Izolacja nakrokwiowa - jak i czym wykonać izolację dachu na krokwiach?

Izolacja nakrokwiowa to jeden z coraz bardziej popularnych sposobów na ocieplenie i/lub docieplenie dachu skośnego. Jakie są zalety ocieplania nakrokwiowego? Jakich materiałów użyć do izolacji nakrokwiowej? Jak właściwie ocieplić dach od zewnątrz?

Spis treści

1. Na jaki dach izolacja nakrokwiowa?
2. Zalety izolacji nakrokwiowej
3. Detale dachu a izolacja na krokwiach
4. Jakie funkcje pełni izolacja nakrokwiowa?
5. Izolacja nakrokwiowa PIR i z PUR
6. Izolacja nakrokwiowa z polistyrenu
7. Izolacje nakrokwiowe z włókien
8. Warstwy dachu w izolacji nakrokwiowej
9. Montaż izolacji nakrokwiowej

Na jaki dach izolacja nakrokwiowa?

Izolację nakrokwiową można stosować na dachach o kącie nachylenia połaci powyżej 20°. Jest ona korzystnym rozwiązaniem nie tylko podczas budowy nowego domu, lecz również w przypadku remontu starszego obiektu. W systemie tym warstwę ocieplenia układa się na krokwiach od zewnątrz budynku.

Zalety izolacji nakrokwiowej

Izolacja nakrokwiowa ma wiele zalet. Najważniejsze to:

• nie ogranicza wysokości pomieszczeń użytkowych na poddaszu,co z kolei stwarza możliwości ocieplenia dachu w standardach pasywnych, gdyż wtedy warstwa może mieć grubość nawet ponad 50 cm;
• pozwala wyeliminować mostki termiczne, które często stanowi sama więźba dachowa;
• umożliwia szybszą zamianę dotychczasowego poddasza na pomieszczenia mieszkalne, szczególnie gdy mamy do czynienia ze starszym domem, gdzie jednocześnie należy wymienić pokrycie dachowe (np. przeprowadzić utylizację azbestu);
• ułatwia docieplenie poddasza użytkowego bez konieczności gruntownych remontów od wewnątrz budynku;
• stwarza możliwości aranżacyjne przy zachowaniu bardzo dobrych parametrów cieplnych – widoczna od wewnątrz i wyeksponowana więźba dachowa będzie się dobrze prezentować;
• chroni więźbę dachową przed jej odkształcaniem, niszczeniem włókien drewna czy przemarzaniem – konstrukcja dachu pracuje w stabilnych warunkach, jest zabezpieczona przed zmianami temperatury, zacinającym deszczem czy śniegiem;
• stabilizuje konstrukcję dachu i jednocześnie stanowi jego szczelne poszycie, zastępując niekiedy tradycyjne pełne deskowanie;
• umożliwia zmniejszenie grubości izolacji w stosunku do tradycyjnej warstwy między krokwiami, gdyż opór cieplny połaci dachowej z izolacją nakrokwiową jest w każdym miejscu taki sam;
• na etapie projektowania umożliwia zmniejszenie przekrojów krokwi, które w przypadku ocieplenia od wewnątrz często są przewymiarowane tylko po to, by zmieścić pomiędzy nimi materiał izolacyjny odpowiedniej grubości;
• jest uniwersalna, gdyż pozwala na uzyskanie bardzo dobrych parametrów cieplnych przegrody jako izolacja indywidualna;
• bywa również łączona z tradycyjną metodą izolacji międzykrokwiowej;
• jest możliwa do wykonania nawet podczas prowadzenia innych robót w budynku, gdyż wilgoć nie ma wpływu na parametry izolacji nakrokwiowej – tzw. prace mokre, np. tynki czy posadzki, zazwyczaj prowadziły do odwlekania tradycyjnych ociepleń dachu ze względu na podwyższoną wilgotność w obiekcie.

Detale dachu a izolacja na krokwiach

Zastosowanie ocieplenia na krokwiach powoduje podniesienie pokrycia dachowego, dlatego należy inaczej zaprojektować wiele detali związanych z obróbką dachu, zwłaszcza jego okapu, a także innych elementów górujących nad połacią.

Częstym błędem jest wykonywanie izolacji nakrokwiowej w budynku do tego nieprzystosowanym – takie działania mogą bardzo negatywnie wpłynąć na wygląd nie tylko dachu, lecz także całego domu, poprzez zaburzenie proporcji. Dobrym przykładem są lukarny – po dołożeniu ocieplenia od góry elementy te będą miały niższe ścianki boczne. Również świetlik w kształcie tzw. bawolego oka może stracić swój kształt i stać się bardzo topornym elementem, gdyż grubość połaci między oknem a pokryciem będzie znacznie większa niż przy ociepleniu międzykrokwiowym.

