Wymagania dla ścian działowych

Ściany działowe są to ściany wewnętrzne dzielące przestrzeń, oddzielające pomieszczenia w obrębie jednego mieszkania, biura itp. Są elementami niekonstrukcyjnymi, nie przenoszą obciążeń z konstrukcji budynku. Pomimo że nie pełnią istotnej funkcji w konstrukcji budynku, wymaga się, by spełniały szereg kryteriów, a nawet powinny móc przejąć obciążenia, które mogą się pojawić na etapie użytkowania budynku. Najczęściej obecnie stosowane materiały na ściany działowe to bloczki z betonu komórkowego, pustaki ceramiczne, bloczki silikatowe. Stosowane są również wyroby w postaci bloczków gipsowych, jak również ściany z płyt gipsowo-kartonowych.

Zakres stosowania i podstawy określania wymagań

Ściany działowe są projektowane i wykonywane we wszystkich rodzajach budynków. To sprawia, że zakres wymagań, jakie mogą być im stawiane, jest stosunkowo duży. Zdarza się, że termin „ściana działowa” jest używany w odniesieniu do przegród, które z całą pewnością nimi nie są, przykładem może być określanie ścian międzymieszkaniowych jako ścian działowych. W PN-EN 19911-1 [1] określono kategorie użytkowania powierzchni w budynkach, w zależności od ich przeznaczenia (tabl. 1). W ETAG 003 [3] do tych kategorii przyporządkowano kategorie określające sposób użytkowania (tabl. 2).

Dla uporządkowania – na podstawie [2], instrukcji ITB [4] oraz tradycji – można zaproponować ograniczenie pojęcia ścian działowych do ścian spełniających określone kryteria i zakres stosowania. I tak ściany działowe:

– stanowią wewnętrzne ściany wypełniające;

– występują przeważnie w pomieszczeniach kategorii A, B oraz C1;

– nie pełnią żadnych funkcji związanych z bezpieczeństwem konstrukcji budynku (np. usztywniających); oznacza to, że podczas eksploatacji budynku mogą być rozebrane i usunięte lub też ustawione w innym miejscu bez konieczności wzmacniania konstrukcji budynku;

– dzielą przestrzeń, oddzielają pomieszczenia w obrębie jednego mieszkania, biura itp.;

– mają zwykle grubość do 12 cm;

– mają zwykle masę powierzchniową nieprzekraczającą 100 kg/m².

W instrukcji ITB [4], opracowanej na podstawie wytycznych do udzielania europejskich aprobat technicznych ETAG 003 [3] w wersji z 2005 r., podane zostały szczegółowe wymagania i kryteria oceny będące podstawą do udzielania europejskich lub krajowych aprobat technicznych dla lekkich nienośnych przegród budowlanych. W instrukcji [4] zaznaczono, że może być ona również stosowana do ustalania obciążeń murowanych ścian działowych według Eurokodu 6 [5, 6, 7, 8] i spełniających wymagania PN-EN 1991-1-1 [1].

Tabl. 1 Kategorie użytkowania powierzchni w budynkach w zależności od ich przeznaczenia według [1]

Masa własna ściany działowej

Masa własna ściany ma znaczny wpływ na możliwość jej dowolnego ustawiania na stropie bez konieczności wykonania jego wzmocnienia. Ma to istotne znaczenie w trakcie użytkowania budynku, kiedy to ściany działowe są często wielokrotnie wyburzane i ponownie wykonywane w nowych miejscach. Norma PN-EN 1991-1-1 [1] zaleca, aby ciężar własny przestawnych ścian działowych był uwzględniany jako obciążenie równomiernie rozłożone qk i dodawany do obciążeń użytkowych stropu (tabl. 3). Ściany działowe o większej masie powinny być projektowane z uwzględnieniem ich położenia i kierunku usytuowania oraz rodzaju stropu.

Tabl. 2 Związek między kategoriami użytkowania powierzchni i sposobem użytkowania [3]

Obciążenia ściany działowej

W instrukcji [4] podano zasady przyjmowania obciążeń ścian działowych:

– odporność na uderzenia (w zakresie bezpieczeństwa i użytkowania),

– odporność na oddziaływania statyczne (obciążenia liniowe, powierzchniowe, mimośrodowe i skupione).

Na tej podstawie możliwa jest ocena techniczna rodzaju i technologii wykonania ścian działowych oraz określenie, do jakiej kategorii użytkowania mogą zostać dopuszczone.

