Najczęstsze błędy w projektowaniu i wykonywaniu dociepleń, część 2

20 sierpnia 2008

1. Wstęp

Żywiołowy rozwój robót dociepleniowych w ostatnim dziesięcioleciu oraz pozorna prostota tych technologii, spowodowały osłabie-nie zainteresowania problemami, które warunkują prawidłowe funkcjonowanie dociepleń budynków. Ogólnie problemy te mogą pojawiać się w fazie projektowania oraz w fazie wykonawstwa i są konsekwencją przede wszystkim niedoceniania (żeby nie powiedzieć wprost - ignoro-wania) materiału teoretycznego zawartego w fizyce budowli. Znaczący wpływ ma również nie uwzględnianie doświadczeń wypływających ze zrealizowanych już dociepleń, w tym również wniosków wypływających ze zdarzających się tu i ówdzie awarii w systemach dociepleń. Istot-ny wpływ na pojawianie się błędów ma także niestety słaba znajomość wśród wykonawców podstawowej specyfiki nowoczesnych zapraw budowlanych, w których wykorzystano w znacznym stopniu najnowsze zdobycze chemii budowlanej. Poniższe opracowanie przedstawia najczęściej popełniane błędy, występujące na etapie projektowania i dalej w czasie wykonywania robót, stwierdzone w praktyce budowlanej. Podane jest również wyjaśnienie przyczyn pojawiających się błędów. W końcowej części opisano możliwość dokonania napraw w syste-mach dociepleń.

 

2. Błędy w projektowaniu.

 

2.1. Błędy w założeniach projektowych.

Pomijanie w projektowaniu dociepleń budynków wyraźnej specyfiki niektórych jego pomieszczeń, może doprowadzić do trwałego zakłóce-nia funkcjonowania docieplenia. Przykładem tego jest nie uwzględnienie w obliczeniach specyficznych warunków występujących w po-mieszczeniach np. suszarni, pralni itp. i traktowanie ich jak pomieszczenia mieszkalne. Znacznie wyższa temperatura i wilgotność względna powietrza w tych miejscach prowadzi najczęściej do nadmiernego wykraplania się pary wodnej w przylegającej ścianie zewnętrznej, a to z kolei obniża izolacyjność cieplną i trwałość przegrody. Niekorzystnym rozwiązaniem jest także zaprojektowanie docieplenia z użyciem styro-pianu w starych budynkach, nie posiadających poziomej izolacji przeciwwodnej ścian. Podsiąkająca niekiedy na dość znaczną wysokość woda kapilarna w murze, będzie miała odtąd bardzo ograniczoną możliwość odparowania na zewnątrz z powodu bardzo dużego oporu dyfuzyjnego warstwy styropianu. Doprowadza to najczęściej do zwiększenia zawilgocenia ściany na poziomie parteru po dociepleniu. Lep-szym rozwiązaniem w tej sytuacji jest zastosowanie wełny mineralnej jako izolacji cieplnej (bardzo mały opór dyfuzyjny) oraz ułożenie dre-nażu opaskowego wokół budynku, dla odwodnienia ścian. Zdarza się dość często, że projektant nie uwzględnia w obliczeniach izolacyjności cieplnej ścian, istniejących mostków cieplnych. Nawet pozornie drobne detale w dociepleniach np. łączniki z trzpieniem metalowym, listwy mocujące, lokalne zmniejszenie grubości docieplenia itp., potrafią przy ich licznym występowaniu, wyraźnie obniżyć izolacyjność cieplną całej przegrody. Jako niewłaściwe należy uznać projektowanie kolorystyki elewacji (zwłaszcza na znacznych powierzchniach ścian) w ciem-nych barwach. Zaleca się aby elewacja nie absorbowała więcej niż 20% energii promieniowania słonecznego - warunek ten spełniają jasne, pastelowe kolory ścian. Pochłanianie większej ilości promieniowania słonecznego powoduje nadmierne nagrzewanie się ściany w lecie i większe wychłodzenie w zimie. Pociąga to w konsekwencji pojawienie się dodatkowych naprężeń w warstwie tynku, a więc również zwięk-szenie ryzyka uszkodzenia elewacji. Istotnym mankamentem wielu dokumentacji dociepleniowych jest brak niezbędnych szczegółów wyko-nania robót. Wykonawca zostaje w tej sytuacji zmuszony najczęściej do pospiesznej improwizacji na budowie, co nie daje żadnej gwarancji poprawnego wykonania tego fragmentu robót.

