Zagrzybienie budynków – przyczyny, szkodliwość, zapobieganie i usuwanie

Grzyby jako organizmy żywe mogą się rozwijać jedynie w odpowiednim środowisku i przy występowaniu korzystnych warunków [1-3, 5], do których się zalicza:

• obecność pożywienia (głównym źródłem pokarmu dla grzybów są zwykle materiały pochodzenia organicznego, tzw. materiały celulozowe);
• odpowiednią wilgotność (optymalna dla rozwoju grzybów wilgotność względna powietrza wynosi 96-98%) i temperaturę (zazwyczaj +3°C do +40°C);
• dostęp powietrza (pomieszczenia o dużej cyrkulacji powietrza są bardzo niekorzystne dla grzybów, które dobrze rozwijają się tylko w miejscach bez przewiewu i światła (do wytwarzania owocników potrzebna jest niewielka ilość światła, natomiast do prawidłowego rozwoju grzybów światło jest zbędne, a nawet szkodliwe, gdyż może powodować opóźnienie ich wzrostu);
• odpowiedni odczyn środowiska (rozwój zarodników i grzybni większości gatunków grzybów najlepiej się odbywa w środowisku lekko kwaśnym).

Wymienione warunki rozwoju powinny być rozpatrywane łącznie, gdyż tylko razem tworzą środowisko stanowiące o rozwoju grzybów i zagrożeniu mikrobiologicznym [3].

Materiały budowlane nieorganiczne (np. cegła, beton, zaprawa) nie stanowią źródła pokarmu dla grzybów.

Zagrzybiona ściana. Fot. stock.adobe / andrei310

Zagrzybienie budynków – podstawowe przyczyny

Przyczyny techniczne zagrzybienia elementów budynku są zwykle związane z niewłaściwym projektowaniem, wykonaniem i eksploatacją budynków i mogą wynikać m.in. z [2], [3], [5]:

• braku właściwego odprowadzenia wód opadowych i przenikania wód gruntowych do wnętrz budynków,
• zastosowania niewłaściwych izolacji przeciwwilgociowych (poziomych i pionowych),
• niewystarczającej wentylacji pomieszczeń,
• niewłaściwej termoizolacji przegród budowlanych i przemakania ścian zewnętrznych,
• nieszczelności pokryć dachowych (i braku ich bieżącej konserwacji),
• rozpoczęcia eksploatacji budynku bez dostatecznego jego wysuszenia,
• użytkowania pomieszczeń w sposób zwiększający ich wilgotność,
• wadliwie funkcjonujących instalacji wod.-kan., c.o. (lub ich awarii).

Dynamiczny przebieg współczesnych procesów budowlanych (nawet przy ograniczaniu stosowania technologii mokrych) w znaczącym stopniu utrudnia prawidłowe wysuszanie budynków, co z kolei inicjuje rozwój w nich grzybów pleśniowych.

Wyniki badań wskazują największy spadek wilgotności przegród w ciągu pierwszego roku (rys.), zmiany te są zróżnicowane w zależności od warunków początkowych oraz zastosowanego rodzaju tynku i ocieplenia ściany. Dla przykładu, mury z elementów ceramicznych po około czterech miesiącach osiągają stan zawilgocenia ustabilizowanego, tzn. wchodzą w stan zawilgocenia sorpcyjnego [2].

Rys. Przykładowe wyniki obliczeń symulacyjnych wysychania ścian murowanych z elementów ceramicznych [2]

Spadek zawartości wilgoci w przegrodzie wykonanej z elementów ceramicznych wbudowanych wprost z dostawy, tj. o wilgotności pustaków ok. 0,75%, powoduje również istotny wzrost izolacyjności cieplnej i spadek strat ciepła.

