Factsheet 3 repetitive loads on flat roofs requirements for the insulation layer pl
6
WYMAGANIA STAWIANE WARSTWIE IZOLACJI ZAWARTOŚĆ • Streszczenie • Wprowadzenie • Zawodność obecnej metody badawczej przy określaniu obciążenia powtarzalnego • Doświadczenia z aplikacji na dachach płaskich • Metoda oceny wpływu oddziaływania obciążeń powtarzalnych • Badanie ściskania z obciążeniem cyklicznym dla znakowania CE • Dalsze kroki STRESZCZENIE Dach płaski jest często wystawiany na dynamiczne obciążenia mechaniczne np. w postaci ruchu pieszych lub małych pojazdów poruszających się po dachu podczas jego budowy, konserwacji lub czynności związanych z bieżącym utrzymaniem. Coraz częstsze montowanie systemów solarnych na dachach płaskich prowadzi do zwiększonego ruchu pieszych, podczas gdy obciążenie wiatrem działające na zainstalowane elementy solarne może tworzyć dodatkowe obciążenia mechaniczne. W konsekwencji, coraz więcej uwagi poświęca się przypadkom większych odkształceń występujących na dachach płaskich z powodu uszkodzonej izolacji. Jest to spowodowane głównie kosztami napraw uszkodzonych warstw izolacji cieplnej i hydroizolacji oraz związanymi z tym kwestiami odpowiedzialności. Obciążenia powtarzalne mogą być przyczyną zmniejszenia wytrzymałości na ściskanie oraz większej deformacji warstwy izolacyjnej. Deklarowanie wytrzymałości na ściskanie samego produktu izolacyjnego w niektórych przypadkach może więc być niewystarczające. Jest coraz więcej dowodów potwierdzających, że potrzebna jest nowa Europejska metoda badawcza dla cyklicznych obciążeń ściskających produktów izolacyjnych. Niniejsza broszura przedstawia taką właśnie metodę oraz określa uproszczone badanie obciążeń powtarzalnych w celu znakowania CE. Zarówno wyniki doświadczalne jak i badawcze wskazują, że deklarowana wytrzymałość na ściskanie/naprężenie ściskające przy 2 % odkształceniu w celu znakowania CE produktów izolacyjnych powinny pozwolić na bezpieczne projektowanie dachów płaskich narażonych na obciążenia powtarzalne. WPROWADZENIE Znakowanie CE jest związane z takimi właściwościami, jak wytrzymałość na ściskanie/ naprężenie ściskające przy 10 % odkształceniu, obciążenia punktowe czy ściskanie długoterminowe skutkujące deformacjami związanymi z pełzaniem. Właściwości te są określane przy działaniu obciążenia statycznego. Jednak w pewnych określonych zastosowaniach, obciążenia dynamiczne mogą być istotniejsze dla integralności izolacji cieplnej. Obciążenia powtarzalne na dachach płaskich Informator nr 3 1 PU EUROPE excellence in insulation - Informator nr 3 (luty 2013)
-
Upload
excellence-in-insulation -
Category
Documents
-
view
216 -
download
0
description
http://www.excellence-in-insulation.eu/site/fileadmin/user_upload/PDF/library/facts/Polish_versions/Factsheet_3_Repetitive_loads_on_flat_roofs_-_Requirements_for_the_insulation_layer__PL_.pdf
Transcript of Factsheet 3 repetitive loads on flat roofs requirements for the insulation layer pl
WYMAGANIA STAWIANE WARSTWIE IZOLACJI
ZAWARTOŚĆ
• Streszczenie
• Wprowadzenie
• Zawodnośćobecnejmetodybadawczejprzyokreślaniuobciążeniapowtarzalnego
• Doświadczeniazaplikacjinadachachpłaskich
• Metodaocenywpływuoddziaływaniaobciążeńpowtarzalnych
• BadanieściskaniazobciążeniemcyklicznymdlaznakowaniaCE
• Dalszekroki
STRESZCZENIE
Dachpłaskijestczęstowystawianynadynamiczneobciążeniamechanicznenp.wpostaciruchupieszychlubmałychpojazdówporuszającychsiępodachupodczasjegobudowy,konserwacjilubczynnościzwiązanychzbieżącymutrzymaniem.Corazczęstszemontowaniesystemówsolarnychnadachachpłaskichprowadzidozwiększonegoruchupieszych,podczasgdyobciążeniewiatremdziałającenazainstalowaneelementysolarnemożetworzyćdodatkoweobciążeniamechaniczne.