 

2.2. Błędy w doborze materiałów przegrody.

Do izolacji cieplnej przegród można wykorzystać wiele materiałów, ale nie wolno zapominać o wszystkich ważnych ich właściwościach fizycznych. Ma to szczególne znaczenie w projektowaniu przegród wielowarstwowych. Bardzo ważnym elementem projektowania jest nie tylko dobór odpowiedniego współczynnika przenikania ciepła, ale również sprawdzenie możliwości skroplenia się pary wodnej wewnątrz przegrody. Przykładowo zastosowanie wełny mineralnej wewnątrz ściany trójwarstwowej prowadzi najczęściej do nadmiernej kondensacji pary wodnej w strefie wełny mineralnej. Przyczyną tego zjawiska jest znaczny strumień pary przenikającej przez ścianę z powodu niskiego oporu dyfuzyjnego, który przy nieznacznym schłodzeniu, łatwo ulega skropleniu. Oczywiście, zawilgocenie wełny w tym przypadku, pogar-sza jej własności termoizolacyjne i obniża trwałość materiału. Opisane wyżej zjawisko potwierdza się w praktyce, co wykazują wykonane badania termowizyjne. Ewidentnym mitem w opisanym wyżej przypadku jest powoływanie się problem tzw. oddychania ścian, gdyż jak widać, mały opór dyfuzyjny przegrody nie zapobiega skraplaniu się w niej pary wodnej. Dla uniknięcia wszelkich niespodzianek, zaleca się załączać do dokumentacji projektowej, również obliczenia cieplne i wilgotnościowe wszystkich przegród. Unikać należy sytuowania w war-stwach zewnętrznych ścian, materiałów o znacznym oporze dyfuzyjnym jak np. tynków akrylowych, powłoki farb emulsyjnych itp., zwłaszcza gdy ściana będzie wykonana z materiałów łatwo przepuszczających parę - zagraża to bowiem kondensacją pary wewnątrz przegrody.

Nieopłacalnym ekonomicznie jest zaprojektowanie warstwy izolacji cieplnej o zbyt małej grubości, nawet jeśli mieści się ona w przedziale dopuszczonym przez normatyw. Norma bowiem nie uwzględnia rachunku ekonomicznego dla określenia wymaganej izolacyjności cieplnej przegród, a ten aspekt powinien mieć zasadnicze znaczenie, gdyż bierze pod uwagę zarówno nakłady inwestycyjne na docieplenie, jak i koszty eksploatacyjne budynku. Błędem w projektowaniu jest nie uwzględnienie wymagań przeciwpożarowych, szczególnie w odniesieniu do nowoprojektowanych budynków wysokich - w tym przypadku elewacja musi być wykonana z materiałów niepalnych.

 

2.3. Błędy technologiczne.

W przypadku projektowania ścian zewnętrznych z materiałów o małym oporze dyfuzyjnym (np. betony komórkowe, ceramika porowata, itp.) z warstwą izolacji cieplnej, zaleca się zastosowanie styropianu frezowanego (na pióro i wpust). Styropian zwykły z gładkimi krawędziami, zostawia często po naklejeniu na ścianie, szczeliny pomiędzy arkuszami. Para wodna przenikająca łatwo przez ścianę i wymienione wyżej szczeliny w styropianie, może skroplić się w warstwie tynku zewnętrznego, powodując w niedługim czasie jego uszkodzenie. Styropian frezowany tworzy szczelne zamknięcie, ograniczające w znacznym stopniu przepływ pary, przez co minimalizuje ryzyko wykroplenia się pary wodnej w zewnętrznej warstwie tynku. Błędem jest proponowanie jednego typu łączników mechanicznych o długości strefy zakotwienia wynoszącej 5 cm, niezależnie od rodzaju materiału ściany. W ścianach z betonów komórkowych oraz z ceramiki otworowej należy uwzględnić łączniki o przedłużonej strefie zakotwienia, dochodzącej do 9 cm lub innej długości wynikającej z obliczeń. Bardzo ważnym zagadnieniem jest zabezpieczenie docieplanych ścian warstwowych w systemach wielkopłytowych, w których zastosowano wieszaki metalowe. Występująca korozja wieszaków po wielu latach użytkowania, zagraża odpadnięciem warstwy fakturowej ściany prefabrykowanej. Dlatego też przed przystąpieniem do docieplenia tych ścian należy wykonać odpowiednie roboty zabezpieczające. Dokumentacja powinna zawierać szczegółowe wytyczne dotyczące badań stanu technicznego i metody wzmocnienia elementu ściennego. Często spotykanym problemem w przypadku kompleksowej termomodernizacji budynku z dociepleniem i wymianą stolarki okiennej, jest nadmierne uszczelnie-nie pomieszczeń. Objawia się to kondensacją pary wodnej na powierzchni wewnętrznej ścian i na oknach w czasie użytkowania, pomimo tego, że przed modernizacją zjawisko to częstokroć w ogóle nie występowało. Stąd też dokumentacja musi wyczerpująco opisać metodę skutecznej wentylacji pomieszczeń, z odpowiednim rozmieszczeniem otworów nawiewnych i wywiewnych oraz sposobem jej regulacji.

