Termomodernizacja ścian zewnętrznych o niedostatecznej izolacyjności termicznej
Wstęp do diagnostyki technicznej
Niedostateczna izolacyjność termiczna ścian zewnętrznych jest wskazaniem do przeprowadzenia termomodernizacji budynku, fot. autor
W obliczu rosnących kosztów utrzymania nieruchomości oraz dostępności różnych form wsparcia finansowego dla inwestycji prywatnych, zarządcy budynków coraz częściej podejmują działania mające na celu poprawę efektywności energetycznej swoich obiektów. Termomodernizacja ścian zewnętrznych staje się kluczowym elementem tych przedsięwzięć, gdyż pozwala na znaczące obniżenie strat ciepła, a więc zmniejszenie zapotrzebowania na energię do ogrzewania i chłodzenia powietrza oraz jednoczesną poprawę stanu technicznego i wizualnego elewacji.
Zobacz także
inż. Izabela Dziedzic-Polańska Ekologiczne i ekonomiczne ujęcie termomodernizacji budynków mieszkalnych
Termomodernizacja budynku jest ważna ze względu na jej korzyści dla środowiska i ekonomii. Właściwie wykonana termomodernizacja może znacznie zmniejszyć zapotrzebowanie budynku na energię i zmniejszyć...
Termomodernizacja budynku jest ważna ze względu na jej korzyści dla środowiska i ekonomii. Właściwie wykonana termomodernizacja może znacznie zmniejszyć zapotrzebowanie budynku na energię i zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych związanych z ogrzewaniem i chłodzeniem. Ponadto, zmniejszenie kosztów ogrzewania i chłodzenia może przyczynić się do zmniejszenia kosztów eksploatacyjnych budynku, co może przełożyć się na zwiększenie jego wartości.
mgr inż. Robert Wąsik Termomodernizacja i naprawa dachów – piany natryskowe
Coraz większym zainteresowaniem inwestorów planujących remont lub docieplenie dachu cieszy się metoda łącząca w jednym cechy termoizolacji i hydroizolacji pokrycia dachowego, a mianowicie warstwowy natrysk...
Coraz większym zainteresowaniem inwestorów planujących remont lub docieplenie dachu cieszy się metoda łącząca w jednym cechy termoizolacji i hydroizolacji pokrycia dachowego, a mianowicie warstwowy natrysk sztywnej piany poliuretanowej PUR.
Termomodernizacja domu – dlaczego warto
Termomodernizacja budynku daje wiele korzyści. Dlatego coraz częściej właściciele starszych, nieocieplonych domów z nieefektywnymi systemami grzewczymi decydują się na ten krok. Dobra izolacja termiczna...
Termomodernizacja budynku daje wiele korzyści. Dlatego coraz częściej właściciele starszych, nieocieplonych domów z nieefektywnymi systemami grzewczymi decydują się na ten krok. Dobra izolacja termiczna pozwala osiągnąć komfortowe warunki mieszkalne, zredukować koszty ogrzewania oraz poprawić jakość powietrza i stan środowiska naturalnego.
W artykule:
***
Artykuł przedstawia proces wyboru wariantu termomodernizacji ścian zewnętrznych o niedostatecznej izolacyjności termicznej ze szczególnym uwzględnieniem diagnostyki technicznej poprzedzającej inwestycje. Autor podaje wady występujące na elewacjach i kryteria doboru ekspertów od diagnostyki oraz zasady wykonania oględzin, badań technicznych, a także finalnych ocen i rekomendacji z uwzględnieniem norm prawnych i zasad sztuki budowlanej.
Thermal modernization of external walls with insufficient thermal insulation. An introduction to technical diagnostics
The article presents the process of selecting a thermal modernization option for external walls with insufficient thermal insulation, with detailed reference to pre-investment technical diagnostics. The author outlines the existing defects on the facades and the criteria for selecting diagnostic experts, along with the principles of visual inspections, technical tests, final assessments and recommendations in accordance with legal norms and good building practice.
***
W niniejszym artykule będziemy uwzględniać wyłącznie tradycyjne masywne ściany zewnętrzne budynków (np. murowane lub żelbetowe) jednowarstwowe, otynkowane lub dwuwarstwowe zaizolowane termicznie od strony zewnętrznej w systemie ETICS (z ang. External Thermal Insulation Composite System – złożony system ociepleń ścian zewnętrznych, dawniej BSO – Bezspoinowy System Ociepleń), nazywany czasem metodą lekką-mokrą. Istotną cechą systemu ETICS jest brak szczelin wentylacyjnych między warstwami układu.
Przez niedostateczną izolacyjność termiczną rozumie się współczynnik przenikania ciepła ściany zewnętrznej UC(max) o wartości większej lub równej 0,3 W/(m2·K), co można uznać za równoznaczne z budową lub ociepleniem obiektu w zgodności z przepisami wydanymi do 2013 r. W zakresie termomodernizacji ścian zewnętrznych rozpatrujemy wyłącznie roboty budowlane polegające na docelowym ociepleniu w systemie ETICS.
