Instalacje odwodnienia dachu Bardzo częstą przyczyną

Instalacje odwodnienia dachu
Bardzo częstą przyczyną zawilgocenia budynku jest niewłaściwie wykonana, lub uszkodzona
instalacja odprowadzająca wodę z dachu, dlatego właściwe rozwiązanie orynnowania jest
ważnym zadaniem dla projektanta i wykonawcy.
Sposoby odwodnienia dachów
W zależności od formy architektonicznej budynku , założonych wielkości i kierunków
spadków przyjmuje się dwa podstawowe sposoby odprowadzenia wody opadowej z dachu lub
tarasu :
 zewnętrzny - za pomocą rynien i rur spustowych rozmieszczonych po zewnętrznym
obrysie budynku
 wewnętrzny – wynikający z konstrukcji tzw. dachu pogrążonego o spadku połaci
dachowych w kierunku rur spustowych usytuowanych w rynnach wewnętrznych tzw.
korytach (analogicznie dla tarasu)
W naszych warunkach klimatycznych charakteryzujących się częstymi spadkami temperatury
poniżej 0oC teoretycznie korzystniejsze jest odwodnienie wewnętrzne, jednakże – ze
względów technologicznych związanych z precyzją wykonania wpustu – nie zalecane. Wpust
dachowy znajduje się bowiem w strefie dodatnich temperatur panujących w środkowej części
połaci dachowej podczas okresu zimowego . Wyższa temperatura wpustu powstaje dzięki
strumieniowi ciepła przenikającego przez stropodach , jak również wskutek stosunkowo
wysokiej temperatury gazów kanałowych wydobywających się z kanału, do którego
odprowadzona jest woda przez rurę spustową . Dlatego w niskich temperaturach śnieg
zalegający na dachu może być okresowo roztapiany i zamieniany w lód tamujący sprawny
odpływ wody w czasie dodatnich temperatur. Pewnym zabezpieczeniem może być w takim
przypadku instalacja ogrzewania odpływów realizowana za pomocą wewnętrznej spirali
elektrycznej o napięciu 24 Volt.
Odwodnienie zewnętrzne stosowane jest w przypadku dachów stromych w większości
budynków jednorodzinnych oraz użyteczności publicznej. Zewnętrzne rynny i rury spustowe
w okresie zimowym mogą ulegać oblodzeniu. Oblodzenie to może powodować zatykanie
spustów i przelewanie się wody z rynien.
Te niekorzystne zjawiska nie występują w przypadku prawidłowego ocieplenia ścian i
stropów budynku (ciągłość izolacji termicznej w strefie połączenia ściany i stropu przy
okapie) , oraz intensywnej wentylacji przestrzeni poddasza, nad ocieplonymi stropami
strychowymi.
Rynny
Zalecane spadki rynien powinny wynosić 0,5 – 2%. Długość rynny łączonej w sposób
niepodatny (np. przy połączeniach lutowanych i nitowanych) bez dylatacji nie może
przekraczać 40m. Wpusty rynnowe powinny swobodnie wchodzić do rury spustowej na
głębokość minimum 100 mm i być odpowiednio połączone z przewodem spustowym.
Rynny blaszane wykonuje się z blachy stalowej ocynkowanej lub cynkowej grubości 0,6 – 0,7
mm. Łączenie segmentów rynien wykonuje się przez nitowanie (3 lub 4 nity o średnicy 3
mm) po czym należy wykonać dokładne lutowanie połączenia. Zakłady należy wykonywać
w kierunku spływu wody deszczowej. Rynny wiszące z blachy cynkowej należy łączyć na
lutowany zakład nie mniejszy niż 20 mm.
W zależności od pochylenia połaci dachowej oraz przekroju poprzecznego rynny, należy
stosować uchwyty, kierując się następującymi wymaganiami:
 Przy dachach o spadku połaci mniejszym lub równym 80% (ok.39o) oraz średnicy rynny
do 180 mm – stosuje się uchwyty z płaskownika stalowego ocynkowanego o wymiarach 4 x
25 mm
 Przy dachach o spadku powyżej 80% oraz średnicy rynny do 180 mm należy stosować
uchwyty z płaskownika 5 x 25 mm
 W przypadku rynien średnicy 180 mm i większej stosuje się uchwyty 5 x 35 mm bez
względu na pochylenie połaci.
