosowany, decyzja musi być podjęta indywidualnie, po analizie obciążeń i parametrów związanej masy.

Oczywiście najlepszym i namacalnym dowodem na możliwość zastosowania masy KMB do wykonania hydroizolacji dachów zielonych są zrealizowane obiekty. Kilku- czy kilkunastoletnie referencje są najbardziej przekonującym potwierdzeniem skuteczności i wysokiej jakości materiału. Świadczy o tym fakt, że nie wszystkie firmy zezwalają na stosowanie mas KBM do takich zastosowań.

Dla paroizolacji wiążące są wymagania norm PN-EN 13970:2006/A1:2007 [11] oraz PN-EN 13984:2013-06 [12]. Wymagana wartość współczynnika oporu dyfuzyjnego m lub równoważnego oporu dyfuzyjnego Sd musi wynikać z obliczeń cieplno-wilgotnościowych.

Izolacja termiczna narażona jest zarówno w trakcie układania, jak i eksploatacji, na szereg niekorzystnych oddziaływań czynników atmosferycznych oraz na obciążenia mechaniczne. Cykle zamarzania i odmarzania, długotrwałe przebywanie w wodzie, zmiany temperatury, obciążenia mechaniczne (stałe, zmienne oraz dynamiczne - jeżeli fragment dachu wykorzystywany jest np. jako parking) stawia materiałowi termoizolacyjnemu bardzo wysokie wymagania.

Do wykonywania termoizolacji dachów zielonych stosować można:

• polistyren ekstrudowany, zgodny z PN-EN 13164+A1:2015-03 [13],
• styropian, zgodny z normą PN-EN 13163+A2:2016-12 [14], stosowany zgodnie z wymaganiami normy PN‑B-20132:2005 [15].

Ogólne właściwości styropianu i metody ich badania są określone w normie PN-EN 13163 [14], natomiast zastosowanie znaleźć można np. w normie PN-B-20132:2005 [15], która wymaga stosowania dla tego typu konstrukcji styropianu klasy EPS 250 lub EPS 200.

Klasa styropianu według normy PN-EN 13163 [14] oznacza wartość naprężenia ściskającego w [kPa] przy 10% odkształceniu (dla klasy EPS 100 oznacza to, że przy obciążeniu 100 kPa następuje zmniejszenie grubości płyty o maks. 10%).

Jeśli założyć, że odkształcenia mają charakter sprężysty (w obszarze obowiązywania prawa Hooke’a), można przyjąć, że odkształcenie jest proporcjonalne do obciążenia. Dlatego przy wysokich obciążeniach mechanicznych konieczne może być dodatkowe sprawdzenie, jak obciążenia stałe i użytkowe wpływają na zmianę grubości termoizolacji z EPS-u.

Dla dachów w układzie klasycznym warstwa termoizolacyjna jest chroniona przed zawilgoceniem z jednej strony przez paroizolację, z drugiej strony przez hydroizolację. Za zasadnicze obciążenie można więc uznać obciążenie mechaniczne.

Zupełnie inaczej wygląda sytuacja dla dachów w układzie odwróconym.

Z punktu właściwości ciepłochronnych i kontaktu termoizolacji z wodą można wyróżnić kilka bardzo istotnych wymagań [16, 17]:

• nasiąkliwość wodą przy krótkotrwałym zawilgoceniu części powierzchni,
• nasiąkliwość wodą przy całkowitym i długotrwałym zanurzeniu,
• nasiąkliwość na skutek dyfuzji pary wodnej,
• odporność na cykle zamrażania–rozmrażania (poprzez określenie nasiąkliwości przy całkowitym zanurzeniu i/lub na skutek dyfuzji pary wodnej),

których spełnienie ma zasadniczy wpływ na zapewnienie wymaganej i trwałej w czasie ochrony termicznej.

