Flate tak- og dekkekonstruksjoner - Mataki Norge

Flate tak- og dekkekonstruksjoner

31-08-2017 
Av: Petter Grøtvedt
Flate tak og Membraner
Flate-tak-artikkel2%20(1)
Det er antagelig ingen andre deler i et bygg som gir så rask tilbakemelding på en konstruksjons funksjonsdyktighet, som flate tak og dekker. Feil planlegging, dårlig håndverk og produkter som ikke holder mål viser seg raskt med vanndrypp, og innvendig og vannskadet konstruksjon.

Slike tilbakemeldinger har, sammen med tøffe påkjenninger fra vårt nordiske klima, gitt oss i Norden viktige og nyttige erfaringer. Erfaringer som gjør at vi i dag kan bygge tette og gode flate tak, men det finnes mange fallgruver. Kunnskap om hva som skal til, er en forutsetning som ser ut til å bli viktigere og viktigere etter hvert som byggevarer og løsninger fra hele Europa blir tilgjengelige for oss her oppe i Norden. Produkter og løsninger fra andre land er ikke alltid egnet for vårt klima og vår byggeskikk. Tettesjiktets egenskaper og kvalitet er grunnleggende viktig.

Definisjoner på tettesjikt.
Ett tettesjikt som ligger åpent eksponert for vær og vind er ifølge beskrivelsesstandarde NS 3420 en tekning. Ett tettesjikt med overdekning, altså et tettesjikt inne i en konstruksjon, defineres som en membran. Ordene tekning og membran beskriver altså en funksjon, og ikke produkttype.

Aktuelle standarder for takbelegg og membraner
Før hadde vi standarder for takbelegg og membraner som satte krav til produktenes egenskaper. I dag har vi som norsk standard en Europa-norm, NSEN 153307, som bare setter krav til hvordan produktene skal testes og resultatene oppgis. Det betyr at alle produkter som er riktig testet og dokumentert, tilfredsstiller standarden – og er da i prinsippet tillatt solgt. Det er opp til den som bruker produktet å bruke det på riktig sted og på riktig måte. I Europa finnes et hundretalls produsenter av takbelegg og membraner. Produktene er tilpasset byggeskikker og klima for forskjellige land og bruksområder. Markedskonkurransen har i tillegg tvunget fram produkter med lav styrke og holdbarhet. Det sier seg selv at det i denne situasjonen ikke er lett å velge – selv ikke for myndighetene. De har da også i stor grad overlatt ansvaret for produkter og konstruksjoner til de som bygger, ved at byggeforskriftene i større grad enn før setter funksjonskrav.

Klimatiske påkjenninger
Meteorologene oppgir vindhastighet som gjennomsnittsvind over 10 minutter. Vind som i gjennomsnitt over 10 minutter har en hastighet på over 31 m/s (112 km/t) er orkan. 31 er det tallet som vises på pilene på TVskjermen når det meldes orkan. For å beregne kreftene et tak blir utsatt for, er en slik gjennomsnittshastighet feil. Derfor benyttes vindhastighet i kast på 3 sekunder som grunnlag. På de mest vindutsatte stedene i Norge kan dimensjonerende vindhastighet komme opp i mer enn det dobbelte, det vil si en vindhastighet på opp mot 250 km/t. Det kan gi et sug, som på takets mest utsatte steder, kan komme opp i over 800 kg/m2. Det sier seg selv at her må det skikkelige produkter og løsninger til!

I tillegg til ekstreme vindlaster utsettes norske og nordiske bygg for streng kulde, regn, snø og is, og store temperaturforskjeller. Det har alltid vært nødvendig å bygge gode bygg i Norden. Det har gitt oss nyttig lærdom. Vi kan lære Europa om krav til produkter, og om hvordan gode bygg skal bygges.

Asfaltbaserte membraner og takbelegg
Takpapp var et asfaltbasert takbelegg. Takpapp besto av en ullpapp som var impregnert og belagt med oksydert asfalt. Hvis oversiden var bestrødd med knust skifer ble navnet A-papp benyttet, hvis oversiden var bestrødd med finsand var navnet D-papp. Apappen var uv-bestandig og beregnet til å ligge som ytterste tekning. Dpappen var ikke uv-bestandig og beregnet til å ligge som underlagspapp på skråtak med for eksempel taksten. Før 1918 og under krigen ble benyttet tjære (steinkulltjære, trekulltjære) istedenfor asfalt, og produktene ble da kalt tjærepapp. Det er i dag ingen som lenger produserer hverken takpapp eller tjærepapp. I dag benyttes andre materialer og produktene har så forskjellige, og så mye bedre, egenskaper at de egentlig ikke kan sammenlignes.

