Sorry, the requested view was not found.

The technical reason is: No template was found. View could not be resolved for action "webPushNotification" in class "Seam\SeamTemplate\Controller\TemplateController".

A pontralejtés hiányának hatása a műanyaglemez tetőszigetelések élettartamára

 

Az 1970-es, ’80-as években a lejtés nélküli tetőkkel kapcsolatos kedvezőtlen tapasztalatok után a hazai és külföldi szabályozási iratok egyértelműen rögzítették a tetőlejtés szükségességét. Ennek mértéke általános felületen 2%, de az aljzat függvényében ettől eltérően is alakulhat, illetve a vápákban is legalább 1% legyen.

A gyakorlati megvalósítás során a költségérzékenység, illetve gyors átfutási idő miatt a vápákban szükséges keresztlejtés elmarad, ami gyakran szavatossági kérdéseket vet fel, és bírósági eljárásokhoz vezet.

A lefolyástalan területen megmaradó csapadékban megülepedett porsár táptalajt jelent a növényi és állati károkozók számára, melyek a szigetelés gyorsabb erózióját, felületi roncsolódását és esetleges sérülését okozzák.

A lejtés nélküli vápákban a téli körülmények között megfagyott hólé páradiffúziós ellenállása gyakorlatilag végtelen, így megszűnik a rétegrend és ezzel a csapadékvíz-szigetelés „lélegző” jellege. Ennek következtében a vízszigetelés alatti rétegekben kondenzáció alakul ki, ami a hőszigetelés teljesítőképességét és a nyomószilárdságát egyaránt csökkenti.

Az elvégzett több szakértői értékelés tapasztalatai alapján rögzíthető, hogy fenti tényezők a tetőszigetelés, illetve annak kritikus rétege, a csapadékvíz-szigetelés műszaki jellemzőinek romlását, ezzel értékcsökkenését okozzák. A tetőszigetelés előírt lejtésének tényleges megvalósítása a szigetelések hosszútávú, megbízható működésének fontos előfeltételét jelentik.

Bevezetés, a probléma időszerűsége

Az 1970-es években – elsősorban a műanyaglemezzel szigetelt lapostetők esetén – jellemző volt a lejtésmentes kialakítás. Az egyszerű tömegekhez adódott a lapostető, melynek az ipari és kereskedelmi épületeknél egyébként sem volt más alternatívája. A hagyományos kavicsolt, háromrétegű bitumenes lemezzel szigetelt tetők 3-5%-os lejtéséből adódó jelentős vastagságkülönbséget és a nagy felülettömeget ez az építészeti forma- és tömegalakítás nem vagy csak nehezen tudta kezelni, ezért igény merült fel a lejtésmentes tetőszigetelésre.

Ennek műszaki lehetőségét a talajvíz elleni és a medencék (teknő-) szigetelésének alkalmassága indokolta. Amennyiben e szerkezeteknél sikeresen lehet hidrosztatikai nyomásnak ellenálló szigetelést alkalmazni, ennek a lejtés nélküli lapostetőn is működni kell.

Később a felületi lejtés ismét általánosan alkalmazott gyakorlattá vált, de csarnoképületeknél az egyes nyeregfelületek között kialakult vápák – többnyire költségcsökkentés miatt – a mai építési gyakorlatban is gyakran lejtés nélkül maradnak.

E szemlélet elhanyagolta a lejtés hiányában visszamaradó tócsákat, az abban megülepedő porsár, illetve növényi és állati organizmusok nap- és UV sugárzással fokozott károsító hatását. Az ún. „hirdobiológiai korrózió” kedvezőtlen következménye csak általánosságban, a szigetelő lemezek idő előtti öregedése formájában volt ismert, de ennek a rétegrend többi elemére gyakorolt hatása nem lett feltárva.

A hazai szabályozási háttér

 A hidrobiológiai korrózió káros következményeit felismerve a tetőlejtés szükségessége már a hivatkozott időszakban be- illetve visszakerült a szakmai szabályozásba. E kérdést – a külföldi előírásokhoz hasonlóan – már az 1993-ban megjelent Tetőszigetelések tervezési és kivitelezési irányelve, „5.2. A tető lejtése” pontja is kezeli: „A tető tervezésekor a lehajlások figyelembevétele mellett általános felületen legalább 2%, vápában legalább 1% lejtést kell biztosítani.”

A szabályozás értelmében az általános felületi lejtés értéke a szigetelés közvetlen aljzata függvényében tovább módosulhat. Táblás hőszigeteléseknél a fektetésből adódó síkfogasság miatt az ajánlott érték 2,5%, míg nagy fesztávú vagy nagyobb lehajlású szerkezeteknél legalább 3%. Fa (pl. deszka) illetve fából készülő táblás termékek esetén – a várható vetemedések miatt – az előírás legalább 4%.

A szabályozás szellemisége is megváltozott, azaz a határértékektől való csekély eltérés is megengedett, amennyiben a kisebb mértékű lejtés miatt elvesztett „biztonság” más intézkedésekkel ellentételezhető.

