Odwodnienie dachu zielonego to nie tylko warstwa drenażowa, której zadaniem jest odprowadzenie wody do odbiornika.
Tekst PAWEŁ KOŻUCHOWSKI
Dach zielony powinien być zaprojektowany i wykonany jako sprawnie działające urządzenie hydrauliczne. Odwodnienie dachu zielonego to nie tylko warstwa drenażowa, której zadaniem jest odprowadzenie wody do odbiornika. To cały układ odprowadzenia wody powierzchniowej i podskórnej w drenażu z odpowiednio przygotowanym odbiornikiem.
Sprawnie działające odwodnienie dachu zielonego zapewnia bezpieczeństwo konstrukcji pod nadmiernym obciążeniem, zabezpiecza budowlę przed zalaniem wodą oraz zapewnia stabilne warunki dla rozwoju roślin. Dlatego na każdym dachu zielonym warto zastosować odpowiednio dobrane odwodnienie, złożone z adekwatnej liczby odbiorników wody, skrzynek kontrolnych, opasek żwirowych i przelewów awaryjnych.
Dach zielony jest zasilany wodą opadową o różnym natężeniu, dlatego zgodnie z normą PN EN 12056-3 powinien być przygotowany na każdy deszcz, nawet nawalny. Przy obliczaniu ilości wody odprowadzanej z dachu zielonego należy brać pod uwagę współczynniki spływu zależne głównie od grubości warstw substratu na dachu.
Odwodnienie musi uwzględniać również powierzchnie utwardzone na dachu. W wielu sytuacjach odwodnienie powinno brać także pod uwagę zasilenie wodą spływającą z fasad w czasie opadu.
Na dachach zielonych są stosowane takie same rodzaje odwodnienia, jak na pozostałych dachach. Ich dobór i rozmieszczenie powinno być podyktowane uwarunkowaniami wynikającymi ze specyfiki danego dachu zielonego.
ODWODNIENIE WEWNĘTRZNE
Kanalizacja grawitacyjna.
Jest najczęściej wykonywanym typem odwodnienia na dachach zielonych, na płytach stropowych garaży podziemnych oraz na tarasach. Może być stosowana nawet na bardzo małych powierzchniach oraz na dachach bezspadkowych. Kanalizacja grawitacyjna jest oparta na systemie rur poziomych instalowanych zawsze ze spadkiem, prowadzących do pionów kanalizacyjnych wewnątrz budynku.
Wpusty do kanalizacji grawitacyjnej występują w różnych średnicach:
50/70/90/100/150/200 mm i są przygotowane do każdego rodzaju hydroizolacji. Są również dostępne w wersji podgrzewanej. Dzięki stosunkowo dużym średnicom rur kanalizacja grawitacyjna jest dość odporna na zanieczyszczenia, które mogą pojawić się trakcie wykonywania i użytkowania dachu zielonego. Jej zaletą jest także zdolność do stałego odbioru wody, nawet długo sączącej się po ustaniu deszczu przez warstwy dachu zielonego. Istotną wadą kanalizacji grawitacyjnej jest konieczność zainstalowania rozbudowanego systemu rur wewnątrz budynku.
Kanalizacja podciśnieniowa.
Najczęściej stosuje się ją na wielkopowierzchniowych dachach zielonych w budownictwie halowym, ale wyłącznie na dużych dachach ze spadkami. Rozwiązanie to jest oparte na szczelnym (zgrzewanym lub klejonym) systemie rur o niewielkich średnicach prowadzonych poziomo pod stropem. Wpusty do kanalizacji deszczowej podciśnieniowej występują w średnicach 56 lub 110 mm. Przygotowane są do prawie wszystkich typów hydroizolacji. Dostępne są także w wersji podgrzewanej. Zaletą kanalizacji podciśnieniowej jest możliwość zoptymalizowania powierzchni użytkowej, dzięki poprowadzeniu instalacji bez spadków pod stropem. Różnica ciśnień sprawia, że woda w rurach płynie z dużą prędkością (nawet powyżej 100 km/h), co umożliwia zastosowanie rur kanalizacyjnych o małych średnicach. Pozwala to na rezygnację z rozbudowanego systemu pionów kanalizacyjnych.
