Miedź to jeden z najciekawszych metali, wykorzystywany przez ludzi już od epoki brązu do wykonywania pierwszych trwałych narzędzi. Jej właściwości sprawiają, że współcześnie jest powszechnie używana jako znakomity przewodnik prądu, a także materiał termoprzewodzący niezastąpiony w wydajnych układach chłodzenia czy ogrzewania. Własności miedzi związane z łatwością obróbki i znakomitą odpornością na warunki zewnętrzne sprawiają, że chętnie korzysta się z niej jako materiału pokryciowego. Niestety ze względu na wysoką cenę jest stosowana głównie na budynkach wyjątkowo prestiżowych, obiektach sakralnych i zabytkowych, gdzie układa się ją w ramach prac renowacyjnych. Dachy pokryte elementami wykonanymi z taśm miedzianych, ciętych i odpowiednio profilowanych oraz łączonych ze sobą są charakterystyczne, a także łatwe do zauważenia, z uwagi na tworzącą się na nich patynę do złudzenia przypominającą barwę rudy siarczkowej, z której jest pozyskiwana miedź. W większości europejskich miast, zwłaszcza na budynkach pochodzących z XVIII–XIX wieku można łatwo zobaczyć wiele efektownych jasnozielonkawych dachów. Przyjrzyjmy się bliżej zastosowaniom miedzi w budownictwie, sprawdźmy, jakie są jej zalety jako materiału dekarskiego i zobaczmy, jak wygląda krycie dachu miedzią.
Miedź to jeden z najciekawszych metali, wykorzystywany przez ludzi już od epoki brązu do wykonywania pierwszych trwałych narzędzi. Jej właściwości sprawiają, że współcześnie jest powszechnie używana jako znakomity przewodnik prądu, a także materiał termoprzewodzący niezastąpiony w wydajnych układach chłodzenia czy ogrzewania. Własności miedzi związane z łatwością obróbki i znakomitą odpornością na warunki zewnętrzne sprawiają, że chętnie korzysta się z niej jako materiału pokryciowego. Niestety ze względu na wysoką cenę jest stosowana głównie na budynkach wyjątkowo prestiżowych, obiektach sakralnych i zabytkowych, gdzie układa się ją w ramach prac renowacyjnych. Dachy pokryte elementami wykonanymi z taśm miedzianych, ciętych i odpowiednio profilowanych oraz łączonych ze sobą są charakterystyczne, a także łatwe do zauważenia, z uwagi na tworzącą się na nich patynę do złudzenia przypominającą barwę rudy siarczkowej, z której jest pozyskiwana miedź. W większości europejskich miast, zwłaszcza na budynkach pochodzących z XVIII–XIX wieku można łatwo zobaczyć wiele efektownych jasnozielonkawych dachów. Przyjrzyjmy się bliżej zastosowaniom miedzi w budownictwie, sprawdźmy, jakie są jej zalety jako materiału dekarskiego i zobaczmy, jak wygląda krycie dachu miedzią.
Wykorzystanie miedzi w budownictwie
Zastosowanie metali we współczesnym budownictwie kojarzy się większości osób głównie ze stalowymi zbrojeniami używanymi do wzmacniania konstrukcji betonowych. Dzięki swym cechom pozwalają one na zwiększenie odporności całości na rozciąganie, podczas gdy beton przejmuje większość obciążeń ściskających. W bardziej nowoczesnych projektach stosuje się też stalowe zbrojenia sprężające, które wykorzystując sprężystość materiału, umożliwiają wykonywanie znacznie szerszych belek i płyt bez konieczności stosowania filarów i wsporników, ponieważ powodowane przez ich masę obciążenie jest kompensowane za sprawą odkształcalności stali. Metale – zwłaszcza stal są też wykorzystywane jako elementy dekoracyjne – głównie w postaci stali nierdzewnej, a także przy wykonywaniu odwodnień i pokryć dachowych. Stal stosuje się także do wykonywania konstrukcji nośnych – głównie w budownictwie przemysłowym, gdzie służy jako materiał do wykonania hal. W budownictwie dość często wykorzystuje się aluminium, przede wszystkim jako materiał do wykonywania ram dużych przeszkleń i stolarki okiennej oraz różnych elementów fasad. Zarówno stal, jak i aluminium jest też używane jako materiał pokryciowy – używa się ich zarówno na dachach, jak i elewacjach. Użycie miedzi jest natomiast stosunkowo rzadkie – poza wykorzystaniem jej jako niezastąpionego surowca do produkcji przewodów elektrycznych, czy niekiedy jako rur i złączek w systemach centralnego ogrzewania.
