plik

Dr inŜ. Waldemar BORJANIEC
Dr inŜ. Waldemar BIERUT
Mgr inŜ. Mariusz STASZEWSKI
Politechnika Koszalińska

PRZEBUDOWA SKAśONEGO CHEMICZNIE STROPU DMS

THE RECONSTRUCTION OF THE CHEMICALLY CONTAMINATED DMS FLOOR

Streszczenie

W referacie przedstawiono przypadek skaŜenia chemicznego stropu, jakie powstało w wyniku

zastosowania materiałów budowlanych emitujących szkodliwe dla zdrowia związki chemiczne. Zamieszczono
wyniki badań rodzaju emitowanych związków toksycznych oraz zasięgu skaŜenia. Przedstawiono koncepcję
przebudowy stropu.

Abstract

In the paper there is presented a case of the chemical pollution of the floor, which was caused by

the application of the building materials which emitter dangerous chemical compounds. The examination results
of the sort of emitted toxic compounds and the reach of the contamination is a part of the paper. A general idea
of the reconstruction of the object is also presented.

1. Wstęp

Bezpieczeństwo eksploatacji budynku z reguły jest rozumiane w aspekcie braku zagroŜe-

nia konstrukcyjnego, czyli spełnienia wymagań stanów granicznych nośności i uŜytkowania,
jak teŜ zapewnienia wymaganej przepisami ochrony przeciwpoŜarowej [1].

Innym rodzajem zagroŜeń, nie mających wpływu na bezpieczeństwo eksploatacji w rozu-

mieniu konstrukcyjnym lecz istotnych dla uŜytkowników, jest zapewnienie odpowiednich
warunków higieniczno-zdrowotnych w pomieszczeniach przeznaczonych na stały lub czaso-
wy pobyt ludzi. W tym względzie źródłami zagroŜeń mogą być niewłaściwej jakości materia-
ły budowlane, emitujące związki szkodliwe dla zdrowia lub zapachowe w stopniu przekracza-
jącym ich dopuszczalne stęŜenia.

Usunięcie źródła zagroŜenia nie zawsze jest moŜliwe jedynie poprzez ich neutralizację, bez

naruszania konstrukcji budynku. W przypadku omawianym w referacie, skuteczne powstrzy-
manie dalszej emisji toksycznych związków chemicznych wymagało usunięcie źródła zanie-
czyszczenia, co w sumie oznaczało konieczność przebudowy skaŜonego obszaru stropu.

2. Ogólna charakterystyka budynku

Budynek Urzędu Miejskiego połoŜony jest w centrum miasta Koszalina, w pierzei ulicznej

o zwartej zabudowie okalającej Rynek Staromiejski. Budynek, zrealizowany w latach sześć-
dziesiątych ubiegłego wieku (1960/1962) w technologii tradycyjnej, składa się z dwóch funk-

805

cjonalnie powiązanych brył tworzących w rzucie kształt litery „T

”. Segment główny o wym.

B×L = 12,1×56,2 m

−

zawierający wieŜę zegarową oraz reprezentacyjne wejście

−

usytuowa-

ny jest od strony Rynku Staromiejskiego, zaś segment północny (B×L = 12,1×16,0 m) na
przedłuŜeniu klatki schodowej.

Główna bryła budynku Urzędu Miejskiego w Koszalinie jest obiektem czterokondygna-

cyjnym, całkowicie podpiwniczonym z nieuŜytkowym, przełazowym poddaszem przekrytym
jednospadkową,  prefabrykowaną  konstrukcją  Ŝelbetową  złoŜoną  z  typowych  prefabrykowa-
nych  belek  DMS  i  indywidualnie  zaprojektowanych  płyt  dachowych.  Całkowicie  podpiwni-
czony,  czterokondygnacyjny  segment  północny  przekryty  został  zamkniętym,  dwuspadko-
wym  stropodachem  Ŝelbetowym,  wykonanym  z  identycznych  elementów  konstrukcyjnych
(belki DMS oraz prefabrykowane, drobnowymiarowe płyty dachowe).

