BUDOWNICTWO OGÓLNE
kierunek In\
ynier Europejski
Wykład 8
ŚCIANY ZEWN
TRZNE BUDYNKÓW
Wykładowca: prof. dr hab. in\
. Zbigniew Mielczarek
Wykład 8.
Plan wykładu:
8.1. Ogólna charakterystyka ścian jednowarstwowych
8.2. Jednowarstwowe ściany z ciepłej ceramiki i ceramiczne
mury specjalne
8.3. Jednowarstwowe ściany z betonu komórkowego
8.4. Ściany z pustaków wypełnione materiałem termoizolacyjnym
8.5. Izolacyjność termiczna przykładowych ścian jednowarstwowych
8.6. Ściany jednowarstwowe ocieplone
8.7.Ściany zewnętrzne szczelinowe (wentylowane)
8.8. Ściany dwuwarstwowe ze szczeliną całkowicie wypełnioną
izolacją termiczną
Wykład 8.
8.1. Ogólna charakterystyka ścian jednowarstwowych
Tradycyjne mury wykonywane z cegły pełnej charakteryzują się
du\
ą wytrzymałością, ale niewielką izolacyjnością termiczną.
Ściany z cegły dziurawki i ró\
nego rodzaju pustaków:
ceramicznych, betonowych, gipsowych, silikatowych i innych
mają wprawdzie lepsze właściwości termoizolacyjne, ale i tak
niewystarczające w świetle wymagań norm i przepisów
dotyczących tzw. ochrony cieplnej budynków.
Dlatego przy wykonywaniu jednowarstwowych ścian
zewnętrznych zachodzi potrzeba zastosowania
autoklawizowanego betonu komórkowego i elementów tzw.
ciepłej ceramiki.
Wykład 8.
8.2. Jednowarstwowe ściany z ciepłej ceramiki i ceramiczne
mury specjalne
Elementy ceramiki  ciepłej produkuje się wzbogacając masę
ceramiczną ró\
nego rodzaju dodatkami, spalającymi się w
procesie wypalania (np. trociny, węgiel kamienny i brunatny,
odpadki brykietowe, włókna celulozowe, polistyren w postaci
kulek i inne) i pozostawiającymi w czerepie otwarte pory.
Tak otrzymane materiały noszą ró\
ne nazwy, takie jak: Poroton,
Porotherm, Krotherm, Kintherm i inne.
Elementy ceramiki  ciepłej są produkowane w postaci
pustaków z krawędziami bocznymi wyprofilowanymi w taki
sposób aby mo\
liwe było wzajemne zazębienie się elementów
(na pióro i wpust rys. 8-1).
Wykład 8.
Do murowania ścian z ciepłej ceramiki zwykle stosuje się
zaprawy ciepłochronne, których izolacyjność cieplna jest
zbli\
ona do izolacyjności bloczków, przy czym spoiny nie mogą
być grubsze ni\
12mm.
Rys. 8-1. Układ pustaków z ciepłej ceramiki w naro\
niku budynku:
1-kieszenie wypełnione zaprawą; 2-spoina pozioma, 3-połączenie na pióro i wpust.
Wykład 8.
Stosuje się tak\
e ściany murowane bez zaprawy tzw. suchy mur
z bloków o du\
ej dokładności wymiarów i kształtu. Ró\
nica
wymiarów poszczególnych elementów nie mo\
e przekraczać
ą3mm. Suchy mur mo\
e być stosowany tylko do ścian
obcią\
onych.
Prefabrykowane ściany c cegły ceramicznej pełnej lub dziurawki
są to gotowe elementy o wysokości jednej kondygnacji. Grubość
ścian zewnętrznych wynosi 365mm. Współczynnik
U=0,50W/(m2k). Ścianę mo\
na ocieplić warstwą styropianu.
Wykład 8.
8.3. Jednowarstwowe ściany z betonu komórkowego
W Polsce są produkowane bloczki i płyty z autoklawizowanego
i nieautoklawizowanego betonu komórkowego.
Wytwarzane są równie\
bloczki z betonu komórkowego
o nazwie handlowej Termorex oraz elementy systemów Ytong,
Hebel i inne.
