Dachy strome: ocieplenie dachu

Dach był pierwszą budowlą wzniesioną przez człowieka, praformą wszystkich budynków. Z prostych początkowych form składano coraz bardziej skomplikowane kształty, w tym dachy wielopłaszczyznowe o różnych nachyleniach połaci. Funkcja i sposób konstrukcji dachów stromych będą dokładniej omówione w rozdziale 4.1

1. Ekologia

2. Właściwości materiałów budowlanych

3. Podstawy fizyki budowli

4. Dachy strome

5. Stropodachy

6. Ściany zewnętrzne

7. Stropy i podłogi

8. Izolacja fundamentów, drenaż

4.1 Funkcja i sposób konstrukcji stromych dachów

Dach był pierwszą budowlą wzniesioną przez człowieka, praformą wszystkich budynków. Przy jego pomocy człowiek zapewniał ochronę przed przeciwnościami aury sobie i swojej gromadzie. Początkowo dach miał najprostszą płaską formę, następnie kształtem przypominał namiot, pokryty gałęziami lub skórami zwierząt. Później przybrał formę silnie wydłużoną, konstruowany był z drewna, uszczelniony przy użyciu sitowia, liści lub trawy, a następnie także przy użyciu twardych materiałów pokryciowych.
Z prostych początkowych form składano coraz bardziej skomplikowane kształty, w tym dachy wielopłaszczyznowe o różnych nachyleniach połaci 4.1/3. Gęsto ułożone pokrycie ze słomy lub trzciny miało znakomite właściwości termoizolacyjne.

4.2 Poddasze nieużytkowe

Pokrycia dachówkowe

Wszystkie rodzaje pokrya dachówkowych, które układane są na sucho, bez żadnych dodatkowych uszczelnień, powinny być traktowane jako otwarte. Należą do nich m.in.:
4.2/3 karpiówka podwójna
4.2/4 holenderka (esówka)
4.2/5 rzymska

4.2/6 mnich i mniszka
4.2/7płaska 
4.2/8 betonowa

Pokrycie dachówkowe z dodatkowym uszczelnieniem

Dachy pokryte dachówkami różnego rodzaju są szczelne dla opadów atmosferycznych jeśli zastosowano odpowiednie
nachylenie połaci, a dachówki zostały ułożone zgodnie z wymogami sztuki budowlanej. Dodatkowe zabiegi uszczelniające są konieczne ze wzgledu na:
- wiatr
- zadymkę śnieżną
- inne warunki klimatyczne
- ew. zbyt małe nachylenie połaci dachu
Zależnie od rodzaju materiału pokryciowego i sposobu jego ułożenia na dachu możliwe są następujące zabiegi dodatkowe:
- klamrowanie  rys. 4.2/9
Klamrowanie dachówek pozwala dodatkowo zabezpieczyć je przed podrywaniem przez wiatr i ześlizgiwaniem się z połaci dachu. Rodzaj klamer i ich liczba zależy od lokalnych warunków klimatycznych i przepisów budowlanych.
- łączenie zaprawą  4.2/10
Głównie przy esówce stosuje się dla uszczelnienia połączeń pomiędzy poszczególnymi dachówkami wypełnienie zaprawa fug poprzecznych i podłużnych. Ostatnio stosuje się również uszczelnienie fug poprzez wypełnianie pianką od środka dachu
- podkładki bitumiczne pod dachówkę  4.2/11
Bitumiczne podkładki uszczelniające pod dachówkę są stosowane szczególnie w okolicach górskich. Poprzez
wywinięcie dobrze uszczelniają poprzeczne połączenia kolejnych warstw dachówek. W lecie podkładki pod wpływem
słońca sklejają się między sobą oraz kleją się do dachówek, zwiększając odporność dachu na podrywanie dachówek.
dodatkowe pokrycie rozpięte na krokwiach 4.2/12
Warstwa dodatkowego pokrycia rozpinana na krokwiach jest układana równolegle do krawedzi okapu, z zakładem
przynajmniej 10 cm. Zwykle stosuje się w tym przypadku kontrłaty, aby umożliwić ruch powietrza pod spodem dachówek.
- pokrycie dodatkowe na deskowaniu 4.2/13
Dodatkowe pokrycie na deskowaniu to pojedyncza warstwa podkładowej papy bitumicznej z minimum 80mm
zakładem. Papa jest przybijana do deskowania.
- pełne krycie pod dachówką 4.2/14
Dodatkowe pokrycie na deskowaniu to pojedyncza warstwa podkładowej papy bitumicznej z minimum 80mm
zakładem. Papa jest przybijana do deskowania.
- systemy izolacji termicznej, które spełniają funkcję dodatkowego pokrycia lub pelnego krycia dachu.
Ich stosowanie wymaga ścisłego przestrzegania zaleceń producentów. Są one łączone odpowiednio z okapami,
oknami dachowymi, kominami i innymi elementami dachu.