Wadą tego rozwiązania jest wrażliwość na zanieczyszczenia w trakcie instalacji i użytkowania oraz delikatna budowa wpustów, które łatwo uszkodzić. Kanalizacja podciśnieniowa wymaga ponadto równomiernego obciążenia wodą (wszystkie wpusty muszą równocześnie odprowadzać wodę), co jest możliwe do osiągnięcia na prostych dachach ekstensywnych. Na dachach intensywnych (dachach użytkowych) kanalizacja podciśnieniowa jest rozwiązaniem zbyt ryzykownym. Dach odwadniany podciśnieniowo bezwzględnie musi być zabezpieczony przelewami awaryjnymi.
ODWODNIENIE ZEWNĘTRZNE
Wpusty attykowe. Są najczęściej stosowanym rozwiązaniem na tarasach budynków mieszkalnych, głównie na małych powierzchniach, wyłącznie na powierzchniach ze spadkiem w stronę attyki. Wpusty tego typu są montowane w ścianach attykowych na poziomie hydroizolacji. Odwodnienie może stanowić samodzielny wpust bezpośrednio zrzucający wodę (rzygacz) lub wpust podłączony do pionowej rury spustowej mocowanej do elewacji, podłączonej do systemu kanalizacji grawitacyjnej.
Wpusty attykowe są oferowane w kilku podstawowych średnicach od 50 do 125 mm. Występują wpusty z rurą kwadratową lub prostokątną, bądź są wykonywane na zamówienie. Zaletą tego rozwiązania jest stosowanie kanalizacji zewnętrznej, która nie zajmuje miejsca wewnątrz budynku. Wadą jest możliwość zalegania śniegu w okolicy wpustu, co może pogarszać jego działanie w okresie zimowym oraz zamarzanie wody w okolicy wpustu. Wpusty attykowe są trudniejsze do prawidłowego uszczelnienia aniżeli wpusty kanalizacji grawitacyjnej lub podciśnieniowej.
Drenaż opaskowy.
To odwodnienie zewnętrzne rozsączające przy ścianach fundamentowych jest rozwiązaniem stosowanym wyłącznie na stropach garaży podziemnych, ukształtowanych ze spadkiem, na niewielkich powierzchniach. Spadki na stropie muszą być ukształtowane w kierunku na zewnątrz, odprowadzając wodę do gruntu przy ścianach fundamentowych. Należy pamiętać, że nie można odprowadzać wody opadowej na teren sąsiedni. Aby skutecznie rozsączyć wodę spływającą z dachu zielonego przy ścianach fundamentowych należy wykonać drenaż
w postaci opaski z rur drenażowych lub dren francuski (żwir w otulinie z geowłókniny) i umiejętnie połączyć go z drenażem dachu zielonego. Wiele zależy od rodzaju gruntu w otoczeniu budowli oraz wysokości lustra wody podskórnej, na przykład rozsączenie wody w gruncie ilastym jest wręcz niemożliwe.
Zaletą drenażu opaskowego jest brak widocznych elementów oraz stosunkowo niewielki koszt wykonania. Wadą jest brak możliwości kontroli – jeśli dojdzie do zamulenia drenaży rozsączających lub podniesienia się lustra wody wokół budynku odwodnienie dachu zielonego przestaje funkcjonować.
Kątowniki perforowane i podniesione belki.
