W budynkach murowanych często dochodzi do rozwoju grzybów pleśni. Ich ulubionym miejscem są zawilgocone strefy murów, stropów, narożników oraz strefy przyokienne.
Mykologia to dział biologii zajmujący się badaniem grzybów, ich budową oraz systematyką, jak również wpływem i znaczeniem grzybów dla człowieka. Natomiast mykologia budowlana [1] to interdyscyplinarna gałąź wiedzy i praktyki łącząca biotyczne czynniki degradacji budynków z problemami technicznymi (budownictwo, chemia, technologia, gospodarka drewnem). Grzyby z kolei to organizmy pośrednie pomiędzy roślinami a zwierzętami. Ich cechą charakterystyczną jest konieczność żywienia się organiczną substancją pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego. W zależności od budowy i sposobu rozmnażania można je podzielić na kilka klas, z najważniejszych wymienić należy:
– sprzęźniaki (Zygomy),
– workowce (Ascomy),
– podstawczaki (Basidiomy),
Mają one różny wpływ na stan techniczny budynków i zdrowie mieszkańców. Budynki drewniane lub o konstrukcji tradycyjnej (z drewnianymi elementami nośnymi) są najbardziej zagrożone tzw. grzybami domowymi, w budynkach murowanych najczęściej rozwijają się grzyby pleśniowe.
Grzyby domowe to najczęściej grzyby zaliczane do klasy podstawczaków, powodują one rozkład drewna i materiałów organicznych. Mogą także występować w składach drewna, na słupach drewnianych, w kopalniach, na płotach itp. Z kolei grzyby pleśnie to grzyby należące do klasy sprzęźniaków i workowców. Rozwijają się na powierzchni murów, drewna, elementów wykończeniowych (tynki, tapety, płyty GK).
Fot. 1a, b Grzybnia grzyba domowego właściwego (Serpula lacrymans)
Fot. 1c Sznury – charakterystyczny objaw dość daleko posuniętego rozwoju grzyba piwnicznego (Coniophora puteana)
Cechą charakterystyczną rozwoju grzybów są cztery zasadnicze stadia:
– Grzybnia – cieniutkie nitki (strzępki, sploty) rosnące wewnątrz i na powierzchni zaatakowanego elementu (fot. 1a, 1b). Zewnętrzna grzybnia w przypadku pojawienia się niekorzystnych warunków rozwoju grzyba zamiera dość szybko, wewnętrzna żyje znacznie dłużej (jest także znacznie mniej wrażliwa na niskie i wysokie temperatury). Grzybnia często ulega fragmentacji. Może tworzyć zarodniki konidialne. Jest to wegetatywny (bezpłciowy) sposób rozmnażania się grzyba.
– Sznury – charakterystyczny objaw dość daleko posuniętego rozwoju grzyba i zniszczenia materiału (fot. 1c). Składają się z kilku warstw strzępek, w wyglądzie przypominają nieco spłaszczone w przekroju sznurki o średnicy kilku milimetrów. Służą do transportu substancji odżywczych i wody z dalszych odległości. Powodują rozprzestrzenianie się grzyba na znaczne odległości (nawet powyżej 10 m).
– Owocniki – w sprzyjających warunkach na pewnym etapie wzrostu grzyb wytwarza owocniki (fot. 2a, 2b), które pozwalają na generatywne (płciowe) rozmnażanie się grzyba za pomocą zarodników.
Fot. 2a Olbrzymi (ponad 1m) wykształcony owocnik grzyba domowego właściwego (Serpula lacrymans). Z lewej drugi znacznie mniejszy owocnik, poniżej zabarwiona na bordowo od zarodników pajęczyna
Fot. 2b Owocniki wyrastające z murowanej ściany
Grzyby domowe nie rozwiną się bez obecności pożywienia, niezbędna jest obecność drewna lub innych materiałów celulozowych. Mogą to być elementy konstrukcyjne (belki stropowe, więźba, deski), wykończeniowe (boazeria, podłoga) lub drewniane elementy wyposażenia (np. stare, masywne szafy, komody). Nieorganiczne materiały budowlane (cegła, beton, zaprawa) nie stanowią pożywienia dla grzybów domowych. Procesy rozkładu podłoża przez grzyby inicjowane są jego wilgotnością. W zależności od gatunku grzyba za optymalną wilgotność drewnianego podłoża przyjmuje się przedział od 27 do 40%, grzyb zazwyczaj nie rozwija się w podłożu suchym (poniżej 20%) i mokrym (powyżej 60%). Wyjątkiem jest bardzo niebezpieczny grzyb domowy właściwy (Serpula lacrymans), który jest w stanie wykorzystać na drodze kondensacji wodę podczas rozkładu drewna (a więc sam dostarcza sobie wilgoci), oraz grzyby wywołujące rozkład szary (pleśniowy) – tu za optymalną wilgotność podłoża przyjmuje się ok. 90%
Podana wyżej wilgotność podłoża sprzyja tworzeniu się owocników, na rozwój zarodników zasadniczy wpływ ma względna wilgotność powietrza – najszybszy rozwój zarodników występuje w zakresie 96–98%.