4.3 Poddasze użytkowe

Wykorzystanie przestrzeni

Możliwości wykorzystania przestrzeni dachowej zależy od geometrii połaci, a szczególnie od nachylenia krokwi dachowych.
Sposób ułożenia izolacji termicznej  dachu, w ciągły sposób powiązanej z izolacją budynku, pokazano pogrubioną linią na poniższych rysunkach

4.3/3 Najprostsze rozwiązanie konstrukcyjne.Przestrzeń w pobliżu okapu jest trudna do wykorzystania
4.3/4 Dostawiona na stropie ścianka kolankowa. Izolacja termiczna ułożona schodkowo.
4.3/5 Dodatkowy strop w płaszczyźnie jętek. W ten sposób przestrzeń ogrzewana została zmniejszona do racjonalnej wysokości
4.3/6 Dostawiona ścianka kolankowa wycina fragment nieużytecznej kubatury wzdłuż okapu
4.3/7 Przedłużenie ściany zewnętrznej budynku (ścianka kolankowa) pozwala lepiej wykorzystaa powierzchnię mieszkalną
4.3/8 Zmniejszenie ogrzewanej kubatury mieszkania poprzez dodatkowy strop w płaszczyźnie jętek

Zróżnicowane temperatury i ciśnienia pary wodnej, po obydwu stronach dachu, mogą prowadzić do wykraplania wilgoci w jego wnetrzu. Para wodna dyfundująca poprzez warstwy dachu musi zostać usunięta na zewnątrz, zanim napotka na swej drodze warunki powodujące jej wykroplenie. Efekt taki uzyskuje się poprzez odpowiednie wentylowanie szczelin pod pokryciem dachu. Para wodna może być usuwana ze szczeliny pomiędzy:
- warstwą izolacji termicznej i pokryciem
- warstwą izolacji termicznej i dodatkową warstwą pokrycia
- dodatkową warstwą pokrycia i pokryciem zewnętrznym
Zastosowanie warstw dachu o odpowiednio wysokim oporze dyfuzyjnym pozwala ograniczya intensywności strumienia wilgoci wnikającego wgłąb dachu, a wentylowanie usuwa dyfundującą parę wodną na zewnątrz.
Decydujące znaczenie dla przebiegu i intensywności wentylacji dachu ma długość krokwi "a" rys. 4.3/9 i układ warstw, a także opór dyfuzyjny warstw izolacyjnych.
Na rysunku 4.3/9 przedstawiono sposób wentylowania dachu (płaszczyzna 01), w którym izolacja termiczna pełni dodatkowo funkcję wtórnego lub wstępnego pokrycia. Natomiast na rysunku 4.3/10 przedstawiono schematycznie konstrukcję dachu z dwiema szczelinami wentylowanymi 01, rozdzielonymi warstwą dodatkowego pokrycia 02.

Przekrój otworów wentylacyjnych przy okapie dachu musi wynosia przynajmniej 2 promile powierzchni dachu przypadającej na metr bieżący długości okapu rys.4.3/11 i jednocześnie nie mniej niż 200 cm² otwartej powierzchni otworów. Otwory o tej wielkości są wystarczające dla dachów o długości połaci do 10 m, przy długościach większych powierzchnia otworów nie może być mniejsza od 2 promili
Powierzchnie łat i krokwi, które wchodzą w światło otworów wentylacyjnych należy uwzględnić przy ich wymiarowaniu.
Przekrój otworów wentylacyjnych w kalenicy, rys. 4.3/12, musi wynosić przynajmniej 0.5  promila przypadającej na nią powierzchni dachu.
Także w narożach dachu, rys. 4.3/13, konieczne jest utrzymanie powierzchni otworów wentylacyjnych na poziomie 0.5 promila przypadających na nie połaci dachu. Jeśli nie jest możliwe otwarcie szczeliny poprzez gąsiory wentylacyjne, to w każdym polu między krokwiami należy zastosować odpowiednią ilość dachówek wentylacyjnych. Minimalna powierzchnia otworów wentylacyjnych nie może być mniejsza od 200 cm²/m, a wysokość szczeliny nie może być mniejsza od 20 mm. Należy uwzgledniać tutaj także zakłady oraz zwis izolacji wodoszczelnej rozpiętej na krokwiach, a także ewentualny wzrost grubości materiału izolacji termicznej.

Izolacja przeciwwiatrowa

Problem wiatroszczelności dachów nad poddaszem użytkowym nie został, jak dotąd, ujęty w żadne zasady projektowe ani przepisy, chociaż wymaga tego praktyka wykonawcza. Dotąd troszczono się jedynie o odpowiednią izolacyjność termiczną, umieszczenie paroizolacji lub wentylowanie przestrzeni pod pokryciem. Przepływ powietrza w dachach jest związany z wartością ciśnienia atmosferycznego oraz parciem i ssaniem wiatru. W praktyce obserwuje się, trudne do wytłumaczenia inaczej, zawilgocenia wynikające właśnie z wymuszanego w ten sposób przepływu powietrza, rysunek 4.3/14.