Jeżeli w projekcie nie uwzględniono tego typu izolacji, wówczas konieczne stanie się też przeprojektowanie komina – jego wysokość ponad pokryciem dachu nie może być mniejsza, niż określono w planach. Od tego zależy sprawne działanie systemu wentylacji w budynku. Gdy pokrycie dachu zostanie podwyższone przez warstwę izolacji, wtedy również należy podwyższyć komin, aby spełniał on swoje zadanie. W tym przypadku konieczne staje się także zwrócenie uwagi na miejscowe plany zagospodarowania przestrzennego, które określają maksymalną wysokość zabudowy. Większa grubość izolacji na dachu spowoduje zwiększenie wysokości obiektu.

Jakie funkcje pełni izolacja nakrokwiowa?

Na rynku dostępne są płyty termoizolacyjne, które różnią się miedzy sobą nie tylko materiałem, technologią produkcji, sposobem montażu, lecz przede wszystkim parametrami cieplnymi. Wybierając produkt do izolacji nakrokwiowej, trzeba pamiętać, jakie stawia się jej wymagania, oraz że jest bardziej narażona na działanie czynników zewnętrznych niż standardowe ocieplenie z wełny umieszczone pod dachem. Izolacja na krokwiach ma za zadanie:

• chronić budynek przed zimnem – materiał ociepleniowy zabezpiecza pomieszczenia przed wychłodzeniem zimą, zatem poza niskim współczynnikiem przewodzenia ciepła musi charakteryzować się również wysoką wytrzymałością na ściskanie;
• izolować wnętrze obiektu przed upałami z zewnątrz – materiał o niskim współczynniku przewodzeniu ciepła, nawet w upalne dni będzie utrzymywał chłód w pomieszczeniach na poddaszu;
• wytrzymać wszelkie obciążenia i przenieść je na konstrukcję dachu – płyty zastosowane do ocieplenia muszą być odporne na naprężenia powodowane przez śnieg, wiatr czy ciężar samego pokrycia dachowego;
• stabilizować pokrycie dachowe – izolacja nie może ulegać odkształceniu, nawet w skrajnych temperaturach, gdyż to od niej zależy zachowanie ciągłości i sztywności materiału;
• umożliwiać swobodny przepływ pary wodnej przez dach – wysoka paroprzepuszczalność materiałów ociepleniowych jest bardzo ważnym parametrem, który zapobiega gromadzeniu się na poddaszu nadmiernej wilgoci, czyli zawilgoceniu konstrukcji i powstawaniu pleśni; zapewniać bezpieczeństwo użytkownikom obiektu – materiał izolacyjny powinien być całkowicie niepalny i mieć bardzo dużą tolerancję na wysokie temperatury.

Wskazane wyżej wymagania spełniają nieliczne materiały izolacyjne. Te używane na izolacje nakrokwiowe można podzielić na 3 główne grupy:

1. pianki (PIR/PUR)
2. polistyreny (EPS i XPS)
3. wyroby z włókien.

Izolacja nakrokwiowa PIR i z PUR

Jednym z najpopularniejszych typów izolacji są płyty z pianki. Mogą być wyrobem jednorodnym z pianki poliizocyjanurowej PIR lub łączonym z pianką poliuretanową PUR. Technologia produkcji pozwala na wytworzenie w nich drobnokomórkowej struktury, która w 90% wypełniona jest gazem. Dzięki temu wyroby z pianek mają bardzo wysokie parametry izolacyjne – ich współczynnik przewodzenia ciepła λ wynosi od 0,022 do 0,030 W/(mK), mają wysoką sztywność, a także odporność na naprężenia oraz wodę. Płyty są dostępne w szerokiej gamie różnych wymiarów (grubość 4–20 cm, szerokość 60–120 cm i długość 120–240 cm). Większość z nich nie wymaga pełnego deskowania, mogą być montowane bezpośrednio na krokwiach, jednak niektórzy producenci zalecają jego wykonanie.