Dla ścian zewnętrznych o niedostatecznej izolacyjności termicznej można wyróżnić trzy podstawowe technologie termomodernizacji:
- ocieplenie ściany jednowarstwowej izolatorem montowanym od zewnątrz,
- rozbiórka i utylizacja istniejącego ocieplenia ściany dwuwarstwowej, które ze względów technicznych nie może być dłużej użytkowane, oraz montaż nowego ocieplenia od zewnątrz,
- docieplenie ściany dwuwarstwowej od zewnątrz dodatkową warstwą izolacji termicznej (ocieplenie wtórne, tzw. ETICS na ETICS).
Nie rozważamy m.in. sytuacji ocieplenia ściany izolatorem montowanym od strony wewnętrznej, np. gdy fasada budynku wymaga zachowania z powodu zaleceń odpowiedniego organu ochrony konserwatorskiej, oraz ocieplenia ścian trójwarstwowych w budynkach wzniesionych metodą uprzemysłowioną (tzw. wielka płyta), które mogą wymagać zastosowania dodatkowych wzmocnień konstrukcyjnych specjalnymi kotwami oraz indywidualnych wytycznych np. w zakresie ochrony izolatora EPS przed reakcją z masą uszczelniającą spoiny płyt.
W celu doboru odpowiednio przygotowanej dla danego obiektu technologii termomodernizacji należy wykonać szereg zadań, które można nazwać procesem wyboru wariantu termomodernizacji. Wyróżnimy cztery etapy, które choć następują po sobie, to nie są ze sobą rozłączne (tzn. pewne zadania mogą nastąpić w innym etapie niż założono lub się powtórzyć):
I. Etap pierwszy to analiza potrzeb i przygotowanie dokumentacji dotyczącej budynku. Oprócz projektu budowlanego istotne są opracowania takie jak: projekt wykonawczy, karty materiałowe, karty obiektu, audyt energetyczny i protokoły z obowiązkowych kontroli stanu technicznego obiektu. Natomiast analiza potrzeb to nie tylko oczekiwanie poprawienia efektywności energetycznej budynku czy wykonania napraw elewacji, ale również okazja do decyzji o unowocześnieniu wyglądu fasady. Warto zebrać informacje od użytkowników obiektu o występujących mankamentach technicznych i ewentualnych pracach budowlanych wykonanych w przeszłości (o ile brak o nich wzmianki w dokumentacji).
II. Etap drugi polega na konsultacji z ekspertem. Podejmie on szereg niezbędnych czynności diagnostycznych, które zostały omówione w dalszej części artykułu. Działania te wraz z oceną i wnioskami powinny zostać spisane w opracowaniu technicznym, które może służyć za podstawę do przygotowania projektu przebudowy bądź remontu elewacji.
III. Etap trzeci to analiza zarekomendowanych przez eksperta odpowiednich rozwiązań techniczno-materiałowych. Może się okazać niezbędna weryfikacja opłacalności i dostępności na rynku odpowiednich systemów ETICS i innych rozwiązań technicznych. Nierzadko pomocne mogą okazać się konsultacje z potencjalnymi wykonawcami prac elewacyjnych. Konieczne jest opracowanie kosztorysu inwestorskiego całości prac.
IV. Ostatnim etapem jest zdobycie odpowiedniego finansowania (oprócz środków własnych i kredytu można starać się o dofinansowanie ze środków publicznych np. w ramach programów Termo czy FEnIKS) oraz rozpoczęcie procesu inwestycyjnego (projektowanie, procedury administracyjne, wykonawstwo i odbiór robót).
Diagnostyka
W celu zastosowania którejkolwiek z wymienionych technologii termomodernizacji niezbędne jest podjęcie, przed pracami projektowymi, diagnostyki technicznej wraz z odpowiednimi rekomendacjami. Zadanie (w całości lub w podziale na części według kompetencji) powinni wykonać doświadczeni eksperci, którymi mogą być np. przedstawiciele producentów zamocowań lub systemów ETICS, pracownicy instytutów naukowo-badawczych w dziedzinie budownictwa lub samodzielni specjaliści inżynieryjno-budowlani. Warto, aby posiadali odpowiednie wykształcenie techniczne (tytuł zawodowy lub stopień naukowy), uprawnienia budowlane do sprawowania kontroli technicznej utrzymania obiektów budowlanych lub tytuł rzeczoznawcy budowlanego [1] oraz członkostwo we właściwej izbie samorządu zawodowego – art. 12 pkt 7 Ustawy Prawo budowlane [2]. W ocenie stanu podłoża lub istniejącego ocieplenia niezbędne jest korzystanie z wielu źródeł wiedzy technicznej, takich jak recenzowane publikacje książkowe [3–5] czy specjalistyczne wytyczne branżowe [6–9], jednakże kluczowym mogą się okazać indywidualne rozwiązania naprawczo-wzmacniające oparte o doświadczenia eksperta lub producenta systemu ocieplenia ETICS.
