Przyczyny zagrzybienia ścian

Przyczyny zagrzybienia ścian

Poradnik - Przyczyny zagrzybienia  ścian
Rys. 1. Przekrój przez ścianę zewnętrzną
Poradnik - Przyczyny zagrzybienia  ścian
Fot. 1. Zawilgocone nadproże
Poradnik - Przyczyny zagrzybienia  ścian
Fot. 2. Powłoka malarska odpada od podłoża
Poradnik - Przyczyny zagrzybienia  ścian
Fot. 3. Pierwsze zwiastuny rozwoju grzybów na zawilgoconym nadprożu
Poradnik - Przyczyny zagrzybienia  ścian
Fot. 4. Nadproże pokoju na razie w czarne kropki
Poradnik - Przyczyny zagrzybienia  ścian
Fot. 5. Obrzydliwie czarne naroże

Mimo że opracowano i opanowano (pod względem teoretycznym i praktycznym) zasady termoizolacji budynków, wciąż spotkać można źle zaizolowane budynki, zawilgocone, zagrzybione i zapleśniałe mieszkania. Stosuje się coraz to lepsze materiały, nowe technologie, poprawiany jest komfort cieplny mieszkań, a jednak stale zaskakiwani jesteśmy wadami ujawnianymi po latach eksploatacji.

Pokazane w artykule zjawiska to efekt błędów popełnionych na etapie projektowania i wykonania budynku, ale też następstwo zmian warunków eksploatacji. Oszczędniejsza gospodarka ciepłem błędy te wyeksponowała. Dawniej, przy gorszych parametrach izolacyjności przegród, a takie przy nadmiernym, często nieracjonalnym zużyciu ciepła, wady te nie dawały znać o sobie w tak gwałtowny sposób.

Opis stanu faktycznego
W mieszkaniach budynku, zbudowanego w połowie lat osiemdziesiątych, po kilkunastu latach eksploatacji, fragmenty ścian zewnętrznych zrobiły się wilgotne, powłoki malarskie zaczęły się łuszczyć, a na mokrych tynkach pojawiły się pleśnie i grzyby. (Fot. 1÷5).
Te nieprzyjemne zjawiska dały znać o sobie, gdy w budynku dokonano ulepszeń instalacji ogrzewczej. Węzeł cieplny został zautomatyzowany, zamontowano licznik ciepła, grzejniki wyposażono w zawory z termoregulacją i zainstalowano podzielniki kosztów. Możliwość racjonalizacji zużycia ciepła i obniżenia kosztów ogrzewania, zmobilizowała użytkowników do oszczędzania. Polega to głównie na:
• uszczelnieniu okien i drzwi,
• zmniejszeniu intensywności wietrzenia,
• obniżeniu temperatury wewnętrznej w porze snu i w czasie nieobecności.

W ciągu dnia w czasie przebywania temperatura wynosiła ok. 22°C, by w czasie nocy spadać do 18°C. Wilgotność względna powietrza została podniesiona do poziomu od 55 do 65% i nigdy nie spadała poniżej 55%. Są to wilgotności przekraczające wartości optymalne 35 do 45%, a w okresie jesienno-zimowym powinny być zjawiskiem wyjątkowym.

Na wilgotnych ścianach, szczególnie w narożach, gdzie wymiana powietrza i wysychanie bywają utrudnione, pojawiły się grzyby pleśniowe. Przeprowadzone badania mykologiczne wykazały obecność – w zeskrobinie ze ściany – grzybów pleśniowych z rodzaju Mucor. Wdychanie zarodników tych grzybów może wywołać szereg chorób układu oddechowego, w tym o podłożu alergicznym.

Opisane wyżej zjawiska zaczęły silnie występować, gdy zużycie energii cieplnej zaczęło spadać. Po modernizacji systemu ogrzewania zużycie ciepła spadało od 18 do 30%, w zależności od tego czy zima była mniej lub bardziej ostra.

Konstrukcja ścian budynku
Budynek wzniesiony został w technologii mieszanej; nośne ściany wewnętrzne poprzeczne prefabrykowane (wielka płyta) w rozstawie 5,40 m, stężone podłużną belką nadprożową, stropy kanałowe żerańskie grubości 24 cm. Na belce nadprożowej prefabrykowanej wymurowane zostały z gazobetonu ściany osłonowe podłużne.
Belka nadprożowa zaprojektowana została jako żelbetowy element prefabrykowany o wymiarach przekroju poprzecznego 28×64 cm, w tym ocieplenie (od zewnątrz) warstwą styropianu grubości 5,0 cm. W zakładzie prefabrykacji belki wykonywano na leżąco w formach stalowych z podgrzewanym dnem. W trakcie podgrzewania styropian ocieplenia topił się, więc zamieniono go na płyty wiórowo-cementowe (suprema) grubości 5,0 cm. Po tych niekorzystnych zmianach nadproże, stanowiące fragment ściany zewnętrznej, miało współczynnik przenikania ciepła U = 1,48 W/(m2 K). Układ elementów w ścianie pokazuje rys. 1.

Ścianę osłonową, opartą na nadprożach, wykonano jako warstwową: dwie warstwy grubości 12 cm wymurowane z bloczków gazobetonowych o gęstości pozornej 700 kg/m3, przedzielone warstwą 4,0 cm styropianu. Dla tak wykonanej ściany współczynnik przenikania ciepła wynosi U = 0,56 W/(m2 K).
Ściany zewnętrzne ostatniej kondygnacji z uwagi na skomplikowany kształt dachu zostały wymurowane z bloczków gazobetonowych i miały grubość 37 cm. Przy tej grubości i klasie ciężarowej gazobetonu 07 współczynnik przenikania ciepła wynosi U = 0,87 W/(m2 K).

