Folie pod pokryciami blaszanymi. Jak układać folie i membrany pod blachą dachową?
Pojęcia folii dachowych w Polsce często używa się na określenie materiałów stosowanych głównie w funkcji warstwy wstępnego krycia pod pokryciami dachowymi. Nie jest to termin precyzyjny i z tego powodu może być mylący. Dlatego warto używać już zdefiniowanych nazw, które znacznie lepiej opisują produkty stosowane w różnych funkcjach pod pokryciami blaszanymi.
Spis treści
- Warstwy wstępnego krycia
- FWK i MWK
- Warstwy poślizgowe
- Temperatura dachu – fakty i mity
- Temperatury charakterystyczne dla tworzyw sztucznych
Folia to nazwa produktów elastycznych z tworzyw sztucznych o jednorodnej budowie, które mają niewielką grubość, dużo mniejszą od innych wymiarów (długości i szerokości) oraz są na tyle wytrzymałe, że niełatwo je rozerwać. Przez pojęcie folii dachowych rozumie się różne produkty, a konkretnie: paroizolacje, hydroizolacje, warstwy wstępnego krycia i poślizgowe, będące zazwyczaj jednocześnie warstwami rozdzielającymi (w normach europejskich, wszystkie te materiały, są klasyfikowane w grupie elastycznych materiałów wodochronnych). Pod blachami najczęściej występują te dwa ostatnie rodzaje, ich oferta na rynku jest szeroka, dlatego warto stosować bardziej precyzyjne nazwy. Tym bardziej że określają one już zdefiniowane materiały z przypisanymi im normami dopuszczającymi je do użycia w budownictwie.
Warstwy wstępnego krycia
Produkty określane jako warstwy wstępnego krycia wykorzystuje się do uszczelniania pokryć mocowanych na łatach i kontr-łatach, czyli układanych na dachach o nachyleniu połaci powyżej 10°. Chociaż niektórzy producenci proponują blachy – w zależności od typu i rodzaju – do stosowania przy mniejszych nachyleniach, to zaleca się tu dużą ostrożność, ponieważ są to pokrycia najtrudniejsze do prawidłowego wykonania. W przypadku uszczelniania pokryć leżących na łatach dachów nisko nachylonych (5–20°) za pomocą elastycznych materiałów foliowych wymagany jest natomiast bardzo staranny dobór tych materiałów i technik ich zamontowania. Wynika to z ich elastyczności, która może powodować powstawanie lokalnych niecek utrzymujących wodę, a dodatkowo im niższy kąt nachylenia, tym trudniej zapewnić prawidłowe działanie wentylacji dachu. Z tych powodów nie wszystkie elastyczne warstwy wstępnego krycia spełnią swoją rolę przy tak niskich kątach nachylenia.
Zasady doboru uszczelnień ujęte są w wytycznych dekarskich („Wytyczne Dekarskie. Zeszyt 4. Zasady doboru warstw wstępnego krycia dla pokryć dachów pochyłych z detalami wykonawczymi”, Polskie Stowarzyszenie Dekarzy, Warszawa 2020) i podzielone na różne klasy szczelności. Czym nachylenie dachu jest niższe, tym klasa warstwy uszczelniającej pokrycie musi być niższa. Klas jest sześć, ale dwie pierwsze zostały zarezerwowane dla materiałów hydroizolacyjnych bitumicznych (pap) i z tworzyw sztucznych (np. PVC czy EPDM), dlatego foliowe warstwy wstępnego krycia mogą uzyskać co najwyżej 3. klasę szczelności.
FWK i MWK
Elastyczne materiały wodochronne służące jako warstwy wstępnego krycia, uszczelniające pokrycia układane na łatach, dzielą się na dwie grupy: folie wstępnego krycia (w skrócie FWK) i membrany wstępnego krycia (MWK). Różnice między tymi materiałami są dość istotne, a podstawową jest potencjalna zdolność do przepuszczania pary wodnej, wynikająca z ich budowy. To bardzo ważna cecha z powodu sposobu funkcjonowania tych materiałów, który decyduje o systemie ich wbudowywania w przegrodę dachową.
