Trwałość systemu ocieplającego jest bardzo istotnym problemem gdyż bezpośrednio wpływa na trwałość budowli, a co za tym idzie jej okres eksploatacji. Zgodnie z wymaganiami UEAtc, trwałość systemu ocieplającego według metody lekkiej mokrej ETICS powinna wynosić minimum 30 lat. W tym czasie muszą być spełnione warunki użytkowe systemu ocieplającego takie jak:
– stabilność zachowania się wobec ognia;
– stabilność w odniesieniu do wodoszczelności;
– odporność na działanie zmiennej temperatury;
– stabilność w zakresie właściwości termoizolacyjnych;
– odporności na ruchy bryły budynku;
– odporności na działanie sił udarowych.
Powyższe wymagania nie dotyczą wyprawy tynkarskiej, która jest bezpośrednio narażona na działanie czynników zewnętrznych i powinna być okresowo kontrolowana, naprawiana a w przypadku wyraźnego uszkodzenia poddawana renowacji przez pomalowanie jej odpowiednią farbą elewacyjną lub przez nałożenie nowej warstwy wyprawy tynkarskiej.
Trwałość systemu ocieplającego jest ona funkcją projektu systemu ocieplającego, właściwości użytych materiałów (materiału izolacyjnego, zaprawy klejącej, tkaniny zbrojącej, zaprawy tynkarskiej i elementów pomocniczych), jakości wykonania, oddziaływań na budynek czynników wpływających na trwałość i właściwości użytkowe, jak również konserwacji i eksploatacji. Do podstawowych czynników oddziaływujących na budowle lub jej część należą: atmosfera zewnętrzna, środowisko wewnętrzne, czynniki mechaniczne i biologiczne. Ściany zewnętrzne ocieplone metodą lekką mokrą należą do elementów budynku najbardziej narażonych na niekorzystny wpływ powyższych czynników. Często wpływają one na stopniowe i systematyczne niszczenie systemu ociepleń, a coraz dłuższy okres eksploatacji może doprowadza do częstszego pojawiania się różnorodnych uszkodzeń na powierzchni ścian. W celu wyeliminowania bądź zahamowania zjawiska degradacji należy określić przyczyny uszkodzeń oraz metody walki i zapobiegania nim.
Praktyka budowlana wskazuje, iż najczęstszymi przyczynami uszkodzeń są liczne przypadki projektowo wykonawczych odstępstw od wymagań określonych w warunkach technicznych i technologicznych wykonania ocieplenia, które skutkuje skróceniem jego trwałości. Kontrole prowadzone w czasie wykonywania robót termoizolacyjnych oraz badania przyczyn uszkodzeń ocieplenia po kilku latach eksploatacji ocieplonych budynków wskazują, że większość wad obniżających trwałość ocieplenia jest skutkiem błędów projektowo – wykonawczych, których źródłem najczęściej są: minimalizacja kosztów wykonania, skrócenie czasu przerw między poszczególnymi warstwami, niewystarczające kwalifikacje wykonawców.
Wpływ projektu systemu ocieplającego na jego trwałość.
Wykonanie ocieplenia zarówno na starym budynku jak i na nowo wybudowanym obiekcie powinno się odbywać na podstawie projektu opracowanego zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z lipca 2003r.( Dz.U. 2003 Nr 120, poz. 1133). Powinien on zawierać: dane identyfikacyjne budynku, szczegółowy opis i ocenę istniejącego stanu technicznego zewnętrznej warstwy ścian, wybór systemu izolacji cieplnej z powołaniem się na określoną aprobatę techniczną, opis techniczny wybranego systemu itd.
Przygotowanie projektu zgodnie z powyższymi wytycznymi pozwala na uniknięcie błędów, które mogą spowodować uszkodzenie elewacji i skrócenie okresu eksploatacji.