Ponadto wyroby te, w zależności od wytwórcy, są oferowane z różnorodnymi dodatkami i ulepszeniami, np.:

• z wierzchnią warstwą drewnopodobną – przeznaczone są pod pokrycia płaskie, np. blachę płaską lub gonty bitumiczne
• ze spodnią warstwą silikatową – stworzone z myślą o użytkownikach, którzy w pomieszczeniach na poddaszu chcą wyeksponować więźbę dachową; po ułożeniu takiej izolacji jej spodnią stronę wystarczy pomalować;
• z wykończeniem aluminiowym (jedno- lub obustronnym) – od zewnątrz płyt ma ono za zadanie odbijać promieniowanie UV od dachu, by latem nie dochodziło do przegrzewania połaci, zaś warstwa od spodu (od wewnątrz poddasza) stanowi ekran odbijający ciepło zimą z powrotem do wnętrza budynku;
• z zamkami typu pióro-wpust (po całym obwodzie) – takie łączenie wyrobów zarówno eliminuje mostki termiczne, jak i zdecydowanie ułatwia montaż;
• z wykończeniem od góry membraną dachową, a od dołu paroizolacją – zintegrowanie tych folii z płytami izolacyjnymi eliminuje konieczność montażu dodatkowych materiałów. Wszystkie folie wykończeniowe mają samoprzylepne zakłady, które zapewniają dodatkową szczelność poszycia;
• z warstwą wełny mineralnej – ich zadaniem jest lepsza izolacyjność akustyczna pomieszczeń.

Izolacja nakrokwiowa z polistyrenu

Kolejnym materiałem stosowanym na izolacje dachu na krokwiach są polistyreny, znane jako styropian. Występują 2 jego rodzaje: polistyren ekspandowany (EPS) oraz ekstrudowany (XPS).

Płyty te, choć są wykonane z tego samego materiału, to jednak odmienna technologia produkcji sprawia, że różnią się od siebie przede wszystkim parametrami – jeden z nich ich – współczynnik przewodzenia ciepła jest porównywalny, dla EPS λ wynosi od 0,031 do 0,032 W/(mK), a dla XPS λ od 0,029 do 0,036 W/(mK).W przypadku płyt EPS w izolacji nakrokwiowej mamy do czynienia z dwoma rodzajami wyrobów, które ze względu na swoją budowę są odmiennie montowane.

• Płyty EPS z dodatkiem grafitu, montowane bezpośrednio na krokwiach. Przeznaczone są jedynie na dachy o spadku minimum 30°. Płyty styropianu mocuje się od dołu dachu ku górze, do krokwi dachowych za pomocą łączników systemowych, czyli wkrętów o podwójnym gwintowaniu, których długość dobiera się do grubości izolacji. Charakterystyczną cechą tych płyt są ich bardzo duże wymiary, a szczególnie długość (od 4 do 8 m), przez co izolacja układana est szybko, bez konieczności dodatkowych łączeń – przy krótkich połaciach jeden wyrób wystarcza na pokrycie fragmentu dachu od okapu do samej kalenicy. Płyty uszczelnia się pianką, z kolei połączenia w okolicach koszy, narożników i kalenicy – za pomocą taśmy uszczelniającej.

• Płyty EPS do montażu na dodatkowym ruszcie z łat i kontrłat – w tym celu wyroby te są wyposażone od spodu w specjalne frezy, co dodatkowo usztywnia i stabilizuje materiał na dachu. Produkty te mają dość okrojone zastosowanie, gdyż na ich wierzchniej warstwie znajdują się specjalne tłoczenia umożliwiające montaż konkretnego pokrycia dachowego bezpośrednio do płyt izolacyjnych.

Inne płyty wykorzystuje się pod dachówki ceramiczne lub cementowe, a inne pod pokrycia z blachy dachówkowej, falistej czy trapezowej.

Wyroby XPS od EPS odróżnia przede wszystkim ich duża odporność na zawilgocenie (<0,5%), dobra paroprzepuszczalność oraz wysoka wytrzymałość na obciążenia. Montowane są nakrokwiowo (jak pierwszy opisany powyżej rodzaj płyt EPS) lub mogą być mocowane na pełnym deskowaniu. Występują jako płyty proste, z łączeniem na pióro-wpust, oraz jako wyroby z wierzchnią warstwą dociążającą izolację.