Z betonu komórkowego wykonuje się ściany nośne, samonośne
i osłonowe w budynkach mieszkalnych i przemysłowych.
Mo\
na je jednak stosować wyłącznie w kondygnacjach powy\
ej
izolacji poło\
onej co najmniej 500mm nad terenem.
Ścian z betonu komórkowego nie nale\
y stosować w przypadku,
gdy budynek podlega obcią\
eniu dynamicznemu, w gzymsach
i attykach oraz w pobli\
u zakładów chemicznych i na terenach
tzw. szkód górniczych.
Wykład 8.
Do łączenia bloczków z betonu komórkowego nale\
y stosować
zaprawy ciepłochronne. Są to zaprawy murarskie, w skład
których wchodzą lekkie kruszywa naturalne lub sztuczne oraz
środki napowietrzające. Najbardziej znaną zaprawa
ciepłochronną jest lekka zaprawa murarska Termor W.
Na rys. 8-2 pokazano układ spoin z bloczków z betonu
komórkowego i konstrukcję wieńca. Do wykonywania ścian
jednowarstwowych mo\
na stosować bloczki Fortis-GT,
składające się z nawzajem przenikających się brył z betonu
\
wirowego i styropianu (rys. 8-3a).
Sposób wiązania murów z bloczków Fortis-GT przedstawiono
na rys. 8-3b.
Wykład 8.
Rys. 8-2. Ściany z betonu komórkowego: a) wiązanie bloczków w naro\
niku,
b) schemat docieplania nadpro\
a
1-spoina pionowa, 2-spoina pozioma, 3-tynk, 4-bloczek z betonu
komórkowego, 5-strop \
elbetowy, 6-płytka z betonu komórkowego,
7-warstwa izolacji termicznej
Wykład 8.
8.4. Ściany z pustaków wypełnione materiałem
termoizolacyjnym
Rys. 8-3. Ściany z bloczków Fortis-GT: a) widok bloczka, b) wiązanie bloczków
w naro\
niku
1-beton, 2  styropian
Wykład 8.
Ściany jednomateriałowe mo\
na równie\
wykonywać z bloczków
styropianowo-betonowych Morbet (rys. 8-4) i Kobet (rys. 8-5).
Rys. 8-4. Bloczki styropianowo-betonowe
Rys. 8-5. Bloczki styropianowo-betonowe
Morbet.
Kobet.
Wykład 8.
Produkowano równie\
elementy ścienne z betonu
z wypełniaczami organicznymi zwykle ze stru\
ki, cementu,
wody i mineralizatora np. bloczki Izobet West, pustaków
Drewnomur oraz pustaków zrębkowiórocementowych Techbud.
Przykład konstrukcji muru jednowarstwowego z tych pustaków
podano na rys. 8-6a. Sposób wypełnienia otworów w pustakach
z materiałem termoizolacyjnym ilustruje rys. 8-6b)
Wykład 8.
Rys. 8-6. Fragment ściany z pustaków zrębkowiórocementowych Techbud:
a) układ pustaków w naro\
niku, b) pustaki z otworami częściowo wypełnionymi wełną
mineralną, c) pustaki z wszystkimi otworami wypełnionymi wełną mineralną
1-materiał termoizolacyjny, 2-beton, 3-pustka powietrzna
Wykład 8.
Ściany z elementów murowych Felco tj. pustaków, w których
skład wchodzi granulat styropianowy, a wolne przestrzenie są
równie\
wypełnione styropianem.Wykonuje się je na zaprawie
ciepłochronnej, którą układa się
jedynie w spoinach poziomych
(warstwę grubości 6mm). Spoin
pionowych nie trzeba wykonywać,
poniewa\
bloczki mają krawędzie
wyprofilowane na pióro i wpust.
Układ elementów w naro\
niku
ilustruje rys. 8-7.
Rys. 8-7. Ściana z pustaków betonowo-
styropianowych Felco:
1-spoina pozioma, 2-element
do wykonywania naro\
ników,
3-element podstawy
Wykład 8.
