Dach dwuspadowy od tysięcy lat spotykany jest w wielu różnych regionach kulturowych i w różnorodnych typologiach budynków. To historycznie ugruntowane, a jednocześnie wszechstronne zastosowanie, nie jest dziełem przypadku. Ponieważ dach dwuspadowy zachwyca ogromną elastycznością i zmiennością. Wszystko, co powinniście wiedzieć o tym, wciąż bardzo popularnym archetypie dachu, znajdziecie tutaj.
Pochodzenie dachu dwuspadowego
Pochodzenie dwuspadowego dachu jest niejasne i zaginęło już w fazach prehistorycznych. Prawdopodobnie powstał niezależnie w wielu kulturach, a raczej w fazach przedkulturowych. Dlaczego tak się dzieje, można łatwo wyjaśnić, przyglądając się najprostszym formom konstrukcji. Jeśli opierasz o siebie dwa słupy, gałęzie lub inne elementy nośne, masz już segment dachu dwuspadowego. Pokryty gęstym materiałem oferuje zaskakująco dużą przestrzeń w stosunku do wysiłku, a jednocześnie zapewnia bezpieczne odprowadzanie wody deszczowej. Oczywiście materiały i wymiary zmieniały się znacząco na przestrzeni historii, ale podstawowe zasady funkcjonalne pozostają niezmienione do dziś. Dlatego łatwo zrozumieć, że ten efektywny i ekonomiczny kształt dachu nadal można znaleźć w większości współczesnych budynków.
Konstrukcja i statyka
Z konstrukcyjnego punktu widzenia dla nowoczesnych dachów dwuspadowych istnieją dwa systemy zapewniające stabilność konstrukcji i spełniające wszelkie wymagania dotyczące przestrzeni wewnętrznej, nośności oraz konstrukcji izolacji termicznej i uszczelnienia.
Dach krokwiowy
Dach krokwiowy w dalszym ciągu bardzo przypomina kształt dwóch opierających się o siebie elementów nośnych, co zostało już opisane przy jego powstaniu. W dachu krokwiowym krokwie naprzeciw siebie podpierają się i wraz z znajdującym się pod nimi elementem nośnym, czyli stropem lub ścianą, tworzą samousztywniający i nośny trójkąt. Ułożone w rzędzie w niemal dowolnej liczbie, te nośne trójkąty tworzą dach dwuspadowy. W przypadku tej formy dachu dwuspadowego można zarządzać liczbą elementów wymaganych konstrukcyjnie:
-
Próg:
tworzy dolne podparcie krokwi i jednocześnie punkt przejścia pomiędzy ścianami lub stropami znajdującymi się pod spodem a konstrukcją dachu
-
Rafters
elementy wspierające, każdy parami w przeciwstawnym układzie
-
Usztywnienie
wymagany w kierunku wzdłużnym kalenicy, dziś głównie jako ukośne pasma wiech wiatrowych lub jako statycznie efektywny, płaski dach pośredni
UWAGA:
Ze statycznego punktu widzenia kalenica w przypadku dachu krokwiowego nie jest konieczna. Aby móc w sposób strukturalnie czysty zaprojektować obudowę budynku, w tym górnym miejscu połączenia powierzchni dachowych zwykle formuje się belkę kalenicową lub pionową deskę kalenicową. Na przykład obsługuje to dachówki kalenicowe na dachach krytych dachówką lub blachę kalenicową na dachach foliowych, blaszanych lub zielonych.
Dach płatwiowy
W porównaniu z dachem krokwiowym, dach płatwiowy wydaje się bardziej złożony w swojej konstrukcji, ale ze względu na swoją ciągłą prostotę i możliwości adaptacji, nadal ma przejrzystą strukturę i jest prosty w porównaniu z wieloma innymi kształtami dachów. Również w tym przypadku głównym elementem konstrukcji nośnej są krokwie dachowe. Nie wspierają się już jednak wzajemnie, a jedynie przenoszą obciążenia z powierzchni dachu na konstrukcję nośną. Obciążenia przenoszone są przez co najmniej dwa, ale zazwyczaj trzy punkty nośne na krokwi: płatew progową lub dolną, płatew środkową i kalenicę. Przegląd elementów czynnych statycznie jest zatem podobny, choć nieco dłuższy, niż dla dachu krokwiowego:
-
Próg
Podstawa krokwi i połączenie z budynkiem poniżej
-
płatew środkowa
Średnie podparcie i przeniesienie obciążenia wymagane w przypadku krokwi o dużej długości, umieszczonych na konstrukcji drewnianej lub solidnie zbudowanych ścianach wewnętrznych w przestrzeni dachowej
-
Pierwszy
górny punkt podparcia i przeniesienia obciążenia krokwi, zwykle umieszczany na ścianach szczytowych i podporach lub ścianach wewnętrznych umieszczonych pomiędzy nimi
UWAGA:
Ze statycznego punktu widzenia zastosowanie płatwi centralnej powoduje zmianę rygla z belki jednoprzęsłowej opartej na dwóch punktach na belkę wieloprzęsłową opierającą się na trzech punktach. Obciążenie nie tylko jest rozłożone na kilka punktów podparcia, ale także dodatkowo zmniejsza się ugięcie poszczególnych pól ze względu na udział sąsiedniego pola. Dzięki płatwi centralnej można zatem znacznie zmniejszyć wymagany statycznie przekrój rygla, a w sumie potrzeba jeszcze mniej materiału niż bez płatwi centralnej!
