Kondensacja/skraplanie

Zjawisko zmiany stanu skupienia, przejście substancji z fazy gazowej w fazę ciekłą. Dach jest bardzo ważnym elementem każdego budynku.Pomijając jego duże znaczenie architektoniczne warto podkreślić, że ochrania on całą budowlę przed opadami atmosferycznymi, osłania przed hałasem, izoluje termicznie przed ucieczką ciepła oraz przegrzaniem latem.

Ważne jest i to, aby dach nie gromadził wilgoci napływającej z wnętrza budynku. Jest to problem wynikający z naturalnego kierunku ruchu ciepłego powietrza, które unosząc się przenosi duże ilości pary wodnej w stronę dachu.

Aby dobrze wyjaśnić rolę i znaczenie tego zjawiska dla dachów skośnych o poddaszu użytkowym, trzeba przypomnieć, że w normalnych warunkach wilgoć może się dostać do przegrody budowlanej tylko pod postacią pary wodnej. Sama para wodna nie jest groźna dla termoizolacji i konstrukcji dachu. Dopiero skroplona para wodna zwiększa przewodność cieplną materiałów termoizolacyjnych i jednocześnie umożliwia rozwój mikroorganizmów degradujących konstrukcję. W nowych domach duże ilości pary wodnej uwalniane są podczas wysychania murów, tynków, posadzek i drewnianej więźby dachowej. Oprócz tego para wodna przedostaje się wraz z powietrzem zewnętrznym, a sami mieszkańcy wytwarzają ja podczas oddychania oraz wykonywania różnych czynności (gotowanie, sprzątanie, pranie, mycie). Gdy nadmiar wilgoci nie zostanie usunięty, może dojść do kondensacji czyli skraplania się pary wodnej na powierzchni przegrody.Zjawisko skraplania szczególnie dotkliwie wpływa na tradycyjne izolacje włókniste. Wełna jest materiałem higroskopijnym(jej włókna chłoną wilgoć) z tego względu absolutnie niezbędne jest zapewnienie izolacji z wełny niepoddawania jej działaniu wilgoci.W przypadku zawilgocenia wełny jej właściwości izolacyjne pogarszają się kilkudziesięciokrotnie, co skutkuje nadmierną emisją ciepła na zewnątrz budynku. Wspomnieć należy że zastosowanie paro-izolacji nie zabezpieczy w 100% przed wnikaniem pary wodnej do materiału termoizolacyjnego. Nie ma możliwości hermetycznego uszczelnienia paro-izolacją do takiego stopnia, żeby para wodna nie wnikała do wnętrza termoizolacji. Powodem tego są różnice ciśnień powstające na skutek różnicy temperatur pomiędzy przegroda a poddaszem, oraz zmiany ciśnienia atmosferycznego.

Punkt rosy

Temperatura, w jakiej para wodna zawarta w powietrzu, osiąga stan przesycenia, czego znakiem jest pojawianie się kropelek wody.

Paro-izolacja (opóźniacze pary, folie polietylenowe o grubości 0,15-0,2 mm)

Żeby dach nie gromadził wilgoci, musi być spełniony jeden podstawowy warunek:układ materiałów osłonowych w konstrukcji dachu powinien zapewnić zrównoważenie bilansu przepływu pary wodnej przez dach.Ilość pary wodnej wchodzącej w dach nie może być większa od ilości wychodzącej.Para wodna unoszona przez ciepłe powietrze pochodzi z kilku źródeł: z atmosfery, z technologi budowlanych oraz od mieszkańców budynku.Z konieczności zbilansowania się pary wodnej wchodzącej i wychodzącej wynika bardzo oczywista zasada: im większy opór dla pary stawia warstwa zewnętrzna(pokrycie z warstwą wstępnego krycia)dachu, tym większy opór powinna stawiać paro-izolacja.W praktyce jest to bardzo trudne do uzyskania(nie dbałość w zamontowaniu paro-izolacji,brak fachowej wiedzy,bagatelizowanie sprawy przez firmy wykonawcze). Szczelność paro-izolacji jest bardzo ważnym warunkiem jej prawidłowego działania głównie ze względu na duże zdolności penetracyjne pary wodnej, która razem z unoszącym się ciepłym powietrzem dociera do każdego miejsca w dachu. Nawet przez najmniejszą szczelinę para potrafi przedostać się do wnętrza termoizolacji.Pozostawienie nie zaklejonych kolejnych warstw paro-izolacji znacznie zwiększa niebezpieczeństwo dopływu i pozostania pary wodnej w termoizolacji, co powiększa straty ciepła. Oprócz wymienionej już funkcji paro-izolacja zapobiega powstawaniu groźnego zjawiska przewiewu.Nawet bardzo małą szpara w dachu może uciec bardzo dużo ciepła, ponieważ różnica temperatur w sezonie grzewczym powoduje duże różnice ciśnień i powstawanie gwałtownych przepływów powietrza.Szpary w dachu umożliwiające powstawanie przewiewów są bardzo groźne nie tylko dlatego, że „wywiewane” jest ciepłe powietrze.W szparach tych, w czasie przepływu, w szybkim tempie skrapla się zawarta w nim para wodna, która zbierając się w małej przestrzeni powoduje powstawanie zacieków lub zawilgocenia termoizolacji.