Choć rola miedzi przy wznoszeniu budynków jest w ostatnim czasie niewielka, to przez całe stulecia była ona jednym z najbardziej pożądanych, najtrwalszych, ale też najdroższych materiałów budowlanych. Głównym zastosowaniem miedzi było przede wszystkim krycie dachów, a blachy miedziane wykorzystywano zamiast znacznie cięższych dachówek ceramicznych nie tylko dla znacznie większej trwałości, ale także dla zmniejszenia ciężaru pokrycia dachowego. Pierwsze pokrycia miedziane pojawiały się już od czasów starożytnych, co ciekawe w różnych kulturach – ich ślady można odnaleźć od Egiptu po Sri Lankę. W bliższych nam kręgach kulturowych miedziane dachy spotykamy w starożytnym Rzymie – w ten sposób był pokryty betonowy dach Panteonu. Użycie miedzi stało się dość rozpowszechnione pod względem geograficznym już w średniowieczu, kiedy to miedziane dachy zaczęły się pojawiać w różnych europejskich miastach, głównie na budynkach sakralnych i siedzibach władców. Prawdziwy rozkwit budownictwa z wykorzystaniem miedzi to jednak czasy renesansu, gdy stosowano ją coraz częściej. W Polsce najwięcej dachów – nierzadko w niezmienionej od stuleci formie – powstało w czasach baroku i trudno znaleźć dobrze zachowany kościół z tego okresu, który miałby pokrycie innego rodzaju.
Popularność dachów miedzianych nie była nigdy zbyt duża ze względu na wysokie koszty materiału. Choć najstarszy zachowany do naszych czasów dach miedziany przetrwał przeszło 700 lat, to mimo takiej perspektywy wciąż materiał ten jest wybierany niemal wyłącznie na budynki prestiżowe oraz do konserwacji obiektów historycznych. Coraz częściej zdarza się, że na budowę dachu miedzianego decydują się jednak inwestorzy indywidualni – producenci materiałów pokryciowych uprzedzając ten trend, oferują nie tylko tradycyjną blachę miedzianą w arkuszach, ale również blachodachówkę modułową, składającą się z gotowych do ułożenia wyprofilowanych elementów czy niedużych paneli miedzianych.
Zalety krycia dachów blachą miedzianą
Wykorzystanie miedzi w architekturze, a zwłaszcza przy kryciu dachów wynika w głównej mierze z cech użytkowych miedzi, choć coraz częściej znaczenie ma też jej atrakcyjny wygląd i możliwości doboru stopów o różnych zabarwieniach i wykończeniach. W przypadku materiału pokryciowego kluczową cechą okazuje się jednak odporność miedzi na korozję. Do wykorzystania w postaci blachy dachowej miedź jest specjalnie oczyszczana, tak, by w jej składzie nie znajdowały się związki, które mogłyby wchodzić w reakcję z tlenem i osłabiać jej strukturę. Proces odtleniania zachodzi za sprawą dodania do miedzi fosforu, który wiąże tlen. Najczęściej wykorzystywanymi rodzajami miedzi jest miedź Cu-DHP, oznaczana jako R240 oraz miedź z niewielką domieszką cynku CuZn0,5, oznaczana jako H065. Oba gatunki są zaliczane do miedzi półtwardej, której właściwości zapewniają rozsądny kompromis między sztywnością a plastycznością. W zastosowaniach, w których ważniejsza będzie wysoka plastyczność korzysta się raczej z miedzi miękkiej R220.
Z twardością miedzi łączy się jej kolejna zaleta sprzyjająca wykorzystaniu jej jako materiału pokryciowego, a mianowicie łatwość obróbki. Przy układaniu blachy dachowej ważna jest bowiem możliwość swobodnego zaginania brzegów blachy ze względu na stosowane technologie montażu i łączenia arkuszy. Jednocześnie istotna jest zdolność miedzi do umiarkowanego rozszerzania się pod wpływem ciepła połączona z dużą plastycznością. Sprawia to, że w strukturze pokrycia nie powstają zbyt duże naprężenia, a te które się pojawiają łatwo zneutralizować, pozostawiając pewien margines ruchu przy łączeniu poszczególnych elementów.
