Z tego artykułu dowiesz się:
- jak wytrzymały musi być strop w Twoim domu?
- jakie najważniejsze funkcje pełni strop?
- jak to możliwe, że strop się nie zawali?
- które stropy klawiszują i dlaczego?
- jakie są dostępne na rynku rodzaje stropów?
- który strop jest najlepszy dla Ciebie?
Witaj Inwestorze!
Jedną z pierwszych decyzji jaką musiałeś dokonać jeszcze przed zakupem projektu budowlanego był wybór pomiędzy domem parterowym, a domem z poddaszem użytkowym. Jeśli wybrałeś dom parterowy, to nad ścianami parteru prawdopodobnie będziesz wykonywał lekki strop drewniany połączony z więźbą dachową. Będzie służył jedynie do podwieszenia sufitu i jako podłoga na strychu. Rozwiązanie to stanowi jeden z wielu wariantów klasycznej więźby dachowej, dlatego omówię je w artykule poświęconym konstrukcji dachu. Ten artykuł chcę poświęcić budowie domu z poddaszem użytkowym, a w szczególności omówieniu stropu nad parterem.
Dygresja
Ten artykuł poświęcam przede wszystkim stropom nad parterem, ponieważ w budownictwie jednorodzinnym spotyka się je najczęściej. Pomimo tego przedstawione poniżej rozwiązania mogą równie dobrze być zastosowane do budowy stropu nad piwnicą, nad dowolnym piętrem, albo do budowy stropodachu płaskiego. Każde rozwiązanie i każda kondygnacja ma swoje cechy charakterystyczne, które przedstawię Ci poniżej.
Do czego służy strop?
Funkcje przegród budowlanych z punktu widzenia izolacji przeciw wodzie, parze wodnej i przepływu ciepła omawiam szczegółowo w serii artykułów:
[B026] 4 żywioły w Twoim domu, czyli fizyka budowli cz. 1/3
[B027] Idealna ściana, dach i podłoga, czyli fizyka budowli cz. 2/3
[B028] Rzeczywiste przegrody budowlane, czyli fizyka budowli cz. 3/3
Strop jako konstrukcja budynku
Podstawową funkcją stropu jest stworzenie nowej kondygnacji i bezpieczne przenoszenie obciążeń, które się tam znajdą na poniższe ściany i fundamenty. Typowymi obciążeniami jakie działają na strop są: ciężar własny, obciążenia od warstw wykończeniowych (tynk, posadzka) i obciążenie użytkowe (mieszkańcy, meble, wyposażenie). W przypadku stropu, który będzie pełnił jednocześnie funkcję stropodachu występują też obciążenia od środowiska zewnętrznego, czyli głównie śnieg i wiatr.
Żeby strop mógł bezpiecznie przenosić wszystkie obciążenia musi posiadać odpowiednią wytrzymałość oraz sztywność. Nie chcę Cię tutaj zanudzać szczegółami projektowymi i konstrukcyjnymi, bo za dobór właściwej nośności stropu odpowiada projektant. Natomiast chcę żebyś wiedział jedną ważną rzecz: wytrzymałość stropu zależy przede wszystkim od: rodzaju stropu (o tym później), wytrzymałości użytych materiałów (stali i betonu, o tym w kolejnej części artykułu) oraz od grubości. W praktyce oznacza to, że w pewnym zakresie można stosować zamiennie różne rodzaje stropów (za zgodą projektanta), ale wpływa to na grubość stropu, a tym samym na wysokość kondygnacji. Przy wszelkich zmianach trzeba zatem uważać na wysokość schodów, grubości warstw wykończeniowych na piętrze i wysokości pomieszczeń poddasza.
Różne rodzaje stropów mają też różny ciężar. Przy wszelkich zmianach trzeba zatem pamiętać o sprawdzeniu nośności ścian niższych kondygnacji i fundamentów. Na szczęście w budynkach jednorodzinnych z poddaszem użytkowym, typowe materiały murowe zwykle wytrzymują obciążenia od każdego rodzaju stropu, ale ostateczną decyzję podejmuje projektant.
