PL219619B1 - Kołnierz uszczelniający konstrukcję budowlaną przenikającą przez dach ze strukturą podpokryciową dachu - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest kołnierz kompleksowo uszczelniający połączenie dowolnej konstrukcji budowlanej przenikającej przez dach, przykładowo ościeżnicy okna dachowego, ze strukturą podpokryciową dachu.

Znane jest z opisu zgłoszenia DE 34 42 276 A1 rozwiązanie uszczelnienia okien dachowych za pomocą osłony składającej się z wodoszczelnego pokrycia obejmującego otwór, w którym ściany osłony w okolicy otworu wycieknięte są prostopadle, a ściany zewnętrzne równolegle do powierzchni połaci dachowej. Wadą tego rozwiązania jest przede wszystkim brak możliwości szczelnego przylegania osłony do nieregularnej powierzchni konstrukcji dachu.

Znane jest także z opisu patentowego DE 25 54 341 B1 rozwiązanie uszczelnienia połączenia elementów przechodzących przez dach z jego zewnętrzną warstwą za pomocą elementów z cienkościennego, sztywnego i poddającego się deformacji materiału. Pierwotny kształt uszczelnienia w formie płaskiego wycinka pierścienia o współosiowych łukowych krawędziach, po wyprostowaniu wewnętrznej krawędzi pierścienia powoduje powstawanie naddatku materiału po zewnętrznej stronie pierścienia. Ten naddatek wykorzystywany jest, poprzez mechaniczną deformację, do dopasowania uszczelnienia do nieregularnego kształtu powierzchni zewnętrznej dachu. Rozwiązanie to zabezpiecza jedynie przed typowymi opadami atmosferycznymi, nie zapewnia jednak szczelności i izolacji termicznej w warstwie podpokryciowej dachu, a ponadto jest pracochłonne w montażu.

Znany jest również ze zgłoszenia PCT/DK95/00157 (WO 95/28537 A1) element budowlany, który w jednym z przykładów wykonania składa się z jednolitego kołnierzowego lub blacharskiego elementu wyposażony jest w foliowe sekcje zasadniczo równoległe do poszycia dachu. Zasadniczym celem i funkcją tych sekcji wydaje się być, poprzez umieszczenie ich przylegle do folii izolacyjnej poszycia, uszczelnienie połączenia poszycia dachu z konstrukcją przenikającą przez dach. Rozwiązanie to w wielu przypadkach może być skuteczne. Wymaga jednak zasadniczo ciągłej i raczej płaskiej powierzchni przylegania. Typowa konstrukcja tej części poszycia dachu, z folią i łatami po zewnętrznej stronie, nie spełnia jednak tego wymagania bez dodatkowych prac polegających na częściowym zdemontowaniu, lub co najmniej poluzowaniu, mocowania łat w części poszycia przeznaczonej na omawiany element budowlany. Zaniechanie wykonania tych czynności prowadzi do powstawania obszarów nieciągłości izolacji w pobliżu łat, a tym samym zwiększenia ryzyka zawilgocenia poszycia wewnętrznego dachu a zarazem umożliwia niekontrolowany przepływ powietrza i straty ciepła.

Znany jest również z patentu PL 196 444 B1 (WO 9902799) kołnierz do szczelnego połączenia konstrukcji budowlanych, przenikających przez dach, z membraną zewnętrzną, zabezpieczającą przed czynnikami atmosferycznymi, i z łatami dachowymi osadzonymi na membranie. Kołnierz składa się z czterech elementów wzajemnie połączonych, które posiadają krawędzie wewnętrzną, mocowaną do powierzchni zewnętrznej elementu konstrukcji budynku przenikającej przez dach, i zewnętrzną, obejmującą łaty i opierającą się o membranę pomiędzy łatami.

Elementy kołnierza są wykonane z odcinków giętkiego i wodoodpornego materiału, przy czym elementy przeznaczone do ustawienia poprzecznie względem łat są dłuższe od elementów konstrukcji budowlanej, z którymi będą łączone, i są pozaginane, przykładowo w fałdy, w celu dopasowania długości krawędzi wewnętrznej kołnierza do długości obwodu konstrukcji budowlanej dla której kołnierz jest przeznaczony. Po osadzeniu krawędzi wewnętrznej kołnierza wzdłuż obwodu zewnętrznego konstrukcji budowlanej, fałdy od strony krawędzi zewnętrznej rozsuną się tak, że obejmą łaty znajdujące się ponad membraną zewnętrzną i przylgną do membrany pomiędzy łatami.

