Pierwszym, co spostrzegamy patrząc na budynek, to elewacje i fasada będąca zazwyczaj najbardziej efektownym elementem elewacji, pełniącym funkcję reprezentacyjną ze względu na znajdujące się w niej główne wejście do budynku.
Fasada odpowiada za wyrazistość i charakter obiektu. Poza funkcjami technicznymi pełni funkcję estetyczną, a często stanowi symbol statusu właściciela obiektu lub instytucji urzędującej w obiekcie.
Fot. archiwum firmy Schrag Polska Sp. z o.o.
Fot. archiwum firmy Schrag Polska Sp. z o.o.
W budownictwie przemysłowym, będącym swoistym opakowaniem technologii mieszczącej się wewnątrz, koszt jest drugim po funkcjonalności najistotniejszym czynnikiem determinującym dobór rozwiązań technicznych wykonania elewacji/fasady.
W ostatnim 50-leciu elewacje coraz częściej wykonywane są z metalowych elementów cienkościennych w postaci: płyt warstwowych, kaset elewacyjnych lub paneli ściennych. Elewacje obiektów przemysłowych wykonane z płyt warstwowych w znakomitej większości przypadków nie budzą zastrzeżeń estetycznych. Stosowanie kaset elewacyjnych i paneli ściennych ze względu na właściwości materiału wyjściowego stosowanego do produkcji prowadzi niekiedy do kontrowersji. Niniejszy artykuł ma służyć wyjaśnieniu zjawisk obserwowanych na elewacjach z metalowych elementów cienkościennych oraz zaproponowaniu kryteriów ich odbioru.
Często stosowanym materiałem wyjściowym do produkcji okładzin obiektów budownictwa przemysłowego jest cienka blacha:
– stalowa t = 0,75 do ok. 1,50 mm
– aluminiowa t = 1,00 do 3,00 mm
W zakresie budownictwa biurowego i budynków użyteczności publicznej spotyka się często elementy wykonane z blach ze stali nierdzewnej, tytan-cynku lub miedzi.
Czynnikami decydującymi o efektach wizualnych produktów z blach są:
– niejednolita grubość blachy, np. do produkcji kasetonów elewacyjnych stosuje się blachy wytwarzane zgodnie z normą PN-EN 10143:2008 „Blachy i taśmy stalowe powlekane ogniowo. Tolerancje wymiarów i kształtu”. Zgodnie z tą normą tolerancje grubości np. w przedziale grubości 1,20-1,60 mm wynoszą ±0,11 mm. Oznacza to, że grubość poprawnie wyprodukowanej blachy np. o nominalnej grubości 1,25 mm może wynosić od 1,14 do 1,36 mm. Nie byłoby oczywiście problemem, gdyby grubość dostarczanej blachy była jednakowa we wskazanym polu tolerancji. W rzeczywistości zmienia się ona na całej powierzchni w sposób niemożliwy do przewidzenia;
– niejednolite na całej powierzchni blachy właściwości mechaniczne, które opisuje norma PN-EN 10346:2015-09E. I tak w tabeli 8 podano minimalne wartości umownej granicy plastyczności Rp0,2. Rzeczywiste wielkości tego parametru mogą się zmieniać w granicach Rp0,2 + 25%.
Powyższe oznacza, że oczekiwana płaska powierzchnia elementu okładziny może zawierać trudne do przewidzenia niedoskonałości oddziałujące w dalszej perspektywie na wygląd wyrobu poprzez skłonność do powstawania deformacji w miejscach o niejednolitej grubości i niejednolitych własnościach mechanicznych. Deformacje płaskiej powierzchni okładziny są dodatkowo wzmacniane przez cykliczne procesy liniowej zmiany wymiarów, co spowodowane jest zmianami temperatury otoczenia. Te powtarzające się cykle rozszerzania i kurczenia blachy uwalniają naprężenia wewnętrzne w materiale manifestujące się powstawaniem niechcianych odkształceń. Zjawisko to dodatkowo potęgują:
– naprężenia wprowadzane w procesie formowania produktu;
– naprężenia powstające w czasie obróbki termicznej elementu, np. malowanie proszkowe (160-200°C);
– naprężenia wprowadzane w czasie handlingu gotowym produktem – skutek bardzo niskiej sztywności postaciowej przestrzennego elementu;
– naprężenia wprowadzane podczas montażu elementu okładziny na elewacji.
Okładziny ścian budynków z metalowych elementów cienkościennych powinny być wykonane przemysłowo zgodnie z normami i wytycznymi produkcyjnymi, fachowo zamontowane i prawidłowo użytkowane. Okładziny ścienne, pomimo spełnienia nawet najbardziej zaostrzonych tolerancji normowych dla produkcji i montażu, mogą przy niekorzystnym kącie padania światła wykazywać pewne dostrzegalne „nieprawidłowości”, nieregularności. Dobór wielkości kaset czy paneli oraz zachowanie szczególnej staranności na etapie produkcji i montażu elementów podkonstrukcji i elementów fasady znacznie ograniczy wspomniane zjawisko, jednak nigdy nie wykluczy w 100%.
Zjawisko nieregularności powierzchni, lokalne deformacje ujawniające się w czasie montażu i eksploatacji obiektu, może stać się przyczyną niezadowolenia inwestorów i bywa wskazywane jako usterka oraz może być powodem sporów sądowych. Chęć wprowadzenia ostrzejszych tolerancji wykonania powodowałaby jedynie brak technicznych możliwości wykonania elementów lub niewspółmierny wzrost kosztów wykonania, a nie rozwiązanie problemu, którego przyczyny wskazano powyżej.
