System ETICS

Jedną z najbardziej popularnych metod docieplania istniejących oraz nowo budowanych budynków jest system ETICS (ang. External Thermal Insulation Composite System), czyli złożony system izolacji ścian zewnętrznych budynku, zwany wcześniej bezspoinowym systemem ociepleń (BSO), a jeszcze wcześniej metodą lekką-mokrą.

Istota tej metody sprowadza się do wykonania na odpowiednio przygotowanym 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, profile dylatacyjne itp.,
– materiały uszczelniające,
– inne niezbędne akcesoria (np. łączniki izotermiczne).

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 cienkowarstwowy); termoizolacja może być dodatkowo mocowana łącznikami mechanicznymi (kołkami)

Każdy materiał pełni inną funkcję:

– termoizolacja(płyty z polistyrenu ekspandowanego – EPS, polistyrenu ekstrudowanego – XPS, wełny mineralnej, piany fenolowej) – zapewnia odpowiednią izolacyjność cieplną;

– zaprawa klejąca oraz łączniki mechaniczne(kołki) – zapewniają odpowiednią stateczność konstrukcyjną układu;

– warstwa zbrojąca(warstwa zaprawy z wtopioną siatką, np. z włókna szklanego) – zapewnia odporność na uszkodzenia (np. na skutek uderzeń) oraz stanowi podłoże pod warstwę elewacyjną;

– warstwa elewacyjna(wyprawa tynkarska, płytki elewacyjne) – zabezpiecza warstwy systemu przed oddziaływaniem warunków atmosferycznych oraz starzeniem, stanowi też warstwę dekoracyjną.

Wymogi formalnoprawne nakładają konieczność oznakowania systemu znakiem „CE” lub znakiem budowlanym „B”. Oznacza to, że do obrotu może być wprowadzany system sprawdzonych i kompatybilnych materiałów, przebadanych i sprawdzonych przede wszystkim pod względem:

– reakcji na ogień,

– odporności na warunki atmosferyczne (UV, przejścia przez 0^o, nasiąkliwości powierzchniowej itp.),

– odporności na uszkodzenia mechaniczne (udarność),

– wzajemnej kompatybilności składników systemu (oddziaływanie chemiczne itp.),

– przyczepności do podłoża i przyczepności międzywarstwowej,

– oporu dyfuzyjnego poszczególnych warstw oraz całości systemu.

Fot. 1 Docieplenie ścian drewnianych. Istotą systemu jest wiatroizolacja ułożona bezpośrednio na podłożu drewnianym, styropian z ryflowanym spodem oraz listwa startowa z otworami (model systemu – Dryvit)

Do zalet systemu ETICS należą:

– łatwość wykonania i stosunkowo niski koszt pozwalający na powszechne stosowanie,

– możliwość znacznego poprawienia termoizolacyjności ścian budynku i związanego z tym zapotrzebowania na energię,

– znaczne ograniczenie/wyeliminowanie mostków termicznych (pod warunkiem poprawnego zaprojektowania i wykonania systemu),

– poprawa mikroklimatu pomieszczeń (pod warunkiem poprawnego zaprojektowania i wykonania systemu),

– uzyskanie trwałej i estetycznej elewacji, także z detalami architektonicznymi, takimi jak gzymsy, pilastry itp.,

– możliwość renowacji zniszczonych elewacji,

– ochrona konstrukcji przed szkodliwymi i agresywnymi czynnikami zewnętrznymi i związana z tym dłuższa jej żywotność.

Dobór systemu zależy od kilku czynników.Najogólniej chodzi o bezpieczeństwo konstrukcji, bezpieczeństwo pożarowe, bezpieczeństwo użytkowania, ochronę akustyczną, ochronę termiczną i oszczędność energii oraz zagadnienia zdrowotne. Dlatego za błędne należy uznać podejście, że zaprojektowanie ogranicza się tylko do określenia grubości warstwy  termoizolacji, tak aby spełnione były wymagania ochrony cieplnej, oraz sposobu mocowania(klejenie, kołkowanie, w zależności od rodzaju termoizolacji oraz warstwy użytkowej). Punktem wyjścia powinna być analiza efektywności inwestycji na podstawie analizy kosztów eksploatacji oraz kosztów związanych z inwestycją. Następnie trzeba przeanalizować specyfikę docieplanego budynku (materiał, z którego wykonano ściany zewnętrzne, kształt budynku, wymagania estetyczne inwestora), jego przeznaczenie i lokalizację oraz środki finansowe, którymi dysponuje inwestor. Uwzględnić trzeba także wymagania ochrony przeciwpożarowej i akustycznej. Nie mniej ważna jest analiza poprawności przyjętego rozwiązania pod względem wymagań fizyki budowli.