Odwodnienie krawędziowe jest wykorzystywane głównie na dachach ekstensywnych spadzistych. Woda z drenażu dachu zielonego przepływa przez kątownik perforowany lub pod belką do rynny. Jest to rozwiązanie stosowane wyłącznie na dachach ze spadkiem na zewnątrz. Czasami kątownik perforowany lub belka stanowi element podporowy dla warstw zielonego dachu spadzistego. Zaletą tego rozwiązania jest jego skuteczność i wydajność. Wadą może być konieczność doszczelnienia wielu punktów połączenia kątownika lub belki z konstrukcją dachu. Na rynku są dostępne kątowniki perforowane ze stali nierdzewnej lub z aluminium o wysokości od 6 do 15 cm. Rozwiązanie w postaci podniesionej belki okapowej musi być wykonane na zamówienie, ponieważ nie ma w sprzedaży gotowych elementów.
ELEMENTY DODATKOWE ODWODNIENIA DACHU ZIELONEGO
Przelewy awaryjne. Jest to dodatkowe odwodnienie dachu instalowane na okoliczność ryzyka uszkodzenia lub zamulenia się odwodnienia podstawowego. Odwodnienie awaryjne jest wykonywane jako przelew awaryjny w attyce lub dodatkowy wpust grawitacyjny. Odwodnienie awaryjne musi być bezwzględnie wykonane na każdym płaskim dachu zielonym z odwodnieniem punktowym. Przelewy lub wpusty bywają instalowane nieco powyżej hydroizolacji w taki sposób, aby nie stanowiły odwodnienia podstawowego.
Skrzynki kontrolne nad wpustami.
Są niezbędnym elementem na dachu zielonym z odwodnieniem punktowym (wpusty grawitacyjne, podciśnieniowe i attykowe). Są instalowane w celu zapewnienia możliwości regularnej kontroli szczelności i drożności wpustu oraz zapewnienia odpływu wody powierzchniowej poprzez perforowaną pokrywę w sytuacji gwałtownego i ulewnego deszczu. Ponadto skrzynki kontrolne regulują ciśnienie powietrza w drenażu, co poprawia jego wydolność hydrauliczną, stanowiąc miejsce rozprężenia się wody napływającej z drenażu.
Skrzynki kontrolne należy ustawić bezpośrednio na drenażu z tworzywa sztucznego, a jeśli drenaż jest z kruszyw – na geowłókninie ochronnej ułożonej na hydroizolacji. Skrzynki kontrolne muszą mieć perforowane ścianki (szczególnie w części dolnej) oraz poszerzoną podstawę, aby nie wywierać nacisku punktowego na warstwę drenażu bądź hydroizolację. Na rynku są dostępne skrzynki z tworzyw sztucznych, aluminium lub stali nierdzewnej o różnych wysokościach i rozmiarach podstawy.
Opaski żwirowe.
Są nieodzownym elementem hydrauliki dachu zielonego, integralnym elementem drenażu, jego przedłużeniem. Opaska musi mieć bezpośredni kontakt z drenażem, dlatego należy ją wykonać na drenażu bez geowłókniny. Często spotykam się z pytaniem, czy opaska żwirowa jest konieczna i jaka powinna być jej minimalna szerokość. Aby rzeczowo na nie odpowiedzieć, należy określić, jakie funkcje spełnia opaska na danym dachu zielonym.
Funkcje opaski żwirowej to:
• napowietrzenie dolnej warstwy substratu i regulacja ciśnienia powietrza w drenażu,
• odbiór nadmiaru wody w czasie ulewnego deszczu,
• odbiór wody spływającej po fasadzie,
• ochrona cokołu i fasady przed zabrudzeniem b uszkodzeniem,
• odbiór wody w przypadku zamarznięcia substratu,
• balastowanie dachu,
• ochrona przeciwpożarowa,
• estetyka na dachu.
Odpowiadając na pytanie: opaska jest niezbędna, a jej szerokość uzależniona od głównej funkcji, jaką ma spełniać na danym dachu. Na przykład, dla ochrony przeciwpożarowej powinna mieć szerokość minimum 50 cm, jeśli natomiast jej zadaniem jest balastowanie dachu szerokość należy różnicować w zależności od umiejscowienia na dachu.