Konieczne jest zatem ustalenie z inwestorem odpowiednich kryteriów oceny jakości wykonania okładziny. Przekazanie inwestorowi na etapie projektu pełnej informacji dotyczącej cech szczególnych systemu elewacji z metalowych elementów cienkościennych. Uświadomienie inwestora o możliwym do uzyskania w danej technologii efekcie końcowym. Wskazanie porównywalnych obiektów oraz wykonanie i zarchiwizowanie wzorów elementów okładziny. Wprowadzenie poczynionych ustaleń do „Specyfikacji Technicznej Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych”.
Wygląd okładziny ściennej jest uzależniony od uwarunkowań zewnętrznych. Może się on zmienić w zależności od oświetlenia, pory dnia i roku, temperatury, miejsca patrzenia lub kierunku poruszania się obserwatora.
Zmiana temperatury otoczenia, szczególnie na skutek bezpośredniego promieniowania słonecznego, powoduje okresową zmianę wymiarów elementów. Różnice w jasności przy otworach lub ościeżach. Występowanie miejscowego zacienienia przy zastosowaniu boni (fugi). Zmiana odcienia na krawędziach wzdłużnych elementów profilowanych. Nierówności (brak stabilności) powierzchni spowodowane są naprężeniami własnymi w materiale, uwarunkowane procesem produkcyjnym, np. obróbką termiczną związaną z lakierowaniem proszkowym oraz sposobem montażu elementów na elewacji.
Z uwagi na brak wiążących procedur w zakresie oceny ścian wykonanych z elementów giętych na zimno, mogą jako wskazówka posłużyć dwa sposoby obserwacji:
– standardowy,
– specjalny.
Standardowy sposób obserwacji
– Miejsce z którego jest wykonywana obserwacja:
– w odległości 10 m pod kątem prostym od ocenianego fragmentu ścian.
– Zakres obserwacji:
– kąt patrzenia maks ±30° w bok (do ok. 6 m po obydwu stronach płaszczyzny pionowej),
– 12 m w górę.
– Wynikowe pole obserwacji z jednego stanowiska to ok.12 x 12 m.
Rys. 1. Schemat graficzny sposobu przeglądu elewacji (ze sposobem odmierzania pola badawczego)
– Oświetlenie w trakcie obserwacji:
– oświetlenie rozproszone – nie powinno się prowadzić oceny przy bezpośrednim dużym nasłonecznieniu lub przy użyciu skupionej wiązki światła sztucznego.
– Ramy czasowe:
– kwestionowany obraz nie powinien być widoczny dłużej niż ok. 1 godziny dziennie.
– Reklamacja nie może być uzasadniana najniekorzystniejszą pozycją obserwacji, najniekorzystniejszą porą dnia lub warunkami oświetlenia.
Specjalny sposób obserwacji
W przypadku szczególnych wymagań inwestora, np. w strefie wejścia do budynku, należy na wstępie uzgodnić i określić miejsca, w jakich mają być stosowane, jak również ustalić poszczególne paramenty specjalnej oceny obudowy. W przypadku bardzo wysokich wymagań inwestora należy zaproponować zmianę technologii lub rodzaju wykonania okładziny ściennej.
Przykłady wyglądu ścian budynków z metalowych elementów cienkościennych w zależności do pory dnia pod bezpośrednim nasłonecznieniem.
Przykład I
Zdjęcia przedstawiają elewację z paneli aluminiowych, grubości 1 mm, szerokość pasa 380 mm, szerokość fug 33 mm, kolor RAL 9007, konstrukcja nośna w postaci kaset stalowych z zamontowanymi pionowo profilami dystansowymi w kształcie litery Z.
Godzina wykonania zdjęcia 11:16, fot. Karlfriedrich Fick
Godzina wykonania zdjęcia 12:31, fot. Karlfriedrich Fick
Przykład II
Zdjęcia przedstawią elewację z aluminiowych profili TF-800 grubość 1,0 mm w układzie poziomym, kolor RAL 7038, konstrukcja nośna częściowo jako ściana żelbetowa, częściowo kasety stalowe, dla całości zastosowano profile dystansowe w kształcie litery Z.
Godzina wykonania zdjęcia 10:30, fot. Karlfriedrich Fick
Godzina wykonania zdjęcia 11:15, fot. Karlfriedrich Fick
Przykłady występujących różnic w obiorze koloru elewacji w zależności do pory dnia i roku.
Fot. archiwum firmy Schrag Polska Sp. z o.o.
Przykład skrajnych ocen jakości wykonania na realizacji rewitalizacji elektrociepłowni EC-1 Wschód w Łodzi.
– Ocena I
Na forum internetowym poświęconym inwestycji rzeczywiście nie brakuje negatywnych głosów dotyczących blaszanego pokrycia budynku EC 1. Zwracają uwagę na widoczne usterki: „Już pomijając samą ideę kładzenia czegoś takiego na elewację, to ta blacha jest podniszczona i w dodatku krzywo ułożona” – zauważa użytkownik forum.
– Ocena II
Rewitalizacja elektrociepłowni EC-1 Wschód otrzymała w głosowaniu na BRYŁĘ ROKU 2013 8313 głosów (38% głosujących) zdobywając I miejsce.
Artykuł opracowano przy wsparciu IFBS – Industrieverband für Bausysteme im Metallleichtbau e. V.
Grzegorz Rodak
Schrag Polska Sp. z o.o. – członek Stowarzyszenia DAFA
Paweł Fiszer
ME Polska Sp. z.o.o. – członek Stowarzyszeniea DAFA