Til moderne membraner og takbelegg benyttes andre materialer enn det som ble brukt til takpapp. I dag benyttes polymèrmodifisert bitumen og sterke duker av polyester- og glassfiber. Innblanding av polymer i bitumen gir blandingen plastiske eller elastiske egenskaper, avhengig av type polymer.

Det finnes i hovedsak to typer polymèrmodifisert bitumen. Det er APP som står for Ataktisk Polypropylen, og SBS som står for Styren Butadien Styren. APP-blandingen er plastisk. Det vil si at den ved strekking ikke går tilbake til opprinnelig lengde. SBS-blandingen er elastisk og går tilbake til opprinnelig lengde etter strekking. En APP-blanding er veldig varmestabil, men blir fort sprø i kulde. En SBS-blanding har god varmestabilitet, og beholder god mykhet og elastisitet i kulde. Alle nordiske produsenter av asfaltbaserte belegg har valgt å bruke SBS, fordi det gir de beste egenskapene for vårt klima. Mange produsenter lenger syd i Europa benytter APP, hvor varmestabilitet er viktig, men APP produkter selges også i Norge. En sveiseskjøt i et SBSbelegg er nesten 3 ganger så sterk som en sveiseskjøt i et APP-belegg. Styrken i sveiseskjøt er spesielt viktig for måten vi tekker tak på i Norden. Fordi vi fester tekningen med mekaniske festemidler og bare sveiser banene sammen i omlegg, mens man lenger ned i Europe ofte helsveiser takbelegget fast til underlaget. Mer om dette nedenfor.

flate-tak-artikkelEgenskapene til et godt SBS-takbelegg, beregnet for nordiske forhold, kan enkelt beskrives ved at det har en tykkelse på 4mm og en tøyelighet uten skade på over 30 %. Det vil si at 1 m kan tøyes til 1,3 m og tekningen er fortsatt tett. Strekkstyrken er på godt over 1 tonn pr m bane. Ferdig lagt med sveiste omlegg og sammensveiset til detaljer, dannes et sammenhengende tett sjikt, som er like sterkt og elastisk i hele takflaten, og som tåler stående vann under høyt trykk. Videre er det viktig at egenskapene beholdes i kaldt vær. Et godt SBS-belegg er like mykt i 40 kuldegrader som takpapp ved 0oC. APP-belegg er noe bedre enn takpapp i denne sammenligningen, men kan ikke måle seg med SBS-belegg. På den varmetekniske siden holder et SBS-belegg seg uten å sige i 100oC i 2 timer (standard test). Det er mer enn godt nok for nordisk klima. APP-beleggene tåler mer varme. Alle nordiske produsenter har som nevnt valgt å produsere SBS-belegg. Det bør derfor være et godt råd, at det bør velges denne type belegg til norske bygg.

Varme kompakte tak
Den mest vanlige måten å bygge et flatt tak på, er en konstruksjon som beskrives som et varmt kompakt tak. En slik konstruksjon består av en bærende konstruksjon som underlag for varmeisolasjon og tekning. Den bærende konstruksjonen er ofte korrugerte stålplater, betong eller betongelementer. Til isolasjon benyttes både brennbar EPS og ubrennbar mineralull. Byggeforskriftene setter branntekniske krav til hvordan og hvor mye brennbar isolasjon som kan benyttes. Kombinasjonsløsninger med innbaking av brennbar isolasjon med ubrennbar etter angitte regler, blir ofte benyttet. EPS-isolasjon er billigere enn steinull.