Jednak budynki, a przede wszystkim domy indywidualne często ocieplane są bez żadnej dokumentacji, przy użyciu rozwiązań nie stanowiących kompletnego systemu. W dokumentacji projektowej pomijane są szczegóły ocieplania detali architektonicznych, sposobu wykonywania obróbek blacharskich, określenia rodzaju i ilości łączników mechanicznych, przypadających na 1m2, daje to swobodę wykonawcy, ale zwiększa też jego odpowiedzialność, gdyż niedokładnie opracowana dokumentacja bywa przyczyną większych, od zaplanowanych nakładów finansowych.
Do najczęstszych błędów popełnianych przez projektanta należą:
– brak oceny nośności podłoża na etapie przedprojektowym ( np. pozostawienie niestabilnego tynku lub odspojonych od podłoża powłok malarskich fot.1 )
Naklejenie ocieplenia na powierzchnie brudne, zakurzone nie zapewnia przyczepności warstwy klejowej i może spowodować odspojenie całego systemu ociepleniowego.
Odklejenie ocieplenia może być też spowodowane brakiem wymaganych badań w zakresie kontroli stanu podłoża na etapie projektowania (fot. 2). Wytrzymałość podłoża na odrywanie powinna być wyższa od wytrzymałości na rozciąganie materiału termoizolacyjnego.
– obliczenia przegród budowlanych: ograniczenie się jedynie do wyznaczenia wartości współczynnika U, bez określenia możliwości kondensacji pary wodnej w przegrodzie, często nie jest uwzględniana funkcja pomieszczeń wewnętrznych wraz z określeniem wilgotności powietrza, wynikającego z technologii użytkowania.
Konsekwencją powyższego działania może być wytworzenie się mostków termicznych w narożnikach, a następnie rozwoju np. grzybów rozkładu pleśniowego w wyniku wtórnego zawilgocenia przegrody.
– stosowanie ciemnych kolorów tynków na dużych powierzchniach nasłonecznionych elewacji.
Projektanci mając nieograniczoną możliwość realizacji plastycznej, stosują ciemne kolory cienkowarstwowych tynków na wielkich nasłonecznionych płaszczyznach zapominając zupełnie o wielkościach odkształceń termicznych występujących przy dużych gradientach temperatur. Zaleca się aby elewacja nie absorbowała więcej niż 20% energii promieniowania słonecznego – warunek ten spełniają jasne, pastelowe kolory ścian. Stosowanie ciemnych kolorów na większych płaszczyznach fasad powodują w konsekwencji pojawienie się dodatkowych naprężeń w warstwie tynku, a więc również zwiększenie ryzyka uszkodzenia elewacji.
– brak efektywnego rozwiązania detali, w tym min. połączeń obróbek blacharskich, profili wokół okiennych, uszczelnienia dylatacji itp.
Już w fazie projektowania należy przewidzieć niezbędne prace związane z odpowiednim przygotowaniem elementów budynku przenikających się lub stykających ze sobą, takich jak: występy połaci dachowych, murki, cokoły, balustrady, obróbki powierzchni poziomych, rynny, rury spustowe itd. Odpowiednie przygotowanie powyższych elementów umożliwia wykonanie ocieplenia zgodnie z zasadami sztuki budowlanej i pozwoli uniknąć poniższych błędów.
Fot.4 Brak obróbki blacharskiej i izolacje prowadzi do zawilgocenia i w konsekwencji do zniszczenie tynku.
|
Fot.5 Zakotwienie elementu wraz z uszkodzeniem wyprawy tynkarskiej – rozszczelnieniem tynku.
|
Fot. 6. Nieprawidłowe wykonanie zakotwień elementów wraz z uszkodzeniem warstwy ociepleniowej
|
Fot. 7 Błędnie zwymiarowane taśmy rozprężne i przerwanie ciągłości elewacji
|
Błędy te często mogą wynikać z braku indywidualnych rozwiązań projektowych dla konkretnego obiektu. Właściwa współpraca projektanta i wykonawcy powinna nie dopuścić do powstawania podobnych problemów.
Wpływ wykonawstwa na trwałość systemu ociepleń.
