Dachy metalowe o niskim nachyleniu mają prostą geometrię, są łatwiejsze i tańsze w montażu niż dachy o średnim i stromym nachyleniu. Dachy metalowe o niskim nachyleniu wymagają mniejszej ilości materiału, co zmniejsza ogólne obciążenie konstrukcji budynku. Dachy o niskim nachyleniu nie są całkowicie płaskie, ich nachylenie waha się zazwyczaj od 1/4:12 do 3:12. Minimalne nachylenie dachu metalowego zależy od profilu dachu, projektu budynku, klimatu i lokalizacji. Zazwyczaj magazyny o dużej powierzchni, jednopiętrowe i prefabrykowane budynki metalowe wykorzystują systemy dachów metalowych o niskim nachyleniu.
Jim Bush, wiceprezes ds. sprzedaży w ATAS International, Allentown, Pa., uważa, że duże budynki z długimi spadami są często najlepszym zastosowaniem dla dachów o niskim nachyleniu, ponieważ całkowita wysokość budynku może być zminimalizowana dzięki systemom o niskim nachyleniu. Frank Resso, PE, prezes Resso Engineering, Newnan, Ga., zgadza się z tym, mówiąc, że (ogólnie) niskospadowe dachy metalowe są zwykle stosowane na budynkach o większej powierzchni całkowitej z długimi przebiegami od okapu do kalenicy, aby zmniejszyć całkowitą wysokość dachu i zminimalizować wymagania konstrukcyjne szkieletu nośnego. „Budynki z metalowymi dachami o niskim nachyleniu są zwykle bardziej zainteresowane wydajnością systemu niż korzyściami estetycznymi, które mogłaby promować bardziej wizualna linia dachu” – mówi Resso. „Z budżetowego i estetycznego punktu widzenia, płaskie dachy z pokryciem wielowarstwowym (BUR) są pierwszymi kandydatami do pokryć metalowych o niskim nachyleniu”.
Charlie Smith, krajowy kierownik ds. odzyskiwania w McElroy Metal, Bossier City, La, twierdzi, że najlepsze instalacje o niskim nachyleniu są na budynkach o kształcie kwadratu, bez wzniesień lub koszów, o wymiarach pozwalających na długość paneli o pojedynczym przebiegu bez schodków. „Formowanie na miejscu budowy przy użyciu odpowiednich paneli i klipsów może pozwolić na zastosowanie pojedynczych przejazdów o długości do 300 stóp” – mówi. „Konwencjonalne konstrukcje z pokładem stalowym ze sztywną instalacją pod metalowym dachem zapewniają najlepsze wyniki. Budynki metalowe o otwartej ramie z izolacją z łat są najbardziej powszechne, ale stwarzają najwięcej problemów z hydroizolacją i instalacją podczas początkowej instalacji. Półcalowe nachylenie jest znacznie lepsze niż 1/4-calowe. Przy nachyleniu 1/4 cala istnieje zbyt duża szansa na gromadzenie się wody z powodu nieregularności w strukturze, szczególnie w pobliżu okapu. Konstrukcja budynku z metalu jest zaprojektowana tak, aby mieć na niej metalowy dach, ponieważ metalowy dach kanalizuje przepływ wody i utrzymuje równe obciążenie całej konstrukcji. Kluczowe jest tutaj to, że woda pozostaje skierowana, co pozwala utrzymać równe obciążenie płatwi.”
Potencjał dla wody stojącej
Aby zapobiec uszkodzeniom, dachy o niskim spadku muszą być prawidłowo zaprojektowane i zainstalowane, aby odprowadzać wilgoć w postaci deszczu, śniegu, kondensacji i lodu z dala od budynku. Woda wsiąkająca znajdzie drogę do budynku w szwach, punktach mocowania i penetracjach.
„Detale o niskim nachyleniu muszą zawierać w swoim projekcie elementy wodoodporne, aby uwzględnić potencjał wody wsiąkającej” – mówi Bush. „We wszystkich detalach stosuje się dużą ilość uszczelniaczy, aby zapewnić szczelność na warunki atmosferyczne. Dachy strome opierają się na zasadach zrzucania wody i zazwyczaj polegają na większej liczbie kanałów odprowadzających w obrębie zespołów obróbek blacharskich.”