Ilyenkor a tetőt „különleges szerkezetként” kell kezelni, és a vízszigetelést pl. jobb teljesítményjellemzőkkel rendelkező anyagból vagy nagyobb vastagsággal, esetleg több réteggel, nagyobb átfedésekkel, stb. kell készíteni. Az erről hozott döntés a mérnöki (tervezői) felelősség hatáskörébe tartozik. Itt kell megjegyezni, hogy e szemlélettel a hazai szabályozás megelőzte a külföldi előírásokat. A lejtések fenti kezelése valamennyi hivatkozott hazai és nemzetközi szakmai szabályozásban és a kivitelezési gyakorlat jelentős hányadában mára általánosan elfogadott és alkalmazott elvvé váltak.

A kifogásolt szerkezeti megoldás

1.Kép A lejtés nélkül vápában visszamaradó, megfagyott csapadék

A tetőidom szerkesztése lakó- iroda és középületeknél általában azonos lejtésű tetősíkok „pontralejtésével” történik, de csarnok jellegű, pl. ipari, sport vagy kereskedelmi épületeknél, ahol maga a födémszerkezet adja a lejtést, a nyeregfelületek között vápák adódnak. A nagy fesztávok miatt a vápában – a szerkezetek lehajlása magas- és mélypontokat eredményeznek, de a pillérek mellé rendezett víznyelők többnyire magasponton maradnak, így vápákban több cm vastagságú víztömeg marad vissza.

A tartószerkezet lehajlásából származó előny elvileg kihasználható lenne, ha a víznyelők a tervezés során a lehajlási mélypontokra kerülnének. 

1. ábra: a víznyelők helyének megválasztása a szerkezetek lehajlása függvényében

A szigetelő lemezek fokozott igénybevétele kavicsleterhelésű, növényzettel telepített vagy járható tetőkön is jelentkezik, mert a csapadékelvezetés intenzitása ez esetekben is korlátozott. E kérdést a vízelvezetési rendszer és a befogadó hálózat tervezése során a méretezésnél alkalmazott „lefolyási együttható” a közvetlenül a csatornába jutó csapadék hányadaként ( = 0,5-1,0) figyelembe veszi.

A hidrobiológiai korrózió miatt fellépő eltérő igénybevételt a lágyított PVC lemezt gyártó cégek más összetételű lemezek ajánlásával kezelik; más terméket javasolnak takart helyzetű, illetve az időjárás, UV-sugárzás káros hatásainak kitett (pl. mechanikai rögzítésű) szigetelésekhez. Az adott rétegrendben alkalmazott hőszigetelés – tűzrendészeti megfontolások miatt – leggyakrabban ásványi szálas, többnyire kőzetgyapot, melynek lépésállósága a kivitelezés és a karbantartás időszakában is alapvető követelmény. A tetőfelületen maradó csapadék és a benne megülepedő porsár káros következményei a költségtakarékosság miatt általában figyelmen kívül maradnak, de a későbbi minőségromlás a szakértői tapasztalatok alapján gyakran szavatossági kérdéseket (is) felvet.

A vízszigetelés idő előtti öregedése

A lapostetők kritikus rétege a csapadékvíz-szigetelés, melynek szerepe a belső tér és a rétegrendbe épített anyagok (hőszigetelés, tartószerkezet, stb.) szárazságának biztosítása. Ennek érdekében az élettartam alapvető fontosságú kérdés. Németországi mérések alapján a nem megfelelő lejtésű, gátolt vízelvezetésű tetőkön a műanyag tetőszigetelő lemezek egyik legfontosabb műszaki jellemzője, a szakadó nyúlás terén, közel két évtizedes kitettség után, cca. 15-80%-os csökkenés tapasztalható. A szakadó nyúlás, rugalmassági modulus, oxidációs stabilitás és hideghajlíthatóság összesített mutatójában a csökkenés mértéke 50-75%-os. A nagyobb értéket mindkét esetben a kisebb, 1,2 mm vastagságú lemezek mutatják. grafikonok.

2. ábra: a szakadási nyúlás értékének változása az idő függvényében leterhelt, illetve leterhelés nélküli vízszigetelések esetén
3. ábra: a szakadási nyúlás, a rugalmassági modulus, az oxidációs stabilitás és a hideghajlíthatóság értékének változása az idő függvényében leterhelt, illetve leterhelés nélküli vízszigetelések esetén

 

A műszaki jellemzők jelentős romlása a lágyított PVC lemezeknél a lágyító és a stabilizátor kiáramlását eredményezik, ami a lemez zsugorodását, rideggé válását okozza. Ennek következménye a hajlati kihúzódás és a lemeztörés, ami az 1980-as, ’90-es években több százezer négyzetméter, akkor még 0,8-1,0 mm vastagságú PVC tetőszigetelés tönkremenetelét eredményezte.

A vizsgálatok alapján rögzíthető, hogy az anyag öregedése a lemezvastagsággal is összefüggésben van, azaz a kisebb lemezvastagságú szigetelések avulása hamarabb várható, illetve nagyobb igénybevétel (pl. a nagyobb vízúthossz, az előírtnál kisebb lejtés, stb.) esetén az elveszített biztonságot ellentételezheti növelt vastagságú szigetelőlemez használata.