Pozaginane w fałdy elementy boczne kołnierza są zabezpieczone przed rozsunięciem lub rozłożeniem poprzez podklejenie dwoma paskami papieru, przy czym jeden pasek jest przyklejony wzdłuż wewnętrznego brzegu elementu kołnierza i w ten sposób stabilizuje długość krawędzi wewnętrznej kołnierza, natomiast drugi pasek papieru jest przyklejony w pewnym oddaleniu od krawędzi zewnętrznej i zabezpiecza fałdy przed rozsunięciem się w czasie transportu i montażu kołnierza. Po połączeniu krawędzi wewnętrznej kołnierza z konstrukcją budowlaną drugi pasek należy porozrywać, aby fałdy od strony obwodu zewnętrznego kołnierza mogły się swobodnie rozsunąć.

Krawędź wewnętrzna kołnierza, zabezpieczona przyklejonym paskiem papieru, nie jest dostatecznie trwała. Uszkodzenie paska podczas transportu lub montażu, i rozsunięcie się fałd czyni kołnierz nieprzydatnym i wymaga ponownego, ręcznego układania w fałdy podczas łączenia go z konstrukcją budowlaną osadzoną w dachu.

PL 219 619 B1

Wykonanie kołnierza o elementach bocznych sfałdowanych, lub pozaginanych w inny sposób dla dopasowania ich długości do długości elementów konstrukcji budowlanej, z którymi będą łączone, wymaga dodatkowego nakładu czasu i robocizny oraz użycia kosztownych urządzeń fałdujących.

Wadą wszystkich opisanych wyżej rozwiązań jest konieczność co najmniej dwukrotnego podejścia do montażu uszczelnień połączenia konstrukcji budowlanej przechodzącej przez dach z połacią dachową. Zarówno pierwszy stopień uszczelnienia za pomocą membrany wymaga stosowania specjalnych rozwiązań kołnierzowych dla zapewnienia szczelności tej warstwy izolacji, jak i drugi stopień w postaci kołnierza zewnętrznego.

Celem wynalazku jest wprowadzenie kołnierza kompleksowo uszczelniającego połączenie konstrukcji budowlanej przenikającej przez dach ze strukturą pokrycia dachowego, łatwego w montażu i skutecznie spełniającego funkcję równoczesnego uszczelnienia dwóch warstw pokrycia dachowego, tzn. poszycia oraz wewnętrznej membrany izolacyjnej.

Kołnierz ma zasadniczo kształt ramy otaczającej konstrukcję osadzoną w dachu, składa się zazwyczaj z czterech elementów wzajemnie połączonych podczas montażu, które posiadają krawędź wewnętrzną, mocowaną do powierzchni zewnętrznej elementu konstrukcji budynku przenikającej przez dach oraz zewnętrzną, obejmującą łaty i opierającą się o membranę pomiędzy łatami.

Cechą wyróżniającą wynalazku są elementy kołnierza składające się z zasadniczo dwóch warstw uszczelniających, przy czym zadaniem warstwy wewnętrznej jest szczelne połączenie struktury podpokryciowej dachu, najczęściej membrany izolacyjnej, z obwodem zewnętrznym konstrukcji budowlanej. Warstwa wewnętrzna jest wykonana z dowolnego giętkiego i wodoodpornego materiału.

Warstwa zewnętrzna kołnierza natomiast spełnia typową funkcję kołnierza zewnętrznego, tzn. izolacji od warunków atmosferycznych i uszczelnienia połączenia konstrukcji przenikającej przez dach z poszyciem.