Tabl. 3 Obciążenie równomiernie rozłożone stropów od ścianek działowych

Odporność na uderzenia

Zgodnie z [4] odporność na uderzenia rozpatrywana jest w zakresach bezpieczeństwa i użytkowania. Dla każdego z tych zakresów w zależności od kategorii użytkowania powinny być spełnione kryteria oceny stanowiące podstawę do klasyfikacji ścian. Według ETAG 003 [3 i 4] badania odporności na uderzenia powinny być przeprowadzone z użyciem ciała mięk- kiego-ciężkiego (50 kg) oraz twardego (0,5 kg lub 1 kg). W przypadku ścian działowych murowanych wykonuje się tylko uderzenia ciałem miękkim-ciężkim. Miejsce uderzenia powinno się znajdować w odległości 150 mm od ościeżnicy drzwi. Kryteria zostały zestawione w tabl. 4.

Kryteria oceny odporności na uderzenia ciałem miękkim-ciężkim w zakresie bezpieczeństwa dla każdej z kategorii użytkowania:

– brak utraty stabilności konstrukcji (zawalenie się ściany),

– brak wyrwania elementów ściany,

– brak utraty funkcjonalności,

– maksymalne odkształcenie trwałe 5 mm,

– maksymalne ugięcie podczas uderzenia – należy podać,

– systematycznie zmniejszające się odkształcenie trwałe,

– w przypadku uszkodzenia – możliwość naprawy bez konieczności przerywania eksploatacji,

– możliwe jest nadal otwieranie drzwi.

Tabl. 4 Odporność na uderzenia. Zestawienie wymagań dla ścian działowych murowanych

Odporność na oddziaływania statyczne

Ściany działowe, mimo że nie przenoszą obciążeń z konstrukcji budynku, to niekiedy powinny spełniać odpowiednie wymagania, by przenieść obciążenia użytkowe, które mogą się pojawić w trakcie użytkowania budynku.

Obciążenia liniowe

W zależności od rodzaju i funkcji pomieszczeń przylegających do ściany powinna ona przenosić odpowiednie obciążenia i odkształcenia. W PN-EN 1991-1-1 [1] określono, że dla powierzchni kategorii A, B oraz C1 wartości charakterystyczne obciążenia liniowego qk, przyłożonego na wysokości ścian działowych nie wyższej niż 1,2 m (od poziomu ruchu pieszego), były przyjmowane z przedziału od 0,2 do 1,0 kN/m, przy czym zalecana wartość to 0,5 kN/m.

W tabl. 5 przyporządkowano zgodnie z [1] oraz na podstawie [4] wartości obciążeń liniowych do kategorii powierzchni.

Tabl. 5 Wartości charakterystyczne obciążeń liniowych ścian działowych i ograniczających przyporządkowane do kategorii powierzchni w budynkach [1,4]

Obciążenia powierzchniowe

Wartości obciążenia równomiernie rozłożonego nie są bezpośrednio związane z kategoriami pomieszczeń. Odnoszą się do lokalizacji obiektu, w którym będą się znajdować ściany. Wartości te powinny być wyznaczane jako ciśnienie wiatru działające na powierzchnie wewnętrzne, zgodnie z PN-EN 1991-4 [11].

Obciążenia mimośrodowe

Pionowe obciążenia mimośrodowe klasyfikuje się w dwóch zakresach:

– ciężkie przedmioty (np. półki, umywalki i małe regały),

– bardzo ciężkie przedmioty (zbiorniki, duże regały itp.).

Wysokość zawieszania ciężkich przedmiotów (wyposażenie łazienki, kotłowni, kuchni itp.) należy określać na podstawie odpowiednich warunków technicznych. Wartości obciążeń zestawiono w tabl. 6.

Tabl. 6 Wartości obciążeń mimośrodowych [3]

Obciążenia punktowe

Obciążenia punktowe odwzorowują miejsca zamocowania kołków do zawieszania niewielkich przedmiotów (np. obrazów). Obciążenia punktowe mogą być prostopadłe i równoległe do powierzchni ściany. Wartości tych obciążeń wynoszą: 100 N (w kierunku prostopadłym) oraz 250 N (w kierunku równoległym). Obciążenia nie występują równocześnie.