Tekningen festes med mekaniske festemidler. Pappstift er et mekanisk festemiddel. Men i et varmt kompakt tak må festet føres gjennom isolasjonen og ned i det bærende underlaget. Et slikt feste benevnes som teleskopfeste og består av en bolt eller skrue tilpasset det bærende underlaget, og en plasthylse. Festet plasseres inne i takbeleggets sveiste omlegg, slik at det ikke blir synlig. Antall fester er avhengig dimensjonerende vindhastighet på stedet, takets utforming, takets konstruksjon og kapasiteten for festet. Beregning av antall fester er en rådgivende ingeniør sak, men blir ofte utført av taktekker. Det kan være uheldig. En rådgivende ingeniør har de riktige forutsetningene for å gjøre statiske beregninger av krefter og nødvendig kapasitet for konstruksjonen. For taket som for andre deler av bygget. Korrugerte stålplater bør ha tykkelse på minst 0,7mm (0,8mm i værharde strøk), dersom taktekkingen skal festes på vanlig måte. Rådgivende ingeniør må ha oversikten over hele konstruksjonens oppbygging.

Mellom isolasjon og bærende underlag legges en dampsperre. Alle taktekkingsmaterialer er å anse som damptette. Det gjelder også PVCfolie. Konstruksjonen er derved damptett både på innersiden og yttersiden av isolasjonen, og konstruksjonen er kompakt og uten lufting. Altså i mot all vanlig bygningsfysikk som har konstruksjoner med damptett innerside og dampåpen ytterside. Likevel fungerer varme kompakte tak godt, men det forutsetter at det ikke er trematerialer inne i konstruksjonen. På vinterstid bygges det opp fuktighet inne i konstruksjonen. Den relative luftfuktigheten vil være så høy, over så lang tid, at trematerialer vil ha stor risiko for å råtne. På ettervinteren er fuktigheten på sitt høyeste. Når solen begynner å varme opp taket på våren og temperaturen inne i taket stiger, utvides luften inne i taket og presser seg ut. På kvelden når solen går ned og taket blir kaldere trekkes tørrere luft tilbake. I løpet av sommerhalvåret tørker taket opp, slik at luften inne i konstruksjonen blir tørr, lav relativ fuktighet, før vinteren kommer og fuktinnholdet i luften i konstruksjonen igjen bygger seg opp.

Klebing med varm asfalt
Takpapp hadde lav riv- og strekkstyrke. For at den ikke skulle blåse av taket ble den derfor klebet fast med varm asfalt. Takpapp kunne ikke festes mekanisk som moderne takbelegg, unntatt på underlag av tre hvor vanlig pappstift ble benyttet (derav navnet pappstift). Takpappens egenskaper gjorde det også nødvendig med flere lag, og lagene ble klebet sammen med varm asfalt. Klebing med varm asfalt besto i å varme opp blokker av oksydert asfalt i store gryter, slik at asfalten ble flytende. Den varme flytende asfalten, ble så brukt som lim for takpappen.

I moderne takbelegg benyttes som nevnt polymèrmodifisert bitumen istedenfor oksydert asfalt. Oksydert asfalt blir sprø i kulde og kan sige i varmt vær. Taktekning av klebet takpapp hadde ofte problemer med buler på grunn av luftblærer under tekningen, sprekker på grunn av bevegelse i underlaget, sig på grunn av varmt vær, og dårlig motstand mot slag i kulde. Moderne takbelegg av polymèrmodifisert bitumen og fiberstammer har ikke disse problemene. Egenskapene gjør at de med fordel ikke bør klebes med varm oksydert asfalt.

Konstruksjonsregler
En takflate skal ikke bare være tett. Vannet skal også ledes ned uten at det skader bygget eller omgivelsene. Skrå tak har som regel utvendig nedløp og takrenne. Skrå tak skal i prinsippet være konstruert slik at temperaturen på takflaten vinterstid ikke blir høyere enn temperaturen i renne og nedløp. Dersom det er snø på taket og temperaturen på takflaten stiger til over 00C, mens temperaturen i renne og nedløp er under 00C, vil snøen på taket smelte og deretter fryse til is i renne og nedløp. Renne og nedløp vil stå i fare for sprenges i stykker av isen, og det vil kunne dannes store istapper og issvuller. Istapper som faller ned på beferdede områder gir risiko for personskade, liv og helse, og issvuller vil kunne demme opp vann og gi lekkasjer. Skrå tak med fall til utvendig renne skal derfor ha lufting under ytterste tekning.

