Dlaczego huragan może zerwać dach z budynku? Co sprawdzić po wichurze, gdzie szukać uszkodzeń?

Mocne wiatry generują znaczne siły, które oddziałują na konstrukcję w określony sposób. Anomalia pogodowe, w tym huragany i trąby powietrzne to zjawiska, których skutki trudno przewidzieć. Generują znaczne obciążenie konstrukcji. Z jednej strony naciskają na dach z dużą siłą, z drugiej powodują powstanie siły unoszącej, która próbuje go podnieść.

Wiele osób zastanawia się, jaka prędkość wiatru zrywa dach? To trudne pytanie. Aby na nie odpowiedzieć, trzeba uwzględnić lokalną charakterystykę wietrzności, geometrię konstrukcji dachu i budynku oraz jakość ich wykonania. Szukając odpowiedzi, warto zastanowić się, jak wiatr działa na dach. Dzięki temu można zaprojektować odpowiednio nową konstrukcję lub wzmocnić konstrukcję istniejącego dachu, tak aby zminimalizować siłę oddziaływania wiatru w pojedynku wichura a dach.

Kształt dachu a wiatr. Które dachy są bardziej narażone niż inne?

Im mniejszy kąt nachylenia dachu, tym większe zagrożenie siłą unoszącą generowaną przez porywisty wiatr. W takich konstrukcjach trzeba zwrócić szczególną uwagę na wykończenia i obróbki oraz elementy, takie jak przepusty kominowe, okna dachowe, wykusze, lukarny itp. Strome dachy spadziste okazują się bardziej odporne, chociaż wymagają solidnej konstrukcji i starannego wykonania i wykończenia.

Jaki wiatr zrywa dachy? Co warto sprawdzić po wichurze?

Podczas huraganów wiatr obciąża konstrukcję dachu, pchając ją w kierunku, w którym wieje. Oprócz tego powierzchnia dachu działa jak skrzydło, co generuje różnicę ciśnień i siły unoszące, które próbują unieść pokrycie dachowe. Siłę oddziaływania wiatru na konstrukcję budynku i dachu uwzględnia się na etapie projektowania. Dobrze wykonany dach powinien oprzeć się większości wichur. Jednak coraz częściej dochodzi do anomalii i zdarza się, że okresowe wiatry uzyskują znacznie wyższe prędkości i generują znacznie większe, niż można było się spodziewać siły oddziałujące na konstrukcję budynku i dachu.

Trzeba brać też pod uwagę oszczędności i błędy wykonawcze podczas montażu więźby dachowej i pokrycia. Jako ważniejsze wskazuje się niedostosowanie konstrukcji dachu do wagi pokrycia, zbyt niską sztywność konstrukcji oraz niedokładne wykończenie okapów, krawędzi i innych newralgicznych elementów, których uszkodzenie powoduje osłabienie pokrycia i konstrukcji, co z czasem prowadzi do rozległych uszkodzeń dachu.

Warto sprawdzić także, czy w razie uszczerbku w dachu posiadamy matę termoizolacyjną na dach, która może być pomocna także przy tymczasowym dociepleniu dachu.

Huragany w Polsce zdarzają się coraz częściej

Chociaż huragany kojarzą się ze zjawiskami charakterystycznymi dla ekstremalnych wiatrów nękających wybrzeża nad akwenami Oceanu Atlantyckiego, to okazuje się, że silne wiatry o zbliżonych parametrach coraz częściej zrywają również dachy polskich domów. Huragan to zjawisko silnego wiatru, którego średnia prędkość wynosi powyżej 33 [m/s] czyli około 120 km/h. Jak wynika z danych, w Polsce coraz częściej wieją silne wiatry, których prędkość przekracza 30 [m/s], czyli praktycznie są to huragany.

