Dachy z płyt warstwowych - wybrane problemy projektowania i wykonawstwa

W ostatnich latach widoczna jest tendencja zastosowania tego typu rozwiązań dachowych w budynkach mieszkalnych jednorodzinnych (przede wszystkim pasywnych i niskoenergetycznych), zwiększa się również ilość dachów z płyt warstwowych na budynkach użyteczności publicznej (np. w halach sportowych, pawilonach handlowo­‑wystawienniczych itp.).

Wraz ze wzrostem popularności tego typu rozwiązań zauważalne jest zwiększenie ilości sporów pomiędzy stronami procesu budowlanego związanych z jakością płyt warstwowych, błędami projektowymi oraz wykonawczymi.

Na podstawie wieloletniego doświadczenia badawczo-eksperckiego ITB, najczęściej popełniane błędy projektowo-wykonawcze można podzielić na kilka grup:

• błędy formalne związane z niewłaściwym wprowadzeniem do obrotu dachowych płyt warstwowych;
• błędy projektowe związane z nieuwzględnieniem:
• wpływu koloru płyty warstwowej na ich właściwości mechaniczne,
  • zaleceń producenta płyt warstwowych (zawartych w tablicach nośności) dot. między innymi dopuszczalnej rozpiętości płyt warstwowych, ilości przęseł,
  • obciążeń technologicznych związanych z podwieszaniem do płyt elementów instalacji,
  • wypustów burzowych,
  • przeszkód pionowych występujących na dachu powodujących powstanie "worków" śniegowych,
  • właściwości ogniowych, korozyjnych oraz akustycznych płyt warstwowych;
• błędy wykonawcze związane z:
  • niewłaściwym przechowywaniem płyt warstwowych na placu budowy,
  • niewłaściwą obróbką i przygotowaniem płyt warstwowych do wbudowywania (np. cięcie płyt warstwowych, transport pionowy płyt),
  • niewłaściwym przygotowaniem podkonstrukcji (płatwi, krokwi), np. podpory nie tworzą płaskiej płaszczyzny (może to powodować wykrzywienie płyt warstwowych), brak właściwych zabezpieczeń antykorozyjnych na metalowych elementach konstrukcji nośnej dachu itp.,
  • wykonaniem prac bez projektu,
  • brakiem lub zastosowaniem niewłaściwego sprzętu montażowego,
  • zastosowaniem niesystemowych rozwiązań, nieprzewidzianych przez producenta płyt,
  • niewłaściwym przygotowaniem montażystów,
  • niewłaściwie prowadzonym nadzorem i kontrolą prac budowlano-montażowych.

Niestety, oprócz wymienionych powyżej błędów projektowo-wykonawczych częstą przyczyną sporów może być jakość dachowych płyt warstwowych.

Najczęściej na jakość płyt warstwowych mają wpływ błędy technologiczne:

• w przypadku płyt warstwowych z rdzeniem ze styropianu - brak lub zbyt krótkie sezonowanie styropianu (powoduje odspojenie okładzin od rdzenia, korozję okładziny od strony wewnętrznej),
• w przypadku płyt warstwowych z rdzeniem z wełny mineralnej i styropianu - rozwarstwienia spowodowane niewłaściwym klejeniem i układaniem elementów rdzenia (tu należy wymienić niewłaściwe rozprowadzenie kleju po powierzchniach klejonych, niewypełnione fragmenty rdzenia itp.),
• w przypadku płyt warstwowych z rdzeniem z pianki PIR/PUR - odspojenia okładzin od rdzenia wskutek występowania niewłaściwej temperatury i wilgotności powietrza w fabryce, nieodpowiednim dozowaniem składników pianki, przygotowaniem powierzchni zewnętrznej okładzin (FOT.).

Wprowadzenie płyt warstwowych do obrotu

Bardzo często przyczyną sporów pomiędzy uczestnikami procesu budowlanego jest niewłaściwie przygotowana dokumentacja powykonawcza, np. brak dokumentów potwierdzających możliwości stosowania dachowej płyty warstwowej w budownictwie lub ewidentne błędy w załączonych dokumentach.

Dla warstwowych płyt dachowych producent powinien wystawić deklarację właściwości użytkowych albo krajową deklarację właściwości użytkowych [1-2]. Deklarację może wystawić również upoważniony przedstawiciel producenta (na podstawie pisemnego pełnomocnictwa). Z możliwości tej najczęściej korzystają dystrybutorzy płyt warstwowych wyprodukowanych poza Unią Europejską.

W przypadku samonośnych płyt warstwowych z obustronnymi okładzinami z blachy, przeznaczonymi na dachy i pokrycia dachowe, deklaracja właściwości użytkowych powinna być sporządzona na podstawie normy wyrobu (PN-EN 14509 [1]).

