Wstęp do hydroizolacji ścian przyziemia – jak czytać Warunki Techniczne
Introduction to the ground floor wall waterproofing – how to understand the technical requirements
Poznaj materiały wykorzystywane do ich uszczelniania oraz materiały hydroizolacyjne do zastosowania w strefie przyziemia, fot. archiwum redakcji
Woda nie tylko jest niezbędna do wzniesienia budynków, a później do ich prawidłowej eksploatacji, lecz i po zakończeniu prac budowlanych występuje w samym budynku i w jego otoczeniu we wszystkich swoich stanach skupienia (stałym, ciekłym i gazowym) oraz pod różnorakimi postaciami: opadów deszczu i śniegu, mgły, wilgoci i wody zawartej w gruncie itp., prowadząc – gdy obiekt nie jest prawidłowo zabezpieczony – do jego nadmiernego zawilgocenia oraz do związanych z tym zawilgoceniem szkód.
Unormowania prawne
Przegrody zewnętrzne zagłębione w gruncie, podobnie jak inne elementy budynków i budowli, powinny być projektowane i wykonywane zgodnie z obowiązującymi przepisami dotyczącymi zasad projektowania oraz wznoszenia obiektów budowlanych, w tym w szczególności przepisami techniczno-budowlanymi. Zgodnie z aktualnymi zapisami artykułu 7 ustawy z dnia 7 lipca 1994 r. – Prawo budowlane (DzU z 2018 r., poz. 1202 z późn. zm.) [5] do przepisów techniczno-budowlanych zalicza się:
- warunki techniczne, jakim powinny odpowiadać obiekty budowlane i ich usytuowanie, oraz
- warunki techniczne użytkowania obiektów budowlanych.
Podstawowe wymagania dotyczące ochrony budynków przed zawilgoceniem i korozją biologiczną opisane zostały w rozdziale 4 działu VIII (Higiena i zdrowie) Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2002 r. nr 75, poz. 690 z późn. zm.) [6–7].
O czym przeczytasz w artykule:
|
Przedmiotem artykułu są rozważania wstępne na temat hydroizolacji ścian przyziemia. Autor przedstawia polskie i zagraniczne unormowania oraz akty prawne poświęcone tej tematyce. Zajmuje się także problemami wodoprzepuszczalności gruntu, podziału izolacji z uwagi na rodzaj obciążenia wywołanego przez wodę oraz uwzględniania rys w projektowaniu uszczelnienia budynku. Omawia również klasy użytkowania pomieszczeń, materiały wykorzystywane do ich uszczelniania oraz materiały hydroizolacyjne do zastosowania w strefie przyziemia. Introduction to the ground floor wall waterproofing – how to understand the technical requirementsThe article presents preliminary considerations on the ground floor wall waterproofing. The author presents Polish and foreign regulations and legal acts pertaining to this subject. He also deals with the problems of soil water permeability, the division of insulation according to the type of water load, and the consideration of cracks in the design of the building insulation. He also discusses the use classes of rooms, materials used for insulation of rooms and waterproofing materials for use in the basement zone. |
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanieDział VIII. Higiena i zdrowieRozdział 4. Ochrona przed zawilgoceniem i korozją biologiczną |
§ 315. § 316. § 317. § 318. |
Z uwagi jednak na wysoki poziom ogólności tych zapisów, jak również wobec braku polskich norm z tego zakresu, przy projektowaniu i wykonywaniu hydroizolacji przyziemia budynków należy kierować się zasadami wiedzy technicznej w budownictwie [8], np. zapisami „Warunków Technicznych Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych ITB” [9], jak również norm i wytycznych obcojęzycznych, np.:
- DIN 18533-1 – „Hydroizolacja elementów budynków zagłębionych w gruncie – Część 1: Wymagania, podstawy planowania i wykonywania” [10],
RYS. Najczęściej występujące źródła zawilgocenia budynku. Objaśnienia: 1 – przecieki wód opadowych przez połać dachu, 2 – przecieki wód opadowych przez przewody kominowe, 3 – bezpośrednie zawilgacanie wodą opadową, 4 – zaleganie wód opadowych w studzienkach okiennych, 5 – woda rozbryzgowa, 6 – wody powierzchniowe, 7 – wilgoć i woda zawarta w gruncie, 8 – podtapianie (podnoszenie się wody gruntowej powyżej poziomu posadzki), 9 – podciąganie kapilarne w murach przyziemia, 10 – kondensacja powierzchniowa pary wodnej, 11 – wilgoć higroskopijna: absorpcja, adsorpcja (sorpcja powierzchniowa, adsorpcja kondensacyjna, chemisorpcja), 12 – kondensacja wgłębna, 13 – kondensacja pary wodnej na stolarce otworowej, 14 – kondensacja pary wodnej na instalacjach wodno-kanalizacyjnych, 15 – awarie sieci wodno-kanalizacyjnych (zalania), 16 – zalania nadzwyczajne (powodziowe, woda gaśnicza itp.); rys.: B. Monczyński na podstawie [1–4]
- DIN 18533-2 – „Hydroizolacja elementów budynków zagłębionych w gruncie – Część 2: Hydroizolacje wykonywane z materiałów rolowych” [11],
- DIN 18533-3 – „Hydroizolacja elementów budynków zagłębionych w gruncie – Część 3: Hydroizolacje wykonywane z materiałów w postaci płynnej” [12],
jak również:
- „Wytycznych dotyczących planowania i wykonywania hydroizolacji z mineralnych szlamów uszczelniających (MDS)” [13],
- „Wytycznych dotyczących planowania i wykonywania hydroizolacji z elastycznych, polimerowych powłok grubowarstwowych (FPD)” [14],
- „Wytycznych dotyczących planowania i wykonywania hydroizolacji z modyfikowanych polimerami grubowarstwowych mas bitumicznych (PMBC)” [15].