Elementy gipsowe podobnie jak betony komórkowe i betony z
wypełniaczami organicznymi są bardzo wra\
liwe na zawilgocenia
w związku z czym nie powinno się na nich wykonywać ścian
fundamentowych ani ścian
przyziemia do 50cm ponad terenem.
Nie nale\
y te\
ich stosować
w pomieszczeniach, w których
wilgotność powietrza przekracza
70%.
Do zabezpieczenia powierzchni
gipsowych przed wpływami
atmosferycznymi stosuje się środki
hydrofobowe, np. preparat Silema
BS po uprzednim zagruntowaniu
Ahydrosilem K.
Rys. 8-8. Fragment ściany z elementów
gipsowych typu Sova:
1-pustak gipsowy, 2-pianobeton gipsowy
Wykład 8.
8.5. Izolacyjność termiczna przykładowych ścian
jednowarstwowych
Tablica 8-1. Przykłady ścian jednowarstwowych zewnętrznych obustronnie otynkowanych tynkiem
cementowo-wapiennym grubości 15mm o współczynniku przenikania ciepła Ud" 0,50W/(m2" k).
Wykład 8.
8.6. Ściany jednowarstwowe ocieplone
Warstwę izolacji termicznej z płyt styropianu samogasnącego
(grubości wynikającej z obliczeń współczynnika ciepła
przegrody) przykleja się do ścian zaprawami lub masami
klejącymi, rozpoczynając od dołu i przesuwając się do góry
ocieplonej ściany.
Rys. 8-9. Układ płyt styropianowych: a) na ścianie, b) przy naro\
u ściany
1-płyty styropianowe, 2-ściana
Wykład 8.
Nale\
y zachować mijankowy układ spoin między płytami
styropianu (rys. 8-9). Dodatkowo płyty styropianowe mo\
na
mocować łącznikami z tworzyw sztucznych, ale zgodnie z
instrukcją (Instrukcja ITB 334/96) w wypadku ścian wysokości
nie przekraczającej 20m, o dobrze przygotowanym i
oczyszczonym podło\
u, stosowanie łączników nie jest
uzasadnione.
Po co najmniej 3-ch dniach od przyklejenia płyt wykonuje się
warstwę ochronną z masy lub zaprawy klejącej grubości około
3mm.
Wykład 8.
Masę tę nale\
y układać, rozpoczynając od góry ściany pasami
pionowymi (niekiedy poziomymi) szerokości tkaniny zbrojącej
i natychmiast po nało\
eniu  wcisnąć w nią tkaninę (siatkę)
z włókna szklanego. Przy
układaniu tkaniny stosować
zakład co najmniej 50mm.
Tkanina ta w naro\
ach
powinna być wywinięta na
sąsiednią ścianę pasem
szerokości około 15cm.
Naro\
niki ścian i oście\
y
drzwiowych powinny być
przed przyklejeniem tkaniny
wzmocnione perforowanymi
Rys. 8-10. Ściana zewnętrzna jednowarstwowa ocieplona
kątownikami aluminiowymi
metoda lekką:
1-ściana istniejąca, 2-płyty styropianowe, 3-masa klejąca,
4-tkanina szklana, 5-wyprawa tynkarska, 6-kątownik
aluminiowy lub tkanina  pancerna
Wykład 8.
Naro\
niki otworów okiennych i drzwiowych powinny być
wzmocnione kawałkami tkaniny szklanej o wymiarach
200x300mm, naklejonymi bezpośrednio na styropianie (rys. 8-11).
Rys. 8-11. Sposób przyklejenia tkaniny szklanej przy otworach okiennych i drzwiowych:
1-tkanina szklana, 2-kawałki tkaniny wzmacniającej naro\
a otworu,
3-tkanina, która trzeba wywinąć na oście\
a
Wykład 8.
Do dolnej krawędzi ocieplenia mocuje się kątownik ochronny
(rys. 8-12), a na całości układa się tkaninę z włókna szklanego.
Rys. 8-12. Ochrona dolnej krawędzi ocieplenia:
a) listwa ochronna jak w naro\
nikach pionowych, b,c) specjalny zetownik lub kątownik z blachy
aluminiowej lub ocynkowanej.
