Dachy zielone - wybrane zagadnienia związane z projektowaniem

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.

Aby móc odpowiedzieć na pytanie, czy można zdecydować się na dach zielony i jaki rodzaj zazielenienia należy zastosować, należy przeanalizować następujące zagadnienia:

• statykę i nośność konstrukcji,
• przewidywane obciążenia od warstw przy różnym rodzaju zazielenienia,
• spadek połaci dachowej,
• odwodnienie dachu,
• wymogi pielęgnacyjne zazielenienia,
• funkcję dachu (tylko dach zielony, dodatkowo parking, taras odwrócony),
• usytuowanie (teren otwarty, zacieniony),
• warunki klimatyczne,
• koszty budowy i koszty utrzymania.

Jako że dachy zielone projektowane są w większości przypadków dla budynków nowych, to konstrukcję wymiaruje się dla przewidywanych obciążeń. Jeżeli natomiast sytuacja dotyczy budynku remontowanego czy też modernizowanego, to dobór sposobu zazielenienia determinowany jest najczęściej przez nośność istniejącej konstrukcji.

Dach zielony może być założony na połaci, której spadek nie przekracza 45°. Pozwala to projektantowi na dość swobodną realizację koncepcji architektonicznej i dopasowanie ogólnego wyglądu budynku do otoczenia, uwzględniając ostateczne przeznaczenie projektowanego obiektu.

Punktem wyjścia doboru zazielenienia powinna być funkcja zazielenionej połaci. Zieleń ekstensywna wymaga jedynie okresowej kontroli i przeglądu, dlatego też nie zakłada się tu regularnego użytkowania zazielenionej połaci. Stanowi ona element dekoracyjny, niewymagający szczególnej pielęgnacji. Zaletą zazielenienia ekstensywnego jest zdolność roślin do samoregeneracji. Nie są wymagane osobne instalacje nawadniające, a niewielka grubość warstw konstrukcji nie powoduje zbytniego obciążenia elementów nośnych. Jest to relatywnie tani rodzaj zazielenienia pozwalający na uzyskanie powierzchni dekoracyjnej, nieprzeznaczonej do chodzenia. Regularne użytkowanie może wystąpić tylko wówczas, gdy warstwą zieleni jest murawa, ale ze względu na wysokie wymagania pielęgnacyjne ten typ zazielenienia należałoby zaliczyć do intensywnego.

Inaczej kształtuje się sytuacja dla zazielenienia intensywnego. Niezaprzeczalną zaletą dachów z taką zielenią jest możliwość wykorzystania ich jak terenów zielonych, tym bardziej że przy odpowiednim zróżnicowaniu grubości warstwy wegetacyjnej możliwe jest nawet posadzenie drzew. Zazielenienie intensywne stawia jednak wysokie wymagania nośne elementom konstrukcyjnym. Poza tym wymaga stałej pielęgnacji (tak jak klasyczne ogrody, skwery, zieleńce), zapewnienia odpowiedniej ilości wody (niezbędna jest tu instalacja nawadniająca). Jest to niewątpliwie kosztowna inwestycja zarówno w wykonaniu, jak i utrzymaniu.

Przyjęcie konkretnego typu zazielenienia wiąże się z zastosowaniem warstwy wegetacyjnej odpowiedniej grubości, co bezpośrednio przekłada się na obciążenia połaci dachowej.

Przeciętne grubości warstwy wegetacyjnej dla różnego rodzaju roślinności przedstawia TAB. 1, zaś przykładowe obciążenia dla różnych typów zazielenienia podano w TAB. 2.

TAB. 1 i TAB. 2. zawierają wartości orientacyjne, dokładne wartości podają w swych specyfikacjach producenci systemów dachów zielonych.

Do obliczeń statycznych przyjmujemy ciężar wszystkich warstw konstrukcji dachu zielonego w stanie nasyconym wodą oraz ciężar objętościowy zieleni. Dodatkowo, zgodnie z obowiązującymi normami, należy uwzględnić obciążenie śniegiem, wiatrem oraz obciążenie użytkowe połaci dachowej.

Ciężar substratów wegetacyjnych waha się między 13 a 15 kg/m2/1 cm grubości.

Warstwy dachu muszą ponadto być odpowiednio odporne na ssanie wiatru. Najbardziej narażone na działanie wiatru są strefy krawędziowe dachu, tzw. obszar brzegowy oraz obszar narożnikowy (RYS. 1).

Wielkość obciążenia wiatrem zależy od warunków ekspozycji budynku, jego lokalizacji, kształtu i kątów nachylenia połaci oraz obszaru połaci. Z tego względu w obszarze brzegowym i krawędziowym konieczne jest zawsze dociążenie połaci, np. płytami betonowymi lub warstwą żwiru. W przypadku zazielenienia intensywnego wysokiego, zwłaszcza w postaci krzewów i drzew, należy liczyć się z dodatkowym wpływem oddziaływania wiatru.