Wodoprzepuszczalność gruntu
Woda w gruncie może występować pod postacią:
- wody włoskowatej (wilgotności gruntu),
- przesiąkającej (wodą niewywierającą ciśnienia hydrostatycznego),
- zaskórnej,
- gruntowej (w obu przypadkach działającej pod ciśnieniem) [16].
Dobór prawidłowego rozwiązania hydroizolacji budynku wymaga zatem w pierwszym rzędzie zdefiniowania rodzaju obciążenia wodą (RYS).
Dla sprecyzowania klasy oddziaływania wody na hydroizolację istotna jest wodoprzepuszczalność gruntu budowlanego – jako wartość graniczną między gruntem dobrze przepuszczalnym a gruntami o słabszej wodoprzepuszczalności uznawana jest wartość współczynnika wodoprzepuszczalności k = 10–4 m/s [10, 15] (TABELA 1).
TABELA 1. Klasyfikacja wodoprzepuszczalności gruntu na podstawie współczynnika wodoprzepuszczalności k [10, 17, 18]
Z uwzględnieniem panujących warunków gruntowo-wodnych, zarówno na etapie projektowania, jak i wykonawstwa, należy dołożyć wszelkich starań, aby zastosowane rozwiązanie hydroizolacyjne było w stanie spełnić następujące warunki [9]:
- rozwiązanie hydroizolacyjne musi stanowić ciągły i szczelny układ oddzielający budynek lub jego część od wody lub pary wodnej,
- materiały powinny ściśle przylegać do izolowanego podłoża,
- izolacja pozioma powinna w sposób ciągły (bez przerw) przechodzić w izolację pionową.
Podział izolacji z uwagi na rodzaj obciążenia wywołanego przez wodę
Z uwagi na rodzaj wywoływanego przez wodę obciążenia izolacje można podzielić na [19]:
- izolacje przeciwwilgociowe – chroniące obiekty przed działaniem wilgoci zawartej w gruncie oraz wody niewywierającej ciśnienia hydrostatycznego,
- izolacje wodochronne – zabezpieczające obiekty przed działaniem wody wywierającej parcie hydrostatyczne,
- paroizolacje – chroniące obiekty przed szkodliwym oddziaływaniem kondensacji pary wodnej wewnątrz przegród budowlanych.
Ponieważ kluczowe znaczenie ma intensywność działania wody na hydroizolację, w fazie projektowania należy przede wszystkim prawidłowo określić poziomy wody gruntowej (i/lub powodziowej), rodzaj gruntu, jak również ukształtowanie gruntu w miejscu planowanej lokalizacji budynku [20].
Norma DIN 18533 określa wymagania dotyczące hydroizolacji w przypadku (TABELA 2):
- wilgoci gruntowej,
- niespiętrzającej się wodzie infiltracyjnej,
- wodzie napierającej z zewnątrz,
- nienapierającej wodzie powierzchniowej i infiltracyjnej na stropach zagłębionych w gruncie,
- wodzie rozbryzgowej w strefie cokołów,
- wodzie podciąganej kapilarnie.
