SYSTEMY DOCIEPLEŃ NAJCZĘŚCIEJ STOSOWANE W POLSCE
Przegląd i ocena - część I

20 Lipiec 2001

Kryzys energetyczny lat 70. wymusił na konstruktorach i firmach wykonawczych projektowanie i realizację budynków energooszczędnych, a właścicieli budynków istniejących zmusił do przeprowadzenia ich termomodernizacji.

mgr inż. Mariusz Rejment

W latach 70. i 80. poszukiwano (za granicą) bądź opracowano (w kraju) cały szereg metod/systemów docieplania ścian. Do najczęściej, w tamtym okresie, stosowanych metod należy zaliczyć: ciężką mokrą, lekką mokrą wg technologii ITB, lekkie suche (płyty azbestowo-cementowe, blachy fałdowe), docieplanie ścian zewnętrznych od wewnątrz, docieplanie ścian elementami prefabrykowanymi (np. styrobloki) oraz wymurowanie od zewnątrz ściany licowej wraz z warstwą ocieplenia z wełny mineralnej. Podejmowano również próby „importowania” zagranicznych metod/systemów dociepleniowych, głównie z Europy Zachodniej, krajów skandynawskich i USA. Wprowadzanie nowych metod dociepleniowych spowodowane było przede wszystkim brakiem lub niedoborem na rynku materiałów stosowanych w istniejących metodach dociepleniowych (np. blachy fałdowej, siatki z włókna szklanego) oraz koniecznością zróżnicowania i wielości metod, tak aby istniała możliwość wyboru metody najbardziej optymalnej dla danych warunków.
Do najczęściej obecnie stosowanych w kraju metod docieplania ścian budynków należy zaliczyć: różne odmiany (systemy) metody lekkiej mokrej oraz metodę lekką suchą z zastosowaniem okładziny elewacyjnej typu „siding”.

Metoda lekka mokra
Metoda lekka mokra jest w tej chwili dominującą metodą docieplania ścian budynków w kraju. Kilkanaście firm zagranicznych i kilka polskich oferuje pod różnymi nazwami zmodyfikowane odmiany (systemy) metody lekkiej mokrej docieplania ścian. Układ i kolejność montażu warstw, użyty sprzęt montażowy oraz zasady i zakres stosowania poszczególnych systemów jest w zasadzie taki sam. Jedyna różnica polega na użyciu innych rodzajów mas klejących (stosowanych do przyklejania płyt styropianowych i tkaniny zbrojącej) oraz wypraw elewacyjnych (rys. 1-4 i 6-9).




Zasady ogólne
Docieplanie ścian metodą lekką mokrą polega na pokryciu zewnętrznych powierzchni ścian ciągłą bezspoinową powłoką składającą się z warstwy izolacji termicznej przyklejanej za pomocą masy klejącej (wariantowo: dodatkowo łącznikami mechanicznymi), tkaniny zbrojącej przyklejanej masą klejącą oraz zewnętrznej wyprawy elewacyjnej. Warstwa styropianu stanowi izolację cieplną, a jednocześnie pracuje jako przekładka eliminująca koncentracje naprężeń lokalnych w cienkiej warstwie wyprawy zewnętrznej. Zewnętrzna wyprawa fakturowa ma na celu zabezpieczenie ściany i wewnętrznych warstw układu dociepleniowego przed działaniem czynników atmosferycznych (wody opadowe, promieniowanie UV, itp.) oraz nadanie elewacji odpowiednich walorów kolorystycznych. Tkanina zbrojąca pełni rolę zbrojenia chroniącego układ dociepleniowy przed uszkodzeniami mechanicznymi.