Deskowanie łączone na pióro i wpust rys. 4.3/15, niedokładnie sklejone warstwy folii nie stanowią skutecznej bariery dla parcia wiatru. Natomiast taką barierą jest ciągła warstwa płyt gipsowo-kartonowych, ułożonych od strony wnętrza. Niedbale ułożona warstwa paroizolacji, w której styki nie są szczelnie ze sobą połączone, również nie jest właściwą przeszkodą dla działania wiatru (szczelna paroizolacja spełnia bowiem w tym układzie funkcję wiatroizolacji) rys. 4.3/16 do 4.3/18. Na twardej powierzchni styropianowych płyt izolacji termicznej (02) łatwo można szczelnie łączyć ze sobą wstęgi paroizolacji (03). Na rysunku 4.3/16 pokazano połączenie klejone na zakład.
Na rysunku 4.3/17 rozwiązanie alternatywne. Poszczególne odcinki izolacji stykają się ze sobą, szczelność połączenia zapewnia przyklejony dodatkowy pas izolacji. Szczególnie godne polecenia jest połączenie wykonane pod spodem krokwi (01), przyciśnięte łatą (08), tak jak to pokazano na rysunku 4.3/18
Połączenie stropu ze ścianą rys. 4.3/19, wymaga szczególnej uwagi, ponieważ w tym miejscu zawsze wystepuj1 pewne ruchy konstrukcji dachu. Na rysunkach od 4.3/19 do 4.3/21 pokazano kolejne kroki związane z wykonaniem szczelnego połączenia w tym obszarze. Uzyskanie pełnej szczelności jest tu możliwe jedynie wtedy, gdy powierzchnia ściany jest zupełnie gładka. Taśma uszczelniająca powinna być po utracie elastyczności wymieniona na nową.
Wszystkie miejsca, gdzie występuje brak ciągłości izolacji przeciwwiatrowej, stanowią słabe punkty i wymagają bardzo starannego uszczelnienia. W miarę możliwości należy takich sytuacji w ogóle unikać. Rysunek 4.3/22 jest przykładem jak można to w praktyce zrealizować. Jako rysunek wyjściowy do tego rozwiązania posłużył szczegół ściany
szczytowej 4.4.1/13.
Rura wentylacyjna (11) wypuszczona ponad dach i przebijająca wieniec (02), została tu umieszczona poza obrębem wiatroizolacji (07), w ścianie izolowanej termicznie od zewnątrz (01).
Na rysunku 4.3/23 podobny szczegół jest rozwiązany już w zupełnie w inny sposób. Dla przepuszczenia rury (11) w wiatroizolacji (07) wycięto otwór. Szczelność połączenia ma zapewnić specjalny kołnierz samoprzylepny (18). Dodatkowym uszczelnieniem jest opaska zaciskowa na górnej krawędzi kołnierza. Układ warstw w dachu taki sam jak na rysunku 4.3.2/2.

Wymagania dotyczące izolacji termicznej
Izolacja termiczna może być w stromym dachu poddasza użytkowego umieszczona:
- pomiędzy krokwiami,
- pomiędzy i pod krokwiami
- pomiędzy i na krokwiach
- ponad krokwiami
Zastosowanie w dachu warstwy paroizolacyjnej pozwala ograniczyć strumień pary dyfundującej i tym samym zmniejszyć ryzyko wykroplenia pary wodnej w warstwie materiału termoizolacyjnego. Wymagany opór dyfuzyjny dolnych warstw dachu lub ułożonej poniżej izolacji termicznej warstwy paroszczelnej zależy od długości wentylowanej połaci dachu "a" rys. 4.3./9. Poniżej podano orientacyjne wartości wymaganego oporu dyfuzyjnego na dwa sposoby: jako grubość równoważnej warstwy powietrza oraz w postaci oporu Zp:

długość połaci:

Wartość sd można wyliczyć z następującej zależności:

gdzie:
d - grubość termoizolacji, m
 - bezawaryjny wpółczynnik oporu dyfuzyjnego

Warstość Zp można wyliczyć ze wzoru:

Informacje dotyczące właściwości dyfuzyjnych materiałów budowlanych można uzyskaa u producenta lub autoryzowanego dystrybutora materiałów, a także w literaturze z zakresu fizyki budowli.

Jeśli powyższe zalecenia, dotyczące oporu dyfuzyjnego warstw dachu zostaną faktycznie zrealizowane, to przy normalnych warunkach cieplno-wilgotnościowych we wnętrzu budynku (temperatura ok. +20°C i wilgotności powietrza 50%), nie ma potrzeby wykonywać obliczeń  wilgotnościowych. Przekroczenie któregokolwiek z warunków, tj. rozmiarów dachu lub warunków we wnętrzu, wymaga przeprowadzenia obliczeń sprawdzających.

Maksymalna wartości współczynnika przenikania ciepła dla stropów i dachów nad pomieszczeniem ogrzewanym do temperatury >16°C, zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002r. Dz. Ust. Nr 75 poz. 690, wynosi 0.30 W/(m²K) tabela o 4.3./24.

Przy zastosowaniu izolacji cieplnej ze styropianu o obliczeniowej przewodności cieplnej 0.04 W/(mK) jej grubość, jeśli nie uwzględni się oporów cieplnych pozostałych warstw i mostków cieplnych tworzonych przez krokwie dachowe, powinna wynosić przynajmniej 13 cm, tabela 4.3./25.

Zastosowanie materiału o niższej wartości współczynnika przewodzenia ciepła wiąże się, oczywiście ze zmianą tej grubości. Uwzględnienie lepiej przewodzących ciepło przekrojów krokwi wymaga zastosowania warstwy izolacji termicznej o grubości przynajmniej 15 cm. Ekonomicznie uzasadnione grubości warstwy izolacji styropianowej są jednak jeszcze większe i przekraczają obecnie 20 cm.

