Preventing Ice Dams

Let op: Dit oudere artikel van ons oud-faculteitslid blijft beschikbaar op onze site voor archiefdoeleinden. Sommige informatie in dit artikel kan verouderd zijn.

BCT Extension Professor Ben Weil was onlangs ook te zien in een artikel op Boston.com over ijsdammen. U kunt het lezen via deze link.

Ik heb talloze ijsdamproblemen onderzocht als bouwer, onderzoeker en consultant. Hoewel individuele gevallen er anders uitzien en vaak tot verschillende soorten schade leiden, hebben alle ijsdammen twee dingen gemeen: ze ontstaan doordat smeltende sneeuw zich achter ijsdammen aan de rand van het dak verzamelt en in het huis lekt; bovendien zijn ijsdammen en de schade die eruit voortvloeit vermijdbaar.

Een goede isolatie en dakventilatie kunnen de vorming van ijsdammen tegengaan, schade voorkomen en de energierekening verlagen.

Oorzaak

Ijsdammen ontstaan wanneer gesmolten sneeuw aan de dakrand weer bevriest. Iedereen die in koude klimaten heeft gewoond, heeft ijsdammen gezien. We hebben genoten van de fonkelende schoonheid van ijsformaties langs dakranden (van andermans huizen). De meesten van ons staan echter niet stil bij de vraag waarom deze ijsstroken ontstaan, totdat ze onze huizen beschadigen.

Er zijn drie dingen nodig om een ijsdam te vormen: sneeuw, warmte om de sneeuw te smelten en kou om de gesmolten sneeuw te laten bevriezen tot vast ijs. IJsdammen kunnen al ontstaan bij een sneeuwophoping van een centimeter of vijf op een dak – als het dak slecht geïsoleerd en luchtdicht is, en de sneeuwval wordt gevolgd door enkele dagen van temperaturen onder het vriespunt. IJsdammen ontstaan wanneer sneeuw op het bovenste deel van het dak smelt. Het water loopt onder de sneeuwdeken langs de dakhelling naar beneden en bevriest aan de rand van het dak tot een band van ijs, waardoor een “dam” ontstaat. Bijkomend sneeuwsmeltwater hoopt zich op tegen de dam en lekt uiteindelijk via het dak of de daktrim het gebouw in.

De reden waarom ijsdammen zich vormen langs de onderrand van het dak, meestal boven het overstek, is heel eenvoudig. Het bovenste dakoppervlak (richting de noklijn) heeft een temperatuur die boven het vriespunt ligt. En het onderste deel van het dakvlak (langs de dakrand) ligt onder het vriespunt. Het bovenste dakvlak bevindt zich direct boven de leefruimte. Warmteverlies van het huis verwarmt dit deel van het dak, waardoor de sneeuw in dit gebied smelt. Tijdens perioden van vriestemperaturen blijven de onderste delen van het dakvlak onder het vriespunt. Dakoverstekken worden niet verwarmd door warmteverlies binnenshuis.