Wykład 8.
Na rys. 8-13 pokazano ścianę wykonana z silikatowych bloków
3FND ocieploną warstwą styropianu.
Rys. 8-13. Mur z elementów silikatowych ocieplony warstwą styropianu: a) wiązanie muru, b) wieniec nad piwnicą
1-styropian, 2-tynk cienkowarstwowy na siatce, 3-bloki silikatowe 3FND
Wykład 8.
Do ocieplania ścian zewnętrznych mo\
na tez stosować płyty z
wełny mineralnej, których grubość wynika z obliczeń
izolacyjności termicznej.
Ocieplenie to jest najczęściej wykonywane tzw. metoda lekką
suchą wg instrukcji ITB nr 321/92 lub wg aprobat
technicznych.
Do wykonywanej ściany stosuje się ruszt z impregnowanych
listew drewnianych (rzadziej metalowych), w odstępach
dostosowanych do wymiarów płyt z wełny mineralnej,
najczęściej wynoszących w świetle 495x995mm (wymiary
mniejsze o 5 mm od długości i szerokości płyty).
Wykład 8.
W szkielecie umieszcza się płyty z wełny mineralnej
i przymocowuje się jednym łącznikiem. Jez3li ruszt składa się
głównie ze słupków , to dodatkowo montuje się listwy poziome co
3,0m, a poza tym zwiększa
liczbę łączników
mocujących.
Następnie wykonuje się
wiatroizolację (je\
eli jest
w projekcie domu),
pozostawia się szczelinę
wentylacyjną 15mm.
Tę szczelinę uzyskuje się,
przybijając pionowe deski
do rusztu (rys. 8-15b)
i mocuje okładzinę np.
z blachy fałdowej, sidingu
Rys. 8-14. Rozmieszczenie łat pionowych i poziomych
na ścianie przy ocieplaniu wełną mineralna.
itp.
Wykład 8.
Szczelina wentylacyjna. Powinna mieć wlot przy listwie startowej
(u dołu) i wylot przy okapie. Szczeliny tej mo\
na nie stosować w
wypadku okładziny z blachy fałdowej o fałdach pionowych.
Rys. 8-15. Ściana zewnętrzna jednowarstwowa ocieplona wełną mineralna:
a) na ruszcie metalowym, b) na szkielecie drewnianym.
1-ściana istniejąca, 32-wełna mineralna, 3-kształtownik z blachy ocynkowanej, 4-blacha fałdowa, 5-profile
Wykład 8.
Tablica 8.2. Przykłady rozwiązań ścian zewnętrznych jednowarstwowych
ocieplonych o współczynniku przenikania ciepła U<0,30W/(m2k).
Wykład 8.
8.7. Ściany zewnętrzne szczelinowe (wentylowane)
i dwuwarstwowe
W ścianie szczelinowej (rys. 8-16) mur zewnętrzny spełnia rolę
warstwy chroniącej wnętrze przed oddziaływaniem czynników
atmosferycznych, hałasem,
uszkodzeniami mechanicznymi,
agresywnością środowiska itp.
Mur ten jest niekonstrukcyjny
i dlatego nie styka się
ze styropianami i ścianami
poprzecznymi budynku.
Rys. 8-16. Ściany szczelinowe zewnętrzne:
Obie warstwy muru
a) z pusta szczeliną wentylowaną,
b) ze szczeliną ocieploną wentylowaną,
(zewnętrzne i wewnętrzne) są
c) ze szczeliną ocieploną niewentylowaną.
łączone kotwiami metalowymi.
Wykład 8.
Ściany z pustą szczeliną wentylowaną (rys. 8-16a) szerokości
50-60mm mają mniejszą izolacyjność termiczną ni\
takie same
ściany jednowarstwowe i dlatego praktycznie znajdują
zastosowanie jedynie w budynkach nieogrzewanych.
Ściany ze szczeliną częściowo wypełnioną materiałem
termoizolacyjnym i pustką powietrzną wentylowaną
(rys. 8-16b) charakteryzują się dobrą izolacyjnością termiczną
(zale\
ną głównie od grubości izolacji) i du\
ą odpornością na
przemakanie przy działaniu ukośnych deszczy.