Z uwagi na możliwość podnoszenia mniejszych kamieni przez ptaki zaleca się, aby opaskę żwirową wykonać z kruszyw o frakcji minimum 16/32 mm. Kształt i rodzaj kruszywa jest drugorzędny. Ważne, aby były to kruszywa płukane, mrozoodporne i niezawierające węglanu wapnia.
Odwodnienia liniowe.
Są zazwyczaj spotykane w nawierzchniach utwardzonych, ale warto stosować je szerzej, w newralgicznych
miejscach na dachu. Proste odwodnienie liniowe może być wykonane w postaci pionowego drenażu z folii kubełkowej (nawet fundamentowej), który ma kontakt z drenażem na dachu, między geowłókniną ochronną a filtracyjną. Odwodnienie liniowe umożliwia spływ wody powierzchniowej bezpośrednio do drenażu, dlatego doskonale sprawdza się przy wszystkich otworach wejściowych na dachu lub tarasie, przy połączeniach nawierzchni utwardzonej z substratem lub przy ścianach, wzdłuż których nie ma miejsca na opaskę żwirową.
Studnie chłonne.
Na dachach zielonych są one stosowane bardzo rzadko. Teoretycznie dach zielony z wodoprzepuszczalnym substratem i dobrym drenażem nie wymaga dodatkowego odwodnienia, ale występują sytuacje, kiedy ukształtowanie terenu uniemożliwia liniowy spływ wody.
Jeśli na dachu zielonym są wykonywane wzniesienia dla wyższej roślinności, może dojść do zaburzenia spływu wody. Może wystąpić również sytuacja, kiedy na dachu zbiegają się dwie zlewnie i woda zbiera się w jednym miejscu. Aby nie dopuścić do tworzenia się zastoin (kałuż), warto wykonać studnię chłonną w postaci pionowego rdzenia żwirowego w otulinie z geowłókniny filtracyjnej, mającego bezpośredni kontakt z drenażem dachu zielonego.
Z mojego doświadczenia wynika, że największym problemem na dachu zielonym jest nieuwzględnienie opasek żwirowych, skrzynek kontrolnych, odwodnień liniowych i studni chłonnych już w fazie projektowej.
Wielokrotnie spotykam się z ich pomijaniem w wycenach, co prowadzi do
niespodzianek na etapie wykonawczym. Niejednokrotnie wykonawca, który zakontraktował roboty na dachu zielonym na podstawie kosztorysu inwestorskiego musi ponosić finansowe konsekwencje takiego zaniechania. Efektem jest pospieszne instalowanie samoróbek, a w konsekwencji – borykanie się z reklamacjami odnośnie do funkcjonowania całego dachu zielonego.
Drugim problemem jest podział robót na dachu.
Za elementy odwodnieniowe odpowiedzialni są często wykonawcy robót hydraulicznych, którzy nie biorą pod uwagę specyfiki dachu zielonego. Dostarczane przez nich elementy odwodnienia dachu dość często pomijają te, które odgrywają kluczową rolę na dachu zielonym, pozbawiając wykonawcę warstw dachu zielonego możliwości ich uzupełnienia lub wymiany na odpowiednie rozwiązanie.
PAWEŁ KOŻUCHOWSKI
Właściciel firmy Laboratorium Dachów Zielonych, która zajmuje się produkcją specjalistycznych substratów dachowych, dostarczaniem produktów i rozwiązań dla dachów zielonych oraz doradztwem technicznym. Przedsiębiorca budowlany z bogatym doświadczeniem. Z wykształcenia technik elektronik, z zamiłowania poszukiwacz i eksperymentator. Od 2005 roku zaangażowany w branżę dachów zielonych oraz popularyzację tej przyjaznej ludziom i środowisku technologii. Współzałożyciel Polskiego Stowarzyszenia Dachy Zielone, założyciel Fundacji Zamień Szare na Zielone, członek Ogólnopolskiego Stowarzyszenia Twórców Ogrodów, autor publikacji w prasie branżowej i naukowej.
