Dachy a promieniowanie UV

Wszystkie materiały, które są używane do budowy dachu, tworzą strukturę, której zadaniem jest ochrona budynku przed warunkami zewnętrznymi. Do tego by dach dobrze funkcjonował, niezbędne jest więc działanie wszystkich jego najważniejszych elementów – więźby, paroizolacji, termoizolacji, powłoki hydroizolacyjnej oraz pokrycia dachowego. Problemem jest jednak często fakt, że poszczególne materiały mają różną odporność na czynniki zewnętrzne.

Dach – ochrona budynku przed warunkami zewnętrznymi

Dach jest częścią budynku, która musi poradzić sobie z wpływem największej liczby czynników zewnętrznych. Jest wystawiony na działanie wiatru, który napiera na jego konstrukcję i powoduje powstawanie dużej różnicy ciśnień, która wywołuje siłę ssącą mogącą oderwać część pokrycia. Dach powinien zachowywać pełną szczelność i nie pozwalać na wnikanie wody do wnętrza budynku, a jego ukształtowanie oraz zainstalowana infrastruktura mają umożliwiać sprawne odprowadzanie wody. Więźba dachu oraz jego pokrycie odpowiada także za utrzymywanie ciężaru zalegającego śniegu czy tworzącej się warstwy lodu. Wyzwaniem jest również zmieniająca się temperatura oraz rozszerzalność cieplna niektórych typów pokryć. Znaczne nasłonecznienie to jednak nie tylko kwestia ciepła, ale również oddziaływanie promieniowania UV.

Promieniowanie UV jest wszystkim dobrze znane, głównie ze względu na kłopoty zdrowotne, jakie powoduje. Jego szkodliwe działanie jest jednak problemem w przypadku różnych materiałów budowlanych narażonych na długą ekspozycję na światło słoneczne. W przypadku niektórych rodzajów pokryć, np. dachówek ceramicznych i betonowych, głównym zmartwieniem związanym z oddziaływaniem UV jest ewentualne odbarwianie się dachówek i zmiana ich koloru. Dotyczy to zwłaszcza dachówek betonowych, które są malowane – wyjaśnia przedstawiciel firmy Dachlux, która specjalizuje się w sprzedaży materiałów do budowy dachów.

Problemy wywoływane przez promienie UV mogą dotykać także blach dachowych – zarówno tych, z których tworzone są różne typy blachodachówek, jak i blach trapezowych i płaskich. W tym przypadku narażone na promieniowanie UV są powłoki zabezpieczające blachę oraz barwniki farb stosowanych do ich malowania. Promieniowanie UV stanowi również potencjalne zagrożenie dla pokryć bitumicznych, ponieważ może wpływać zarówno na samą warstwę bitumu, jak i na włókninę, która ją utrzymuje.

Producenci pokryć budowlanych radzą sobie z eliminowaniem wpływu promieniowania UV na odbarwianie pokryć czy trwałość ich warstw i powłok stosunkowo dobrze. Większe problemy sprawiają materiały, których struktura jest bardziej jednorodna, wrażliwa na działanie światła słonecznego, a przy tym z racji pełnionych funkcji trudna do zabezpieczenia dodatkową powłoką. Mowa tu przede wszystkim o różnych tworzywach sztucznych.

Wpływ promieniowania UV na starzenie się tworzyw sztucznych

Tworzywa sztuczne wykorzystywane do produkcji materiałów budowlanych mają wiele zalet związanych m.in. z dobrą wytrzymałością mechaniczną, odpornością na wodę czy stabilnością wymiarów. Niestety tworzywa sztuczne ulegają procesom starzenia, które prowadzą do utraty ich własności. W wyniku postępującej z czasem degeneracji ich wytrzymałość się pogarsza, tracą również swoją elastyczność. Tworzywo może stać się kruche, pękać pod naciskiem, a także utracić swoją odporność na czynniki atmosferyczne. Wraz z procesami starzenia zmianie ulega również struktura wewnętrzna, sprawiając, że materiał nie pełni już określonych funkcji. Procesy starzenia tworzyw sztucznych ulegają znacznemu przyspieszeniu pod wpływem kilku czynników, w tym przede wszystkim działaniu promieniowania UV.

