Z tego artykułu dowiesz się:
- Strefa obciążenia wiatrem
- Kształt dachu a wiatr
- Jak zabezpieczyć dach przed wichurą
- Czego dopilnować przy budowie dachu
Strefa obciążenia wiatrem
Szacuje się, że przez Polskę rocznie przechodzi kilkanaście tornad rocznie. Częściej jednak pojawiają się niszczycielskie wichury, które z definicji mają miejsce już wtedy, gdy wiatr przekracza prędkość 70 km/h. Taka prędkość może już zrywać dachy. Biorąc oba zagrożenia pod uwagę, już na etapie budowy należy uwzględnić siłę wiatru, który zazwyczaj pojawia się na terenie, gdzie ma powstać dom. Tu z pomocą przychodzi norma Eurokod 1991-1-4:2008.
Powyższa norma to nic innego, jak strefa obciążenia wiatrem, których w Polsce są trzy. Jak łatwo się domyślić, dzielą one kraj w zależności od prędkości wiatru. Im wyższa strefa obciążenia wiatru, tym bardziej bezpieczne rozwiązania muszą zostać wykorzystane podczas budowy dachu:
- Strefa I: obejmujące większą część Polski słabe wiatry
- Strefa II: Pojezierze Pomorskie i okolice Zatoki Gdańskiej z umiarkowaną siłą wiatru
- Strefa III: obszary górskie, południowe części województwa podkarpackiego, małopolskiego, śląskiego i dolnośląskiego, gdzie wieją najsilniejsze wiatry
Strefa obciążenia wiatrem determinuje parametry konstrukcji dachu oraz wpływa na najmniejszą jego zmianę w trakcie budowy. Dach odporny na wichury będzie taki pod warunkiem, że każda jego modyfikacja będzie konsultowana z konstruktorem budynku.
Kształt dachu a wiatr
To jeden z najważniejszych czynników decydujący o tym, czy dach będzie odporny na wichury, czy też zniszczy go nawet słabsza wichura. Wiatr wpływa na obciążenie dachu, a wielkość tego obciążenia zależy również od kąta jego nachylenia. W momencie, kiedy wieje silny wiatr, na dach działają dwie siły: napierające oraz ssące.
Od strony nawietrznej dach jest dociskany przez wiatr, którego siła powoduje zginanie krokwi, a cała konstrukcja jest niejako pchana przez silne podmuchy. Z kolei od strony zawietrznej wiatr przechodzi przez kalenicę i opada po przeciwnej stronie budynku, gdzie mocno przyspiesza. Im większa siła tego wiatru, tym większa siła ssąca po zawietrznej stronie dachu.
Dlatego kształt dachu a wiatr korelują ze sobą. Jeżeli inwestor postawi na dach z mniejszym kątem nachylenia, to w tym większej liczbie miejsc tego dachu występuje ssanie, której obciążenie jest odpowiedzialne za zrywanie warstw dachu podczas huraganów i silnych burz. Z kolei przy wysokich kątach nachyleniach dachu, silnie działają siły parcia wiatru. Na dachach dwuspadowych siły działające na dach mieszają się.
Dlaczego wiatr zrywa dachy? Głównie dlatego, że pokrycie jest unoszone przez siły ssące, które nie różnią się niczym od sił, które unoszą samoloty. Wiatr po stronie zawietrznej opada w dół i przyspiesza, przypominając zachowanie powietrza przemieszczającego się po skrzydle samolotu. Jeżeli dach nie jest dobrze zamocowany, siły ssące bez problemu oderwą go od podłoża, tak jak odrywają ważący kilkaset ton samolot.
Jak zabezpieczyć dach przed wichurą
Jeżeli dom znajduje się w trzeciej, najwyższej strefie obciążenia wiatrem, należy zacząć od wyboru najbezpieczniejszego pokrycia. Tam, gdzie wieją najsilniejsze wiatry, najlepiej sprawdzi ciężka, mająca niewielkie rozmiary, dachówka. Już sam jej ciężar jest zabezpieczeniem, a takie pokrycie to dach odporny na wichury głównie dlatego, że podczas silnego wiatru uszkodzone zostaną pojedyncze elementy, które łatwo wymienić. Podczas wichury dachówki zachowują się jak klawisze, które pojedynczo unoszą się i opadają.
Jak zabezpieczyć dach przed wichurą, stosując dachówki? Eksperci zalecają, aby mocować takie pokrycie do więźby również w jego środkowych częściach. Z zasady dachówki nie są mocowane na połaciach, a jedynie na szczytach. Jeżeli chcemy zabezpieczyć dach przed wichurą, warto dachówki przymocować także w środkowych częściach, co ma zasadnicze znaczenie przede wszystkim przy dużym kącie nachylenia dachu.
Alternatywą dla dachówek mogą być płytki włókno-cementowe i łupek naturalny. Te układa się bardzo gęsto, dzięki czemu dobrze zabezpieczają dach przed wichurą. Z kolei możliwość zerwania całej konstrukcji wraz z więźbą zwiększa się znacznie przy użyciu blachodachówki, gontów, falistych płyt czy płaskiej blachy. W konsekwencji także ich ewentualna naprawa zmusza do wymiany całej konstrukcji.
Czego dopilnować przy budowie dachu? Najważniejsze mocowanie
Dach odporny na wichury musi być dobrze przymocowany, a konstrukcja musi stanowić nierozerwalną całość. Tę zapewniają odpowiednie mocowanie poszczególnych elementów: krokwie, słupy i zastrzały należy łączyć w sposób, który zapewni tym elementom odporność na rozciąganie. Kluczowe jest prawidłowe przymocowanie połaci dachowej na brzegach dachu, w koszach, na grzbietach, przy kominach oraz oknach połaciowych.
Najbardziej narażone na unoszenie przez wiatr jest poszycie dachu. Aby mieć pewność i spokojny sen, że do tego nie dojdzie, należy każdą deskę przytwierdzić do poszycia minimum dwoma gwoździami lub wkrętami. Jeszcze lepszego zabezpieczenia wymagają obrzeża i narożniki na płaskich dachach. W takim przypadku należy wbić minimum dwunastu gwoździ.
Czego dopilnować przy budowie dachu jeszcze? Nie bez znaczenia pozostaje zastosowanie 450-kilogramowych elementów konstrukcyjnych na jedną kotwę. Dzięki temu zapobiegniemy unoszeniu się dachu podczas wichury. Bardzo ważne jest również skoncentrowanie na ścianach szczytowych – te podczas podmuchów są bardzo mocno obciążone. Cienkie ściany szczytowe należy wzmocnić wieńcem obwodowym zespolonymi z wieńcami ścianek kolankowych. Natomiast cienkie ściany szczytowe można wzmocnić żelbetowymi słupkami, co pomoże stworzyć dach odporny na wichury.