Materiały
Warstwę izolacji termicznej w metodzie lekkiej mokrej pełnią najczęściej płyty styropianowe (rzadziej płyty z wełny mineralnej). Podstawowe zalety płyt styropianowych to: nieznaczna nasiąkliwość, odporność na pleśń, grzyby, bakterie i insekty, łatwa obrabialność nawet prostymi narzędziami oraz stosunkowo długa trwałość (około 50 lat). Główną wadą płyt styropianowych jest ich ograniczona odporność ogniowa (max 200ľC). W temperaturze powyżej 80ľC płyty styropianowe zaczynają się odkształcać, a w temperaturze powyżej odporności ogniowej wydzielają tlenek węgla. Z tego względu płyty styropianowe mogą być stosowane przy docieplaniu ścian budynków tylko do wysokości 25 m. Do zalet płyt z wełny mineralnej należy zaliczyć niepalność, bardzo dobrą paroprzepuszczalność, pełną odporność chemiczną i biologiczną, nietoksyczność, stabilność wymiarową oraz długą trwałość (ponad 60 lat). Do wad małą wytrzymałość na rozrywanie, co powoduje konieczność mocowania płyt do muru kołkami oraz kłopotliwą z punktu widzenia BHP obróbkę ze względu na włóknistość wełny, która prowadzi do powstania swędzących zadrapań cielesnych u monterów docieplenia.
Generalnie rozróżnić można dwa rodzaje tynków stosowanych jako wyprawa elewacyjna w metodzie lekkiej mokrej. Są to tynki: mineralne (czasami nazywane wyprawami mineralnymi), w których spoiwem jest cement i wapno, żywiczne (ich popularną odmianą są tynki akrylowe oraz silikatowe (krzemianowe) i silikonowe), w których spoiwem są wodne dyspersje polimerów.
Tynki mineralne są stosunkowo tanie, odporne na deszcz i wilgoć, bardzo dobrze przepuszczają parę wodną, charakteryzują się długą trwałością (nie starzeją się tak jak żywiczne), a z upływem czasu ich właściwości fizyko-
-chemiczne zmieniają się na korzyść. Tynki mineralne produkowane są jednak w ograniczonej liczbie kolorów oraz są bardzo trudne w wykonaniu (zwłaszcza kolorowe). Podczas ich układania wymagana jest duża staranność i ścisłe przestrzeganie reżimów technologicznych. Zaraz po ułożeniu są mało odporne na czynniki atmosferyczne i dlatego powinno się je malować. Najlepiej do tego nadają się farby elewacyjne silikonowe o dobrej paroprzepuszczalności, które jednocześnie zapobiegają zawilgoceniu wyprawy wodą deszczową. Od niedawna do tynków mineralnych dodaje się niewielkie ilości polimerów, które znacznie poprawiają ich urabialność i przyczepność do podłoża. Tak zmodyfikowane tynki mineralne nazywa się masami polimerowo-mineralnymi.
Tynki żywiczne, których popularną odmianą są tynki akrylowe, są bardziej elastyczne od tynków mineralnych, łatwiej się je nakłada i fakturuje (m.in. dlatego, że kupuje się je w postaci gotowych mas) oraz są dostępne w wielu kolorach. Jednak w porównaniu do tynków mineralnych tynki żywiczne są droższe oraz bardziej szczelne, co znacznie zmniejsza ich przepuszczalność pary wodnej. Z tego właśnie względu nie jest właściwe stosowanie ich na wełnie mineralnej, która jest materiałem o dużej paroprzepuszczalności. Właściwości fizyko-chemiczne tynków żywicznych, w przeciwieństwie do tynków mineralnych, z upływem czasu pogarszają się. Toteż ostatnio, po okresie fascynacji tynkami żywicznymi, można zaobserwować powrót do stosowania tynków mineralnych.
Tynki silikatowe (krzemianowe) dobrze przepuszczają parę wodną, a jednocześnie są odporne na wilgoć z zewnątrz (deszcz, mżawka). Charakteryzują się bardzo długą trwałością, produkowane są w wielu kolorach. Tynki silikonowe łączą zalety tynków mineralnych i żywicznych, są jednak znacznie od nich droższe.
Jako tkaniny zbrojącej używa się najczęściej siatki z włókna szklanego spełniającej wymagania aprobat technicznych wydanych przez ITB. W metodzie lekkiej mokrej stosuje się również cały szereg materiałów i elementów do wykańczania miejsc szczególnych docieplenia (tj. kątowniki aluminiowe z blachy perforowanej do wzmacniania naroży pionowych, aluminiowe listwy startowe, itp.).
Zakres stosowania
Metoda lekka mokra stosowana może być do docieplania ścian zewnętrznych budynków realizowanych metodami uprzemysłowionymi (wielkopłytowe, wielkoblokowe) oraz do budynków tradycyjnych o różnych wariantach konstrukcyjno-materiałowych ścian zewnętrznych bez względu na konstrukcję i rodzaj faktury. Koniecznym warunkiem stosowania metody lekkiej mokrej jest jednak trwałość podłoża. Wymagane jest, aby zmiany strukturalne materiału konstrukcyjnego lub inne uszkodzenia prefabrykatu nie miały charakteru postępującego prowadzącego do obniżenia nośności docieplanej ściany. Podłoże powinno zatem spełniać wymagania gwarantujące odpowiednią przyczepność układu dociepleniowego do jego powierzchni.

