Paroizolacje. Co dekarz powinien o nich wiedzieć?

Od bardzo dawna twierdzę (z dużą pewnością), że dobrze przygotowany do zawodu dekarz, powinien wiedzieć więcej o paroizolacjach niż ich montażyści. Wynika to z dwóch przyczyn.

Tekst Krzysztof Patoka

Po pierwsze: istnieje oczywisty mechanizm powodujący, że gdy na dachu pojawia się zaciek, to jego właściciel dzwoni do dekarza z reklamacją, nie zdając sobie sprawy z innych możliwości powstania tego zacieku.

Po drugie: w większości sytuacji w Polsce źle układa się paroizolacje od początku lat 90. XX wieku do dzisiaj.

Trudno jest mi określić dokładnie, jaki procentowo udział w powstawaniu reklamacji dotyczących pokryć dachowych mają wadliwie ułożone paroizolacje, ale na pewno jest to udział wysoki. Szacuję, że wynosi on co najmniej 40%. Trzeba przy tym dodać, że większość z takich reklamacji dotyczyła dachów, w których jednocześnie popełniono również inne błędy. Takie powiązania zawsze komplikuje wyjaśnienie przyczyn powstania reklamacji. Co więcej, pracując dla producentów membran wstępnego krycia od ponad 30 lat, śmiało mogę stwierdzić, że jeszcze większa część reklamacji zgłaszanych wynikała z wadliwie ułożonych paroizolacji. W wielu z tych sytuacji ofiarą wadliwej paroizolacji byli dekarze. Z tego powodu dekarze powinni wiedzieć jak najwięcej o tej ważnej warstwie dachów i dlatego warto poruszyć temat powszechnie stosowanych folii polietylenowych (PE) w funkcjach paroizolacyjnych.

Folie tego typu montuje się w Polsce masowo we wszystkich rodzajach przegród: w stropach, dachach i ścianach, nie tylko zewnętrznych. Zapominając, że istnieją inne, lepsze i bardziej wyspecjalizowane materiały przeznaczone do zastosowania jako paroizolacja. Niestety, dodatkowo standardem jest wadliwe układanie tych prostych folii z PE. Wadliwe, bo bez uzyskania szczelności powietrznej warstwy paroizolacyjnej. Nie wystarczy bowiem skleić poszczególne pasma folii, co uchodzi za wystarczający poziom wiedzy wykonawczej. Trzeba jeszcze szczelnie połączyć wszystkie połączenia tych folii z elementami, z jakimi się ona styka i do których dochodzi (przykład na rys. 1). Zdarzają się już budowy, których dachy mają dobrze zamontowane folie w tej funkcji. Ma to głównie miejsce w budynkach zaprojektowanych jako pasywne lub energooszczędne (fot. 1). Jednak na dużych obiektach, halach o różnym przeznaczeniu, paroizolacje są montowane „tanio”, czyli nieszczelnie (fot. 2, 3, 5), gdyż przy budowie takich obiektów standardem jest przesadna minimalizacja kosztów budowy. Efektem tych minimalizacji są ogromne straty, jakie ponosi potem ich właściciel lub użytkownik z powodu nadmiernej ucieczki ciepła przez dach oraz ewentualnie dekarz z powodu wycieku skroplin.

Jakie funkcje pełni paroizolacja?

Warto przypomnieć, że paroizolacje mogą spełniać, we wszystkich przegrodach dachowych, trzy ważne funkcje:

• stanowią ograniczenie dopływu pary wodnej pochodzącej z wnętrza budynku do termoizolacji i konstrukcji dachu;
• uszczelniają dach powstrzymując przewiewy, czyli przepływ powietrza z wnętrza na zewnątrz (do atmosfery) przez szczeliny w połączeniach między poszczególnymi elementami a warstwami tworzącymi tę przegrodę oraz między dachem a ścianami zewnętrznymi;
• tworzą warstwę hydroizolacyjną osłaniającą tymczasowo budowę przed opadami, a po wybudowaniu dachu stanowią dodatkowe zabezpieczenie przed przeciekami i wyciekami skroplin.

