Zostań w temacie i sprawdź pozostałe obciążenia dachu
Wiatr jest tylko jednym z oddziaływań, które trzeba brać pod uwagę przy dachu, wiacie lub lekkim zadaszeniu. Po wyznaczeniu qp(z) warto sprawdzić również śnieg, rzeczywistą powierzchnię połaci oraz materiał i mocowania.
Jak działa kalkulator obciążenia wiatrem?
Kalkulator korzysta z polskich wartości dla PN-EN 1991-1-4:2008/NA:2010. Najpierw wyznacza wartość podstawową bazowej prędkości wiatru vb,0 oraz bazowego ciśnienia qb,0 dla strefy 1, 2 albo 3 i wysokości nad poziomem morza A.
Następnie wykorzystuje krajowy współczynnik ekspozycji ce(z) zależny od kategorii terenu i wysokości odniesienia. Szczytowe ciśnienie prędkości jest liczone jako qp(z) = qb × ce(z). Kalkulator przyjmuje cdir = 1,00 i cseason = 1,00, czyli nie stosuje redukcji kierunkowej ani sezonowej.
Dopiero qp(z) jest podstawą do liczenia oddziaływania na konkretną powierzchnię. Współczynników aerodynamicznych nie można dobrać poprawnie wyłącznie ze strefy wiatrowej – zależą od geometrii i analizowanej części obiektu.
Strefy wiatrowe w Polsce i wysokość n.p.m.
Do wysokości 300 m n.p.m. strefy 1 i 3 mają vb,0 = 22 m/s oraz qb,0 = 0,30 kN/m², a strefa 2 ma 26 m/s i 0,42 kN/m². Powyżej 300 m w strefach 1 i 3 stosuje się współczynnik wysokości fA = 1 + 0,0006(A − 300).
| Strefa | A ≤ 300 m | A > 300 m |
|---|---|---|
| 1 | vb,0 = 22 m/s; qb,0 = 0,30 kN/m² | vb,0 = 22fA; qb,0 = 0,30fA² |
| 2 | vb,0 = 26 m/s; qb,0 = 0,42 kN/m² | bez korekty wysokości: 26 m/s i 0,42 kN/m² |
| 3 | vb,0 = 22 m/s; qb,0 = 0,30 kN/m² | vb,0 = 22fA; qb,0 = 0,30fA² × (20000 − A)/(20000 + A) |
Strefy nie należy wybierać na podstawie samego województwa. Właściwy podział kraju pokazuje mapa w Załączniku Krajowym.
Kategoria terenu i współczynnik ekspozycji ce(z)
Polski Załącznik Krajowy podaje bezpośrednie wzory na ce(z). Kalkulator używa tych zależności zamiast ogólnego profilu logarytmicznego. Jeżeli podana wysokość jest mniejsza niż zmin albo większa niż zmax, do wzoru przyjmowana jest odpowiednia wartość graniczna.
| Kategoria | ce(z) | zmin | zmax |
|---|---|---|---|
| 0 | 3,0 × (z/10)0,17 | 1 m | 200 m |
| I | 2,8 × (z/10)0,19 | 1 m | 200 m |
| II | 2,3 × (z/10)0,24 | 2 m | 300 m |
| III | 1,9 × (z/10)0,26 | 5 m | 400 m |
| IV | 1,5 × (z/10)0,29 | 10 m | 500 m |
Ciekawostka
Ciśnienie dynamiczne jest związane z kwadratem prędkości. Dlatego wzrost prędkości wiatru o 20% nie oznacza wzrostu ciśnienia o 20% – przy pozostałych założeniach sam efekt prędkości daje około 44% więcej.
Ściana i dach budynku: cpe oraz cpi
Współczynnik cpe opisuje ciśnienie zewnętrzne, a cpi wewnętrzne. Ich wartości zależą m.in. od strefy powierzchni, wymiarów budynku, kształtu i kąta dachu oraz otworów.
Dlatego kalkulator nie wpisuje już wartości 0,80 i 0,20 jako domyślnych. Jeśli znasz właściwe współczynniki, tryb budynku policzy uproszczone pnet = qp(z) × (cpe − cpi).
Wiata i dach izolowany: cp,net
Dla dachu izolowanego lub wiaty oddziaływanie nie powinno być automatycznie liczone jak dla zamkniętego budynku. Stosuje się współczynnik ciśnienia netto cp,net zależny od geometrii, kąta i stopnia przesłonięcia.
Po wybraniu trybu wiaty kalkulator czeka na cp,net i dopiero wtedy wyznacza obciążenie na m² oraz siłę dla wpisanej powierzchni.
Przykład: strefa 2, teren II i wysokość 10 m
Dla strefy 2 bazowa prędkość wynosi 26 m/s, a bazowe ciśnienie 0,42 kN/m². Przy kategorii terenu II i z = 10 m współczynnik ekspozycji wynosi 2,3.
Przy co = 1,00 otrzymujemy qp(10 m) = 0,42 × 2,3 = 0,966 kN/m². To jeszcze nie jest automatycznie obciążenie konkretnego dachu czy ściany – do tego potrzebny jest właściwy współczynnik aerodynamiczny.
Ten przykład dobrze pokazuje różnicę między ciśnieniem wynikającym z lokalizacji i ekspozycji a obciążeniem konkretnego elementu konstrukcji.
Najczęstsze błędy przy obliczaniu siły wiatru
- Wybór strefy bez sprawdzenia mapy – granice stref nie pokrywają się po prostu z granicami województw.
- Pominięcie wysokości n.p.m. – w strefach 1 i 3 powyżej 300 m zmieniają się wartości bazowe.
- Użycie jednego cpe dla całego dachu – naroża, krawędzie i pola wewnętrzne mogą mieć inne współczynniki.
- Traktowanie wiaty jak zamkniętego budynku – dla dachu izolowanego właściwy jest model z cp,net.
- Mylenie qp(z) z gotowym obciążeniem elementu – qp(z) jest ciśnieniem szczytowym, które trzeba połączyć z odpowiednim współczynnikiem aerodynamicznym.
- Dobór mocowań wyłącznie z wyniku F – połączenia wymagają osobnych sprawdzeń nośności i kombinacji obciążeń.
Wskazówka od KalkulatorXXL
Najpierw wyznacz qp(z) z poprawnej strefy, wysokości i kategorii terenu. Dopiero później przejdź do cpe/cpi albo cp,net dla konkretnej części obiektu.
Jeżeli wynik ma służyć do decyzji wykonawczej, zapisz razem z nim strefę, wysokość n.p.m., kategorię terenu, wysokość odniesienia oraz użyte współczynniki. Sama liczba kN/m² bez tych założeń nie opisuje przypadku projektowego.
Źródła i zakres metody
Kalkulator wykorzystuje PN-EN 1991-1-4:2008/NA:2010 – polski Załącznik Krajowy do Eurokodu 1 w zakresie wartości bazowych stref i współczynników ekspozycji. Aktualny katalog PKN nadal wykazuje PN-EN 1991-1-4:2008, A1:2010 i NA:2010 jako dokumenty dotyczące oddziaływań wiatru.
Kalkulator nie wyznacza automatycznie lokalnych stref powierzchni, współczynników aerodynamicznych ani kombinacji obciążeń i nie zastępuje projektu konstrukcyjnego.
FAQ – kalkulator obciążenia i siły wiatru
Ostatnia aktualizacja: 05.09.2026