2024-02-23 12:00:59 
Izolacja termiczna nie chroni w pełni przed przegrzaniem powierzchi dachu
Dbałość o ograniczenie strat cieplnych budynków sezonie grzewczym sprawia, że często nie uwzględniamy konieczności ograniczenia również nadmiernego nagrzewania powierzchni dachowych w okresie letnim, co nie tylko pogarsza komfort przebywania w pomieszczeniach na najwyższej kondygnacji, ale również przyczynia się do przyspieszonej degradacji pokrycia dachowego i uszkodzeń jego konstrukcji.
Oczywiście pewną ochronę cieplną zapewniają wymagane izolacje termiczne umieszczone w obszarze pomieszczeń mieszkalnych, ale nie zawsze gwarantują one dostateczne zabezpieczenie przed przegrzewaniem.
Uciążliwe ciepło pod dachem
Dopływ energii słonecznej na powierzchnie dachowe osiąga moc na poziomie 1000 wat na metr, co sprawia, że zastosowana termoizolacja powinna być znacznie grubsza niż w przypadku ochrony przed zimnym powietrzem zewnętrznym.
Trzeba też brać pod uwagę to, że materiały do izolacji cieplnej spowalniają jedynie przepływ energii i w przypadku ograniczonego jej rozpraszania powodują znaczący wzrost temperatury po stronie osłanianej powierzchni.
Dlatego skuteczną ochronę przed przegrzewaniem powierzchni narażonych na intensywne nasłonecznienie zapewniają - oprócz standardowych termoizolacji - rozwiązania pozwalające na powierzchniowe odbicie energii promieniowania oraz utworzenie warstwy przejmującej przenikającą pod dach energię cieplną w postaci przestrzeni wentylacyjnej lub układu chłodniczego.
Powierzchnie odbijające promieniowanie
Współczynnikiem emisyjności i absorpcji ε (nazywanym w odniesieniu do refleksyjności powierzchni również albedo) określamy stosunek promieniowania pochłoniętego lub odbitego, przez ciało, na które pada promieniowanie świetlne do strumienia promieniowania docierającego na jego powierzchnię.
Wartość tego parametru zależna jest m.in. od rodzaju, struktury i barwy powierzchni i zawiera się teoretycznie w granicach od 0 do 1. Określany jest bezwymiarowo, a najwyższa wartość „1” osiąga ciało doskonale czarne, pochłaniające całe dochodzące do powierzchni promieniowanie.
Również doskonale emituje ono ciepło z nagrzanej powierzchni, co wykorzystuje się stosując np. czarne pokrycie radiatorów jak i coraz częściej również w grzejnikach mieszkaniowych.
W praktyce współczynnik ten osiąga niższe wartości i np. dla betonu suchego współczynnik ε wynosi ok. 0,8, dla papy bitumicznej 0,9, a dla świeżego śniegu 0,2. W przypadku powierzchni dachowych wartość emisyjności ma bardzo istotny wpływ na intensywność nagrzewania się, o czym decyduje przede wszystkim rodzaj wierzchniego pokrycia.
Dlatego coraz częściej w dokumentacji pokryć dachowych zamieszczana jest informacja o wartości albedo dla konkretnych produktów dekarskich, a korzystne pod tym względem produkty o jasnych barwach, osiągają jego wartość na poziomie 70 % (ε = 0,3) co pozwala na uzyskanie znacznych oszczędności energii potrzebnej do zasilania klimatyzacji, jeśli chcemy utrzymać znośne warunki przebywania „pod dachem”.
Wentylacja poddachowa
W dachach spadzistych przestrzeń pod warstwą pokryciową powinna być wentylowana niezależnie od tego czy połać jest ocieplona, czy też nie. Utworzenie pustki wentylacyjnej lub przestrzeni na poddaszu gospodarczym lub nieprzełazowym, umożliwia samoczynny przepływ powietrza, który zapewni schłodzenie powierzchni podpokryciowej.
Intensywność przepływu strumienia powietrza mogą zwiększyć np. kominki umieszczone w połaci bądź w kalenicy zaopatrzone nawet nasadki obrotowe. Przy wykonywaniu więźby dachowej i pokrycia, warto więc brać pod uwagę zapewnienie intensywnej cyrkulacji powietrza uwzględniając m. in. kąt nachylenia połaci i kierunek najczęściej występujących wiatrów.