Uwzględnianie rys w projektowaniu uszczelnienia budynku
Przy projektowaniu sposobu uszczelnienia budynku należy również uwzględnić powstawanie rys w podłożu oraz zmiany szerokości rys istniejących. Zjawisko to często występuje już po wykonaniu hydroizolacji i z reguły nie można mu całkowicie zapobiec.
Powstawanie rys umiarkowanych oraz dużych można ze sporą dozą prawdopodobieństwa przewidzieć wcześniej (np. w przypadki murów narażonych na ciśnienie gruntu). Rysy bardzo duże, powstające np. w wyniku wstrząsu, należy traktować jako nieprzewidywalne [20].
Dla podłoży konstrukcji stanowiących najczęściej występujące podłoża pod hydroizolację zdefiniowano klasy rys, wynikające ze sposobu powstawania oraz zmian ich szerokości (TABELA 3).
Klasy użytkowania pomieszczeń
W normie DIN 18553 zostały również zdefiniowane klasy użytkowania pomieszczeń (TABELA 4).
Przed wyborem odpowiedniej hydroizolacji obowiązkiem projektanta jest dokładne sprawdzenie wymagań związanych z przyszłym użytkowaniem. Należy jednak mieć na względzie fakt, że w strefie przyziemia stworzenie odpowiednich warunków klimatycznych nie tylko związane jest z hydroizolacją, ale wymaga również odpowiedniego zaprojektowania termoizolacji oraz instalacji (ogrzewanie, wentylacja) [20–21].
Materiały wykorzystywane do uszczelniania pomieszczeń
Do wykonywania uszczelnień przyziemnych części budynków stosowane są takie materiały jak:
- masy polimerowo-bitumiczne (PMBC),
- elastyczne mineralne zaprawy uszczelniające (MDS),
- płynne tworzywa sztuczne (FLK),
- papa termozgrzewalna,
- asfalt lany,
- mastyks asfaltowy.
Modyfikowane tworzywami sztucznymi bitumiczne masy grubowarstwowe (PMBC – ang. polymer modified bituminous thick coatings) – określane czasem jako masy KMB (od niem. kunststoffmodifizierte Bitumendickbeschichtungen) – to materiały jedno- lub dwukomponentowe, które można nanosić zarówno ręcznie, jak i mechanicznie. Zapewniają one ochronę przed wilgocią oraz wodą w praktycznie każdych warunkach gruntowo-wodnych.
Najważniejsze zalety tego materiału to:
- możliwość wykonania ciągłej, bezspoinowej powłoki,
- pełne połączenie z podłożem praktycznie uniemożliwiające podciekania wody,
- zdolność mostkowania rys w podłożu,
- możliwość pewnego i nieskomplikowanego wykonania uszczelnień tzw. miejsc krytycznych (połączenia różnych elementów konstrukcyjnych, przejść instalacyjnych, szczelin dylatacyjnych),
- doskonała przyczepność do wielu podłoży budowlanych, w tym do stali oraz tworzyw sztucznych,
- możliwość aplikacji materiału na podłoża matowowilgotne,
- brak konieczności wykonywania tynków na ścianach z elementów drobnowymiarowych.
Wykonanie bezspoinowej powłoki hydroizolacyjnej możliwe jest również przy zastosowaniu cementowo-polimerowych zapraw uszczelniających (MDS od niem. mineralischen Dichtungsschlämmen) – określanych również jako szlamy lub mikrozaprawy. Zazwyczaj są to zaprawy przygotowane fabrycznie. Ich szczelność zapewniana jest dzięki odpowiednio dobranemu stosowi okruchowemu oraz dodatkom hydrofobizującym. Materiał ten występuje w dwóch odmianach – sztywnej oraz elastycznej.
- Sztywne zaprawy są produktami jednokomponentowymi – ich przygotowanie wymaga jedynie dodania odpowiedniej ilości wody zarobowej.
- Zaprawy elastyczne są dodatkowo wzbogacone o wodną dyspersję tworzyw sztucznych i również mogą stanowić produkt jednoskładnikowy lub też dostarczane są jako wyrób dwukomponentowy – drugi, płynny składnik stanowi dyspersja polimerów – konfekcjonowany w proporcji przygotowanej do obróbki.
Zaprawa uszczelniająca może również stanowić podłoże pod dalsze warstwy, np. okładziny ceramiczne, dlatego też szczególnym powodzeniem cieszy się w przypadku uszczelniania cokołowej strefy budynku.
