Acoperișul și zăpada

Una dintre cele mai exigente (realiste, de fapt) evaluări ale unui acoperiș ține de comportamentul la zăpadă, pentru că în acest context se iau în calcul toate problemele ce pot apărea de-a lungul sezonului rece, de la greutatea stratului de zăpadă depus, la vânt, temperaturi scăzute, formarea gheții și așa mai departe.
Una dintre cele mai exigente (realiste, de fapt) evaluări ale unui acoperiș ține de comportamentul la zăpadă, pentru că în acest context se iau în calcul toate problemele ce pot apărea de-a lungul sezonului rece, de la greutatea stratului de zăpadă depus, la vânt, temperaturi scăzute, formarea gheții și așa mai departe.

Una
dintre cele mai exigente (realiste, de fapt) evaluări ale unui
acoperiș ține de comportamentul la zăpadă, pentru că în acest
context se iau în calcul toate problemele ce pot apărea de-a lungul
sezonului rece, de la greutatea stratului de zăpadă depus, la vânt,
temperaturi scăzute, formarea gheții și așa mai departe. De
asemenea, în aceste condiții critice se poate vedea cel mai bine
care sunt zonele solicitate, unde poate ceda sau își arată
deficiențele un acoperiș.

O
abordare științifică

Atunci
când construim un acoperiș de calitate, plătim materiale,
manoperă, și încă ceva în plus, extrem de important: decenii de
teste, expertize, analize ale diverselor tipuri de învelitori,
sisteme constructive, soluții de protecție particularizate. Este un
aspect pe care puțini îl înțeleg, aceștia alegând însă acele
variante obținute conform standardelor europene și internaționale.
Puțini știu că, atunci când optează pentru un tip de țiglă sau
altul, plătesc și numeroase observații asupra comportamentului
învelitorii respective la zăpadă, făcute în diverse medii
climatice din Europa, de la cel oceanic al Marii Britanii la cel
alpin din Italia și Elveția sau continental din Germania, pe
amplasamente diferite, la altitudini plecând de la cota zero și
ajungând la peste 1500 de metri. Zeci de acoperișuri au fost
incluse în programe experimentale, fiind supuse la mii de
măsurători, de-a lungul multor ani de zile; au fost făcute
nenumărate simulări în condiții de laborator, unde au fost
recreate condiții de precipitații, vânt și temperatură
asemănătoare celor extreme din natură, la acestea lucrând de la
specialiști în construcții la climatologi și statisticieni. Chiar
și așa, mulți consideră că această disciplină este încă la
început, fiind multe de aflat despre comportamentul materialelor de
construcții, mai ales în contextul schimbărilor de climă actuale.

Acest
subiect al aglomerărilor de zăpadă este deseori dezbătut atât
din perspectiva învelitorii, cât și a structurii acoperișului.
Mulți producători de acoperișuri ușoare susțin că greutatea
redusă atrage după sine și o șarpantă mai puțin costisitoare.
Logica aceasta, corectă în aparență, nu se aplică în climatul
cu căderi masivei de zăpadă (periodice, chiar și pentru un timp
scurt), adică cea mai mare parte a continentului european. În acest
caz, structura acoperișului trebuie consolidată temeinic, ținând
cont de valorile maxime pe care le poate atinge nivelul
precipitațiilor.

Variabilele
aglomerărilor de zăpadă

În
general, încărcarea din zăpadă pe acoperiş este o sumă de
factori, printre care cantitatea de zăpadă căzută la sol,
fenomenele care duc la acumulările suplimentare (viscolul de
exemplu), modul în care construcția este expusă ca amplasament
general sau temperaturile care determină persistența zăpezii pe
acoperiș.

