Odwadnianie dachów płaskich

Przepisy nie precyzują, czym jest dach płaski, dlatego projektanci odwołują się do wielu dokumentów. Najczęściej przywoływanym jest norma PN-B-10425:1989 Przewody dymowe, spalinowe i wentylacyjne murowane z cegły. Wymagania techniczne i badania przy odbiorze, która jako płaski określa dach o kącie nachylenia połaci do 12º. Nachylenie dachów jest też określane w miejscowych planach zagospodarowania przestrzennego – w nich dla dachów płaskich najczęściej jako maksymalny kąt nachylenia połaci przyjmuje się 10º. Nachylenie połaci dachowej nie może też być mniejsze niż 1,8° (2%) – wynika to z konieczności zapewnienia minimalnego odpływu powierzchniowego. W praktyce dach płaski to najczęściej dach o nachyleniu od 2 do 5%.

Tak zdefiniowany dach płaski musi być, zgodnie z normą PN-EN 12056-3 Systemy kanalizacji grawitacyjnej wewnątrz budynków, odpowiednio odwodniony. Przez „odpowiednie odwodnienie” rozumie się tu odprowadzenie wody opadowej w ilości odpowiadającej deszczowi miarodajnemu. Do odwadniania dachu płaskiego o spadku połaci dachowej w kierunku środka dachu stosuje się system wpustów. Wpusty dachowe są to ulokowane w najniższym punkcie dachu (a zatem najczęściej w jego centralnym punkcie) odpływy punktowe działające w systemie grawitacyjnym lub podciśnieniowym i połączone z rurą spustową (wewnętrzną lub zewnętrzną). Rura spustowa kieruje zebrane wody opadowe poza budynek.

Wpust dachowy – wymagania, konstrukcje, zabezpieczenia

Aby wpust dachowy, niezależnie od zastosowanego rozwiązania, pracował skutecznie i wydajnie, konieczne jest nie tylko umieszczenie go w najniższym punkcie dachu, ale też zachowanie minimalnego spadku połaci wynoszącego 3%. Wpusty rozmieszcza się maksymalnie co 25 m, choć praktycy specjalizujący się w dachach płaskich proponują mniejszy rozstaw – 20 m. Wielkość ta określa maksymalną powierzchnię, którą może bezpiecznie odwodnić jeden wpust, jako 400 m². Jednocześnie zgodnie z normą PN-EN 12056-3 każdemu wpustowi musi towarzyszyć wpust awaryjny. Jego rolą jest przejęcie zadań wpustu głównego w przypadku jego zatkania, dlatego każda para wpustów (podstawowy i awaryjny) podłączona jest do jednej rury spustowej. Wpust awaryjny nie odpowiada natomiast za usuwanie nadmiaru wody podczas deszczu nawalnego – zadanie to przejmuje tzw. przelew awaryjny na krawędzi dachu.

Korpusy wpustów wykonuje się zwykle z tworzyw sztucznych wytrzymałych pod względem mechanicznym oraz odpornych na zmienne warunki środowiskowe, wśród których obok temperatury i nasłonecznienia należy także wymienić skład wody deszczowej. Najczęściej stosowane tworzywa to PVC, poliuretan, poliamid lub opatentowane przez producentów kompozyty. Budowa wpustu dostosowana jest do rodzaju pokrycia dachowego – ważny jest m.in. kołnierz izolacyjno-uszczelniający, umożliwiający poprawne i szczelne zamocowanie wpustu w danym pokryciu dachowym. Kołnierze różnią się wykonaniem materiałowym. Dostępny jest m.in. kołnierz bitumiczny (do dachów betonowych), kołnierz z tworzywa EPDM czy kołnierz przystosowany do pokrycia dachowego z zastosowaniem folii PVC.

Elementem widocznym na powierzchni odwadnianego dachu i odpowiadającym za przelotowość wpustu dachowego są kratki. Właściwości geometryczne i mechaniczne kratki zależą od konstrukcji i przeznaczenia dachu oraz od rodzaju pokrycia.