Wciąż rosnące na zewnątrz budynków natężenie hałasu, pochodzącego od ruchu drogowego, powietrznego i przemysłu stwarza poważne zagrożenie dla zdrowia mieszkańców miast.  Zależnie od występujących obciążeń hałasem występujących w danej okolicy, formułowane są wymagania dotyczące izolacyjności akustycznej przegród R'A1,wyp. Indeks "wypadkowy" przy wskaźniku oceny akustycznej oznacza, że przedmiotem wymagań jest cała przegroda, a więc włącznie z otworami okiennymi.
Wg tabeli nr 5 normy PN-B-02151-3, dla właściwego izolowania akustycznego od dźwięku na zewnątrz budynku do poziomu 75 dB, wystarczą przegrody o wypadkowej izolacyjności akustycznej właściwej przybliżonej nie wyższej niż 38 dB. Taki warunek dotyczy pomieszczeń o najwyższych wymaganiach akustycznych.
Nie jest możliwe teoretyczne wyliczenie izolacyjności akustycznej dachów nad poddaszami od dźwięków powietrznych. Właściwości akustyczne tych przegród są określane w trakcie badań doświadczalnych, prowadzonych zgodnie z norm1 PN-B-02154-05:1983 "Pomiary terenowe izolacyjności od dźwięków powietrznych przegród zewnętrznych i ich elementów" lub w pomiarach laboratoryjnych.
Dla systemów warstwowych z udziałem styropianu uzyskiwane są w badaniach wartości R'w w zakresie 37...49dB.
Dla układu przedstawionego na rysunku 4.3./26 wartość R'w wynosi 49 dB, dla dachu o układzie warstw jak na rys. 4.3./27wartość R'w równa jest 48 dB. Aby uzyskać wartość wskaźnika oceny przybliżonej izolacyjności akustycznej właściwej R'A1 należy do ważonego wskaźnika izolacyjności dodać widmowy wskaźnik adaptacyjny C, którego wartość można przyjąc jako równą -2 dB. Dodatkowo zaleca się w normie PN-B-02151-3:1999, aby przy projektowaniu były przyjmowane wartości uzyskane z badań laboratoryjnych zmniejszone o 2 dB Przedstawione na rysunkach 4.3./26 i 4.3./27 rozwiązania stromych dachów spełniają więc wymagania normowe ochrony akustycznej wnętrza w pełnym zakresie.

4.3.1 Izolacja termiczna pomiędzy krokwiami

Izolacja termiczna pomiędzy krokwiami wykonywana jest zwykle wtedy, gdy pokrycie dachu jest ukończone. Może to mieć miejsce w trakcie budowy całego obiektu, ale często również zdarza się, że adaptacja poddasza i ocieplanie stropu jest realizowane dopiero w trakcie eksploatacji budynku.
Izolacyjne płyty styropianowe (02) mogą być np. klejone do specjalnych dystansowych listew styropianowych (03), przybitych uprzednio do drewnianych krokwi(01). Pod izolacją termiczną rozpięta jest od strony pomieszczenia paroizolacja (04).
Boazeria sufitowa (05) jest zamocowana do stropu za pośrednictwem łat (06) przybitych wzdłuż do krokwi. Łaty te jednocześnie mocują i zapewniają szczelność połączeń paroizolacji.

4.3.2. Izolacja termiczna pomiędzy i pod krokwiami

Grubość izolacji termicznej dachu można powiększyć, stosując oprócz izolacji umieszczonej pomiędzy krokwiami
(por. 4.3.1) również izolację pod krokwiami, tak jak to pokazano na rysunkach 4.3.2/1 i  4.3.2/2.
Warstwy izolacyjne tej konstrukcji są opisane symbolami od 07 do 10 na obydwu rysunkach. Styropianowe listwy dystansowe (03) są tu, tak jak i poprzednio, przybite do góry krokwi. Styropianowe płyty izolacji termicznej (02) są bardzo ściśle wpasowane w pola pomiedzy krokwiami, a dodatkowo jeszcze klejone do listew styropianowych (03). Grubość łaty wyrównującej (06) przybitej do spodu krokwi, odpowiada grubości dodatkowej warstwy izolacji termicznej umieszczonej pod krokwiami. Płyty styropianowe są w tej warstwie mocowane mechanicznie (gwoździe lub klamry) do spodu krokwi. Zastosowanie izolacji termicznej w dwóch warstwach materiałowych pozwala na uzyskanie lepszej szczelności dzięki wzajemnie przesuniętym łączeniom poszczególnych płyt przy krokwiach. Samoklejąca wiatroizolacja (04) jest mocowana do spodu płyt styropianowych przed montażem np. boazerii drewnianej. Na przekroju A-A pokazano również zalecane przesunięcie styków płyt pomiędzy warstwami izolacji termicznej.

4.3.3 Izolacja termiczna pod krokwiami

Warstwy konstrukcyjne tego dachu są przedstawione na rysunkach 4.3.3/1 i 4.3.3/2. Styropianowe płyty izolacji termicznej (02) są przybite gwoździami do spodu drewnianych krokwi. Pomiędzy płytami, prostopadle do krokwi rozmieszczony jest ruszt drewniany (04), mocowany śrubami do krokwi. Z kolei do tego rusztu mocuje się śrubami wielkowymiarowe, zespolone płyty styropianowo-gipsowe (03). Stosowanie wiatroizolacji nie jest w tym przypadku konieczne.
Płyta styropianowa EPS 70 040 FASADA lub EPS 50 042 (PS-E FS 12) o grubości 60 mm pomiędzy listwami rusztu (04) oraz druga warstwa tego materiału o grubości 80 mm zespolona z płytą gipsową
pozwalają uzyskać dobrą izolacyjność termiczną całego dachu, w dodatku niemal
całkowicie bez mostków termicznych. Wartość współczynnika przenikania ciepła U dla konstrukcji pokazanej na rysunku 4.3.3/1 i 4.3.3/2 wynosi 0.27 W/(m²K). Pod względem cieplno-wilgotnościowym dach tego typu jest bez zarzutu. Dyfuzja pary wodnej odbywa się tu bez zakłóceń, nie dochodzi do wykraplania wilgoci.