Nie bez znaczenia jest także zapewnienie stabilności wymiarów termoizolacji. Chodzi o:

• naprężenia ściskające przy 10% odkształceniu względnym/wytrzymałość na ściskanie,
• pełzanie względne przy ściskaniu i całkowita względna redukcja grubości,
• stabilność wymiarów w podwyższonej temperaturze i wysokiej wilgotności względnej powietrza,
• odkształcenie przy obciążeniu ściskającym w podwyższonej temperaturze,
• odporność na cykle zamrażania-rozmrażania (poprzez określenie redukcji naprężenia ściskającego).

Według normy DIN 4108-10:2015-12 [16] minimalne wymagania stawiane materiałom do termoizolacji dachów w układzie odwróconym to m.in.:

• wytrzymałość na ściskanie lub naprężenia ściskające przy odkształceniu 10% - min. 300 kPa,
• odkształcenie przy obciążeniu 40 kPa i temperaturze 70°C - maks. 5%,
• nasiąkliwość wody po trzystu cyklach zamarzania i odmarzania - maks. 2%,
• redukcja wytrzymałości mechanicznej nie może być przy tym większa niż 10% w porównaniu do próbek suchych,
• nasiąkliwość na skutek dyfuzji pary wodnej
  - dla płyt grubości 50 mm, maks. 5%,
  - dla płyt grubości 100 mm maks. 3%,
  - dla płyt grubości 200 mm maks. 1,5%,
• nasiąkliwość przy długotrwałym zanurzeniu w wodzie - maks. 0,7%.

Zalecenia ITB [17] dodatkowo rozróżniają dach zielony, ogród dachowy oraz strefy parkingowe na dachu zielonym (mogą występować, ale nie muszą), różnicując niektóre wymagania:

• naprężenia ściskające przy 10% odkształceniu względnym/wytrzymałość na ściskanie nie mniej niż:
  - dla płyty parkingowej: ≥  500 kPa,
  - dla dachu zielonego/ogrodu dachowego: ≥  300 kPa,
• pełzanie względne przy ściskaniu ε_ct i całkowita względna redukcja długości ε_t:
  - dla płyty parkingowej - całkowita względna redukcja grubości po ekstrapolacji do 25 lat nie przekracza 2%, przy naprężeniu 150 kPa, a wartość pełzania względnego przy ściskaniu nie przekracza 1,5% (klasa CC(2/1,5/50)150),
  - dla ogrodu dachowego - całkowita względna redukcja grubości po ekstrapolacji do 25 lat nie przekracza 2%, przy naprężeniu 100 kPa, a wartość pełzania względnego przy ściskaniu nie przekracza 1,5% (klasa CC(2/1,5/50)100),
  - dla dachu zielonego - całkowita względna redukcja grubości po ekstrapolacji do 25 lat nie przekracza 2%, przy naprężeniu 50 kPa, a wartość pełzania względnego przy ściskaniu nie przekracza 1,5% (klasa CC(2/1,5/50)50),
• stabilność wymiarów (zmiana długości, szerokości i grubości) w temperaturze +70°C i wilgotności względnej powietrza 90% w czasie 48 godzin: ≤  5%,
• odkształcenie przy obciążeniu ściskającym 40 kPa w temperaturze +70°C w czasie 168 dób: ≤  5%,
• nasiąkliwość wodą przy długotrwałym całkowitym zanurzeniu: ≤ 0,7% [m³/m³],
• absorpcję wody przy długotrwałej dyfuzji dla płyt o grubości:
  - < 5 cm: ≤  5% [m³/m³],
  - ≥ 5 cm: ≤  3% [m³/m³], 
• odporność na zamrażanie–rozmrażanie - 300 cykli - określona poprzez:
  - absorpcję wody: ≤  2% [m³/m³],
  - redukcję naprężenia ściskającego: ≤  10%.

Parametry te dobitnie świadczą o warunkach, w jakich pracuje termoizolacja tego typu dachów. Dlatego też dobór termoizolacji poprzedzony musi być analizą kilku czynników, które mają bezpośredni wpływ na wymogi stawiane płytom termoizolacyjnym.

