2016. január 07.

Lapostetők viharkáreseteinek tanulságai

Lapostetők viharkáreseteinek tanulságai

A szigetelés rétegeinek szélterhekre való méretezett rögzítésén kívül két tényezőnek van még nagy jelentősége a széllel szembeni viselkedés szempontjából: egyrészt meg kell akadályozni, hogy a szélnyomás levegőt préseljen a szigetelés alá, másrészt a szigetelés síkjában, az attikák mentén a szakma szabályai szerint el kell készíteni a hajlatrögzítéseket.

A teljes felületen ragasztott rétegkapcsolatok, és a szilárd, nagy tömegű aljzatok az 1970-es évekig jellemezték a hazai lapostetők szerkezeteit. A könnyűszerkezetek elterjedésével egyidejűleg új építőanyagok és a korábbiakban megszokottól eltérő műszaki megoldások terjedtek el. A tetőszigetelések anyagai kisebb tömegűek lettek, és a rétegek rögzítésénél szokásossá vált a sávos ragasztás, a mechanikai rögzítés, valamint a leterhelés. Az új szerkezeti megoldások új feladatokat róttak a szigetelések tervezőire és kivitelezőire is. A könnyebb rétegrendek szélterhekkel szembeni biztonságos rögzítése is újdonság volt. A tetők hő- és vízszigetelő rétegeinek tömege gyakran alacsonyabb, mint a szélszívásból – szélnyomásból számítható erőhatások összege. A változások kezdetén a tervezők és a kivitelezők óvatosak voltak, és nagy figyelmet fordítottak az új megoldások megfelelő alkalmazására, a nyugati világban kidolgozott módszerek átvételére. Gyakori volt, hogy a szélterheket nemcsak az MSZ 15021/1 alapján, de elővigyázatosságból a DIN 1055 Teil 4 alapján is kiszámítottuk, és a rögzítéseket a magasabbra adódott érték alapján határoztuk meg. Talán ennek a fokozott figyelemnek tulajdonítható, hogy akkoriban ritkábban fordultak elő viharkárok, mint napjainkban.

Az éghajlatváltozásról sokat hallhatunk, olvashatunk az utóbbi években. Olyan prognózisok is megjelentek, amelyek a szélsőséges időjárási jelenségek mind gyakoribbá válását mondják jellemzőnek.

Az utóbbi években megsokasodtak a lapostetőkön a viharkárok. Bemutatok néhány esetet; lássuk, vajon a szélsőséges időjárás tehető-e felelőssé ezek kialakulásáért?

 

I. eset: Új építésű ipari épület

Új építésű, többszintes ipari épület harmadik szintjén, az átadást követő évben egy szélvihar feltépte a lágy PVC anyagú vízszigetelést. A kiviteli terv részét képező szigetelési tervdokumentáció tartalmazta a szélterhek mezőinek geometriáját, valamint az egyes mezőkben a szabvány alapján (akkor még MSZ 15021/1) számított szélszívás értékeket.

A tervező a magyar szabványban leírtnál részletesebb számításokat végzett a DIN 1055 Teil 4 szerint, figyelemmel az ÉMSZ által kiadott Tetőszigetelések tervezési és kivitelezési irányelveire. A rétegfelépítést a PVC-szigetelés átlapolásaiban lévő acéltárcsákon keresztül csavarok rögzítették az acél trapézlemez födémhez. Az acél falkazettából készített attikafal tetejére felvezetett vízszigetelést fóliabádog sávrögzítővel kellett lezárni a kétvízorros fallefedés alatt. A tetősík és az attika csatlakozásának vonalában fóliabádogból élhajlított L-szelvény-ből tervezték a hajlatrögzítést. Minderről részlettervek álltak rendelkezésre.

A vihar a tető egyik oldalán az attikafalra kihajtott szigetelést bontotta meg először, majd az attikával párhuzamosan, több méter szélességben felhajtotta a tetősíkban is.

Megállapítható volt, hogy az attikafal tetején nem készítették el a tervezett fóliabádog sávrögzítést. A fal tetején a – minden szakszerűséget nélkülöző – bádogozást lefogató csavarokkal szorították le a PVC-szigetelés szélét. A szigetelés szélén tervezett tömítés sem készült el, ezért a szélnyomás a szigetelés alá préselhette a levegőt és kitéphette a csavarok közül.