Oba segmenty budynku posiadają poprzeczny układ konstrukcyjny, załoŜony na identycz-

nej siatce ścian nośnych. Ściany nośne piwnic wykonane zostały z cegły ceramicznej pełnej
na zaprawie cementowo-wapiennej oraz częściowo wylewane na mokro z betonu. Ściany no-
ś

ne nadziemia z cegły ceramicznej pełnej, wzmocnione zewnętrznymi Ŝelbetowymi pilastra-

mi, tworzącymi regularny pionowy podział elewacji budynku. Ściany działowe z cegły cera-
micznej pełnej, dziurawki oraz płyt gipsowo-kartonowych.

Nad wszystkimi kondygnacjami budynku zastosowano typowe belkowo-pustakowe, prefa-

brykowane stropy DMS. W miejscach występowania zwiększonych obciąŜeń liniowych, tj.
pod ścianami korytarzowymi oraz ścianami loggii sali konferencyjnej zastosowano podwójne
belki stropowe lub Ŝelbetowe wylewki. Stropy przystosowane zostały do przenoszenia cha-
rakterystycznych obciąŜeń uŜytkowych w wielkości q = 2,0 kN/m

3. Geneza problemu

Pomieszczenia biurowe usytuowane na drugim piętrze budynku, oznaczone numerami 201,

202, 205 i 205a (rys. 1), przejściowo pełniły funkcję archiwum. W celu zapobieŜenia moŜli-
wości zagrzybienia archiwizowanych dokumentów, wolne przestrzenie pustaków stropu DMS
zostały wypełnione trocinami nasączonymi silnie wyczuwalnym środkiem chemicznym (im-
pregnatem do drewna o nazwie Xylamit). Wypełnienie to zrealizowano najprawdopodobniej
w latach 80-tych ubiegłego stulecia w ramach prac adaptacyjnych związanych z przystosowa-
niem pomieszczeń biurowych do nowej funkcji. Po tym przejściowym okresie ich uŜytkowa-
nia w roli archiwum, pomieszczenia te przywrócono ponownie do funkcji biurowej.

Zapach wydzielany przez zastosowane związki chemiczne, był wyczuwalny do chwili

przebudowy  stropu  (2005  rok)  nie  tylko  w  pomieszczeniach  nr  201,  202,  205  i  205a,  lecz
równieŜ w pomieszczeniu 203 oraz w wydzielonym ścianami podłuŜnymi, wewnętrznym ko-
rytarzu  komunikacyjnym.  Po  przeniesieniu  archiwum  w  inne  miejsce,  pomieszczenia  205
i  205a  przekazano  dla  potrzeb  Urzędu  Stanu  Cywilnego,  zaś  w  okresie  ostatnich  trzech  lat
zajmowane  były  przez  Sekretarza  Miasta.  Dalsza  emisja  uciąŜliwych  zapachów  powodująca
uczulenia, podraŜnienia oraz schorzenia górnych dróg oddechowych, była przyczyną całkowi-
tego  wyłączenia  z  eksploatacji  wszystkich  pomieszczeń  zajmowanych  przez  zlikwidowane
archiwum.  NaleŜy  nadmienić,  iŜ  Ŝadne  z  tych  pomieszczeń  nie  posiada  zarówno  wentylacji
grawitacyjnej jak i mechanicznej. Jedynym źródłem niewielkiej wymiany oraz dopływu świe-
Ŝ

ego powietrza są wypełnione włókniną wywietrzniki podokienne.

Rodzaj oraz stęŜenie szkodliwych czynników występujących w pomieszczeniach nr 205

i  205a,  określono  metodą  chromatografii  gazowej  na  dwóch  próbkach  powietrza  pobranych
w  pokoju  nr  205  przez  pracownika  Wydziału  Chemicznego  Politechniki  Gdańskiej.  Poboru
próbek,  oznaczenia  rodzaju  oraz  stęŜenia  szkodliwych  składników,  dokonano  w  miesiącu
wrześniu 2003 roku. Wyniki pomiarów wykonanych przez pracowników Laboratorium Bada-

806

nia Warunków Pracy Wydziału Chemicznego Politechniki Gdańskiej, zamieszczone w opra-
cowaniu [2], przedstawiono w tabl. 1.