Fot.8 Brak uszczelnienia pod warstwą tynku na styku z gruntem
|
Fot. 9 Intensywne nasłonecznienie – brak zabezpieczających siatek ochronnych na rusztowaniu
|
Podstawowe błędy wykonawcze wynikają z:
– prowadzenie prac w każdych warunkach pogodowych niezgodnie z wymaganiami producenta i zasadami tzw. „zdrowego rozsądku”.
W powietrzu o dużej wilgotności czas wiązania materiałów budowlanych bardzo się wydłuża , a w wysokiej temperaturze objawia się mikropęknięciami na powierzchni elewacji.
– niedotrzymania czasów przerw technologicznych,
Fot. 10 Roboty ociepleniowe wykonywane zimą – szybka degradacja tynku, powłoki malarskiej, początki porażenia przez grzyby rozkładu pleśniowego.
|
Fot. 11 Brak adhezji tynku do gruntowanego podłoża na skutek braku przerw technologicznych.
|
– błędy na poszczególnych etapach wykonywania robót wynikających z: dążenia do maksymalnego skrócenia czasu prowadzenia robót np. przez wyrównanie nierówności podłoża za pomocą grubszej warstwy kleju mocującego Fot.12
Takie postępowanie powoduje wydłużenie czasu wiązania warstwy mocującej co może prowadzić do wzruszenia płyty lub nawet całkowitej utraty przyczepności – „zatapianie” siatki mocowanej do styropianu na gwoździach.
Warstw zbrojona z wtopioną siatką zbrojącą ma za zadanie ochronę systemu przed wpływem naprężeń termicznych i uszkodzeń mechanicznych. Błędne zamocowanie siatki np. w wyniku przybijania jej do styropianu, a następnie szpachlowanie klejem, w efekcie końcowym ani siatka ani płyta nie zostaje całkowicie pokryta klejem co uniemożliwia jej prawidłowe działanie jako zbrojenia, dodatkowo na powierzchni elewacji mogą pojawiać się poziome i pionowe pęknięcia.
Częstym błędem jest tzw. „oszczędność” materiałowa polegająca na. dodawaniu zaprawy cementowej do klejów systemowych, drastyczne pocienienie warstwy zbrojącej czy ułożenie siatki na lub pod wyprawą klejącą. Może to spowodować znaczne zmniejszenie wytrzymałości warstwy klejowej na rozciąganie i ściskanie, zarysowania warstwy klejowej i wyprawy tynkarskiej –zatem częściową utratę jej funkcji.
– Stosowanie nie wysezonowanego styropianu, który po zamontowaniu na elewacji nadal zmienia swoje wymiary w wyniku uwalniania pentanu, może doprowadzić to do powstawania pęknięć na otynkowanej elewacji.
– „uproszczenia” czynności technologicznych (np. klejenie płyt styropianowych wyłącznie „na placki” bez klejenia obwodowego fot. 16)
Fot. 13 „Ekonomiczne” wykonanie warstwy zbrojonej – niemal bezklejowe
|
Rys. 14. Warstwa zbrojona o grubości około 1.0-1.5 mm, siatka zbrojąca jest ułożona w płaszczyźnie styku warstwy klejowej i wyprawy tynkarskiej.
|
Oddziaływanie wiatru powoduje zwiększone drgania takiej płyty, szczególnie przy braku obwodowego pasma kleju, co w konsekwencji grozi odpadaniem styropianu od ściany dodatkowo drastycznie wpływają na ewentualne rozprzestrzenianie się ognia na elewacji.