Wichura a dach

Nierzadko słyszy się też o zniszczeniach spowodowanych przez trąby powietrzne lub tornada. Okazuje się, że w naszym kraju zjawisko meteorologiczne, które można określić jako huragan lub trąbę powietrzną pojawia się nawet kilkanaście razy w roku. Według krajowych danych najczęściej pojawiają się one w okresie pomiędzy majem a sierpniem. W 2020 roku meteorolodzy naliczyli 15 przypadków trąb powietrznych. Silne porywiste wiatry powodują ogromne zniszczenia. Często zrywają i uszkadzają dachy.

Coraz częściej się słyszy o huraganach w lutym i marcu, spowodowanym wysokimi jak na tą porę roku zmianami temperatur. Tak było w 2022 roku i obserwujemy to zjawisko również w obecnym, 2023 roku.

Strefy obciążenia wiatrem Polsce

Fakt ten ma odzwierciedlenie w podziale kraju na strefy obciążenia wiatrem, które uwzględnia się podczas konstruowania dachów i dobierania parametrów więźby dachowej. Polska jest podzielona na trzy takie strefy, które mają wyznaczone charakterystyczne parametry wietrzności. Parametry te zmieniają się z czasem. Zmiany są uwzględniane w aktualizacjach norm określających obciążenie wiatrem i śniegiem.

• Pierwsza strefa – obejmuje większą część kraju. Bazowa prędkość wiatru w strefie pierwszej wynosi 22 m/s (czyli ok. 80km/h) i zmienia się w zależności od wysokości nad poziomem morza.
• Druga strefa – obejmuje północno-zachodni pas nadmorski. Bazowa prędkość wiatru w tej strefie to 26 m/s (czyli ok. 94km/h)
• Trzecia strefa – to południowy pas górski. Bazowa prędkość wiatru wynosi tu 22 m/s i zmienia się w zależności od wysokości nad poziomem morza.

Parametry te są uwzględniane w trakcie wyznaczania obciążenia wiatrem w danej lokalizacji. W obliczeniach uwzględnia się też wartość bazowego ciśnienia, ukształtowanie terenu, wysokość i geometrię konstrukcji. Dzięki obliczeniom można obliczyć siłę oddziaływania wiatru i biorąc ją pod uwagę zaprojektować konstrukcję dachu.

Skrzypiący dach podczas wiatru. Co to oznacza?

Skrzypiący dach podczas wiatru może oznaczać problem ze sztywnością konstrukcji dachu. Nadmiernie pracujące elementy konstrukcji drewnianej wydają charakterystyczne dźwięki, które świadczą o wzroście przenoszonych obciążeń. Skrzypienie może wynikać także z zastosowania zbyt słabych, za lekkich elementów konstrukcyjnych lub niewłaściwego ich połączenia. Skrzypienie dachu podczas huraganowych wiatrów oznacza, że po wichurze warto poszukać miejsc, które można by usztywnić i wzmocnić. W takich przypadkach należy sprawdzić miejsca, których osłabienie często powoduje zerwanie dachu w trakcie porywistych wiatrów. Dobrze jest sprawdzić murłaty, które zapobiegają unoszeniu dachu. Zbyt słabe murłaty lub za mała ilość solidnych kotew może powodować, że w trakcie huraganowych podmuchów dach pracuje bardziej, niż powinien. W niektórych przypadkach może okazać się, że wystarczy regulacja połączenia. W innych dobrym rozwiązaniem może być montaż większej ilości kotew łączących drewnianą konstrukcję dachu z konstrukcją budynku. O ile to możliwe, warto też sprawdzić połączenie wiązarów, które narażone są na wiatry wiejące wzdłuż kalenicy dachu.

Wytrzymałość dachu – na co zwrócić uwagę?

