Taśma ogrodzeniowa działa jak żagiel – czy może uszkodzić panele i słupki?
Ażurowe ogrodzenia panelowe cieszą się od lat olbrzymią popularnością ze względu na niski koszt ich montażu, trwałość oraz estetyczny, minimalistyczny wygląd. Wielu właścicieli posesji odczuwa jednak potrzebę zwiększenia swojej prywatności i ochrony przed wzrokiem sąsiadów, ale także hałasem ulicznym czy podmuchami pyłu. Wówczas stają przed dylematem, w jaki sposób nieco osłonić się od tych zjawisk, a najprostszym i relatywnie tanim rozwiązaniem okazuje się wówczas montaż elastycznych lub sztywnych taśm z tworzywa sztucznego, które przeplata się między drutami panelu. Uzyskujemy w ten sposób natychmiastowy efekt wizualny, jak i ochronny, jednak zapewne niewielu inwestorów zastanawia się, jakie konsekwencje niesie ze sobą taka modernizacja. Tymczasem wplatając taśmę uszczelniamy do tej pory przewiewną konstrukcję ogrodzenia, czyniąc z niego całkowicie szczelną barierę mechaniczną. W skrajnych warunkach pogodowych taka taśma ogrodzeniowa może też zadziałać jak żagiel, przenosząc ogromne siły dynamiczne wiatru bezpośrednio na stalowe druty, słupki oraz fundamenty. Zatem czy taka taśma ogrodzeniowa jest bezpieczna dla ogrodzenia i jakie siły działają na konstrukcję podczas silnych podmuchów wiatru? Jak przygotować fundamenty i słupki pod taką pełną osłonę oraz jakie działania podjąć, aby skutecznie przeprowadzić wzmocnienie ogrodzenia pod taśmę? O tym w poniższym artykule.
Dlaczego osłonięcie paneli zwiększa obciążenie ogrodzenia podczas silnego wiatru?
Aby zrozumieć skalę zagrożenia, należy odnieść się do podstaw aerodynamiki, jak również mechaniki budowli. Ogólnie mówiąc, trzeba rozważyć zależności na linii taśma ogrodzeniowa a wiatr, ze względu na występowanie różnic naporu wiatru w zależności od przepuszczalności ogrodzenia. Zatem inaczej będzie się zachowywał panel ażurowy, bez taśmy, o prześwicie ok. 90%, jak i ten wypełniony taśmą, gdzie prześwit jest bliski zeru. W pierwszym przypadku strumień wiatru swobodnie przechodzi przez ogrodzenie powodując znikome obciążenie dla słupków i fundamentów. Z kolei w przypadku panelu z taśmą w momencie przemieszczania się strumienia wiatru, taśma ogrodzeniowa działa jak żagiel i w momencie zginającym powietrze napotyka duży opór aerodynamiczny, skierowany na słup i stopę betonową.
Standardowy panel ogrodzeniowy wykonany jest z drutu o grubości 4 lub 5 mm i ma bardzo małą powierzchnią aerodynamiczną, a wiatr przepływa przez oczka panelu niemal swobodnie, wywierając minimalne ciśnienie na słupki. Natomiast w momencie wplecenia taśmy współczynnik wypełnienia płotu wzrasta z dotychczasowych maksymalnie 10% do blisko 100%.
Ogrodzenie działa jak jednostronnie utwierdzony wspornik, a podczas porywistego wiatru osiągającego w Polsce prędkości 22–25 m/s czyli ok. 80–90 km/h ciśnienie wiatru na jeden panel wygenerować może napór rzędu 150 do 250 kg. Taka siła powoduje skręcenie i zginanie słupka u jego podstawy, tuż przy krawędzi wylewki betonowej, gdzie moment zginający osiąga maksymalną wartość. Zatem zestawienie podmuchów wiatru z taśmą ogrodzeniową powoduje powstawanie trwałego odkształcenia plastycznego słupków, czyli skrzywienia ogrodzenia w jedną stronę, pękanie zgrzewów na panelach, wyłamanie stóp betonowych lub poluzowanie słupków osadzonych w gruncie, jak i zniszczenie obejm i łączników montażowych.
Czy każdą siatkę lub ogrodzenie panelowe można wypełnić taśmą?
Z technicznego punktu widzenia, zastosowanie taśmy na nieprzystosowanej lub zbyt słabej konstrukcji grozi katastrofą budowlaną i koniecznością całkowitej wymiany ogrodzenia. Jaka jest więc podatność różnych typów ogrodzeń na montaż taśmy ogrodzeniowej i jak stwierdzić czy taśma ogrodzeniowa jest bezpieczna? W przypadku siatki – plecionej lub zgrzewanej – w ogóle nie należy takiej taśmy stosować, ponieważ będzie to prowadziło do zginania słupków pomocniczych, bocznego skrętu i rozciągania siatki, dając też bardzo wysokie ryzyko zawalenia ogrodzenia. Siatka pleciona nie posiada bowiem sztywności poprzecznej, a słupki końcowe i narożne zostaną pociągnięte do środka na skutek braku zastrzałów odpornych na skręcanie.
Warunkowo dopuszcza się montaż takiej taśmy na panelach typu Light, które są wykonane z drutu średnicy między 3,2 a 4 mm, chociaż nadal ryzyko katastrofy jest tu duże. Mogą pojawić się wygięcia przetłoczeń 3D, a do tego konieczne jest zastosowanie dodatkowych słupków lub taśm perforowanych.
Najbezpieczniejszym wyborem będą tu natomiast panele typu Heavy, wykonane z drutu o średnicy 6-5-6 lub 8-6-8 mm. W ich przypadku nie dochodzi bowiem do uginania się pod naporem wiatru, a wymogiem jest jedynie grubościenny słupek (minimum 2 mm grubości). Płaska konstrukcja takich paneli, wzmocniona podwójnymi drutami poziomymi, doskonale przenosi obciążenia płaszczyznowe bez ryzyka odkształcenia samych drutów, a jedynym wąskim gardłem w tym przypadku pozostaje wytrzymałość słupka i stopy fundamentowej.
Jakie słupki i fundamenty są potrzebne pod szczelną osłonę ogrodzeniową?
Stawiając nowe ogrodzenie z założeniem montażu taśm osłonowych ogrodzeniowych czy też modernizując to już istniejące, należy bezwzględnie zastosować parametry konstrukcyjne porównywalne do budowy pełnych murów lub płotów betonowych. Oznacza to, że słupki zaprojektowane z myślą o ogrodzeniach ażurowych nie będą się tu sprawdzały, ponieważ pod wpływem taśmy ulegną skręceniu lub wygięciu. Przekrój słupka do takiej formy ogrodzenia powinien wynosić 60×60 mm lub 80×60 mm, przy grubości ścianki profilu na poziomie minimum 2 mm, a najlepiej 3 mm. Również rozstaw słupków powinien być mniejszy niż przy ogrodzeniu ażurowym, kształtując się na poziomie 2 do 2,2 m. Natomiast głębokość osadzenia słupków to minimum 100 cm, a najlepiej około 120 cm, poniżej strefy przemarzania.
Z kolei w przypadku fundamentów i ich zagłębienia w gruncie, podstawowym zagrożeniem jest tu wykonanie go zbyt płytko, pociągając za sobą ryzyko wywrócenia ogrodzenia. Prawidłowy fundament pod ogrodzenie z taśmą powinien być ciężki i głęboki, o masie powyżej 120 kg na jeden słup, co da gwarancję stabilności przy naporze wiatru. W przypadku stóp fundamentowych, trzeba mieć na uwadze ich parametry. Wywrócenie się ogrodzenia wraz z głowicą betonową to częsty widok po wiosennych i jesiennych wiatrach, a przyczyną jest tu zbyt mała masa fundamentu oraz posadowienie go powyżej strefy przemarzania gruntu. Tymczasem głębokość fundamentu to minimum 100 cm, a najlepiej 120 cm, w zależności od strefy przemarzania w danym rejonie kraju. Istotna jest też średnica dołka, przy czym minimalna wynosi tu ok. 40 cm. I jeszcze kwestia samego betonu, a dokładniej jego klasy. Do zalewania słupków należy stosować beton konstrukcyjny o klasie minimum C16/20 zamiast suchego betonu lub podsypki cementowo-piaskowej.
Jak zmniejszyć ryzyko wygięcia paneli albo przewrócenia ogrodzenia?
Jeśli ogrodzenie już stoi, posiada prawidłowe parametry, a decyzja o montażu osłony została podjęta, warto wdrożyć działania zapobiegawcze i usprawnienia techniczne, które ograniczą ryzyko uszkodzenia konstrukcji. Podstawą jest tu wdrożenie sposobów zmniejszenia obciążenia aerodynamicznego ogrodzenia z taśmą, np. poprzez zastosowanie taśm perforowanych bądź siatek typu mesh. Wówczas strumień wiatru w ok. 30-40% przechodzi przez mikrootwory, redukując tym samym napór o ponad 35%. Kolejne rozwiązanie to wprowadzenie przeplotu naprzemiennego bądź sekcji ażurowych. Jeśli np. zainstalujemy taśmę w górnej części panelu i w jego części dolnej, pozostawiając środek ażurowy, to rozładujemy w ten sposób ciśnienie wiatru. Można też zastosować mijankowy montaż taśmy, wplatając ją co drugi lub co trzeci drut, tworząc mikroszczeliny rozładowujące ciśnienie dynamiczne.
Ogrodzenie z paneli z taśmą osłonową można też wzmocnić mechanicznie, modernizując zbyt słabe słupki, nieprzystosowane pod pełne panele. Jedną z metod jest zrobienie tzw. wsuwki, czyli wprowadzenie profilu lub rury w słupek i zalanie tego zastrzału. Można również pokusić się o montaż skośnych podpór, czyli zastrzałów, w miejsca szczególnie narażone na dużą ekspozycję wiatrową, jak narożniki, rogi działki czy odsłonięta przestrzeń pola). Jeszcze jednym rozwiązaniem jest wymiana obejm z plastikowych na stalowe, ocynkowane i malowane proszkowo, z gumowymi przekładkami.
Zatem jak wynika z powyższej analizy, taśma na ogrodzeniu działa jak żagiel i drastycznie zmienia charakterystykę pracy całej konstrukcji ogrodzeniowej, czyniąc z delikatnego, ażurowego płotu pełny mur oporowy dla strumienia powietrza. Taśma ogrodzeniowa będzie jednak bezpieczna, jeśli zamontujemy ją na przemyślanej i odpowiednio zaprojektowanej konstrukcji, której bazą będą grubościenne słupki, głębokie fundamenty sięgające poniżej strefy przemarzania gruntu oraz solidne panele.