4.3.4 Izolacja termiczna pomiędzy i na krokwiach

Krokwie (01) na rysunku 4.3.4/1 są stężone przeciwwiatrowo przy użyciu przybitych do nich stalowych płaskowników (06) lub cięgien stężających. Płyty styropianowe (02) są bardzo dokładnie dopasowane do pól pomiedzy krokwiami i wsunięte na wcisk. Specjalne laty dociskowe (04) służą do zamocowania paroizolacji (wiatroizolacji) (03) i jednocześnie utrzymują między krokwiami wszystkie warstwy.
Górna płaszczyzna dolnej warstwy izolacji termicznej i krokwi jest pokryta warstwą materiału o wysokiej paroprzepuszczalności (sd < 0.3 m). Na niej dopiero ułożona jest druga warstwa izolacji styropianowej, przybita do krokwi (01) poprzez łatę podkładową (08). Od spodu warstwy izolacyjne mogą być osłonięte dowolnym materiałem wykonczeniowym (05). Układ warstw w dachu przedstawionym na rysunku 4.3.4/2 jest w zasadzie zgodny z układem na rysunku 4.3.4/1. Różnica polega jedynie na braku izolacji wiatrowej. Wiatroszczelność uzyskuje się tu poprzez bezstykowe osłonięcie dachu od dołu płytami gipsowo-kartonowymi (11). Płyty gipsowe są przykręcone do drewnianego rusztu (12), który jednocześnie wspiera od dołu płyty styropianowe. Grubość płyt styropianowych w tej warstwie musi odpowiadać pełnej wysokości krokwi.
Obecne przepisy ochrony cieplnej wymagaj współczynnika przenikania ciepła dla dachu nie większego niż 0.3 W/(m²K).
Zastosowanie izolacji styropianowej pozwala na uzyskanie wartości znacznie niższych. W budynkach energooszczędnych realizuje się wartości niższe od 0.2 W/(m²K). Dach przedstawiony na rysunku 4.3.4/2 pozwala na uzyskanie takiej wartości współczynnika U. Górna warstwa izolacji termicznej to styropian EPS 200 036 DACH/PODLOGA/PARKING (PS-E FS 30) o grubości 120 mm, pomiędzy krokwiami
EPS 70 040 FASADA lub EPS 50 042 (PS-EFS 12) o grubości 140 mm. Przy łącznej grubości izolacji równej 260 mm współczynnik przenikania ciepła wynosi ok. 0.16 W/(m²K). Kondensacja wilgoci w tej przegrodzie  nie występuje.

Układ konstrukcyjny dachu przedstawionego na rysunku 4.3.4/3 jest odmianą dachu omawianego poprzednio i przedstawionego na 4.3.4/2. Jedyna różnica polega tu na warstwie płytywiórowej (04), mocowanej do spodu krokwi. Do niej właśnie przyklejona jest paroizolacja pełniąca tu jednocześnie rolę wiatroizolacji (03).Poprzez ułożenie termoizolacji w dwóch warstwach, między i na krokwiach, uzyskuje się skuteczną ochronę cieplną wnętrza użytkowego poddasza. Tego typu przegrody są wykorzystywane przy projektowaniu budynków energooszczędnych. Izolacja termiczna o grubości 120 mm ze styropianu EPS 200 036 DACH/PODLOGA/PARKING (PS-E FS 30) na krokwiach i 140 mm grubości styropian EPS 70 040 FASADA lub EPS 50 042 FASADA (PS-E FS 12) pomiędzy krokwiami pozwalają uzyskać w efekcie współczynnik przenikania ciepła ok. 0.16 W/(m²K).
Na rysunku 4.3.4/4 przedstawiono dach o zbliżonym do poprzednich układzie warstw. W tym przypadku zastosowano jako paroizolacje warstwę samoprzylepnej folii (11). Połączenia miedzy wstęgami folii przypadają na spody krokwi, gdzie są uszczelnione dodatkowymi paskami i dodatkowo dociskane kontrłatą (12).

4.3.5 Izolacja termiczna na krokwiach

Jedną z bardzo istotnych zasad przy konstruowaniu przegród energooszczędnych jest utrzymanie ciągłości warstwy termoizolacyjnej, a więc w efekcie równomiernej izolacyjności cieplnej. W przypadku stromego dachu taką możliwość daje bez problemów styropianowa izolacja układana na krokwiach.
Na rysunkach 4.3.5/1 i  4.3.5/2 przedstawiono układ warstw w dachu tego typu. Na krokwiach (01) przybite jest pełne deskowanie (05), a na nim umocowana warstwa papy bitumicznej (04) lub innego materiału jako wiatroizolacji. Obydwie te warstwy 04 i 05 stanowią wstępne pokrycie dachu, ułatwiające dalsze prace podczas wznoszenia budynku.
Na tak przygotowanej płaszczyźnie dachu, układane są następnie płyty styropianowe (03). Są one mocowane do podłoża za pośrednictwem łat podkładowych (06), przybijanych poprzez styropian do krokwi (01). Łaty podkładowe (06) służą jednocześnie jako kontrłaty dla łat pokrycia dachowego (07). Woda opadowa, która może dostać się do wnętrza dachu poprzez połączenia głównego pokrycia spływa bez przeszkód po wierzchu płyt styropianowych. Szczelne podłużne połączenie na pióro i wpust płyt izolacyjnych (02) oraz odwadniający skos (08) gwarantują pełną szczelność dachu ze względu na wodę i śnieg.

Płyty izolacyjne na krokwiach bez deskowania

W sytuacji, kiedy dach jest od wnętrza obudowany wielkowymiarowymi płytami gipsowo-kartonowymi (04), które gwarantują uzyskanie wiatroszczelności całego systemu, płyty styropianowe mogą być układane bezpośrednio na krokwiach. Przedstawiono to na rysunkach 4.3.5/3 i 4.3.5/4. Styropianowe elementy układane są na krokwiach (01) z przesunięciem styków, a następnie mocowane do krokwi za pośrednictwem łat podkładowych (06). Dzięki specjalnie ukształtowanym połączeniom płyt (02) i odwadniającemu skosowi (08), woda wciśnięta przez wiatr pod pokrycie jest bez przeszkód odprowadzana po powierzchni styropianu.