Wszystkie te zadania wiążą się ze sobą tak, że są funkcjonalnie powiązane w sposób zależny od rodzaju i typu dachu. Głównie wynika to z działania szpar, dziur i innych szczelin, które przepuszczając powietrze jednocześnie przepuszczają parę wodną. Dwie pierwsze z wymienionych funkcji są uniwersalne, bo dotyczą wszystkich typów dachów, a ta trzecia jest istotna w co najmniej dwóch sytuacjach. Mianowicie: w dachach płaskich i niskopochylonych (5°-15°), osłaniających duże lub ważne obiekty, gdzie trzeba zabezpieczyć się przed skutkami zalania w czasie ich budowy. To jest możliwe, gdy paroizolację układa się przed (pod) warstwą termoizolacyjną. Drugi przypadek dotyczy konstrukcji, w których ważne jest uzyskanie szczelności powietrznej, a termoizolacja jest mało dyfuzyjna i można ją ułożyć po paroizolacji. Takie sytuacje są charakterystyczne dla dachów z termoizolacją nakrokwiową wykonaną z płyt PIR, dla których bardzo ważna jest szczelność powietrzna przegrody.

Skoro wspominam dachy mało pochylone, to ta trzecia funkcja dotycząca tymczasowej osłony obiektu w trakcie jego budowy, jest warta omówienia na takich właśnie konstrukcjach. Warstwy układane na stropach przed ułożeniem termoizolacji łączą co najmniej dwie funkcje. Są paroizolacją ograniczającą ilość pary wodnej dochodzącej do termoizolacji i stanowią właśnie dodatkową warstwę hydroizolacyjną, a często są również uszczelnieniem zapobiegającym przewiewom. Ta dodatkowa osłona, jako hydroizolacja, przydaje się dwa razy. Pierwszy raz w trakcie budowy, gdy wystąpią obfite lub długotrwałe opady, a drugi raz – gdy w zewnętrznym pokryciu zasadniczym lub w systemie odprowadzania wody powstaną (lub zostaną wbudowane) wady lub uszkodzenia. Ta złożoność funkcji jest bardzo rzadko rozumiana na polskich budowach. W pogoni za taniością jest powszechne wadliwe montowanie pap paroizolacyjnych lub folii oraz zastępowanie drogich wpustów dachowych o podwójnym kołnierzu, tańszymi zastępnikami. Podwójny kołnierz jest konieczny, gdy chcemy wykorzystać papę paroizolacyjną układaną na stropie w omówionych wyżej dwóch lub trzech funkcjach. Pierwszy kołnierz powinno wklejać się w szczelnie ułożoną papę paroizolacyjną po to, aby zbierał opady, gdy nie ma jeszcze pełnego systemu, bo dach jest w budowie, a później, aby zbierał ewentualne przecieki (na przykład po uszkodzeniu wpustu lub warstw hydroizolacyjnych).

Warto również choćby skrótowo omówić drugi przypadek stosowania warstwy paroizolacyjnej jako dodatkowego zabezpieczenia przed opadami oraz dla uzyskania szczelności powietrznej budynku. Dotyczy on głownie dachów ocieplonych za pomocą płyt PIR ułożonych na więźbie dachowej (rys. 2 i rys. 3). W tej sytuacji trudno określić, która z dwóch wymienionych funkcji paroizolacji jest ważniejsza. Na pewno dla dachów z płytami PIR bardzo ważna jest szczelność powietrzna, ponieważ wszystkie termoizolacje piankowe mają dużą rozszerzalność termiczną (5-6 razy większą od stali). To powoduje, że przy ociepleniu na krokwiach styki pomiędzy płytami często mają szpary, które bez paroizolacji powodowałaby powstawanie przewiewów zwiększających straty ciepła. Szczególnie byłoby to zauważalne w słoneczne zimowe dni, kiedy skoki temperatur są duże, a skropliny powstają łatwo. Jak widać na rys. 2, prawidłowe ułożenie takiej warstwy jest pracochłonne i drogie. Na rysunku tym nie widać jeszcze jednej komplikacji wynikającej z konieczności szczelnego przejścia paroizolacji z płaszczyzny nad krokwiami na ściany. Wymaga to wykonania odpowiedniego przejścia przez deskowanie oraz przez krokwie (czerwone koło na rys. 2).