Izolacje nakrokwiowe z włókien

Kolejną grupą izolacji nakrokwiowych są wyroby z włókien, a do najpopularniejszych należą te szklane i z włókien drzewnych. Produkty z wełny mineralnej szklanej różnią się od tradycyjnie stosowanej wełny skalnej, montowanej pomiędzy krokwiami, przede wszystkim sztywnością i odpornością na wodę. Ich konstrukcja jest zwarta, przez co woda nie wsiąka w ich strukturę, a jedynie spływa po powierzchni materiału. Mają wysoką klasę ognioodporności – ich klasa reakcji na ogień to A2, ale niestety charakteryzują się gorszym współczynnikiemprzewodzenia ciepła niż ww. materiały – λ = 0,038 W/(mK). Ich grubość wynosi 5, 8 lub 10 cm, szerokość 120 cm, a długość 190 cm. Warstwa 10-centymetrowa nie może stanowić samodzielnej izolacji, gdyż współczynnik przenikania ciepła U dla dachu będzie za wysoki. Dlatego aby płyty z wełny szklanej na dachu spełniały wytyczne WT 2021, powinny być montowane: w systemie izolacji na krokwiach, wspomagając tradycyjne ocieplenie pomiędzy krokwiami lub w systemie izolacji na krokwiach dwuwarstwowo.

Płyty z włókien drzewnych układa się bezpośrednio na krokwiach – od okapu w kierunku kalenicy. Łączone są ze sobą na pióro-wpust, a do krokwi montowane poprzez kontrłaty przy użyciu łączników przeznaczonych do drewna (wkręty, zszywki, gwoździe). W nowym budownictwie jako izolację nakrokwiową wybiera się z reguły płyty o niewielkiej grubości – najczęściej 35–60 mm. Mają one bardzo dużą gęstość i pojemność cieplną oraz współczynnik λ = 0,042–0,048 W/(mK). Płyty układane na krokwiach nie mają na celu poprawienia współczynnika przenikania ciepła U dachu (gdyż ten w nowym budownictwie jest regulowany poprzez warstwę miękkiej wełny między krokwiami), ale zwiększenie jego bezwładności cieplnej, czyli zabezpieczenie przed zbyt szybkim wychładzaniem się w sezonie grzewczym oraz przegrzewaniem w lecie. W przypadku modernizacji starszych dachów, gdzie wysokość krokwi jest zbyt mała, aby tylko warstwą termoizolacji między krokwiami uzyskać dobry współczynnik U, na krokwiach układa się lżejsze płyty z włókien drzewnych o gęstości – 110–140 kg/m³. Dostępne są w grubościach od 60 do 240 mm i charakteryzują się niższą wartością współczynnika λ, który wynosi 0,037–0,039 W/(mK). Dzięki temu płyty te wpływają pozytywnie nie tylko na zwiększenie bezwładności cieplnej dachu, ale także na realne poprawienie wartości współczynnika U.

Płyty nakrokwiowe z włókien drzewnych stanowią sprawdzony i wygodny zamiennik dla deskowania oraz papy, płyt OSB oraz papy lub membrany dachowej. Należy jedynie pamiętać o zachowaniu przestrzeni wentylacyjnej pomiędzy wierzchnią warstwą płyty a pokryciem dachu, co zapewnia użycie rusztu z łat i kontrłat.

Warstwy dachu w izolacji nakrokwiowej

Na podstawie przedstawionych przykładów opisujących różnorodne materiały izolacyjne montowane na krokwiach układ warstw dachu będzie się znacząco różnił w zależności od wybranego ocieplenia i materiału pokryciowego. Każdy z producentów oferuje kompletne systemy izolacyjne wraz z zestawami montażowymi. Możliwości jest sporo, można jednak wyłonić dwa najważniejsze schematy montażowe ocieplenia nakrokwiowego:

• w systemie stropodachu szczelinowego,
• w systemie stropodachu pełnego.

W tym drugim używa się tylko ww. płyt z EPS z frezami od spodu na łaty, a od góry na pokrycie np. dachówki. Tak wyprofilowany materiał izolacyjny nie wymaga pozostawiania szczelin wentylacyjnych ani od strony krokwi, ani pod dachówkami. W przypadku pozostałych materiałów, bez względu na liczbę warstw ocieplenia, większość użytkowników decyduje się na układ połaci w formie szczelinowej, czyli wentylowanej. Schemat dachu w układzie wentylowanym obrazuje poniższy rysunek na przykładzie płyt z pianki PIR.

W takim układzie materiał izolacyjny może być montowany bezpośrednio do krokwi, do pojedynczych desek montażowych (np. przy wełnie szklanej) lub na pełne deskowanie. Pod nim, od strony poddasza, powinna znajdować się warstwa paroizolacji – albo montowana jako oddzielna folia, albo już fabrycznie zintegrowana z materiałem izolacyjnym. Nad ociepleniem z kolei musi zostać położona wysokoparoprzepuszczalna membrana dachowa – ta również w przypadku niektórych płyt może być już połączona z wyrobem izolacyjnym. Następnie poprzez montaż łat i kontrłat tworzy się szczelina, której zadaniem jest wentylowanie dachu. Ostatnią warstwę stanowić będzie wybrane pokrycie dachowe.