Wpusty mają dodatkowe elementy pozwalające na ich montaż w różnych rozwiązaniach dachowych. Przykładowo długie króćce przyłączeniowe umożliwiają przejście przez grube warstwy izolacji, a tzw. przedłużki wykonane z trwałego tworzywa ABS pozwalają na zastosowanie wpustu na dachu betonowym, ale jednocześnie pełniącym funkcję tarasu, gdzie kratka musi być płaska i wytrzymała na obciążenia wynikające z ruchu pieszego. Z kolei na dachu zielonym specjalny kosz musi zatrzymywać szczególnie dużą ilość części roślin.

Niektóre wpusty są dodatkowo zabezpieczone przed oblodzeniem – zamarznięciem wody na wlocie do instalacji, co powoduje zablokowanie odpływu wody z dachu. Takie rozwiązanie zapewnia utworzenie wolnej przestrzeni wokół spustu – dzięki temu pozostanie on drożny nawet podczas intensywnych opadów śniegu. Zapewni to odprowadzanie wody pochodzącej ze śniegu topniejącego miejscowo. Ochronę przed oblodzeniem można zapewnić albo wybierając od początku tzw. wpust ciepły, albo wyposażając istniejące już rozwiązanie w elementy podgrzewające. 

Zabezpieczeniem w przypadku tzw. wpustu ciepłego (czyli fabrycznie wyposażonego w system ochrony przed oblodzeniem) jest samoregulujący przewód grzewczy wtopiony w korpus, podłączony do zwykłej instalacji elektrycznej (bez dodatkowego sterownika). Moc grzewcza przewodu wynosi 10 W, a długość 2 mb. – parametry takie są wystarczające, by usunąć z rury oblodzenie. Ogrzewanie korpusu może być też zależne od temperatury otoczenia i zapewniać konkretną, wyższą od temperatury zamarzania wody temperaturę wokół wpustu (np. do 6°C). Dzięki temu przestrzeń wokół spustu nawet przy zalegającym na dachu śniegu jest od niego wolna.

Wydajność wpustu zależy od rodzaju systemu (grawitacyjny czy podciśnieniowy), powiązana jest także ze średnicą rury spustowej, do której jest podłączony, oraz z tzw. wysokością zalania, która jest funkcją konstrukcji wpustu i dla której producent określa wydajność nominalną. Warto zauważyć, że dla dużej wysokości zalania wpust może nie osiągnąć wydajności nominalnej, a więc być przewymiarowany.

Na rynku dostępne są wpusty o wielkości DN 150, DN 125, DN 100, DN 70. Odpływ spustu może mieć kierunek pionowy (w dół) lub skośny (w bok) – pozwala to na poprowadzenie rur spustowych zgodnie z rozwiązaniem systemu (grawitacyjny, podciśnieniowy) oraz z wybraną przez projektanta lokalizacją.

Rury spustowe

Woda zbierana przez wpust dachowy odprowadzana jest do rur spustowych podłączonych do wpustu bezpośrednio (odpływ pionowy, zwykle dla systemu podciśnieniowego) lub systemem rur ze spadkiem (odpływ boczny, dla systemu grawitacyjnego). Średnica rur spustowych zależy od tego, czy odwodnienie pracuje w systemie grawitacyjnym (średnice większe), czy podciśnieniowym. Do odwadniania dachu płaskiego stosuje się zwykle rury spustowe z tworzyw sztucznych. Mogą być one prowadzone wewnątrz budynku przez pomieszczenia niemieszkalne (np. obok innych zbiorczych rur kanalizacyjnych) albo na zewnątrz (po elewacji), z wyprowadzeniem z przestrzeni podstropowej przez otwór w ścianie. Rura zewnętrzna może być dostosowana do kolorystyki elewacji lub ukryta za ścianką osłonową. Rury spustowe podłącza się do kanalizacji deszczowej (zwykle te sytuowane wewnątrz budynku) bądź zapewnia bezpieczne odprowadzenie wody poza budynek (np. rozsączanie).

