Łukowy kształt beczkowego dachu można spotkać jedynie na kilku budynkach mieszkalnych w naszym regionie. Jednak postęp techniczny i odwaga wypróbowania czegoś nowego sprawiają, że ta niezwykła konstrukcja dachu staje się coraz bardziej popularna. Poniżej wyjaśniono zalety i wady, a także ogólne informacje na temat dachu beczkowego, które pomogą Ci zrozumieć jego konstrukcję i ograniczenia techniczne.
Dach beczki
Pierwotnie dach kolebkowy znany był przede wszystkim z terenu obiektów sakralnych, gdzie ceglane sklepienia kolebkowe wyznaczały pierwszy stopień od stropu płaskiego do filigranowych, a zarazem bardzo skomplikowanych konstrukcji okresu gotyku. W dobie industrializacji dach ten, który można było zrealizować w dużej rozpiętości i jednocześnie o niemal dowolnej długości, podbił sektor budownictwa przemysłowego i komunikacyjnego. Dopiero w ramach klasycznego modernizmu lat dwudziestych XX wieku dach kolebkowy zagościł w świecie budynków mieszkalnych poprzez zastosowanie konstrukcji stalowych i nowych, wyraźnych brył budynków. Rzadko spotykany w postmodernizmie dach kolebkowy nie przeżywa dziś prawdziwego renesansu, ale nadal zapewnia efektowne kształty, a jednocześnie łatwe w użytkowaniu przestrzenie wewnętrzne w indywidualnie planowanych budynkach mieszkalnych.
Konstrukcja i statyka dachu beczkowego
Wcześniej dachy kolebkowe tworzono zwykle w formie klasycznej, ceglanej konstrukcji łukowej. Umożliwiło to przeniesienie obciążenia na nośne ściany zewnętrzne znajdujące się poniżej poprzez zakrzywioną powierzchnię wykonaną z kamienia lub cegły i zaprawy, bez żadnych słabych punktów. Aby przejąć nacisk konstrukcji łukowej na zewnątrz, ściany zwykle stabilizowano od zewnątrz za pomocą nadstawek lub usztywniających ścian poprzecznych.
Z drugiej strony nowoczesny dach beczkowy zasadniczo odpowiada konstrukcyjnie temu, co powstało w kontekście industrializacji i do dziś jest stosowany w niezmienionej formie pod względem przenoszenia obciążeń. Elementy statyczne nowoczesnego dachu beczkowego to:
- Promieniowo zakrzywione wsporniki łukowe wykonane ze stali lub drewna
- Pokrycie płaskie jako podstawa konstrukcji dachu, zwykle wykonane z szalunków drewnianych lub blachy
- Usztywniające połączenia poprzeczne belek, często projektowane jako krzyż naprężający („Krzyż św. Andrzeja”)
- Pasmo napinające pomiędzy dolnymi punktami podparcia podpór łukowych, pochłaniające siły ścinające u podstawy łuku
UWAGA:
Nie każdy wspornik łuku musi być zabezpieczony sznurkiem. W przypadku niskich budynków wystarczą betonowe kotwy pierścieniowe ścian szczytowych lub kilka pasów napinających, które można ukryć w niewidoczny sposób w ścianach wewnętrznych.
Konstrukcje dachowe do dachów beczkowych
Chociaż dach kolebkowy jest dość podobny do dachu krokwiowego pod względem statycznej konstrukcji belek, różni się zasadniczo konstrukcją konstrukcyjną dachu. Ze względu na krzywiznę połaci dachowej, izolacja pomiędzy krokwiami a okładziną na podsufitce jest możliwa, lecz zazwyczaj jest niezwykle skomplikowana i przez to nieopłacalna finansowo. Zamiast tego dzisiaj powstała konstrukcja dachu beczkowego:
Dach warstwowy
- Podpory łuków widoczne we wnętrzu
- Element warstwowy prefabrykowany i dostosowany do krzywizny podpory, składający się z dolnej osłony nośnej, izolacji styropianowej i warstwy wierzchniej chroniącej przed warunkami atmosferycznymi i warstwy przewodzącej wodę
- Górna i dolna blacha, zwykle tytan-cynk lub aluminium
UWAGA:
Ponieważ elementy warstwowe, które pierwotnie pochodzą z budownictwa przemysłowego, nie mogą być wyginane, poszczególne segmenty muszą być prefabrykowane na wymiar.