Lapostetők viharkáreseteinek tanulságai

A vízszigetelés elszabadult széle alá jutó levegő az attikafal szegélyezését is felszakította. Ebben szerepet játszott, hogy a hajlatrögzítő fóliabádogot csak 70 cm-enként rögzítették a falkazettához a kőzetgyapot hőszigetelésen keresztül.

Lapostetők viharkáreseteinek tanulságai

A PVC-szigetelést csak szakaszosan hegesztették a fóliabádoghoz az előírás szerinti folytonos hegesztés helyett.

A tetőn 360 cm szélességben hajtotta fel a szigetelést a szél, és áztatta el a hőszigetelést az eső, ugyanis az attikától ilyen távolságra volt a legközelebbi acél tányéros-csavaros rögzítéssor a PVC-lemezek átlapolásában.

Lapostetők viharkáreseteinek tanulságai

A szigetelést készítő szakvállalat mindenben eltért a tervtől, semmibe véve a szélszívásra vonatkozó tervet, figyelmen kívül hagyva minden szakmai szabályt.

Ilyen esetben – bár a szélsebesség némileg meghaladta a szabványos számítás során figyelembe vett értéket – nem beszélhetünk vis majorról. Ez kivitelezői hiba.

Fontos tanulság: ha a szigetelés szabad széle alá levegő juthat, és a rögzítések gyengék, akkor a viharos szél könnyen feltépi a réteget.

 

II. eset: Új építésű ipari épület

Az ipari csarnokot M=1:100 léptékű építési engedélyezési terv alapján építették. A tervben szereplő szendvicspanel helyett a helyszínen rétegekből építették meg a lapostetőt. A műszaki megoldás szakszerűsége, a csomópontok kialakítása ilyenkor mindig a kivitelező hozzáértésén, szakmai tapasztalatán múlik.

Az épület átadását megelőzően vihar tépte fel a PVC-vízszigetelést az attikafaltól kiindulva több méter szélességben.

A helyszíni szemle során kiderült, hogy a fém fegyverzetű hőszigetelt attikapanel tetején a fóliabádogból készített egy vízorros szegélyt csak 1 menként rögzítették a falhoz.

Lapostetők viharkáreseteinek tanulságai

A fallefedés alatt itt sem készült szélzáró tömítés, ezért a légnyomás a szigetelés alá préselte a levegőt, majd feltépte a falszegélyt. A hajlatban lévő fóliabádogot nem rögzítették a szakmai előírások szerinti (20 cm) sűrűséggel a szendvicspanelhez, ezért a szigetelést a tetősíkban is feltépte a szél. Kiderült, hogy a sarokmezőben és a szélső sávban nem sűrítették be a műanyag tárcsás-csavaros rögzítéseket, amit pedig a szélterhekre való méretezés megkívánt volna. Arra is fény derült, hogy a vízszigetelő lemezeket a trapézlemez födém hullámaival párhuzamosan fektették. Ez ellenkezik a szakmai szabályokkal, mivel egy-egy borda túlterheléséhez vezethet, ráadásul a vízszigetelő lemez szélessége ritkán többszöröse a hullámtávolságnak. A hibák sorozatát koronázta, hogy a beépített, lágy PVC vízszigetelő lemez leterheléses beépítéshez, és nem mechanikai rögzítéshez minősített típus volt.

A bemutatott eset egyértelmű kivitelezési hiba. Tanulsága az is, hogy a tervtől való eltérést az építtető és a műszaki ellenőr – hozzáértés hiányában!!! – elfogadta. A tető rétegeit födémig vissza kellett bontani, és az elázott kőzetgyapot hőszigetelést ki kellett cserélni.

 

III. eset: Társasház tetőfelújítása

Egy földszint plusz négy lakószintes társasház PVC vízszigetelése több helyen beázott. A tető felújítására árajánlatokat kértek. A kiválasztott vállalkozás 1 réteg hegeszthető bitumenes lemezt épített be. Az attika nélküli, külső vízelvezetésű tetőn, az ereszcsatornák vonalában új ereszszegélyt is készítettek. Nem sokkal az átadást követően egy erős vihar feltépte az új vízszigetelés jó részét az ereszszegéllyel együtt.