W projektowaniu coraz większą uwagę zwraca się na zdolność przenikania pary wodnej przez poszczególne warstwy przegrody. Ma to znaczący wpływ na stałość przyjętych parametrów ściany i utrzymanie wymaganych współczynników przenikania strumienia ciepła. Obowiązujące w Polsce wymagania dotyczące minimalnej temperatury na wewnętrznej powierzchni przegród budowlanych wywodzą się z klasycznego podejścia do zjawiska rozwoju grzybów pleśniowych. W podejściu tym zakłada się, że decydującym warunkiem rozwoju grzybów jest zawilgocenie wewnętrznej powierzchni przegród budowlanych. W celu uniknięcia korozji biologicznej przegrody należy więc zadbać, aby temperatura jej powierzchni była wyższa od temperatury punktu rosy powietrza wewnętrznego. Wyroby do wykonania zaprojektowanej konstrukcji należy tak dobrać, aby temperatura na wewnętrznej powierzchni przegrody w pomieszczeniu o wilgotności 55% była wyższa co najmniej o 1^oC od temperatury punktu rosy [2], [7].

Obecnie wymagania dotyczące oceny ryzyka kondensacji pary wodnej obejmują liczne warunki mające wpływ na rozwój pleśni, a nie tylko aspekt temperatury i wilgotności na jej powierzchni. W takim kontekście sama nasiąkliwość materiałów budowlanych i ich zdolność wysychania nie mają decydującego wpływu na potencjalną możliwość wzrostu grzybów w pomieszczeniach [7].

Zobacz też:

• Jak zapobiegać glonom na elewacji
• Budowa domów jednorodzinnych – niektóre wady i błędy
• Wiaty przystankowe zabezpieczone przed wirusami
• Produkty budowlane

Wpływ grzybów na elementy budynków

Grzyby rozwijające się w drewnie powodują zmiany jego budowy i składu chemicznego oraz właściwości fizycznych i mechanicznych. Zmiany te są wynikiem przemian zachodzących w jego budowie mikroskopowej i zależą również od postaci tzw. zgnilizny (murszu).

Zmiany chemiczne zachodzą w ściankach komórek drewna, natomiast biochemiczny proces rozkładu celulozy i ligniny przebiega pod wpływem enzymów celulazy i ligninazy, wydzielanych przez strzępki grzybni. Zniszczenia spowodowane przez grzyby mogą mieć charakter korozyjny lub destrukcyjny. Wraz ze zmianami składu chemicznego i zmianą ciężaru objętościowego zmniejsza się wartość kaloryczna zagrzybionego drewna, przy czym utrata wartości kalorycznej jest wprost proporcjonalna do utraty masy substancji drzewnej [1].

Drewno pod wpływem rozkładu zmienia też swoją barwę, zapach i ciężar objętościowy (w przypadku zgnilizny brunatnej spadek może wynosić nawet do 70% ciężaru drewna zdrowego).

Zmiany właściwości mechanicznych drewna dotyczą natomiast jego twardości i wytrzymałości. Na przykład po sześciu miesiącach zagrzybienia przez grzyb właściwy Merulius lactymans wytrzymałość drewna sosnowego może się zmniejszyć nawet o 95%.

W budynkach w bliskim sąsiedztwie drewna znajdują się często materiały nieorganiczne, takie jak np. beton lub elementy murowe łączone zaprawą. Rozrastająca się grzybnia natrafia na mechaniczny opór tych materiałów. Dlatego rozrasta się na ich powierzchniach, wnika w najdrobniejsze nawet szczeliny i wypełnia wolne przestrzenie. Grzyby mogą powodować różne zmiany na powierzchniach tych materiałów, jak wzrost wilgoci, plamy i wykwity soli mineralnych oraz powolną korozję. Grzyby pobierają pokarm z rozkładanego drewna i zużytkowują go częściowo na budowę nowych związków organicznych i komórek; resztę zaś wydzielają w postaci licznych produktów przemiany materii: wody, dwutlenku węgla, kwasów organicznych i innych. Te związki chemiczne wydzielane są przez strzępki grzybni do otoczenia, na które działają szkodliwie; elementy murowe i beton ulegają powolnemu skruszeniu. Rozwojowi grzybów na murach towarzyszy silne zawilgocenie, wykwity soli, barwne plamy, wybrzuszenia i odpadanie tynków.

Na elewacjach budynków [8] często obserwowanym zjawiskiem jest rozwój glonów (alg), grzybów, porostów czy też mchów. Ogólnie można wyróżnić:

• porost pierwotny, gdy pożywka umożliwiająca obrastanie zawarta jest w samym materiale budowlanym;
• porost wtórny, gdy rozwijające się organizmy wykorzystują składniki zanieczyszczeń osadzających się na powierzchni elementów budowlanych.