Współczynnik Sd
W Polsce kryterium podziału FWK i MWK zostało przyjęte przez Polskie Stowarzyszenie Dekarzy według zaleceń Międzynarodowego Zrzeszenia Dekarzy – IFD (ang. International Federation for the Roofing Trade), do którego PSD należy od 2005 roku.
Według PSD i IFD granicę podziału stanowi wartość współczynnika Sd równa 0,3 m (równoważna dyfuzyjnie grubość powietrza) – im jest on mniejszy, tym paroprzepuszczalność badanego materiału większa.Według tych wytycznych FWK to materiały o Sd > 0,3 m, a MWK to te o Sd < 0,3 m.
Warto wiedzieć, że większość obecnie stosowanych MWK charakteryzuje się współczynnikiem na poziomie ok. 0,02 m, co oznacza, że mają one dużo większą paroprzepuszczalność od wymaganej w zaleceniach PSD i IFD. Wyjątek stanowią rzadziej wykorzystywane MWK zbudowane z poliestru i odmiany poliuretanu (PTU), których Sd wynosi ok 0,1 m.
- Równoważna (lub ekwiwalentna) dyfuzyjnie grubość powietrza – opisywana jako Sd, określa paroprzepuszczalność materiału przez porównanie jego właściwości dyfuzyjnych do dyfuzyjności powietrza o ustalanej grubości. Powietrze stawia opór parze wodnej, który jest uzależniony od grubości warstwy – czym grubsza, tym para trudniej przechodzi przez powietrze. Inaczej można powiedzieć, że współczynnik Sd charakteryzuje właściwości dyfuzyjne warstwy materiału budowlanego o określonej grubości w ten sposób, że porównuje je do grubości warstwy powietrza o tym samym oporze dyfuzyjnym, dlatego jednostką tego współczynnika jest metr.
- Folie wstępnego krycia (FWK) – materiały foliowe o niskiej lub zerowej paroprzepuszczalności (Sd > 0,3 m) stosowane jako uszczelnienia pokryć układanych na łatach z kontrłatami. Wymagają zbudowania szczeliny wentylacyjnej między folią a termoizolacją (według techniki dachu wentylowanego), dlatego w dachu, w którym są użyte, muszą być skonstruowane dwie szczeliny wentylacyjne – jedna pod pokryciem, a druga pod FWK. Materiały tego typu nazywane są również foliami paroprzepuszczalnymi lub dachowymi. Wytwarza się je głównie z polietylenu, a rzadziej z polipropylenu i innych tworzyw sztucznych.
- Membrany wstępnego krycia (MWK) – elastyczne materiały o wysokiej paroprzepuszczalności (Sd ≤ 0,3 m) stosowane jako uszczelnienia pokryć układanych na łatach z kontrłatami. Mogą być układane na styk z termoizolacją, co eliminuje szczelinę nad termoizolacją, dzięki czemu dach jest osuszany przez jedną szczelinę znajdującą się pod pokryciem. Upraszcza to konstrukcję dachu i lepiej ją zabezpiecza przed wpływem czynników atmosferycznych. W związku z tym, że wentylowane jest tylko pokrycie, dach z MWK należy do typu nazywanego dachem niewentylowanym z pokryciem wentylowanym. Nazwa MWK uniemożliwia pomylenie tego materiału z membraną dachową wierzchniego krycia (np. z PVC czy EPDM) stosowaną na dachach płaskich, materiały te nazywane są natomiast membranami dachowymi, czyli tak samo jak membrany na dachy płaskie.
Przeczytaj również:
- Blacha na dachu skośnym. Jakie są rodzaje i właściwości blach dachowych? Podstawowe zasady montażu
- Dofinansowanie do wymiany dachu w budynku mieszkalnym 2024 - czy można dostać i jakie?