Zapieczętowanie
Oprócz stabilności dach zawsze musiał zapewniać ochronę przed warunkami atmosferycznymi. Dziś oprócz szczelności na deszcz oznacza to również szczelność na wiatr i parę wodną, która z powietrza w pomieszczeniu wnika do konstrukcji i może prowadzić do zawilgocenia i uszkodzenia pleśni. Klasycznie dach dwuspadowy składa się z dwóch poziomów uszczelnienia:
1. Uszczelnienie wewnętrzne
- Zadanie: Szczelność dyfuzyjna od wewnątrz na zewnątrz oraz poziom szczelności
- Nakładany głównie po wewnętrznej stronie warstwy krokwi
- Należy zainstalować w głównym pakiecie izolacyjnym
2. Uszczelnienie zewnętrzne
- Zadanie: Uszczelnienie przed wodą deszczową
- Utworzone poza warstwami izolacyjnymi
- Można łączyć z izolacją (np. miękką płytą pilśniową) lub pokryciem dachowym (np. blachą lub folią) lub jako osobną warstwę (np. dachówka)
- Wymagana jako warstwa odprowadzająca wodę w przypadku niecałkowicie szczelnych pokryć (np. cegieł), gdy deszcz lub śnieg wpychany jest pod cegły przez wiatr
Izolacja termiczna
Bez względu na kształt dachu, temat izolacji termicznej odgrywa dziś ogromną rolę. Z jednej strony wynika to z wymogów prawnych i stale rosnących cen energii. Z drugiej strony izolacja jest konieczna tylko dzisiaj, ponieważ w pomieszczeniach dachowych zwykle znajdują się także pokoje mieszkalne, w których wcześniej znajdowały się tylko nieogrzewane pomieszczenia magazynowe i magazynowe.
Dach dwuspadowy jest bardzo elastyczny i współpracujący, jeśli chodzi o izolację termiczną: większość wymaganej izolacji można umieścić pomiędzy krokwiami nośnymi. Logicznie rzecz biorąc, tam, gdzie znajdują się krokwie, nie może być żadnej izolacji, ale działanie izolacyjne najczęściej używanego materiału, czyli samego drewna, wystarczy, aby osiągnąć odpowiednią wydajność izolacyjną. Ten pakiet ociepleń można uzupełnić warstwami izolacyjnymi na warstwie krokwi lub nawet na jej spodniej stronie. Typowe materiały izolacyjne to:
Do izolacji pomiędzy krokwiami:
- Wełna mineralna (dawniej wełna szklana, obecnie wełna skalna)
- Izolacja celulozowa
- Ekologicznie rozsądne materiały izolacyjne, takie jak wełna owcza, konopie itp.
- płyta pilśniowa z miękkiego drewna
UWAGA:
Zastosowanie stabilnej wymiarowo, nieelastycznej izolacji pomiędzy krokwiami byłoby możliwe, ale połączenia powstałe w wyniku skurczu i ruchu drewnianych krokwi prowadziłyby do znacznego zmniejszenia efektu izolacyjnego.
Do izolacji powyżej i poniżej krokwi:
- Wymagane miękkie materiały izolacyjne, takie jak izolacja między krokwiami, a następnie belki nośne do konstrukcji dachu lub okładziny wewnętrznej
- Pianki z tworzyw sztucznych jako stabilne wymiarowo warstwy izolacyjne, na które można układać pokrycia dachowe bez konstrukcyjnej konstrukcji nośnej
- Stabilne i odporne na nacisk płyty z miękkiego drewna
Zaletą izolacji pomiędzy krokwiami jest to, że konstrukcja dachu jest stosunkowo niewielka. Jeśli jednak krokwie mają pozostać widoczne, całą izolację można położyć również na konstrukcji nośnej. W zależności od materiału izolacyjnego może zaistnieć konieczność wykonania poziomu podpierającego w postaci szalunku drewnianego, na którym spoczywa warstwa izolacyjna.
Pokrycia dachowe
Dach dwuspadowy można wykonać przy użyciu prawie wszystkich powszechnie stosowanych pokryć dachowych dostępnych obecnie na rynku. Można jednak nadal stosować tradycyjne materiały budowlane, biorąc pod uwagę współczesne wymagania dotyczące szczelności i izolacyjności termicznej:
- Zabytkowe pokrycie ze strzechy, słomy i trzciny
- Cegły i dachówki betonowe
- Blacha (aluminium, miedź, tytan-cynk itp.)
