Docieplanie dachów stromych

Zgodnie z Polską Normą PN-B-10425 [1] dachy strome to takie, których połacie dachowe są pochylone pod kątem powyżej 12° względem stropu nad ostatnią kondygnacją (chociaż niektórzy producenci materiałów dekarskich i dekarze przyjmują, że jest to kąt powyżej 20°).          

Dachy strome są projektowane i wykonywane jako przekrycia w budynkach użyteczności publicznej, handlowych, mieszkalnych wielorodzinnych, jednak najczęściej można je spotkać w budynkach mieszkalnych jednorodzinnych. Na najwyższej kondygnacji budynku, po przekryciu jej dachem stromym, powstaje zamknięta przestrzeń – poddasze nieużytkowe nieogrzewane (gospodarcze, tzw. strych) lub poddasze użytkowe ogrzewane (mieszkalne).

W przypadku poddaszy nieużytkowych połacie dachu nie są ocieplane – izolację cieplną układa się na wierzchu stropu nad ostatnią kondygnacją mieszkalną. Powstała, pomiędzy ocieplonym stropem a połaciami dachu, przestrzeń pełni podobną funkcję jak pustka powietrzna w stropodachu wentylowanym.

Dachy strome nad poddaszami użytkowymi ogrzewanymi

W przypadku poddaszy użytkowych izolację cieplną układa się w połaciach dachu stromego. Powstaje w ten sposób wielowarstwowa przegroda zewnętrzna budynku nad poddaszem użytkowym, a każda z warstw w tej przegrodzie pełni określoną funkcję:

• konstrukcja nośna – więźba dachowa (najczęściej drewniana, rzadziej stalowa),
• pokrycie – z dachówek (cementowych, ceramicznych), blachodachówki, dachówki bitumicznej, itd. ułożonych na konstrukcji wsporczej (łaceniu/ewentualnie na pełnym deskowaniu i łaceniu) – jest to tzw. warstwa deszczoszczelna. Dodatkowo, pod pokryciem dachowym, układana jest warstwa wstępnego krycia z folii (FWK) lub membrany (MWK), która tworzy tzw. warstwę wiatroszczelną (wiatroizolacja) – nazywana drugą płaszczyzną odwodnienia dachu,
• izolacja cieplna – najczęściej z płyt z wełny mineralnej lub z płyt styropianowych, rzadziej z płyt PIR, zabezpieczonych od strony poddasza użytkowego paroizolacją,
• warstwa wewnętrzna wykończeniowa – najczęściej jest to obudowa z płyt g-k na ruszcie metalowym (tzw. suchy tynk), wykończony gładzią gipsową i powłoką malarską.

Dlaczego warto docieplać dachy?

W jednorodzinnym budynku mieszkalnym procentowy udział strat ciepła przez dach stromy (10%-30%) i przez ściany zewnętrzne (20%-30%) jest podobny, ponieważ powierzchnie obu przegród są do siebie zbliżone. W wielorodzinnych budynkach mieszkalnych ta proporcja zależy od liczby kondygnacji nadziemnych. A zatem docieplanie dachów stromych nad poddaszami użytkowymi może znacząco wpłynąć na całkowite obniżenie strat ciepła, szczególnie w jednorodzinnych budynkach mieszkalnych.

Wymagania izolacyjności cieplnej

Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (dalej: rozporządzenie) [2] od dnia 31.12.2020 r. wartość współczynnika przenikania ciepła U_C dla dachów i stropodachów dla wszystkich rodzajów budownictwa nie może przekraczać wartości maksymalnej U_C(max) określonej w Załączniku nr 2, pkt. 1.1., tj. dla temperatury w pomieszczeniu ogrzewanym t_i ≥16°C (zgodnie z § 134 ust. 2 rozporządzenia):
U_C(max) = 0,15 W/(m²×K)
W dachu stromym nad poddaszem użytkowym ogrzewanym izolacja cieplna – płyty z wełny mineralnej lub ze styropianu układane są w wolnych przestrzeniach pomiędzy krokwiami, jest to tzw. izolacja międzykrokwiowa. A zatem grubość ułożonej warstwy izolacji cieplnej zależy od wymiarów krokwi, a dokładniej od jej wysokości w przekroju poprzecznym. Najczęściej do wykonania więźby dachowej stosuje się krokwie o wym. 7x14 cm lub 8x16 cm, rzadziej 8x18 cm, 8x20 cm.           
Aby spełnić obecne wymaganie izolacyjności cieplnej dla dachów określone w rozporządzeniu, grubość izolacji cieplnej międzykrokwiowej w dachu stromym (uwzględniając opory cieplne – R [(m²×K)/W] pozostałych warstw dachu stromego) powinna wynosić co najmniej:

• 20 cm – dla izolacji cieplnej o wsp. lambda = 0,031 W/(m×K),
• 25 cm – dla izolacji cieplnej o wsp. lambda = 0,036 W/(m×K),
• 28 cm – dla izolacji cieplnej o wsp. lambda = 0,040 W/(m×K).

A zatem obliczone grubości izolacji cieplnej znacznie przekraczają wysokość najczęściej stosowanych krokwi. Wymiary krokwi w przekroju poprzecznym zależą od wielu czynników, tj. rodzaju zaprojektowanej konstrukcji więźby dachowej (schematu statycznego), rozpiętości dachu, rozstawu krokwi, rodzaju (ciężaru) zastosowanego pokrycia oraz lokalnych obciążeń klimatycznych (wiatr, śnieg), natomiast nie zależą (bo nie jest ekonomicznie i konstrukcyjnie uzasadnione) od grubości izolacji cieplnej.

Liniowe mostki termiczne

Drewno, dzięki swojej komórkowej strukturze, jest materiałem budowlanym o dobrej izolacyjności cieplnej. Współczynnik przewodzenia ciepła drewna (np. krokwi wykonanych z gatunków iglastych sosna, świerk, pomiar w poprzek włókien) wynosi:
lambda = 0,16 W/(m×K).
Jednak współczynnik przewodzenia ciepła dla izolacji cieplnej z wełny mineralnej/styropianu jest ponad 3-4 krotnie niższy, i wynosi tylko:

• dla wełny mineralnej lambda = 0,033÷0,045 W/(m×K),
• dla styropianu lambda= 0,031÷0,045 W/(m×K).

To powoduje, że krokwie w ocieplonej połaci dachu stromego tworzą liniowe mostki termiczne, które są widoczne gołym okiem w okresie zimowym, gdy na połaci dachu usytuowanego nad ogrzewanym poddaszem zalega śnieg. W miejscach nad krokwiami śnieg topi się szybciej (większa gęstość strumienia ciepła – q [W/m²]), odwzorowując mostki termiczne, którymi ucieka ciepło (fot. 2).

Dodatkowa warstwa ocieplenia w dachu stromym

Wymienione powyżej przyczyny spowodowały, że nowo budowane oraz istniejące dachy strome nad ogrzewanymi poddaszami użytkowymi zaczęto docieplać dodatkową warstwą izolacji cieplnej układanej na krokwiach – izolacja cieplna nakrokwiowa lub pod krokwiami – izolacja cieplna podkrokwiowa.

Wykonanie izolacji cieplnej nakrokwiowej polega na ułożeniu na krokwiach, od strony zewnętrznej, dodatkowej warstwy izolacji cieplnej, która tworzy jednolitą, szczelną i dodatkową warstwę ocieplenia połaci dachu, dzięki czemu eliminuje liniowe mostki termiczne od krokwi oraz zwiększa izolacyjność cieplną dachu stromego. W tym celu stosuje się sztywne płyty z poliuretanu, polistyrenu, utwardzonego styropianu łączone na pióro-wpust, płyty z wełny mineralnej, płyty z poliuretanu PIR lub płyty ze sztywnej pianki rezolowej. Są one układane i mocowane na paroizolacji ułożonej na wykonanym pełnym deskowaniu przybitym do krokwi, a od strony zewnętrznej zabezpieczone wiatroizolacją. Producenci izolacji cieplnych proponują obecnie wiele rozwiązań systemowych, np. prefabrykowane płyty warstwowe, typu „sandwich”, w których rdzeń to izolacja cieplna (np. z polistyrenu) w obustronnej okładzinie z paro- i wiatroizolacji, albo z karbowanej folii aluminiowej i folii wodoodpornej. Prefabrykowane płyty izolacji nakrokwiowej mogą być układane bezpośrednio na krokwiach bez konieczności wykonania deskowania pełnego.