Wkonsekwencji,corazwięcejuwagipoświęcasięprzypadkomwiększychodkształceńwystępującychnadachachpłaskichzpowodu
uszkodzonejizolacji.Jesttospowodowanegłówniekosztaminaprawuszkodzonychwarstwizolacjicieplnejihydroizolacjiorazzwiązanymiztymkwestiamiodpowiedzialności.
Obciążeniapowtarzalnemogąbyćprzyczynązmniejszeniawytrzymałościnaściskanieorazwiększejdeformacjiwarstwyizolacyjnej.Deklarowaniewytrzymałościnaściskaniesamegoproduktuizolacyjnegowniektórychprzypadkachmożewięcbyćniewystarczające.Jestcorazwięcejdowodówpotwierdzających,żepotrzebnajestnowaEuropejskametodabadawczadlacyklicznychobciążeńściskającychproduktówizolacyjnych.
NiniejszabroszuraprzedstawiatakąwłaśniemetodęorazokreślauproszczonebadanieobciążeńpowtarzalnychwceluznakowaniaCE.Zarównowynikidoświadczalnejakibadawczewskazują,żedeklarowanawytrzymałośćnaściskanie/naprężenieściskająceprzy2%odkształceniuwceluznakowaniaCEproduktówizolacyjnychpowinnypozwolićnabezpieczneprojektowaniedachówpłaskichnarażonychnaobciążeniapowtarzalne.
WPROWADZENIE
ZnakowanieCEjestzwiązaneztakimiwłaściwościami,jakwytrzymałośćnaściskanie/naprężenieściskająceprzy10%odkształceniu,obciążeniapunktoweczyściskaniedługoterminoweskutkującedeformacjamizwiązanymizpełzaniem.Właściwościtesąokreślaneprzydziałaniuobciążeniastatycznego.Jednakwpewnychokreślonychzastosowaniach,obciążeniadynamicznemogąbyćistotniejszedlaintegralnościizolacjicieplnej.
Obciążenia powtarzalne na dachach płaskich
Informator nr 3
1 PU EUROPE excellence in insulation - Informator nr 3 (luty 2013)
PU EUROPE excellence in insulation - Informator nr 3 2
Informator nr 3
Płaski(lubmałonachylony)dachczęstojestwystawionynadziałaniedynamicznychobciążeńmechanicznych,np.przezruchpieszychlubmałychpojazdów.Obciążeniatepowstająpodczaswznoszeniabudynkulubsąwynikiemregularnychprzeglądówikonserwacjiinstalacjiznajdującychsięnadachu.Pokilkukrotnymobciążeniu,niektóremateriałymajątendencjędoutratyswojejwytrzymałościnaściskanie,skutkującenp.głębszymodciskaniemsięśladówstópnawarstwiehydroizolacji.Możetozkoleiprowadzićdopęknięćhydroizolacjilubpenetracjipoprzezmechanicznyłącznikmocujący,oile
nacisktenbędziewjegopobliżu.Wskutektego,materiałizolacyjnyorazhydroizolacjamogązostaćpoważnieuszkodzone,comożeprowadzićdoprzeciekudachu.
Równieżcorazczęstszymontażelementówsolarnychnapłaskichdachachprowadzidozwiększonejintensywnościruchupieszychnatychdachachzarównopodczasinstalacji,jakiwcelachobsługiikonserwacjisystemu(Ilustracja 1).Coważniejsze,rzutobciążeniawiatremdziałającegowrazzciężaremnapodporypowoduje,żekonstrukcjanośna,uszczelnienieiizolacjacieplnaulegajądużymobciążeniom.Parcienapochyłepaneleodstronynawietrznejjestzmniejszone,alepostroniezawietrznejjestwiększe.Jeśliwwynikusiłssącychwiatrupanelsolarnyprzechylisię,całyciężarprzeniesiesięnakrawędźstojaka.Wprzypadkumiękkiejizolacjicieplnej,naciskkrawędzistojakamożespowodowaćuszkodzeniehydroizolacjidachu(Ilustracja 2).