Obydwie warstwy są trwale ze sobą połączone w jeden element konstrukcyjny, przy czym sposób połączenia powinien zapewnić możliwość swobodnego osobnego kształtowania warstwy wewnętrznej. Zapewnione jest to przez poszerzenie tej warstwy w stosunku do warstwy zewnętrznej. Powoduje to powstanie dodatkowego pasa materiału pozwalającego na swobodne dopasowanie go do konstrukcji dachu. Ma to istotne znaczenie zwłaszcza w pobliżu łat, gdzie naddatek materiału warstwy wewnętrznej pozwala na uszczelnienie obszarów nieciągłości izolacji, a tym samym zmniejszenie ryzyka zawilgocenia poszycia wewnętrznego dachu oraz uniemożliwienie niekontrolowanego przepływu powietrza i strat ciepła.

Naddatek materiału znajduje się poza obrysem warstwy zewnętrznej w kierunku odchodzącym zasadniczo prostopadle od linii zagięcia krawędzi wewnętrznej kołnierza. Alternatywnie warstwa wewnętrzna elementów kołnierza posiada naddatek materiału w kierunku obwodowym kołnierza, zasadniczo prostopadłym do łat, wstępnie uformowany w postaci pofałdowania lub plisowania.

Korzystnie sąsiadujące elementy kołnierza połączone są ze sobą techniką zakładkową. Połączenie zakładkowe elementów odbywa się odrębnie dla każdej warstwy.

Dodatkowo poszczególne elementy kołnierza mogą posiadać trzecią warstwę trwale połączoną z warstwą membranową, zasadniczo poprzez klejenie, w obszarze krawędzi wewnętrznej kołnierza służącej do mocowania do konstrukcji przechodzącej przez dach. Ma to istotne znaczenie zwłaszcza w przypadku okien dachowych, gdzie warstwa ta spełnia funkcję izolacji cieplnej w newralgicznym miejscu połączenia ościeżnicy z konstrukcją dachu.

Zaletą tego rozwiązania jest jego prostota oraz usprawnienie i znaczne skrócenie czasu montażu w porównaniu do tradycyjnego dwuetapowego sposobu uszczelniania, gdzie osobno montuje się kołnierz uszczelniający warstwę wewnętrzną i osobno kołnierz uszczelniający połączenie poszycia z konstrukcją budowlaną przechodzącą przez dach.

Rozwiązanie według wynalazku objaśnione jest w przykładach wykonania na rysunkach. Kołnierz według wynalazku w pierwszym przykładzie wykonania składa się z czterech elementów pokazanych na rysunku fig. 1 w stanie rozłożonym przed montażem. Kształt kołnierza, jaki przyjmie on po złożeniu w obwód zamknięty, pokazany jest na rysunku fig. 2. Aby kołnierz spełniał funkcję uszczelniającą, wymaga on zamocowania do poszycia dachowego oraz zewnętrznej powierzchni konstrukcji przenikającej przez dach. Kompletny kołnierz osadzony na ościeżnicy okna dachowego pokazano na rysunku fig. 3, a na rysunku fig. 4 pokazany jest przekrój przez oś symetrii kołnierza w stanie gotowym do montażu.

PL 219 619 B1

Każdy element kołnierza złożony jest z dwóch warstw trwale ze sobą połączonych i stanowiących jeden element konstrukcyjny: warstwy wewnętrznej w, po zamontowaniu na dachu przylegającej do struktury podpokryciowej oraz warstwy zewnętrznej z ułożonej na łatach.

Funkcją warstwy zewnętrznej jest uszczelnienie połączenia konstrukcji budowlanej przechodzącej przez dach z poszyciem dachu, natomiast warstwa wewnętrzna spełnia taką samą rolę dla uszczelnienia połączenia tejże konstrukcji z membraną lub folią uszczelniającą wewnętrzną strukturę poszycia dachowego. Spełniony musi być warunek możliwości osobnego kształtowania i dopasowania każdej z warstw, co zapewnione jest przez częściowe połączenie, korzystnie klejowe, warstwy wewnętrznej (w) do żebra V i części podstawy H kołnierza. Pozostawia to możliwość kształtowania i dopasowania warstwy wewnętrznej w do membrany izolacyjnej wchodzącej w skład wewnętrznej części poszycia dachowego. Częściowe połączenie dotyczy połączenia z podstawą H, do której warstwa wewnętrzna klejona jest na odcinku, który nie posiada naddatku materiału (fig. 4).