Stan techniczny dociepleń ścian wykonanych metodą lekką mokrą
Stan techniczny dociepleń wykonanych metodą lekką mokrą w Polsce jest bardzo różny i zależy głównie od okresu, w którym zamontowano docieplenie oraz od firmy wykonawczej. Generalnie można stwierdzić, że na dociepleniach zamontowanych w ostatnich kilku latach jest znacznie mniej (dwu-, trzykrotnie) uszkodzeń niż na dociepleniach z lat 80. i początku lat 90. Większość dociepleń z lat 80. i początku 90. ma obecnie niezadowalający lub zły stan techniczny. Spowodowane zostało to głównie brakiem odpowiednich wytycznych w zakresie docieplania ścian budynków w tamtym okresie, słabym przeszkoleniem firm wykonawczych oraz brakiem odpowiednich materiałów (szczególnie dotyczyło to wypraw elewacyjnych i tkanin zbrojących). Docieplenia metodą lekką mokrą z ostatnich kilku lat są, poza nielicznymi przypadkami brakoróbstwa, w przeważającej liczbie w dobrym lub zadowalającym stanie technicznym. Uzyskano to dzięki przestrzeganiu przez firmy wykonawcze wytycznych podanych w świadectwach i aprobatach technicznych wydanych przez ITB, fachowemu nadzorowi budowlanemu oraz stosowaniu jakościowo lepszych materiałów. Najczęściej uszkodzenia dotyczą wyprawy elewacyjnej, są to: zacieki (głównie pod obróbkami blacharskimi) i zabrudzenia, rysy, spękania, odpadanie wyprawy elewacyjnej od podłoża, a także liczne uszkodzenia mechaniczne docieplenia w poziomie parteru budynku oraz nierówna płaszczyzna elewacji docieplenia.

Metoda lekka sucha z zastosowaniem okładziny elewacyjnej typu ''siding''
Wśród metod lekkich suchych najbardziej popularną obecnie w kraju jest metoda docieplania ścian płytami styropianowymi lub z wełny mineralnej z okładziną elewacyjną typu „siding” na ruszcie drewnianym. Elewacja typu „siding” została po raz pierwszy zastosowana w USA i Kanadzie pod koniec lat 50. Dzięki swoim licznym zaletom „siding” szybko zdobył północno-amerykański rynek budowlany i stał się podstawowym materiałem budowlanym stosowanym przede wszystkim do odnawiania starych, zniszczonych elewacji oraz jako okładzina elewacyjna ścian i podsufitek w budynkach nowych. Do Polski „siding” dotarł dopiero na początku lat 90. i stosowany jest głównie jako okładzina elewacyjna w systemach dociepleń wykonanych metodą lekką suchą. Listwy „siding” zastąpiły w metodzie lekkiej suchej stosowane dotychczas fałdowe ocynkowane blachy stalowe.

Zasady ogólne
Montaż docieplenia typu „siding” polega na zamocowaniu do istniejącej ściany rusztu nośnego z impregnowanych łat drewnianych rozprężnymi kołkami kotwiącymi, osadzeniu i mechanicznym zamocowaniu między elementami rusztu nośnego płyt z wełny mineralnej lub płyt styropianowych, a następnie zamontowaniu do rusztu drewnianego okładziny elewacyjnej typu „siding” (rys. 5).

Materiały
System „siding” stanowią listwy podstawowe (główne), najczęściej winylowe, oraz cała gama akcesoriów i profili pomocniczych do wykańczania narożników i otworów okiennych (tj. listwy: startowe i zakończeniowe, przyokienne, ozdobne, okapowe, fasadowe oraz narożniki zewnętrzne i wewnętrzne, podsufitki). Listwy winylowe produkowane są z PCW z dodatkiem substancji zwiększających trwałość koloru, wytrzymałość i elastyczność. Produkowany jest również „siding” aluminiowy powlekany akrylem oraz „siding” z blachy stalowej ocynkowanej powlekanej akrylem, poliestrem lub plastizolem. „Siding” winylowy produkowany jest w kilkunastu, najczęściej jasnych, pastelowych kolorach, wielu wzorach i o różnych fakturach (np. drewnopodobnej - imitującej słoje drewna). Profile listew są pojedynczo, podwójnie lub potrójnie łamane. Dzięki możliwości układania listew w dowolnych konfiguracjach (montaż poziomo, pionowo lub ukośnie) można uzyskać oryginalne rozwiązania architektoniczne docieplanej elewacji. Listwy typu „siding” są odporne na: korozję biologiczną (nie gniją), chemiczną (nie korodują), działanie morskiego powietrza, większość chemikaliów oraz agresywne warunki środowiskowe (tj. kwaśne deszcze, silne nasłonecznienie, szeroki zakres zmian temperatur). Ponadto listwy „siding” nie zatrzymują wilgoci, przepuszczają parę wodną i powietrze, są lekkie oraz charakteryzują się długą trwałością (około 50 lat). Dzięki bardzo dużej elastyczności są odporne na uszkodzenia mechaniczne, nie wypaczają i nie łuszczą się, nie są podatne na uszkodzenia termiczne wywołane wpływem wysokich i niskich temperatur. Materiał użyty do produkcji listew „siding” jest nietoksyczny, niepalny (samogasnący), nie zmienia kolorów.