Resso zgadza się, że metalowe pokrycia dachowe o niskim nachyleniu różnią się od pokryć dachowych o dużym nachyleniu tym, że odporność na przenikanie wody przez szwy paneli jest jeszcze bardziej kluczowym aspektem projektu systemu. „W wielu przypadkach niskie nachylenie jest podyktowane geometrią budynku: szerokie połacie dachowe, które po prostu muszą mieć niższe nachylenie, aby ograniczyć całkowitą wysokość dachu/budynku” – mówi. „W związku z tym w przypadku metalowych pokryć dachowych o niskim nachyleniu charakterystyczne jest to, że metalowe panele o bardzo dużej długości kierują dużą ilość wody deszczowej i odprowadzają ją z mniejszą prędkością ze względu na stosunkowo płaską powierzchnię dachu. Wszystko to prowadzi do znacznie wyższego ryzyka zalania – a nawet zanurzenia w wodzie – metalowej stolarki panelowej.”
Zatrzaskiwane razem kontra łączone na zakładkę
Ale niektóre łączone na zatrzaski lub łączone na zakładkę, Chociaż niektóre panele dachowe z połączeniem zatrzaskowym lub łączone na zakładkę są używane na nisko położonych dachach metalowych w zastosowaniach niekrytycznych, preferowaną metodą jest użycie systemu łączonego na rąbek mechaniczny, który często zawiera uszczelniacze w konstrukcji rąbka. „Systemy z mechanicznymi szwami opierają się na wielu fałdach metalu z uszczelniaczem, aby stworzyć konstrukcję złącza odporną na warunki atmosferyczne” – mówi Bush. „Szwy są również wyniesione ponad powierzchnię dachu, zazwyczaj o 2 cale lub więcej, aby zminimalizować możliwość penetracji szwów przez zbierającą się wodę. Zasady projektowania szwów łączonych na zatrzaski polegają na nachyleniu, aby odprowadzić wodę i nie są uważane za konstrukcje szwów odpornych na warunki atmosferyczne.” Panele łączone na zatrzaski nie mają tego samego poziomu uszczelnienia kompresyjnego na uszczelniaczu w szwie po instalacji, co panele łączone mechanicznie. Alex R. Detmer, kierownik terenowych usług technicznych w firmie Kingspan Insulated Panels, Deland, Fla. twierdzi, że uszczelnienie za pomocą szwacza całkowicie zacieśnia szew.
Resso podkreśla, że ten uszczelniacz szwu powinien być nakładany fabrycznie. „Uszczelniacz zainstalowany na miejscu pracy, ręcznie lub maszynowo, może być niespójny i może być osłabiony przez brud i zanieczyszczenia, jeśli jest zainstalowany w niekontrolowanym środowisku zewnętrznym”, dodaje. Ponadto, „Panele zatrzaskowe, które są przeznaczone do przechodzenia nad otwartym szkieletem, ulegają kompresji podczas zatrzaskiwania, ale rozluźniają się po zakończeniu mocowania panelu, luzując uszczelkę kompresyjną” – mówi Smith. „Kiedy na zewnątrz jest zimno, często trudno jest skompresować uszczelniacz, co utrudnia prawidłowe połączenie. Odbył się co najmniej jeden poważny proces sądowy dotyczący stosowania paneli łączonych na zatrzaski w stosunku do otwartej konstrukcji szkieletowej na małym nachyleniu.” Resso powołuje się na standard testowy ASTM E2140, który został opracowany w dużej mierze z zamiarem ustanowienia wzorca wydajności dla systemów paneli zainstalowanych na niskim nachyleniu, w tym systemów, które mogą być potencjalnie narażone na zanurzenie szwów paneli w wodzie podczas silnych zjawisk burzowych.
Zapobieganie infiltracji
Oprócz zwiększenia kąta nachylenia dachu w projekcie, co można zrobić, aby zapobiec tworzeniu się oczek wodnych i infiltracji wody na dachach metalowych o niskim kącie nachylenia? Detmer sugeruje, aby upewnić się, że wyeliminowano wszelkie zakładki końcowe, w których jeden panel zachodzi na drugi. „Panel o pojedynczym spadku od kalenicy do okapu wyeliminuje wiele problemów z przeciekami” – dodaje. „Również zastosowanie odpowiedniego uszczelniacza we właściwym miejscu, o odpowiednim rozmiarze, zdecydowanie pomoże.”
Ben King, kierownik ds. umów w Kingspan Insulated Panels, również podkreśla znaczenie uszczelniacza i sposobu jego nakładania w celu uzyskania uszczelnienia powietrznego i wodnego. „Jest to niezwykle ważne, ponieważ izolowany charakter produktu oddziela dwa środowiska, w których może dochodzić do kondensacji wody, jeśli nie będą one od siebie oddzielone.”