Niniejszabroszurapodsumujewnioskipłynąceznastępującychdokumentów/projektów:
• BadanieprzeprowadzoneprzezAachenerInstitutefürBauschadensforschungundangewandteBauphysik(AIBau)InvestigationoftheAachenerInstitutefürBauschadensforschungundangewandteBauphysik(AIBau)[1]
• Nowametodaocenywpływuobciążeńpowtarzalnych[2]
• Badanieściskaniazobciążeniemcyklicznym[3]
Ilustracja1:Przykładuszkodzonegodachu
Ilustracja2:Naciskkrawędzispowodowanyssaniemwiatru(źródło:IVPU)
Ilustracja3:Panelesolarnenadachupłaskim(źródło:IVPU)
Informator nr 3
ZAWODNOŚĆ OBECNEJ METODY BADAWCZEJ PRZY OKREŚLANIU OBCIĄŻENIA POWTARZALNEGO
Dziś,dookreślaniazachowaniawwarunkachściskaniamateriałówizolacyjnychstosowanychwbudownictwie,stosowanajeststatycznametodabadawcza.Wytrzymałościnaściskanie/naprężenieściskającemierzonesąprzy10%odkształceniu.
Jednakże,doświadczeniezniektórychzastosowańpokazuje,iżdeklaracjewykorzystująceparametrynapodstawiestatycznejmetodybadawczejprzyograniczeniupoziomuodkształceniado10%mogąniedawaćwystarczającejinformacjiozachowaniusięproduktówstosowanychdoizolacjicieplnej,poddanychscenariuszomcyklicznegoobciążenia,któremogąwystępowaćnadachachpłaskich.Jesttoszczególnieważne,gdymamydoczynieniazpowtarzalnymruchempieszychczymałychpojazdów,związanymzbudową,obsługączymontażemstojakówdopanelisłonecznychnapłaskimdachu.
DOŚWIADCZENIA Z REALIZACJI DACHÓW PŁASKICH [1]
AachenerInstitutfürBauschadensforschungundangewandteBauphysik(AIBau)[1]informuje,żewiększeodkształceniazaobserwowanonadachachpłaskichwwynikuuszkodzeniamateriałówizolacyjnych(Ilustracja 5).Zpoczątkulogicznym
wydawałosiępowiązanieutratywytrzymałościnaściskanie(icozatymidziezwiększenieodkształcenia)pewnychnieorganicznychproduktówizolacyjnychzpenetracjąwilgoci.
Jednakże,wynikiankietyprzeprowadzonejwśródekspertówprzezinstytutwskazują,żeobciążeniepowtarzalnemożebyćbardziejproblematycznenawet,jeślimateriałizolacyjnyniejestzawilgocony.Miejscanadachu,poktórychczęstochodzonowykazująobniżonąwytrzymałośćnaściskanie.
AIBauzbadał [1],wjakichwarunkach(np.zawartośćwilgoci,czaspenetracjiwilgoci,składniektórychnieorganicznychproduktówizolacyjnych,poziomobciążenia)materiałizolacyjnyulegauszkodzeniu,wjakichwarunkachmożliwejestjegoosuszenieorazkiedymateriałizolacyjnywymagawymianyzpowoduzniszczenia.
Wwynikutegobadaniasformułowanonastępującewnioski:
• Słabośćmateriałówizolacyjnychmożewynikaćzezbytdużegoi/lubpowtarzalnegoobciążenia.
• Dopuszczalneodkształceniezastosowanychmateriałówizolacyjnychniepowinnopochodzićzestandardowegobadaniawytrzymałościnaściskanieprzy10%odkształceniu.