Lapostetők viharkáreseteinek tanulságai

A viharkár okát vizsgálva egyértelmű volt, hogy az új vízszigetelést ragasztás, leterhelés, vagy mechanikai rögzítés nélkül, közvetlenül a régi szigetelésre fektették. Az ereszszegélyt hosszú csavarokkal rögzítették a fel sem tárt régi rétegekhez. Nem készült szélzáró tömítés az ereszszegély vonalán. A szélnyomás a szegély alatt az új vízszigetelés alá préselte a levegőt, majd a rögzítetlen réteget a tető közepéig felhajtotta. Csak a kémények akadályozták meg, hogy eresztől ereszig feltépje a szél az új vízszigetelést.

Egyértelműen kivitelezési hiba, hozzá nem értés okozta a meghibásodást. Meg kell azonban jegyezni, hogy nem következhetett volna be az eset, ha a társasház hozzáértő műszaki ellenőrt alkalmazott volna. A beépített új vízszigetelő anyag teljes egészében kárba veszett, tönkrement.

 

IV. eset: Ipari épület tetőfelújítása

A 20. század hatvanas éveiben épült, több ezer négyzetméter alapterületű, előregyártott vasbeton vázszerkezetű csarnok tetőfelújítását határozta el az új tulajdonos. A kavicsolt bitumenes lemezfedés alatt perlitbeton volt az eredeti hőszigetelés a mezőben csupán 3 cm vastagságú, alulbordás kialakítású vasbeton födémpanelen. A felújítás során az új vízszigetelésen kívül a hőszigetelést is fokozni kellett. Az ilyen típusú födémek felújítása során szembesülni kell azzal, hogy a rendkívül vékony vasbeton panelbe mechanikai rögzítéssel nem rögzíthetők a rétegek; kellő mértékű teherbírási tartalék hiányában leterheléssel sem építhetünk be új szigetelést. A kivitelezést végző cég is felismerte ezeket a korlátokat, és úgy döntött, hogy az expandált polisztirolhab hőszigetelést, valamint az egy réteg bitumeneslemez szigetelést hideg ragasztásos technikával építi rá a meglévő rétegrendre a gyöngykavics lekaparását követően.

A felújítást követő évben néhány rendkívül szeles nap okozta az elkészült munka meghibásodását. A szélsebesség lényegében azonos volt a szabványos méretezési értékkel.

A szigetelés rétegeit megemelte a szél, de a tetőről nem tudta letépni. A viharos napok múltával kiderült, hogy a tető korábbi sík felülete megváltozott, a víz tócsákban visszamaradt, nem tudott lefolyni.

Lapostetők viharkáreseteinek tanulságai

Voltak olyan lefolyóidomok, amelyeket a szél kiemelt a helyükből.

A feltárást követően megállapítható volt, hogy a 4 mm vastagságú, jó minőségű, poliészterfátyol hordozórétegű bitumenes lemezeket poliuretán ragasztóval sávosan rögzítették. A ragasztás nem vált el sem a bitumenes szigeteléstől, sem pedig a polisztirolhabtól. A ragasztó 2-3 cm szélességű, helyenként ennél is szélesebb felületeken jól tapadt a két felső réteghez.

Lapostetők viharkáreseteinek tanulságai

Megfigyelhető volt továbbá, hogy a polisztirolhab és a régi bitumenes szigetelés közötti ragasztás több helyen elengedett. A hőszigetelés ezeken a helyeken eltörött.

Lapostetők viharkáreseteinek tanulságai

Megállapítható volt, hogy a gyöngykavics réteget nem sikerült tökéletesen eltávolítani a régi vízszigetelés felületéről, és ezért a felület nem volt sík. Erre a felületre jóval több poliuretán ragasztót kellett volna felhordani ahhoz, hogy a szükséges tapadás kialakuljon. Látható volt, hogy a ragasztósávok alul jóval keskenyebbek, mint felül. Megállapítható volt az is, hogy a kivitelező a szerződöttnél vékonyabb, 6 cm vastagságú hőszigetelést épített be. Az alsó oldalán, a csak hiányosan rögzített hőszigetelő lemezekben hajlító igénybevétel alakult ki, ami törésükhöz vezetett. Így történhetett meg, hogy a szélszívás megszűnését követően a törött hőszigetelő lapok nem kerültek vissza eredeti helyükre, és a tető felülete hullámossá vált.