Wykład 8.
Szczelina powietrzna wentylowana powinna się znajdować
między izolacją termiczną (najlepiej z płyt i wełny mineralnej),
a murem zewnętrznym oraz mieć otwory odpowietrzające
i odwadniające. Ściany z taką szczelina powinny być stosowane
zwłaszcza na terenach nara\
onych na długotrwałe deszcze
i wiatry (np. pas nadmorski) nale\
y zgodnie z PN-B-
03002:1999, wykonywać z wentylowaną szczeliną powietrzna
po zewnętrznej stronie izolacji termicznej.
Na rys. 8-17 pokazano fragmenty ścian warstwowych
ze szczeliną powietrzną i ociepleniem z wełny mineralnej.
Wykład 8.
Rys. 8-17. Ściany ceramiczne szczelinowe ze szczeliną wentylowaną:
a) z pustaków szczelinowych MAX, b) z cegły modularnej
1-tynk cementowy wapienny, 2-pustak szczelinowy MAX, 3-wełna mineralna,
4-szczelina powietrzna, 5-cegła klinkierowa, 6-cegła szczelinowa modularna,
7-cegła modularna elewacyjna
Wykład 8.
W celu zabezpieczenia ściany szczelinowej przed zawilgoceniem
nale\
y przewidzieć mo\
liwość odprowadzenia wody na zewnątrz,
która przeniknęła przez warstwę zewnętrzną muru.
W tym celu u spodu warstwy
zewnętrznej, w miejscu jej oparcia,
zaleca się wykonać fartuch z papy
bitumicznej lub podobnego
materiału wodochronnego, na
podkładzie z zaprawy (rys. 8-18),
a w warstwie zewnętrznej
pozostawić otwory osiatkowane
lub osłonięte kratka, z których
woda mo\
e spływać z fartucha na
zewnątrz.
Rys. 8-18. Oparcie warstwy zewnętrznej ściany szczelinowej:
1-fartuch z papy bitumicznej, 2-podkład z zaprawy
cementowej, 3-otwór w ścianie zewnętrznej
Wykład 8.
Ściany szczelinowe ze szczeliną niewentylowaną szczelnie
wypełnione izolacją termiczną odznaczają się
najkorzystniejsza (wśród ścian szczelinowych) izolacją
termiczną. Mają jednak wy\
szą od ścian ze szczeliną
wentylowaną odporność na działanie czynników
atmosferycznych.
Na rys. 8-19 pokazano przykład ścian ze szczelinką całkowicie
wypełnioną materiałem izolacyjnym.
Wykład 8.
Rys. 8-19. Ściana dwuwarstwowa z bloczków z betonu komórkowego  ocieplona.
Wykład 8.
Szczelina powinna przechodzić w sposób ciągły a\
do dachu.
Grubość muru wewnętrznej ściany szczelinowej konstrukcji
powinna wynosić co najmniej 100mm  w przypadku muru
o wartości charakterystycznej fke" 5MPa i co najmniej 150mm
 gdy fk< 5MPa.
Grubość muru zewnętrznego powinna być nie mniejsza ni\

70mm.
Warstwę tę nale\
y wykonać z elementów murowych pełnych
(bez otworów, bądz
z otworami do 25% objętości.
Warstwa zewnętrzna powinna być murowana z cegieł
licowych bądz
otynkowana.
Wykład 8.
Kotwie powinny być rozmieszczone równomiernie
i przemiennie na całej powierzchni ściany.
Liczba kotwi nie powinna być mniejsza ni\
4 na 1m2 ściany.
Kotwie osadza się co najmniej 50mm w warstwie murowej.
Końcówki kotwi powinny być zagięte co najmniej 30mm,
Wzdłu\
wszystkich krawędzi swobodnych warstwy zewnętrznej
(wokół otworów itp.) nale\
y przewidzieć dodatkowe kotwie w
liczbie nie mniejszej ni\
3 na 1m krawędzi ściany.