Rys. 1. Usytuowanie pomieszczeń. Układ konstrukcyjny stropu DMS

Tablica 1. Wyniki pomiarów stęŜeń związków toksycznych zawartych w pobranych próbkach powietrza

StęŜenia oznaczanych składników [

g/m

]

Oznaczenie próbki

Naftalen

n-Butanol

Dwuchlorofenol

Toluen

Styren

Próbka nr 1

Próbka nr 2

8,5

Dopuszczalne warto-

ci stęŜeń [

g/m

]

150

300

(chlorofenole)

250

Z danych przedstawionych w tabl. 1 wynika, iŜ w badanych próbkach powietrza ziden-

tyfikowano i oznaczono pięć toksycznych związków chemicznych. Związki te najprawdopo-
dobniej pochodziły od powszechnie stosowanego wcześniej impregnatu budowlanego o na-
zwie Xylamit, którym nasączono trociny stanowiące wypełnienie komór pustaków stropo-
wych. Z kolei zamknięcie nasączonych trocin w betonowych elementach stropu powodowało,
Ŝ

e wydzielanie związków szkodliwych było wprawdzie ograniczone ilościowo, lecz za to

długoletnie. Dodatkowo sama konstrukcja stropu została skaŜona, stając się przez to wtórnym
ź

ródłem emisji.

W jednej z próbek znaleziono silnie toksyczny związek dwuchlorofenolu w stęŜeniu prze-

kraczającym dopuszczalną wartość. Środek ten charakteryzuje się silnym działaniem draŜnią-
cym, zaś w przypadku niektórych izomerów wykazuje właściwości parzące. Końcowym re-
zultatem przeprowadzonych badań i analiz był jednoznaczny wniosek autora opracowania [2],
iŜ skuteczne powstrzymanie emisji trudno lotnych toksycznych związków wymaga usunięcia
ź

ródła zanieczyszczenia powietrza, czyli wymiany skaŜonych elementów stropu.

Warto przy tym zauwaŜyć, Ŝe tylko jeden związek przekraczał

−

i to minimalnie

−

dopusz-

czalną wartość stęŜenia, a mimo to odczucia ludzi pracujących w skaŜonych pomieszczeniach
były wyraźnie negatywne. Wskazuje to, iŜ z duŜą ostroŜnością naleŜy podchodzić do przed-
stawianych w normatywach wartości dopuszczalnych. W pierwszym rzędzie trzeba mieć na
uwadze indywidualne odczucia ludzi, którzy są naraŜeni na szkodliwe oddziaływania.

807

4. Zasięg skaŜenia

W celu rozpoznania zasięgu oraz głębokości penetracji niebezpiecznymi związkami Xyla-

mitu pustaków stropowych, betonu pachwinowego i innych elementów konstrukcji stropu,
wykonano kilkadziesiąt punktowych odwiertów w sufitach wszystkich pomieszczeń usytu-
owanych na obszarze potencjalnego skaŜenia. Rezultatem przeprowadzonego rozpoznania jest
rys. 2, na którym zaznaczono obszar stropu zakwalifikowany do wymiany.

Pobrane w pomieszczeniu nr 205 próbki kształtek stropowych wykazały, iŜ ścianki pusta-

ków DMS zostały spenetrowane związkami ksylamitu na głębokość od 5 do 25 mm. Beton
pachwinowy stropu w większości wykonanych odkrywek skaŜony był powierzchniowo, zaś
lokalnie do głębokości ~ 5 mm.

Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, Ŝe belki nośne stropu DMS nie uległy

nasączeniu niebezpiecznymi związkami ksylamitu i mogły być wykorzystane do rekonstruk-
cji skaŜonego obszaru stropu. NaleŜy jednak dodać, iŜ ponowne wykorzystanie istniejących
belek DMS w przebudowie zanieczyszczonego obszaru stropu uwarunkowano potwierdze-
niem

−

w trakcie realizacji prac rozbiórkowych

−

braku charakterystycznych

przebarwień

bocznych

powierzchni

belek

kolorze

ciemno

brązowym),

które wizualnie

wiadczyłyby

o ich skaŜeniu związkami Xylamitu.

