Odwodnienie cyrkulacyjne – najwydajniejszy sposób odprowadzenia wody z dachów płaskich
Budynek w Poznaniu o powierzchni 1600 m2, którego dach został zaprojektowany i wykonany w systemie cyrkulacyjnym Grade Group
Każdy dach powinien zostać tak ukształtowany aby jak najefektywniej odprowadzić wodę opadową. W przypadku dachów odwadnianych punktowo, do wpustów dachowych lub przejść przez attykę, nie istnieje lepsze rozwiązanie niż odwodnienie cyrkulacyjne. Wówczas każda kropla płynie od miejsca, gdzie spadła, wprost do wpustu.
W artykule na kilku przykładach omówiono różnice i wynikające z nich skutki ekonomiczne i techniczne pomiędzy rozwiązaniem tradycyjnym a cyrkulacyjnym.
FOT. 1. Dach restauracji usytuowany przy autostradzie, którego dach został zaprojektowany w ukladzie cyrkulacyjym Grade Group
Porównanie RYS. 1 i 2 pozwala na wyciągnięcie kilku wniosków:
- Jeżeli woda ma krótszą drogę do przebycia, a spadek (w przeciwieństwie do układu klasycznego) jest stały, to albo możemy oczekiwać szybszego odpływu wody, albo możemy sobie pozwolić na mniejszy spadek.
- W układzie klasycznym woda płynąc do wpustu gromadzi się w koszach i w korycie, czyli tam gdzie jest największe nagromadzenie połączeń materiału pokryciowego – przecieki powstają właśnie w tych miejscach.
- W układzie cyrkulacyjnym bryty materiału układane są od najniższego punktu w górę przez całą szerokość obiektu co, z jednej strony minimalizuje prawdopodobieństwo przecieku, a z drugiej pozwala uniknąć docinania materiału pokryciowego w koszach i zmniejszyć (nieraz bardzo znacznie) jego zużycie.
Rys. 1. W układzie klasycznym woda spadająca na połać (o nachyleniu np. 2%) płynie do koszy narożnych (o nachyleniu 1,41%), stamtąd trafia do głównego koryta spływowego (o nachyleniu 0% lub 0,5%) i dopiero do wpustu. Średni spadek na dachu zaprojektowany na 2% w rzeczywistości ma znacznie poniżej 0,7%
Coraz częściej projektanci i inwestorzy projektują skomplikowane dachy o ciekawych i niestandardowych kształtach. Dom i dach wyglądają unikalnie, podkreślają otoczenie i wyobraźnię, ale przed dekarzami i wykonawcami postawione jest trudne zadanie – odprowadzenie wody z takiego dachu. Sprawdź jak zrobić to najlepiej >>
Rys. 2. W układzie cyrkulacyjnym woda kierowana jest do wpustów bezpośrednio, najkrótszą drogą po tworzącej stożka, o stałym spadku procentowym na całym dachu (1,41% lub 1,67%)
Dachy o wysokim stopniu komplikacji
Czasami kształt działki, wymagania inwestora lub inne czynniki wymuszają bardzo nieregularny kształt budynku. Zaprojektowanie punktów odwodnienia w sposób pozwalający na stworzenie w miarę prostego i regularnego kształtu spływu wody z dachu jest niemożliwe.
Konstruując spadki w sposób klasyczny, można otrzymać nieefektywny i nieatrakcyjny kształt: spadki, kontrspadki, rynny, skosy – każdy o innym kształcie i w innym rozmiarze.
W efekcie należałoby każdy element dopasowywać i docinać na budowie.
Ten sam dach można zaprojektować w systemie cyrkulacyjnym na bazie regularnej siatki, z elementów o jednakowej wielkości, precyzyjnie dociętych, ponumerowanych i zorientowanych kierunkowo.
Precyzyjny projekt, warsztatowe wykonanie na sterowanym numerycznie ploterze, jednoznaczne oznakowanie każdego elementu pozwalają na uzyskanie perfekcyjnego kształtu w sposób szybki, pewny i niemal bezodpadowo.
Na rys. 6 przedstawiono podobne rozwiązanie dla dachu, dla którego trudno opracować i wykonać kształt dachu w oparciu o rozwiązanie klasyczne. Nieregularny kształt dachu, podyktowany układem wewnętrznym i wynikającą z niego możliwością umiejscowienie odpływów, powoduje, że spadki na dachu mają różne kształty i spadki.
Rys. 6. Przykład dachu, dla którego trudno opracować i wykonać kształt w oparciu o rozwiązanie klasyczne
Zastosowanie metody cyrkulacyjnej (rys. 7) pozwoliło uporządkować i zoptymalizować elementy składowe.
W efekcie dach nabrał kształtu (rys. 8) pozwalającego na odprowadzenie wody z każdego miejsca, minimalizując ryzyko powstania zastoin, a w efekcie przecieków.
Powyżej kilkakrotnie wspominałem o oznakowaniu elementów składowych systemu dachu cyrkulacyjnego. Z jednej strony mamy do czynienia z kwadratowymi kształtkami, które na pierwszy rzut oka niczym lub niewiele się miedzy sobą różnią. Z drugiej – mnogość rodzajów kształtek nie pozwala zapanować nad ich prawidłowym ułożeniem bez precyzyjnego projektu i opisu.