Depunerile
de zăpadă pot fi neaglomerate,
depuse uniform pe suprafața acoperișului, când vântul este absent
sau are viteze reduse (sub 2 m/s). Când vântul depășește viteza
de 4 m/s, zăpada este spulberată şi se aglomerează în zone cu
obstacole sau adăpostite ale acoperişului – depuneri
aglomerate.
Aici apar situații în care stratul de zăpadă atinge grosimi de
ordinul zecilor de centimetri, când vântul are viteza de 4 – 7 m/s,
sau, dacă viteza vântului este mai mare, până la 2,5 m, situație
care poate deveni deja critică. Acest strat depinde și de
conformația acoperișului, respectiv panta lui, rugozitatea
învelitorii, durata și schimbarea de direcție a vântului etc..
Structura zăpezii este și ea importantă – dacă este umedă,
fulgii de zăpadă sunt mai greu de ridicat și de deplasat de vânt;
mai contează dimensiunea fulgilor, înălţimea stratului de zăpadă
din care se face deplasarea zăpezii.

Mai
trebuie spus că încărcarea de zăpadă pe acoperiș este mai greu
de prevăzut decât încărcarea de zăpadă pe sol, unul dintre
parametrii majori de care se ține cont. Cu toate măsurătorile
făcute și cu toate încercările de standardizare a procedurilor
acestor măsurători, unii specialiști consideră că numeroasele
dificultăţi
practice, variabilele demne de luat în calcul (forma acoperișului,
materialele, poziționarea) sunt încă impedimente în a putea
prevedea durata de viață a unui acoperiș.

Să
trecem așadar în revistă cei mai importanți factori luați în
calcul atunci când se evaluează încărcarea de zăpadă pe
acoperiș:

1. Forma
   acoperișului (numărul de pante și deschideri); trebuie ținut
   cont că, după căderile de zăpadă, acoperișurile capătă o
   nouă formă;

2. Condiții
   meteorologice locale (în special caracteristicile vântului,
   variaţiile
   de temperatură
   și nivelul
   aşteptat
   de precipitaţii
   (ploi sau ninsori);

3. Vecinătatea
   altor clădiri;

4. Terenul
   din jurul clădirii – de exemplu, când clădirea este expusă
   complet, fără adăpostire, deci pe teren plan, fără copaci sau
   alte construcții împrejur, zăpada este viscolită în toate
   direcțiile;

5. Caracteristicile
   termice ale acoperișului și cantitatea de căldură generată sub
   acoperiș (conductivitatea termică a materialelor acoperișului,
   respectiv temperatura cea mai scăzut anticipată din interiorul
   construcției); contează foarte mult dacă vorbim de un acoperiș
   mansardat, bine izolat termic, sau acoperișul unei sere, care
   înregistrează constant serioase pierderi de căldură;

6. Rugozitatea
   suprafeţei
   acoperişului,
   care influenţează
   alunecarea
   zăpezii
   pe acoperiş;
   pot
   exista elemente constructive care împiedică
   alunecarea
   naturală
   a
   zăpezii
   (altele decât cele prevăzute în sistemul de parazăpadă), sau
   zone cu gheaţă
   care
   favorizează
   alunecarea
   zăpezii
   etc.

Statistică
și probabilități

Solicitarea
acoperișului, cu toate componentele sale, și în consecință a
întregii construcții, nu ține doar de înălțimea stratului de
zăpadă, pentru că această formă de precipitaţie a apei, cu
structură cristalină, poate avea densități diferite, în funcție
de formele fulgilor. Aceștia pot avea o structură largă şi uşoară
sau o formă compactă, prin urmare, în foarte multe situații se ia
în calcul o valoare medie a greutății specifice. Ca să fim mai
riguroși, această greutate specifică nu reflectă fulgul de nea
căzut pe acoperiș, ci transformările suferite de zăpadă în tot
timpul depunerilor. Contează grosimea stratului (zăpada se
compactează), temperatura, acţiunea vântului, umiditatea aerului,
acţiunea ploii asupra zăpezii când este cazul, acțiunea soarelui,
timpul de la aşternerea stratului de zăpadă, etc. Conform unor
statistici, zăpada atinge un maxim de grosime înainte de sfârșitul
ninsorii, apoi începe să se taseze; în continuare, desigur,
stratul de zăpadă scade ca grosime, dacă nu mai ninge, și începe
să piardă în greutate pe măsură ce se topește. Zăpada
proaspăt căzută are o densitate variind între 70 kg/m³şi 150 kg/m³,
iar densitatea unei zăpezi vechi, tasate, ajunge
de la 200 kg/m³la 400 kg/m³.
Există, de asemenea, un fenomen numit ”zăpadă
transparentă”,
prin care fulgii se deplasează insesizabil, sub acțiunea
curenților, intrând în orice spațiu, fantă sau îmbinare pe care
o găsește, provocând daune considerabile acoperișurilor
neîntreținute corespunzător.