Rys. 2. Zasięg skaŜenia stropu

5. Przebudowa skaŜonego obszaru stropu DMS

W zaistniałej sytuacji, wymagającej likwidacji źródła emisji szkodliwych związków che-

micznych, moŜliwe były następujące wersje przebudowy:

•

wymiana zanieczyszczonego obszaru stropu na nowy,

•

przebudowa stropu w technologii prefabrykowano-monolitycznej przy wykorzystaniu
istniejących belek nośnych,

808

•

przebudowa stropu w technologii monolitycznej, przy załoŜeniu wykorzystania istnieją-
cych belek nośnych.

Ostatecznie do realizacji wybrano trzeci sposób postępowania, czyli przebudowę stropu

w technologii prefabrykowano-monolitycznej przy wykorzystaniu istniejących belek stropo-
wych (DMS), w której załoŜono następujący zakres prac:

usunięcie istniejących warstw podłogowych, pustaków DMS oraz betonu pachwinowego,

wykonanie nowego wypełnienia stropu z płyt styropianowych ułoŜonych na nowej prefa-
brykowanej płycie Ŝelbetowej, opartej na dolnych stopkach istniejących belek DMS,

wykonanie monolitycznej, Ŝelbetowej płyty stropu, współpracującej z prefabrykowanymi
belkami DMS,

wykonanie nowych warstw podłogowych oraz sufitu z ogniochronnych płyt gipsowo-
kartonowych.

Na rys. 3 przedstawiono szczegóły konstrukcyjne przebudowy stropu DMS, natomiast na

rys. 4 zamieszczono fotografię z realizacji prac.

Rys. 3. Szczegóły konstrukcyjne przebudowy stropu DMS

809

Rys. 4. Przebudowa stropu DMS (fragment)

Konieczną przebudowę istniejących instalacji wewnętrznych ograniczono do demontaŜu

i ponownego montaŜu grzejników c.o., gniazd wtykowych instalacji elektrycznej, telefonicz-
nej i sieci komputerowej, włączników oraz lamp sufitowych instalacji oświetleniowej. Zale-
cono natomiast całkowitą wymianę wszystkich tynków wewnętrznych oraz okładzin ścian
wykonanych z

płyt

gipsowo-kartonowych.

6. Wnioski

SkaŜenie chemiczne stropu, którego dotyczy referat, nie powstało jako skutek przypadko-

wego, nieumyślnego zastosowania niewłaściwego materiału budowlanego. Wręcz przeciwnie,
było to zamierzone działanie, któremu przyświecał skądinąd słuszny cel

−

zapobieŜenie

uszkodzeniu archiwizowanych dokumentów.

MoŜna domniemywać, Ŝe z uwagi na koszty wybrane zostało tanie rozwiązanie, czyli za-

miast zastosować odpowiednią instalację

−

wentylacyjną lub nawet klimatyzacyjną, wybrano

materiał w miarę skuteczny w odniesieniu do zamierzonego efektu, lecz emitujący szkodliwe
dla zdrowia związki chemiczne.

Przedstawiony przypadek dowodzi teŜ, jak łatwo moŜna doprowadzić do niebezpiecznej

sytuacji, wprowadzając mało przemyślane rozwiązania materiałowe, wynikające li tylko
z dąŜenia do oszczędności.

Literatura

1. Rozporzadzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków

technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. 2002. 75.
690. z dnia 15 czerwca 2002 r.).

2. Sprawozdanie (na prawach rękopisu) z wykonania pomiarów i określenia czynników

szkodliwych występujacych w pomieszczeniach biurowych Nr 205a i 205 budynku
Ratusza Urzędu Miejskiego w Koszalinie. Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny,
październik 2003 r.

810