Szczeliny wentylacyjne
Wysokoparoprzepuszczalne membrany wstępnego krycia można układać na styk z termoizolacjami, ponieważ przepuszczają napływającą parę wodną z wnętrza dachu. Niskoparoprzepuszczalne folie wstępnego krycia nie mogą natomiast stykać się z termoizolacjami i w dachach z poddaszem mieszkalnym trzeba zapewnić pod nimi szczelinę wentylacyjną. Z tego też powodu w takich przypadkach muszą powstać dwie szczeliny wentylacyjne: dolna pod FWK, która osusza termoizolację i konstrukcję dachu, oraz górna nad FWK, osuszająca pokrycie i ołatowanie (łaty z kontrłatami).
Górna szczelina jest również konieczna w dachach z pokryciami uszczelnionymi przez MWK i pełni bardzo ważną rolę, ponieważ usuwa wilgoć zarówno z dachu (przechodzącą przez MWK), jak i spod pokrycia oraz z łat. Szczelinę tę tworzą kontrłaty. Dodatkowo warto jeszcze wspomnieć, że MWK w zdecydowanej większości produkuje się w formie laminatu zbudowanego z włóknin i filmu funkcyjnego, który jest najcieńszy i przepuszcza parę wodną, zatrzymując wodę. Najczęściej to produkty trzywarstwowe, ale zdarzają się również dwu- i pięciowarstwowe. Ze względu na to, że są to głównie włókniny, mają specyficzne cechy, a więc nazywanie ich foliami nie jest właściwe i może być mylące.
Uszczelnienie a rodzaj pokrycia
Współcześnie popularne pokrycia blaszane można podzielić na dwie grupy: układane na łatach oraz na poszyciach (czyli sztywnych podkładach zbudowanych z desek lub materiałów drewnopochodnych – głównie na płytach OSB). Te układane na łatach to głównie blachodachówki produkowane w wielu typach, odmianach, kształtach i kolorach, wytłaczane z blach stalowych powlekanych różnymi tworzywami. Pod nimi zawsze montuje się warstwę uszczelniającą (pod kontrłatami), którą najczęściej stanowi MWK (FWK zdarzają się bardzo rzadko, bo ich użycie ma sens tylko w dachach ze strychami i ociepleniem leżącym na stropie).
Czasami jako uszczelnienie pod blachy stosowane są papy układane na poszyciach z desek lub z OSB, ale takie rozwiązanie zdecydowanie podnosi koszty i dodatkowo często stanowi przyczynę zawilgocenia dachów z poddaszem mieszkalnym (prawidłowe wykonanie wentylacji dachu przy takim rozwiązaniu jest trudne).
Drugim ostatnio bardzo popularnym pokryciem blaszanym są panele zatrzaskowe rąbkopodobne. Należą one do tej samej grupy pokryć z blach profilowanych, co blachodachówki i blachy trapezowe, jednak różnią się od nich zasadniczo, głównie ze względu na sposób mocowania.
Montaż blachodachówek wykonuje się przy użyciu wkrętów samowiercących, nazywanymi farmerami, które sztywno dociskają pokrycie do łat. Tak zamontowana blachodachówka dobrze funkcjonuje tylko dlatego, że jej wybrzuszony profil kompensuje ruchy termiczne blachy (to podstawowa zaleta tego rozwiązania).
Blachy płaskie,również te uformowane w kształcie paneli zatrzaskowych, go nie mają, dlatego problem rozszerzalności termicznej rozwiązuje się przez specjalny sposób mocowania, umożliwiający przesuwanie się blachy po podłożu. Otwory montażowe są podłużne, a płaskie wkręty nie wszędzie dokręca się do końca.
W przypadku blachy układanej metodą łączenia za pomocą rąbków stojących i leżących ten problem rozwiązuje się poprzez wykonanie mocowania do podłoża specjalnymi uchwytami nazywanymi żabkami lub haftrami.