Cea
mai importantă variabilă rămâne totuși încărcarea
de zăpadă pe sol,
iar din această perspectivă România este împărțită în mai
multe zone, în funcție de greutatea pe metru pătrat a stratului de
zăpadă, în momentul maxim, luat în calcul după statistici
meteorologice. Astfel, Transilvania și sudul Dobrogei poate avea o
încărcare de 1,5 kN/m²,
nordul Munteniei și vestul Moldovei de 2,0 kN/m²,
sudul Munteniei și estul Moldovei (plus estul Bărăganului) de 2,5
kN/m².
Ne amintește de știrile despre drumuri și localități înzăpezite
– ceea ce nu reflectă neapărat cantitatea de precipitații
anuale, ci riscul depunerilor masive de zăpadă, prin viscolire.

Cercetările
sistematice se bazează foarte mult pe observații, apoi transformate
în statistici și probabilități. Iată cîteva aspecte care se pot
distinge din graficele obținute și din observații:

• În
  cazul acoperișurilor cu mai multe pante, zăpada se aglomerează
  deseori în zona doliilor.

• Se
  constată o acumulare mai mare de zăpadă pe acoperișurile
  adiacente sau apropiate de construcțiile mai înalte.

• Este
  de preferat, pe cât posibil, să
  fie
  evitate proiectările prin care zăpada
  alunecă
  de
  pe un acoperiș
  pe altul, evitănd
  astfel aglomerările
  de pe acoperişul
  situat mai jos (și impactul la cădere, de asemenea). Totuși, dacă
  se
  instalează
  dispozitive
  care impiedică
  alunecarea
  rapidă a zăpezii
  de pe acoperișul situat mai sus, consecințele sunt mult mai puțin
  nocive.

• Aglomerările
  se produc lângă diversele obstacole de pe acoperiș, aceasta fiind
  una dintre cauzele majore ale deteriorării rapide a acoperișurilor.
  Iată de ce toate accesoriile de acoperiș, inclusiv parazăpezile
  sau cele care despică zăpada trebuie montate cu măsuri speciale
  de consolidare și etanșeizare. Un caz particular este cel al
  panourilor solare – puțini montatori de asemenea echipamente țin
  cont de reglementările pentru proiectarea corectă a sistemelor.

• Importantă
  pentru integritatea acoperișului este și zăpada atârnată de
  marginea acestuia, la streașină, unde se pot acumula volume
  importante. Proiectarea se face ținând cont și de acest aspect,
  mai ales la altitudini mari, de peste 800 m, pentru orice acoperiș
  ieșit în consolă.

• În
  orice situație, se
  recomandă adoptarea unor măsuri constructivepreventive,
  pentru evitarea situaţiilor de sporire a încărcării din zăpadă
  pe acoperiş datorită blocării prin îngheţare a sistemului de
  scurgere a apelor de pe acoperiş.

După
cum ați observat, nu ne-am referit prea des la accesoriile pentru
acoperiș, respectiv cele destinate zăpezii. Acestea au rolul lor în
gestionarea procesului de eliminare a apei de pe acoperiș, dar nu
împiedică depunerile, ba chiar le avantajează uneori. De aceea,
alegerea și poziționarea lor trebuie asigurată de specialiști,
care vor ști să aleagă cea mai bună soluție în funcție de
conformația acoperișului, panta învelitorii, sistemul pluvial,
nivelul de precipitații prezumat (diferă de la câmpie la munte,
după cum știți), tipul de învelitoare și așa mai departe.