FOT. 1 Fragment elewacji północnej budynku położonego w północno-wschodniej Polsce. Widoczne porażenie biologiczne oraz poziome spękanie wyprawy wierzchniej będące wynikiem splotu kilku określonych błędów wykonawczych w montażu ocieplenia ETICS; fot.: autor
FOT. 2 Fragment elewacji południowej budynku położonego we wschodniej Polsce. Widoczne zabrudzenia, porażenie biologiczne, liniowe (w miejscach spoin między płytami izolacyjnymi) i punktowe (efekt biedronki) wybarwienia spowodowane mostkami termicznymi; fot.: autor
FOT. 3 Fragment elewacji południowej budynku położonego w zachodniej Polsce. Widoczne spękanie warstwy zbrojonej oraz odspojenia tynku cienkowarstwowego będące skutkiem utraty przyczepności systemu ociepleniowego do podłoża; fot.: autor
FOT. 4 Fragment elewacji południowej budynku położonego na południu Polski. Widoczny brak izolacji termicznej cokołu oraz niezastosowanie akcesoriów systemowych (profili startowych). Między izolatorem a podłożem występuje szczelina wentylacyjna, która uniemożliwia uzyskanie właściwych parametrów termoizolacyjnych przez system ociepleniowy; fot.: autor
Diagnostykę rozpoczyna się od zapoznania z oczekiwaniami inwestora i przygotowaną dokumentacją obiektu. Następnie przeprowadza się oględziny elewacji oraz, w razie potrzeby, ocenę makroskopową podłoża. Celem jest ustalenie występujących wad i mankamentów oraz wstępna ocena skali i przyczyn zjawisk. Najczęściej spotykanymi problemami są:
- zabrudzenia powierzchniowe, zacieki i wykwity,
- porażenie biologiczne algami, grzybami i innymi organizmami,
- zarysowania, spękania, kruchość, piaszczenie wyprawy wierzchniej,
- odspojenia tynku cienkowarstwowego oraz złuszczenia i pęcherze w powłokach,
- szczeliny pod lub w izolatorze termicznym,
- defekty wizualne, jak np. załamania światła lub odbarwienia liniowe na spoinach między płytami izolacyjnymi albo charakterystyczne odbarwienia punktowe, nazywane efektem „biedronki”.
W ocenie makroskopowej zapraw i tynków można wyróżnić [4–6]:
- próbę drapania i zarysowania do oceny jego trwałości i wytrzymałości,
- próbę ścierania tynku do oceny zjawiska zakurzenia, piaszczenia i kredowania,
- próbę zwilżenia powierzchni i rysy do oceny zawilgocenia i wodochłonności,
- próbę ostukania w celu lokalizacji odspojeń,
- lokalną weryfikację cech geometrycznych (poziomość, pionowość, płaskość czy zachowanie kątów).
- morfologie rys.
W zależności od wniosków z oględzin przeprowadza się niezbędne badania techniczne. Możemy wyróżnić proste badania określające cechy: mechaniczne (np. wytrzymałość na odrywanie kleju i wyrywanie łączników), fizyczne (np. zawilgocenie), chemiczne (np. zawartość szkodliwych soli), stratygraficzne i inne oraz złożone weryfikujące: wady wykonawcze (np. odkrywka systemu ETICS), skład fazowy (np. badania dyfrakcyjne) oraz sprawność termiczną przegród i występowanie anomalii temperaturowych (np. badanie termowizyjne kamerą IR).
FOT. 5–8 Przykład weryfikacji nośności podłoża uproszczoną metodą odrywania kostki styropianu; fot.: autor
W celu dokładnego określenia wytrzymałości na odrywanie należy posłużyć się testem pull-off, który można przeprowadzić in-situ albo w laboratorium na pobranych wcześniej próbkach elewacji. Rekomenduje się minimum pięć oznaczeń dla każdej miarodajnej próbki [10, 11]. Metoda ta ma pewne ograniczenia i jest względnie kosztowna. Warto wspomóc się dodatkowymi metodami uproszczonymi, dzięki którym można niskim kosztem oszacować wytrzymałość na odrywanie większych obszarów elewacji. Wyróżnimy dwie z nich, są to test odrywania kostki styropianu EPS TR100 [8, 9] oraz test odrywania przyklejonej siatki zbrojącej [4]. Powinno się je wykonywać również kontrolnie na etapie wykonawczym pod nadzorem osoby uprawnionej.