W przypadku dachowych płyt warstwowych o kształcie krzywoliniowym oraz z:

• deklarowaną przewodnością cieplną rdzenia izolacyjnego w temperaturze 10°C o wartościach powyżej 0,06 W/(m∙K),
• rdzeniem termoizolacyjnym wielowarstwowym, tzn. składającym się z dwóch lub więcej wyraźnie określonych warstw różnych materiałów,
• okładzinami innymi niż z blachy (np. z płyt drewnopochodnych, tworzywa sztucznego, włókno-cementowymi itp.),
• okładzinami perforowanymi (znane są rozwiązania płyt warstwowych, w których wewnętrzna okładzina jest perforowana w celu uzyskania określonych parametrów akustycznych we wnętrzu pomieszczenia)

powinna zostać sporządzona krajowa deklaracja właściwości użytkowych na podstawie ważnej krajowej oceny technicznej lub aprobaty technicznej.

Często spotykane błędy projektowe

Jakość wykonania dachów z płyt warstwowych w dużej mierze uzależniona jest od rzetelności projektu. Część obliczeniowa projektu powinna być wykonana z uwzględnieniem konkretnych płyt warstwowych, kształtu i powierzchni dachu, strefy obciążenia śniegiem.

Rozpowszechnionym błędem projektantów jest nieuwzględnienie zaleceń producenta płyt warstwowych zawartych w tablicach nośności. Zaprojektowane rozwiązanie dachowe powinno spełniać wytyczne tablic nośności w zakresie układu statycznego, maksymalnej długości płyty oraz przęsła w stosunku do występujących obciążeń.

W części obliczeniowej projektów projektanci często nie uwzględniają efektów powstawania zasp śnieżnych na zawietrznych elementach przeszkód występujących na dachach (np. attykach, świetlikach, reklamach, szyldach, bilbordach), co prowadzi do nadmiernego obciążenia dachu.

Rozpowszechnionym błędem projektowym jest nieuwzględnienie obciążeń technologicznych związanych z podwieszaniem do dachowych płyt warstwowych instalacji oświetleniowej, grzewczej, wentylacyjnej, kanalizacyjnej (odprowadzającej wodę z dachu).

Kolejnym błędem projektowym mogącym doprowadzić do gwałtownego wzrostu obciążenia na dachu podczas intensywnych opadów deszczu (np. nawałnicy) jest pominięcie w projekcie zagadnień związanych z odprowadzeniem wody z dachu. Bardzo często na rysunkach pomijane są wpusty burzowe. Często nie są podawane detale ich wykonania, miejsca usytuowania, interwały pomiędzy poszczególnymi wypustami.

Oprócz części obliczeniowej projekt powinien zawierać szczegółową część graficzną i opisową ze wskazaniem:

• typów płyt warstwowych na poszczególnych odcinkach dachu (płyty mogą się różnić grubością, rozpiętością, ilością przęseł, nośnością itp.),
• typów łączników mechanicznych na podporach,
• planu rozłożenia płyt warstwowych na dachu,
• ilości i rozpiętości przęseł dla poszczególnych płyt warstwowych,
• sposobów oparcia płyt warstwowych na podporach (RYS. 1-2),
• sposobów łączenia i uszczelniania płyt warstwowych (RYS. 3, RYS. 4 i RYS. 5),
• oparcia, osadzenia i uszczelnienia klap dachowych, świetlików, włazów, kominów, systemów wentylacji i ogrzewania,
• rozwiązań związanych z odprowadzeniem wody (RYS. 3, RYS. 4 i RYS. 5 ),
• rozwiązań związanych z ochroną przed piorunami.

Przykładowe "wrażliwe" elementy dachu wymagające opracowania dodatkowych szczegółowych rysunków technicznych oraz opisu tekstowego przedstawia RYS. 6.

Podczas projektowania dachów z płyt warstwowych bardzo istotnym błędem jest nieuwzględnienie wpływu koloru zewnętrznej okładziny na właściwości mechaniczne płyty. Producenci płyt warstwowych najczęściej wyróżniają trzy grupy kolorystyczne:

• grupa I - kolory bardzo jasne (RAL: 1015, 1016, 1018, 6019, 7035, 9001, 9002, 9010),
• grupa II - kolory jasne (RAL: 1002, 1003, 1004, 1014, 1017, 1019, 1021, 1023, 1035, 2000, 2003, 2004, 2008, 2009, 5012, 5018, 5024, 6018, 6021, 6033, 7000, 7037, 7040, 9006, 9022),
• grupa III - kolory ciemne (RAL: 3000, 3002, 3003, 3005, 3011, 3013, 5002, 5005, 5009, 5010, 5011, 5022, 6000,6003, 6005, 6011, 6020, 6029, 7015, 7016, 7022, 7024, 8016, 8017, 8023, 9005, 9007).