Właściwości odkształceniowe

W normie PN-EN 1996-1-1 [5] określono przedziały zmian wartości właściwości odkształceniowych muru: końcową wartość współczynnika pełzania, długotrwałą rozszerzalność pod wpływem wilgoci lub skurcz oraz współczynnik liniowej odkształcalności termicznej. W przypadku ścian działowych najistotniejsza jest wartość skurczu. Na podstawie doświadczeń i badań [12] można określić, że wartość skurczu związanego z wysychaniem elementów murowych stosowanych w ścianach działowych na cienkich spoinach nie powinna przekraczać 0,25 mm/m.

Bezpieczeństwo pożaroweter

Zgodnie z rozporządzeniem Ministra Infrastruktury [9] ściany wewnętrzne niebędące częścią głównej konstrukcji nośnej, w zależności od klasy pożarowej budynku, powinny spełniać wymagania podane w tabl. 7.

Z rozporządzenia wynika, że przy spełnieniu odpowiednich warunków wymagania te mogą być o jedną klasę obniżone i że nie dotyczą np. budynków mieszkalnych jednorodzinnych. Szczegółowe wymagania dla wszystkich rodzajów budynków podane są w rozporządzeniu [9].

Tabl. 7 Wymagane klasy odporności ogniowej dla ścian wewnętrznych niebędących częścią głównej konstrukcji nośnej w zależności od klasy pożarowej budynków [9]

Higiena i zdrowie

Materiały, z których wykonuje się ściany działowe, powinny być odporne lub uodpornione na zagrzybienie bądź inne formy biodegradacji. Należy się z tym liczyć, że w trakcie użytkowania w pomieszczeniach wilgotnych (łazienki, pralnie, kuchnie) ściany mogą być narażone na zawilgocenie. Pod tym względem korzystniejsze są takie technologie wykonywania, które nie wymagają dużych ilości wody, a później odpowiedniego czasu do jej usunięcia. Jest to ważne w przypadku ścian działowych, które są najczęściej wykonywane w zamkniętych pomieszczeniach, w których możliwość szybkiego wysychania jest bardzo ograniczona. Szczególne znaczenie ma to w przypadku remontów i przebudów w istniejących już pomieszczeniach.

Ochrona przed hałasem

Ściany działowe w obrębie jednego mieszkania czy też w budynku jednorodzinnym rozdzielają pomieszczenia pod względem użytkowym, ale ich wpływ na skuteczną ochronę przed hałasem między rozdzielanymi pomieszczeniami jest bardzo ograniczony. Wynika to głównie ze znacznie słabszej izolacyjności akustycznej drzwi wewnętrznych stosowanych w mieszkaniach. W tej sytuacji wraz ze wzrostem parametrów akustycznych samej ściany powinno się również stosować drzwi o podwyższonych parametrach akustycznych. Jednocześnie należy tak projektować układy pomieszczeń i wejścia do nich, aby w maksymalnym stopniu ograniczyć przenoszenie dźwięków drogami pośrednimi.

Wymagania izolacyjności akustycznej przegród w budynkach określone są w normie PN-B-02151-3 [10]. W normie tej zestawiono wymagania dotyczące ścian działowych w budynkach mieszkalnych (tabl. 8).

Tabl. 8 Wymagana izolacyjność akustyczna R_a1R dla ścian działowych [10]

Izolacyjność cieplna

Ściany działowe znajdują się przeważnie w obrębie jednego mieszkania czy też innego rodzaju przestrzeni w budynku, w której wszystkie pomieszczenia są ogrzewane. Jednak jeżeli ściana działowa oddziela pomieszczenie ogrzewane (na przykład pokój na poddaszu) od pomieszczenia nieogrzewa- nego (na przykład nieogrzewana część poddasza), to powinna ona zgodnie z rozporządzeniem [9] spełniać wymagania ochronny cieplnej. Ściany wewnętrzne między pomieszczeniami, dla których różnica temperatur Δt_i ≥ 8^oC, powinny się charakteryzować współczynnikiem przenikania ciepła U_c ≤ 1,00 [W/(m²K)].

Wymagania sztywności

Jeśli ściany działowe są murowane, to wymiary ścian powinny być ograniczone do takich, które zapewnią jej odpowiednią sztywność. Według Eurokodu 6 [5] ściany wypełniające muszą spełniać kryteria minimalnej sztywności i nośności. Kryterium sztywności wyraża się smukłością ściany: h/t.