A rétegrend épületfizikai okokra visszavezethető károsodása

További értékcsökkentő hatás a lejtés hiányossága miatt a tetőn a téli időszakban megmaradó, megfagyott csapadék hűtő, illetve páradiffúziót gátló hatása. E hátrány elemzésénél abból kell kiindulni, hogy a jelenleg alkalmazott szigetelő lemezek „lélegzőnek” tekinthetők, azaz páradiffúziós ellenállásuk (µ) cca. 20000, ami nem igényli a korábban megszokott páraszellőzők beépítését.

E páradiffúziós szempontból származó előny nem használható ki a „lélegző” tetőszigetelések lejtés nélküli, esetenként ellenlejtéses, jéggel fedett felületein, hiszen – évszaktól függően – a víz/jég diffúziós ellenállása gyakorlatilag végtelen. Szabadon fektetett műanyaglemezek alsó felületén – még átlagos körülmények között is – csekély pára csapódik ki, melynek mennyisége a vízzel és/vagy jéggel borított tetőfelületeken jelentősen megnő. Ezt a sz. ábrákon bemutatott épületfizikai számítások és a feltárások tapasztalatai is igazolják.

4. ábra: a vizsgált rétegrend páranyomási görbéje
5. ábra: a jéggel fedett rétegrend páranyomási görbéje

 

A kondenzátum a szálas hőszigetelésbe visszaszivárogva csökkenti annak energetikai teljesítményét; a hővezetési tényező a nedvességtartalom függvényében 22-37 %-kal romlik. Ugyan az éves páramérleget tekintve várható, hogy a nyári időszakban a kicsapódott nedvesség ismét elpárolog, de összetetten káros hatását, épp az elvárt legnagyobb hatékonyság (téli) időszakában fejti ki.

A nedvesség és téli körülmények között annak jegesedése a szálas anyagok állékonyságát rontja, azok terhelhetősége és méretstabilitása csökken, ezt az elvégzett vizsgálatok igazolják. A csapadékvíz elleni szigetelés aljzatától megkövetelt „lépésállóság” szálas anyagoknál általában 0,1 Mpa nyomószilárdságot jelent. A nem kellően szilárd táblák a trapézlemez hullámvölgyeinek áthidalására nem alkalmasak, az összenyomódó hőszigetelésen a vízszigetelés vízhatlan hegesztése nem kivitelezhető, míg a nem lépésálló táblák a tető, vagy a rajta telepített gépészet karbantartása idején jelentenek a csapadékvíz szigetelés számára a vártnál nagyobb igénybevételt. 

Összefoglalás

A vizsgált és a szakmai gyakorlatban gyakran kifogásolt lejtésmentes vápával megvalósult tetőszigetelések minőségromlása korábban is tudott volt, de a hazai gyakorlatban ennek tényleges, számszaki értékei nem voltak ismertek. A fentiekben részletezett kutatás során összegzett és értékelt vizsgálatok egyértelműen kimutatják, hogy a műanyaglemez vízszigetelés műszaki jellemzői – a lemezvastagság csökkenésével arányosan – közel két évtized alatt akár 75-80 %-os mértékben is csökkenhetnek, ami alkalmazástechnikai szempontból jelentős minőségrontó tényező.

További újdonság viszont annak felismerése, hogy összefüggés mutatható ki a lejtés nélküli vápákban megmaradó víz, jég páradiffúziót korlátozó hatása és a szálas hőszigetelés adott zónában bekövetkezett jelentős terhelhetőségcsökkenése között. Ennek magyarázata, hogy téli körülmények között a „lélegző” vízszigetelés feletti csapadék a páradiffúziót gátolja, és alacsony hőmérsékletével a szigetelőlemez alsó felületén további kondenzációt okoz. A szálas hőszigetelésbe visszaszívódó nedvesség a hőszigetelő képességet rontja, és a terhelhetőséget csökkenti. A tetőszigetelés vagy a tetőgépészet karbantartásához szükséges lépésállóság nem áll fenn, a szigetelés aljzatával szemben támasztott követelmények, ezen belül a kellő szilárdság, a méret- és térfogatállandóság nem teljesülnek.

Az alapvetően „rejtett”, épületfizikai okokra visszavezethető minőségromlás így már nem csak a kritikusnak tekinthető vízszigetelést, hanem a teljes rétegrendet is érinti. A vízszigetelés idő előtti öregedése és a hőszigetelés lépésállóságának elvesztése olyan értékcsökkentő tényező, mely az elvárt élettartamot hátrányosan befolyásolja. Rögzíthető tehát, hogy a műanyaglemezzel és szálas hőszigeteléssel megvalósuló tetőszigetelések hosszútávon, és egyenértékűen megbízható működése csak a vápákban kialakított keresztlejtések megvalósítása esetén várható el.

Szerző: Horváth Sándor egyetemi adjunktus (BME Épületszerkezettani Tanszék)

Metszet 2018/6. számában megjelent cikk másodközlés