סמסטר ב׳ · מפגש 4
גגות שטוחים - איטום ובידוד
מטרות השיעור
- להשוות בין גג קונבנציונלי לשיטת "גג הפוך"
- להכיר את חומרי הבידוד התרמי המרכזיים: פוליסטירן וצמר סלעים
- להבין את שילוב מערכות ההגנה על שכבת האיטום
מדוע הגג אחראי לרוב איבוד האנרגיה
הגג הוא ה"חזית החמישית" והחשופה ביותר לקרינת שמש ישירה - טמפרטורת פני השטח יכולה לטפס ל-80 מעלות בקיץ, ובחורף הוא נקודת הבריחה העיקרית של חום (חום שואף לעלות למעלה). כ-35%-45% מאיבוד האנרגיה או חדירת החום במבנה מתרחשים דרך הגג - יותר מכל מרכיב אחר במעטפת.
מושגי יסוד: מוליכות, התנגדות ומסה תרמית
- מוליכות תרמית ($\lambda$) - תכונה של החומר: כמה בקלות הוא מעביר חום. מחפשים $\lambda$ נמוך ככל האפשר.
- התנגדות תרמית (R) - $R = d/\lambda$ (עובי חלקי מוליכות). זהו המדד התקני: R גבוה = בידוד טוב יותר.
- מסה תרמית - יכולת חומר כבד (כמו בטון) לאגור חום ולשחרר אותו לאט. בטון לבדו הוא בעל מסה תרמית מעולה אך התנגדות תרמית אפסית - הוא מוליך חום מצוין, ולכן חובה "להלביש" עליו בידוד עם R גבוה.
ת"י 1045: אזורי אקלים
התקן מחלק את ישראל ל-4 אזורי אקלים (א׳-חוף, ב׳-שפלה/נגב, ג׳-הר, ד׳-בקעה/ערבה). ככל שלמבנה מסה תרמית קטנה יותר (גג קל מעץ/פח לעומת גג בטון), דרישת ה-R מחמירה יותר - אין מסה שמעכבת את מעבר החום. לגג בטון שטוח נדרש מינימום R=1.5, ובבנייה איכותית כיום שואפים ל-R=2.5-3.0.
גשרי קור
גשר תרמי הוא "חור" במעטפת הבידוד - אזור שבו חומר מוליך (בטון) חוצה את הבידוד ומעביר קור/חום ישירות. דוגמה קלאסית: חגורת בטון במפגש קיר-גג שיצקו בלי לוחות קלקר F-30 (אדקס) בתוך הטפסנות. הבטון "הקר" גורם לאוויר הלח בפנים להתעבות (קונדנסציה) בדיוק שם, ונוצר פס עובש שחור בפינת התקרה.
הגג הקונבנציונלי ("גג חם") וההלם התרמי
סדר השכבות המסורתי: בטקל לשיפועים → חסם אדים → בידוד תרמי → ולמעלה מערכת האיטום, חשופה לשמש. הבעיה: היריעות סובלות "הלם תרמי" - בצהריים קיץ מגיעות ל-80 מעלות ומתרחבות, בלילה צונחות ל-20 מעלות ומתכווצות. מחזורי ההתרחבות-התכווצות, יחד עם ייבוש הביטומן מקרינת UV, גורמים ליריעות להיסדק תוך 15-20 שנה בלבד.
המהפכה: גג הפוך (Inverted Roof)
ב**"גג הפוך"** מהפכים את הסדר: הבידוד עולה מעל האיטום. כתוצאה, האיטום יושב בטמפרטורה קבועה ונעימה (כ-25 מעלות), מוגן לחלוטין מ-UV, מהלם תרמי ומפגיעה מכנית - תוחלת החיים שלו מוכפלת ל-30-40 שנה.
החיסרון: אם יש נזילה, איתור החור דורש פינוי טונות חצץ ופירוק כל לוחות הבידוד - עלות תיקון שקופצת ב-50%-100%. המסקנה: בשיטה זו אסור לקצר בפרטי הביצוע - שתי שכבות יריעות 5 מ"מ ובדיקת הצפה קפדנית הם חובה מוחלטת לפני כיסוי.
XPS: החומר היחיד המתאים לגג הפוך
מכיוון שהבידוד נמצא מעל האיטום, הוא חשוף ישירות לגשם. רק XPS (פוליסטירן משוחל) מתאים:
- מיוצר באקסטרוזיה (שיחול) - מבנה תאים סגור לחלוטין.
- ספיגת מים אפסית (פחות מ-0.7%).
- חוזק לחיצה אדיר (250-700 kPa) - מאפשר ריצוף דריכה או אפילו חניון רכבים מעליו בלי למעוך.
לעומתו: EPS (קלקר רגיל, כדוריות עם חללים ביניהן) סופג לחות לאורך זמן (2-5% מנפחו) ומאבד בידוד - מתאים לקירות או מתחת לאיטום, לא לגג הפוך. צמר סלעים בלתי דליק (A1) ומעולה אקוסטית, אך הידרופילי - סופג מים וקורס פיזית, ולכן אסור בשימוש בגג הפוך.
סדר השכבות בגג הפוך (מלמטה למעלה)
- תקרת בטון מזוין
- שיפועי בטקל (כדי שלא יעמדו מים)
- פריימר + 2 שכבות יריעות ביטומניות (האיטום עצמו, ומשמש גם חסם אדים)
- לוחות XPS (שקע-תקע, מונחים חופשי)
- יריעה גיאוטכנית מפרידה
- שכבת נטל (חצץ, כ-5 ס"מ) - מונעת מהלוחות "לעוף" ברוח (Wind Uplift) ומגנה עליהם מ-UV
הנקז הכפול: מניעת לחץ אדים
בגג הפוך, מים מחלחלים דרך החצץ והבידוד וזורמים על פני היריעות הביטומניות למטה. טעות נפוצה: קולטן רגיל עטוף בבד גיאוטכני "לסינון" - הבד נסתם באבק ובוץ, המים נכלאים מתחת לבידוד, רותחים בקיץ, ויוצרים לחץ אדים שמפוצץ את האיטום. הפתרון: נקז כפול (Double Drain) - "ברדס" שקולט מים גם ממפלס היריעות (למטה) וגם ממפלס החצץ (למעלה).
חדשנות באיתור כשלים: EFVM
EFVM (Electric Field Vector Mapping) - פורסים כבל חשמלי בהיקף הגג ומרטיבים את המשטח. מים מוליכים חשמל, אך היריעה הביטומנית מבודדת חשמלית. אם קיים חור זעיר ביריעה, החשמל "פורץ" דרכו לבטון המוארק שמתחת - טכנאי עם ציוד וקטורי מאתר את החור בדיוק של סנטימטרים, לפני שמניחים את הבידוד מעליו.
גגות הפוכים מועילים: מרפסות וגינות
ניתן להשתמש באותו חתך כבסיס לגינת גג או מרפסת מרוצפת: אם מחליפים את החצץ באדמת גן, חובה חסם שורשים מעל היריעות (למניעת ניקוב מכני מהשורשים). אם מרצפים, מניחים יריעת ניקוז תלת-ממדית ("יריעת כפתורים") ואריחים על ספייסרים - ה-XPS סופג את כל העומס הסטטי והשימושי בהצלחה.
מצגת השיעור
חומרי עזר
שאלות לחזרה
סיכום
בגג הקונבנציונלי ("גג חם") הבידוד נמצא מתחת לאיטום, שנשאר חשוף לשמש וסובל מ"הלם תרמי" שמקצר את חייו ל-15-20 שנה. שיטת "הגג ההפוך" הופכת את הסדר: הבידוד עולה מעל האיטום ומגן עליו מ-UV ומפגיעה מכנית, מכפיל את תוחלת החיים ל-30-40 שנה - אך מחייב שימוש בלעדי בבידוד XPS (לא EPS או צמר סלעים, שסופגים מים וקורסים), ניקוז כפול, ואיטום קפדני שקשה לתקן לאחר כיסוי.