Płynne tworzywa sztuczne (FLK, od niem. Flüssigkunststoffen) to w rozumieniu normy DIN 18533 jedno- lub wieloskładnikowe żywice syntetyczne na bazie polimetakrylanu metylu (PMMA), poliuretanów (PUR) lub poliestrów nienasyconych (UP) z dodatkami organicznymi, z lub bez wypełniaczy mineralnych. Należą do grupy żywic reaktywnych – ich utwardzanie następuje przez reakcję chemiczną. Płynne tworzywa sztuczne stosowane są zawsze w połączeniu z wkładką, której zadaniem jest zapewnienie odpowiedniej grubości warstwy [10].
Rolowe materiały bitumiczne (papy) powstają poprzez nasączenie masą bitumiczną specjalnej osnowy. Praktycznie nie stosuje się już osnowy z tektury.
Zdecydowanie lepsze właściwości wykazują papy na osnowie z włókna szklanego, a największą popularnością cieszą się modyfikowane tworzywami sztucznymi (dodatek polimerów pozwala m.in. na polepszenie elastyczności w niskiej temperaturze oraz zwiększa odporność na starzenie) termozgrzewalne papy na osnowie z włókna szklanego lub poliestrowego.
Papy stosowane są m.in. przy wykonywaniu uszczelnień przyziemnych części budynków w obszarze występowania ciśnienia hydrostatycznego, zarówno krótko-, jak i długotrwałego.
Asfalt lany to masa otrzymywana z kruszywa mineralnego (grysiku kamiennego, żwirku, piasku lub mączki mineralnej) oraz asfaltu jako lepiszcza [22].
Mastyks asfaltowy to masa powstająca w wyniku zmieszania na gorąco asfaltu oraz wypełniaczy mineralnych oraz (opcjonalnie) substancji poprawiających jej właściwości [22].
Materiałem nowej generacji (nieujętym jeszcze w normie), łączącym zalety bitumicznych mas grubowarstwowych oraz mineralnych zapraw uszczelniających, są elastyczne polimerowe powłoki grubowarstwowe (FPD od niem. flexible polymere Dickbeschichtung) [14], określane czasem (z uwagi na podobieństwo do mas KMB oraz brak bitumu w składzie) jako masy KMB bez B, częściej zaś jako izolacje hybrydowe lub reaktywne [23]. Są to najczęściej materiały dwukomponentowe, wyróżniające się szybkim procesem schnięcia, niewielką (szczególnie w porównaniu do mas bitumicznych) grubością nakładanej warstwy, wygodną aplikacją, a w szczególności doskonałą przyczepnością do niemal wszystkich podłoży.
Materiały hydroizolacyjne do zastosowania w strefie przyziemia
W TABELI 5 przedstawiono przyporządkowanie materiałów hydroizolacyjnych do klas oddziaływania wody, rys oraz użytkowania pomieszczeń.
Wnioski
Z punktu widzenia szeroko rozumianych zasad wiedzy technicznej w budownictwie zapisy Rozdziału 4 w Dziale VIII Warunków Technicznych – w celu ich lepszego zrozumienia – należałoby odczytywać w sposób następujący (w nawiasach kwadratowych zawarto uzupełnienia sugerowane przez autora):
- Budynek powinien być zaprojektowany i wykonany w taki sposób, aby opady atmosferyczne, woda w gruncie i na jego powierzchni, woda użytkowana w budynku oraz para wodna w powietrzu w tym budynku nie powodowały zagrożenia zdrowia i higieny użytkowania (§ 315).
- Ukształtowanie terenu wokół budynku powinno zapewniać swobodny spływ wody opadowej od budynku (§ 316. 2).
- Ściany piwnic budynku oraz stykające się z gruntem inne elementy budynku, wykonane z materiałów podciągających wodę kapilarnie, powinny być zabezpieczone odpowiednią izolacją przeciwwilgociową (§ 317. 1.).
- Budynek posadowiony na gruncie, na którym poziom wód gruntowych może powodować przenikanie wody do pomieszczeń, należy zabezpieczyć za pomocą drenażu zewnętrznego lub w inny sposób [tj. izolacją przeciwwodną] przed infiltracją wody do wnętrza oraz zawilgoceniem (§ 316. 1).
- Części ścian zewnętrznych, bezpośrednio nad otaczającym terenem, tarasami, balkonami i dachami [tj. w strefie cokołowej], powinny być zabezpieczone przed przenikaniem wody opadowej i wody z topniejącego śniegu (§ 317. 2).
- Rozwiązania konstrukcyjno-materiałowe przegród zewnętrznych i ich uszczelnienie powinny uniemożliwiać przenikanie wody opadowej do wnętrza budynków (§ 318).