Rys 15 Widok odkrywki w miejscu rysy poziomej występującej w warstwach tynku i kleju, siatka zbrojąca znajduje się pod wyprawą tynkarską, rozsunięcie siatek na odległość około 30 mm
|
Fot. 16 Złe rozmieszczenie zaprawy klejącej na płycie styropianowej.
|
– częste „łączenie” systemów, tzn. stosowanie podobnych materiałów lecz od różnych systemodawców (brak AT, certyfikatu, gwarancji producenta)
Fot. 17 Błędy w zakresie mocowania warstwy termoizolacji
|
Fot. 18 Porażenie biologiczne tynku – algi.
|
Nałożenie na siebie błędów projektowych ( brak oceny stanu technicznego podłoża) i wykonawczych ( „oszczędnościowe” dozowanie ilości kleju, brak łączników mechanicznych) może doprowadzić do poważnych awarii systemu ociepleń, które w znacznym stopniu obniżają trwałość ETICS. Powyższe błędy są najczęściej wynikiem niekompetencji ekip wykonawczych, słabym przygotowaniu merytorycznym inwestorów i służb nadzoru budowlanego.
Działanie czynników zewnętrznych.
Czynniki zewnętrzne mogą powodować uszkodzenia mechaniczne. Powstają w wyniku uderzenia ciężkimi przedmiotami i przybierają różne formy: wgniecenia, wybicia, separacji tynku lub warstwy zbrojącej, wreszcie całego systemu ETICS. Mogą one wystąpić w strefach poddanych dużym obciążeniom dynamicznym, tzn. tam gdzie użytkownicy mają możliwość bezpośredniego oddziaływania na warstwy nawierzchniowe systemu elewacyjnego. Zalicza się do nich: przejścia, bramy, strefy cokołowe, strefy wejść do budynków , strefy budynków przylegających do szkół, przedszkoli, obiektów sportowych, czy strefy rozładunku towarów przy rampach magazynowych, śmietnikach itp. Negatywnym zjawiskiem powodującym uszkodzenia mechaniczne jest też wandalizm. Tego typu uszkodzenia powinny zostać jak najszybciej naprawione i nie tylko ze względów estetycznych, ale przede wszystkim w celu zabezpieczenia systemu przed penetracją wody do jego wnętrza. Może to doprowadzić do odspajania się poszczególnych warstw systemu ociepleń. Ponadto woda jako dobry rozpuszczalnika umożliwia wnikanie zanieczyszczeń w mury budowli. Jest ona również przyczyną pojawiania się na powierzchni systemu wykwitów i nalotów, oraz sprzyja rozwojowi życia biologicznego na powierzchniach fasady. Elewacje zaatakowane przez drobnoustroje nie tylko tracą na walorach estetycznych ale po pewnym czasie ulegają uszkodzeniom, początkowo drobnym lecz nasilającym się z upływem czasu. W wyniku wzrastającego zawilgocenia ocieplenie stopniowo traci właściwości termoizolacyjne.
Należy też pamiętać o tym, iż jedną z głównych funkcji jaką pełnią tynki jest ochrona ściany zewnętrznej przed destrukcyjnym wpływem czynników otoczenia. Spełnienie tej funkcji wymaga od nich odporności na działanie czynników zewnętrznych, takich jak: temperatura i jej zmiany, wilgoć, wiatr promieniowanie słoneczne oraz zanieczyszczenie atmosfery. Nawet niewielkie uszkodzenie wyprawy tynkarskiej w znacznym stopniu może osłabić odporność systemu ociepleń na oddziaływanie środowiska i przyspiesza proces destrukcji. Gradienty temperatury i spowodowane nimi różnice odkształcalności tynku i podłoża powodują powstawanie naprężeń. Podobny skutek wywołują gradienty wilgoci. Podczas wysychania ściany następuje skurcz, który prowadzi do zarysowania i osłabienia przyczepności tynku do podłoża a w efekcie do jego ubytków. Przyspiesza to transport wilgoci w głąb systemu ociepleń któremu towarzyszy migracja soli wapiennych, a następnie ich krystalizacja i ekspansja. Efekty ekspansywne prowadzą do erozji i ubytków masy tynkowej oraz spadku wytrzymałości. Na skutek zachodzących zjawisk pojawiają się rysy termiczne i skurczowe, odspojenia tynku i ubytki.
Nieodpowiedzialna eksploatacja.