Ostatnim aspektem konstrukcyjnej funkcji stropu jest jego rola w usztywnianiu całego budynku. Strop pokrywa zazwyczaj dużą część powierzchni domu, a dzięki temu bardzo dobrze wpływa na sztywność całego budynku. Ogranicza przemieszczenia ścian parteru, pomaga wyrównać osiadania budynku. Jest to rola trudna do opisania i obliczenia, ale jedno jest pewne: sztywny strop dobrze wpływa na konstrukcję budynku. I tutaj, wyprzedzając nieco fakty, trzeba powiedzieć o stropie drewnianym. Niestety jego sztywność jest wielokrotnie mniejsza niż stropów żelbetowych i w żaden sposób nie pomaga on w usztywnieniu budynku. Czy to jest to duży problem? Zwykle nie, ale jeśli chcesz dokonać zmian w swoim projekcie z projektu żelbetowego na drewniany to bezwzględnie musisz skonsultować to z projektantem.
Jaka wytrzymałość stropu jest Ci potrzebna?
Przy rozmowach o rodzajach stropu pojawia się temat porównań wytrzymałości. Można spotkać się z opinią, że strop typu “A” ma wyższą wytrzymałość niż typu “B” i dlatego jeden jest lepszy od drugiego. To prawda, że każdy rodzaj stropu może mieć inną wytrzymałość, ale co z tego wynika dla Ciebie?
Praktyczny Inwestor wie, że strop powinien mieć wytrzymałość dostosowaną do jego potrzeb i zgodną z przepisami. Zwiększenie wytrzymałości “na zapas” powoduje zwiększenie kosztów budowy i nie przekłada się w żaden sposób na walory użytkowe (ewentualnie przez większą masę poprawia akustykę). Jaka zatem powinna być wytrzymałość stropu w Twoim domu?
Wytrzymałość stropu określa jego projektant na podstawie tzw. obciążenia charakterystycznego (stałego i zmiennego) ponad ciężar własny działającego na strop. Pod tym zagadkowym pojęciem kryje się ciężar wszystkiego co na stropie się znajdzie: ścianek działowych, wylewki, paneli podłogowych, mebli, wyposażenia wnętrza, mieszkańców itd. Porównując maksymalne dopuszczalne obciążenia charakterystyczne podawane przez producenta dla różnych rodzajów stropów możesz łatwo sprawdzić, który strop jest “mocniejszy”.
A jakie powinno być obciążenie charakterystyczne działające na strop w Twoim domu? Na szczęście nie musisz tego liczyć bo tym zajmuje się projektant. Uwzględnia on ciężar stały wszystkich elementów działających na strop (ścianki, podłogi) i obciążenia zmiennego (wyposażenie, mieszkańcy) które wynosi minimum 2,0kN/m2, czyli odpowiada w przybliżeniu obciążeniu 200kg na każdy metr kwadratowy stropu. Mówiąc obrazowo: jeżeli na takim stropie znajduje się pokój o powierzchni 20m2 (czyli o wymiarach około 4,5×4,5m) to możesz bezpiecznie zorganizować w nim imprezę na 57 osób o średniej wadze 70kg! Ten przykład dowodzi, że porównywanie wytrzymałości różnych rodzajów stropów nieco mija się z celem, bo nawet “najsłabszy” strop zaprojektowany zgodnie z normą zapewnia naprawdę duży zapas nośności dla domów jednorodzinnych.
Przypadki w których strop w domu jednorodzinnym jest użytkowany z obciążeniem większym niż 200kg/m2 są ekstremalnie rzadkie, np. gdy ktoś ma kilka dużych akwariów w jednym miejscu. Mimo to, gdy budujesz nowy dom, zastanów się czy lokalnie na stropie nie będziesz chciał postawić czegoś bardzo ciężkiego. Jeśli tak to skonsultuj to z projektantem.
Strop podczas pożaru
W wysokiej temperaturze jaka panuje w trakcie pożaru zniszczeniu może ulec niemal każdy materiał budowlany. Dotyczy się to również najważniejszych elementów konstrukcyjnych takich jak strop czy ściany. Mając to na uwadze, Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie określa dla poszczególnych elementów konstrukcyjnych minimalny czas przez jaki powinny zachować nośność (R), szczelność (E) i izolacyjność (I) ogniową w wypadku pożaru. Ten minimalny czas jest potrzebny dla mieszkańców, aby zdążyli się ewakuować z płonącego budynku. Niestety w/w rozporządzenie zwalnia budynki mieszkalne jednorodzinne z wymogu zachowania minimalnych wartości REI, ale zdrowy rozsądek podpowiada, żeby dla tak ważnego elementu jakim jest strop zachować przynajmniej REI30. Stropy żelbetowe spełniają ten warunek bez problemu, natomiast stropy drewniane trzeba odpowiednio zabezpieczyć przed ogniem.