Miejscem wymagającym szczególnej uwagi jest strefa najniższa ściany przylegająca do gruntu. W tym miejscu na ścianę oddziaływują nie tylko bezpośrednio wody deszczowe ale również wody odbite od ziemi i ewentualnie wody kapilarne w ścianie. Dlatego też w tej strefie nie stosuje się tynków mineralnych, lecz najczęściej powłoki o małej nasiąkliwości i okładziny ceramiczne. Szczegół ten powinien być dokładnie opisany w dokumentacji.

Rzadko w dokumentacji zwraca się uwagę na zapewnienie prawidłowej wymiany powietrza w stropodachach wentylowanych. W starszych budynkach prefabrykowanych nie przywiązywano do tego zagadnienia większej uwagi, stąd też zdarzają się przypadki skraplania się pary wodnej w strefie stropodachu z powodu zbyt małej powierzchni otworów wentylacyjnych. Pomijanie sprawdzenia tego problemu w dokumen-tacji może przynieść nieprzyjemne skutki.

Dokumentacje dociepleniowe z reguły nie zajmują się takimi elementami jak przypory ścian zewnętrznych, ścianki poprzeczne loggi, ściany wiatrołapów, płyty balkonowe, gdyż nie oddzielają one pomieszczeń ogrzewanych od powietrza zewnętrznego. Wykonane badania termowi-zyjne wykazują jednak, że straty ciepła w tych miejscach są znaczne i pomijanie w dokumentacji docieplenia tych elementów jest niewłaści-we.

 

3. Błędy w wykonawstwie.

Dotychczasowa obserwacja rynku wykonawczego nie skłania do wysokiej oceny jakości robót dociepleniowych. Błędy, może nie tak dra-styczne jak przed kilku laty, występują nadal. Poniżej przedstawiono najczęściej spotykane niedociągnięcia dla poszczególnych etapów robót.

3.1. Technologie systemowe. Instrukcja ITB dotycząca dociepleń stwierdza, że do robót należy wybierać kompletny system izolacji cieplnej określony aprobatą techniczną; nie należy stosować „składanki” elementów składowych systemów z różnych aprobat technicznych. Stosowanie materiałów różnych producentów uwalnia ich od udzielenia gwarancji na cały system. Ponadto producenci systemów dociepleń powinni okazać się nie tylko aprobatą tech-niczną i deklaracją zgodności ale również certyfikatem zgodności.

3.2. Przygotowanie podłoża. Naklejanie docieplenia na brudne, zakurzone nie zapewnia przyczepności warstwy klejowej. Zdarzyło się już kilka odkle-jeń warstw docieplenia od ściany z powodu nie usunięcia starych powłok malarskich. Dlatego też niezbędną rzeczą jest oczyszczenie powierzchni elewacji z brudu, luźnych powłok malarskich, zwietrzałego tynku, itp. przy pomocy agregatu myjącego wodą pod ciśnieniem. Zmniejszenie ilości wody w zaprawie powoduje przerwanie wiązania i obniżenie przyczepności do podłoża i wytrzymałości. Dlatego podłoża o zwiększonej nasiąkliwości, w każdym przypadku trzeba pokryć preparatem gruntującym np. unigruntem, dla ograniczenia wsiąkania wody z zaprawy w podłoże. Pamiętać również należy o usunięciu z powierzchni ściany pozostałości preparatów zawierających rozpuszczalniki organiczne jak np. olkit w złączach prefabrykatów, gdyż działają one rozpuszczająco na styropian.

3.3. Styropian. Często spotykanym błędem jest przyklejenie styropianu bez odpowiedniego wysezonowania (do 6 tygodni); skurcz jaki powstaje przy uwalnianiu się pentanu z pęcherzyków styropianu, może doprowadzić do powstania pęknięć na otynkowanej elewacji. Innym poważnym uchybieniem jest nieodpowiednie pokrycie arkusza zaprawą klejową np. tylko na kilka placków. Oddziaływanie wiatru powoduje zwiększone drgania takiej płyty, szczególnie przy braku obwodowego pasma kleju, co w konsekwencji grozi odklejeniem się styropianu od ściany. Dlatego wymagane jest pokrycie co najmniej w 40% powierzchni styropianu zaprawą klejową metodą pasmowo - punktową. Niewłaściwym jest szpachlowanie zaprawą szczelin w styropianie, gdyż tworzą się mostki cieplne - szczeliny wypełniać paskami styropianu lub pianką. Pamiętać trzeba też, że nie można pozostawiać styropianu narażonego na bezpośred-nie działanie promieniowania słonecznego dłużej niż tydzień, ze względu na działanie utleniające. Po dłuższym naświetleniu, powierzchnię styropianu należy przetrzeć papierem ściernym i odpylić, przed nałożeniem warstwy zbrojonej.