Wiele obiektów po wykonanych termoizolacjach wykazuje znacznie zwiększone zawilgocenie pomieszczeń. Jest to spowodowane szczelnym zamykaniem okien, zakręcaniem grzejników, zaklejaniem kratek wentylacyjnych itp. Bardzo szybko, głównie ze względu na gotowanie, pranie, mycie wzrasta wilgotność powietrza które skrapla się stykając się z zimnymi elementami (okna, drzwi, mostki termiczne) . Dlatego aby nie dopuścić do zawilgocenia pomieszczeń należy utrzymywać stałą wilgotność powietrza. Najprostszą metodą jest wietrzenie pomieszczeń przynajmniej dwa razy na dobę gdyż ściany mokre lub zawilgocone przez złe eksploatowanie nie są w stanie naturalnie wysychać.
Podstawowe błędy eksploatacji wynikają z przekonania że system ociepleń na elewacji jest „tworem” wiecznym i niewymagającym konserwacji oraz remontów. Zaniechanie stałych kontroli i szybkich interwencji, pozwalających zahamować proces degradacji ocieplenia w początkowej fazie, może mieć bardzo poważne konsekwencje i kosztowne skutki. Błędy niewłaściwego użytkowania powstające na skutek braku jakichkolwiek przeglądów i napraw biologicznych powodują, że pojawiające się zanieczyszczenia czy porażenia są trudne lub niemożliwe do usunięcia. Nasiąkliwość powierzchni elewacji ani jej chropowatość nie są jedyną przyczyną ich występowania.
Żaden z istniejących systemów nie wykazuje odporności na wodę gromadzącą się w materiale ociepleniowym pod zewnętrzną warstwą elewacji. Wilgoć może wnikać w warstwy ocieplenia na wiele sposobów np. przez trudno dostrzegalne spękania powierzchni tynku, przez miejsca, w których z różnych przyczyn nastąpiło uszkodzenie mechaniczne. Obecność wody sprzyja rozwojowi korozji biologicznej.
Wysoka zawartość wilgoci jest niekorzystna również ze względu na ryzyko zamarzania skroplonej wody, która może powodować poważne uszkodzenia. Woda znajdująca się w kapilarach materiału budowlanego lub wyprawy, podczas zamarzania zwiększa swoją objętość, powodując wzrost ciśnienia w zamkniętej przestrzeni porów. Ciśnienie to może wystarczyć do degradacji wyprawy tynku lub zbrojonej pod wpływem korozji mrozowej (złuszczenia, rozwarstwienia systemu).
Jeżeli regularnie przeprowadzane będą roboty remontowe polegające na zaszpachlowaniu pęknięć i ubytków, nałożeniu nowej warstwy wyprawy tynkarskiej lub farby nawierzchniowej co 8-10 lat, wówczas trwałość systemu ocieplającego wyniesie co najmniej 30 lat, zakładając iż roboty ociepleniowe zostaną wykonane zgodnie ze sztuką budowlaną.
Powyżej przedstawiono jedynie niewielką grupę uszkodzeń systemu ociepleniowego, które mogą powodować znaczne obniżenie odporności ETICS. Temat ten jest bardzo obszerny i nie sposób sporządzić tutaj dokładną analizę wszystkich czynników odpowiadających za trwałość systemu i jego okres eksploatacji. Rozwiązania konstrukcyjno – materiałowe obecnych systemów ocieplenia gwarantują wieloletnią trwałość, pod warunkiem spełnienia wymagań technologicznych obowiązujących w przyjętym systemie ociepleń. Doświadczenia na polskim rynku wskazują, że można mówić z jednej strony o niskim poziomie wiedzy technicznej bezpośrednich wykonawców ocieplenia, a z drugiej strony o „zaprogramowanych” wadach, których źródłem jest minimalizowanie zakresu robót oraz kosztów materiałów i robocizny przez wykonawcę. W konsekwencji takich działań, trwałość wykonanego ocieplania budynków – oceniana teoretycznie na co najmniej 30 lat – pozostaje tylko w sferze założeń.
Małgorzata Lipnicka
WARSTWY – DACHY i ŚCIANY 2/2007