Płyty warstwowe z zewnętrznymi okładzinami w kolorach ciemnych (III grupa kolorów) są w znacznie większym stopniu narażone na działanie promieni słonecznych niż płyty warstwowe w kolorach jasnych (grupy kolorów I i II) [2]. Z tego względu kolor zewnętrznych okładzin płyt warstwowych ma istotny wpływ na sposób mocowania, układ statyczny i długość płyt warstwowych. Parametry te powinny być dobierane na podstawie tablic nośności producenta płyt.

W wielu przypadkach producenci płyt warstwowych zalecają ograniczać liczbę przęseł dla płyt warstwowych z ciemnymi okładzinami zewnętrznymi (III grupa kolorów) do jednego przęsła. Bardzo efektowny przykład uszkodzenia płyty warstwowej wskutek nieuwzględnienia zalecanej przez producenta liczby przęseł i rozpiętości oraz koloru okładzin zewnętrznych obrazuje RYS. 7.

W celu zapewnienia bezpieczeństwa użytkowania obiektu budowlanego konieczne jest uwzględnienie w projekcie właściwości przeciwpożarowych dachowych płyt warstwowych. Należy wziąć pod uwagę palność, stopień rozprzestrzeniania ognia i klasę odporności ogniowej płyt dachowych. Klasa odporności dachu wykonanego z płyt warstwowych z uwagi na ogień zewnętrzny powinna zostać określona według normy PN-EN 13501-5 [3].

Ze względu na wymagania związane z bezpieczeństwem użytkowania przegrody z płyt warstwowych powinny spełniać wymagania działu VI "Bezpieczeństwo pożarowe" Rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [4], ze szczególnym uwzględnieniem klasyfikacji ogniowej w zakresie rozprzestrzeniania ognia i odporności ogniowej.

Na trwałość warstwowych płyt dachowych oraz bezpieczeństwo ich użytkowania szczególny wpływ ma środowisko korozyjne, w którym będą użytkowane. Podczas projektowania dachów z płyt warstwowych z okładzinami metalowymi należy przeanalizować, czy powłoki organiczne nałożone na okładziny są odporne na oddziaływanie mgły solnej, wilgoci, roztworów soli i kwasów HCl, H₂SO₄, NaOH, NH₄OH, NaCl na poziomie stężeń wymaganych dla poszczególnych kategorii korozyjności atmosfery.

Podczas projektowania dachów z płyt warstwowych w budynkach mieszkalnych oraz użyteczności publicznej często zdarza się, że projektanci nie uwzględniają ich właściwości akustycznych. W celu zapewnienia właściwego komfortu użytkowania w środku pomieszczeń ograniczonych dachem wykonanym z płyty warstwowej podczas projektowania należy uwzględniać izolacyjność akustyczną płyt (od dźwięków powietrznych). W deklaracjach właściwości użytkowych wyrażana jest ona za pomocą ważonych wskaźników izolacyjności akustycznej właściwej i widmowych wskaźników adaptacyjnych R_w (C, C_tr), w dB, wyznaczonych zgodnie z normą PN-EN ISO 717-1 [5].

Często spotykane błędy wykonawcze

Powszechnie spotykanym błędem wykonawczym jest pominięcie obowiązku sprawdzenia płaskości płaszczyzny wsporczej (tworzonej przez rygle, płatwie), na których będą oparte dachowe płyty warstwowe. W sytuacji, kiedy dachowa płyta warstwowa jest oparta wieloprzęsłowo, a jedna ze środkowych podpór nie leży na linii tworzonej przez podpory skrajne, płyta może zostać uszkodzona: często w tak opartych płytach występują odspojenia okładzin od rdzenia, a w skrajnych przypadkach obserwowane są pęknięcia rdzenia. Płaskość powierzchni służącej podparciem płyt warstwowych powinna być potwierdzona pomiarem geodezyjnym. Odchyłki od płaskości nie powinny przekraczać wartości granicznych wskazanych w projekcie oraz wytycznych producenta płyt warstwowych.

Często spotykanym błędem wykonawczym skutkującym przeciekami i utratą szczelności dachu jest niewłaściwe wykonanie styków pomiędzy płytami warstwowymi. Tego typu pomyłki najczęściej występują w przypadku prowadzenia prac budowlanych na podstawie projektu niezawierającego szczegółowych detali, jak na RYS. 3, RYS. 4 i RYS. 5. Styki w takich przypadkach wykonuje się w sposób niezgodny z zaleceniami producenta, bez zastosowania właściwych materiałów budowlanych.

Na trwałość płyt dachowych duży wpływ mają wycinane w nich otwory (np. pod włazy, klapy oddymiające, świetliki). Wymiary i kształty otworów powinny zostać uzgodnione z producentem płyt. Otwory mogą osłabiać mechanicznie płytę dachową oraz być przyczyną odspojenia okładzin od rdzenia płyty warstwowej.