Ze względu na obciążenia zewnętrzne (ciężar warstw konstrukcji dachu, obciążenia użytkowe) płyty termoizolacyjne muszą charakteryzować się odpowiednią wytrzymałością mechaniczną oraz niewielką ściśliwością. Natomiast grubość płyt musi być dobrana do wymagań ochrony cieplnej.

Dla układu dachu odwróconego konieczne jest uwzględnienie współczynnika poprawkowego do wartości U ze względu na wpływ opadów i zalanie wodą materiału termoizolacyjnego.

Obecność roślin oraz warstwy wegetacyjnej wymusza odporność płyt termoizolacyjnych na substancje powstające na skutek cyklów wegetacyjnych roślin, nawozy i inne agresywne substancje, mogące mieć kontakt z warstwą termoizolacyjną, oraz na pozostałe rodzaje korozji biologicznej.

Płyty termoizolacyjne muszą ponadto cechować się stabilnością wymiarów oraz stabilnością parametrów termoizolacyjnych w skrajnych warunkach cieplno-wilgotnościowych.

Zastosowanie w układzie dachu odwróconego typowego styropianu spowoduje, na skutek jego zawilgocenia, już po kilku latach znaczącą utratę parametrów ciepłochronnych. Może to doprowadzić do przemarzania konstrukcji stropodachu i rozwoju grzybów–pleśni w pomieszczeniach położonych poniżej.

W tak trudnych warunkach sprawdzają się płyty z polistyrenu ekstrudowanego (XPS), które dzięki zamkniętym porom cechują się bardzo niską nasiąkliwością, odpornością na wilgoć i kwasy humusowe. Rozkład i wielość porów (drobne, zamknięte pory) nadają takiej płycie wysoką wytrzymałość mechaniczną, stabilność wymiarów i łatwość obróbki.

Należy zauważyć, że z punktu widzenia szczelności dachu szczególnie ważne są dwie warstwy konstrukcji: hydroizolacyjna i zabezpieczająca hydroizolację przed przebiciem przez korzenie roślin. Jako że nie każda hydroizolacja spełnia wymogi odpowiedniej odporności na przerastanie, konieczne jest stosowanie tylko materiałów z odpowiednim badaniami, a w razie wątpliwości stosowanie dodatkowej warstwy zabezpieczającej przed przerastaniem.

Równie istotne jest zabezpieczenie hydroizolacji przed uszkodzeniem w trakcie kolejnych etapów robót. Dodatkowo układ: paroizolacja–termoizolacja–hydroizolacja powinien być tak wykonstruowany, żeby w razie nieszczelności miejsce przecieku było łatwe do zlokalizowania. Dlatego też większe połacie przedziela się szczelnymi przegrodami, pozwalającymi wyodrębnić nieszczelny obszar połaci i zlokalizować miejsce przecieku.

Podobnie jak w innych rodzajach robót budowlanych późniejszy brak problemów w trakcie eksploatacji mogą zapewnić:

• prawidłowo wykonana dokumentacja techniczna, uwzględniająca specyfikę obciążeń i oddziaływań występujących na dachu zielonym, poparta rzetelną analizą cieplno-wilgotnościową, zawierająca starannie przemyślane rozwiązania konstrukcyjne i detale,
• zastosowanie sprawdzonych, dobrej jakości materiałów, spełniających wszystkie niezbędne wymogi,
• zgodne ze sztuką budowlaną, poprawne technicznie i staranne wykonawstwo,
• odpowiednia późniejsza eksploatacja dachu (w tym także pielęgnacja, gdy mówimy o dachu zielonym).

Wszystkie te trzy elementy muszą występować łącznie. Jakakolwiek próba obejścia reżimu technologicznego lub potanienia systemu jest, niestety, w późniejszym okresie trudna do naprawienia i kosztowna.