W przypadku poddaszy nieużytkowych w formie strychu, oprócz ocieplenia połaci dachowej (natomiast termoizolację główną ciepłochronną, umieszcza się na stropie najwyższej kondygnacji), w ścianach szczytowych montuje się nawiewniki lub okienka i wywiewy dachowe, co zapewni przewiew w tej przestrzeni i uchroni przed zawilgoceniem w sezonie zimowym.
Chłodzenie na dachach płaskich
Dachy płaskie w budynkach indywidualnych staja się dość popularne, ale tworzone są najczęściej na obiektach bez poddaszy i przykrywane są stropodachem w formie odwróconego układu warstw - hydroizolację przykrywa warstwa termoizolacji.
W przypadku utworzenia na takiej konstrukcji np. zielonego ogrodu uzyskuje się naturalna ochronę powierzchni dachowej przed nadmiernych nagrzewanie choćby w wyniku odparowania wilgoci z warstwy roślinnej, ale przy standardowym pokryciu papowym, jego powierzchnia może nagrzewać do temperatury sięgającej nawet 80oC, i mimo dość grubej izolacji stropowej może nie uchronić przed przegrzaniem pomieszczeń na najwyższej kondygnacji.
Na pokrycia papowe można wtedy wykorzystać alupapę z powłoką aluminiową, co znacząco poprawia refleksyjność pokrycia dachu, ale pod warunkiem utrzymania powierzchni w czystości.
Na etapie budowy warto niekiedy ułożyć powierzchniową instalację chłodząca w postaci orurowania (jak w ogrzewaniu podłogowym) umieszczonego pod warstwa ociepleniową dachu. Zależnie od warunków lokalnych w rurach może cyrkulować woda między dachem, a wymiennikiem studziennym lub gruntowy albo z instalacji sieciowej okresowo wykorzystywana będzie np. do celów gospodarczych.
Instalacja chłodząca wymaga przynajmniej uproszczonego zaprojektowania i orientacyjnie można przyjąć, że temperatura zewnętrznej powierzchni dachowej może osiągać 60 - 70oC, a po uwzględnieniu oporu cieplnego termoizolacji, intensywność chodzenia powinna zapewniać temperaturę powierzchni stropowej od środka na poziomie poniżej 23 - 24oC.
Własności refleksyjne pokryć na dachach
Większość standardowych pokryć dachowych cechuje niezbyt korzystne albedo - najczęściej mieści się w granicach 0,2 - 0,4 o czym w znacznym stopniu decyduje barwa powierzchni.
Relatywnie wysoki wskaźnik refleksyjności uzyskują jasne odmiany dachówek ceramicznych i cementowych osiągający nawet wartość 0,75 , przy czym dodatkowy efekt chłodzenia zapewnia „przewiewna” struktura pokrycia dachowego z takiego materiału. Dachówki charakteryzują się też znaczną inercją w nagrzewaniu powierzchni pokrycia, dzięki jego dużej masie.
Również pokrycia z profilowanych lub płaskich blach zależnie od barwy powłoki dekoracyjno-ochronnej mogą umożliwiać ograniczone nagrzewanie powierzchni - np. blachodachówki w kolorze żółtym osiągają albedo na poziomie 0,6, natomiast popularne odcienie czerwieni zapewniają refleksyjność na poziomie 0,5.
Natomiast mniej korzystnie pod tym względem przedstawiają się standardowe pokrycia bitumiczne z gontów, gdyż w większości odmian albedo wynosi on ok. 0,18, o czym w znacznym stopniu decyduje chropowata powierzchnia tworzona przez posypkę.
Pokrycia dachowe mogą być też pokrywana powloką refleksyjną, co oczywiście wymaga doboru odpowiedniego materiału malarskiego. Obecnie, coraz częściej funkcję ochrony przed przegrzewaniem przejmują instalowane na dachu panele fotowoltaiczne, które jednocześnie wytwarzają energię elektryczną wykorzystywana m.in. do zasilania klimatyzacji.
Autor: Redakcja BudownicwaB2B
Opracowanie: Sebastian Malinowski
Zdjęcie otwierające: Noxan
Komentarze