Diepere sneeuw en koude temperaturen vergroten de kans op ijsdammen en de omvang ervan. Elke centimeter sneeuw die zich ophoopt op het dakoppervlak isoleert het dakdek een beetje meer, waardoor meer warmte binnenshuis onder het dakdek wordt vastgehouden en de dakbeplating opwarmt. Elke centimeter sneeuw heeft een R-waarde van ongeveer 0,5 – 1. De ergste ijsdammen ontstaan wanneer diepe sneeuw gepaard gaat met koud weer. Hier is een voorbeeld om een idee te geven van de omvang: Een slecht geïsoleerd en ongeventileerd R-20 kathedraal dak met 10 inches sneeuw kan ernstige ijsdammen veroorzaken. In dit voorbeeld voegt 10 centimeter sneeuw ~tussen R-5 en R-10 toe aan het daksysteem, wat resulteert in een totale dak R van 25 – 30. De sneeuwlaag houdt de binnenwarmte vast onder de dakbedekking en kan de dakbedekking boven het vriespunt brengen in het gedeelte boven de woonruimte (credit julio). Als de binnentemperatuur 70 graden is en de buitentemperatuur 20 graden (50 graden verschil), dan zou de temperatuur van de dakbedekking tussen 5/25 en 10/30 van de weg van 20 graden naar 70 graden zijn. Met andere woorden, de temperatuur van het dak zou tussen de 30 en 37 graden boven de leefruimte moeten zijn. Sneeuw zal onder deze omstandigheden waarschijnlijk smelten. Maar de temperatuur van het dak boven de onverwarmde overstekken is 20 graden, hetzelfde als de buitentemperatuur. Het smeltwater zal bevriezen wanneer het dat deel van het dak bereikt. Diepere sneeuw maakt het nog erger. Meer isolatie maakt de situatie beter. U kunt het uitrekenen voor verschillende sneeuwhoogtes en verschillende binnen- en buitentemperaturen om een idee te krijgen van hoe de variabelen samenhangen. De truc is om het hele dak onder het vriespunt te houden, indien mogelijk. Dakventilatie helpt hierbij en wordt hieronder besproken.

Schade

Het is gemakkelijk te begrijpen dat water in uw huis laten lekken een slecht idee is. IJsdammen veroorzaken elk jaar voor miljoenen dollars schade. Veel van de schade is zichtbaar. Plafonds met watervlekken, losgeraakte dakspanen, verzakte goten vol ijs, afgebladderde verf en beschadigd pleisterwerk zijn allemaal gemakkelijk te herkennen en worden meestal gerepareerd als het weer of het budget het toelaten. Maar andere schade is niet zo voor de hand liggend en blijft vaak ongecontroleerd.

Ice dammen ontwikkelen zich meestal langs dakranden, boven de plaatlijn van buitenmuren. Warmteverlies van huizen op dit punt verergert het smelten van sneeuw en de ontwikkeling van ijsdammen. Er zijn twee redenen voor het verhoogde warmteverlies op dit punt: De dakspanten van de meeste huizen zitten direct op de buitenmuren, waardoor er een ondiepe ruimte overblijft voor isolatie tussen de bovenkant van de muur en de onderkant van de dakbeplating: Lage R-waarde = warmteverlies! Ten tweede zijn bouwers niet erg scheutig met het luchtdicht afdichten van dit punt om te voorkomen dat warme binnenlucht naar de onderkant van het dak kan stromen. Hier kan lucht weglekken via draad- en loodgietersdoorvoeren. Ook kan warme binnenlucht uit de spouwmuren naar boven lekken en tussen de kleine scheurtjes tussen de bovenplaat van de muur en de gipsplaat terechtkomen. Er ontstaan ook ijsdammen onder dakramen, omdat dit meestal lage-R-samenstellingen zijn die water doen smelten dat vervolgens naar een koud gedeelte van het dak onder het dakraam loopt.

Dak lekt natte zolderisolatie. Op de korte termijn werkt natte isolatie niet goed. Op de lange termijn wordt in water gedrenkte isolatie samengedrukt, zodat zelfs nadat het is opgedroogd, de isolatie in het plafond niet zo dik is. Dunnere isolatie betekent lagere R-waarden. Het is een vicieuze cirkel. Hoe meer warmte verloren gaat – hoe meer ijsdammen er ontstaan – hoe meer er lekt – hoe meer de isolatie beschadigd raakt – enzovoort. Het resultaat is dat u meer betaalt om uw huis te verwarmen (en te koelen). Cellulose-isolatie is hygroscopisch en bijzonder kwetsbaar voor de risico’s van bevochtiging.

