Co jest podstawą trwałego dachu? Więźba dachowa

Do budowy domów jednorodzinnych z dachami spadzistymi najczęściej stosuje się tradycyjną więźbę drewnianą. Jest to jedno z najstarszych rozwiązań w budownictwie, ale wciąż doskonale się sprawdza. Drewniana konstrukcja składa się z belek (w przypadku więźby tradycyjnej) lub prefabrykowanych, gotowych elementów (wiązary z belek lub desek). Najważniejsze dla prawidłowego funkcjonowania dachu jest odpowiednie zaprojektowanie więźby - czyli obliczenie jej koniecznej wytrzymałości. Przekroje poszczególnych elementów więźby dachowej dobiera się na podstawie obliczeń statyczno-wytrzymałościowych. Istotne są następujące parametry:
odległość między ścianami zewnętrznymi domu oraz ich układ,
sposób zagospodarowania poddasza (czy będzie użytkowe, czy nie),
kąt nachylenia połaci dachu,
rodzaj zastosowanego pokrycia dachowego,
warunki klimatyczne w danym regionie (jakie występują opady śniegu i jak silne wieją wiatry).
Te wszystkie parametry wpływają na konstrukcję więźby, a więc i na zużycie drewna. Najczęściej sugerujemy się głównie ciężarem pokrycia dachowego, sądząc, że tzw. lekkie pokrycia (jak blacha czy papa) potrzebują dużo lżejszej więźby. W rzeczywistości na konstrukcję więźby pokrycie wpływa w niewielkim stopniu - znacznie ważniejsza jest tu suma obciążeń własnych dachu, ocieplenia i wykończenia oraz warunki atmosferyczne. Więźba przecież musi wytrzymać nawet silne podmuchy wiatru oraz ciężar zalegającego w zimie śniegu (w polskich warunkach ciężar śniegu, jaki musi utrzymać więźba, wynosi ok. 100 - 150 kg na metr kwadratowy, a w okolicach podgórskich nawet powyżej 200 kg na metr kwadratowy). Dlatego standardowo projektuje się więźby, na których można położyć dowolne pokrycie - od blachy do estetycznych dachówek cementowych. O rodzaju więźby w dużym stopniu decyduje też to, czy chcemy mieć użytkowe poddasze. Zupełnie inaczej wygląda konstrukcja więźby i stropu w domu parterowym oraz w domu z poddaszem użytkowym.

-Krok pierwszy: jaki rodzaj?
Typowa więźba jest zbudowana z wiązarów - drewnianych elementów konstrukcyjnych połączonych w trójkąt. Najczęściej stosowane są następujące rodzaje więźby: krokwiowa, krokwiowo-jętkowa oraz płatwiowo - kleszczowa. Wybór zależy od konstrukcji, wielkości i przeznaczenia budynku. Więźba krokwiowa jest najprostsza. Stosuje się ją, gdy rozpiętość między zewnętrznymi ścianami nośnymi domu nie przekracza 7 metrów. Podstawowym elementem nośnym jest para krokwi, połączonych ze sobą w kalenicy. Mają one długość 4,5 - 6,0 m i są rozstawione w odstępach od 80 do 120 cm. Ich dolne końce mogą być mocowane w różny sposób - jednak zawsze liczy się dobre wykonanie, ponieważ od solidności połączeń zależy stabilność i bezpieczeństwo dachu.

Więźba krokwiowo-jętkowa stosowana jest tam, gdzie rozpiętość między ścianami zewnętrznymi jest większa niż 7 metrów. Przy większym domu stosowanie więźb krokwiowych przestaje być ekonomiczne - dla zapewnienia odpowiedniej sztywności konstrukcji więźby należałoby bowiem stosować krokwie o bardzo dużych przekrojach. Zamiast tego projektuje się więźby, w których każda para krokwi rozparta jest mniej więcej w połowie ich długości poziomym elementem zwanym jętką.

Dzięki takiemu rozwiązaniu można wykonywać dachy o rozpiętości nawet 11 metrów, o przekroju krokwi podobnym do dachów o konstrukcji krokwiowej. W więźbach krokwiowo-jętkowych (podobnie jak w krokwiowych) wszystkie obciążenia przekazywane są na ściany zewnętrzne budynku.

W przypadku domów, gdzie rozpiętość dachu przekracza 11 metrów, stosuje się więźbę płatwiowo-kleszczową. Konstrukcja tego typu różni się bardzo zarówno od krokwiowej jak i krokwiowo-jętkowej. Krokwie posiadają dodatkowe podparcie mniej więcej w połowie rozpiętości, składające się z płatwi i słupów. Całość konstrukcji więźby dachowej usztywniają poziomo kleszcze - podwójne belki wiążące końce słupów z opartymi na nich krokwiami. W dachach o konstrukcji płatwiowo-krokwiowej większe obciążenia przekazywane są na strop ostatniej kondygnacji, a nie na ściany zewnętrzne. Takie rozwiązanie konstrukcji więźby dachowej wpływa korzystnie na stabilność i wytrzymałość dachu, ale wymaga zaprojektowania odpowiednio wytrzymałego stropu.

- Krok drugi: wybór drewna
W domach jednorodzinnych więźba jest zwykle wykonana z drewna sosnowego, ewentualnie świerkowego lub jodłowego. Takie drewno ma bardzo dobre właściwości mechaniczne, a przy tym nie kosztuje dużo i jest łatwo dostępne. Drewno stosowane do budowy konstrukcji więźby dachowej powinno być odpowiednio przygotowane - wysuszone oraz zabezpieczone przed działaniem czynników biologicznych, ognia i wilgoci. Najbardziej skuteczną metodą zabezpieczenia drewna jest przemysłowa impregnacja próżniowo-ciśnieniowa. Jednak na małych budowach stosuje się zazwyczaj impregnację powierzchniową polegającą na malowaniu, natryskiwaniu lub kąpieli elementów w roztworze z impregnatem. Do zabezpieczenia konstrukcji więźby dachowej przed wilgocią, owadami, grzybami oraz ogniem używa się przede wszystkim impregnatów solnych, które zmniejszają palność drewna, a przy tym nie powodują powstawania toksycznych oparów. Są bezbarwne, dodaje się do nich więc barwnik umożliwiający sprawdzenie, które elementy zostały zabezpieczone i jak głęboko impregnat wniknął w zabezpieczane drewno. Drewno przeznaczone do impregnacji powinno być odpowiednio wysuszone (o wilgotności poniżej 20%) oraz oczyszczone z kory i zabrudzeń, które uniemożliwiałyby wnikanie impregnatu. Na elementy konstrukcyjne więźb dachowych powinno stosować się drewno suszone przemysłowo w specjalnych suszarniach. Tylko w ten sposób możemy uzyskać wymaganą wilgotność oraz doprowadzić do wyginięcia obecnych w nim zarodników grzybów oraz larw owadów.