Takflaten på et varmt kompakt tak vil vinterstid ha høyere temperatur enn omgivelsene (selv om det er godt isolert). Derfor skal varme kompakte tak ha sluk inne på takflaten, og innvendige nedløp. Varm luft i nedløpet vil sørge for at snø først smelter rundt sluket. Smeltet snø og regnvann vil derfor renne kontrollert og riktig ned. Snø, is, kulde og temperatursvingninger rundt null er forhold som vi i Norden må ta hensyn til. Nok en grunn til at vi bør være forsiktige med å velge produkter og løsninger fra land lenger syd.

Tak skal ha fall. Byggeforskriftene krever at tak skal ha fall slik at regn og smeltevann renner av. En taktekning med et moderne takbelegg riktig utført, med riktig kvalitet, tåler stående vann. Byggeforskriftenes krav bygger antagelig på tidligere tiders dårlige erfaring med flate tak. Dagens riktige løsninger har vist seg å fungere meget godt. Så det er kanskje grunn til at Direktoratet for byggkvalitetbør se på dette kravet, og kanskje myke det opp. Erfaringene med dagens løsninger gir etter min mening grunnlag for å tillate helt horisontale tak.

Ett eller to lag
Gammeldags takpapp på flate tak ble lagt i flere lag og klebet sammen med varm asfalt. Det var nødvendig av hensyn til takpappens egenskaper. Takpapp kan rives med hendene og tøyelighet uten skade er på ca. 1 %. Et godt sbs takbelegg har en strekkstyrke på ca. 1,5 tonn pr m bane og en tøyelighet uten skade på 30 %, og det er 4mm tykt. Ferdig lagt dannes et sammenhengende jevnsterkt tett sjikt. Skjøter og omlegg er like sterke og elastiske som selve banene. Det er derfor sjeldent nødvendig med to lag. Ett er nok. Men for produsentene er det selvfølgelig hyggeligere å selge to istedenfor ett lag.

På nybygg med lang byggetid og bygningskropper i forskjellig høyde kan det være riktig å legge to lag. Fordelen med to lag er at det første laget kan legges tidlig i en byggeperiode og det andre på slutten. Det første laget gir tett tak, slik at arbeidene inne kan påbegynnes, og videre arbeid med byggene fortsette. Det første laget legges som en ett lags mekanisk festet taktekking, med sveiste omlegg og overganger, til full tetting. Takflatene i slike byggeprosjekter, vil i byggeperioden, ofte bli benyttet både som lagerplass og som plattform for videre bygging. Det gir store belastninger på taktekkingen. Når det andre laget legges på slutten av byggeperioden unngår det slitasje fra byggetidens ofte tøffe påkjenninger. Det andre laget, topplaget, skal helsveises til det første laget. Skader i underlaget dekkes og den nye overflaten blir jevn og fin.

I en to lags taktekking skal alltid første og andre lag sveises sammen til ett lag. Fordi taktekning på ett flatt tak med innvendig nedløp fungerer annerledes enn et tak med fall. På skrå tak med utvendig takrenne, og med tekning av takstein eller plater, og undertak, vil vann som kommer gjennom den ytterste tekningen renne på undertaket, ned og ut. Slik skal det være. Men på et flatt tak vil vann som kommer igjennom den ytterste tekningen ikke få utløp. Det øverste laget har sveiset tett overgang mot sluket. Dersom lagene ikke er helsveiset sammen, vil lekkasje i det øverste laget føre til at vann blir stående mellom lagene. Vann mellom lagene vil fryse til is om vinteren. Det vil skade tekningen å gi redusert levetid. En to lags tekning der lagene ikke er helsveiset sammen, er helt avhengig av at det ytterste laget er tett, og derfor på mange måter dårligere enn en ett lags tekning.

Dekkekonstruksjoner
Betongdekker som utsettes for vann må tettes for å hindre vanngjennomtrengning, og for at armeringen ikke skal ruste på grunn av fuktighet i betongen. Det gjelder for eksempel: Broer og kulverter ved veibygging, isolerte og uisolerte parkeringsdekker. Til tetting kan benyttes membraner av polymèrmodifisert bitumen. Membraner som legges direkte på betongdekke kan enten legges løst eller helsveises fast som en såkalt kontaktmembran. I noen tilfelle, for eksempel der det skal legges veiasfalt med maskin direkte på membranen, må membranen være helsveiset til betongen.