Kolejnym czynnikiem sprzyjającym rozwojowi grzyba jest temperatura. Za optymalny uważa się przedział od 20 do 30OC. Grzyby nie rozwijają się w temperaturach zbliżonych do zera oraz wyższych niż +40OC. Przedział ten będzie oczywiście inny dla grzybni, inny dla owocników, a jeszcze inny dla zarodników. Zupełnie inną rzeczą jest odporność grzyba na temperaturę (zdolność przetrwania w niskich bądź wysokich temperaturach). Tu sytuacja wygląda zupełnie inaczej, ujemne oraz wysokie temperatury nie muszą być zabujcze dla zarodników.
Fot. 3a Grzyby pleśniowe rozwijające się na powierzchni muru w strefie cokołowej
Fot. 3b, c Skutek błędów w wymianie okien i dociepleniu budynku. Wyraźnie widoczne grzyby pleśniowe na uszczelce i ościeżnicy okna z PVC. W narożniku szyby można zauważyć skropliny wilgoci umożliwiające rozwój grzybów pleśni. Pod parapetem ciemny pas będący koloniami zarodników (ściana wyszpachlowana gładzią gipsową)
Grzyby do rozwoju potrzebują dostępu powietrza, jednak nie lubią cyrkulacji powietrza. Ich rozwój w miejscach przewiewnych, wentylowanych jest utrudniony, natomiast stojące powietrze bardzo dobrze wpływa na wzrost grzybów głównie ze względu na podniesiony poziom pary wodnej.
Grzybnia grzybów domowych potrafi rozwijać się w całkowitej ciemności, światło wpływa nawet niekorzystnie na jej rozwój, jednak do wykształcenia się owocnika (poza nielicznymi wyjątkami) potrzebne są niewielkie ilości światła.
Korzystny zakres pH podłoża dla grzybów to przedział od 5 do 6, a więc lekko kwaśny. Zasadowe podłoże wpływa hamująco na ich rozwój.
W budynkach murowanych często dochodzi do rozwoju grzybów pleśni. Ich ulubionym miejscem są nie tylko zawilgocone strefy murów, stropów, narożników, ale i strefy przyokienne. Tworzą one charakterystyczne naloty, najczęściej w kolorze brunatnym i szarym. Mogą występować także na elementach drewnianych czy drewnopochodnych. Pożywieniem dla nich mogą być zarówno materiały organiczne (celulozowe), stare farby klejowe, tapety, jak również znajdujące się w powietrzu pyły organiczne. Osiadają one na zaatakowanej powierzchni, stanowiąc pożywkę dla rozwijającego się grzyba (fot. 3).
Fot. 3d Grzyby pleśniowe w miejscu występowania mostka termicznego
Niekiedy na powierzchni elementów budynku, takich jak ściany czy pokrycia dachowe, rozwijają się glony. Środowisko, w którym się rozwijają, musi podlegać stałemu lub okresowemu nawilgacaniu. Najczęściej objawem są zielone, dość trudne do usunięcia plamy – glony wrastają w zaatakowaną powierzchnię na głębokość 1–2 mm).
Drewniane elementy konstrukcyjne (lub wykończeniowe, a niekiedy i elementy wyposażenia wnętrz) mogą być zaatakowane przez techniczne szkodniki drewna – owady. Przyczyn takiego stanu może być kilka: zastosowanie niedostatecznie przesuszonego drewna, zawilgocenie, brak odpowiedniego zabezpieczenia drewna (np. przez impregnację) czy wreszcie stosowanie niewłaściwego drewna (o ile dojrzała twardziel jest odporna na porażenie owadami, o tyle biel jest dla nich doskonałym źródłem pożywienia).