Zakres stosowania
Metodą lekką suchą z zastosowaniem okładziny elewacyjnej typu „siding” można docieplać ściany zewnętrzne we wszystkich rodzajach budownictwa, tj. domkach jednorodzinnych, wielorodzinnych budynkach mieszkalnych, obiektach użyteczności publicznej, handlowych oraz przemysłowych. Ściany zewnętrzne budynków mogą mieć różne warianty konstrukcyjno-
-materiałowe, tj. drewniane, murowe (otynkowane lub nie), betonowe prefabrykowane i monolityczne (fot. 4, 8, 9).
Stan techniczny dociepleń wykonanych metodą lekką suchą z okładziną typu „siding”
Ze względu na zbyt krótki okres stosowania okładzin elewacyjnych „siding” w Polsce nie można jeszcze dokonać pełnej oceny ich stanu technicznego. Jednym z najczęściej występujących uszkodzeń są zacieki na powierzchni docieplenia oraz zawilgocenie termoizolacji. Uszkodzenie to spowodowane jest niestarannym montażem listew „sidingu”. Zbyt duże szczeliny pomiędzy listwami oraz nieodpowiednie zamocowanie do rusztu drewnianego powodują przedostawanie się wody opadowej do środka układu dociepleniowego. Doświadczenia zagraniczne wskazują jednak, że w przypadku prawidłowego montażu i utrzymania nie zaobserwowano występowania poważnych uszkodzeń „sidingu” oraz nie stwierdzono problemów z jego utrzymaniem.

mgr inż. Mariusz Rejment
Instytut Budownictwa
Politechniki Wrocławskiej

Termomodernizacja budynku polega na wykonaniu zespołu zabiegów, których celem jest zmniejszenie zużycia ciepła przez budynek, dzięki czemu następuje obniżenie nakładów na jego eksploatację. Zabiegi termomodernizacyjne obejmują swym zakresem zwiększenie izolacyjności cieplnej i szczelności przegród zewnętrznych budynku, tj. ścian szczytowych i osłonowych, stropodachów, stropów nad piwnicą, stolarki okiennej i drzwiowej, a także usprawnienie wentylacji pomieszczeń budynku oraz sposobów wytwarzania, przesyłania i odbioru energii cieplnej. Najczęściej stosowanym zabiegiem termomodernizacyjnym w Polsce było (i jest nadal) docieplanie od zewnątrz ścian szczytowych i osłonowych budynków. Wpływ na wybór docieplania ścian, z całego zespołu podejmowanych zabiegów termomodernizacyjnych, miały istniejące regulacje prawne oraz fakt, że przegrodą budowlaną mającą największy procentowy udział w powstawaniu strat ciepła w budynkach są ściany zewnętrzne.
Głównym celem docieplania ścian jest zmniejszenie zużycia energii cieplnej przez budynek. Nie należy jednak zapominać o pozostałych znaczących efektach użytkowych i ekonomicznych, płynących z docieplania ścian budynków, zarówno dla mieszkańców i właścicieli docieplanych budynków jak i dla gospodarki narodowej oraz środowiska naturalnego. Wśród efektów użytkowych należy przede wszystkim wymienić: - poprawę komfortu cieplnego w pomieszczeniach, - usuwanie wad i usterek technologicznych w ścianach zewnętrznych (zwłaszcza w budownictwie wielkopłytowym: likwidacja mostków cieplnych, zmniejszenie infiltracji powietrza, likwidacja przecieków, przemarzań ścian oraz zacieków, pleśni i grzybów na powierzchniach wewnętrznych), - zahamowanie procesu degradacji ścian zewnętrznych oraz poprawa wyglądu estetycznego budynku. Efekty ekonomiczne polegają głównie na redukcji kosztów eksploatacji budynku w wyniku zmniejszenia opłat za energię cieplną. Efekty dla środowiska naturalnego to obniżenie wydalanych do atmosfery w procesie spalania paliw kopalnych szkodliwych spalin, tj. tlenków siarki i azotu oraz dwutlenku węgla, powodujących powstawanie kwaśnych deszczów oraz tzw. efektu cieplarnianego.

---