Zašto ima smisla koristiti membranu za ubrzanu odvodnju vode kao razdjelni sloj?

Podsjetimo se na kratko osnovne definicije obrnutog ravnog krova. Obrnuti ravni krov je onaj u kojem su slojevi hidroizolacije i toplinske izolacije zamijenili ili obrnuli mjesto. Toplinska izolacija postavlja se iznad hidroizolacije kako bi se hidroizolacija zaštitila od mehaničkih oštećenja, temperaturnih oscilacija i izravnog djelovanja sunčevih, odnosno UV zraka.

Tipičan sastav obrnutog ravnog krova prikazan je na donjoj slici:

Kada govorimo o obrnutim ravnim krovovima, često se usredotočimo na nosivu strukturu, sloj za nagib, hidroizolaciju, toplotnu izolaciju, razdvajajući sloj i završni sloj. Ovaj put ćemo više pažnje posvetiti razdvajajućem sloju.

Obrnuti ravni krov s paropropusnom FIBRANskin SEAL membranom koja ima ulogu brže odvodnje oborinskih voda

Izbor razdvajajućeg sloja utječe na učinkovitost obrnutog ravnog krova. Može preuzeti nekoliko funkcija: odvajanje nasipa šljunka od toplotne izolacije i odvodnja površinske vode.

Ovaj sloj može imati samo razdvajajuću ulogu i / ili služiti za filtriranje šljunka kojeg koristimo kao balast kojim zasipamo toplotnu izolaciju. Uobičajeno je da ovdje koristimo različite filčeve odnosno geotekstile. Ako želimo učiniti obrnuti krov još učinkovitijim, ovaj sloj možemo zamijeniti slojem za ubrzanu odvodnju vode (engl. waterflow reducing layer)..

Pored odvajanja nasutog šljunka od toplotne izolacije, ovaj sloj obavlja i dodatnu funkciju brzog oticanja kišnice. To je membrana izrađena od polietilena velike gustoćeb (HDPE), a u našem sistemskom rješenju, nazivamo ju FIBRANskin SEAL. Membrana je vodootporna i vodonepropusna, stoga omogućava da se većina vode, upravo po njoj slijeva prema slivniku i ne prodire kroz reške na pločama topolotne izolacije do hidroizolacionog sloja.

Moramo biti svjesni da se kod standardnog sustava obrnutog ravnog krova, kišnica u principu odvodi po hidroizolaciji. Hladna kiša tako dolazi na površinu hidroizolacije koja je u pravilu toplija od kiše jer se nalazi ispod toplotne izolacije i iznad grijanog prostora. Ispravno je uzeti u obzir ovaj efekat i u proračunu građevinske fizike.

Izračun u skladu sa standardom BAS EN ISO 6946:2018 (Građevinske komponente i građevinski elementi – Toplotna izolacija i toplotna provodljivost – Metoda proračuna) ili njemačkim standardom DIN 4108-2

Postupak proračuna prema DIN 4108-2 je jednostavniji. Standard predviđa dodatak izračunatoj toplotnoj propusnosti građevnog sklopa obrnutog ravnog krova. Dodatak ovisi o tome koliko je toplotne izolacije ugrađeno ispod hidroizolacije, kao što je prikazano u donjoj tablici:

Ukratko, ako je ≥ 90 % toplotne izolacije ugrađeno iznad hidroizolacje, potrebno je povećati izračun ukupne toplotne provodnosti za 0,05. Ovo vrijedi za standardne obrnute krovove gdje je razdjelni sloj propušta vodu unutar slojeva toplotne izolacije.

Standard BAS EN ISO 6946:2018 ima vrlo sličan pristup, gdje odvojeno razmatramo toplotnu otpornost izolacije iznad hidroizolacijske membrane (R1) i ukupan toplinski otpor konstrukcije (Rtot). Uz to, uzimamo u obzir prosječnu brzinu padavina tokom sezone grijanja (p), faktor otjecanja (f) i faktor povećanih gubitaka topline (x).