Sprawdzając wytrzymałość dachu, trzeba ocenić kilka elementów, które mają wpływ na sztywność konstrukcji. Konieczne jest też sprawdzenie stanu obróbek na wszystkich okapach, krawędziach i załamaniach. Szczególną uwagę zaleca się poświęcić dachowym koszom, kalenicom, wykuszom, okapom i wszystkim przepustom, które siłą rzeczy ingerują w spójność pokrycia dachowego. Solidne, dobrze dobrane i prawidłowo zamocowane obróbki i uszczelnienia wokół przepustów kominowych i okien dachowych to również jeden z ważnych elementów, na które trzeba zwrócić uwagę. Uszkodzone z czasem będą powodować inne uszkodzenia konstrukcji i pokrycia, które z kolei mogą doprowadzić do osłabienia wytrzymałości dachu.

Zabezpieczenie dachu – sposoby, które sprawią, że dach będzie mocniejszy

Mocna wichura może narobić wiele szkód. Kluczem do zabezpieczenia dachu przed uszkodzeniem w trakcie porywistych wiatrów jest odpowiednia asekuracja wszystkich newralgicznych ze względu na szczelność dachu elementów.

1. Sprawdzić i wzmocnić wszystkie obróbki na krawędziach dachu – luźne elementy łatwo ulegną poderwaniu, gdy siła unosząca wiatru osiągnie maksymalne wartości. Nawet niewielkie, z pozoru nieistotne uszkodzenie może osłabić pokrycie, co podczas długiej wichury może spowodować rozległe uszkodzenia.
2. Kontrola i wzmocnienie przepustów i połączeń – obróbki i izolacja w miejscu przepustów kominowych, montażu kominków wentylacyjnych, okien dachowych itp. to podstawa szczelności w tych miejscach. Porywiste huraganowe wiatry drążą w każdym miejscu, w którym obróbki lub izolacja jest uszkodzona. Nawet fachowo zamontowane, lecz uszkodzone obróbki z czasem będą ulegać sile wiatru, co może prowadzić do rozleglejszych uszkodzeń.
3. Kontrola stanu i naprawy konstrukcji dachu – solidna, sztywna konstrukcja dachu to filar wytrzymałości pokrycia dachowego w długim okresie. Odpowiednia sztywność i dobre połączenie elementów konstrukcyjnych to gwarancja, że dach będzie lepiej przenosić obciążenia, a prawidłowo zamontowane elementy znajdujące się wzdłuż krawędzi, załamań i narożników, które w trakcie huraganowych wiatrów są mocno narażone, będą się dobrze trzymać.
4. Kontrola sztywności dachu i połączenia dachu z konstrukcją budynku – odpowiednie połączenie dachu z konstrukcją budynku gwarantuje sztywność konstrukcji dachu. Kluczem wydaje się solidne mocowanie murłaty. Trzeba zadbać o to, aby wybrać dobre kotwy, odpowiednio zabezpieczone przed korozją. Liczy się także ilość kotew.

Jak zrobić tymczasowe zabezpieczenie dachu?

Uszkodzony dach to ogromny problem. Naprawa konstrukcji i pokrycia może zająć sporo czasu. Przed montażem nowych elementów trzeba ocenić stan techniczny tego, co zostało, aby jak najszybciej zdemontować wszystkie uszkodzone elementy i przystąpić do budowy  nowego dachu. Dobrym sposobem na tymczasowe zabezpieczenie uszkodzonego dachu wydaje się montaż membran dachowych, tak jak robi się to w przypadku budowy nowego dachu. Jeżeli konstrukcja jest w dobrym stanie, to nie ma na co czekać. Lepiej szybko ułożyć membranę dachową, aby ograniczyć wnikanie do budynku wilgoci i wody opadowej oraz utratę ciepła. Zaletą membran jako tymczasowego zabezpieczenia dachu, jest to, że jej wytrzymałość umożliwia pozostawienie jej na dachu bez pokrycia nawet przez kilka miesięcy. Dobre membrany dachowe wytrzymują od 3 do 6 miesięcy bez pogorszenia parametrów użytkowych, do których mogłoby dojść na skutek oddziaływania warunków atmosferycznych i promieniowania UV.