Ilustracja4:Wytrzymałośćnaściskanieinaprężenieściskająceprzy10%odkształceniu[4]
Ilustracja5:Pomiarodkształcenia[1]
© AIBau 2012
PU EUROPE excellence in insulation - Informator nr 3 3
Informator nr 3
METODA OCENY WPŁYWU ODDZIAŁYWANIA OBCIĄŻEŃ POWTARZALNYCH [2]
Abymócprzewidziećpotencjalneuszkodzeniespowodowaneobciążeniamipowtarzalnymi,opracowanonowąmetodęsymulującąruchpieszychnadachu.Zbudowanoodpowiedniąmaszynę,zwanąmaratończykiem,którasymulujepowtarzalneprzechodzeniepodachu(stąpaniebutami)człowiekaomasie75kg,niosącegorolkęhydroizolacjiomasie25kg.Ilośćpowtarzalnychcyklówobciążeniamożebyćregulowana,symulującintensywnośćobciążeniapowtarzalnegodachu(Ilustracja 6).
DoprzeprowadzeniatestówwykorzystanostandardowąpłytęizolacyjnązPUogęstości35kg/m³wobustronnejokładziniezfoliialuminiowej50µdladachówpłaskich(PUR).Materiałzostałporównanyzinnym,powszechniestosowanymorganicznymproduktemizolacyjnym(Ins2)orazproduktemnieorganicznym(Ins3).
Zaobserwowanoznaczącezmianywwytrzymałościnaściskanie(CS)(Ilustracja 7).DlaPU,zmniejszenieCSbyłoograniczonedomniejniż20%.Dla2-giegorodzajuizolacji,redukcjaparametruCSwyniosła8%.Typ3charakteryzowałznaczniewiększyspadek.ParametrCSbyłnapoziomieok.50%po5cyklach,apo30cyklachwartośćCSbyłamniejszaniż15%.
PracatawywołałajużdyskusjęwHolandiinatematmożliwościdostosowaniaprzepisówbudowlanychpoprzezwprowadzeniebadania,którenaprawdępokazałbyzachowaniemateriałudladachuodostępiepieszych.Metoda“maratończyka”jestjednązmożliwości.
WHolandii,BDAzaproponowałponiższysystemklasyfikacji.
Klasa Ilość cykli Spełnia kryterium1)
Typ chodzenia po dachu
0 5 nie brak
1 5 tak ograniczone
2 10 tak duże
3 30 tak intensywne1)Kryterium:wytrzymałośćnaściskaniepobadaniuniegorszaniż15%poniżejwartościpoczątkowej
BADANIE ŚCISKANIA Z OBCIĄŻENIEM CYKLICZNYM DLA ZNAKOWANIA CE [3]
Sprzętbadawczyopisanywrozdziale“Metodawpływuoddziaływaniaobciążeńpowtarzalnych”reprezentujerzeczywistyscenariuszdlaizolacjizastosowanejnapłaskichdachach,alejestdośćskomplikowanydlaocenyproduktów,któremająbyćoznakowaneznakiemCE.DlategoFIW(Monachium)zostałpoproszonyoopracowaniescenariuszabadawczegodlazwykłejmaszynydozadawaniaobciążeńściskającychorazprzeprowadzenietestównaróżnychmateriałachizolacyjnych.
Ilustracja6:sprzętbadawczy„maratończyk”
Ilustracja7:utratawytrzymałościnaściskaniepobadaniu
Tabela1:SystemklasyfikacjizaproponowanyprzezBDA
PU EUROPE excellence in insulation - Informator nr 3 4
Utr
ata
CS
[%
war
tośc
i poc
zątk
owej
]
5 cykli
30 cykli
Informator nr 3
Wybranoscenariuszobciążeńz5cyklamiizwiększanymipoziomamiobciążenia:
• Czasobciążenia 1s
• Czaszwolnienia 60s
• Prędkośćprzy 180mm/minbadaniu
• Obciążenieprzy 2kPazwolnieniu
• Wielkośćpróbki 100mmx100mm
Wynikibadańwyraźniepokazująrosnącezniekształcenianieliniowepodwpływemcykliobciążeniaściskającegozezwiększanymipoziomamiobciążenia.