Prema standardu BAS EN ISO 6946: 2018, izračunavanje ove korekcije može se izbjeći postavljanjem sloja za brzo odvođenje vode iznad toplotne izolacije. Na taj način smanjujemo faktor f ∙ x, jer pretpostavljamo da će se 90% kišnice odvoditi po gornjoj površini sloja za brzu odvodnju vode. Dakle, možemo dokazati da je utjecaj korekcijskog faktora ΔUr manji od 3% u odnosu na osnovnu toplotnu provodnost konstrukcije, te se korekcija posljedično zanemaruje.

Izračun, koji dokazuje važnost ugradnje sloja za bržu odvodnju vode

Za osnovu smo uzeli građevninski sklop obrnutog ravnog krova koji postiže relativno dobru toplotnu provodljivost U=0,169 W/m²K, što smo postigli ugradnjom 20 cm toplotne izolacije od ekstrudiranog polistirena (XPS). Osnovni proračun bez korekcije prema BAS EN ISO 6946: 2018 pokazuje isti rezultat bez obzira na to koji smo sloj za razdvajanje odabrali, jer je debljina ovog sloja zanemariva.

Pri izračunu korekcije ∆Ur, nalazimo da u slučaju korištenja sloja za brzu odvodnju vode, ovu korekciju ne treba uzimati u obzir, a u slučaju upotrebe standardnih geotekstila moramo dodati ∆Ur = 0,057 W/m²K. Ako ovo promatramo kroz debljine potrebne toplotne izolacije, utvrdimo da bi se, postignuvši u obzir korekciju, postigla ista toplotna propusnost, trebalo bi ugraditi dodatnih 10 cm toplotne izolacije kako bi se i dalje postigla toplotna propusnost U = 0,169 W/m²K.

Uz Optimo obrnuti krov do blaže korekcije

Nešto je blaža situacija je kod OPTIMO sustava obrnutog krova, gdje se nagibni sloj izvod id koso rezane XPS toplotne izolacije. Tako da uz toplotnu izolaciju iznad hidroizolacije, imamo i toplotnu izolaciju ugrađenu ispod hidroizolacione membrane. U tom slučaju, korekcija prema gornjoj jednadžbi, nije toliko drastična.

Ponovo uspoređujemo izvedbu sa slojem za brzu odvodnju, gdje nije potrebna korekcija i standardnu izvedbu s geotekstilom. U ovom slučaju uzeli smo u obzir istu ukupnu debljinu toplinske izolacije od 20 cm, s 4 cm toplinske izolacije smještene u nagibnom sloju ispod hidroizolacije. Izračun pokazuje da, uzimajući u obzir korekciju ∆U_r, moramo postaviti dodatnih 7 cm toplinske izolacije iznad hidroizolacije ili dodatnih 4 cm ispod hidroizolacije kako bismo i dalje postigli početnu toplotnu propusnost U = 0,169 W/m²K.

Dvoslojno polaganje toplotne izolacije na obrnutom ravnom krovu

Obrnuti ravni krov s FIBRANxps toplotnom izolacijom izvdenom u dva sloja

Često se susrećemo s debljinama toplinske izolacije koje nisu dostupne u jednom sloju (npr. veće od 20 cm), a izvode se kombiniranjem ploča za toplotnu izolaciju (npr. 20 cm + 15 cm). U ovom slučaju, prema preporukama Njemačkog instituta za građevinarstvo (DIBt), obavezna je ugradnja membrane za brzu odvodnju. U slučaju dvoslojne toplotne izolacije, između dva sloja može nastati vodeni film uslijed protoka kišnice. To može djelovati kao parna brana, smanjujući sposobnost građevnog sklopa da se isuši i može prouzrokovati propadanje ili pogoršanje bitnih svojstava ugrađenih građevinskih materijala.