Warstwa zewnętrzna z korzystnie wykonana jest z materiału pokrycia lub oblachowania dachu, natomiast materiałem warstwy wewnętrznej jest dowolna elastyczna i wodoszczelna folia lub membrana. Zasadą ogólną przyjętą przy konstrukcji i montażu kołnierza jest, niezależne dla każdej warstwy, zakładkowe połączenie sąsiadujących ze sobą elementów w kierunku spadku dachu. Oznacza to, że, w obrębie warstwy, elementy boczne 1 częściowo zachodzą na element dolny 2, oraz element górny 3 zachodzi na elementy boczne.

Elementy 1 kołnierza, wzajemnie symetryczne, o znanym kształcie i spełnianej funkcji, posiadają wewnętrzną warstwę 1w, której kształt i wielkość jest uzależniona od warstwy zewnętrznej 1z, przy czym warstwa wewnętrzna jest przesunięta względem warstwy zewnętrznej w kierunku wzniosu dachu o długość niezbędną do zakładkowego połączenia z warstwą wewnętrzną elementu dolnego kołnierza 3 (fig. 1). Na krawędzi 1a prostopadłej do łat, ze względu na nieregularność kształtu poszycia wynikającą z zastosowania łat, mogą powstawać obszary nieciągłości izolacji. Aby zapewnić możliwość szczelnego dopasowania kołnierza do takiej struktury poszycia, wymagana jest dodatkowa swobodna powierzchnia warstwy wewnętrznej 1w, która, najczęściej mocowana za pomocą zszywek, może być wykorzystana do uszczelnienia w trudnych miejscach (fig. 3). Realizowane jest to poprzez poszerzenie warstwy wewnętrznej w kierunku równoległym do łat, oraz zastosowanie pofałdowania lub plisowania na odcinku połączenia warstw, w kierunku poprzecznym do łat. Powoduje to powstanie naddatku materiału warstwy wewnętrznej pozwalającego na swobodne dopasowanie jej do konstrukcji dachu. Ma to istotne znaczenie zwłaszcza w pobliżu łat, gdzie naddatek ów pozwala na uszczelnienie obszarów nieciągłości izolacji, a tym samym zmniejszenie ryzyka zawilgocenia poszycia wewnętrznego dachu, a także uniemożliwienie niekontrolowanego przepływu powietrza i strat ciepła.

Kształt warstwy wewnętrznej 2w elementu dolnego 2 jest dopasowany do znanego kształtu warstwy zewnętrznej 2z, przy czym element ten wymaga zastosowania naddatku materiału, podobnie jak jest to w elemencie bocznym 1.

Zasada kształtowania warstwy wewnętrznej 2w dla uzyskania wymaganego naddatku materiału do swobodnego kształtowania membrany w miejscach nieciągłości oraz zasada łączenia warstw jest identyczna jak w przypadku elementu bocznego 1. Wymiary poszczególnych warstw elementu 2 w kierunku spadku dachu zapewniają odpowiedni naddatek materiału na połączenie zakładkowe z odpowiadającymi im warstwami poszycia dachowego, ponadto warstwa wewnętrzna 2w posiada naddatek materiału w kierunku wzniosu dachu, w miejscach zakładkowego połączenia z elementami bocznymi 1, o wymiarze korzystnie równym przesunięciu warstwy wewnętrznej 1w w elementach bocznych 1.

Konieczność stosowania naddatku warstwy wewnętrznej 2w elementu dolnego w postaci pofałdowania lub plisowania nie zaistnieje w przypadku, kiedy wymiar kołnierza w kierunku spadku dachu zasadniczo prostopadłym do łat, będzie na tyle mały, że zmieści się on pomiędzy rozstawem łat. Tym samym nie będzie konieczności uszczelniania miejsc nieciągłości membrany izolacyjnej.