Fot. 4 Podłoga na gruncie – widok od spodu. Pryzmatyczne spękania belki (tzw. rozkład brunatny) świadczą o zaawansowanych procesach destrukcyjnych
Z powyższego wynika, że diagnostyka mykologiczna jest składnikiem szeroko pojętej diagnostyki budynków. Nie może ona być wykonywana w oderwaniu od ogólnego stanu technicznego budynku, pojawienie się grzybów oraz technicznych szkodników drewna (owadów) jest skutkiem oddziaływań zarówno czynników zewnętrznych (wilgoci z gruntu, czynników atmosferycznych itp.), sposobu użytkowania budynku (wilgotność i temperatura w pomieszczeniu itp.), jak również pewnych wad, które istniały od początku albo ujawniły się w trakcie eksploatacji (np. brak wentylacji, mostki termiczne, zastosowanie niewłaściwego drewna).
Podane na początku informacje o właściwościach grzybów, warunkach ich rozmnażania się i wzrostu wskazują na kierunki i miejsca poszukiwań ich ewentualnej obecności (nie zawsze objawy zagrzybienia są widoczne od razu).
Fot. 5 Krokiew i deskowanie połaci zaatakowane przez grzyba domowego właściwego (Serpula lacrymans)
Pierwszym etapem jest dogłębna analiza istniejącego stanu konstrukcji oraz analiza przyczyn zawilgocenia, uwzględniająca określenie warunków gruntowo–wodnych oraz wpływ ukształtowania terenu na możliwość napływu wód, lokalizująca inne źródła wody i wilgoci (np. uszkodzenia instalacji wodno-kanalizacyjnej, przecieki przez nieszczelne dachy, uszkodzone obróbki blacharskie), określająca również stan techniczny budynku (rodzaj murów ich stan i układ, układ pomieszczeń, obecność piwnic, stan istniejących izolacji lub stwierdzenie ich braku). Powinna zawierać mapę (rozkład) zawilgocenia (i zasolenia, jeżeli występuje) wraz z określeniem rodzaju i ilości występujących soli, ustalenie obecności grzybów i technicznych szkodników drewna oraz analizę cieplno-wilgotnościową (wilgoć kondensacyjna, mostki termiczne).
Dopiero ta analiza w porównaniu z przyszłym sposobem użytkowania pozwala na opracowanie projektu prac naprawczych oraz usunięcie przyczyn korozji biologicznej.
Podstawową czynnością są oględziny budynku i otoczenia. Pozwala to na wyciągnięcie pierwszych wniosków co do stanu technicznego obiektu oraz ukierunkowanie dalszych działań. Kolejnym etapem są szczegółowe oględziny budynku i opis jego stanu technicznego.
Oględziny zewnętrzne powinny być ukierunkowane na newralgiczne miejsca, których uszkodzenia wpływają stymulująco na rozwój korozji biologicznej. Chodzi przede wszystkim o potencjalne miejsca zawilgocenia, takie jak uszkodzenia pokrycia dachowego, stan instalacji odwodnieniowych (rynny, rury spustowe), obróbki blacharskie, okapy, uszkodzenia w obrębie balkonów czy tarasów, przecieki w obszarze stolarki (parapety) – por. fot. 3b, 3c. Szczególnie starannie należy obejrzeć zarówno wszelkiego rodzaju dylatacje, zauważone spękania i rysy, jak również miejsca połączeń materiałów o różnych właściwościach.
Fot. 6a Podłoga na gruncie (widok od spodu) zaatakowana przez grzyba domowego właściwego (Serpula lacrymans). Wyraźnie widoczny zwisający z belki wykształcony owocnik. Bordowe zabarwienie jest skutkiem rozsiewania zarodników
Należy także ocenić ukształtowanie terenu wokół budynku i sposób odprowadzenia wód opadowych. Od wewnątrz piwnice (lub przyziemie) budynku należy ocenić pod kątem występowania zawilgocenia lub przecieków. Jeżeli to konieczne, należy wykonać odkrywki, aby ocenić stan powłok wodochronnych fundamentów.
Wykonując oględziny od wewnątrz, należy także szukać oznak zawilgocenia na skutek nieszczelności pokrycia dachowego, uszkodzeń obróbek blacharskich, rynien czy rur spustowych oraz innych miejsc zawilgoceń, których nie da się wytłumaczyć przeciekami czy zalaniami (np. mostki termiczne – przemarzanie przegród i związana z tym kondensacja wilgoci na wewnętrznej powierzchni przegród czy kondensacja międzywarstwowa).