Rodzaje paroizolacji

Paroizolacje są wytwarzane z materiałów umożliwiających spełnienie wymienionych funkcji, lecz z powodu dużych różnic w ich właściwościach dzieli się je na odrębne grupy. Kluczem do ich klasyfikacji jest podstawowa dla wymienionych funkcji cecha określająca opór dla przepływu pary wodnej stawiany przez te materiały. Określa go badany i znany dla większości materiałów budowlanych parametr „μ”, czyli współczynnik oporu dyfuzyjnego pary wodnej lub krócej: współczynnik dyfuzji pary wodnej. Jest on bezwymiarowy, ponieważ porównuje ile razy większy jest opór dyfuzji warstwy opisywanego materiału od oporu warstwy powietrza o tej samej grubości mierzonych w tych samych warunkach. Jednak dla konkretnych produktów, które często są laminatami, stosuje się parametr nazywany S_d, czyli równoważną dyfuzyjnie grubość powietrza. Związek pomiędzy tymi parametrami jest prosty: S_d to iloczyn μ i grubości [m] materiału. Dla laminatów takie obliczenia nie zawsze jest możliwe i dlatego bada się oddzielnie ich S_d.
Porównując równoważną dyfuzyjnie grubość powietrza (S_d) dla konkretnych produktów dzieli się je na trzy grupy, a czwartą stanowią produkty o zmiennej wartości tego parametru w zależności od wilgoci ośrodków, z którymi się stykają.

Opóźniacze pary. Należą do najpopularniejszych produktów z wbudowanymi zwykłymi foliami polipropylenowymi (PE) oraz same folie PE o grubościach od 0,15 do 0,3 mm. Są one nazywane opóźniaczami pary, ponieważ warstwa PE jest w nich cienka i para wodna przechodzi przez nie w bardzo ograniczonych ilościach, których jednak nie można pominąć. Najczęściej stosowane laminaty składają się z kilku warstw: z folii PE wylanej na nośniki z tkanin polipropylenowych (PP) lub siatek (PE, PP), a nawet papieru. W tej grupie paroizolacji równoważną dyfuzyjnie grubość powietrza waha się od 20 do 200 m. Przy czym te największe wartości (powyżej 100 m) osiągają laminaty folii PE z warstwą bitumu lub z wklejoną warstwą folii aluminiowej, a nie napylonym aluminium (fot. 1).

Paroizolacje bitumiczne. To druga najpopularniejsza grupa. Są to papy na różnego rodzaju nośnikach (również z papieru) i o różnej grubości, która decyduje o wartości ich współczynnika Sd. Bitum ma mniejszy współczynnik oporu dyfuzyjnego μ niż polietylen, ale musi występować w zdecydowanie większych grubościach niż folie. Dlatego paroizolacje tego typu mają większe oporności dyfuzyjne i nazywane są barierami dla pary. Ich współczynnik S_d wynosi od 500 do 2000 m.

Przy czym w tej grupie o S_d wynoszącym do 800 m są również produkty z tworzyw sztucznych. Natomiast największe wartości równoważnej dyfuzyjnie grubość powietrza (S_d) mają papy połączone fabrycznie z foliami metalowymi. Najczęściej w tej grupie stosuje się folie aluminiowe o grubości około 0,05 mm,
które oddzielnie mają współczynnik S_d wynoszący 1500 m. Razem z warstwą bitumu takie papy osiągają S_d = 2000 m ( i więcej).

