Dr in¿. Piotr £oboda

DREWNIANE WIʏBY DACHOWE

W BUDOWNICTWIE JEDNORODZINNYM

Poradnik in¿yniera

Konstrukcja budynku

DREWNIANE WIʏBY DACHOWE W BUDOWNICTWIE JEDNORODZINNYM

www.dashofer.pl

Copyright 2003 by Dashöfer Holding, Ltd.

2

Copyright © 2003

ISBN 83-88285-27-0

Wydawnictwo Verlag Dashöfer Sp. z o.o.

ul. Senatorska 12, 00-82 Warszawa

tel.: [phone], fax. [phone]

www.dashofer.pl; www.budinfo.pl

Redaktor odpowiedzialny: Arkadiusz Krokowski

e-mail: [e-mail]

Korekta: Profesjonalne biuro korekty EDYTOR

Edycja: Arkadiusz Krokowski

Sk³ad: Krzysztof Zabielski

Wszelkie prawa zastrze¿one, prawo do tytu³u i licencji jest w³asnoœci¹ Dashöfer Holding Ltd.
Kopiowanie, przedrukowywanie i rozpowszechnianie ca³oœci lub fragmentów niniejszej publikacji,
równie¿ na noœnikach magnetycznych i elektronicznych bez zgody Wydawcy jest zabronione.
Ze wzglêdu na sta³e zmiany w polskim prawie oraz niejednolite interpretacje przepisów Wydawnictwo
nie ponosi odpowiedzialnoœci za zamieszczone informacje.

Redaktor odpowiedzialny: Arkadiusz Krokowski

e-mail: [e-mail]

Korekta: Profesjonalne biuro korekty EDYTOR

AL. Krakowska 271, 02-133 Warszawa
tel.: [phone] ~06, faks: (022) 829 27 27, 892 27 00
www.dashofer.pl; www.budinfo.pl

Redaktor odpowiedzialny: Arkadiusz Kallas

Wydawnictwo Verlag Dashofer Sp. z o.o.
Al. Krakowska 271, 02-133 Warszawa
tel.: [phone]~05, faks: (22) 829 27 00, 829 27 27
www.dashofer.pl; www.budinfo.pl

INFORMACJE
DREWNIANE WIʏBY DACHOWE W BUDOWNICTWIE JEDNORODZINNYM

www.dashofer.pl

Copyright 2003 by Dashöfer Holding, Ltd.

3

1. INFORMACJE

1.1. SPIS TREŒCI

1. Informacje ............................................................................................................ 3

1.1. Spis treœci ......................................................................................................... 3
1.2. Informacje o autorze ......................................................................................... 4
1.3. Wykaz piktogramów ......................................................................................... 4

2. Wprowadzenie ..................................................................................................... 5

2.1. Wstêp .............................................................................................................. 5
2.2. Elementy dachu .............................................................................................. 6

3. WiêŸby dachowe ................................................................................................ 11

3.1. Rodzaje wiêŸb dachowych ............................................................................ 11
3.2. Materia³y ....................................................................................................... 16
3.3. Obci¹¿enia .................................................................................................... 20
3.4. Analiza statyczno-wytrzyma³oœciowa .......................................................... 26
3.5. Wytyczne konstrukcyjne ............................................................................... 30
3.6. Czêste wady i b³êdy ...................................................................................... 33
3.7. Ochrona i zabezpieczenia drewna wiêŸby .................................................... 35

4. Wady i zalety drewnianych wiêŸb dachowych ................................................. 38
5. Literatura ........................................................................................................... 40

INFORMACJE
DREWNIANE WIʏBY DACHOWE W BUDOWNICTWIE JEDNORODZINNYM

www.dashofer.pl

Copyright 2003 by Dashöfer Holding, Ltd.