W układzie stropodachu wentylowanego możliwe są również odpowiednio układy dwuwarstwowe izolacji. W takich przypadkach montaż musi przebiegać zawsze zgodnie z wytycznymi producenta oraz z użyciem wszystkich wyrobów łącznikowych i uszczelniających.

Montaż izolacji nakrokwiowej

Wyzwaniem dla dekarza podczas konstruowania dachu izolowanego nakrokwiowo jest poprawne wykonanie, uszczelnienie i wykończenie trudnych detali, takich jak okap, kalenica, szczyt, kosz, okno dachowe czy komin.

Bez względu na wybrany materiał montaż ocieplenia tego typu rozpoczyna się zawsze od dołu połaci (od okapu) w górę (do kalenicy). Pierwsza warstwa płyt opiera się na belce okapowej, która zabezpiecza izolację przed zsunięciem się z dachu. Dobiera się ją do grubości materiału izolacyjnego – zbyt wysoka będzie przesłaniać szczelinę wentylacyjną, a zbyt niska – odsłaniać ocieplenie. Belkę okapową od góry ochrania się przed wnikaniem gryzoni metalową siatką, a od czoła deską okapową – całość jest wykańczana obróbką blacharską.

Kolejne rzędy płyt montuje się na mijankę, a ich łączenia uszczelnia według zaleceń producenta (taśmami lub piankami). W kalenicy płyty są łączone poprzez odpowiednie docięcie ich krawędzi lub uzupełnienie ich styku pianką montażową, a kontrłaty w tym miejscu standardowo osłania sięobróbką z blachy. Warto też pamiętać o odpowiednim uszczelnieniu wszelkich miejsc „przebicia” połaci, np. przy kominie.

• Jak wykonać obróbkę komina zgodnie ze sztuką dekarską?

W tym przypadku szczególnie ważna jest odporność przeciwpożarowa materiału izolacyjnego – większość pianek i polistyrenów ma dość niską klasę reakcji na ogień (najczęściej E), co oznacza, że są palne, samogasnące. Wtedy strefę wokół komina należy koniecznie uszczelnić i zabezpieczyć wełną mineralną, której klasa reakcji na ogień to A2. Następnie zarówno wełnę tę, jak i sam komin, zabezpiecza się membraną lub taśmą uszczelniającą, a kolejno odpowiednią obróbką blacharską. Tylko w ten sposób zapobiegniemy migracji wody opadowej w głąb dachu.

Jeśli chodzi o montaż okien dachowych, to jest on analogiczny do prac przy tradycyjnym ociepleniu. Jedyna różnica polega na tym, że otwór na okno wycina się w materiale izolacyjnym,a ponieważ ma on najczęściej dokładnie wymiar ościeżnicy, to jest ona mocowana do specjalnych dodatkowych łat montażowych.

Kolejnym fragmentem dachu narażonym na przeciekanie jest kosz. Tak jak w przypadku kalenicy w koszu dachowym, u zbiegu dwóch połaci, płyty izolacyjne starannie się docina, ich styk uszczelnia pianką montażową, a następnie samoprzylepną papą modyfikowaną lub taśmą uszczelniającą. Potemmiejsce to należy wykończyć korytkiem z blachy o szerokości min. 60 cm, z krawędziami na rąbek leżący.

• Zasady montażu kosza dachowego, przykłady błędów dekarskich

Na dachy wentylowane z izolacją nakrokwiową najczęściej stosuje się kontrłaty o przekroju 40 x 60 mm (dla krokwi o długości do 15 m) lub 40 x 80 mm (dla krokwi o długości powyżej 15 m). Kontrłaty nie tylko tworzą szczelinę wentylowaną i są podłożem pod pokrycie dachowe, lecz stanowią też stabilne mocowanie ocieplenia. Płyty izolacyjne przykręca się do krokwi poprzez kontrłaty, korzystając z łączników ustawionych pod kątami 90 i 60 lub 67°. Użycie wkrętów prostopadłych dopołaci zaleca się szczególnie w strefach okapowych i szczytowych dachu, gdzie konieczne jest zabezpieczenie pokrycia przed siłą ssącą wiatru. Z kolei umieszczenie wkrętów pod kątami 60 lub 67° redukuje ich zginanie.