Warto dodać, że w nowo budowanych obiektach izolacja cieplna nakrokwiowa może być jedyną termoizolacją dachu stromego, bez konieczności wykonania izolacji cieplnej międzykrokwiowej. Na poddaszu budynku widoczna jest wtedy konstrukcja więźby dachowej (krokwie, jętki, płatwie).

Zalety i wady izolacji nakrokwiowej

Docieplenie dachów stromych izolacją cieplną nakrokwiową ma zarówno zalety, jak i wady.

Zalety to:

• brak konieczności wykonywania robót w zamieszkałych pomieszczeniach na poddaszu użytkowym,
• brak zmniejszenia kubatury i powierzchni pomieszczeń na poddaszu,
• możliwość pozostawienia widocznych elementów konstrukcyjnych więźby dachowej (jeżeli są widoczne),
• eliminacja liniowych mostków termicznych od krokwi w połaci dachu.

Wady to:

• konieczność demontażu istniejącego pokrycia, dlatego izolację cieplną nakrokwiową zaleca się stosować w dachach nowo budowanych lub podczas wymiany istniejącego pokrycia dachu stromego,
• prowadzenie robót na zewnątrz budynku – narażenie na wpływ warunków atmosferycznych,
• prowadzenie robót na wysokości – konieczność użycia rusztowań,
• konieczność dopasowania istniejących elementów w połaci dachu (włazy, okna połaciowe, kominy, obróbki blacharskie, murki ogniowe, itp.) do dodatkowej, grubszej warstwy izolacji cieplnej.

Cena jednostkowa C_j  ułożenia izolacji nakrokwiowej

Cenę jednostkową C_j docieplenia dachu stromego izolacją cieplną nakrokwiową nad poddaszem użytkowym obliczono metodą kalkulacji szczegółowej, w programie do kosztorysowania obiektów i robót budowlanych Norma EXPERT. Jednostkowe nakłady rzeczowe: robocizny, materiału i pracy sprzętu (n_jr, n_jm, n_js) przyjęto na podstawie katalogu jednostkowych nakładów rzeczowych – KNR K-05 0106-03: Montaż ocieplenia nakrokwiowego BRAAS DIVODAMM przy rozstawie krokwi 80 do 100 cm.
Zakres rzeczowy robót dociepleniowych obejmował (zgodnie z wyszczególnieniem robót z Tab. 0106):

• przygotowanie materiału,
• rozłożenie płyt na połaci dachowej,
• mocowanie płyt za pomocą wkrętów systemowych (przy czym liczba wkrętów systemowych zależy od grubości płyt, obciążenia i kąta nachylenia dachu i powinna zostać uwzględniona w projekcie),
• docięcie płyt, wypełnianie styków przyciętych płyt izolacyjnych w koszach, grzbietach i kalenicach pianką poliuretanową i zaklejenia taśmą uszczelniającą,
• przycięcie kontrłat przy krokwiach narożnych lub skrajnych,
• zaimpregnowanie miejsc obrabianych.

Ceny jednostkowe czynników produkcji (C_r, C_m, C_ps) oraz wskaźniki kosztów narzutów (w_kp, w_z, w_kz) przyjęto jako średnie rynkowe dla I kw. 2023 r. na podstawie bazy cenowej Intercenbud, wydawca Athenasoft [3], a także informacji uzyskanych bezpośrednio od dostawców bądź producentów.

Cena jednostkowa montażu docieplenia nakrokwiowego,
zastosowano płyty izolacyjne DivoDamm PRO o gr. 50 mm, wynosi:
C_j = 163,46 zł/m².

Cena jednostkowa ułożenia warstwy wstępnego krycia,
zastosowano wiatroizolację – membranę dachową o gramaturze 110 g, kolor szary Divoroll Pro+ oraz taśmę montażową, dwustronnie klejącą do łączenia membran Duoroll, wynosi:
C_j = 15,37 zł/m².

Podane ceny jednostkowe nie obejmują rozebrania istniejącego i ułożenia nowego pokrycia dachu na łaceniu oraz montażu, czasu pracy i demontażu rusztowań. Ceny jednostkowe ww. robót mogą się znacznie od siebie różnić, ponieważ zależą od wielu czynników, np. kształtu i wysokości dachu, rodzaju pokrycia, itd.

W kolejnym wydaniu autor opisze docieplanie tzw. pełnych dachów, czyli stropodachów płaskich niewentylowanych. Polecamy też artykuł „Docieplanie stropodachów wentylowanych”, Buduj z Głową 1/2021.