Uwaga na umieszczenie uszczelniacza w obrębie konstrukcji kołnierza jest rzeczywiście krytycznym problemem instalacyjnym w przypadku dachów metalowych o niskim nachyleniu. Ponieważ w przypadku niskospadowych dachów metalowych istnieje większa szansa, że wiatr zatrzyma wodę na dachu i zatrzyma ją przed obróbkami końcowymi, wszystkie detale obróbek blacharskich, w tym okap, graba, kalenica, ściana czołowa, ściana boczna i detale penetracyjne muszą być wodoszczelne. „Aby to osiągnąć, warunki te będą wymagały użycia odsłoniętych łączników utrzymujących dwie lub trzy warstwy metalu razem z taśmą butylową uszczelniającą wciśniętą pomiędzy nie” – dodaje Smith.
Smith uważa, że ponieważ prawdopodobieństwo przedostania się wody ponad wierzchołki szwów jest znacznie większe w przypadku pokryć dachowych o niskim nachyleniu niż w przypadku stromych połaci – zwłaszcza, gdy wzrasta długość biegu od okapu do kalenicy – może być wymagany strukturalny, hydrostatyczny system dachowy z hydrostatycznymi szczegółami instalacji. „Systemy strukturalne są przeznaczone do montażu nad otwartą konstrukcją szkieletową, a hydrostatyczność oznacza, że są wodoszczelne” – mówi. „Ponadto większość asymetrycznych paneli strukturalnych będzie wymagała dodatkowego uszczelnienia wokół klipsów, aby zapewnić wodoszczelność. Dzieje się tak, mimo że w większości przypadków w szwie i wewnątrz klipsa znajduje się fabrycznie nałożona masa uszczelniająca. Nadal istnieje przerwa w uszczelnieniu wokół klipu, która musi być rozwiązana za pomocą szczeliwa nakładanego w terenie.”
Porady dotyczące niskich połaci
Smith brał udział w odzyskiwaniu milionów stóp kwadratowych nisko położonych metalowych pokryć dachowych i opracował wiele kreatywnych rozwiązań powtarzających się problemów, które zaobserwował. Jego rady dotyczące udanej instalacji dachu metalowego o niskim nachyleniu obejmują:
– Wyeliminowanie zakładek końcowych, jeśli to możliwe, poprzez użycie panelu formowanego na miejscu, jeśli odległość od okapu do kalenicy jest większa niż to, co jest wysyłane.
– Wyeliminowanie wewnętrznej rynny, aby uzyskać najlepsze wyniki, woda powinna być odprowadzana z końca paneli do zewnętrznej rynny.
– Jeśli istnieją kosze na dachu metalowym o niskim nachyleniu powinny być upuszczone poniżej płaszczyzny dachu; można to zrobić za pomocą wysokiego klipu w większości przypadków.
– Jeśli istnieją warunki biodra lub kosza, użyj pionowego panelu żebra, zapewnia największą elastyczność podczas i po instalacji na dachach metalowych o niskim nachyleniu.
– Dla krawężników, użyj hydrostatycznego detalu krawężnika, który jest gontowany do dachu. Nie należy instalować krawężnika nad/pod, który jest instalowany po zainstalowaniu dachu, ani krawężnika pod/pod, który jest instalowany przed zainstalowaniem dachu.
Podczas instalacji Resso radzi, aby zachować szczególną ostrożność i ograniczyć ruch pieszych na dachu, nawet podczas łączenia, ponieważ chodzenie po dachu może spowodować miejscowe zagłębienia, w których może zbierać się woda. „Niepotrzebny ruch pieszych może spowodować oddzielenie się materiału zamykającego kalenicę od płaskiej powierzchni panelu dachowego” – mówi.
Aby instalacja dachu metalowego o niskim nachyleniu zakończyła się sukcesem, Mark Graham, wiceprezes ds. usług technicznych w Stowarzyszeniu Narodowych Wykonawców Pokryć Dachowych (National Roofing Contractors Association), Rosemont, Ill., radzi, aby instalatorzy byli w pełni świadomi wymagań producentów paneli metalowych. „Instalator naprawdę musi przestrzegać i stosować się do instrukcji producenta” – mówi. „Istnieją znaczne różnice pomiędzy poszczególnymi producentami paneli. Odrób swoją pracę domową i sprawdź konfiguracje paneli. Instalacja każdego producenta jest nieco inna. Zrób badania i kwalifikacje z góry.” Bush zgadza się, mówiąc, że zalecane przez producentów szczegóły podczas procesu instalacji będą ostatecznie miały ogólną odpowiedzialność projektową za szczelność budynku na warunki atmosferyczne. „Jeśli zalecane przez nich szczegóły nie będą przestrzegane, spowoduje to unieważnienie wszelkich gwarancji związanych z projektem”, ostrzega.