Uchwyty powinny być wpuszczone w podłoże na głębokość równą grubości płaskownika
(tzn. 4 lub 5 mm). Należy je rozstawić w odstępach nie większych niż 500 mm i mocować do
desek okapowych, listew lub do deskowania trzema gwoździami blacharskimi.
Rury spustowe
W budynkach mieszkalnych dla odwadniania dachów zaleca się stosować instalację z pionami
wewnętrznymi. Dopuszcza się w budynkach o wysokości do 5 kondygnacji, stosowanie
pionów zewnętrznych. Średnica pionu powinna być jednakowa na całej wysokości. Piony
wewnętrzne należy prowadzić przez pomieszczenia niemieszkalne.
Rynny i przewody spustowe powinno się przyjmować w zależności od powierzchni
odwadnianej przyjmując miarodajne natężenie deszczu nie mniejsze niż 300 [dm3/(s ha)] .
Tablica doboru średnicy przewodów instalacji deszczowej dla rynien ułożonych ze spadkiem
1%
Lp.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Dopuszczalna powierzchnia
spływu [m2] przy
maksymalnym opadzie o
natężeniu
I [dm3/(s ha)]
300
400
23
37
57
83
150
183
233
270
330
443
627
950
1163
1707
1966
17
28
43
63
113
138
175
203
248
333
470
713
873
1288
1475
Średnica
d [mm]
Rury
spustowej
50
60
70
80
100
118
118
125
150
150
200
200
250
250
300
Rynny lub
koryta
60
70
80
100
118
118
150
150
150
200
200
250
250
300
300
Dobór średnicy rynny i rury spustowej polega na jej odczycie z odpowiedniego wiersza
tablicy odpowiadającego wymaganej wielkości powierzchni spływu.
Dachowe konstrukcje inżynierskie
Konstrukcje drewniane
Charakterystyka ogólna
Do projektowania tego rodzaju konstrukcji wymagana jest wiedza inżynierska; konstrukcje te
są stosowane przy większych rozpiętościach. Wybór odpowiedniej konstrukcji zależy od
rozpiętości i rozstawu wiązarów lub ram. Charakterystyczne konstrukcje inżynierskie, to
rozwiązania płatwi ciągłych, dźwigarów dwuteowych, wiązarów kratowych, sklepień
łukowych i ram.
Płatwie przegubowe Gerbera.
Płatwie te w większości przypadków są to belki ciągłe z dwoma przegubami co drugie
przęsło, w przęsłach środkowych, i z jednym tylko przegubem w skrajnych. Projektuje się je
zazwyczaj w ten sposób, aby momenty przęsłowe (w przęsłach środkowych) i momenty
podporowe były sobie równe, i wynosiły - ql2/16
W tym przypadku przeguby stosuje się w przęsłach środkowych w odległości x = 0,1465 l od
podpory. W skrajnych przęsłach moment przęsłowy jest większy i wymaga większych
przekrojów niż w przęsłach środkowych.
Przeguby konstruuje się w sposób nieskomplikowany, na nakładkę skośną, stosując w
przegubie śrubę fi 10 — 12 mm, zabezpieczającą stykające się elementy od wzajemnego
przesunięcia.
Belki o przekroju złożonym
Do najprostszych belek o przekroju złożonym należą belki uzyskane przez wzmocnienie przekrojów
prostokątnych. Belki te mogą mieć przekrój dwuteowy lub skrzynkowy z desek, bali lub łat. Elementy
belek łączy się na gwoździe wbijane pionowo lub poziomo. Z uwagi na mniejszą podatność złącza belki
łączone na gwoździe wbijane poziomo są mniej odkształcalne.
Dźwigary dwuteowe mogą być w kilku typach: gwoździowane lub klejone ze ścianką
krzyżulcową (środnikiem) z desek, ze ścianką ze sklejki lub twardych płyt pilśniowych.