4.4.1 Płyty stryropinowe na deskowaniu

Przenoszenie obciążeń

Płyty styropianowe, często określane ze względu na szczelny system połączeń jako "płaszcz dachowy", muszą przenosić obciążenia pochodzące od ciężaru własnego i od ciężaru pokrycia dachu, a także obciążenia zewnętrzne. Konieczne jest więc wykonanie podstawowych obliczeń statycznych gwarantujących bezpieczną eksploatację dachu. Na rysunkach  4.4.1/1 i 4.4.1/2 przedstawiono izometryczne widoki układów konstrukcyjnych, które sprawdziły się w praktyce i są godne polecenia. Na rysunku 4.4.1/1 widoczna jest belka okapowa (02) leżąca na krokwiach (01) i przykręcona do nich łącznikiem śrubowym. Deskowanie, do którego przybita jest wiatroizolacja, usztywnia skutecznie całą konstrukcję. Składową siłę obciążenia od ciężaru własnego płyt, styczną do płaszczyzny dachu, przejmuje belka okapowa, a częściowo także gwoździe mocujące łaty podkładowe (07) do krokwi (01) i belki okapowej (02). Dotyczy to również obciążenia od ciężaru własnego łat (11) i pokrycia dachowego. W konstrukcji pokazanej na rysunku 4.4.1/2, specjalna belka (04) nadbita na końcówkę krokwi (01) przenosi obciążenia. Obciążenia, takie same jak opisane wyżej, są przekazywane w miejscu styku (06) nadbitej belki (04) z łatami podkładowymi (07). Jeśli pelne deskowanie nie jest stosowane, to należy rozpiąć na krokwiach płaskowniki stężające konstrukcję dachu (por. 4.3.5).

Przenoiszenie obciążeń

W przeciwienstwie do rozwiązań pokazanych na rysunkach 4.4.1/1 i 4.4.1/2, w których siły ściągające były przekazywane na belkę okapową lub specjalnie nadbity na krokiew element, w rozwiązaniu przedstawionym na rysunku  4.4.1/3 siły te są przenoszone przez gwoździe. Są to gwoździe o długości dobranej stosownie do grubości termoizolacji.
Gwoździe są wbijane w łaty podkładowe (05), a po przebiciu izolacji w krokwie, pod kątem 67° w stosunku do płaszczyzny dachu. W ten sposób pracują one praktycznie tylko na wyrywanie. Dzięki temu zredukowane zostało też do minimum przemieszczenie łat podkładowych wzdłuż połaci, wywoływane zginaniem gwoździ pod wpływem obciążeń. Przy realizacji dachu należy stworzyć możliwości
dokładnego odtworzenia zalecanego kąta 67° przy wbijaniu gwoździ.
Grubość płyt izolacyjnych (10) decyduje o długości stosowanych tu gwoździ. W tabelce 4.4.1/4 podano wymagane długości gwoździ, zależnie od grubości izolacji termicznej na krokwiach.

W miejscach połączeń łat podkładowych (06), a także w pobliżu naroży i brzegów połaci dachu należy zastosować dodatkowe mocowanie (09) warstwy wierzchniej. Niezbędne w tym miejscu, dodatkowe gwoździe są wbijane już pod
kątem prostym do powierzchni dachu.

Okap przy ścianie warstwowej

Na rysunku 4.4.1/5 przedstawiony został sposób połączenia zewnętrznej ściany warstwowej budynku z dachem izolowanym przy użyciu płyt styropianowych. Płaszczyznowa wiatroizolacja (09) jest przerwana w miejscu styku dachu i ściany oraz wywinięta na wyprowadzoną ze ściany warstwowej elastyczną folię uszczelniającą (16). Dzięki temu uzyskuje się szczelne połączenie ściany i dachu w obszarze murłaty. Na rysunku 4.4.1/6 pokazano w powiększeniu szczegół A, tj. miejsce połączenia wiatroizolacji i folii.

Połączenie dachu ze ścianą szczytową

Na rysunku 4.4.1/7 pokazano sposób ukształtowania połączenia ściany szczytowej z przewieszoną połacią dachu. Ponieważ warstwa deskowania (09) nie jest szczelna na parcie wiatru w miejscach połączeń desek, konieczna jest więc ciągła warstwa wiatroizolacji (10) pokrywająca szczelnie całą powierzchnię. Na krokwi szczytowej wewnętrznej (06) deskowanie i wiatroizolacja są przerwane, aby przepuścić folię elastyczną (16), przyklejoną z jednej strony do wierzchu wieńca (02) i z drugiej strony do wiatroizolacji dachowej (10). W ten sposób nie dochodzi do ssania powietrza do wnetrza poprzez deskowanie. Połączenie jest dodatkowo uszczelnione przy użyciu łaty dociskowej (18) rys. 4.4.1/8.

Okap przy ścianie izolowanej od wewnątrz

Na rysunku 4.4.1/9 przedstawiono sposób połączenia ściany dwuwarstwowej (01) izolowanej od zewnątrz (04) ze stromym dachem izolowanym termicznie przy użyciu płyt styropianowych (14). Jak już to poprzednio pokazano na rysunku 4.4.1/5, deskowanie (08) i warstwa wiatroizolacji (09) są w miejscu połączenia przerwane. Uszczelniająca folia elastyczna (16) przyklejona od dołu do wieńca ściany jest wywinięta i przyklejona do deskowania. Wiatroizolacja schodząca ze szczytu dachu (09) jest przyklejona z zakładem w miejscu połączenia 4.4.1/10, co gwarantuje szczelność całego układu.