Kształt oraz wielkość warstwy wewnętrznej 3w elementu górnego 3 dopasowane są do znanego kształtu warstwy zewnętrznej 3z tego elementu. Podobnie jak w przypadku elementów 1 i 2, element ten wymaga zastosowania naddatku materiału w kierunku równoległym do łat oraz pofałdowania lub plisowania (z wyłączeniem przypadku szczególnego opisanego dla elementu 2 w kierunku prostopadłym do łat. Zasada kształtowania warstwy wewnętrznej 3w dla uzyskania wymaganego naddatku materiału do swobodnego kształtowania membrany oraz zasada łączenia warstw jest identyczna jak w przypadku elementu bocznego 1. Element górny 3 nie wymaga stosowania naddatku materiału warstwy wewnętrznej 3w dla celów połączenia zakładkowego poszczególnych elementów kołnierza,

PL 219 619 B1 natomiast wymiary poszczególnych warstw elementu 3 w kierunku wzniosu dachu zapewniają odpowiedni naddatek materiału na połączenie zakładkowe z odpowiadającymi im warstwami poszycia dachowego.

Kołnierz według wynalazku, zwłaszcza stosowany w oknach dachowych, w drugim przykładzie wykonania, oprócz elementów 1, 2 oraz 3 jak w pierwszym przykładzie wykonania, wyposażony jest w dodatkową warstwę x, przymocowaną do jego wewnętrznej warstwy w, przebiegającą przez cały obwód kołnierza i spełniającą funkcję izolacji cieplnej. Zasadniczo przylega ona do żebra V kołnierza. Szerokość tej warstwy może być dostosowywana w zależności od potrzeb, jednak powinna być dobrana tak, aby obejmowała większą cześć krawędzi wewnętrznej kołnierza oraz korzystnie co najmniej taką samą szerokość na powierzchni przylegającej do dachu. Jest to szczególnie korzystne rozwiązanie, poprawiające opór cieplny w newralgicznym obszarze połączenia połaci dachu z konstrukcją przenikającą przez dach. Materiałem izolacji cieplnej może być dowolna, korzystnie porowata, giętka i łatwo ściśliwa struktura o dobrej izolacyjności termicznej.

Claims (10)

1. Kołnierz uszczelniający konstrukcję budowlaną przenikającą przez dach ze strukturą podpokryciową dachu, mający, po zamontowaniu na dachu kształt ramy, zbudowanej z czterech elementów: dwóch bocznych (1), górnego (2) i dolnego (3) wzajemnie na siebie zachodzących, przy czym rama kołnierza otacza konstrukcję budowlaną przenikającą przez dach, znamienny tym, że co najmniej jeden element kołnierza posiada dwie warstwy (w, z) trwale są ze sobą połączone w jeden element konstrukcyjny, przy czym warstwa wewnętrzna (w) wystaje poza obrys warstwy zewnętrznej (z).

2. Kołnierz według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa zewnętrzna (z) jest szczelną i sztywną konstrukcją, formującą kształt kołnierza.

3. Kołnierz według zastrz. 1, albo 2, znamienny tym, że warstwa zewnętrzna (z) posiada dwie części: podstawę (H), przylegającą do dachu oraz żebro (V) przylegające do konstrukcji budowlanej przenikającej przez dach.

4. Kołnierz według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że warstwa wewnętrzna (w) ma naddatek materiału w kierunku obwodowym kołnierza, zasadniczo prostopadłym do łat.

5. Kołnierz według zastrz. 4, znamienny tym, że naddatek długości ma postać plisowania.

6. Kołnierz według zastrz. 4, znamienny tym, że naddatek długości ma postać pofałdowania.

7. Kołnierz według zastrzeżeń 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, znamienny tym, że warstwa wewnętrzna (w) wykonana jest z dowolnego giętkiego i wodoodpornego materiału.

8. Kołnierz według jednego z powyższych zastrzeżeń, znamienny tym, że sąsiadujące elementy kołnierza połączone są ze sobą techniką zakładkową.

9. Kołnierz według zastrz. 8, znamienny tym, że zakładka warstw wewnętrznych ( w) znajduje się bliżej elementu górnego kołnierza niż zakładka warstw zewnętrznych ( z).

10. Kołnierz według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, albo 8, albo 9, znamienny tym, że w zastosowaniu dla okna, w miejscu styku żebra (V) z ramą okna znajduje się warstwa izolacji termicznej (x), trwale mocowana do elementu kołnierza.