Dźwigary tego typu stosuje się dla rozpiętości 8-12 m, rzadziej 15 m, do dachów pod
pokrycie papowe itp.
Ścianka pełna dźwigarów powinna być wzmocniona żebrami usztywniającymi o grubości
desek pasa i szerokości nie mniejszej niż 8 cm lub 1/2 wysokości pasa. Żebra usytuowane są
zwykle w odległości 1,0-1,20 m, przy czym skrajne są szersze i wzmocnione jeszcze
nakładkami
Kratownice
Kratownice są to płaskie ustroje prętowe, w których elementy zewnętrzne (pasy) przenoszą
ściskanie i rozciąganie, wynikające z działania momentów zginających, a średnik pozostaje
zredukowany do elementów prętowych usytuowanych tak, aby mogły przenosić siły
poprzeczne. Jeśli założy się, że elementy prętowe zostaną połączone w węzłach przegubowo,
a siły będą przyłożone w miejscach połączeń, to powstanie lekka konstrukcja, w której
wszystkie elementy będą obciążone osiowo. Kratownice stosowane jako elementy nośne
dachów są nazywane wiązarami, a konstrukcje kratowe płaskie pełniące funkcję belek
dźwigarami kratowymi lub kratownicami.
Gęstość podziału (siatka) zależy od rozpiętości i kształtu kratownicy. Siatkę należy tak
dobrać, aby pręty nie były zbyt długie oraz aby nie było nadmiernie dużo różnych prętów.
Obciążenie zewnętrzne powinno być przekazywane w węzłach kratownicy, dlatego też gdy w
konstrukcji dachowej występują płatwie, należy umieszczać je w węzłach pasa górnego.
Odstępy węzłów pasa górnego powinny być w takim przypadku jednakowe.
W kratownicach trójkątnych, trapezowych i pięciokątnych odległości między węzłami
przyjmuje się 1,2-3,0 m, a w kratownicach o pasie górnym krzywoliniowym 1,5-2,5 m. Jeśli
płatwie zostały umieszczone między węzłami, pas górny jest narażony na dodatkowe
zginanie.
Odległości między węzłami pasa dolnego mogą być dwa razy większe niż odległości między
węzłami pasa górnego. Wielkości te należy dobierać tak, aby kąty między krzyżulcami a
pasem dolnym znalazły się w przedziale 30-60°. Kąt w węźle podporowym również nie
powinien być mniejszy niż 30°.
Maksymalny wymiar przekroju pojedynczego elementu nie powinien przekraczać 220 mm, a
szerokość desek — z uwagi na zsychanie się i paczenie — nie powinna być większa niż 200
mm. Minimalna grubość desek stosowanych na krzyżulce powinna być nie mniejsza niż: 20
mm w kratownicach o rozpiętości L <16,0 m, 24 mm w kratownicach o rozpiętości L<20,0 m
oraz 30 mm w kratownicach o rozpiętości L = 20,0-24,0 m.
Elementy wewnętrzne (słupki, krzyżulce) wykonuje się o przekroju pojedynczym lub
złożonym i rozmieszcza symetrycznie względem płaszczyzny kratownicy.
Ramy kratowe
Ramy kratowe mogą mieć rozpiętość dochodzącą do 60 m i zróżnicowany kształt.
Dźwigary z drewna klejonego
Belki (dźwigary) wielowarstwowe wykonuje się sklejając deski na płask, jedną do drugiej, aż
do żądanej wysokości. W wyniku tego powstają belki stałej wysokości lub jedno- bądź
dwuspadkowe. W belkach o stałej wysokości h = (l /18 ~ l / 25) / l w dwuspadkowych w
środku rozpiętości hap = (l /12 -1 /18) l , a na podporze hp w 0,5hap .Rozpiętość belek wynosi
od 6,0 do 24,0 m. Najczęściej stosuje się przekroje prostokątne, rzadziej dwuteowe i teowe.
Konstrukcje stalowe
Dachy stalowe ze względu na swą lekkość znajdują zastosowanie przy przekryciach o dużych
rozpiętościach tak w budownictwie ogólnym, jak i przemysłowym.