Izolacyjność akustyczna stropu
Izolacyjność akustyczna stropów w domach jednorodzinnych jest właściwie całkowicie pomijana w projektach typowych. Dlaczego? Bo norma PN-B-02151-02:1987 dotycząca akustyki w budynkach skupia się głównie na budynkach wielorodzinnych i zabezpieczeniu przeciw przedostawaniu się hałasu pomiędzy sąsiednimi mieszkaniami. Norma ta nie stawia żadnych obligatoryjnych wymagań dla izolacyjności akustycznej stropu w obrębie mieszkania. “Ostatnią deską ratunku” jest załącznik do w/w normy, który podaje zalecane wartości wskaźników izolacyjności akustycznej w budynkach jednorodzinnych. A jeśli coś jest zalecane, a nie obowiązkowe to wiadomo, że nie zawsze będzie spełnione.
Wspomniane wskaźniki wynoszą odpowiednio:
- wskaźnik RA1 mówiący o izolacyjności dźwięków rozchodzących się w powietrzu o średniej i wysokiej częstotliwości powinien wynosić minimalnie 45dB i 50dB odpowiednio dla standardu podstawowego i podwyższonego,
- wskaźnik Ln,w mówiący o izolacyjności dźwięków rozchodzących się przez strop od uderzenia powinien wynosić maksymalnie 63dB i 53dB odpowiednio dla standardu podstawowego i podwyższonego;
Jeśli nie wiesz jeszcze co oznacza symbol dB i jak rozumieć podane wyżej wartości to koniecznie zajrzyj do artykułu [B033] Murowane ściany nośne parteru. Znajdziesz tam dokładniejsze omówienie zagadnienia akustyki przegród budowlanych.
Skoro znasz już normowe wskaźniki izolacyjności akustycznej stropów to teraz wystarczy porównać je z wartościami deklarowanymi przez producenta stropu. Niestety nie każdy producent podaje takie dane, dlatego orientacyjne wartości wypisałem poniżej, przy omawianiu poszczególnych rodzajów stropów. Można tu też przyjąć bardzo prostą zasadę: im większy wskaźnik RA1 tym lepiej, im mniejszy wskaźnik Ln,w tym lepiej, im większa masa stropu, tym lepiej.
Nie zapomnij też, że strop ostatecznie będzie posiadał warstwy wykończeniowe. Powszechnie stosowana wylewka betonowa na podkładzie ze styropianu również poprawia właściwości akustyczne stropu.
POSŁUCHAJ PODCASTU "DYLEMATY BUDOWLANE"
Nowe odcinki dostępne na YouTube i platformach podcastowych w każdy wtorek o 19:00
Termoizolacyjność i paroprzepuszczalność stropu
Strop nad parterem w domu jednorodzinnym oddziela zwykle pomieszczenia o tej samej temperaturze i podobnej wilgotności. Dlatego nie ma uzasadnionej potrzeby sprawdzania właściwości termoizolacyjnych i dyfuzyjnych stropu, ani stosowanie jakichkolwiek izolacji.
Sytuacja wygląda inaczej, gdy rozpatrujemy strop nad pomieszczeniem nieogrzewanym (piwnica), pod pomieszczeniem nieogrzewanym (strych) lub stropodach. Wtedy konieczne będzie spełnienie odpowiednich wymagań dotyczących termoizolacyjności i dyfuzji pary wodnej. Typowy strop żelbetowy lub drewniany bez żadnych izolacji nie posiada prawie żadnych właściwości termoizolacyjnych i stanowi mały opór dla dyfuzji pary wodnej. Upraszcza to nam nieco sprawę doboru samego stropu – przyjmujemy, że jest on neutralny dla ciepła i pary, a termoizolację i kontrolę przepływu pary trzeba zapewnić w inny sposób. Bez wątpienia jest to temat na oddzielny artykuł, ale już teraz mogę uprzedzić, że taki strop wraz z izolacją musi zostać dobrany przez projektanta.
Strop i zdrowe materiały budowlane
Zawilgocenie stropu
Temat “zdrowych materiałów budowlanych” poruszałem już przy okazji omawiania materiałów ściennych. Zapraszam Cię zatem do zapoznania się z artykułem [B033] Murowane ściany nośne parteru. Tutaj przypomnę jedynie najważniejsze aspekty.