Systemy odprowadzania wód opadowych

Odpływ wody ze wpustu przez rury spustowe może być zapewniony za pomocą dwóch mechanizmów: odpływu grawitacyjnego lub podciśnieniowego, działającego na zasadzie syfonu. System grawitacyjny, kiedy wody opadowe odprowadzane są ze spustu przez system rur o odpowiednim spadku i kierowane do rury spustowej, cieszy się dużą popularnością jako rozwiązanie o prostej zasadzie działania i z niewielką wrażliwością na drobne błędy montażowe. Ograniczeniem jest duża średnica rur, ponieważ instalacja grawitacyjna zawsze wypełniona jest odprowadzaną mieszaniną wody i powietrza. Napełnienie rury nie powinno przekraczać 0,7, a jej średnica powinna być niezmienna na całej długości. Duża średnica powoduje m.in. problemy aranżacyjne i estetyczne.

System podciśnieniowy natomiast działa na zasadzie zasysania samej wody do rury spustowej dzięki podciśnieniu wytworzonemu przez siłę grawitacji – tyle że we wpuście umieszczona jest specjalna przegroda stanowiąca barierę dla zasysania powietrza. Dlatego do rur napływa sama woda, powodująca ich całkowite wypełnienie. Instalacja podciśnieniowa cechuje się większą wydajnością przy mniejszej wielkości – można w niej zastosować mniej wpustów i pionów oraz mniejsze średnice rur spustowych. Duża prędkość wody w przewodzie eliminuje osadzanie zanieczyszczeń. Instalacja podciśnieniowa przy wszystkich swoich zaletach jest systemem trudnym do zaprojektowania i wykonania, a jej wrażliwość na błędy montażowe może spowodować, że będzie działać niepoprawnie.

Tradycyjny system rynien

Skoro wbrew nazwie dach płaski jest rozwiązaniem ze spadkiem połaci dachowej nawet do 12° (zwykle 10°), możliwe jest zastosowanie także tradycyjnego systemu rynien i rur spustowych. Jednak wówczas konstrukcja dachu jest odmienna – połać dachowa jest nachylona w kierunku krawędzi dachu. Rynny montuje się na wystającym gzymsie, bądź na połaci dachowej, na najniżej położonych krawędziach dachu. Rynny na gzymsie, zwykle o przekroju prostokątnym, montowane są na specjalnych uchwytach stojących. Rynny na połaci, zwykle z PVC (w wykonaniu typowym) lub z odpowiednio profilowanej blachy stalowej, montuje się w specjalnie ukształtowanych korytkach – rozwiązanie to sprawdza się np. w przypadku modernizacji dachu. Rury spustowe przekłada się przez otwory w gzymsie lub murku oporowym i prowadzi po elewacji.

Artykuł z numeru 5/2019

FAQ – Odwadnianie dachów płaskich

1. Dlaczego prawidłowe odwodnienie dachu płaskiego jest tak ważne?

Ponieważ niewielki spadek połaci dachowej utrudnia naturalny odpływ wody. Skuteczny system odwodnienia chroni dach przed zaleganiem wody, uszkodzeniami konstrukcji i przeciekami.

2. Jakie systemy odwodnienia stosuje się na dachach płaskich?

Najczęściej wykorzystuje się system wpustów dachowych współpracujących z instalacją grawitacyjną lub podciśnieniową. W niektórych przypadkach stosowane są również tradycyjne rynny i rury spustowe.

3. Czym różni się system grawitacyjny od podciśnieniowego?

System grawitacyjny odprowadza wodę dzięki odpowiednim spadkom rur, natomiast system podciśnieniowy wykorzystuje efekt zasysania, co pozwala na zastosowanie mniejszych średnic rur i osiągnięcie większej wydajności.

4. Czy każdy wpust dachowy powinien mieć zabezpieczenie awaryjne?

Tak. Zgodnie z normą każdemu wpustowi głównemu powinien towarzyszyć wpust awaryjny, który przejmuje jego funkcję w przypadku zatkania.

5. Jak zabezpieczyć wpust dachowy przed zamarzaniem zimą?

Można zastosować tzw. ciepły wpust wyposażony w system grzewczy lub doposażyć istniejący wpust w elementy podgrzewające, które zapobiegają oblodzeniu i blokowaniu odpływu wody.