Kompleksowość prac na balkonach i tarasach – cz. II

Problem ten dotyczy zarówno balkonów (co może się wydawać dość dziwne), jak i tarasów. Wiąże się to z wykonaniem hydroizolacji, a także termoizolacji.

Zacznijmy od balkonów. Jeżeli płyta balkonu jest docieplana, dociepla się także balustrady. Ich termoizolacja musi być połączona z termoizolacją ściany, aby wyeliminować mostki termiczne. Jest to sposób kosztowny i trudny w realizacji – na relatywnie małej powierzchni mamy nagromadzenie dużej liczby detali, których wykonanie wymaga wyjątkowej staranności (dylatacje brzegowe, wpust/ rzygacz, próg drzwiowy). Trzeba także przemyśleć kształt połaci. „Zakamarki” pokazane na fot. 10[1] może są i efektowne, ale trudne do uszczelnienia (a dla niektórych materiałów hydroizolacyjnych wręcz niemożliwe).

Fot. 10. Detal balkonu z balustradą pełną, ocieplenie z obu stron płyty i balustrady niesamowicie komplikuje nie tylko prace dociepleniowe, ale i hydroizolacyjne

Rozwiązanie tego problemu jest paradoksalnie bardzo proste. Należy stosować łączniki izotermiczne. Nie są to elementy tanie – ale biorąc pod uwagę koszt docieplenia wszystkich elementów balkonu (płyta i balustrada pełna) z obu stron (proszę pamiętać, że system ociepleń to nie tylko styropian czy wełna, klej, kołki i tynk elewacyjny, ale także profile dylatacyjne, kątowniki ochronne do narożników, listwy startowe z kapinosem) oraz stopień skomplikowania detali i możliwość popełnienia błędu – zastosowanie łączników izotermicznych wydaje się jedynym sensownym rozwiązaniem.

Nieco inaczej wygląda sytuacja z tarasem. Pod połacią mamy pomieszczenie, balustrada pełna stanowi zwykle przedłużenie ściany. Istotny jest także wygląd ściany od zewnątrz. Z technicznego punktu widzenia trzeba zapewnić zarówno szczelność, jak i odpowiednią termoizolacyjność.

Dlaczego tak istotne jest zadbanie o prawidłowe ocieplenie tej części konstrukcji? Docieplenie balustrady od zewnątrz wydaje się rzeczą oczywistą (zwłaszcza wobec faktu docieplenia elewacji), jednak od strony połaci niekoniecznie.

Taką właśnie sytuację pokazuje fot. 11. Widać na nim zagruntowane pod izolację międzywarstwową/paroizolację podłoże. Na podstawie tego zdjęcia nie można jednak przesądzać o sposobie wykonywania dalszych prac. Jaki jednak może być skutek braku ocieplenia balustrady od środka, pokazuje rys. 6. Pominięcie tego fragmentu termoizolacji jest niedopuszczalne. Jej brak skutkuje znacznym obniżeniem temperatury w strefie wieńca (numeryczna analiza temperatur w przekroju konstrukcji nie pozostawia co do tego złudzeń) – na powierzchni ścian i stropu w obszarze przy wieńcu, przy temperaturze zewnętrznej -20^oC należy się liczyć z temperaturą poniżej +12^oC.

Konieczność wyeliminowania mostków termicznych wymusza zatem albo ocieplenie balustrady z każdej strony, albo mocowanie balustrady na łącznik izotermiczny.

Czytaj też: Kompleksowość prac na balkonach i tarasach – cz. I

Rys. 6. Błędny sposób wykonania termoizolacji balustrady – brak termoizolacji od strony wewnętrznej. Brak tego fragmentu termoizolacji będzie skutkował znacznym obniżeniem temperatury w strefie wieńca – na powierzchni ścian i stropu przy temperaturze zewnętrznej -20^oC należy się liczyć z temperaturą poniżej +12°C. Ściana ceglana gr. 25 cm, docieplenie ściany z płyt styropianowych gr. 15 cm (część pionowa) i 10 cm (na części poziomej, pod obróbką blacharską), docieplenie płyty tarasu z płyt styropianowych gr. 15 cm; a – geometria układu; b – izotermy (rozkład temperatur) w warstwach konstrukcji; c – przyporządkowanie temperatury do koloru linii

Na tego typu błędy wrażliwy może być także… okap. Izolacja termiczna połaci i ścian pod tarasem powinna być wykonana w sposób przemyślany (poprawny układ termoizolacji strefy okapu pokazano na rys. 7). Brak jej ciągłości lub lokalne mostki termiczne mogą prowadzić do ogrzewania fragmentów powierzchni połaci i znacznych strat ciepła oraz do rozwoju grzybów pleśniowych w strefie styku ściany ze stropem. Tym bardziej że naroże samo w sobie stanowi obszar mostka termicznego i jest to obszar usuwający wodę z połaci tarasu.

Rozpatrzmy konkretny przypadek i skutki tego typu błędu. Remontowany budynek, ściany zewnętrzne z cegieł, taras pierwotnie bez ocieplenia, balustrady pełne. Układ warstw po remoncie wyglądał następująco:

• ściana warstwowa (od wewnątrz) – tynk cementowo-wapienny grubości 1,5 cm, ściana z cegły pełnej grubości 0,25 cm, styropian EPS 70 grubości 15 cm (dla uproszczenia pominięto warstwę zbrojącą i tynk mineralny) – U = 0,28 W/(m² • K);
• strop (od zewnątrz) – płytki ceramiczne na kleju grubości 1,5 cm, jastrych cementowy grubości 5 cm, styropian EPS 200 grubości 12 cm, płyta żelbetowa grubości 15 cm, tynk cementowo-wapienny grubości 1,5 cm (dla uproszczenia pominięto warstwy hydroizolacji i paroizolację) – U = 0,3 W/(m² • K).

Balustrady pełne usunięto i zamontowano stalowe na słupkach. Projektowany układ termoizolacji był identyczny z pokazanym na rys. 7. Pierwsze problemy pojawiły się już w okresie wczesnej zimy (przy temperaturze zewnętrznej od -2^oC do -3^oC). Po opadach śniegu wyraźnie był widoczny stopiony pas śniegu w strefie okapu (fot. 12). Dalsze objawy narastały stopniowo. Pojawiło się zawilgocenie strefy naroża ściana-strop (wilgoć wystąpiła także w okresie bez opadów, przy obniżonej temperaturze zewnętrznej) oraz pleśń.

Odkrywki wykazały, że z niewiadomego powodu na wieńcu, dokładnie nad ścianą, wykonano pas muru z cegły o wysokości równej grubości termoizolacji (12 cm), a termoizolację ułożono w uzyskanym zagłębieniu. Na całości wykonano jastrych dociskowy. Spowodowało to powstanie liniowego mostka termicznego.

Przeczytaj także: Kompleksowość prac hydroizolacyjnych na tarasach i balkonach – cz. I

Rys. 7 Poprawny układ termoizolacji cokołu tarasu nad pomieszczeniem ogrzewanym

Fot. 11. Balustrada pełna tarasu musi być ocieplona z obu stron, jeżeli nie jest wykonana na łączniku izotermicznym; opis w tekście

Dla pierwotnego (projektowanego) rozwiązania współczynniki U były akceptowalne – dla ściany U = 0,28 W/ (m²/K), dla stropu U = 0,3 W/(m²/K).

Dla założonego gradientu temperatur (wewnętrzna +20^oC, zewnętrzna -20^oC) temperatura na styku ściany z płytą wynosiła +16,5^oC, a punkt rosy przy wilgotności względnej powietrza 65% – ok. +13,2^oC.

Nie ma zatem niebezpieczeństwa kondensacji powierzchniowej (przy powyższych warunkach pojawiłaby się ona dopiero przy wilgotności względnej powietrza 80%).

Sytuacja się zmienia po przerwaniu ciągłości termoizolacji. Przy temperaturze zewnętrznej wynoszącej już -2^oC (rys. 8)
temperatura płytki bezpośrednio nad ścianą tarasu jest dodatnia (1,1^oC), co tłumaczy topnienie śniegu. Temperatura zaś na styku stropu ze ścianą wynosi + 15,4^oC, można więc przyjąć, że przy dobrej wentylacji pomieszczenia pod tarasem jest to jeszcze bezpieczna wartość. Diametralna zmiana następuje jednak przy zdecydowanie niższych temperaturach zewnętrznych (np. -20^oC). Temperatura na styku stropu ze ścianą wynosi tylko +11,7^oC (kondensacja pary wodnej wystąpi zatem już przy wilgotności względnej powietrza poniżej 60%), a do +16^oC temperatura podłoża na stropie wzrasta dopiero w odległości 20 cm od krawędzi styku, na ścianie w odległości 15 cm. To tłumaczy szerokość pasa zagrzybienia w narożu.

Fot. 12. Liniowy mostek termiczny na skutek błędu w remoncie tarasu; opis w tekście

Polecamy też: Kompleksowość prac hydroizolacyjnych na tarasach i balkonach – cz. II

Rys. 8. Błędny wariant okapu wykonany z przerwaną ciągłością termoizolacji – sytuacja pokazana na fot. 12 (opis w tekście). Dla temperatury zewnętrznej -2^oC temperatura płytki bezpośrednio nad ścianą tarasu jest dodatnia (1,1^oC), co tłumaczy zjawisko topnienia śniegu. Temperatura na styku stropu ze ścianą wynosi +15,4^oC, co jest jeszcze akceptowalne; a – geometria układu; b – izotermy (rozkład temperatur) w warstwach konstrukcji

Skoro rozwiązanie projektowe powinno zapewnić odpowiedni komfort cieplny użytkownikom pomieszczeń pod tarasem i przyległych do balkonów oraz nie dopuszczać do rozwoju grzybów pleśniowych na stropie i przyległych fragmentach ścian, należy:

• Obliczeniowo dobrać grubość warstwy termoizolacji, tak aby wartość współczynnika przenikania ciepła U_maks obliczana zgodnie z normą PN-EN ISO 6946 [1] w odniesieniu do pomieszczeń o temperaturze t > +16^oC była nie większa niż 0,18 (W/m²•K) [2].
• Wyeliminować ryzyko kondensacji pary wodnej, umożliwiającej rozwój grzybów pleśniowych oraz zawilgocenia wnętrza przegrody – na jej wewnętrznej powierzchni nie może występować kondensacja pary wodnej.
• Rozwój grzybów pleśniowych najwcześniej się uwidacznia w obszarze występowania przynajmniej dwóch liniowych mostków termicznych (np. na styku ściany i stropu), dlatego obliczona wielkość współczynnika temperaturowego fRsi dla przegrody i węzłów konstrukcyjnych (ze zwróceniem uwagi na sposób użytkowania pomieszczenia, jego przeznaczenie oraz zewnętrzne warunki cieplno-wilgotnościowe) nie może być mniejsza niż wymagana wartość krytyczna podana w normie PN-EN ISO 13788 [3]. Alternatywnie można wykorzystać metody numeryczne i przyjmując odpowiednie warunki cieplno-wilgotnościowe, wykazać, że nie dojdzie do kondensacji powierzchniowej.
•  Spełnić dodatkowo warunek, zgodnie z którym we wnętrzu przegrody nie może występować narastające w kolejnych latach zawilgocenie na skutek kondensacji pary wodnej. Rozporządzenie [2] dopuszcza kondensację pary wodnej w okresie zimowym wewnątrz przegrody, jeżeli latem możliwe będzie wyparowanie kondensatu i nie nastąpi degradacja materiału przegrody na skutek tej kondensacji (uwaga na styropian).

Na etapie wykonawstwa niedopuszczalne są żadne odstępstwa od poprawnie wykonanej dokumentacji projektowej.

mgr inż. Maciej Rokiel

Literatura

1. PN-EN ISO 6946:2017-10 Komponenty budowlane i elementy budynku – Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła – Metoda obliczania.
2. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie – Dz.U. z 2002 r. Nr 75, poz. 690 z późn. zm. (tekst jednolity obwieszczenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 17 lipca 2015 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, Dz.U. z 2015 r. poz. 1422).
3. PN-EN ISO 13788:2013-05 Cieplno-wilgotnościowe właściwości komponentów budowlanych i elementów budynku – Temperatura powierzchni wewnętrznej konieczna do uniknięcia krytycznej wilgotności powierzchni i kondensacja międzywarstwowa – Metody obliczania.
4. M. Rokiel, ABC balkonów i tarasów. Poradnik eksperta, Grupa Medium, 2015.
5. M. Rokiel, Tarasy i balkony. Projektowanie i warunki techniczne wykonania i odbioru robót, Dom Wydawniczy Medium, 2012.
6. W. Płoński, J. Pogorzelski, Fizyka budowli, Arkady, Warszawa 1979.
7. J. Karyś (red.), Ochrona przed wilgocią i korozją biologiczną w budownictwie, Grupa Medium, 2014.
8. M. Rokiel, Hydroizolacje w budownictwie. Poradnik. Projektowanie. Wykonawstwo, wyd. III, Grupa Medium, 2019.

[1] Numeracja ilustracji jest kontynuacją numeracji z cz. I artykułu.

Czytaj też: Odprowadzanie wody z tarasu i balkonu – cz. I