Połączenie dachu ze ścianą szczytową dwuwarstwową

Na rysunku 4.4.1/11 pokazano sposób ukształtowania szczelnego połączenia między stromym dachem a szczytową ścianą dwuwarstwową. Dach jest w tym rozwiązaniu oparty na ścianie bez przewieszenia. Ciągła izolacja zewnetrznej powłoki budynku, złożona z płyt styropianowych na ścianie (04) i na dachu (09), jest tu przerwana tylko w jednym miejscu przez osłaniającą deskę szczytową (17). Nie wpływa to w zauważalny sposób na izolacyjność przegrody. Inny wariant tego rozwiązania będzie pokazany na rysunku 4.4.2/3. Nieszczelny ze względu na przewiewanie, drewniany sufit pomieszczenia (07) jest osłonięty na całej powierzchni wiatroizolacją (08). W miejscu połączenia ze ścianą zastosowano dla uszczelnienia pas folii elastycznej (14) przyklejonej na górze do wiatroizolacji, a dołem przyklejonej i dociśniętej do krokwi szczytowej. Na rysunku 4.4.1/12 pokazano ten szczegół dokładniej. Przy montażu listwy uszczelniającej (13) należy uważać, aby nie dotykała ona do okapnika pokrycia dachowego. W przeciwnym razie woda będzie ściekać po powierzchni ściany.

Połączenie przewieszonego dachu ze ścianą szczytową izolowaną od zwewnątrz

Dach wyraźnie wysunięty poza lico ściany zapewnia, jak pokazuje praktyka, dobrą ochronę ściany przed zawilgoceniem. Szczególnie łatwo można to zauważyć w przypadku ścian pokrytych tynkiem. Sposób rozwiązania połączenia ściany z przewieszonym dachem, izolowanym termicznie przy użyciu płyt styropianowych (09) pokazano na rysunku 4.4.1/13. Ściana (01) jest izolowana od zewnątrz metodą lekką mokrą (03), (04), (05). Taki sposób izolowania ściany i dachu zapewnia uzyskanie niemal całkowicie ciągłej powłoki. Izolacja przeciwwiatrowa dachu (08) kończy się na wewnętrznej krokwi szczytowej (06). Wiatroszczelne połączenie ściany i dachu zapewnia elastyczna folia przyklejona do górnej krawędzi wieńca i jednoczenie do wiatroizolacji, jak to pokazano szczegółowo na rysunku 4.4.1/14. Dzięki temu, mimo bezustannych wzajemnych przemieszczeń dachu i ściany, uzyskuje się ciągłość, a w efekcie pełną szczelność wiatroizolacji.

Szczyt i załamanie dachu

Jeśli poddasze jest wykorzystywane aż do samego szczytu dachu to izolacja termiczna musi w ciągły sposób osłaniać wnętrze także w obszarze samej kalenicy, rys. 4.4.1/15.
Poprzez odpowiednie ukształtowanie i osadzenie głsiorów dachowych (09) ponad
płaszczyzną dachówek, uzyskuje się wymagany przekrój otworów wentylacyjnych
w szczycie dachu. W miejscu załamania połaci, np. nad oknem mansardowym, gdzie zmienia się kąt nachylenia dachu, izolacyjne płyty styropianowe (05), wiatroizolacja (04) i deskowanie (03) muszą być dokładnie wzajemnie dopasowane, rys. 4.4.1/16.
Należy także sprawdzić, czy zastosowany tu rodzaj pokrycia dachowego (10) będzie jeszcze odpowiedni dla mniej nachylonej połaci nad oknem . Jeśli ten warunek nie jest spełniony, to należy dokonać zmiany rodzaju pokrycia dachu na całej powierzchni lub przynajmniej na jego mniej nachylonej części, rys. 4.3/16.

Okno dachowe

Pionowy przekrój przez mansardowe okno dachowe został pokazany na rysunkach 4.4.1/17 i 4.4.1/18. Tak jak i w każdym innym miejscu budynku, bardzo ważne jest tu utrzymanie ciągłości warstwy termoizolacyjnej (04), a także zastosowanie takich rozwiązań, które pozwolą uzyskać pełną wiatroszczelność w miejscach połączeń (03), (14) i (15).

Boczne ścianki mansardy

Na rysunkach 4.4.1/19, 4.4.1/20 i 4.4.1/21 przedstawiono dodatkowe przekroje ścianek osłaniających okno mansardowe, w uzupełnieniu do rysunków z rozdziału 4.4.1.

Obróbka połączenia dachu z kominem

Uzyskanie pełnej szczelności dachu w miejscu, w którym komin przebija połać dachową, stwarza zwykle wiele problemów. Tak jest również i w przypadku dachu izolowanego przy użyciu płyt styropianowych. Na rysunkach 4.4.1/22 i 4.4.1/23 pokazano jeden ze sposobów rozwiązania połączeń warstw izolacyjnych w obszarze stromego dachu. Ma on zapewnić jednocześnie właściwą ochronę ogniową, uniknięcie mostków termicznych i wiatroszczelność całej konstrukcji.

Okno połaciowe

Ze względu na znaczną grubość wszystkich warstw izolacyjnych dachu (03), wbudowanie okna połaciowego wymaga zastosowania specjalnej ramy opasującej otwór (06) rys. 4.4.1/24 do rys. 4.4.1/26. Niezbędne jest tu także przeciwwiatrowe uszczelnienie otworu okiennego (07) oraz dodatkowa izolacja termiczna (08).