- Dachy foliowe, żwirowe lub roślinne na płaskich zboczach
Nowoczesne specjalne formy pokrycia dachowego mogą czasami łączyć nawet aspekty nośne, izolacyjne i uszczelniające. Na przykład, jeśli jako pokrycie zastosowano element warstwowy, nie ma oczywiście potrzeby umieszczania pod spodem elementów nośnych, takich jak krokwie, ponieważ panele elementów pomiędzy kalenicą, płatwią środkową i progiem mogą się same utrzymać. Tutaj również nie ma potrzeby izolacji i uszczelniania.
Nachylenie dachu
Klasyczny kształt dachu dwuspadowego jest symetryczny i ma takie samo nachylenie na obu powierzchniach dachu. Możliwe nachylenia zależą od zastosowanego kształtu dachu i podlegają wahaniom w zależności od mody i wykorzystania przestrzeni dachowej.
Nachylenie w zależności od pokrycia:
-
Cegły i beton:
w zależności od cegły do 15°, w poszczególnych modelach możliwe nawet do 10°
-
Slajd:
teoretycznie możliwe 0°, ale zgodnie z wytycznymi dotyczącymi dachu płaskiego co najmniej 2° (wtedy nie jest to już prawdziwy dach dwuspadowy)
-
Blacha:
co najmniej 5°
-
Historyczne materiały budowlane:
brak minimalnych specyfikacji technicznych zgodnych z normą DIN, ale zwykle bardzo strome wzniesienia, aby zapobiec wnikaniu wody deszczowej w materiał - często można spotkać 45° i więcej, czasami do 60 lub nawet 70°
Im bardziej stromy jest dach dwuspadowy, tym większa staje się powierzchnia użytkowa dachu. Jednak wraz ze wzrostem wysokości dachu szczyt dachu staje się coraz większy, co samo w sobie jest prawie nieużyteczne. Typowe nachylenie dachu w nowoczesnym budownictwie często wynosi od 25 do 35°, przy czym dach nie opiera się bezpośrednio na suficie, ale na odcinku ściany o wysokości do jednego metra - ścianie kolankowej. Ze względów projektowych lub urbanistycznych nadal regularnie stosuje się dachy o wyższym lub niższym nachyleniu.
Specjalne wymagania lub warunki lokalne mogą zawsze prowadzić do tego, że dach dwuspadowy nie będzie tworzony symetrycznie. Na przykład na zboczu powierzchnię dachu od strony góry można spłaszczyć, aby ściana pod spodem miała wysokość użytkową dla okien i drzwi.
Dodatkowe konstrukcje i instalacje
Dach dwuspadowy wydaje się prosty, ale można go rozbudowywać lub zmieniać na wiele sposobów. Liczne elementy stanowiące obecnie nieodzowną część krajobrazu dachowego poszerzają lub poprawiają użyteczność pomieszczeń w przestrzeni dachowej.
Pochodzenie wszystkich zmian
Bez względu na to, jaki element zostanie włożony w dach dwuspadowy, zawsze towarzyszy temu ingerencja w krokwie nośne. W większości przypadków należy usunąć sekcje jednej lub większej liczby krokwi. Aby zachować nośność, wprowadza się wówczas tzw. naprzemienność. Zmienne belki biegnące poprzecznie między krokwiami podtrzymują dociętą krokwie i przenoszą jej obciążenia na krokwie sąsiednie.
Okno dachowe
- Udostępnij pomieszczenia mieszkalne na dachu poprzez oświetlenie i wentylację
- Zapewnij dodatkową przestrzeń poprzez eliminację krokwi i pakietu izolacyjnego pod powierzchnią okna
- Dzisiaj dostępne nawet od podłogi do sufitu i można je eksponować na miniaturowym balkonie
- Typowe kształty: okna składane, wahadłowe lub wahadłowe
Balkony na dachu
- Albo od strony dachu, albo jako loggia z wejściem na dach
- Bardzo intymny, słabo widoczny teren na zewnątrz, ponieważ dach zapewnia dobrą ochronę prywatności
Lukarny
- Zwiększ dodatkową przestrzeń na poddaszu
- Twórz pionowe, łatwe do umeblowania ściany zamiast pochyłych sufitów
- Możliwe są różne projekty, np. lukarna dachowa dwuspadowa, lukarna wisząca, lukarna dachowa płaska itp.
- Bardzo dobra ekspozycja dzięki zastosowaniu zwykłych okien elewacyjnych zamiast okien dachowych
Zalety i wady
Teraz dach dwuspadowy ma wiele zalet, których wadą jest jedna lub dwie wady. Oto te powtarzające się:
Zalety
- Prosta konstrukcja
- Łatwy w budowie dzięki prostej konstrukcji i efektywnemu wykorzystaniu materiałów
- Wszechstronne wzornictwo
- Można łatwo rozbudowywać i zmieniać dzięki licznym dodatkom
- Dobry odprowadzanie wody dzięki nachyleniu połaci dachowych, dzięki czemu są mniej podatne na uszkodzenia w przypadku słabości konstrukcyjnych
- Wnętrze można łatwo dostosować do użytkowania poprzez regulację nachylenia dachu
Wady
- Skośne sufity trudne do umeblowania
- W przypadku elementów dodatkowych występuje stosunkowo duży wysiłek związany z połączeniami i przejściami
- Szczyt dachu jest mało przydatny na stromych zboczach