Na występowanie korozji biologicznej wskazywać może:
– specyficzny zapach stęchlizny,
– podwyższona wilgotność drewna,
– podwyższona wilgotność przegród oraz obecność związanych z tym wykwitów soli,
– łuszczenie się/odpadanie warstw wykończeniowych,
– zmiana struktury drewna i jego koloru,
– pojawienie się spękań niebędących typowym objawem zachowania się drewna, np. o pryzmatycznym układzie (fot. 4),
– zapadanie się podłóg,
– nadmierne ugięcia elementów drewnianych, np. stropów, co powoduje problemy z otwarciem drzwi,
– głuchy dźwięk przy opukiwaniu elementów drewnianych.
Fot. 6b Piwnica w budynku murowanym, strop nad piwnicą drewniany. Bardzo zaawansowane stadium rozwoju grzyba
Zauważenie któregokolwiek ze stadiów rozwoju grzybów domowych (np. sznury, owocniki) lub obecność grzybów pleśniowych świadczy jednoznacznie o występującej korozji biologicznej. Mogą o tym świadczyć także otwory wylotowe po owadach.
Nie zawsze można zobaczyć objawy korozji biologicznej, dlatego należy szczególnie zwracać uwagę na objawy utraty nośności elementów (wspomniane wcześniej ugięcia) oraz miękkość drewna – skuteczną metodą sprawdzenia jest łatwość wbicia w element ostrego przedmiotu, np. ostrza noża.
Ze względu na specyfikę grzybów trzeba ich szukać w miejscach typu:
– styki elementów drewnianych z murem (np. miejsca oparcia belek stropowych, podwaliny, murłaty, miejsca oparcia krokwi),
– połączenia drewniane elementów więźby dachowej (fot. 5),
– elementy typu podsufitki, polepy, ślepe podłogi, drewniana stolarka itp.,
– podłoga drewniana na gruncie (belki, deski itp.) – elementy te należy zbadać także od spodu (fot. 4, 6),
– tylna ścianka (od strony ściany) szaf czy meblościanek drewnianych.
Elementy drewniane należy opukać, dobrą metodą sprawdzenia jest też nakłucie ostrym narzędziem. Przy braku wizualnych objawów porażenia konieczne może być pobranie próbek do badań laboratoryjnych.
Jeżeli badania wykażą obecność grzybów (zwłaszcza grzyba domowego właściwego), należy sprawdzić przyległą powierzchnię muru w promieniu 1–1,5 m (po skuciu tynku), a w przypadku grzyba domowego właściwego bezwzględnie sprawdzić, czy nie rozprzestrzenił się on za pomocą sznurów do sąsiednich pomieszczeń (sznury są w stanie przedostać się przez murowane ściany).
Miejsca wykonywania odkrywek należy udokumentować, porażone elementy opisać z uwzględnieniem przyczyn porażenia oraz stopnia zniszczenia. Może być także konieczne wykonanie obliczeń sprawdzających nośność, zwłaszcza przy istotnym zmniejszeniu przekroju elementu na skutek porażenia.
Takie ukierunkowanie czynności diagnostycznych pozwala także na ocenę niebezpieczeństwa dalszego rozprzestrzeniania się korozji biologicznej, jak również jej intensywności (w niektórych sytuacjach czas reakcji należy liczyć w tygodniach, a nie w miesiącach).
Od rzeczoznawcy wykonującego ekspertyzę wymagana jest wiedza pozwalająca na dobór odpowiedniego sposobu likwidacji porażenia biologicznego obiektu oraz rozwiązania konstrukcyjno-materiałowego prac naprawczo-renowacyjnych – te dwa zagadnienia należy rozpatrywać łącznie. Często niezbędne są dodatkowe badania laboratoryjne, np. identyfikujące rodzaj grzybów czy też pozwalające na dobór odpowiednich materiałów naprawczych.
dr hab. inż. Krzysztof Matkowski
mgr inż. Cezariusz Magott
mgr inż. Maciej Rokiel
Fot. 1a, 1b, 1c, 2a, 3a, 3b, 3c, 4, 6a – Maciej Rokiel; fot. 3d, 6b, 2b, 1d – Cezariusz Magott
Literatura
1. J. Ważny, J. Karyś, Ochrona budynków przed korozją biologiczną, Arkady, Warszawa 2001.
2. WTA Merkblatt 4-5-99 Beurteilung von Mauerwerk. Mauerwerkdiagnostik.
3. WTA Merkblatt 4-11-02 Messung der Feuchte von mineralischem Baustoffen.
4. WTA Merkblatt 6-2-01 Simulation wärme-und feuchtetechnischer Prozesse.