Regulatory pary. Są trzecią grupą paroizolacji. Mają one większą od opóźniaczy pary paroprzepuszczalność, czyli mniejszą wartość współczynnika S_d zawierającego się między 1 a 10 m. Są to laminaty, zbudowane na bazie włóknin i cienkich powłok z tworzyw sztucznych, produkowane w większości w tych samych technologiach co wysokoparoprzepuszczalne membrany wstępnego krycia. Te produkty mają wiele zastosowań i w przegrodach zewnętrznych są montowane pomiędzy warstwami, termoizolacji, co często stanowi istotną zaletę. Jej pokazanie wymaga oddzielnego opisu.

Paroizolacje wilgotnościowo-adaptacyjne. Są najrzadziej stosowaną grupą. Zmieniają swoją paroprzepuszczalność w zależności od wilgotności otaczającego ich powietrza. Zbudowane są z odmian folii poliamidowych w czystej postaci lub wzmacnianych (laminaty). Ich zastosowania są celowe w remontowanych dachach niewentylowanych, których budowa pozwala na oddawanie pary do wnętrza poddasza. Pozostałe zastosowania wymagają analizy charakterystyki zmienności współczynnika S_d w zależności od wilgotności powietrza konkretnych produktów. Czego się nie robi, bo większość producentów nie publikuje takich informacji. Ich stosowanie wymaga również oddzielnego opisu.

Jak dobrać paroizolację?

Warto pamiętać, że dobór konkretnych produktów do pełnienia funkcji warstwy paroizolacyjnej w przegrodach zewnętrznych musi uwzględniać zasadę zwiększającego się oporu dyfuzyjnego kolejnych materiałów wbudowywanych do środka przegrody. Chodzi oto, aby opór dyfuzyjny kolejnych warstw malał od wewnątrz do zewnątrz po to, aby ograniczyć ilość pary wodnej docierającej z wnętrza budynku i jednocześnie umożliwić odpływ pary wodnej z przegrody do atmosfery. Przy czym jako stronę zewnętrzną rozumie się warstwę powietrza atmosferycznego, czyli w dachach wentylowanych jest nią przestrzeń/szczelina wentylacyjna znajdująca się pod pokryciem (i analogicznie w ścianach pod elewacją). Tę zasadę powinni znać i stosować projektanci. Doskonale może pomóc w tym doborze warstw dla dachów wentylowanych norma DIN 4108-3 [1], w której są podane wartości sumarycznego współczynnika Sd warstw pod szczeliną, uzależnione od wielkości dachu.

Z tej zasady jasno wynika, że w dachach jednopowłokowych (niewentylowanych) krytych papami lub innymi hydroizolacjami powinno się stosować papy paroizolacyjne o wyższym S_d od tych pokryciowych hydroizolacji. W takich dachach opartych o konstrukcyjne blachy fałdowe powinno się stosować w tej roli wyłącznie papy z folią aluminiową. Wyjątkiem od tej reguły są dachy w budownictwie przemysłowym, które podlegają częstemu otwieraniu powłok z powodu zmian w instalacjach umieszczanych na dachach. W dachach płaskich o lanych stropach betonowych za warstwę paroizolacyjną można przyjąć sam strop i wtedy można zastosować bardziej paroprzepuszczalne paroizolacje układane na nim. Na przykład folie PE, których grubość trzeba dobrać tak aby sumaryczny (beton + PE) współczynnik S_d miał odpowiednią do tej właśnie zasady wielkość.

Wadliwe uładanie paroizolacji i jego skutki

Jak z tego jasno wynika, zasady doboru produktów mających pełnić funkcje paroizolacyjne są dość dobrze określone i wystarczy je zastosować zarówno na etapie projektowania, jak i wykonawstwa, aby osiągnąć zadowalający stan jak najmniejszego zawilgocenia przegród zewnętrznych. Natomiast na etapie budowy (wykonawstwa) musi być osiągnięty stan najwyższej z możliwych szczelności powłoki paroizolacyjnej. Bez tego wszelkie wysiłki zmierzające do odpowiedniego doboru materiałów nie dadzą oczekiwanych efektów (wręcz mogą zaszkodzić), a obowiązkowe obliczenia wilgotnościowo-cieplne staną się oczywistą fikcją. Niestety, brak szczelności warstw paroizolacyjnych we wszelkich dachach budowanych w Polsce jest ich piętą achillesową od przełomu technicznego lat 90. ubiegłego wieku do dzisiaj. Błędy te polegają głównie na braku uszczelnień połączeń materiałów paroizolacyjnych z instalacjami przechodzącymi przez dach (kominy, doświetlenia itp. – fot. 3 i fot. 4) oraz ścianami budynków i belek konstrukcyjnych (fot. 5). Co prawda, coraz częściej kolejne pasma folii paroizolacyjnych skleja się ze sobą na zakładach, ale nadal jest to zabieg rzadki. Dodatkowo zbyt często wycina się różne otwory w płytach gipsowo-kartonowych, pełniące różne funkcje wedle potrzeb (fot. 4 i 6) dziurawiąc jednocześnie paroizolację.