W wyniku osiadania zarodników roślin na różnych powierzchniach w sprzyjających warunkach wilgotnościowych i cieplnych może nastąpić rozwój glonów, grzybów, porostów (fot.). Ponadto występujące bakterie mogą tworzyć śluzowate powłoki zwane biofilmami. Sprzyjają one przyczepianiu się kolejnych zarodników i zanieczyszczeń zawierających pożywki. Biofilmy mogą całkowicie zmienić pierwotny charakter zaatakowanej powierzchni. Główną przyczyną występowania skażenia mikrobiologicznego tynków są korzystne cieplno-wilgotnościowe warunki rozwoju organizmów na ich powierzchniach. Wzrost powierzchniowej wilgotności ścian zewnętrznych jest w znacznym stopniu wynikiem lepszej izolacyjności termicznej i niższej pojemności cieplnej elewacji – czynników prowadzących do częstszej kondensacji wilgoci z powietrza zewnętrznego. Zwiększona izolacyjność termiczna ścian powoduje także wolniejsze wysychanie wilgoci pochodzącej z opadów atmosferycznych, co jest spowodowane zmniejszoną temperaturę powierzchni zewnętrznych.

Fot. Zagrzybienie tynków w strefach silnego zawilgocenia ścian – przeciek instalacyjny (fot. J. Szulc)

Z tych względów powierzchnie ścian ocieplonych ETiCS (dawniej BSO) są bardziej podatne na porastanie biologiczne niż powierzchnie ścian monolitycznych.

Badania wykazały, że większa pojemność cieplna elewacji monolitycznych chroni je przed wychłodzeniem radiacyjnym i zmianami wilgotności na powierzchni, stwarzając mniej korzystną sytuację dla rozwoju glonów, grzybów itd. Do warunków sprzyjających porastaniu biologicznemu tynków zalicza się czynniki związane z położeniem obiektu, a także z czasem budowy oraz zastosowanymi rozwiązaniami technicznymi i materiałowymi [8].

Wzrost wilgotności przegród może również następować w wyniku powodzi lub podtopień, często występujących w okresie wiosennym i letnim. Istotnymi czynnikami są zarówno czas działania wody na przegrody, jak również chłonność materiałów, z których wykonano przegrody. Czas ten w każdym przypadku powinien być jak najkrótszy.

Zagrzybienie budynków negatywnie wpływa na środowisko i organizm człowieka

Oprócz szkód technicznych (materialnych) grzyby wywierają również niekorzystny wpływ na zdrowotność pomieszczeń, a tym samym na zdrowie ich mieszkańców [1], [3].

Rozwojowi grzybów towarzyszy duża wilgotność pomieszczeń, która może być przyczyną schorzeń stawów. Przy rozkładzie drewna oprócz wody wydzielana jest duża ilość dwutlenku węgla, kwasy organiczne i substancje cuchnące. Również przy gniciu owocników wydziela się przykry zapach, który może powodować stany złego i nieprzyjemnego samopoczucia, a nawet bóle głowy, nudności, senność itp.

Dobrze rozwinięte i zarodnikujące grzyby zapylają powietrze swoimi zarodnikami. Zarodniki są bardzo małe i lekkie, wskutek czego mogą być łatwo unoszone w powietrzu i rozsiewane. Niekiedy całe tumany zarodników grzybów unoszą się w pomieszczeniach, a następnie osiadają na przedmiotach otaczających. Dostawać się mogą do dróg oddechowych, powodując często astmę oskrzelową i inne schorzenia płuc [1].

Źródłem zarodników grzybów mogą być również materiały znajdujące się wewnątrz budynku, np. owocniki grzybów rozkładających drewno, grzyby pleśniowe rosnące na skondensowanej warstwie pary wodnej na ścianach i oknach, resztkach żywności, materiałach organicznych, w pyle lub kurzu zawartym w szczelinach podłóg, ścian i sufitów, a także w nawilżaczach. Szacuje się, że ok. 30% problemów zdrowotnych związanych z jakością powietrza wewnętrznego wiąże się z narażeniem mieszkańców na oddziaływania wynikające z obecności grzybów pleśniowych.