A kivitelező arra hivatkozott, hogy a gyártó által előírt mennyiségű ragasztót használtak a munkához. Nem vették figyelembe azonban, hogy az alsó ragasztási felület nem sima, és ezért jóval nagyobb mennyiségű ragasztót kellett volna használni. A drága, hideg ragasztásos rétegrögzítés tetőfelújításoknál rendkívül nagy körültekintést kíván. Célszerű lett volna próbaragasztást készíteni, majd felszakítást követően megállapítani, hogy elégséges-e az ajánlott mennyiségű ragasztó a durva felületre.

 

A tapasztalatok összegzése

A bemutatott károk egyikénél sem a szélsőségesen erős szél volt az egyetlen oka a kialakult károsodásnak; minden esetben tetten érhető volt a hanyagság, a szakszerűtlen munkavégzés. Ilyen esetekben nem beszélhetünk vis majorról, hanem meg lehet, és meg kell nevezni a felelősöket.

Az Építési Törvény és a Kivitelezői Kódex alapján a tervező felel az általa elkészített építészetiműszaki tervek tartalmának szakszerűségéért, a különböző szintű szabályozási iratokban foglaltak betartásáért, és megfelelő szakismeretekkel és jogosultsággal rendelkező szakági tervezők kiválasztásáért. A tervezőnek mérlegelni kell, hogy adott esetben képes-e, jogosult-e a szigetelés szélterhekre való rögzítését megtervezni, vagy ehhez szakági tervező (pl. épületszigetelő szakmérnök vagy statikus) bevonása szükséges.

Az Építési törvény és a Kivitelezői kódex alapján a kivitelező felelős az építési engedélyezési és kiviteli tervekben előírtak, valamint a különböző szintű szabályozási iratokban foglaltak betartásáért és betartatásáért, továbbá az elvégzett szakmunkák eredményeként létesült szerkezetek, berendezések, építmény, építményrész rendeltetésszerű és biztonságos használhatóságáért. A kivitelezőnek adott esetben mérlegelni kell, hogy a terv intézkedett-e a szélnek kitett elemek megfelelő rögzítési megoldásairól. Kétség esetén kérje a tervező, illetve a szállító számszerű adatszolgáltatását

 

A lapostetők rögzítésének szélterhekre való méretezése

A szélterhekre való méretezést jelenleg az MSZ EN 1991-1-4: 2007 szerint kell elvégezni.

Falakkal határolt épületeken lévő – azaz nem szabadon álló – tetők héjalására a szélnyomás értékét a következő összefüggéssel számíthatjuk ki:
külső szélnyomás we = qp × cpe ( × ΥQ )
belső szélnyomás wi = qp × cpi ( × ΥQ )

ahol:
cpe és cpi a szabvány táblázataiból kikereshető nyomási (alaki) tényező, értéke és előjele függ:
  - a tető típusától,
  - a tető hajlásszögétől,
  - a vizsgált tetőfelület helyzetének és a szél irányának viszonyától,
ΥQ a biztonsági tényező, értéke 1,5
qp a torlónyomás csúcsértéke.

A torlónyomás csúcsértékének pontos kiszámítására a hivatkozott szabvány bonyolult összefüggéseket határoz meg. Ezek használata rutinos szerkezettervezőt, vagy speciális méretezőprogramot kíván.

Lehetőség van a torlónyomás csúcsértékének egyszerűsített meghatározására is. Ilyenkor táblázatból kereshető ki az épület magassága és a terepkategória függvényében a torlónyomás. Tudni kell azonban, hogy az egyszerűsített módszert csak bizonyos esetekben használhatjuk. Ezek közül a leglényegesebbek:

  • az épület szél felőli oldalán lévő terep átlagos lejtése 3° alatti,
  • ha nincs az épületünk közelében nála kétszer magasabb másik objektum,
  • az épületnek nincs két olyan külső határoló felülete (beleértve a tetőt is), amelyen a nyílásfelületek aránya 30 % feletti.

A számítások során nemcsak a külső oldalról ható szélszívásra kell tekintettel lennünk, hanem az épület belsejéből ható szélnyomásra is, amelyet előjelhelyesen összegezni kell a külső szélszívással. Különösen könnyűszerkezetes tetőfödémeknél lehet ennek nagy jelentősége.