Jednym z negatywnych skutków takiego stanu rzeczy jest zbyt częste w Polsce występowanie zjawiska przewiewów w przegrodach zewnętrznych wywołanych brakiem ich szczelności powietrznej. Przewiewem nazywa się zjawisko polegające na niekontrolowanym przepływie ciepłego powietrza z wnętrza budynku do atmosfery przez szpary w przegrodach budowlanych (rys. 4 i fot. 7).

Przepływ ten jest spowodowany różnicą ciśnienia wywołaną głównie różnicą temperatur oraz wilgotności pomiędzy ośrodkami rozdzielonymi przegrodą.

Drugim czynnikiem tych różnic są wiatry. Jest to zjawisko powodujące duże straty energetyczne, ponieważ przez szczeliny stale przepływa powietrze od wewnątrz na zewnątrz, przenosząc ciepło i parę wodną. Szczeliny bardzo szybko schładzają się i para wodna zawarta w przepływającym przez nie powietrzu skrapla się na ich powierzchni. Tak więc przewiewy wywołują oprócz strat ciepła zawilgocenie konstrukcji dachu lub ściany i to stale w tych samych miejscach (!). Te negatywne zjawiska występują w Polsce nadal bardzo często, ponieważ popularna kultura budowania je ignoruje. Miejscami, w których najczęściej powstają szpary są wszelkie połączenia elementów murowanych: ścian i kominów z drewnianą konstrukcją dachów (fot. 3 i 5). W efekcie jako społeczność tracimy dużo ciepła, między innymi dlatego, że tych zjawisk nie widać. Dopiero dłuższy czas ich działania (w tych samych miejscach), powodujący uszkodzenia biologiczne drewna lub mechaniczne murów może je ujawnić. Jedynym przypadkiem, umożliwiającym obejrzenie skutków działania przewiewów, są charakterystyczne długie i cienkie nacieki (sople) lodowe powstające w trakcie długich okresów panowania zdecydowanie ujemnych temperatur (fot. 7).

Na szczęście istnieją już w Polsce firmy wyspecjalizowane w szczelnym układaniu paroizolacji (fot. 1), powstające bardzo często w powiązaniu z firmami wstawiającymi szczelnie okna. Ma to związek z popularyzacją i wprowadzeniem kategorii budownictwa energooszczędnego oraz pasywnego.

Uwaga! Podział produktów stosowanych jako paroizolacje na: regulatory, opóźniacze i bariery dla pary wodnej jest propozycją autora opartą o wzorce amerykańskie i wynikającą z cech materiałowych wyraźnie różnicujących się co do wartości S_d.

Według [2] folie PE charakteryzują się wartością równoważnej grubości powietrza w zależności od nominalnej grubości następująco: dla grubości 0,15 mm S_d = 50 m, dla 0,25 mm S_d = 100 m i gdy są mocowane nieuszczelnionymi zszywkami bez względu na grubość ich S_d = 8 m (!).

---

Krzysztof Patoka
Ekspert z wieloletnim doświadczeniem; członek Polskiego Stowarzyszenia Dekarzy; rzeczoznawca SITPMB przy NOT. Autor publikacji w magazynach branżowych oraz współautor „Wytycznych dekarskich” oraz „Słownika terminów i nazw dekarskich”.