4

WSKAZÓWKI

UWAGA

PRZYK£AD

DEFINICJA

1.2. INFORMACJE O AUTORZE

Piotr £oboda – doktor in¿ynier, konstruktor, od 1972 r. zatrudniony na Politechnice

Œl¹skiej w Gliwicach w Katedrze Procesów Budowlanych na Wydziale Budownictwa,

obecnie na stanowisku starszego wyk³adowcy. Specjalizuje siê w zakresie szeroko

rozumianej ochrony, renowacji i rewitalizacji zabytków architektonicznych ze szcze-

gólnym uwzglêdnieniem konstrukcji drewnianych, szczególnie klasycznych konstruk-

cji ciesielskich. Interesuje siê ponadto problemami zwi¹zanymi z trwa³oœci¹ i destru-

kcj¹ konstrukcji murowych oraz elementów wystroju architektonicznego, a tak¿e za-

gadnieniami mikologicznymi i ochron¹ przed korozj¹ biologiczn¹.

Jest utorem licznych ekspertyz i opracowañ projektowych z zakresu rewaloryzacji,

ochrony i zabezpieczania elementów konstrukcyjnych w obiektach zabytkowych

(m.in. w Zamku Ksi¹¿¹t Pszczyñskich w Pszczynie, Zamku Piastowskim w Brzegu

oraz drewnianych koœcio³ach na obszarze Œl¹ska itp.).

Wyk³ada w Podyplomowym Studium Konserwacji Zabytków Architektury i Urba-

nistyki Wydzia³u Architektury Politechniki Œl¹skiej w Gliwicach.

1.3. WYKAZ PIKTOGRAMÓW:

WPROWADZENIE
DREWNIANE WIʏBY DACHOWE W BUDOWNICTWIE JEDNORODZINNYM

www.dashofer.pl

Copyright 2003 by Dashöfer Holding, Ltd.

5

2. WPROWADZENIE

2.1. WSTÊP

W krajobraz naszych miast, miasteczek i wsi wpisany jest od wieków spadzisty,

kalenicowy dach, który nadaje budowlom swoisty, niepowtarzalny polski charakter.

Oparty na drewnianej wiêŸbie przykrywa³ dwory i pa³ace, mieszczañskie kamienice

i wiejskie cha³upy, katedry, wielkomiejskie koœcio³y i biedne, wtulone w zieleñ lip

wiejskie koœció³ki i kaplice.

Dach ten charakteryzowa³ siê zawsze delikatn¹ konstrukcj¹ wiêŸby, œwiadcz¹c¹

o mistrzostwie miejscowych cieœli i ich twórczej fantazji, dodawa³ budowli majes-

tatycznego, niepowtarzalnego uroku, pokryciem œwiadczy³ o zamo¿noœci w³aœcicieli

i ich pozycji spo³ecznej. Jednak¿e bez wzglêdu na to, czy pokryty by³ wyrafinowa-

nym ³upkiem, eleganck¹ blach¹ miedzian¹ lub cynkow¹, fantazyjn¹ dachówk¹

zwieñczon¹ koronkowymi g¹siorami lub gontem albo s³omian¹ strzech¹, zawsze

wywo³ywa³ i nadal wywo³uje wzruszenie, poniewa¿ sta³ siê symolem kontynuacji

dorobku kulturowego dawnych pokoleñ.

Lata 60. i póŸniejsze to okres rozwoju budownictwa uprzemys³owionego. Wprowa-

dzenie na szerok¹ skalê nowych technik i technologii wznoszenia budynków spowo-

dowa³o w konsekwencji zanik stromych dachów. Dach stromy zosta³ zast¹piony

dachem p³askim w ró¿nych odmianach tzw. stropodachu. Zmieni³y siê równie¿ tech-

nika i materia³y pokrywcze. Dotychczasowa dachówka, g³ównie ceramiczna, zast¹-

piona zosta³a pap¹, czasami p³askimi lub falistymi p³ytami azbesto-cementowymi,

rzadziej blach¹, p³ytami z tworzyw sztucznych itp. O ile tendencja ta jest zrozumia³a

i znajduje uzasadnienie w przypadku wielokondygnacyjnych budynków mieszkal-

nych wykonanych w technologiach uprzemys³owionych, o tyle zanik stromego dachu

w budynkach jednorodzinnych by³ niew¹tpliwie przejawem mody.