Literatura
1. R. Wójcik, „Ochrona budynków przed wilgocią i wodą gruntową”, w: P. Klemm (red.), „Budownictwo ogólne”, t. 2. „Fizyka budowli”, Arkady, Warszawa 2005, s. 913–981.
2. R. Wójcik, „Co inżynier budownictwa powinien wiedzieć o osuszaniu budynków”, „Inżynier Budownictwa” 4/2019, s. 60–66.
3. M. Balak, A. Pech, „Mauerwerkstrockenlegung: Von den Grundlagen zur praktischen Anwendung”, Birkhäuser Verlag GmbH, Basel 2017.
4. Z. Matkowski, M. Rokiel, „Izolacje wodochronne obiektów budowlanych”, w: J. Karyś (red.), „Ochrona przed wilgocią i korozją biologiczną w budownictwie”, Grupa MEDIUM, Warszawa 2014, s. 207–247.
5. Obwieszczenie Marszałka Sejmu Rzeczypospolitej Polskiej z dnia 7 czerwca 2018 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu ustawy – Prawo budowlane (DzU z 2018 r., poz. 1202 z późn. zm.).
6. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2002 r., nr 75, poz. 690).
7. Obwieszczenie Ministra Inwestycji i Rozwoju z dnia 8 kwietnia 2019 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2019 r., poz. 1065).
8. P. Karkoszka, T. Wojtkiewicz, „O zasadach wiedzy technicznej w budownictwie”, „Przegląd Budowlany” 6/2019, s. 34–38.
9. B. Francke, „Warunki Techniczne Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych. Część C: Zabezpieczenia i izolacje. Zeszyt 5: Izolacje przeciwwilgociowe i wodochronne części podziemnych budynków”, Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa 2019.
10. DIN 18533-1, „Abdichtung von erdberührten Bauteilen – Teil 1: Anforderungen, Planungs- und Ausführungsgrundsätze”, Berlin, DIN Deutsches Institut für Normung e.V., 2017.
11. DIN 18533-2, „Abdichtung von erdberührten Bauteilen – Teil 2: Abdichtung mit bahnenförmigen Abdichtungsstoffen”, Berlin, DIN Deutsches Institut für Normung e.V., 2017.
12. DIN 18533-3, „Abdichtung von erdberührten Bauteilen – Teil 3: Abdichtung mit flüssig zu verarbeitenden Abdichtungsstoffen”, Berlin 2017.
13. „Richtlinie für die Planung und Ausführung von Abdichtungen mit mineralischen Dichtungsschlämmen (MDS)”, Frankfurt am Main, Deutsche Bauchemie e.V., 2020.
14. „Richtlinie für die Planung und Ausführung von Abdichtungen mit flexiblen polymermodifizierten Dickbeschichtungen (FPD)”, Frankfurt am Main, Deutsche Bauchemie e.V., 2020.
15. „Richtlinie für die Planung und Ausführung von Abdichtungen mit polymermodifizierten Bitumendickbeschichtungen (PMBC)”, Frankfurt am Main, Deutsche Bauchemie e.V., 2020.
16. E. Ciesielski, „Lufsky Bauwerksabdichtung”, Teubner, Wiesbaden 2006.
17. DIN 18130-1, „Baugrund – Untersuchung von Bodenproben; Bestimmung des Wasserdurchlässigkeitsbeiwerts – Teil 1: Laborversuche”, DIN Deutsches Institut für Normung e.V., 1998.
18. Z. Wiłun, „Zarys geotechniki”, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 2000.
19. B. Ksit, B. Monczyński, „Zabezpieczenie elementów budynku znajdujących się w gruncie. Izolacje przeciwwodne i przeciwwilgociowe”, Wydawnictwo Verlag Dashofer, Warszawa 2011.
20. M. Jackiewicz, „Hydroizolacja elementów budowli stykających się z gruntem. Norma DIN 18533 – nowe ujęcie tematu hydroizolacji”, „IZOLACJE” 11/12/2017, s. 68–73.
21. F.-J. Hölzen, „Kein Wärmeschutz ohne Feuchteschutz: Gebäudeabdichtung und Dämmung im erdberührten Bereich”, Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart 2016.
22. W. Skowroński, „Ilustrowany leksykon architektoniczno-budowlany”, Arkady, Warszawa 2008.
23. R. Spirgatis, „Nachträgliches Abdichten erdberührter Bauteile”, w: „Altabausanierung 10: Schadenfreies Bauen – Wunsch oder Realität?”, Beuth Verlag GmbH, Berlin – Wien – Zürich 2015, s. 209–221.