A számítások eredményeként meg kell kapnunk a tető szabvány által megkülönböztetett területein azt a szélterhet, amelyre méretezni kell a rögzítőelemeket, vagy a leterhelést, vagy a ragasztást. Az Eurocode szerint a szélterhek szempontjából megkülönböztetett területek:
F sarokmező
G külső szélső sáv
H belső szélső sáv
I középső mező

A nevezett területek helyét és méreteit az épület geometriája alapján, a szabványban rögzített egyszerű szabályok szerint kell meghatározni a széliránytól függően.

A szigetelés szélterhekre való méretezését a szállítók költségtérítés nélkül elvégzik. Ennek a mechanikai rögzítésű rétegfelépítéseknél nagy jelentősége van, ugyanis az egyes rögzítőelem-készletek teherbírását csak ők ismerik. Felújítási munkáknál kiszakítópróbák elvégzésére is szükség lehet.

Lényeges azonban, hogy a szigetelési tervnek tartalmazni kell többek között a rétegek szélterhekkel szembeni rögzítésének módját és mértékét. Leterheléssel való rögzítésnél ez a megkülönböztetett területeken a szükséges rétegvastagság (16/32 frakciójú kavics, vagy betonlapok stb.) megadását jelenti. Mechanikai rögzítésű tetők esetén a rögzítőelemek típusát és négyzetméterenkénti mennyiségét kell megadni. Sávos ragasztások esetén pedig a gyártók által ajánlott ragasztóanyag mennyiségét kell közölni négyzetméterenként és területtípusonként.

 

A szigetelés lezárása a tetők szélén

A káresetek tanulmányozása alapján megállapítható, hogy a szigetelés rétegeinek szélterhekre való méretezett rögzítésén kívül két tényezőnek van még nagy jelentősége a széllel szembeni viselkedés szempontjából. Ezek:

  • A szigetelés szélénél megfelelő tömítés és / vagy beszorítás alkalmazásával meg kell akadályozni, hogy a szélnyomás levegőt préseljen a szigetelés alá.
  • A szigetelés síkjában, az attikák mentén a szakma szabályai szerint el kell készíteni a hajlatrögzítéseket, amelyek nem számíthatók be a szélterhekre való méretezés során.

A szigetelési részleteket minden esetben e szempontok figyelembevételével készítsük el.

Tanuljunk mások hibáiból, és fordítsunk több figyelmet a szigetelés rétegeinek szélterhekkel szembeni biztonságos rögzítésére!

Dr. Kakasy László
okleveles építészmérnök, egyetemi adjunktus
építésügyi és igazságügyi műszaki szakértő
BME Épületszerkezettani Tanszék

 

Irodalom:

MSZ 15021/1-86 Építmények teherhordó szerkezeteinek erőtani tervezése. Magasépítési szerkezetek terhei. Magyar Szabványügyi Hivatal, Budapest, 1986.

DIN 1055 Teil 4 Lastannahmen für Bauten; Verkehrlasten, Windlasten bei nicht schwingungsanfälligen Bauwerken. 1987.

Tetőszigetelések tervezési és kivitelezési irányelvei. Épületszigetelők és Tetőfedők Magyarországi Szövetsége, Budapest, 1999.

Dr. Deák György – Erdélyi Tamás – Dr. Fernezelyi Sándor – Dr. Kollár László – Dr. Visnovitz György: Terhek és hatások. Tervezés az Eurocode alapján. Business Media Magyarország Kft., Budaörs, 2006.

MSZ EN 1991-1-4: 2007. Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások. 1-4. rész: Általános hatások. Szélhatás. Magyar Szabványügyi Testület, Budapest, 2007.

Műanyag és gumialapú lemezekből készülő csapadékvíz-szigetelések tervezési és kivitelezési szabályai. Épületszigetelők Tetőfedők és Bádogosok Magyarországi Szövetsége, Budapest, 2011.

Technische Regeln für die Planung und Ausführung von Abdichtungen mit Polymerbitumen- und Bitumenbahnen. ABC der Bitumenbahnen. VDD Industrieverband Bitumen- Dach- und Dichtungbahnen e.V., Frankfurt/Main, 2011.

Dr. Kakasy László: Egy viharkár tanulságai. Magyar Építéstechnika, Budapest, 2013/10-11.

sajátjaink

sajátjaink

nyerjenabaumittal

sajátjaink

hírlevél-feliratkozás