Zachowanieliniowegoodkształceniazaobserwowanodopoziomuobciążeniaprzy2%odkształceniu.
Wwynikubadań,FIWsformułowałanastępującewnioski[3]:
“Istniejeróżnicapomiędzyzmierzonymiwartościaminaprężeniaściskającegoprzy10%odkształceniu,arzeczywistympoddaniemdachupłaskiegoobciążeniudynamicznemu.Uzyskanozestawwynikówbadańpopoddaniudachuobciążeniomdynamicznymwedługopisanychparametrów.Wartościnaprężeniaściskającegoprzy2%odkształceniuwydająsięcałkiemdobrzepasowaćdouzyskanychpoziomówobciążeniapoczasiezwolnieniaorazpoziomuobciążeniaprzy≤2.0%odkształceniu”.
DALSZE KROKI
Powtarzalneobciążeniaściskającewystępującenadachachpłaskich,wwynikuruchupieszychlubsiłssaniawiatrunapanelesolarne,mogąwpływaćnaintegralnośćidługoterminowewłaściwościmechanicznewarstwizolacjicieplnej.Deklarowaneparametrywytrzymałościnaściskanie/naprężenieściskająceprzy10%odkształceniudlacelówznakowaniaCEproduktówdoizolacjicieplnejmogąniedawaćwystarczającejinformacjidlabezpiecznegozaprojektowaniakonstrukcjidachupłaskiego.
Wynikibadańorazanalizwskazująnapotrzebędeklarowaniazachowaniaprzycyklicznymściskaniui2%odkształceniudlaproduktówizolacyjnychwceluznakowaniaCE.Wynikibadańopisanewniniejszejbroszurzepowinnyprzyczynićsiędorozwojunowej,przystępnejeuropejskiejprocedurybadawczej,odzwierciedlającejzachowaniewwarunkachkońcowegozastosowania.
Rysunek8:OdkształceniesztywnejpiankiPUnaskutekcyklicznegonaprężeniaściskającego[4]
PU EUROPE excellence in insulation - Informator nr 3 5
Informator nr 3
PU EUROPE excellence in insulation - Informator nr 3 6
Materiały źródłowe
[1] Oswald,R.;Spilker,R.;Abel,R.;Wilmes,K.:ZustandsänderungenvonMineralwolledämmstoffeninWarmdachaufbautenbeiFlachdächerninfolgeFeuchteeintritt(Zmianywizolacjizwełnymineralnejwsystemachciepłychdachówpłaskichzewzględunainfiltracjęwody),AIBauAachenerInstitutfürBauschadensforschungundangewandteBauphysik,RaportbadawczynrF2824,IRB-Verlag,Stuttgart2012
[2] Wpływwilgocinawytrzymałośćnaściskanieorazwytrzymałośćpozwalającąnachodzeniepoizolacjidachowej,Dokumentprzedstawionyna5.GlobalnejKonferencjiws.Izolacji,Londyn,4-5Październik2010,NicoA.Hendriks,BDA
[3] Określeniezachowaniapodwpływemobciążeniacyklicznego(“przechodniość”),RaportbadawczyForschungsinstitutfürWärmeschutze.V.-München(FIW),2012
[4] IVPU-MerkblattFlachdächermitsolarthermie-oderPhotovoltaikanlagen–anforderungenandieWärmedämmung
Informacjazawartawniniejszejpublikacjijest,wedługnaszejnajlepszejwiedzy,prawdziwaidokładna,jednakwszelkiezaleceniaczysugestiezniejpłynącesąpozbawionegwarancji,gdyżwarunkizastosowaniaiskładmateriałówźródłowychpozostająpozanasząkontrolą.Cowięcej,żadnejczęścizzawartościniniejszegodokumentunienależytraktowaćjakozaleceniadostosowaniajakiegokolwiekproduktunaruszającegoistniejącepatentychroniącejakikolwiekmateriałczyjegowykorzystanie.
