Jedną z najbardziej popularnych me-tod docieplania istniejących oraz nowo budowanych budynków jest system ETICS (ang. External Thermal Insula-tion Composite System), czyli złożo-ny system izolacji ścian zewnętrzzłożo-nych budynku, zwany wcześniej bezspoino-wym systemem ociepleń (BSO), a jesz-cze wjesz-cześniej metodą lekką-mokrą.
Istota tej metody sprowadza się do wykonania na odpowiednio przygo-towanym podłożu (ścianie) warstw ze współpracujących i kompatybilnych materiałów, będących termoizolacją oraz warstwą elewacyjną.
System ten tworzą:
■ składniki podstawowe (rys. 1):
– zaprawa klejąca, – termoizolacja,
– łączniki mechaniczne (kołki), – warstwa zbrojąca,
– warstwa elewacyjna, oraz
■ składniki uzupełniające:
– materiały do wykończenia detali: listwy cokołowe, kątowniki ochronne, profi le dylatacyjne itp., – materiały uszczelniające,
– inne niezbędne akcesoria (np.
łączniki izotermiczne).
Każdy materiał pełni inną funkcję:
■ termoizolacja (płyty z polistyrenu ekspandowanego – EPS, polistyrenu ekstrudowanego – XPS, wełny mine-ralnej, piany fenolowej) – zapewnia odpowiednią izolacyjność cieplną;
■ zaprawa klejąca oraz łączniki mecha-niczne (kołki) – zapewniają odpowied-nią stateczność konstrukcyjną układu;
■ warstwa zbrojąca (warstwa zapra-wy z wtopioną siatką, np. z włókna szklanego) – zapewnia odporność na
Rys. 1 Schematyczny przekrój systemu ociepleń (rys. Sto). 1 – zaprawa klejąca, 2 – termoizolacja, 3 – warstwa zbrojąca (zaprawa + siatka z włókna szklanego), 4 – wyprawa elewacyjna (tynk cienko-warstwowy); termoizolacja może być dodatkowo mocowana łącznikami mechanicznymi (kołkami) mgr inż. Maciej Rokiel
Polskie Stowarzyszenie Mykologów Budownictwa Zdjęcia autora
Istotą ocieplenia budynku jest zmniejszenie przepływu ciepła między pomieszczeniami wewnętrznymi i powietrzem
zewnętrznym, ale należy pamiętać, że przepływ dotyczy zarówno ciepła, jak i wilgoci.
uszkodzenia (np. na skutek uderzeń) oraz stanowi podłoże pod warstwę elewacyjną;
■ warstwa elewacyjna (wyprawa tynkarska, płytki elewacyjne) – za-bezpiecza warstwy systemu przed oddziaływaniem warunków atmos-ferycznych oraz starzeniem, stanowi też warstwę dekoracyjną.
Wymogi formalnoprawne nakłada-ją konieczność oznakowania sys-temu znakiem „CE” lub znakiem budowlanym „B”. Oznacza to, że do obrotu może być wprowadzany system sprawdzonych i kompaty-bilnych materiałów, przebadanych i sprawdzonych przede wszystkim pod względem:
v a d e m e c u m i z o l a c j i
■ reakcji na ogień,
■ odporności na warunki atmosferycz-ne (UV, przejścia przez 0o, nasiąkli-wości powierzchniowej itp.),
■ odporności na uszkodzenia mecha-niczne (udarność),
■ wzajemnej kompatybilności skład-ników systemu (oddziaływanie che-miczne itp.),
■ przyczepności do podłoża i przy-czepności międzywarstwowej,
■ oporu dyfuzyjnego poszczególnych warstw oraz całości systemu.
Do zalet systemu ETICS należą:
■ łatwość wykonania i stosunkowo ni-ski koszt pozwalający na powszech-ne stosowanie,
■ możliwość znacznego poprawienia termoizolacyjności ścian budynku i związanego z tym zapotrzebowa-nia na energię,
■ znaczne ograniczenie/wyeliminonie mostków termicznych (pod wa-runkiem poprawnego zaprojektowa-nia i wykonazaprojektowa-nia systemu),
■ poprawa mikroklimatu pomieszczeń (pod warunkiem poprawnego zapro-jektowania i wykonania systemu),
■ uzyskanie trwałej i estetycznej elewa-cji, także z detalami architektonicz-nymi, takimi jak gzymsy, pilastry itp.,
■ możliwość renowacji zniszczonych elewacji,
■ ochrona konstrukcji przed szkodli-wymi i agresywnymi czynnikami ze-wnętrznymi i związana z tym dłuż-sza jej żywotność.