Water lekt vaak naar beneden in het muurframe, waar het de muurisolatie bevochtigt en doet uitzakken, waardoor er ongeïsoleerde holtes aan de bovenkant van de muur ontstaan. Opnieuw wordt er energie bespaard, maar wat nog belangrijker is, is dat er vocht vast komt te zitten in de holle ruimte tussen de multiplex buitenmuur en de dampremmende laag aan de binnenkant. Het resultaat: stinkende, rottende muurholtes. Constructiedelen kunnen gaan rotten. Metalen bevestigingsmiddelen kunnen corroderen. Schimmel en meeldauw kunnen zich vormen op muuroppervlakten als gevolg van een verhoogde luchtvochtigheid. Buiten- en binnenverf kan gaan bladderen en bladderen. En het welzijn van mensen die gevoelig zijn voor allergieën komt in gevaar.

Het bladderen van muurverf verdient hier speciale aandacht omdat de oorzaak ervan moeilijk te herkennen kan zijn. Het is onwaarschijnlijk dat muurverf (binnen of buiten) gaat bladderen of schilferen als de ijsdammen zichtbaar zijn. Verf bladdert lang nadat het ijs en alle tekenen van een daklekkage zijn verdampt.

Water uit ijsdammen infiltreert in de holtes van de muren. Het bevochtigt bouwmaterialen en verhoogt de relatieve vochtigheid in muurkozijnen. Het vocht in de muurholte maakt uiteindelijk de binnenmuurbekleding en buitenbekleding nat wanneer het probeert te ontsnappen (als vloeistof of als damp). Het gevolg is dat binnen- en buitenmuren hun verflaag verliezen.

De boodschap is dus dat u uw huis goed moet controleren als er ijsdammen ontstaan. Onderzoek het ook als er geen lek lijkt te zijn. Kijk naar de onderkant van de dakbeplating en de daktrim om er zeker van te zijn dat ze niet nat zijn geworden. Controleer de isolatie op vochtigheid. En als er lekkage in uw huis ontstaat, wees dan voorbereid. Het binnendringen van water volgt vaak moeilijk begaanbare paden. Lap het daklek niet alleen op. Zorg ervoor dat de dakbedekking niet is verrot of dat er zich geen andere, minder voor de hand liggende problemen in uw plafond of muren hebben ontwikkeld. En werk dan een uitgebreid plan uit om de schade te herstellen. Maar nog belangrijker, los het probleem op.

Oplossingen

De schade veroorzaakt door ijsdammen kan op 2 manieren worden beheerst: Het gehele dakoppervlak op omgevingstemperatuur buiten houden of een dak zo bouwen dat het niet in gevoelige bouwmaterialen kan lekken als er een ijsdam ontstaat.

Koude daken zijn heel zinvol. Hier laat je de koude buitenlucht voor je werken. Houd het hele dak net zo koud als de buitenlucht en je lost het ijsdam-raadsel op. Kijk maar eens naar het dak van een onverwarmde schuur of garage, een stapel hout of een verlaten huis. Op deze constructies ontstaan geen ijsdammen omdat er geen sprake is van ongelijkmatig smelten en bevriezen!

Voor nieuwbouw is het eenvoudig. Ontwerp het huis met veel plafondisolatie, een doorlopende luchtbarrière die de woonruimte scheidt van de onderkant van het dak, en een effectief dakventilatiesysteem. Isolatie vertraagt de geleidende warmtestroom van het huis naar het dakoppervlak. Een luchtbarrière vertraagt de stroom van verwarmde lucht naar de onderkant van het dak. En een goed dakventilatiesysteem helpt de dakbeplating koud te houden. In een bestaand huis kan deze aanpak moeilijker te volgen zijn. Vaak zit je dan opgescheept met minder dan wenselijke omstandigheden. Maar laten we eens nader kijken naar alle zaken die uw strategie zullen sturen.

Insulation: Huizen in de noordelijke Verenigde Staten moeten worden voorzien van plafondisolatie van ten minste R-38 (ongeveer 12 inch glasvezel of cellulose). De isolatie moet doorlopend en consequent diep zijn. Het meest opvallende probleemgebied bevindt zich boven de buitenmuur. Bij nieuwbouw moet gebruik worden gemaakt van dakspanten met een verhoogd dakvlak of dakframedetails die R-38 boven de buitenmuur mogelijk maken. In bestaande constructies, waar de ruimte tussen de bovenplaat van de muur en de onderkant van de dakbeplating beperkt is, moet hoog R/inch isolatieschuim (R-6/inch) worden aangebracht. Zorg ervoor dat u de isolatie op dit punt afdicht om lekkage van warme lucht uit de woonruimte te voorkomen.

Ventilatie: Een ventilatiesysteem van dakspant tot nok is het meest effectieve ventilatiesysteem dat u kunt gebruiken om de dakbeplating te koelen. Ventilatieroosters, turbines, dakluiken en gevelroosters zijn gewoon niet zo goed. Spouw- en nokventilatieroosters moeten ononderbroken over de hele lengte van het huis lopen. Een nokventilatierooster met schotten (zoals dat van Air Vent) is het beste omdat het de zolderlucht afvoert ongeacht de windrichting. De afvoerdruk die door de nokventilatie wordt gecreëerd zuigt koude lucht naar de zolder via de ventilatieopeningen in de spouw. Een ruimte van 2 inch of “luchtkoker” moet worden voorzien tussen de bovenkant van de isolatie en de onderkant van de dakbeplating in alle toepassingen. De binnenkomende lucht uit het dak spoelt de onderkant van de dakbekleding met een continue stroom koude lucht. WAARSCHUWING: Installeer isolatieschotten boven de buitenmuur om de isolatie te beschermen tegen de lucht die door de ventilatieopeningen in het dak naar binnen wordt geblazen.

Luchtlekkage: Isolatie vertraagt geleidingsverlies van warmte, maar er moet een speciale inspanning worden geleverd om de stroom van warme binnenlucht (convectie) naar de zolder of het dak te blokkeren. Door kleine gaten kunnen aanzienlijke hoeveelheden warme binnenlucht naar zolderruimtes stromen. Vermijd in nieuwbouw waar mogelijk doorboringen in het plafond. Maar als u doorvoeren niet kunt vermijden of als u bestaande woningen luchtdicht moet maken, gebruik dan urethaanspuitschuim (in een spuitbus), breeuwen, verpakte cellulose, of weerbestendige strips om alle plafondlekken als te dichten:

• draaddoorvoeren

• looddoorvoeren

• plafondverlichtingsarmaturen

• luikjes

• schoorstenen

• afzuigventilatoren in badkamers

• kruising van scheidingswanden en plafond

De also-Rans…
De lijst met oplossingen is lang. Het probleem dat ik heb met veel van deze pogingen om ijsdammen te voorkomen, is dat ze niet de hoofdoorzaak aanpakken, namelijk warmteverlies. Ze bestrijden slechts het symptoom.

Metalen daken zijn gebruikelijk in sneeuwland, dus moeten ze werken! Toch? Metalen daken met een steile helling halen in zekere zin hun neus op tegen ijsdammen. Ze zijn glibberig genoeg om sneeuw af te voeren voordat het een ijsprobleem veroorzaakt. Metalen daken zijn echter duur en zijn geen vervanging voor voldoende isolatie.

Veel mensen plaatsen zelfklevende rubberen platen onder dakspanen op plaatsen waar water kan blijven staan tegen een ijsdam: boven de dakrand, rond schoorstenen, in valleien, rond dakramen en rond ventilatieschoorstenen. De theorie is dat als er water door de dakbedekking lekt, de waterdichte onderlaag een tweede verdedigingslinie zal vormen. Het materiaal wordt verkocht in 3 voet x 75 voet broodjes voor ongeveer $80/roll. Deze producten hechten direct aan schone dakbedekking. De dakshingles worden genageld aan het dek door het membraan. Het membraan is zelfhelend en dicht spijkerdoorvoeren automatisch af. W.R.Grace (Ice and Water Shield), Domtar (Eaveshield) en Bird maken alle concurrerende producten. Deze pleisteroplossing is een redelijk alternatief voor veel bestaande constructies waar echte genezing niet mogelijk of kosteneffectief is. Deze producten dienen ook als een overbodige beschermingslaag. Soms kunnen zelfs goed geconstrueerde en ontworpen daken ijsdammen vertonen. Diepe sneeuw isoleert het dak en maakt het warm genoeg om de sneeuw over de woonruimte te laten smelten.

U zou kunnen overwegen om metalen ijsgordels te gebruiken als u het niet erg vindt dat er een glimmende metalen strip van 2 meter breed langs de rand van uw dak is gespannen. Ik denk dat ijs-/sneeuwbanden een redelijke keuze zijn voor sommige reparaties aan bestaande huizen. Dit gootafdichtingssysteem probeert te doen wat metalen dakbedekking doet: sneeuw afvoeren & ijs voordat het een probleem veroorzaakt. Het werkt – soms. Het probleem met ijsgordels is dat ze niet goed werken. Vaak ontstaat er een secundaire ijsdam op het dak net boven de bovenrand van de metalen strip. IJs-/sneeuwbanden worden verkocht als stukken van 32 inch x 36 inch (met extra bevestigingsmateriaal) voor ongeveer $12 per paneel.

In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, veroorzaken dakgoten geen ijsdammen. Dakgoten helpen echter wel ijs en water te concentreren op een zeer kwetsbaar gebied tussen dak en dakgoot. Als dakgoten vol ijs zitten, buigen ze vaak door en scheuren ze van het huis af, met boeiboorden, bevestigingsmiddelen en regenpijpen op sleeptouw.

En hoe zit het met die heat tapes? In mijn hele leven heb ik nog nooit een zig-zag systeem van elektrisch verwarmde kabel zien werken om een ijsdam probleem op te lossen. De kabel wordt verwarmd door elektrische stroom, dus je gooit goede energie naar slechte energie (vergeet niet dat ijsdammen een warmte-verlies probleem zijn!). Na verloop van tijd beschadigt hittetape de dakspanen, ontstaat er brandgevaar, is het duur om het te installeren en te gebruiken, en lekt het water door losse bevestigingen. Kijk maar eens goed naar daken die zijn voorzien van warmtetape. De elektrische kabel creëert een ijsdam net erboven. Mijn advies is verspil hier geen tijd en geld aan.

Verschillende stijlen van sneeuw scheppen en ijs van de rand van een dak hakken is mijn favoriet van alle oplossingen! Mensen gaan bergen sneeuw en dakijs te lijf met hamers, schoppen, ijspriemen, zelfgemaakte sneeuwharken, koevoeten en kettingzagen! Kan je het geloven? De theorie is duidelijk: geen sneeuw of ijs, geen lekkend water. MAAR, en dat is een grote maar, er wordt meer schade aangericht aan leven, lichaam en dak. Dat gezegd hebbende, helpt het voorzichtig verwijderen van sneeuw van daken met daksneeuwharken wel. Je kunt wat van het beschermende minerale oppervlak van asfalt shingles afschrapen als je de sneeuw verwijdert, maar het verwijderen van de isolerende sneeuw en mogelijk smeltwater helpt wel om de kans op ijsdammen te verkleinen – wees alleen voorzichtig.

Wat voor plan je ook besluit te volgen, concentreer je op de oorzaak. IJsdammen ontstaan door de warmte die uit het huis verloren gaat. Ontwikkel waar mogelijk een strategie waarin dit feit centraal staat. Ventileer, isoleer goed en blokkeer zoveel mogelijk luchtlekken. Er zijn geen excuses voor nieuwbouw. Maar de remedies voor bestaande constructies zijn vaak ongrijpbaar en duur. In sommige gevallen moet je het symptoom bestrijden. De terugverdientijd is voorkomen schade.

Dit is een foto van een huis zonder overkapping. Het heeft werkende kabels (zie kabel die uit de sneeuw steekt boven het eerste raam aan de linkerkant van het huis). De ijsdam is aan de noordkant van het huis. De dakgoot wordt vernield.

Dit is een foto van een huis zonder overkapping. Het heeft geen kabels, maar toont een enorme ijsdam aan de noordkant van het huis.