Żaden dopuszczony do sprzedaży materiał budowlany nie jest niezdrowy sam z siebie o ile go nie zjesz :). Najważniejsze jest aby materiał nie został zawilgocony, bo wtedy istnieje duże ryzyko rozwoju grzybów i pleśni, które stwarzają realne zagrożenie dla Twojego zdrowia. Kluczową rolę odgrywa tu sprawna wentylacja.
Promieniotwórczość materiałów budowlanych
Każdy materiał budowlany posiada swoją naturalną promieniotwórczość i nie należy się jej obawiać. Naturalna promieniotwórczość popularnych materiałów do budowy stropów (beton, keramzytobeton, ceramika, drewno) bez problemu spełnia wymogi prawne (z wyjątkiem betonu zawierającego popioły lotne). Pamiętaj jednak, że promieniotwórczość całego stropu zależy od ilości materiału jaki użyjemy do jego budowy. Oznacza to, że im cięższy strop tym będzie miał większą promieniotwórczość.
W praktyce jedynym istotnym parametrem wpływającym na promieniotwórczość stropu jest zawartość popiołów lotnych w betonie. Jeśli element zawiera dużo popiołów to istnieje duże ryzyko przekroczenia dopuszczalnego poziomu promieniowania. Niestety producenci prefabrykatów zwykle nie podają dokładnej receptury swojego betonu, więc sprawdzenie zawartości popiołów lotnych jest praktycznie niemożliwe. Przy zamawianiu betonu z wytwórni do stropu wylewanego na budowie możesz dopytać o to z jakiego cementu zostanie zrobiony beton.
Przegląd różnych technologii wykonania stropu
Stropy historycznie
Stropy ceglane łukowe
Strop Kleina
Kolejnym historycznym rozwiązaniem stropu, które eliminowało problem mocno “wygiętego” sufitu był strop ceglany na belkach stalowych. Jest to w pewnym sensie pierwowzór stropów jakie znamy dzisiaj. Składał się z dwuteowych belek stalowych i płyt ceglanych pomiędzy nimi. Płyty były zbrojone prętami lub płaskownikami, dzięki temu można było uzyskać płaską powierzchnię stropu. Rozwiązanie to było stosowane od początku XX wieku aż do czasów popularyzacji stropów żelbetowych. Współcześnie, głównie w przemyśle, również wykonuje się stropy na belkach stalowych, ale zamiast płyt ceglanych stosowane są płyty żelbetowe lub zespolone (stalowo-żelbetowe). Zasada działania stropu Kleina jest również bardzo podobna do dzisiejszych stropów gęstożebrowych, w których mamy główne belki nośne z żelbetu (żebra) i wypełnienie pomiędzy nimi z pustaków stropowych.
Strop drewniany
Współczesne stropy w budownictwie jednorodzinnym
Stropy drewniane
W stropach drewnianych główną konstrukcję nośną stanowią belki drewniane, oparte na ścianach nośnych. Jest to rozwiązanie znane powszechnie na całym świecie, a szczególnie w krajach gdzie popularne jest budownictwo drewniane szkieletowe. Czasami spotyka się również stropy drewniane w połączeniu z budynkami murowanymi. W tym artykule nie będę omawiał jednak szczegółowo tego rodzaju stropów z dwóch powodów:
- Budynki drewniane i stropy drewniane są ciągle mniejszością w Polsce;
- Moim zdaniem budowa stropu drewnianego w domu murowanym kompletnie mija się z celem. Drewno jest pozornie tańsze niż strop żelbetowy, ale dostosowanie go do takich samych standardów izolacyjności akustycznej i przeciwpożarowej znacznie podnosi koszty. Tutaj polecam Ci artykuł [B007] 12 powodów dla których lepiej wybrać dom murowany a nie drewniany szkieletowy.
Nie oznacza to, że stropy drewniane są złe same w sobie. Uważam jednak, że ich charakterystyczne właściwości (lekkość, akustyka, termoizolacyjność, estetyka) są potrzebne jedynie w szczególnych przypadkach i trzeba bardzo świadomie ich użyć. Dla znacznej większości nowo budowanych domów, najlepszym rozwiązaniem będzie jeden z rodzajów stropów żelbetowych.