Dobór systemu zależy od kilku czyn-ników. Najogólniej chodzi o bezpie-czeństwo konstrukcji, bezpiebezpie-czeństwo pożarowe, bezpieczeństwo użytko-wania, ochronę akustyczną, ochronę termiczną i oszczędność energii oraz zagadnienia zdrowotne. Dlatego za błędne należy uznać podejście, że zaprojektowanie ogranicza się tyl-ko do określenia grubości warstwy termoizolacji, tak aby spełnione były wymagania ochrony cieplnej, oraz sposobu mocowania (klejenie, koł-kowanie, w zależności od rodzaju ter-moizolacji oraz warstwy użytkowej).
Punktem wyjścia powinna być analiza efektywności inwestycji na podsta-wie analizy kosztów eksploatacji oraz kosztów związanych z inwestycją. Na-stępnie trzeba przeanalizować specy-fi kę docieplanego budynku (materiał, z którego wykonano ściany zewnętrz-ne, kształt budynku, wymagania este-tyczne inwestora), jego przeznaczenie i lokalizację oraz środki fi nansowe, którymi dysponuje inwestor. Uwzględ-nić trzeba także wymagania ochrony przeciwpożarowej i akustycznej. Nie mniej ważna jest analiza popraw-ności przyjętego rozwiązania pod względem wymagań fi zyki budowli.
To ostatnie zagadnienie, notorycznie pomijane, jest bardzo istotne z kil-ku względów. Istotą ocieplenia jest zmniejszenie przepływu ciepła mię-dzy pomieszczeniami wewnętrznymi i powietrzem zewnętrznym. Należy jednak pamiętać, że nigdy nie dotyczy to samego ciepła, lecz ciepła i wil-goci. Rozkład temperatur w ścianie zależy od temperatury zewnętrznej i wewnętrznej, oporów przejmowania ciepła oraz oporów cieplnych każdej warstwy przegrody. Jednak w powie-trzu znajduje się zawsze pewna ilość pary wodnej, która dyfunduje przez przegrodę. Ilość wilgoci przenikająca przez przegrodę zależy od wilgotności względnej powietrza wewnątrz i na zewnątrz oraz oporów dyfuzyjnych warstw przegrody. W związku z tym należy tak dobrać warstwy systemu, aby można było wyeliminować moż-liwość kondensacji pary wodnej, uła-twiającej rozwój grzybów pleśniowych, oraz zawilgocenia wnętrza przegrody na skutek powstania płaszczyzny bądź strefy kondensacji. Rozwój grzybów pleśniowych najwcześniej uwidacznia się w obszarze występowania przynaj-mniej dwóch liniowych mostków ter-micznych (np. styk ściana – strop/bal-kon/taras, narożnik pomieszczenia).
Oznacza to, że istotny wpływ może tu mieć przyjęte rozwiązanie konstruk-cyjne balkonu/tarasu/dachu. Nie jest to jednak jedyny powód takiego
sta-nu rzeczy. W remontowanych budyn-kach prace termomodernizacyjne nie ograniczają się jedynie do dociepleń, lecz także do wymiany okien. Stare, nieszczelne okna są wymieniane na nowe, zwykle szczelne, co przy bra-ku sbra-kutecznej wentylacji (pierwotnie zapewniały ją właśnie nieszczelne okna) i braku wietrzenia pomiesz-czeń może na tyle zmienić warunki cieplno-wilgotnościowe pomieszcze-nia, że doprowadzi do powierzch-niowej kondensacji wilgoci i rozwoju grzybów pleśniowych. Problem ten, niestety, występuje także w nowych budynkach, jako skutek podstawo-wych niekiedy błędów projektopodstawo-wych.
Obliczenia wykonane zgodnie z „PN--EN ISO 6946:2008 Komponenty bu-dowlane i elementy budynku – Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła – Metoda obliczania” oraz „PN--EN ISO 13788:2003 Cieplno-wilgot-nościowe właściwości komponentów budowlanych i elementów budynku – Temperatura powierzchni wewnętrz-nej konieczna do uniknięcia krytyczwewnętrz-nej wilgotności powierzchni i kondensa-cja międzywarstwowa – Metody ob-liczania” dotyczą stanu stacjonarnego i wykonuje się je dla warunków usta-lonych. W niektórych sytuacjach (np.
przy stosowaniu nietypowych, ciem-nych kolorów tynków elewacyjciem-nych, gdy docieplenie jest wykonywane na drewnianych ścianach – fot. 1) warto wykonać numeryczne obliczenia dla
Fot. 1 Docieplenie ścian drewnianych. Istotą sys-temu jest wiatroizolacja ułożona bezpo-średnio na podłożu drewnianym, styropian z ryflowanym spodem oraz listwa startowa z otworami (model systemu – Dryvit)
v a d e m e c u m i z o l a c j i
stanu niestacjonarnego (zmienne wa-runki temperaturowe i wilgotnościo-we, uwzględnienie opadów, promie-niowania słonecznego itp.).