W badaniu wad wykonawczych na podstawie odkrywki systemu ETICS najistotniejsze jest umiejętne wyszukanie rozbieżności między stanem zastanym a poprawnym, modelowym wykonaniem systemu oraz ocena tych rozbieżności pod kątem możliwości dalszego użytkowania. Kluczowa jest nie tylko odpowiednia wiedza techniczna badacza w zakresie budowy i funkcji wszystkich warstw systemu ETICS, ale również jego doświadczenie w zakresie negatywnych skutków wywoływanych przez błędy i niedociągnięcia wykonawcze. Można spróbować usystematyzować analizę odkrywki ocieplenia przez odniesienie się do stanu i jakości głównych elementów układu warstw tworzących system ETICS. Będą to:
- podłoże pierwotne, np. rodzaj, ślady po oderwaniu, zawilgocenie, stratygrafia, ocena makroskopowa itd.,
- warstwa klejowa, np. rodzaj, grubość, metoda klejenia, efektywna powierzchnia klejenia, charakter przełamania od oderwania płyty izolacyjnej itd.,
- izolator, np. rodzaj, grubość, jednorodność, wilgotność, cechy spoin, zgodność z dokumentacją obiektu itd.,
- łączniki mechaniczne, np. rodzaj i oznakowanie, ilość, szerokość talerzyka, sposób montażu, opór przed wyrwaniem, zgodność z dokumentacją obiektu itd.,
- warstwa zbrojona, np. grubość, umiejscowienie siatki zbrojącej, szerokość zakładów siatki, morfologia rys itd.,
- tynk cienkowarstwowy i powłoki, np. zespolenie z warstwą zbrojoną, zabrudzenia, wykwity, odspojenia itd.
Istotne są nie tylko przekroczone lub niezachowane parametry układu (np. za niska grubość warstwy zbrojonej czy za niska efektywna powierzchnia klejenia), ale wszelkie odstępstwa i efekty twórczej modyfikacji wyrobu (np. uzupełnienie zaprawą mineralną zagłębienia w izolatorze po montażu łącznika lub brak dodatkowych siatek diagonalnych w narożach otworów).
Oddzielną kategorią badań są pomiary rozkładu temperatury powierzchni przegrody metodą termowizji. Umożliwiają one jakościową (oraz w ograniczonym zakresie ilościową) analizę sprawności termicznej ściany zewnętrznej oraz wykrycie występowania anomalii termicznych w postaci mostków termicznych. Należy ją stosować z ostrożnością, ze względu na wysoką podatność odczytów na wpływ niekontrolowanych czynników zewnętrznych (nasłonecznienie, wiatr, wilgoć). Co do zasady pomiary termowizyjne powinno się wykonywać w dobrych i stabilnych warunkach atmosferycznych. W trakcie 24 godz. poprzedzających badanie [12]:
- nie powinny wystąpić opady, mgła i nasłonecznienie,
- prędkość wiatru nie wpowinna przekraczać 10 m/s (zalecany brak intensywnych podmuchów wiatru w czasie 2–3 godz. poprzedzających badanie),
- temperatura powietrza na zewnątrz nie powinna się różnić o więcej niż ±10 K od temperatury w trakcie badania (zalecane maks. ±3 K w czasie 2–3 godz. poprzedzających badanie),
- różnica temperatury powietrza wewnętrznego do zewnętrznego nie powinna być mniejsza niż 10 K (zalecane 15 K lub więcej).
FOT. 9 Odkrywka fragmentu elewacji zachodniej budynku położonego na północy Polski. Ocena stanu zawilgocenia izolatora EPS metodą elektrooporową. Lokalizacja w narożniku pod nieszczelnymi obróbkami warstw posadzkowych loggii. Wyprawa wierzchnia z pęcherzami. Zakres wskazań urządzenia: 0–100, materiał suchy: 0–20, materiał wilgotny: 20–40, materiał mokry: 40–100. Wskazanie miernika wynosi 70,7, co oznacza znaczną ilość nadmiarowej wilgoci wewnątrz systemu ociepleniowego; fot.: autor
Większość badań i prób ma charakter niszczący i trwale odznaczający się w elewacji, dlatego niezbędne jest posiadanie odpowiednich zgód przed ich wykonaniem. Odkrywki w elewacji po badaniach należy doraźnie zabezpieczyć przed szkodliwymi wpływami atmosferycznymi. Po zebraniu niezbędnych danych można przystąpić do ich kompleksowej analizy i dalszych czynności.
Nośność podłoża należy każdorazowo poddać ocenie w procesie diagnostyki. Zasadniczo nośne podłoże musi być równe, stabilne, suche, czyste i pozbawione elementów zmniejszających przyczepność materiałów (np. kurz, pył, oleje) [6, 9]. Musi być wolne od wykwitów i mikroorganizmów (takich jak algi i grzyby). Występujące powłoki, tynki i wyprawy wierzchnie (np. warstwa zbrojona z tynkiem cienkowarstwowym) nie mogą się odspajać, piaszczyć, kruszyć czy kredować, a wytrzymałość na odrywanie powinna wynosić min. 80 kPa [9] lub mniej przy zniszczeniu kohezyjnym w izolatorze we wszystkich pomiarach [8, 10].