Regulator pary(aktywna paro-izolacja)

Nowy typ paro-izolacji stosowany w dachu wentylowanym jedynie razem z membraną dachową.Ułożenie membrany dachowej na termoizolacji, a regulatora pary pod nią, umożliwia rozwiązanie często występującego problemu gromadzenia się wilgoci między płytami gipsowo-kartonowymi, a paro-izolacją.Taki nadmiar może wystąpić jeżeli wentylacja pomieszczenia na poddaszu jest nie wydolna na stałe lub okresowo. Efektem gromadzenia się wilgoci pod płytami gipsowo-kartonowymi jest, na początku procesu, ich żółkniecie, a potem zagnieżdżenie się szkodliwych dla zdrowia pleśni.

Membrana wstępnego krycia(dachowa)

We współczesnych dachach, rozwiązując problemy związane z przenikaniem i skraplaniem się pary wodnej, stosuje się układ materiałów, w którym od wewnątrz więźby dachowej montuje się materiały ograniczające dopływ pary wodnej, a z zewnątrz umożliwiające wydobycie się pary wodnej poza konstrukcję.Te układane od strony wewnętrznej nazywane są produktami paro-izolacyjnymi. Natomiast te montowane od strony zewnętrznej więźby i termoizolacji określa się mianem membran wstępnego krycia(dachowych). Membrany spełniają dwie funkcje: uszczelniają pokrycie zasadnicze i umożliwiają wydostanie się pary wodnej z dachu. Membrany chronią też termoizolacje przed zawilgoceniem. Przez zawilgocony dach ucieka dużo ciepła i dlatego membrana o dużej paro-przepuszczalności ogranicza wydatki na energię zużywana na ogrzewanie domu.Aby membrana działała prawidłowo musi być zrównoważony bilans przepływu pary wodnej przez przegrodę jaką jest dach.Jednak na poddaszu zamieszkałym dopływ pary od wewnątrz trwa stale, ponieważ temperatura i wilgotność powietrza są przez cały rok te same (z niewielkimi zmianami). Natomiast dla strony zewnętrznej okresy, w których możliwy jest przepływ pary wodnej są znacznie krótsze.Para wodna napływa od wewnątrz przez cały rok, a na zewnątrz może wyjść tylko w ciągu kilku miesięcy, kiedy zaistnieją ku temu odpowiednie warunki.Dlatego im większa paro-przepuszczalnością charakteryzuje się membrana, tym większe są szanse aby w tym procesie bilans przepływu pary wodnej nie powodował powstawania skroplin w dachu.

Opór cieplny R

Opór cieplny R charakteryzuje materiał o określonej grubości i im wyższa wartość oporu cieplnego tym warstwa ma lepsze właściwości izolacyjne. R wyrażone jest w [m2K/W]. Im lepsza lambda (niższa) i większa grubość materiału, tym lepszy opór cieplny warstwy.

Współczynnik przenikania ciepła U

Współczynnik przenikania ciepła U charakteryzuje daną przegrodę budowlaną. U jest wyrażone w [W/m2K]. Im niższa wartość U tym lepsze właściwości izolacyjne (mniejsze straty energii przez daną przegrodę). U minimalne dla poszczególnych przegród określa odpowiednie rozporządzenie, narzucając wytyczne projektowe i tak np.: dla dachu skośnego jest to 0,25 [W/m2K].

Współczynnik przewodzenia ciepła λ

λ jest współczynnikiem przewodzenia ciepła. Charakteryzuje on dany materiał. Im jest mniejsza, tym materiał jest lepszym izolatorem. Lambda wyrażona jest w [W/mK]. Współczynnik ten należy rozumieć w ten sposób, że określa on ilość ciepła wyrażoną w [W] (watach) na godzinę – przechodzącą przez warstwę o grubości 1 metra [m] i powierzchni 1 m2 przy różnicy temperatury po obu stronach materiału wynoszącej jeden stopień [K] (stopień Kelvina).