Wśród walorów miedzi nie sposób nie wspomnieć również o jej wyglądzie. Naturalny kolor miedzi zależy od składu stopu i może być bardziej zbliżony do czerwieni albo do brązu. W wyniki zastosowania specjalnych preparatów kolor miedzi może być zachowany na dłużej. Z czasem ułożona na dachu blacha miedziana pokrywa się jednak charakterystyczną zielonkawą warstwą patyny, która znacznie szybciej pojawia się na dachach płaskich, nieco wolniej na stromych, zaś na elewacjach efekt ten może nie występować wcale. Duże znaczenie dla tempa, w jakim blacha miedziana zmienia swoją barwę, ma skład powietrza oraz rodzaj związków znajdujących się w wodzie opadowej – w miejscach bardziej zanieczyszczonych należy spodziewać się, że proces ten będzie około 2 razy szybszy. W wielu przypadkach patyna jest jednak uważana za element podkreślający elegancję i prestiż budowli. W przypadku układania jedynie części pokrycia często efekt ten jest wywoływany sztucznie, tak by dach wyglądał możliwie jednolicie.
Sposoby układania pokryć miedzianych
Ułożenie blachy miedzianej na dachu wymaga prawidłowego przygotowania całej konstrukcji. W tym przypadku obciążenie samym materiałem nie jest duże, jednak dla trwałości poszycia wymagane jest wykonanie tzw. pełnego deskowania. W zależności od sytuacji dach można przygotować, układając gotowe płyty drewnopochodne albo deski z drewna iglastego, które zostaną właściwie zaimpregnowane. Jeśli jednak konstrukcja dachu ma przetrwać równie długo co samo miedziane poszycie, powinna być wykonana raczej z litego drewna. Na warstwie deskowania musi być ułożona odpowiednio dobrana membrana. Najczęściej stosuje się tu materiał zarazem paroprzepuszczalny i wodoodporny, który będzie pełnił funkcję dodatkowej hydroizolacji. Jako warstwy izolacyjnej nie używa się materiałów bitumicznych ze względu na możliwość ich niekorzystnego wpływu na strukturę miedzi. Ważne jest również odseparowanie miedzi od kontaktu z innymi materiałami – w tym elementami ze stali lub aluminium, ponieważ takie połączenie prowadzi do przyspieszonej korozji elektrochemicznej. Warstwa oddzielająca deskowanie od miedzi odgrywa także rolę amortyzującą – tłumi hałas powodowany przez opady atmosferyczne, choć ma to znaczenie głównie w budynkach mieszkalnych, a także ułatwia nieznaczne ruchy blachy wskutek jej rozszerzalności cieplnej.
Najczęstszymi metodami krycia dachów blachą jest zaginanie krawędzi blach na tzw. rąbek stojący albo leżący bądź na tzw. listwę. We wszystkich tych przypadkach brzegi arkuszy są podwójnie zaginane – z jednej strony dla zapewnienia szczelności połączenia, z drugiej dla zapewnienia możliwości ruchu materiału, występującego przy znacznych zmianach temperatur. Przy rąbku stojącym wykonywanym wzdłuż spadku połączenie jest dodatkowo wyniesione ku górze przez zagięcie pod kątem 90° brzegów arkuszy przed ich dwukrotnym zagięciem wzdłuż samych krawędzi. Rąbek leżący wykonuje się poprzecznie do spadku tak, by tworzące zagięcia krawędzie znajdowały się u dołu połączenia. Przy łączeniu „na taśmę” obie krawędzie blach są zagięte ku górze pod kątem 90° i połączone dwoma metalowymi „korytkami” w kształcie litery „U”. Jedno jest umieszczane między dwoma arkuszami miedzianej blachy, tworząc rodzaj rynienki, a drugie przykrywa całość od góry. Podobnie jak przy łączeniu na rąbek krawędzie są zaginane tak, by uniemożliwić podciekanie wody. Niezależnie od sposobu połączenia pasy używanej blachy są układane wzdłuż spadku, a ich szerokość nie przekracza zwykle około pół metra.
W przypadku układania dachu z miedzianej blachodachówki modułowej lub paneli wykorzystuje się, podobnie jak przy kryciu dachu ocynkowaną blachą stalową, mocowanie na łatach przybijanych do umieszczanych na krokwiach kontrłat. W tym przypadku również warto stosować dodatkowy materiał oddzielający pokrycie od drewna, a do przybijania lub przykręcania poszczególnych elementów wykorzystywać gwoździe lub wkręty miedziane.
Warto pamiętać, że kryty miedzią dach powinien być wykończony miedzianymi obróbkami blacharskimi. Są to elementy, które służą do uszczelniania przejść przez połać dachową różnych instalacji – kominów dymowych, spalinowych i wentylacyjnych, włazów, a także styku pokrycia dachowego z attykami czy ścianami lukarn. Z miedzi muszą być wykonane również kosze dachowe, obróbki krawędzi dachu oraz systemy odwodnień – rynny dachowe oraz rury spustowe odprowadzające spływającą wodę.