FOT. 10 Odkrywka fragmentu elewacji zachodniej budynku położonego na południu Polski. Widoczna niedostateczna przyczepność warstwy klejowej do podłoża, niepoprawna metoda i zbyt niska efektywna powierzchnia klejenia oraz zarysowania w podłożu; fot.: autor
Aspekty formalnoprawne
Rozwiązanie poprawne technicznie musi uwzględniać uwarunkowania formalnoprawne. Podstawowymi dokumentami odniesienia są: Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 305/2011 [13], Ustawa Prawo budowlane [2], Ustawa o wyrobach budowlanych [14], odpowiednie rozporządzenia do wymienionych ustaw np. [15] i przywołane w aktach prawnych Polskie Normy np. [16–17]. W sytuacjach szczególnych zastosowanie mogą mieć również inne przepisy prawa, jak np. Ustawa o ochronie zabytków i opiece nad zabytkami [18], Ustawa o ochronie przyrody [19] czy Ustawa o odpadach [20].
Warto wspomnieć i skomentować wybrane istotne wymogi prawne.
FOT. 11 Zaślepienie zaprawą mineralną przestrzeni nad talerzykiem łącznika mechanicznego zamocowanego w izolatorze w sposób zagłębiony. Takie rozwiązanie skutkuje m.in. powstaniem punktowego mostka termicznego oraz lokalnym zaburzeniem gospodarki wilgociowej wyprawy wierzchniej. Systemowe rozwiązanie przewiduje stosowanie zaślepek termicznych (tzw. termodybli) z takiego samego materiału termoizolacyjnego jak reszta ocieplenia; fot.: autor
1. W przypadku robót budowlanych polegających na dociepleniu budynku, obejmujących ponad 25% powierzchni przegród zewnętrznych tego budynku, należy spełnić wymagania minimalne dotyczące energooszczędności i ochrony cieplnej przewidziane w przepisach techniczno-budowlanych dla przebudowy budynku – art. 5 ust. 2b. Ustawy Prawo budowlane [2]. Dla większości przypadków będzie to oznaczać konieczność zapewnienia współczynnika przenikania ciepła UC(max) o wartości nie wyższej niż 0,2 W/(m2·K) – § 328 ust. 1 w pkt 2 wraz z zał. nr 2 rozporządzenia [15].
FOT. 12 Przykład fragmentu warstwy klejowej z praktycznie zerową efektywną powierzchnią klejenia; fot.: autor
2. Do prac ociepleniowych należy stosować wyroby budowlane legalnie wprowadzone na rynek w zgodzie z ich zamierzonym zastosowaniem – art. 10 Ustawy Prawo budowlane [2]. W tym celu odpowiedni uczestnicy procesu inwestycyjnego mają obowiązek uzyskania deklaracji właściwości użytkowych (DWU) [13] lub krajowej deklaracji właściwości użytkowych (KDWU) [14] systemu oraz zweryfikowania możliwości jego wbudowania w dany obiekt budowlany. Jest to szczególnie istotne w przypadku docieplenia na ocieplenie (ETICS na ETICS). Istnieją systemy ETICS z przeznaczeniem do wykonywania dodatkowej warstwy izolacji cieplnej ścian zewnętrznych budynków w przypadku nie tylko, gdy istniejące ocieplenie nie spełnia wymagań cieplnych, ale również, gdy ich stan techniczny wymaga renowacji (zastosowanie naprawcze).
FOT. 13 Odkrywka tynku zewnętrznego. Pomiar szerokości zarysowania w tynku i podłożu ściennym za pomocą wyskalowanego wzornika [mm]; fot.: autor
3. W przypadku wykrycia lub podejrzenia zastosowania powyżej 25 m od poziomu terenu izolatora niesklasyfikowanego jako niepalny (nie dotyczy obiektów do 11 kondygnacji włącznie wzniesionych przed 1 kwietnia 1995 r.) należy przewidzieć jego wymianę – § 216 ust. 8 i ust. 9 rozporządzenia [15]. Taka sytuacja może się zdarzyć np. w obiektach ocieplanych przed 1998 r., kiedy to wprowadzono wspomniane regulacje.
4. Ściany zewnętrzne oddalone o mniej niż 8 m lub 15 m od budynków sąsiednich mogą wymagać wykonania ocieplenia w systemie z pozytywną klasyfikacją ogniową w zakresie niepalności – § 232 pkt 1 oraz § 271 pkt 1 rozporządzenia [15].
5. Proponowane rozwiązanie termomodernizacyjne musi zostać zweryfikowane pod kątem spełnienia wymagań dotyczących powierzchniowej kondensacji pary wodnej – § 331 ust. 3 rozporządzenia [15]. Odpowiednie obliczenia zgodne z Polską Normą dotyczącą metody obliczania temperatury powierzchni wewnętrznej koniecznej do uniknięcia krytycznej wilgotności powierzchni i kondensacji międzywarstwowej [17] można przeprowadzić w powszechnie dostępnych programach obliczeniowych [21].