Parę słów poświęcić trzeba rozwiązaniu detali. Każdy słupek, wywietrznik, komin, ale także attyka czy przyległa ściana, wymaga bardzo dokładnego i precyzyjnego obrobienia i uszczelnienia, zgodnie z wymaganiami producenta systemu dachowego i zastosowanego materiału hydroizolacyjnego. Tego typu elementy powinny być wykonane z profili zamkniętych, najlepiej okrągłych.

W celu zmniejszenia liczby koniecznych przejść izolacji przez warstwę hydroizolacji zalecane jest, aby wszystkie elementy przechodzące przez konstrukcję dachu zgrupować w jednym miejscu, a ich liczbę zredukować do minimum. Obszary przyłączeń, zakończeń, przebić i innych obróbek nie mogą być pokryte warstwą roślinności (FOT. 3-4).

Jako wierzchnią warstwę bezpośrednio przyległą do elementu stosuje się pas żwiru o uziarnieniu 16-32 mm, grubości nie mniejszej niż 10 cm i szerokości około 50 cm, lub okładziny z płyt betonowych ułożone na warstwie żwiru (RYS. 6-7).

Ponadto obróbki elementów przechodzących przez połać dachu od strony górnych końców muszą być wodoszczelne oraz odporne zarówno na wysoką temperaturę, jak i działanie mrozu, promieniowanie UV oraz uszkodzenia mechaniczne. Takie uszczelnienie musi ponadto wychodzić min. 15 cm powyżej wierzchu warstwy wegetacyjnej, choć ze względu na nawiewanie śniegu zalecane jest, aby wysokość ta nie była mniejsza niż 30 cm.

Jeżeli na dach zielony prowadzą drzwi, możliwe jest wykonstruowanie progu drzwiowego o wysokości 5 cm, gdy zostanie zagwarantowany swobodny odpływ wody z pasa przydrzwiowego. W praktyce sprowadza się to do zastosowania kratki odpływowej.

Możliwe jest także wykonanie bezbarierowego przejścia do wnętrza obiektu (RYS. 8), wymaga to jednak zastosowania specjalnego profilu drzwiowego z dodatkowym uszczelnieniem np. magnetycznym, uniemożliwiającym wnikanie wody do wnętrza przez styk skrzydła z ościeżnicą.

Także dylatacje nie mogą być pokrywane przez warstwę wegetacyjną (RYS. 9). Uniemożliwiałoby to możliwość kontroli i mogło prowadzić do uszkodzenia hydroizolacji. Sposób wykonstruowania i uszczelnienia dylatacji musi być całkowicie zgodny z zaleceniami producenta hydroizolacji (inny będzie w przypadku stosowania na hydroizolację pap termozgrzewalnych, inny w przypadku stosowania folii czy membran dachowych).

Dach zielony wymaga współpracy konstruktora, architekta i ogrodnika. Jednak pomieszczenia pod dachem zielonym mogą być także oświetlane światłem naturalnym (RYS. 10).

Możliwość stosowania naświetli dachowych (FOT. 1, FOT. 5, RYS. 11) pozwala na dodatkową aranżację pomieszczeń znajdujących się bezpośrednio pod dachem zielonym. Nie muszą to być obiekty użyteczności publicznej, dachy zielone stosuje się także z budynkach mieszkalnych. Daje to szerokie pole do niemal dowolnej aranżacji wnętrz z wykorzystaniem naturalnego oświetlenia pomieszczeń mieszkalnych. Nie należy się obawiać negatywnych następstw montażu takich elementów. Same elementy przepuszczające światło zabezpieczone są specjalnymi powłokami odpornymi na UV, a ich konstrukcja jest odporna na śnieg i grad. Cechują się one także niskim współczynnikiem przenikania ciepła. Podobnie elementy konstrukcyjne naświetli - poprawny montaż w połączeniu z dobrą termoizolacyjnością samego profilu niweluje niebezpieczeństwo kondensacji wilgoci.

Do pomieszczeń, gdzie nie ma możliwości zamontowania naświetla dachowego, rozwiązaniem mogą być świetliki rurowe. 