Znacznie rzadziej dach beczkowy jest konstrukcją drewnianą:
- Szalunki płaskie jako widoczne od wewnątrz pokrycie belek łukowych
- Warstwa paroszczelna na szalunkach, zwykle folia
- Belki biegnące w poprzek łuku na szalunkach, ocieplone wełną mineralną, którą można elastycznie dopasować do krzywizny dachu
- Pokrycie dachowe wykonane z prefabrykowanych elementów blaszanych, w razie potrzeby na podkonstrukcji z łat
UWAGA:
Ponieważ klasyczna kontrłata biegnąca od okapu do kalenicy nie jest możliwa w przypadku dachu kolebkowego ze względu na krzywiznę dachu, zwykle stosuje się tutaj dachy blaszane niewentylowane. W zależności od zastosowanego systemu membrana zapobiegająca przedostawaniu się pary wodnej do wnętrza może być następnie wykonana jako półprzepuszczalna, tak aby wilgoć z izolacji mogła nadal zostać uwolniona do wnętrza.
Specjalne kształty dachu beczkowego
Ze względów ekonomicznych istnieją różne kształty dachów kolebkowych, które odbiegają od rzeczywistego, ciągłego zaokrąglonego łuku:
Dach segmentowy
- Rozpuszczenie łuku w wielokąt z kilkoma prostymi odcinkami
- Możliwa jest tutaj konstrukcja przypominająca prostą powierzchnię dachu, ale wymagane są punkty przejścia pomiędzy segmentami dachu, dlatego też duża liczba punktów szczegółowych
- Pod pewnymi warunkami nadaje się również do pokryć dachowych
„fałszywy” dach beczkowy z kalenicą
- Utworzenie kalenicy z łukowatymi powierzchniami dachowymi po obu stronach
- Odpowiedni do konstrukcji wentylowanych od tyłu, ponieważ powietrze może uciekać w miejscu kalenicy
- Przeważnie lekko spiczasty kształt różniący się od prawdziwego łuku
- Z pewnością możliwe są alternatywne pokrycia dachowe w stosunku do blachy, ponieważ krzywizna dachu jest znacznie mniejsza
Nachylenie lub zaokrąglenie dachu
Zakrzywiony kształt dachu beczkowego powoduje brak jednolitego nachylenia dachu. Zamiast tego każdy dach beczkowy, niezależnie od promienia łuku, ma zawsze szczególnie strome nachylenie u podstawy i prawie nieistniejące nachylenie na wierzchołku. Nie każdy dach beczkowy musi koniecznie składać się z półkola. Różnie wybrane segmenty łuków mogą mieć kształt od znanego kształtu kopuły po zaledwie płaskie zbocze z krzywizną ku górze.
Konstrukcje dachowe w dachach beczkowych
Lukarny, szczyty poprzeczne i balkony dachowe można równie dobrze tworzyć przy użyciu dachu kolebkowego. Dzięki powszechnemu pokryciu blachą punkty przejścia pomiędzy konstrukcją a pokryciem dachu można dość łatwo rozwiązać. Strome nachylenie u podstawy pełnego półkolistego łuku umożliwia nawet w pewnym stopniu wykorzystanie „normalnych” okien elewacyjnych w dachu kolebkowym. Użyteczność przestrzeni dachowej jest zatem znacznie zwiększona w porównaniu do innych kształtów dachów.
Koszty
Ze względu na bardzo ograniczony wybór materiałów i wysoki poziom indywidualnie produkowanych komponentów, dach beczkowy uważany jest za kosztowny kształt dachu. Choć oferuje także liczne zalety, to żadnej z nich nie znajdziemy w obszarze redukcji kosztów i wysokiej użyteczności produktów z serii „z półki”. Widać zatem, że z punktu widzenia kosztowego dach kolebkowy wyraźnie wpisuje się w obszar indywidualnie planowanych budynków jednorodzinnych i raczej nie ma szans na wykorzystanie go do tworzenia przystępnej cenowo przestrzeni życiowej.
Zalety i wady
Jak wynika z poprzednich wypowiedzi, dość nietypowy kształt beczkowego dachu ma pewne elementarne zalety, które jednak mają wady, których nie należy lekceważyć:
Zalety
- Optymalny stosunek powierzchni obwiedni do utworzonej przestrzeni
- Pomieszczenia są łatwe w użytkowaniu ze względu na duże nachylenie u podstawy beczki (ściany prawie pionowe)
- Statycznie efektywna konstrukcja nośna dzięki łukowemu kształtowi bez rzeczywistego środka pola
- W przypadku pokrycia blaszanego nie ma słabych punktów w postaci przejść lub detali kalenicowych
- Nowoczesne opcje konstrukcyjne i projektowe
Wady
- Nie można wdrożyć klasycznego projektu konstrukcyjnego
- Ekonomiczna konstrukcja nośna ograniczona do stali lub drewna, ale drewno jest dość drogie ze względu na wysiłek związany z produkcją podpór łukowych
- Ograniczony wybór możliwych pokryć dachowych
- Do prefabrykacji elementów dachu wymagany jest duży wysiłek i precyzyjne planowanie
- wysokie koszty