6. Rozwiązania materiałowo-konstrukcyjne zewnętrznych przegród budynku powinny uniemożliwiać powstanie zagrzybienia, a do budowy należy stosować materiały, wyroby i elementy budowlane odporne lub uodpornione na zagrzybienie i inne formy biodegradacji, odpowiednio do stopnia zagrożenia korozją biologiczną – § 332 ust. 1 i ust. 2 rozporządzenia [15].
7. Wartość współczynnika przenikania ciepła UC ścian budynków oblicza się, korzystając z odpowiedniej Polskiej Normy [16] z uwzględnieniem m.in. poprawki ze względu na łączniki mechaniczne przechodzące przez warstwę izolacji – załącznik nr 2 pkt 1.1 rozporządzenia [15]. Oznacza to, że nie może być zastosowane normowe zwolnienie z uwzględniania poprawek z uwagi na łączniki mechaniczne, gdy ich wartość jest mniejsza niż 3% U – pkt 6.5.2. normy [16].
FOT. 14 Porównanie sprawności termicznej przegród zewnętrznych dwóch sąsiednich budynków położonych na południowym zachodzie Polski. Elewacje północne; fot.: autor
FOT. 15 Porównanie sprawności termicznej przegród zewnętrznych dwóch sąsiednich budynków położonych na południowym zachodzie Polski. Elewacje północne; fot.: autor
FOT. 16 Porównanie izolacyjności termicznej przegród zewnętrznych dwóch sąsiednich budynków. Niebo zachmurzone, wiatr łagodny, ustabilizowana temperatura powietrza +6,8°C; fot.: autor
FOT. 17 Pomiary średnich temperatur powierzchni wykonano jednego dnia przy tych samych warunkach atmosferycznych za pomocą kamery termowizyjnej. Różnica wartości średnich wyniosła aż 1,4 K. Cieplejsza przegroda o wyraźnie niedostatecznej izolacyjności termicznej ze wskazaniem do termomodernizacji; fot.: autor
Rekomendacje techniczne
Podstawowym warunkiem poprawnej termomodernizacji systemem ETICS jest zapewnienie nośnego i nieskażonego biologicznie podłoża. Nadrzędne kryteria, jakie musi ono spełniać, każdorazowo określa wydana przez niezależną jednostkę Europejska lub Krajowa Ocena Techniczna [13, 14] danego wyrobu budowlanego (zestawu), jakim jest system ETICS. Producenci systemów opracowują instrukcje stosowania, w których precyzują wymogi odnośnie do podłoża oraz warunków i metod aplikacji. Są to źródła wytycznych istotnie pomocnych w rozstrzygnięciu o zdatności danego podłoża do podjęcia robót ociepleniowych.
Widoczne na elewacji zarysowania wymagają nie tylko opisania ich podstawowych parametrów i struktury (morfologia rys), ale przede wszystkim ustalenia przyczyny powstania. Jest to złożone, wielowariantowe postępowanie wykraczające poza zakres tego artykułu. Można przyjąć, że jeśli zarysowania występują w tynku ściany jednowarstwowej lub wyprawie wierzchniej ocieplenia z powodu propagacji od przemieszczeń podłoża ściennego (np. od zarysowania w elementach konstrukcyjnych przegrody lub ścian wypełniających), to wymagają one podjęcia oddzielnej diagnostyki i programu naprawczego. W pozostałych przypadkach można próbować je ustabilizować przed procesem termomodernizacji, o ile ich skala występowania nie wpływa na nośność całego układu. Należy pamiętać, że nie wszystkie zarysowania stanowią wadę podłoża, oraz że mogą mieć kilka przyczyn występujących naraz, a ich swoistym katalizatorem będą błędy wykonawcze. Kluczowym wymogiem dla nośnego podłoża jest, aby wszelkie zarysowania i spękania zostały ustabilizowane przed termomodernizacją, a ryzyko powstania nowych zminimalizowane do poziomu przyjętego w sztuce budowlanej (np. ustalonego na podstawie Polskich Norm).
Słabe podłoże (m.in. kredujące, piaszczące, łuszczące się) może wymagać czyszczenia oraz wzmocnienia przez zastosowanie odpowiednich preparatów albo wymiany częściowej lub całościowej. Przesłankami do oceny w zakresie usunięcia i utylizacji lub wymiany:
- warstwy tynku ściany jednowarstwowej są: zwietrzenie, kruchość, spękania i odspojenia;
- pierwotnego ocieplenia ETICS są występujące (w kombinacji): zbyt niska efektywna powierzchnia klejenia, wątpliwe zamocowanie mechaniczne (np. niestawiające oporu przed wyrwaniem), wątpliwej jakości izolator (np. zawilgocony, zbyt miękki), znaczne wady warstwy zbrojonej (np. będące efektem błędów w zamocowaniu systemu lub nieuzyskania przez zaprawę lub siatki odpowiedniej wytrzymałości).