Warstwy poślizgowe
Warto wiedzieć, że rozszerzalność termiczna metali jest na tyle wysoka, że przy często występujących na dachach różnicach temperatur powoduje przesuwanie się blachy po podłożu. Zablokowanie tych ruchów jest niemożliwe i zawsze prowadzi do powstawania uszkodzeń w mocowaniu. Ze względu na możliwość przetarcia blachy lub jej warstw antykorozyjnych blachę układa się na gładkim i poślizgowym podłożu.
W przypadku blach cynkowych, miedzianych i aluminiowych warstwę antykorozyjną stanowią ich własne tlenki powstające na powierzchni blachy pod wpływem oddziaływania tlenu lub innych składników tworzących powietrze.
Początkowo pod blachami układanymi na rąbki (głównie miedziane, cynkowe i aluminiowe) stosowano filce, jednak podtrzymywały one wilgoć, dlatego jako podkłady poślizgowe zaczęto stosować papy z drobną posypką piaskową lub talkiem. Następnie, gdy pojawiły się tworzywa sztuczne i membrany, stopniowo zastąpiły one papy, ponieważ w bitumach zawsze jest trochę siarki, a dodatkowo zaczynają one rozpływać się już przy temperaturach powyżej 80°C.
W końcówce XX wieku dużą popularność zdobyły materiały przestrzenne z tworzyw sztucznych, które obecnie mają formę mat nazywanych strukturalnymi, wykonanych z grubych oplotów polipropylenowych z doklejoną wysokoparoprzepuszczalną membraną wstępnego krycia MWK (na rynku dostępne są również wersje w postaci samego oplotu). Zostały one przewidziane głównie na potrzeby blach cynkowo-tytanowych, ale ze względu na dużą popularność tych blach w całej Europie zaczęto je także wykorzystywać pod płaskimi blachami miedzianymi i aluminiowymi.
Maty te mają jednak swoje wady – są elastyczne w osi mocowania żabek, co powoduje trudności w uzyskaniu odpowiedniego docisku i w efekcie falowanie się blach, dlatego pod blachami innymi niż cynkowe zaczęto stosować odpowiednio grube wysokoparoprzepuszczalne membrany wykorzystywane również jako MWK.
Istnieją już specjalne produkty tego typu, które mają tę zaletę, że układanie blach stalowych, miedzianych i aluminiowych stało się dużo łatwiejsze oraz pewniejsze w kwestii osiąganego efektu.Pojawienie się takich dwufunkcyjnych membran spowodowało powstanie ciekawych rozwiązań.
W Polsce już od dziesięciu lat wielu dekarzy poleca układanie wspomnianych wyżej rąbkopodobnych paneli zatrzaskowych na półdeskowaniu przykrytym warstwą poślizgową utworzoną przez membranę. W związku z tym zdarza się, że na tym samym dachu układana jest dwa razy ta sama MWK – jako uszczelnienie pod kontrłatą, a także na deskach pełniących funkcję łat.
Deski zamocowane na kontrłatach w rozstawie zbliżonym do ich szerokości nazywa się półdeskowaniem i jest to stara technika, stosowana kiedyś do budowy pokryć z blach ocynkowanych łączonych na tzw. wurstę, czyli rąbki walcowe. Ta druga warstwa specjalnej membrany (typu MWK) pełni funkcje rozdzielająco-poślizgowe i ułatwia bezpieczne przesuwanie się blach po podłożu, do którego mocowane jest pokrycie blaszane w wersji paneli zatrzaskowych lub płaskich blach miedzianych oraz aluminiowych łączonych na rąbki rzemieślnicze z arkuszy.