Pocz¹wszy od lat 90. obserwuje siê powrót stromego dachu. Jest to z pewnoœci¹ efekt

nowej mody i nowych trendów estetycznych, które zapanowa³y wœród inwestorów i

architektów, a tak¿e dostêpnoœci drewna i nowoczesnych materia³ów pokrywczych.

Stromy dach pokryty czerwon¹ dachówk¹ z charakterystycznymi lukarnami i komina-

mi wróci³ do polskiego krajobrazu. Powrotowi temu towarzyszy jednoczeœnie zmiana,

a œciœlej mówi¹c, roszerzenie funkcji dachu. Pocz¹tkowo by³ on „zespo³em elemen-

tów, zamykaj¹cym budynek od góry i chroni¹cym go od opadów atmosferycznych,

wiatru i wahañ temperatury” [4]. Utworzona pod nim przestrzeñ by³a nieu¿ytkowym

i nieogrzewanym poddaszem, popularnie nazywa siê j¹ strychem. Funkcja swoistego

parasola stawia³a dachom stosunkowo proste wymagania, g³ównie dotycz¹ce

zapewnienia odpowiedniej szczelnoœci.

D¹¿enie do bardziej efektywnego wykorzystania kubatury budynku spowodowa³o

zagospodarowanie poddasza i zrobienie z niego atrakcyjnej przestrzeni w pe³ni u¿yt-

kowej. Tendencja ta dotyczy nie tylko nowych budynków, ale równie¿ ju¿

istniej¹cych, w których czêsto dokonuje siê modernizacji dachów, aby uzyskaæ

dodatkow¹ powierzchniê u¿ytkow¹, najczêœciej mieszkaln¹.

WPROWADZENIE
DREWNIANE WIʏBY DACHOWE W BUDOWNICTWIE JEDNORODZINNYM

www.dashofer.pl

Copyright 2003 by Dashöfer Holding, Ltd.

6

Wspó³czesny dach musi wiêc nie tylko chroniæ j¹ przed opadami atmosferycznymi,

ale tak¿e izolowaæ przed utrat¹ ciep³a. Wi¹¿e siê to z koniecznoœci¹ spe³nienia

dodatkowych wymagañ, które wynikaj¹ z praw fizyki, jakim podlegaj¹ przegrody

zewnêtrzne.

2.2. ELEMENTY DACHU

Znane i stosowane rozwi¹zania w zakresie, kszta³tów i geometrii dachów s¹ bardzo

ró¿norodne, jednak we wszystkich w konstrukcjach dachu wyodrêbniæ mo¿na co naj-

mniej trzy podstawowe elementy:

•

wiêŸbê dachow¹,

•

poszycie dachowe,

•

pokrycie dachowe.

Rys. 2.1. Elementy dachu:

A. Bez termoizolacji

B. Z termoizolacj¹ i elementami wykoñczenia

Zmiana funkcji dachu wi¹¿e siê z uwzglêdnieniem, oprócz wy¿ej wymienionych,

równie¿ elementów tworz¹cych warstwê termoizolacji oraz elementów wewnê-

trznego wykoñczenia lub wystroju powierzchni.

Pod pojêciem wiêŸby dachowej nale¿y rozumieæ ustrój noœny powsta³y w wyniku

konstrukcyjnego po³¹czenia ze sob¹ elementów prêtowych, którego zadaniem jest

zapewnienie fizycznego istnienia dachu i przeniesienia obci¹¿eñ pochodz¹cych od jego

masy w³asnej oraz oddzia³ywañ zewnêtrznych.

W tym kontekœcie poszycie dachowe jest podk³adem, a w rzeczywistoœci ustrojem

noœnym dla pokrycia dachowego, a czêsto równie¿ dodatkowych elementów wypo-

sa¿enia i uzbrojenia oraz akcesoriów dachowych (drabinek kominiarskich, zapór

i drabinek œniegowych, anten itp.).