Nie wszystkie tworzywa są jednak narażone w takim samym stopniu na destrukcyjne działanie promieni słonecznych. Zależy to w dużej mierze od rodzaju tworzywa oraz grubości i zdolności do odbijania promieni UV. Proces starzenia się tworzywa polega na sieciowaniu lub pękaniu łańcuchów polimerów. Proces fotodegradacji oraz jego tempo zależy więc bezpośrednio od tego, ile cząsteczek absorbuje światło. W przypadku tworzyw cienkich i przezroczystych niejednokrotnie na światło będzie wystawiona cała struktura materiału. Większość cząsteczek tworzących grubsze i masywniejsze przedmioty będzie natomiast chroniona przed kontaktem ze światłem.

Przykładem tworzywa, które dobrze znosi promieniowanie UV, jest polichlorek winylu, czyli popularne PVC. Z materiału tego rodzaju wykonuje się systemy odwadniania – rynny, rury spustowe, a także wszelkiego rodzaju uchwyty i mocowania. Służy także do produkcji ram i skrzydeł okien dachowych. Tworzywami, które nie będą odporne na promienie słoneczne, są natomiast polipropylen (PP), z którego powstają folie wstępnego krycia, a także polietylen (PE) wykorzystywany do produkcji foli paroizolacyjnych.

Folie dachowe a ochrona przed promieniowaniem UV

Producenci folii i membran wstępnego krycia, a także folii paroizolacyjnych zdają sobie sprawę z podatności polipropylenu i polietylenu na oddziaływanie promieniowania UV. Decydują się jednak na ich wykorzystywanie z dwóch powodów. Po pierwsze materiały te najlepiej spełniają wymagania funkcjonalne stawiane foliom i membranom dachowym. Jeśli chodzi o folie wstępnego krycia, to dają możliwość przepuszczania mniejszych cząsteczek pary wodnej, zatrzymując jednocześnie wodę w stanie ciekłym i chroniąc warstwę termoizolacji przez zamoczeniem, a w przypadku folii paroizolacyjnych tworzą jednolitą powłokę, nie dopuszczając do przenikania pary pochodzącej z wnętrza budynku do warstwy termoizolacyjnej. Drugim powodem jest fakt, że do folii są dodawane specjalne stabilizatory chroniące przed promieniowaniem UV.

Jako stabilizatory są stosowane substancje, których zadaniem jest absorbowania promieni świetlnych, a tym samym chronienie łańcuchów polimerów przed pękaniem. Zawartość stabilizatorów UV nie może być zbyt wielka, tak żeby ich obecność nie zmieniła właściwości materiału. Problemem jest również fakt, że stabilizatory pochłaniające promieniowanie UV ulegają w wyniku tego procesu rozkładowi i tracą możliwość dalszego działania. Każda folia dachowa jest więc wyposażona w pewien zasób substancji ochronnej, która jednak ulega zużyciu. Producenci folii dachowych zawsze podają więc okres wytrzymałości na promienie słoneczne.

Ponieważ w normalnych warunkach folia jest chroniona przed działaniem promieni UV, jej trwałość jest zwykle zupełnie wystarczająca i materiał nie sprawia żadnych problemów eksploatacyjnych. Kłopoty mogą się jednak pojawić w sytuacji, gdy pokrycie dachowe jest uszkodzone i folia ma kontakt ze światłem. Jeszcze gorsze skutki spowoduje zbyt długie pozostawienie dachu, na którym ułożono folię wstępnego krycia bez zamontowania pokrycia dachowego. Takie sytuacje mogą się zdarzyć, np. w związku z opóźnieniem dostawy wybranego materiału lub porzuceniem placu budowy przez ekipę.

Uszkodzenia folii dachowych wrażliwych na promieniowanie UV są możliwe w sytuacji, gdy nie zostały doprowadzone do końca wszystkie roboty wykończeniowe. Folia wstępnego krycia może ulec naświetleniu promieniami UV odbitymi od powierzchni gruntu czy ścian w niewykończonych okapach. Podobnie narażona na uszkodzenie jest folia paroizolacyjna ułożona na poddaszu, którego nie wykończono, wykonując np. suche tynki czy obkładając wewnętrzną część dachu deskami lub podobnym materiałem.

Ochrona dachu przed promieniowaniem UV jest ważna, jeśli chodzi o odpowiednio szybkie osłonięcie folii dachowych przed działaniem światła słonecznego. W przeciwnym razie materiał może ulec przyspieszonemu fotostarzeniu i utracić swoje właściwości. Może to powodować przecieki wody opadowej, a także zawilgocenie termoizolacji parą wodną wydostającą się z pomieszczeń.