Konstrukcja nośna dachów stalowych wykonana jest najczęściej w formie stalowych dźwigarów
kratowych lub pełnościennych tworzących wiązary płaskie lub ramy, w których dźwigar zwany
jest również ryglem. Na ryglach opiera się płatwie, które wraz z przekryciem tworzą dach
dźwigarowo-płatwiowy. W przypadku zastosowania sztywnych płyt przekrycia (np. blachy
trapezowe o dużej wysokości fałd) opartych bezpośrednio na wiązarach otrzymujemy dach
bezpłatwiowy.
Materiałem, z którego wykonuje się większość konstrukcji stalowych jest niskowęglowa stal
konstrukcyjna zwykłej jakości. Z niej wytwarzane są kształtowniki, blachy i rury, które łączy się
między sobą stosując najczęściej połączenia spawane, zgrzewane lub na śruby i nity.
Elementy stalowe dostarczane są na plac budowy w formie gotowych elementów (np. dźwigar,
słup) lub zespołów konstrukcji przygotowanych przez wytwórnię; odpowiednio oznakowane,
zgodnie z dostarczoną specyfikacją montażową, i zabezpieczone powłoką antykorozyjną.
Płatwie dachowe
Płatwie w zależności od rozpiętości i schematu statycznego mogą być wykonane z profili
walcowych o przekroju dwuteowym lub ceowym, względnie jako belki kratowe. Do rozpiętości 6
m stosujemy płatwie z dwuteowników walcowanych , a powyżej 6 m z belek kratowych
Stężenia dachów stalowych
W celu uzyskania należytej sztywności przestrzennej przekrycia dachowego konieczne jest
wprowadzenie odpowiednich jego usztywnień. Tężniki dachowe wraz z tężnikami ściennymi
zapewniają usztywnienie przestrzenne budynku stalowego jako całości.
Tężniki dachowe sytuowane są w płaszczyźnie połaci dachowej (tężnik połaciowy) poprzecznie
lub podłużnie do osi podłużnej budynku halowego. Tężnik połaciowy poprzeczny jest to
kratownica (rys. 3.41a), do zadań której należy:
a) przejąć wszystkie siły występujące w połaci dachowej skierowane równolegle do osi podłużnej
hali,
b) stanowić podparcie dla rusztu ściany szczytowej hali obciążonego poziomymi siłami parcia
(ssania) wiatru,
c) przenieść wszystkie siły podłużne powstałe w wyniku tendencji wyboczeniowych ściskanych
pasów górnych dźwigarów (wiązarów) dachowych.
Tężniki połaciowe podłużne w poziomie pasa górnego wiązarów dachowych usytuowane są
najczęściej na skraju połaci dachowej (rys. 3.41b) i spełniają następujące zadania:
a) stanowią podpory dla słupów pośrednich ścian podłużnych i przekazują reakcję od parcia
(ssania) wiatru na główne układy poprzeczne dźwigarowo-słupowe,
b) rozkładają działanie sił poziomych na kilka głównych układów poprzecznych (ram
poprzecznych) jednocześnie.
Coraz powszechniej stosowane są na pokrycia dachowe płyty z blachy fałdowej (trapezowej),
które mają znaczną sztywność tarczową (szczególnie w kierunku podłużnym), stwarzając w ten
sposób możliwość wyeliminowania dodatkowych stężeń połaciowych. Blacha fałdowa właściwie
przytwierdzona do płatwi stanowi wystarczające stężenie połaciowe dachu. Wprowadzenie
przekryć z blach o dużej wysokości fałdy daje możliwość eliminacji płatwi i mocowania
przekrycia z blachy bezpośrednio do górnych pasów dźwigarów dachowych. W ten sposób
powstają konstrukcje dachów bezpłatwiowych.
Stężenia pionowe połaci dachowej powinny występować co najmniej w płaszczyznach
podłużnych ścian zewnętrznych hali w przypadku dachów z dźwigarami trapezowymi. Dla
dachów z dźwigarami trójkątnymi stężenia pionowe występują w połowie rozpiętości.