Men kontaktmembraner utsettes for større påkjenninger enn løstliggende membraner. En løstliggende membran slipper å oppta bevegelser i underlaget. En kontaktmembran blir utsatt for utmatningspåkjenninger fra blant annet temperatur- og nedbøyningsbevegelser i underlaget, og må være tykkere og ha bedre egenskaper (dyrere) enn en løstliggende membran. I tillegg har vi erfaring fra «gamle dager» med at det under takpapp som ble klebet fast, ofte dannet seg luftlommer som utvidet seg og utviklet blærer i tekningen. Det har i mange år vært god lærdom at takbelegg og membraner bør ha glidesikt på undersiden, slik at luft kan fordeles fritt på undersiden, og slik at bevegelser i undertaket kan foregå uten at tekningen belastes. Likevel kan det som nevnt i noen konstruksjoner være nødvendig med en helklebet membran, men den bør ellers unngås. I denne sammenheng skal det også nevnes at dersom det blir en lekkasje i en kontaktmembran, vil lekkasjepunktet være enkelt å lokalisere.

For broer og uisolerte parkeringsdekker med veiasfalt, helsveises membranen fast til underliggende betongdekke. For bruer settes store krav til vedheft mellom membran og betong. Sementhud og løse partier i dekket må da fjernes, og overflaten må støvbindes med en spesialprimer egnet til formålet. Vedheften til underlaget må være innenfor angitte krav og den må testes på stedet for dette. Kravet til vedheft er ikke like stort for et parkeringsdekke, men også her må det være jevn og god vedheft. Veiasfalt med maskin kan legges ut direkte på en riktig lagt kontaktmembran.

En vanlig oppbygging av et isolert tak med takparkering er, nedenfra og oppover: Bærende dekke, dampsperre av 0,2 mm plastfolie, isolasjon, membran (løstliggende), glide- beskyttelsessjikt (0,2 mm plastfolie), påstøp av betong. (Byggforsk anbefaler glide- beskyttelsessjikt bestående av to lag plastfolie med 2cm EPS imellom.) For å få taket fort tett i en byggeprosess, kan dampsperren av plast erstattes med et vanlig underlagsbelegg for 2-lags tekning. Membraner og takbelegg av polymèrmodifisert bitumen er veldig damptette og kan også benyttes i konstruksjoner hvor det settes store krav til dampsperrens funksjon. Underlagsbelegg kan også med fordel benyttes under knasteplater i torvtak.

Prosjektering
For at et bygg skal fungere på riktig måte er en helhetlig og riktig prosjektering nødvendig. Ad hoc-løsninger på byggeplass gir som regel et dårlig resultat i form stort vedlikeholdsbehov. Dårlig eller for lite planlegging, kan også føre til at en under byggingen må rive oppsatte konstruksjoner, og starte på nytt, fordi en har kommet opp i uløselige detaljproblemer. Det er ikke riktig å forlange prosjektering av den enkelte underentreprenør, som bare har oversikt over sin del av bygget, og vanligvis heller ikke er kvalifisert til å påta seg prosjekteringsarbeid. Beregning av vindlast og innfesting er som nevnt over et eksempel på dette. Et annet er branntekniske forhold. Oppbygging av takisolasjon med bruk av brennbar og ikke brennbar isolasjon er blant annet avhengig av byggets branntekniske klasse. Det kan kanskje virke som om det er dyrt å bruke tid på et gjennomarbeidet tegningsgrunnlag og tilhørende beskrivelse, men det kan bli mye dyrere å la være.

Petter Grøtvedt

Kategorier:
Vegg
Grunn
Flate tak og membraner
Generelt
Abonner på vårt nyhetsbrev
Abonner på vårt nyhetsbrev og få en samling av våre siste nyhetsinnlegg på epost.
Navn
Firma
Epost
<  Tilbake til arkiv
Kategorier:
Vegg
Grunn
Flate tak og membraner
Generelt
Abonner på vårt nyhetsbrev
Abonner på vårt nyhetsbrev og få en samling av våre siste nyhetsinnlegg på epost.
Navn
Firma
Epost