Grzyby pleśniowe są przyczyną wielu groźnych zachorowań, takich jak: zespół SBS (sick building syndrome), dermatozy skórne i głębokie, alergie, schorzenia układu oddechowego, mikotoksydozy, zatrucia związkami lotnymi wytwarzanymi przez grzyby, choroby nowotworowe. Niebezpieczeństwa zdrowotne związane z obecnością w powietrzu grzybów pleśniowych wynikają również z ich zdolności do tworzenia mikotoksyn i związków lotnych.

Zapobieganie i usuwanie skażenia grzybami

Zasadniczym elementem skutecznego usuwania grzybów i innych szkodliwych organizmów w budynkach oraz zapobiegania postępującej biodeterioracji jest [3]:

• identyfikacja technicznych przyczyn powodujących zniszczenia [4], [6],
• określenie czynników etiologicznych degradacji elementów budynków (identyfikacja mikroorganizmów, ich liczebności i występujących warunków rozwoju).

Aby ocenić, w jakim stopniu dane środowisko (budynek czy poszczególne pomieszczenia) jest zainfekowane grzybami, trzeba określić poziom zanieczyszczenia aerozolem grzybowym. Za niedopuszczalną uważa się obecność w powietrzu takich grzybów, jak np. Stachybotrys i Aspergillus. Zanieczyszczenie jednym gatunkiem grzyba nie powinno przekraczać stężenia 50 CFU/m³ (komórek na metr sześcienny), a w przypadku zanieczyszczenia kilkoma gatunkami grzyba całkowite stężenie nie może być większe niż 150-300 CFU/m³.

W zależności od wstępnego rozpoznania zjawiska zagrzybienia uzyskane informacje decydują o wyborze metody usuwania grzybów z budynku.

Ograniczenie rozwoju mikroorganizmów (również ich form przetrwalnych) może wystąpić po zrealizowaniu procesu właściwej dezynfekcji, tj. zastosowaniu [3]:

• metod fizycznych: promieniowanie UV (naturalne lub sztuczne), ozonowanie, wysoka temperatura lub ciśnienie, pole magnetyczne lub elektryczne;
• metod chemicznych: substancje biobójcze, tj. środki zwalczające czynniki biologiczne lub środki zabezpieczające przed nimi.

Stosowane preparaty grzybobójcze zawierają substancje czynne, potocznie zwane biocydami, które jako produkty biobójcze podlegają wymaganiom ustawy [9], co oznacza, że na ich wprowadzenie do obrotu należy uzyskać pozwolenie Urzędu Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych, a produkty powinny się znaleźć w rejestrze Urzędu.

Bibliografia

1. M. Czajnik, Z. Lehnert, S. Lerczyński, J. Ważny, Impregnacja i odgrzybianie w budownictwie, Wydawnictwo Budownictwo i Architektura, Warszawa 1956.
2. J. Szulc, J. Sieczkowski, Ceramika w budownictwie, Wydawnictwo ZPCB, Warszawa 2020 (w przygotowaniu).
3. B. Gutarowska, M. Piotrowska, A. Kozioróg, Grzyby w budynkach: zagrożenia, ochrona, usuwanie, Wydawnictwo PWN, Warszawa 2019.
4. L. Runkiewicz i in., Diagnostyka obiektów budowlanych. Zasady wykonywania ekspertyz, Wydawnictwo PWN, Warszawa 2020.
5. B. Stawiski, Grzyby pleśniowe w oazach sprzyjającego klimatu, „Przegląd Budowlany” nr 10/2017.
6. Z. Stramski, Uwagi dotyczące sporządzanych orzeczeń mykologiczno-budowlanych, Stowarzyszenie Mykologów Budownictwa, Wrocław 1988.
7. K. Matkowski, C. Magott, M. Rokiel, Diagnostyka mykologiczna budynków murowanych, „Inżynier Budownictwa” nr 12/2013.
8. M. Gaczek, S. Fiszer, Tynki, materiały konferencyjne, Warsztat Pracy Projektanta Konstrukcji, Ustroń 2003.
9. Ustawa z dnia 9 października 2015 r.o produktach biobójczych (Dz.U. z 2015 r. poz. 1926 z późn. zm.).

	dr inż. Jarosław Szulc Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa
	mgr inż. Jan Sieczkowski Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa