Minęły już przeszło dwa dziesięciolecia, od czasu kiedy na polskich budynkach na dobre zaistniały systemy ociepleń.
Duża skuteczność systemów ociepleń spowodowała, że zniknęła początkowa niechęć do stosowania przez inwestorów nowoczesnych technologii. Zniknęła również powszechnie panująca szarość, monotonia krajobrazu, a otoczenie zmieniło się na bardziej kolorowe schludne i czyste. Zyskali na tym przede wszystkim zarówno mieszkańcy, jak też krajobraz.
We współczesnym budownictwie dominują rozwiązania konstrukcji ścian zewnętrznych, w których oddzielono funkcję izolacji termicznej od funkcji przenoszenia obciążeń. Nowoczesna ściana składa się z:
– wykończenia wewnętrznego (z tynków wykonanych na mokro lub z płyt gipsowo-kartonowych),
– ściany nośnej (wykonanej z cegły, pustaków, żelbetu lub w konstrukcji drewnianej),
– izolacji termicznej (styropian lub wełna mineralna),
– warstwy zabezpieczającej (okładzina zewnętrzna, tynk cienkowarstwowy).
Ze względu na dużą skuteczność oraz szybki zwrot poniesionych kosztów w postaci oszczędności w zużyciu energii największym powodzeniem cieszą się dwie metody: lekka–mokra oraz metoda lekka–sucha.
Rys. 1 Przekrój systemu ocieplania ścian zewnętrznych metodą lekką–mokrą ze styropianem jako warstwą termoizolacyjną
Metoda lekka–mokra, zwana również metodą BSO (skrót pochodzi od bezspoinowego systemu ocieplania), polega na zamocowaniu do ścian zewnętrznych budynku warstw izolacji termicznej, a następnie zabezpieczeniu tej izolacji siatką wykonaną z włókna szklanego zatopioną w zaprawie klejąco-szpachlowej. Całość pokrywana jest zaprawą tynkarską, zawierającą lepiszcze polimerowe lub polimerowo-cementowe, produkowaną w różnych technologiach, granulacjach i strukturach.
Zgodnie z wytycznymi do europejskich aprobat technicznych dotyczących systemów ocieplania ścian zewnętrznych ETAG 004 dla tej metody stosuje się również określenie ETICS (z ang. External Thermal Insulation Composite Systems) [1].
W metodzie BSO za trwałe połączenie zarówno poszczególnych elementów, jak i za trwałe połączenie warstwy termoizolacyjnej z podłożem odpowiedzialne są zaprawy: klejąca i klejąco-szpachlowa. Naprężenia termiczne wynikające z ekspozycji ściany elewacji wystawionej na działanie czynników zewnętrznych (głównie wskutek promieniowania cieplnego słońca, skokowych wahań temperatur, rozmarzania/zamarzania lub gwałtownego ochłodzenia górnej warstwy w wyniku opadów np. gradu) przejmuje warstwa zbrojona siatką z włókna szklanego. Całość systemu ocieplania zamyka cienkowarstwowa warstwa dekoracyjno-ochronna. Najważniejszym zadaniem tego składnika jest ochrona materiałów znajdujących się pod warstwą tynku nawierzchniowego oraz spełnienie wszystkich oczekiwań sfery związanej z estetyką elewacji.
Rys. 2 Przekrój systemu ocieplania ścian zewnętrznych metodą lekką–suchą z wełną mineralną jako warstwą termoizolacyjną
Metoda lekka–sucha jest drugą po lekkiej–mokrej chętnie stosowaną przez inwestorów metodą ocieplania ścian. W metodzie tej do montażu nie używa się zapraw i klejów, a tym samym wody przy wykonywaniu ocieplenia. Wszystkie warstwy tego systemu mocowane są mechanicznie z wykorzystaniem kołków, wkrętów, gwoździ itp. Podstawę technologii stanowi lekki ruszt konstrukcyjny wykonany z metalu lub z dobrze wysuszonego i zaimpregnowanego drewna. Ruszt mocuje się do muru za pomocą wkrętów. Uzyskaną w ten sposób konstrukcję wypełnia się materiałem termoizolacyjnym najczęściej wełną mineralną, aczkolwiek nie wyklucza się stosowania styropianu. Należy zadbać, aby ocieplenie bardzo szczelnie wypełniało przestrzeń między elementami rusztu. Warunek ten najlepiej spełnia sprężysta i elastyczna wełna mineralna. Od zewnątrz system taki pokrywa się lekką okładziną elewacyjną, którą stanowić mogą elementy typu siding, różne odmiany paneli lub płyt elewacyjnych oraz powlekane blachy trapezowe. Pomiędzy termoizolacją a okładziną elewacyjną umieszcza się wiatroizolację wykonaną z przepuszczalnej dla pary wodnej folii.
Pomimo znacznych różnic w technologii wykonania oba systemy zapewniają budynkowi właściwe parametry termowilgotnościowe. Wspólną cechą obu systemów jest to, że przewidują umieszczanie warstwy izolacyjnej po zewnętrznej stronie ścian. W takim rozwiązaniu strumień ciepła z ogrzewanych pomieszczeń zostaje zablokowany i skierowany z powrotem, przechodząc przez ścianę zdolną do akumulacji ciepła. Ze względu na zjawiska cieplno-wilgotnościowe kolejne warstwy powinny zapewniać swobodny przepływ pary wodnej, co zapobiega kondensacji pary wodnej w termoizolacji.
Fot. 1 Stosowane w metodzie BSO tynki cienkowarstwowe występują w szerokiej gamie struktur i granulacji oraz w praktycznie nieograniczonej palecie kolorów
Istnieje wiele argumentów przemawiających za ocieplaniem ścian budynków w ten właśnie sposób, zarówno natury technicznej, jak i estetycznej.
Najważniejsze z nich to:
– ocieplone ściany od zewnątrz posiadają jednolitą powierzchnię umożliwiającą aranżacje elewacji z zastosowaniem wykończeniowych materiałów elewacyjnych;
– ściany zewnętrzne budynków znajdują się zawsze w tzw. ciepłej strefie, poza strefą przemarzania;
– mur nagrzewa się razem z pomieszczeniem i przy poprawnym wykonaniu izolacji termicznej posiada tę samą temperaturę, jaka panuje w pomieszczeniach;
– nie następuje skraplanie pary wodnej w objętości muru;
– ocieplony od zewnątrz mur stabilizuje pracę układu grzewczego ze względu na swoją dużą bezwładność cieplną i korzystnie wpływa na mikroklimat wnętrza ze względu na pojemność wilgotnościową.
W obu systemach ocieplania ścian używane są w charakterze termoizolacji dwa rodzaje materiałów – wełna mineralna oraz styropian.
Jak długo na polskim rynku funkcjonują systemy ocieplania ścian, tak długo toczą się dyskusje, jaki materiał termoizolacyjny wybrać?
Głównymi argumentami, jakimi posługują się zwolennicy wełny mineralnej, są:
– wysoka przepuszczalność pary wodnej – co może wywierać korzystny wpływ na zdrowy mikroklimat pomieszczeń oraz zmniejsza ryzyko występowania grzybów i pleśni;
– najwyższa klasa reakcji na ogień wśród wszystkich produktów do izolacji ścian A1;
– wysoka izolacyjność akustyczna;
– niewielkie odkształcenia termiczne;
– trwałość i mineralny charakter.
Stosowanie styropianu również posiada swoje zalety, gdyż jest on:
– odporny na pleśń, grzyby i bakterie;
– bezpieczny i łatwy w obróbce – nie zagraża zdrowiu ludzi, nie wywołuje uczuleń, podczas obróbki nie pyli;
– jest nienasiąkliwy (wilgoć powoduje pogorszenie właściwości izolacyjnych innych rodzajów materiałów);
– nie jest radioaktywny – przeprowadzone badania wykazały, że styropian nie wykazuje żadnej radioaktywności, takiej jak promieniowanie alfa, beta czy gamma.
Każdy z omówionych systemów ma swoją specyfikę. Niezależnie od technologii wykonania oba systemy są w stanie zapewnić budynkom uzyskanie właściwych parametrów termoizolacyjnych.
Fot. 2 W metodzie lekkiej–suchej oryginalny i niepowtarzalny charakter budynków można kreować, wykorzystując do tego celu szeroką gamę gotowych paneli wykonanych najczęściej z tworzyw sztucznych. Aranżacja elewacji w systemie Royal Siding
Metoda BSO zyskała popularność dzięki możliwości nadawania elewacjom budynków ciekawego wyglądu. Tynki cienkowarstwowe występują w szerokiej gamie struktur i granulacji oraz w praktycznie nieograniczonej palecie kolorów. Obok niepowtarzalnych walorów estetycznych możliwych do uzyskania z zastosowaniem tej metody możliwe jest uzyskanie wielu innych korzyści, takich jak: skuteczne maskowanie istniejących krzywizn i pęknięć ścian, łatwa obróbka materiału termoizolacyjnego, można tym sposobem odtworzyć gzymsy, pilastry itp. Możliwa jest również łatwa zmiana kolorystki ocieplonych elewacji przez przemalowanie ich farbami fasadowymi. Dzięki niewielkiemu ciężarowi ocieplenie nie wywiera wpływu na konstrukcję budynku.
Pomimo że technologia ta jest z pozoru prosta, to jej właściwe wykonanie wymaga dużej wprawy i fachowo przygotowanego projektu wykonawczego, szczególnie przy obróbkach wokół otworów okiennych, drzwiowych, wykończeń tarasów, balkonów itp. W takich sytuacjach można też korzystać z gotowych rozwiązań oferowanych przez producentów tych systemów. Prowadzenie prac dociepleniowych najczęściej zlecane jest wykwalifikowanym firmom, dysponującym wystarczającą ilością rusztowań i pracowników. Ma to szczególne znaczenie przy wykonywaniu końcowej warstwy tynku cienkowarstwowego. W celu zapewnienia jednakowej struktury tynku na całej ścianie prace tynkarskie prowadzi się bez przerwy metodą mokre ma mokre. Każda dłuższa przerwa na jednym elemencie architektonicznym elewacji może skutkować pojawieniem się plam, wygładzeń, przetarć lub przebarwień. Robót nie można prowadzić w czasie deszczu, silnego wiatru lub na nasłonecznionych ścianach. Temperatura dobowa powinna utrzymywać się w przedziale 5–25°C. Trudne są również naprawy uszkodzonego ocieplenia.
Fot. 3 Przekrój docieplania
Metoda lekka–sucha jest idealnym rozwiązaniem dla miłośników skandynawskich klimatów. Również i w tym wariancie ocieplenia można skorzystać z gotowych rozwiązań oferowanych przez producentów. Oryginalny i niepowtarzalny charakter budynków można kreować, wykorzystując do tego celu szeroką gamę gotowych paneli wykonanych najczęściej z tworzyw sztucznych. Powierzchnia takich paneli najczęściej ozdobiona jest delikatnymi żłobieniami w formie słojów drewna oraz wyraźnymi wgłębieniami. Powstające cienie nadają elewacji oryginalny i niepowtarzalny charakter. Obok paneli producenci tych systemów oferują również łączniki, stanowiące system szalunków traconych. Składniki systemu muszą być tak dobrane, aby po zamontowaniu ich na ścianie uzyskać system ocieplenia uniemożliwiający przenikanie wilgoci do wewnątrz, przy jednoczesnym umożliwieniu oddychania ściany. System ten stosować można praktycznie na wszystkie ściany: drewniane, betonowe, żelbetowe, metalowe itp. Wykonane ocieplenie cechuje się wysoką trwałością i odpornością na działanie czynników atmosferycznych oraz odpornością na uszkodzenia mechaniczne. Aranżacja elewacji w ten sposób praktycznie likwiduje potrzebę jakiejkolwiek konserwacji. Okresowe umycie powierzchni wodą z detergentem doskonale likwiduje wszelkie zabrudzenia i przywraca nowy, czysty wygląd.
Prace ociepleniowe metodą lekką–suchą można prowadzić praktycznie przez cały rok w dowolnych warunkach pogodowych. Materiały nie są wrażliwe na mróz, ponieważ nie stosuje się zapraw cementowych ani klejów wymagających dodatniej temperatury przy utwardzaniu. Dodatkowym atutem tej metody jest prostota napraw. Po uszkodzeniach mechanicznych panele można łatwo zdemontować i wymienić. Wszelkie zabrudzenia można usunąć z elewacji wodą z detergentem.
Na podstawie przeprowadzonej analizy trudno jednoznacznie stwierdzić, który system jest bardziej wart polecenia. Oba systemy zapewniają skuteczną termoizolacyjność budynkówi to chyba największy atut przemawiający za celowością rozważenia obu alternatywnych rozwiązań. Jeżeli głównym argumentem decydującym o wyborze inwestora będzie prostota wykonania, z pewnością można rozważać systemy oferowane w metodzie lekkiej–suchej. Tam natomiast gdzie konieczne będzie nadanie odpowiedniego osobliwego charakteru elewacjom lub wszędzie tam gdzie wymagane jest nawiązanie do istniejącego stylu architektonicznego, z pewnością większe zastosowanie będzie miała metoda lekka–mokra.
dr inż. Wacław Brachaczek
Wydział Nauk o Materiałach i Środowisku
Akademii Techniczno-Humanistycznej w Bielsku-Białej
Literatura
1. Instrukcja ITB nr 447/2009 Złożone systemy izolacji cieplnej ścian zewnętrznych budynków ETICS. Zasady projektowania i wykonywania, ITB, Warszawa 2009.
2. W. Brachaczek, Wybrane przypadki awarii budowlanych w aspekcie systemów ocieplania budynków, „Materiały Budowlane” nr 7/2013 (nr 48).
3. M. Sobala, P. Pichniarczyk, Błędy wykonawcze w ocieplaniu ścian zewnętrznych systemem ETICS (BSO), http://www.izolacje.com.pl/.
4. Ustawa z dnia 16 kwietnia 2004 r. o wyrobach budowlanych (Dz.U. Nr 92, poz. 881).
5. Ustawa dnia 7 lipca 1994 r. – Prawo budowlane (Dz.U. z 2003 r. Nr 207, poz. 2016 oraz z 2004 r. Nr 6, poz. 41).