Pokrycie dachowe pe³ni funkcjê izolacyjn¹, chroni¹c¹ przestrzeñ poddasza przed

opadami atmosferycznymi i wiatrem. Jest tak¿e elementem wystroju architektoni-

cznego w sposób bezpoœredni i istotny wp³ywaj¹cym na ostateczny wygl¹d i estetykê

budynku.

WPROWADZENIE
DREWNIANE WIʏBY DACHOWE W BUDOWNICTWIE JEDNORODZINNYM

www.dashofer.pl

Copyright 2003 by Dashöfer Holding, Ltd.

7

W wiêkszoœci przypadków wspó³czesna przestrzeñ poddasza utraci³a swój dotych-

czasowy niejako tradycyjny charakter nieogrzewanego strychu i poddawana jest

tzw. termomodernizacji w trakcie adaptacji na pomieszczenia mieszkalne albo jest

projektowana od pocz¹tku jako przestrzeñ u¿ytkowa.

Dach staje siê w ten sposób przegrod¹, która podlega z³o¿onym wp³ywom fizycznym,

nadaj¹cym jej now¹ jakoœæ. W konsekwencji projektowanie dachu sprowadza siê nie

tylko do rozwi¹zania okreœlonych problemów konstrukcyjnych, dotycz¹cych w g³ów-

nej mierze elementów wiêŸby, ale tak¿e do rozwi¹zania problemów fizycznych.

Poprawne z fizycznego punktu widzenia zaprojektowanie przegrody dachu w sposób

bezpoœredni rzutuje na pracê i trwa³oœæ jej konstrukcji, tym bardziej i¿ wykonana jest

ona z materia³u niezwykle podatnego na wp³yw czynników zewnêtrznych (g³ównie

wilgotnoœci), a tak¿e czynników biologicznego rozk³adu drewna, nie mo¿na zapo-

minieæ oczywiœcie o jego palnoœci.

O tym, i¿ jest to niezwykle istotny problem œwiadczy fakt, ¿e mimo licznych do-

œwiadczeñ zebranych na budowach oraz stosunkowo dobrze rozwiniêtej podbudowy

teoretycznej zjawisk fizycznych i termodynamicznych przegrody warstwowej iloϾ

pope³nianych b³êdów zarówno w sferze projektowania, jak i wykonawstwa jest

zaskakuj¹ca. Z danych statystycznych wynika, ¿e ponad 90% „ciep³ych” dachów

z konstrukcj¹ drewnian¹ zawiera mniej lub bardziej istotne b³êdy, g³ównie w sferze

fizycznej, w tym ponad 30% zawiera b³êdy, maj¹ce istotny wp³yw na trwa³oœæ kon-

strukcji, g³ównie jeœli chodzi o stworzenie sprzyjaj¹cych warunków dla rozwoju

czynników biotycznej destrukcji drewna.

Cel niniejszego dokumentu oraz ograniczona iloœæ miejsca uniemo¿liwiaj¹

szczegó³ow¹ analizê zjawisk fizycznych w przegrodzie dachowej, które byæ mo¿e

omówione zostan¹ w innych tego typu opracowaniach. Upraszczaj¹c zatem zagad-

nienie do poziomu maj¹cego bezpoœredni wp³yw na mechanikê konstrukcji i przy

za³o¿eniu fizycznej poprawnoœci rozwi¹zania przegrody, mo¿na wyró¿niæ dwa syste-

my docieplenia dachu:

•

system po³aciowy (docieplenie u³o¿one na ca³ej po³aci dachowej od okapu a¿

po kalenicê),

•

system po³aciowo-jêtkowy lub po³aciowo-kleszczowy (docieplenie u³o¿one

czêœciowo na po³aci dachowej, a czêœciowo na p³aszczyŸnie (stropie) utworzo-

nej przez jêtki lub kleszcze).

Ka¿dy z tych systemów wywiera inny rodzaj obci¹¿enia na elementy konstrukcyjne

wiêŸby.