3.4. Łączniki mechaniczne. Mogą być stosowane wyłącznie łączniki posiadające odpowiedni atest. Do osadzenia kołków można przystąpić najwcze-śniej po upływie doby od przyklejenia płyt. Mylnym jest przekonanie, że niedostatki klejenia załatwi przymocowanie kołków - analiza zaistniałych awarii wskazuje, że nawet prawidłowe kołkowanie, może nie zapobiec oderwaniu się styropianu, w przypadku oszczędnego stosowaniu zaprawy klejowej. O ile w podłożu betonowym i ceglanym wystarczy co najmniej 5 cm strefa zakotwienia kołków, to w przypadku podłoża z betonu komórkowego powinna wynosić 9 cm.

3.5. Warstwa zbrojona. Wymagane jest używanie tylko siatek zbrojących z właściwym atestem. Zdecydowanie błędnym jest układanie najpierw siatki, a następnie pokrywanie jej zaprawą klejową - siatka powinna znajdować się w połowie grubości warstwy zbrojonej. Niezwykle ważną sprawą jest aby poszczególne pasy siatki zachodziły na siebie na zakład o szerokości ok. 10 cm, oraz przylegały bezpośrednio do siebie (analogicznie jak w połączeniu prętów zbrojeniowych). Doświadczenie pokazuje, że niestaranne połączenie siatek lub jej brak, nieuchronnie prowadzi do pojawienia się pęknięć na po-wierzchni tynku już nawet po jednym roku. Poważnym problemem jest naprawa tego miejsca - można drobne pęknięcie wypełnić masą elastyczną, albo wzmocnić przez nałożenie dodatkowej warstwy zbrojonej. W każdym przypadku miejsce naprawy będzie widoczne i popsuje estetykę elewacji.

3.6. Podkład tynkarski. W każdym przypadku wymagane jest zastosowanie podkładu tynkarskiego, który zwiększa przyczepność tynku do podłoża i zmniejsza możliwość pojawienia się plam na powierzchni tynku. Nie wolno go rozcieńczać wodą.

3.7. Tynk szlachetny. Często popełnianym błędem jest przedawkowanie wody w przygotowywanej zaprawie - tynk w konsekwencji nie daje wymaga-nej faktury, a po wyschnięciu jest kruchy i łatwo się wyciera. Przedawkowanie wynika stąd, że żywice proszkowe upłynniające zaprawę, rozpuszczają się w niej stopniowo i w pierwszej chwili zaprawa wygląda na bardzo suchą i dopiero po dalszym mieszaniu przyjmuje konsystencję plastyczną. Powinno się stosować tylko taką ilość wody do przygotowania zaprawy mineralnej, jaka wynika z opisu technologicznego - jednakowo do każdego zarobu. Przekrocze-nie zalecanego przedziału temperatur dla przygotowania i nakładania tynku, może spowodować pogorszenie jego wytrzymałości, trwałości i estetyki. Długie wysychanie tynku w temperaturze poniżej +5º C prowadzi często do pojawienia się białych wykwitów na tynku; nakładanie zaś przy temperaturze podłoża powyżej +25º C może spowodować przebarwienia tynku w różnych odcieniach. Wykwity tynku usuwa się przez zmycie rozcieńczonym kwasem nieorga-nicznym (np. octowym, coca-colą). Przebarwienia zaś likwiduje się wykonując na tynku malowanie wyrównujące farbami elewacyjnymi, dopuszczonymi w systemie dociepleń. Uszkodzenie tynku może spowodować również opad deszczu bezpośrednio po jego nałożeniu - wskazanym jest osłanianie ścian przy użyciu siatek rusztowaniowych.

Ogólnie należy stwierdzić, że na wszystkich etapach robót dociepleniowych należy je wykonywać starannie i zgodnie z wymaganiami technologicznymi. Usunięcie późniejsze zauważonych usterek i błędów jest zawsze trudne, a czasami wręcz niemożliwe.

Krystian Dusza

---