Z mojego doświadczenia pracy nad dziesiątkami projektów, które wykonałem we współpracy lub uzgodnieniu z projektantami budynków i budowli, wynika następujący wniosek:
„Każdy dach, nawet o najbardziej skomplikowanych kształtach, można podzielić na tzw. sekcje cyrkulacyjne, czyli sekcje odpływu cyrkulacyjnego wody powiązane z konkretnym wpustem na dachu. We wszystkich tych przypadkach jedna sekcja drenażu wody jest powiązana z jednym konkretnym wpustem dachowym, do którego woda spływa bezpośrednio, zaś spadek procentowy jest jednakowy na każdej sekcji dachowej i na całym dachu.”
Przykład pierwszy: Długi dach typu blok w oryginalnym projekcie z kontrspadkami, koszami zlewowymi, rynnami i korytami zlewowymi ze spadkiem (0–0,5)% i nieuniknionymi kałużami oraz zastoinami wody. Spadki na tym dachu wahają się w przedziale (0–4)%. Obok pokazano układ liniowo-cyrkulacyjny ze stałym spadkiem liniowym i cyrkulacyjnym 2%, co w przeliczeniu na spadek tradycyjny liniowy wynosi ok. 4%. Nie ma jakichkolwiek miejsc zastoin, zlewni wody itd. Wewnątrz centralnego koryta zastosowano stały spadek 2%, skorelowany z dokładnie takim spadkiem na drenażu cyrkulacyjnym.
Przykład drugi: Dach o skomplikowanym i nietypowym kształcie trójkątnym. Spadki liniowe w przedziale 0–5% nierównomierne, wpusty rozrzucone po powierzchni. Po drugiej stronie zastosowano technologię cyrkulacyjną równomiernego rozmieszczenia sekcji dachowych oraz jednakowego spadku 2,25% cyrkulacyjnego, co odpowiada szybkości odpływu wody około 5% spadku tradycyjnego liniowego.
Dlatego każda realizacja zaczyna się od szczegółowego projektu. Na przykładzie trzecim dach jest dzielony na numerowane sekcje (sekcja to obszar, z którego woda spływa do określonego wpustu).
Sekcja podzielona jest na ćwiartki oznaczane literami, a w skład ćwiartki wchodzą numerowane elementy. Ostatnią częścią jest strzałka wskazująca kierunek do wpustu i pozwalająca odpowiednio obrócić element wokół osi pionowej. Brzmi skomplikowanie? Wbrew pozorom jest to bardzo proste i intuicyjne rozwiązanie, bo każdy kolejny element numeracji zawęża obszar, na którym należy ułożyć kształtkę.
Na podstawie dokumentacji przygotowany zostaje projekt izolacji i odwodnienia dachu. Pod uwagę bierzemy zarówno wymagania cieplne dla obiektu, jak i dostępne miejsce (np. czy wysokość attyk nie jest zbyt mała w stosunku do grubości izolacji termicznej powiększonej o założone spadki). Obliczenia cieplne w oparciu o różne dostępne materiały pozwalają dobrać układ optymalny dla danego budynku i wymagań zleceniodawcy. Czasami jest to po prostu najniższa cena, czasami trzeba wziąć pod uwagę duże obciążania wynikające z funkcji albo wymagania przeciwpożarowe lub warunki stawiane przez ubezpieczyciela budynku. Ponieważ mamy możliwość wykonania elementów spadkowych z każdego materiału termoizolacyjnego (EPS, XPS, wełna, PIR), przeważnie znajdujemy właściwe rozwiązanie. Osobno rozważana jest kwestia systemu mocowania. Klej, łączniki mechaniczne, a może balast? W przypadku, gdy zapada decyzja, dostarczamy zarówno klej, jak i łączniki wraz z projektem ich rozmieszczenia. Sprawdź >>
W efekcie wykonawca dachu dostaje projekt w technologii cyrkulacyjnej Grade Roof i paczki ze spakowanymi elementami do izolacji dachu.
FOT. 2–3. Kształtki pakowane są tak, aby zdejmując je po kolei z wierzchu paczki można było ułożyć pewien obszar dachu (np. sekcję lub jej część)
FOT. 4–5. Na dachu kształtowanym cyrkulacyjnie nie występuje konieczność dopasowywania do siebie brytów pokrycia. Krzywizny dachu są tak małe, że elastyczność materiału wystarcza, aby ułożył się on do kształtu dachu.
FOT. 6–7. Zarówno materiał podkładowy (w tym przypadku mocowany mechanicznie do konstrukcji), jak i materiał nawierzchniowy został zainstalowany bez odpadów.
Podsumowanie
Reasumując – stosowany obecnie powszechnie sposób kształtowania spadków na dachu jest tożsamy z tym, jaki przez wieki stosowano do konstrukcji dachów stromych. Nie jest to rozwiązanie optymalne dla dachów płaskich z odwodnieniem punktowym. Znacznie efektywniejszym sposobem jest ukształtowanie dachu w formie odwróconego stożka (lub zespołu stożków). Pozwala to na efektywniejsze odwodnienie, a także uniknięcie tworzenia się zastoin wody w korytach i zagęszczenia połączeń materiałów pokryciowych w miejscach gromadzenia się wody opadowej. Z punktu widzenia projektanta i wykonawcy rozwiązanie to pozwala na bardzo elastyczne rozmieszczenie wpustów dachowych na dachu, nie powodując utrudnienia w realizacji dachu.
Zaprezentowane w artykule rysunki i zdjęcia prezentują obiekty zrealizowane przez Grade Group. Zobacz portfolio oraz ofertę firmy >>