Optymalnym rozwiązaniem dla konstrukcji dachu zielonego jest nachylenie połaci 1°–3°. Nie należy się tu obawiać zalania połaci przez wody opadowe, występuje tu swego rodzaju stan równowagi między szybkością dostarczania wody a ilością odprowadzoną przez warstwę drenażową.

Dla dachów o nachyleniu 3°–10° mamy do czynienia także z powierzchniowym odprowadzeniem wody. Nachylenie połaci powyżej 10° narzuca praktycznie tylko ekstensywny sposób zazielenienia. Na warstwę drenażową, ze względu na znaczny spływ wody po powierzchni warstwy roślinnej, stosuje się specjalne maty i płyty niepozwalające na zbyt szybki odpływ wody z warstwy drenażowej i wyposażone dodatkowo w specjalne zabezpieczenia (ruszt) przeciwdziałające zsuwaniu się. Takie konstrukcje wykonuje się na dachach o pochyleniach połaci do ok. 25°–30°. Większe pochylenia połaci wymagają indywidualnego podejścia.

Pomimo zdolności dachów zielonych do zatrzymywania i oddawania z powrotem do atmosfery znacznej ilości wód opadowych konieczne jest skuteczne odprowadzenie nadmiaru wody opadowej. Celowo używam tu słowa „nadmiar”, gdyż przy grubości warstw konstrukcji dachu zielonego rzędu 50 cm nawet 90% wody opadowej jest zatrzymywane, a tylko 10% zostaje odprowadzone. Oczywiście ostateczna ilość zależy od wielkości opadów, przyjętego rozwiązania konstrukcyjnego oraz kąta nachylenia połaci dachowej.

Wytyczne FLL Dachbegrünungsrichtlinie [2] podają zarówno sposób obliczania ilości wody niezbędnej do odprowadzenia przez systemy odwodnieniowe, jak i powierzchnię przypadającą na jeden odpływ w zależności od jego średnicy, spadku dachu i grubości warstwy zazielenienia. Natomiast ze względów bezpieczeństwa liczbę wpustów warto przyjmować jak dla dachów nieobsadzonych zielenią. Zapewnia to sprawne odprowadzenie wody opadowej, nawet w razie zamulenia lub wpływu innego czynnika powodującego zmniejszenie przekroju odpływu.

Nadmiar wody może być usuwany przez wpusty dachowe, orynnowanie zewnętrzne, rynny wewnętrzne i rzygacze (RYS. 2).

Ze względów bezpieczeństwa dachy z odprowadzeniem wody do wewnątrz muszą, niezależnie od powierzchni połaci dachowej, być wyposażone w dwa wpusty lub jeden wpust i tzw. przelew zabezpieczający. Systemy odwodnieniowe muszą zbierać wodę zarówno z wierzchu połaci dachowej, jak i z warstwy drenażowej (RYS. 3 i RYS. 4).

Wpusty dachowe nie mogą być przykryte ani zielenią, ani warstwą żwiru i muszą być dostępne praktycznie o każdej porze roku (RYS. 5).

Wpusty i rynny umiejscawiane są w najniższych punktach dachu. Jednakże jeżeli konstrukcja dachu przewiduje występowanie spiętrzeń wody, stosowane są specjalne wpusty umożliwiające odprowadzenie tylko wody, która spowodowałaby nadmierne spiętrzenie (RYS. 2). Na podobnej zasadzie działają przelewy zabezpieczające.

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. Konstrukcja dachu musi także zapewniać dostęp do każdego miejsca w celu naprawy ewentualnego przecieku.

Należy zauważyć, że z punktu widzenia szczelności dachu zielonego 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 atestem, a w razie wątpliwości dodatkowej warstwy zabezpieczającej przed przerastaniem.

Równie istotne jest zabezpieczenie hydroizolacji przed uszkodzeniem w trakcie kolejnych etapów robót. I podobnie jak w innych rodzajach robót budowlanych późniejszy brak problemów w trakcie eksploatacji mogą zapewnić:

• prawidłowo wykonany projekt, uwzględniający specyfikę obciążeń i oddziaływań występujących na dachu zielonym, poparty także rzetelną analizą cieplno-wilgotnościową, zawierający 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 pielęgnacja i eksploatacja dachu.

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.

Artykuł pochodzi z książki "Hydroizolacje w budownictwie".

Literatura

1. Materiały firmy Austrotherm.
2. Dachbegrünungsrichtlinie. Richtlinien für die Planung, Ausführung und Pflege von Dachbegrünungen. Forschungsanstalt Landschaftsentwicklung Landschaftsbau e.V. (FLL), I.2002.
3. Materiały firmy ZinCo.4. Materiały firmy Xeroflor.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!