Występujące wykwity i porażenie biologiczne należy zlikwidować oraz zabezpieczyć podłoże przed ich ponownym rozwojem. Odpowiednie metody postępowania są opisane w publikacji [4, 22] oraz broszurach producentów [23]. Generalną zasadą jest rozpoczęcie zabiegu od usunięcia (minimalizacji) warunków dobrego bytowania dla mikroorganizmów (likwidacja źródeł zawilgocenia – od zewnątrz jak i od wewnątrz, poprawa obróbek blacharskich, oddalenie roślinności itp.), a następnie zmycie wykwitów za pomocą myjki ciśnieniowej (właściwą techniką), dezynfekcja odpowiednim środkiem biobójczym i impregnacja zabezpieczająca. Obligatoryjnie należy stosować się do zapisów w instrukcji stosowania oraz kartach charakterystyki stosowanych preparatów. W przypadku zwiększonego narażenia elewacji na korozję biologiczną (np. bliskość zieleni lub zbiorników wodnych, posadowienie na podmokłych terenach) należy zastosować rozwiązania ograniczające ponowne zakażenie nowego ocieplenia. Organizmy żyjące na fasadach budynków (algi, grzyby, mchy i inne) do rozwoju, oprócz pożywki (dwutlenku węgla, soli i mikroelementów), wymagają odpowiednich warunków fizykochemicznych, w szczególności wilgoci. Częstą przyczyną wystąpienia porażenia biologicznego jest niezastosowanie w wyprawie wierzchniej materiałów hydrofobowych oraz środków ochrony biobójczej. Tynk mineralny z czasem również traci naturalne zdolności do ochrony przez obniżenie swojej zasadowości [22]. Wartym rozważenia oprócz dodatków biobójczych o wydłużonym działaniu jest zastosowanie funkcjonalnych powłok wierzchnich o niesparametryzowanych cechach użytkowych, które istotnie ograniczają warunki dobrego bytowania mikroorganizmom. Efekt ten dla tynków i farb osiąga się przez np. specjalną hydrofilowo-hydrofobową mikrostrukturę umożliwiającą przyspieszone wysychanie lub samoczyszczącą superhydrofobową mikrostrukturę z drobnymi wypustkami.
W przypadku problemów z przyczepnością podłoża należy dobrać odpowiednią metodę korygującą mającą na celu uzyskanie wymaganych parametrów. Dla podłoża gładkiego lub zbyt chłonnego może to być czyszczenie i impregnacja odpowiednim preparatem. Czasem wystarczy usunięcie słabszej warstwy (np. odspojonego tynku cienkowarstwowego) i wzmocnienie następnej warstwy o odpowiednich parametrach (np. warstwy zbrojonej). Stosowane są jeszcze inne zabiegi poprawy przyczepności (np. iniekcje kleju, specjalne łączniki o szerokich talerzach) jednakże należy mieć na uwadze istotną zasadę montażu łączników mechanicznych zawsze w przypadku [6, 8, 9]:
- jakichkolwiek wątpliwości wobec podłoża, nawet po zabiegach wzmacniająco-naprawczych,
- wykonywania dociepleń na ocieplenie (ETICS na ETICS) oraz
- ocieplania budynków o wysokości powyżej 12 m.
Rekomenduje się stosowanie łączników mechanicznych o wysokiej nośności z trzpieniem wkręcanym dobranych z uwzględnieniem realnych wytrzymałości na wyrywanie ustalonych przez próby in-situ. Rodzaj, ilość, rozstaw i głębokość zakotwienia (tynk nie jest warstwą nośną dla łączników) ustala uprawniony projektant w oparciu o indywidualne cechy budynku (np. obciążenie wiatrem) oraz systemu ETICS (nośność na przeciąganie). Zaleca się ilość nie mniejszą niż 6 szt./m2 bez względu na wyniki obliczeń [3]. Łączniki mechaniczne są wyrobem budowlanym i ich podstawowym zastosowaniem jest przenoszenie sił wyrywających od obciążenia wiatrem [24]. Nie stoi na przeszkodzie zastosowanie dodatkowych łączników mechanicznych (nadmiarowych względem tych obliczonych na odpór siłom ssania wiatru) do zwiększenia nośności (zapasu bezpieczeństwa) na działanie sił pionowych od ciężaru własnego. Można wykorzystać w tym celu nośność na ścinanie ze zginaniem na ramieniu stalowego trzpienia łącznika zgodnie z wytycznymi producenta zamocowania.
Kolejnym krokiem będzie rekomendacja w zakresie możliwości ocieplenia wraz z ewentualnymi zabiegami wzmacniająco-naprawczymi oraz wykonanie obliczeń cieplno-wilgotnościowych weryfikujących spełnienie podstawowych wymogów z zakresu fizyki budowli. Należy wspomnieć, że dobrana grubość izolatora ma nie tylko spełniać zadość wymogom w zakresie izolacyjności termicznej, ale również zapewniać odpowiednią nośność na przeciąganie talerzyka łącznika mechanicznego (min. 50 mm grubości pod talerzykiem łącznika).