4.4.2 Płyty styropianowe z dodatkową izolacją termiczną między krokwiami - Wiatroszczelny sufit

Okap dachu przy ścianie izolowanej od zewątrz

Zasada dwuwarstwowego izolowania stromego dachu została już przedstawiona w rozdziale 4.3.4. Dzięki podwójnej warstwie izolacji cieplnej można uzyskać współczynnik przenikania ciepła na poziomie 0.16 W/(m²K). Na rysunku 4.4.2/1 przedstawiono szczegół połączenia dachu i ściany wzdłuż wydłużonego okapu.
Płyty gipsowo-kartonowe (06), z których wykonano sufit pomieszczenia, mogą służyć jako skuteczna wiatroizolacja tylko wtedy, gdy miejsca ich połączeń (14) nie ulegną spękaniu. Normalnie w miejscach,  które narażone są na wzajemne przemieszczenia materiałów, stosuje się przekładki dylatacyjne, umożliwiające "pracę" tych  elementów. W tym rozwiązaniu zastosowano, dla zapewnienia wiatroszczelności połączenia, elastyczną folię (13), przyklejoną do listew podkładowych i przyciśniętą od wierzchu płytami gipsowymi rys. 4.4.2/2.

Połączenie dachu ze ścianą szczytową dwuwarstwową

Sposób bezmostkowego połączenia styropianowej izolacji termicznej dachu (12) i warstwowej ściany szczytowej budynku (04) przedstawiono na rysunku 4.4.2/3.
Styropianowe płyty izolacyjne (11) w polach między krokwiami należy starannie dopasować, aby uzyskać możliwie ciągłą i szczelną warstwę. Ponieważ w pokazanym rozwiązaniu nie zastosowano wewnętrznej krokwi szczytowej, to do wieńca (02) przymocowano kantówkę montażową (14). Listwa uszczelniająca szczyt dachu jest odsunięta od okapnika, aby umożliwić odrywanie się bez przeszkód wody od krawędzi pokrycia. Dla uzyskania pełnej wiatroszczelności tego rozwiązania istotne jest dokładne wykonanie połączeń między elastyczną folią uszczelniającą (07) i płytami gipsowokartonowymi (16).

Połączenie przewieszonego dachu ze ścianą szczytową izolowaną od zewnątrz

Przewieszona połać dachowa jest, w rozwiązaniu pokazanym na rysunku 4.4.2/4, oparta konstrukcyjnie na płatwi (14). Zewnętrzna izolacja termiczna (04) ściany (01) łączy się w ciągły sposób z izolacją termiczną dachu (12), tworząc w ten sposób nieprzerwaną otulinę izolacyjną wnętrza budynku. Prawidłowo zamocowane i połączone ze sobą płyty gipsowe tworzą wiatroszczelną warstwę izolacyjną. Utrzymanie ciągłości tej warstwy w narożu sufitu i ściany jest możliwe, dzięki dodatkowej folii elastycznej (17), w szczelny sposób wklejonej w miejscu styku obydwu płaszczyzn.

Kalenica i załamanie dachu

W obszarze kalenicy, izolacja termiczna (11) pomiędzy krokwi jest przepuszczona pod płatwią kalenicową (01) (rys. 4.4.2/5). Izolację i sufit podtrzymują w tym miejscu drewniane kleszcze przybite do krokwi. Na rysunku 4.4.2/6 pokazano sposób połączenia dachu pokrytego dachówką i dachu nadokiennego pokrytego blachą. Blaszany dach osłaniający okno jest podzielony na dwie części, ze spadkami w kierunku bocznych ścianek mansardy (rys. 4.4.2/9). Szczelne zaizolowanie termiczne miejsca załamania dachu wymaga dużej staranności i uwagi przy docinaniu i dopasowywaniu płyt styropianowych i ich dopasowywaniu.

Okno dachowe

Na rysunkach 4.4.2/7 i 4.4.2/8 pokazano przekrój pionowy przez mansardowe okno dachowe. Obydwie warstwy izolacji termicznej tego dachu, tzn. izolacja pomiędzy krokwiami (01) i płyty styropianowe (03) są przedłużone również na połać dachu osłaniającego okno.

Okno dachowe - ścianki boczne

Pionowe przekroje przez ścianki boczne okna dachowego przedstawiono na rysunkach4.4.2/9 i 4.4.2/11, natomiast na rysunku 4.4.2/10 przedstawiono przekrój poziomy C. Styropianowe płyty dachowe (04) szczelnie osłaniają konstrukcję nośną. Pomiędzy elementy konstrukcyjne wpasowane zostały płyty izolacyjne dodatkowej warstwy izolacji termicznej (02). Blaszane pokrycie dachu (09) na deskowaniu (06) ma spadki na boki.

Obróbka połączenia dachu z kominem

Na rysunkach 4.4.2/12 i 4.4.2/13 pokazano szczegóły związane z przebiciem dachowych warstw izolacyjnych przez komin spalinowy. Na opasce żelbetowej komina (04), wylanej pomiędzy wymianami (02) i płaszczem komina (17), zastosowano niepalny materiał (09), który pozwala uzyskać dobrą izolacyjność termiczną tej części dachu.
Szczelność na działanie wiatru uzyskuje się tu m.in. dzięki zastosowaniu elastycznej folii (12), wklejonej pomiędzy sztywny materiał płaszcza komina (17) i płyt sufitowych (11). Folia bez uszkodzeń przenosi wzajemne przemieszczenia obydwu powierzchni.

Okno połaciowe

Sposób wbudowania w dach z podwójną warstwą izolacji termicznej okna połaciowego przedstawiono na rysunkach 4.4.2/14 do 4.4.2/16. Elastyczna folia wiatroizolacyjna (04), biegnąca wokół ramy okiennej (11) powinna być w ciągły sposób sklejona z brzegiem sufitowych płyt g-k (09).