Należy pamiętać, że w zimie termoizo-lacja chroni przed utratą ciepła, nato-miast w lecie przed nadmiernym na-grzewaniem się pomieszczeń. Z tego powodu rzadko stosuje się tynki w ciemnych kolorach (drugą przyczyną
Fot. 2 a, b – bezmyślne ułożenie płyt styropianowych gwarantujące późniejsze mostki termiczne, c – bez-myślne wykończenie strefy cokołowej, d – skutki wyjątkowej niestaranności przy wykonywaniu tynku strukturalnego, e – takie uszkodzenia termoizolacji mogą mieć kilka przyczyn, f – … jednak naprawa musi uwzględniać przyczyny uszkodzeń, a nie próbować maskować skutki
a
c
e
b
d
f
są naprężenia termiczne w konstrukcji systemu).
Ze względu na koszt i łatwość wy-konania na termoizolację najczęściej wykorzystuje się styropian. Jednak nie można go stosować bezkrytycz-nie (budynki powyżej 25 m muszą być ocieplane wełną mineralną ze względu na wymogi ochrony prze-ciwpożarowej; wełna doskonale
sprawdza się także przy docieplaniu powierzchni krzywoliniowych). Stre-fy narażone na uderzenia, ale nie na wilgoć (np. strefy parteru) powinny być izolowane twardym styropia-nem lub polistyrestyropia-nem ekstrudowa-nym (XPS). Tam, gdzie występuje narażenie na dużą wilgoć (cokoły), należy stosować polistyren ekstru-dowany (XPS). Z kolei płyty z pian-ki fenolowej, w porównaniu z pły-tami styropianowymi, pozwalają na znaczne zredukowanie grubości warstwy termoizolacyjnej przy iden-tycznej ciepłochronności, co umożli-wia znaczne zredukowanie mostków termicznych w obszarze ościeży oraz stref wieńców; mogą być też stoso-wane do likwidacji liniowych most-ków termicznych np. w obszarze narożników zewnętrznych.
Termoizolację mocuje się do podłoża za pomocą kleju lub kleju i łączników mechanicznych (kołków). O sposobie mocowania, ilości i rodzaju kołków decyduje projektant, uwzględniając obciążenia (wiatr, ciężar materiału ter-moizolacyjnego i warstwy elewacyjnej) oraz stan podłoża.
Warstwę elewacyjną stanowią zazczaj tynki cienkowarstwowe, choć wy-konuje się ją także z zastosowaniem płytek elewacyjnych (ceramicznych, klinkierowych) czy nawet okładzin ka-miennych.
Docieplenie musi być tak zaprojekto-wane, aby eliminowało mostki ter-miczne. Są to obszary o niższym opo-rze cieplnym. Można je podzielić na trzy kategorie:
■ mostki konstrukcyjne – np. połącze-nia ceglanych ścian z żelbetowymi wieńcami, połączenia żelbetowych słupów szkieletowej konstrukcji z wypełnieniem ściany (występują materiały o różnych właściwościach ciepłochronnych),
■ mostki geometryczne – różna po-wierzchnia wewnętrzna i zewnętrz-na (np. zewnętrz-narożniki) oraz
■ mostki materiałowe – związane z ro-dzajem materiałów.
v a d e m e c u m i z o l a c j i
W związku z tym dokumentacja musi być odpowiednio uszczegółowiona i powinna podawać poprawny sposób wykonstruowania detali, np. ocieplenia strefy przybalkonowej, przyokiennej (rys.
2), cokołowej, ocieplenia narożników (układ płyt), parapetów, rolet, układ płyt w narożnikach otworów. Dokumentacja powinna także podawać sposób przy-gotowania/naprawy podłoża, wymogi dotyczące aplikacji każdej z warstw sys-temu (temperatura aplikacji, warunki wilgotnościowe dla podłoża i powie-trza, czasy przerw technologicznych) oraz sposób kontroli wykonanych prac.
Równie ważnym elementem jest wy-konawstwo. Prac dociepleniowych nie powinna wykonywać fi rma zatrudnia-jąca przypadkowych pracowników. Wy-magany jest fachowy nadzór ze strony kierownika budowy oraz inspektora nadzoru. W przeciwnym razie efekty prac dociepleniowych mogą wyglądać jak na fot. 2, a trwałość całego systemu ulegnie znacznemu pogorszeniu.
Rys. 2 Przykładowy sposób ocieplenia ościeży (rys. Weber). 1 – ściana, 2 – ościeżnica, 3– listwa przyścienna, 4– uszczelka rozprężna, 5– zaprawa klejąca, 6 – termoizolacja, 7 – warstwa zbrojąca (siatka zatopiona w warstwie zaprawy), 8 – tynk strukturalny, 9 – kołki, 10 – kątownik ochronny, 11 – parapet