Zaproponowane rozwiązanie powinno nie tylko opisywać podstawowy układ materiałowy, ale również wskazywać wykończenie miejsc szczególnych (np. strefy cokołowe, attykowe i podokienne) oraz zastosowanie przewidzianych przez system ETICS akcesoriów elewacyjnych (np. profile, taśmy samorozprężne, elementy montażowe itp.). W przypadku wykończenia fasady w kolorze o współczynniku odbicia światła rozproszonego mniejszym od 20, należy uzyskać oddzielne rekomendacje techniczne od systemodawcy [6].
Literatura
- Główny Urząd Nadzoru Budowlanego, „Co to jest ekspertyza techniczna i kto może ją wykonać?”, „Materiały Budowlane” 8/2014, s. 57.
- Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. – Prawo budowlane (DzU z 2024 r., poz. 725 ze zm.).
- P. Krause, T. Steidl, „Uszkodzenia i naprawy przegród budowlanych w aspekcie izolacyjności termicznej”, Wydawnictwo Naukowe PWN SA, Warszawa 2017.
- F. Froessel, H. Oberhaus, W. Riedel, „Ochrona cieplna budynków. Systemy izolacji ETICS”, Polcen, Warszawa 2011.
- P. Opałka, „Naprawa tynków. Aspekty budowlane i konserwatorskie”, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2016.
- „Wytyczne ETICS. Warunki techniczne wykonawstwa, oceny i odbioru robót elewacyjnych z zastosowaniem ETICS”, Stowarzyszenie na Rzecz Systemów Ociepleń, wydanie 05/2019.
- „Instrukcja eksploatacji złożonych systemów izolacji cieplnej ścian zewnętrznych ETICS”, Stowarzyszenie na Rzecz Systemów Ociepleń, wydanie 03/2016.
- „Ocieplenia na ocieplenia – zalecenia dotyczące renowacji istniejącego systemu ETICS”, Stowarzyszenie na Rzecz Systemów Ociepleń, wydanie I.
- R. Zamorowska, J. Sieczkowski, „Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych. Część C: Zabezpieczenia i izolacje”, zeszyt 8: „Złożone systemy ocieplania ścian zewnętrznych budynków (ETICS) z zastosowaniem styropianu lub wełny mineralnej i wypraw tynkarskich”, Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa 2023.
- EAD 040083-00-0404, „External thermal insulation composite systems (ETICS) with renderings”, EOTA, 2020.
- PN-EN 1542:2000, „Wyroby i systemy do ochrony i napraw konstrukcji betonowych. Metody badań – Pomiar przyczepności przez odrywanie”.
- „Instrukcja obsługi. FLIR Exx series”, FLIR Systems, wydanie T559662 rev. a540, 25 maja 2011.
- Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 305/2011 z dnia 9 marca 2011 r. ustanawiające zharmonizowane warunki wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych i uchylające dyrektywę Rady 89/106/EWG (DzU UE. L. z 2011 r., Nr 88, str. 5 ze zm.).
- Ustawa z dnia 16 kwietnia 2004 r. o wyrobach budowlanych (DzU z 2021 r., poz. 1213).
- Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2022 r., poz. 1225 ze zm.).
- PN-EN ISO 6946:2017-10, „Komponenty budowlane i elementy budynku – Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła – Metoda obliczania”.
- PN-EN ISO 13788:2013-05, „Cieplno-wilgotnościowe właściwości komponentów budowlanych i elementów budynku. Temperatura powierzchni wewnętrznej konieczna do uniknięcia krytycznej wilgotności powierzchni i kondensacja międzywarstwowa. Metody obliczania”.
- Ustawa z dnia 23 lipca 2003 r. o ochronie zabytków i opiece nad zabytkami (DzU z 2024 r., poz. 129).
- Ustawa z dnia 16 kwietnia 2004 r. o ochronie przyrody (DzU z 2024 r., poz. 1478).
- Ustawa z dnia 14 grudnia 2012 r. o odpadach (DzU z 2023 r., poz. 1587 ze zm.).
- Program obliczeniowy: „Cieplno-wilgotnościowe właściwości przegród budynku”, strona internetowa: https://sto.bimsources.com/kalkulator_u/
- M. Rokiel, „Ochrona elewacji przed porażeniem biologicznym”, „IZOLACJE” 9/2024, s. 98.
- „Algosanacja. Eliminacja czynników sprzyjających korozji biologicznej”, Sto Sp. z o.o., wydanie 8/02/2023.
- EAD 330196-01-0604, „Plastic anchors made of virgin or non-virgin material for fixing of external thermal insulation composite systems with rendering”, EOTA, 2017.