Temperatura dachu – fakty i mity
Omawiając temat foli i membran stosowanych w dachach, trzeba koniecznie uwypuklić jeden problem, który nie dotyczy samych produktów, lecz powielanych o nich plotkach. Wiedza o elastycznych materiałach wodochronnych stanowi część wiedzy o tworzywach sztucznych, a ta, niestety, wśród budowlańców jest znikoma. Efektem tego są np. powszechnie powtarzane, niczym nieuzasadnione twierdzenia, że MWK ulegają uszkodzeniom pod wpływem wysokich temperatur panujących pod pokryciami z blach.
Należy tu podkreślić, że najwyższe odnotowane temperatury na pokryciach z blach w kolorze czarnym wynoszą 150°C, są one chwilowe i występują wyłączenie na dachach o nachyleniu powyżej 50°, a także ustawionych dokładnie na południe.
Z kolei temperatury występujące w warstwach wstępnego krycia, ułożonych pod ołatowaniem utrzymującym takie pokrycia, nigdy nie przekraczają 120°C. Takie wartości nie zagrażają MWK, ponieważ temperatury, jakie mogą wywołać trwałe zniszczenia w tworzywach typu polietylen (PE) i polipropylen (PP), muszą być większe od 320°C.
Oglądane po kilku latach eksploatacji uszkodzenia tych materiałów są wyłącznie efektem destruktywnego działania promieniowania ultrafioletowego (UV) zawartego w świetle słonecznym. MWK i FWK są bardziej narażone na działanie UV w porównaniu z pozostałymi produktami dachowymi wytwarzanymi z tworzyw sztucznych, ponieważ są cienkie, przezroczyste i często występują w postaci niejednorodnych włóknin. Z tego względu promieniowanie przechodzi przez całą ich masę (objętość).
W celu uniknięcia uszkodzeń spowodowanych przez promienie UV warto stosować się do zaleceń producentów MWK (głównie instrukcji układania), chociaż niektórzy dystrybutorzy nie udostępniają informacji w tym zakresie, zdarza się również, że są one mylące. Dobrym tego przykładem jest przedstawianie wartości odporności na promieniowanie UV podawanej w miesiącach, której nie można wiarygodnie wskazać, ponieważ normy dopuszczające te produkty do stosowania nie wymagają takiego parametru i nie zawierają metod umożliwiających ich określenie.
Temperatury charakterystyczne dla tworzyw sztucznych
Jedyną temperaturą charakterystyczną, zbliżoną do maksymalnych odnotowanych na dachach, jest temperatura mięknienia (Tm). Jest to wielkość umowna, która odpowiada temperaturze utraty sztywności polimeru. Niestety, jej wartość liczbową wyznacza się według kilku (umownych) metod i dlatego różne źródła wskazują jej różne wartości dla konkretnych tworzyw sztucznych. Nie są to wielkie różnice, jednak dobrze o nich wiedzieć.
Większość polietylenów (PE) ma mniejszą temperaturę mięknienia niż polipropyleny (PP). Najniższe wartości dla wielu odmian PP wynoszą nie mniej niż 150–170°C. W przypadku polietylenów najniższą temperaturę mięknienia ma polietylen wysokociśnieniowy (ok. 80°C).
Z kolei odmiana poliamidu (PA– 6) ma Tm ok. 190°C, a polistyren (styropian) ok. 90°C.Warto wspomnieć, że forma, jaką ma dane tworzywo, może mieć wpływ na jego charakterystyczne temperatury. Produkcja MWK polega na laminowaniu kilku warstw włóknin, które pod wpływem temperatur zbliżonych do Tm zmieniają się tylko wtedy, gdy nie są naprężone, natomiast na dachach są rozpięte na belkach więźby i wtedy nie odkształcają się tak łatwo.
Ważną wielkością charakteryzującą tworzywa sztuczne jest również temperatura rozkładu (Tr) wynosząca dla wszystkich odmian PE i PP nie mniej niż 320°C. Tę wartość powinni zapamiętać wszyscy ci, którzy twierdzą, że temperatury występujące na dachach rozkładają membrany (MWK) i folie wstępnego krycia (FWK).