Właściwości termoizolacyjne ścian
Budowany w latach osiemdziesiątych budynek winien spełniać wymogi obowiązującej wówczas normy PN-82/B-02020 „Ochrona cieplna budynków”. Ściana zewnętrzna podłużna przy tak źle wykonanym nadprożu posiada średni współczynnik przenikania ciepła U = 0,83 W/(m2 K), obliczony jak dla przegrody niejednolitej, większy od określonego obowiązującą wówczas normą Umax = 0,75 W/(m2 K).

Aktualne przepisy określają dla budynków mieszkalnych wielorodzinnych dopuszczalne wielkości wskaźnika sezonowego zapotrzebowania na ciepło E0 a nie Umax. Jednak by zapewnić utrzymanie zużycia ciepła na racjonalnie niskim poziomie, ściany zewnętrzne powinny mieć współczynnik U = 0,35÷0,50 W/(m2 K).
Fragment ściany gazobetonowej ocieplonej styropianem jest w zasadzie poprawny pod względem wymagań cieplno-wilgotnościowych. Jak wykazały obliczenia sprawdzające, kondensacja pary wodnej wewnątrz przegrody nie występuje. Temperatura wewnętrznej powierzchni przegrody dla warunków normalnych (ti = 20°C; te = –16°C; j = 55%) wynosi Ji = 16,6°C.

Wyliczona dla tych samych warunków, temperatura punktu rosy wynosi ts = 10,7°C i jest mniejsza od temperatury wewnętrznej powierzchni ściany o 5,9°C, a więc wykroplenie pary wodnej nie wystąpi. Różnica 5,9°C, jest na tyle bezpieczna, że przy obniżonej temperaturze wewnątrz do 18°C i przy wzroście wilgotności powietrza wewnętrznego do j = 60%, wykroplenie pary wodnej również nie nastąpi.

Fragment ściany z nadprożem żelbetowym, gdzie występują zawilgocenia, nie spełnia wymagań cieplno-wilgotnościowych. Kondensacja pary wodnej wewnątrz tego fragmentu ściany co prawda nie występuje, ale rzeczywista prężność pary wodnej bliska jest wartości prężności pary wodnej nasyconej i niewielkie pogorszenie warunków może spowodować wykraplanie się pary wodnej.

Temperatura wewnętrznej powierzchni przegrody z nadprożem dla warunków normalnych wynosi Ji = 11,1°C, a temperatura punktu rosy (dla tych samych warunków) wynosi ts = 10,7°C. Spełniony jest zatem warunek ts < Ji, ale różnica wynosi zaledwie 0,4°C, co nie daje pewności, że wykroplenie nie nastąpi. Różnica większa od 2°C przynosi bezpieczeństwo i pewność suchej powierzchni. W pomieszczeniach, gdzie są fragmenty ścian z nadprożami, wystarczy obniżyć temperaturę wewnętrzną powietrza do ti = 18°C i spowodować jego wzrost wilgotności względnej do ji = 60% to przy temperaturze powietrza zewnętrznego te = –13,9°C na wewnętrznej powierzchni nadproża zacznie się proces kondensacji pary wodnej.

Ograniczenie wydajności cieplnej grzejników i obniżenie temperatury w pomieszczeniach, uszczelnienie okien i drzwi, które spowodowało ograniczenie wymiany powietrza i wzrost jego wilgotności, powodowało kondensację pary wodnej na fragmencie ściany z nadprożem. Przy niewielkiej możliwości wysychania tego fragmentu, wilgotność ściany wzrastała, co powodowało dalszą obniżkę jej właściwości termoizolacyjnych i zjawisko pogłębiało się. Ciągle utrzymująca się wilgotność ściany stworzyła środowisko dla rozwoju grzybów i pleśni.

Podsumowanie
Omówiony przykład pokazuje wady, które ujawniły się po latach użytkowania budynku. Fragmenty ścian z żelbetowymi nadprożami, mimo dużej przenikalności cieplnej nie ulegały zawilgoceniu. Przy większej ilości ciepła, wyższej temperaturze i intensywnym wietrzeniu zjawisko kondensacji, jeżeli występowało to tylko okresowo (w warunkach ekstremalnych) i pozostawało praktycznie niezauważalne. Gdy użytkownicy zmniejszyli zużycie ciepła, odbyło się to kosztem obniżania temperatury i wzrostu wilgotności powietrza, zmalała intensywność wymiany powietrza. Taka zmiana parametrów klimatu wnętrza spowodowała, że temperatura wewnętrznej powierzchni ściany (Ji) malała, przy jednoczesnym wzroście temperatury punktu rosy (ts) powietrza wewnętrznego, tak więc warunek Ji ³ ts może być niespełniony, a ściana ulega zawilgoceniu.

Z przykładu tego wynika też istotny wniosek, że nie można zmniejszać wydajności systemu ogrzewania bez poprawy izolacyjności przegród zewnętrznych i na odwrót, chcąc wykorzystać poprawę ich izolacyjności należy dostosować do zmniejszonego zapotrzebowania na ciepło system ogrzewczy.

Dr inż. Lesław Macieik
Politechnika Koszalińska

WARSTWY – DACHY i ŚCIANY 4’2001

Udostępnij ten wpis

Post Comment