Fot. 2 a, b – bezmyślne ułożenie płyt styropianowych gwarantujące późniejsze mostki termiczne,  c – bezmyślne 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

To ostatnie zagadnienie, notorycznie pomijane, jest bardzo istotne z kilku względów. Istotą ocieplenia jest zmniejszenie przepływu ciepła między pomieszczeniami wewnętrznymi i powietrzem zewnętrznym. Należy jednak pamiętać, że nigdy nie dotyczy to samego ciepła, lecz ciepła i wilgoci. Rozkład temperatur w ścianie zależy od temperatury zewnętrznej i wewnętrznej, oporów przejmowania ciepła oraz oporów cieplnych każdej warstwy przegrody. Jednak w powietrzu 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 możliwość kondensacji pary wodnej,ułatwiającej rozwój grzybów pleśniowych, oraz zawilgocenia wnętrza przegrody na skutek powstania płaszczyzny bądź strefy kondensacji. Rozwój grzybów pleśniowych najwcześniej uwidacznia się w obszarze występowania przynajmniej dwóch liniowych mostków termicznych (np. styk ściana – strop/balkon/taras, narożnik pomieszczenia). Oznacza to, że istotny wpływ może tu mieć przyjęte rozwiązanie konstrukcyjne balkonu/tarasu/dachu. Nie jest to jednak jedyny powód takiego stanu rzeczy. W remontowanych budynkach prace termomodernizacyjne nie ograniczają się jedynie do dociepleń, lecz także do wymiany okien. Stare, nieszczelne okna są wymieniane nanowe, zwykle szczelne, co przy braku skutecznej wentylacji (pierwotnie zapewniały ją właśnie nieszczelne okna) i braku wietrzenia pomieszczeń może na tyle zmienić warunki cieplno-wilgotnościowe pomieszczenia, że doprowadzi do powierzchniowej kondensacji wilgocii rozwoju grzybów pleśniowych. Problem ten, niestety, występuje także w nowych budynkach, jako skutek podstawowych niekiedy błędów projektowych. Obliczenia wykonane zgodnie z „PN-EN ISO 6946:2008 Komponenty budowlane i elementy budynku – Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła – Metoda obliczania” oraz „PN-EN ISO 13788:2003 Cieplno-wilgotnościowe właściwości komponentów budowlanych i elementów budynku – Temperatura powierzchni wewnętrznej konieczna do uniknięcia krytycznej wilgotności powierzchni i kondensacja międzywarstwowa – Metody obliczania” dotyczą stanu stacjonarnego i wykonuje się je dla warunków ustalonych. W niektórych sytuacjach (np. przy stosowaniu nietypowych, ciemnych kolorów tynków elewacyjnych, gdy docieplenie jest wykonywane na drewnianych ścianach – fot. 1) warto wykonać numeryczne obliczenia dla stanu niestacjonarnego (zmienne warunki temperaturowe i wilgotnościowe, uwzględnienie opadów, promieniowania słonecznego itp.).

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

Należy pamiętać, że w zimie termoizolacja chroni przed utratą ciepła, natomiast w lecie przed nadmiernym nagrzewaniem się pomieszczeń. Z tego powodu rzadko stosuje się tynki w ciemnych kolorach (drugą przyczyną są naprężenia termiczne w konstrukcji systemu).

Ze względu na koszt i łatwość wykonania na termoizolację najczęściej wykorzystuje się styropian. Jednak nie można go stosować bezkrytycznie (budynki powyżej 25 m muszą być ocieplane wełną mineralną ze względu na wymogi ochrony przeciwpożarowej; wełna doskonale sprawdza się także przy docieplaniu powierzchni krzywoliniowych). Strefy narażone na uderzenia, ale nie na wilgoć (np. strefy parteru) powinny być izolowane twardym styropianem lub polistyrenem ekstrudowanym (XPS). Tam, gdzie występuje narażenie na dużą wilgoć (cokoły), należy stosować polistyren ekstrudowany (XPS). Z kolei płyty z pianki fenolowej, w porównaniu z płytami styropianowymi, pozwalają na znaczne zredukowanie grubości warstwy termoizolacyjnej przy identycznej ciepłochronności, co umożliwia znaczne zredukowanie mostków termicznych w obszarze ościeży oraz stref wieńców; mogą być też stosowane do likwidacji liniowych mostków 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 termoizolacyjnego i warstwy elewacyjnej) oraz stan podłoża.

Warstwę elewacyjną stanowią zazwyczaj tynki cienkowarstwowe, choć wykonuje się ją także z zastosowaniem płytek elewacyjnych (ceramicznych, klinkierowych) czy nawet okładzin kamiennych.

Docieplenie musi być tak zaprojektowane, aby eliminowało mostki termiczne.Są to obszary o niższym oporze cieplnym. Można je podzielić na trzy kategorie:

– mostki konstrukcyjne – np. połączenia ceglanych ścian z żelbetowymi wieńcami, połączenia żelbetowych słupów szkieletowej konstrukcji z wypełnieniem ściany (występują materiały o różnych właściwościach ciepłochronnych),

– mostki geometryczne – różna powierzchnia wewnętrzna i zewnętrzna (np. narożniki) oraz

– mostki materiałowe – związane z rodzajem materiałów.

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 przygotowania/naprawy podłoża, wymogi dotyczące aplikacji każdej z warstw systemu (temperatura aplikacji, warunki wilgotnościowe dla podłoża i powietrza, czasy przerw technologicznych) oraz sposób kontroli wykonanych prac.

Równie ważnym elementem jest wykonawstwo.Prac dociepleniowych nie powinna wykonywać firma zatrudniająca przypadkowych pracowników. Wymagany 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.

mgr inż. Maciej Rokiel

Polskie Stowarzyszenie Mykologów Budownictwa

Zdjęcia autora

Polskie Stowarzyszenie Mykologów Budownictwa powstało w 1971 r. i skupia ok. 400 członków z całego kraju, w tym rzeczoznawców i specjalistów w zakresie bezpieczeństwa mykologicznego i ogniowego budynków oraz ochrony obiektów budowlanych przed szkodliwym działaniem wilgoci i korozji biologicznej.

Więcej na: www.psmb.wroclaw.pl