Literatura

1. E. Neufert, "Podręcznik projektowania architektoniczno­‑budowlanego", Arkady, Warszawa 1995.
2. "Zasady projektowania i wykonywania zielonych dachów i żyjących ścian. Poradnik dla gmin", Stowarzyszenie Gmin Polska Sieć "Energie Cités", 2013.
3. PN-EN 13707:2013-12, "Elastyczne wyroby wodochronne. Wyroby asfaltowe na osnowie do pokryć dachowych. Definicje i właściwości".
4. PN-EN 13956:2013-06, "Elastyczne wyroby wodochronne. Wyroby z tworzyw sztucznych i kauczuku do pokryć dachowych. Definicje i właściwości".
5. Komentarz do normy PN-EN 13707:2006+A1:2007, "Elastyczne wyroby wodochronne. Wyroby asfaltowe na osnowie do pokryć dachowych. Definicje i właściwości wraz z zaleceniami ITB dla wyrobów objętych normą", ITB, Warszawa 2009.
6. Komentarz do normy PN-EN 13956:2006, "Elastyczne wyroby wodochronne. Wyroby z tworzyw sztucznych i kauczuku do pokryć dachowych. Definicje i właściwości wraz z zaleceniami ITB dla wyrobów objętych normą", ITB, Warszawa 2009.
7. J. Ślusarek, "Rozwiązania strukturalno-materiałowe balkonów, tarasów i dachów zielonych", Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2006.
8. DIN 4030-1:2008-06, "Beurteilung betonargreifender Wässer, Böden und Gase. Grundlagen und Grenzwerte".
9. "Richtlinie für die Planung und Ausfuhrung von Abdichtung von Bauteilen mit kunststoffmodifizierten Bitumendickbeschichtungen (KMB) - erdberuhrte Bauteile", Deutsche Bauchemie e.V. 2001.
10. DIN 18195 Bauwerksabdichtung Teil 2 - Stoffe, Ausgabe 2009-04; Teil 6: Abdichtungen gegen von außen drückendes Wasser und aufstauendes Sickerwasser, Bemessung und Ausführung, Ausgabe 2011-12.
11. PN-EN 13970:2006/A1:2007, "Elastyczne wyroby wodochronne. Wyroby asfaltowe do regulacji przenikania pary wodnej. Definicje i właściwości".
12. PN-EN 13984:2013-06, "Elastyczne wyroby wodochronne. Wyroby z tworzyw sztucznych i kauczuku do regulacji przenikania pary wodnej. Definicje i właściwości".
13. PN-EN 13164+A1:2015-03, "Wyroby do izolacji cieplnej w budownictwie. Wyroby z polistyrenu ekstrudowanego (XPS) produkowane fabrycznie. Specyfikacja".
14. PN-EN 13163+A2:2016-12, "Wyroby do izolacji cieplnej w budownictwie. Wyroby ze styropianu (EPS) produkowane fabrycznie - Specyfikacja".
15. PN-B-20132:2005, "Wyroby do izolacji cieplnej w budownictwie. Wyroby ze styropianu (EPS) produkowane fabrycznie. Zastosowania".
16. DIN 4108-10:2015-12, "Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden - Teil 10: Anwendungsbezogene Anforderungen an Wärmedämmstoffe – Werkmäßig hergestellte Wärmedämmstoffe".
17. K. Firkowicz-Pogorzelska, B. Francke, "Projektowanie i wykonywanie stropodachów o odwróconym układzie warstw. Poradnik", ITB, Warszawa 2012.
18. "Dachbegrünungsrichtlinien - Richtlinien für die Planung, Bau und Instandhaltungen von Dachbegrünungen", FLL, 2018.
19. M. Rokiel, "Poradnik. Hydroizolacje w budownictwie. Projektowanie. Wykonawstwo", wyd. III rozszerzone, Grupa MEDIUM, Warszawa 2018.
20. Materiały firmy Bauder.
21. Materiały firmy Dow Company.
22. Materiały firmy FDT.
23. Materiały firmy Izohan.
24. Materiały firmy ZinCo.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!