Istotny wpływ na trwałość oraz walory wizualne dachowych płyt warstwowych ma sposób ich przechowywania i transportu (sposób rozładunki i podawania na miejsce wbudowywania). Podczas przechowywania i transportu płyt warstwowych należy bezwzględnie przestrzegać wymagań producenta płyt. Pakiety elementów o wysokości określonej w instrukcji stosowania producenta powinny być opakowywane folią i układane na wcześniej przygotowanym podłożu o niewielkim pochyleniu (ponad poziomem gruntu), zgodnym z wytycznymi producenta (np. na podkładach z płyt wiórowych lub MDF oraz klockach styropianowych). Odległość pomiędzy przekładkami nie powinna przekraczać 2 m. Dane dotyczące symboliki i długości płyt powinny być naklejone na pakietach. Pakiety należy rozmieszczać na stabilnym podłożu.

Podczas dłuższego składowania zaleca się układanie tylko dwóch pakietów jeden na drugim, z lekkim skosem w kierunku długości płyt, w celu swobodnego spływu skroplin, które mogą powstać między płytami. W przypadku zwiększenia ilości pakietów płyty warstwowe umieszczone na dole mogą być uszkodzone.

Podczas montażu płyty warstwowe należy podnosić z pakietu (RYS. 8). Niedopuszczalne jest przeciąganie poszczególnych płyt po innych płytach pozostających w pakiecie. Płyty powinno się przenosić tylko w położeniu wskazanym w instrukcji montażu. Do transportu należy stosować środki techniczne spełniające wymagania producenta (np. przyssawki, trawersy).

Częstym błędem wykonawczym jest układanie płyt dachowym w kierunku wzdłużnym (równolegle do linii kalenicy). Płyty warstwowe należy układać rzędami w kierunku poprzecznym - od okapu do kalenicy (RYS. 9).

Na trwałość dachu z płyt warstwowych istotny wpływ mają narzędzia do cięcia. Zastosowanie innych niż podano w instrukcji producenta narzędzi może skutkować odspojeniem okładzin od rdzenia.

Bardzo istotne z punktu widzenia szczelności dachu oraz jego nośności jest poprawne dociąganie łączników mechanicznych (RYS. 10). Niedociągnięte łączniki mogą skutkować nieszczelnością dachu, a przeciągnięte - pęknięciem rdzenia płyty warstwowej.

Dla trwałości i bezpieczeństwa dachowych płyt warstwowych duże znaczenie mają narzędzia stosowane do ich przecinania i wyrzynania w nich otworów. Narzędzia powinny być zgodne z wytycznymi producenta. Nieodpowiednie narzędzia tnące mogą znacząco osłabić przyczepność okładziny do rdzenia. Większość producentów nie zaleca stosowania szlifierek kątowych ze względu na uszkodzenia powłok antykorozyjnych.

Często spotykanym błędem wykonawczym jest pozostawienie na powierzchni płyt warstwowych opiłków metalu związanych z wierceniem otworów w płytach, docinaniem obróbek blacharskich itp. W dość krótkim czasie opiłki te mogą być przyczyną uszkodzenia powłok malarskich na płytach oraz źródłem korozji.

Obniżeniu właściwości antykorozyjnych płyt sprzyjają również niezabezpieczone przecinane wcześniej krawędzie okładzin. Po cięciu krawędzie należy zabezpieczać powłokami ochronnymi zgodnymi z wytycznymi producenta i odpowiadającymi danemu środowisku korozyjnemu.

Negatywny wpływ na trwałość, przydatność użytkową oraz bezpieczeństwo użytkowania może mieć zastosowanie innych niż przewiduje producent łączników mechanicznych oraz środków uszczelniających. Może to mieć związek z obniżeniem właściwości przeciwpożarowych, szczelności oraz odporności na działanie korozji.

Literatura

1. PN-EN 14509:2013-12, "Samonośne izolacyjno-konstrukcyjne płyty warstwowe z dwustronną okładziną metalową. Wyroby fabryczne. Specyfikacje".
2. K. Kuczyński, O. Kopyłow, "Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych. Część A: Roboty ziemne i konstrukcyjne. Zeszyt 9: Lekka obudowa z płyt warstwowych", Wydawnictwo ITB, Warszawa 2019.
3. PN-EN 13501-5:2016-07, "Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i elementów budynków. Część 5: Klasyfikacja na podstawie wyników badań oddziaływania ognia zewnętrznego na dachy".
4. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU 2002 nr 75, poz. 690 z późniejszymi zmianami).5. PN-EN ISO 717-1:2013-08, "Akustyka. Ocena izolacyjności akustycznej w budynkach i izolacyjności akustycznej elementów budowlanych. Część 1: Izolacyjność od dźwięków powietrznych".

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!