Külső hatások és igénybevételek – Az épületeket érő hatások
Csapadékhatás
A csapadékhatás a hazai klimatikus viszonyok között meglehetősen változatos: eső, csapóeső, jégeső, hó, jég formájában is jelentkezhet.
A hó hatása értelemszerűen a tetők teherhordó szerkezeteiben okozhat károsodást. A látszólag „egyszerű” terhelésnek, igénybevételnek tűnő hóteher igen sok esetben nem egyenletesen megoszló: a terhelés mértéke a tető formája, hajlásszöge, tájolása és részleteinek kialakítása szerint változhat. Meredek hajlású tetőknél pl. a tartószerkezetekre kedvezőtlen, „féloldalas” hófehérrel is számolni kell, összetett fedélidomú tetők hajlataiban, lapostetők felépítményeinek környezetében pedig „hózugok” alakulhatnak ki, ahol a hó felhalmozódása igen jelentős lehet.
Szélhatás
A szélhatás fajtája és mértéke számos tényezőtől függ, ilyenek pl. az építés helye, az épület védettsége, a tájolás, az épületmagasság. Tetőszerkezeteknél ezeken kívül a tető alakja, magassága, hajlásszöge is befolyásolja a szélhatás mértékét. Hatása szélnyomás, szélszívás és örvényhatás formájában jelentkezhet. A szélhatás valamennyi – függőleges, vízszintes és ferde helyzetű – külső térelhatároló szerkezetet érinti.
Épülethomlokzatoknál elsősorban az ún. szerelt homlokzatburkolatokat és a homlokzati nyílászáró szerkezeteket veszélyezteti a szélhatás. A szél torlónyomása az épület magasságával (nem lineárisan) nő, ezért a magasabb épületek veszélyeztetettebbek. Meredek hajlású tetőknél egy időben különböző „előjelű” szélhatásokkal (szívás, ill. nyomás), valamint örvényhatásokkal is számolni kell.
Lapostetőknél elsősorban a szélszívás jelent veszélyes igénybevételt főként azért, mert nem egyenletes eloszlású. A tető széleken és tetősarkokban a közbenső tetőszakaszokon jelentkező szívóhatás többszöröse lehet a mértékadó. Természetesen itt is számolni kell a szélnyomással és az örvényhatással, különösen a tetőt szegélyező szerkezetek tervezésekor.
Hőhatás
A hőhatás különböző jelentkezési módja és időben (is) változó mértéke megnehezíti az ellene való védekezést. A hőhatás szempontjából az épülethatároló szerkezetek külső és belső felületeinek hőmérséklet-különbsége, ill. a felületi hőmérsékletek szélsőértékei a mértékadók.
A belső felületek téli-nyári hőingadozása viszonylag csekély mértékű. Az állandó emberi tartózkodásra alkalmas épületekben a „kellemes hőérzet” általában a 18-24 °C-os levegőhőmérséklet: ezt kell helyes szerkezettervezéssel, fűtéssel és szellőztetéssel fenntartani. Jól hőszigetelt épületszerkezetek épülethatároló szerkezeteinek belső felületi hőmérséklete télen és nyáron csupán néhány °C-kal tér el ezektől az értékektől.
A külső felületek hőmérsékletének csúcsértékei sem télen, sem nyáron nem azonosíthatók a levegőhőmérséklet szélsőértékeivel. Télen a szél hűtőhatása és az emisszió következtében a levegő-hőmérsékletnél 5- 10 °C-kal kisebb (azaz a hazai klimatikus viszonyok között akár -25 °C-os) felületi hőmérséklet is előfordulhat. Nyáron a napsütés hatására, szélcsendes időben az épülethatároló szerkezetek külső felülete 50-80 °C-ra is felmelegedhet – beépítési helyzetüktől (vízszintes, függőleges, vagy ferde), ül. a legkülső réteg anyagától, felületi érdességétől és színétől függően.
A napsugárzás hatása
A hőhatáson (infra sugárzás) kívül a napsugárzás más veszélyeket is rejt magában. Elsősorban az ibolyántúli (közismert rövidítéssel UV) sugárzás hatása főként a bitumenre és a műanyagokra kedvezőtlen.
A sugárzás hatása nem önmagában érvényesül: hullámhossza, intenzitása ugyan meghatározó, de egyéb időjárási hatások (pl. levegő vagy más gáz jelenléte, hőmérsékleti és nedvességviszonyok), valamint a „megtámadott” anyag saját tulajdonságai is befolyásolják a károsodás mértékét és lejátszódásának időtartamát.
A károsodás fajtája is többféle lehet: a műanyagoknál pl. a szilárdság és nyúlóképesség csökkenése, az anyag színének megváltozása, a lágyítóadalékok „elvándorlása” („ridegedés”) lehet jellemző az anyag öregedésére, kifáradására és ezek nyomán a repedésképződésre.
Az UV sugárzás elleni védekezés módja sokszor azonos a közvetlen hőhatások elleni védelemmel, azaz vagy az alapanyagba kevert védőanyagokkal, vagy védőrétegek felhordásával lehet UV-állóvá tenni az ibolyántúli sugárzásnak kitett építőanyagokat. Műanyagok esetében sugárzást elnyelő, fényvédő, fénystabilizáló anyagok, ill. színezőanyagok (pl. korom, titán-dioxid stb.) adagolásával lehet eredményesen védekezni.
Fagyhatás
A fagyhatás – eredetét tekintve – a nedvesség (csapadék, pára) vagy a hőhatások közé is besorolható, ám a keletkezett károsodások jellege ezekétől eltérő.
A vízszintes helyzetű vagy ilyen kiegészítő szerkezetekkel készülő épületszerkezetek, azaz a tetők, teraszok külső felületén a fagyhatás a felületen megmaradó csapadék (víz, hó) eljegesedéseként jelentkezik. Következménye többféle lehet: a jég feszítő ereje a tetőfedést, a csapadékvíz-szigetelést és a tetőfelépítményeket elnyírhatja.
Mechanikai hatások
A túlzott, nem kívánatos mértékű mechanikai hatások már az épületszerkezetek kivitelezése közben is jelentkezhetnek a gondatlan vagy szakszerűtlen munka következtében.
Gyakoribbak az üzemeltetés során keletkezett károsodások, amelyek nagy részét a nem rendeltetésszerű használatból származó igénybevételek okozzák. Ilyen szempontból különösen veszélyeztetettek a nem járható lapostetők, mivel az érzékeny, lágy csapadékvíz-szigetelés jelentéktelennek tűnő hatásokra is könnyen megsérül. Különösen a kis felületen ható nyomóigénybevételek, a tetőfelületeken képződött hó és jég lekaparása és a nem járható tetőszakaszokon való közlekedés okozhatja a szigetelés átszúródását, felrepedését.