Ogólnie się przyjmuje warunek smukłości, który nie powinien być większy niż 30 (czyli np. dla ściany o grubości 10 cm wysokość nie powinna być większa niż 30 x 10 cm = 300 cm). Jest to dodatkowo uzależnione od warunków podparcia ściany. Stateczność ścian działowych uzyskuje się przez ich podparcie na krawędzi dolnej oraz na krawędzi górnej, górnej i jednej bocznej lub wszystkich pozostałych krawędziach (boczne i górna). W załączniku F do normy PN-EN 1996-1-1 podane zostały ograniczenia wymiarów (wysokości i długości) ścian obciążonych prostopadle do swojej powierzchni, w zależności od ich grubości i ze względu na stany graniczne użytko- walności. Załącznik ten dotyczy jednak ścian o grubości nie mniejszej niż 100 mm. Dla ściany podpartej górą i dołem smukłość nie powinna przekraczać 30 (h/t ≤ 30). Ściany usztywnione dodatkowo na jednej lub dwóch krawędziach bocznych oraz ściany usztywnione na dwóch krawędziach bocznych ze swobodną krawędzią górną można realizować o wysokościach większych, przy których h/t ≥ 30. Dopuszczalna wysokość ściany uzależniona jest wówczas dodatkowo od jej długości. Graniczne grubości ścian można odczytać z no- mogramów zawartych w normie [5].

Reasumując, ścian działowych murowanych nie powinno się wykonywać o grubości mniejszej niż 10 cm, by móc skorzystać z wytycznych zawartych w wymienionej normie. Jeśli nie ma możliwości zapewnienia sztywności ze względu na to, że wymiary ściany są zbyt duże lub ściany są zbyt cienkie, to można stosować usztywnienia w postaci wieńców i słupów żelbetowych. Zwraca się uwagę jeszcze na jedną kwestię, która jest związana z grubością ścian. Ściany powinny mieć taką grubość, aby można było je normalnie użytkować, wieszając na nich szafki, półki lub inne elementy.

Inne istotne cechy

W przypadku ścian działowych szczególnie istotna jest możliwość ich demontażu i usunięcia lub też ustawienia w innym miejscu bez obawy o bezpieczeństwo konstrukcji budynku. Pomimo swej nieistotnej roli w konstrukcji budynku ściany działowe mogą być poddane różnego rodzaju obciążeniem i oddziaływaniom, a także w określonych przypadkach muszą spełnić inne wymagania. Zakres tych wymagań związany jest kategorią czy też klasą budynku oraz funkcją i lokalizacją ściany działowej. Często te wymagania wynikają nie tylko z odpowiednich przepisów, norm czy wytycznych, ale również z tradycji i zwyczajów w danym miejscu stosowania, czyli oczekiwań inwestorów i użytkowników.

Niezależnie od przeznaczenia i położenia wszystkie ściany w budynku powinny być zawsze wykonane zgodnie ze sztuką budowlaną i wymaganiami odpowiednich norm. Powinny spełniać, tak jak inne elementy budynku, nie tylko wymagania bezpieczeństwa konstrukcji, ale również wszystkie pozostałe wynikające z wymagań podstawowych.

Podsumowanie

Ściany działowe są tymi elementami budynku, które nie mają wpływu na bezpieczeństwo konstrukcji. Z tego powodu przy projektowaniu i wykonawstwie poświęca się im bardzo niewiele czasu i uwagi. Najczęściej ich znaczenie można dostrzec dopiero podczas użytkowania budynku. Sprawiają wówczas użytkownikom problemy związane głównie z ich rysoodpornością i sztywnością. Dodatkowo, szczególnie w nowych budynkach wielorodzinnych, zmiana aranżacji mieszkań powoduje zmianę lokalizacji nawet 50% ścian działowych. Dlatego do najważniejszych kryteriów oceny ich przydatności należy jeszcze zaliczyć ich ciężar własny. Jeżeli ciężar ściany przekracza 3,0 kN/m, to jej położenie i kierunek usytuowania muszą być dokładnie określone, a ewentualne przestawianie wymaga każdorazowego zaangażowania projektanta. Dlatego trudno jest takie ciężkie ściany zaliczyć do ścian działowych.

Użytkownicy mieszkań są przyzwyczajeni do mocowania na ścianach znacznych, nietypowych obciążeń, zdarza się, że ściany są ustawiane na środku pomieszczeń i mają duże otwory. Często się próbuje w cienkich ścianach ukryć instalacje, co wiąże się z koniecznością wykonania bruzd. Przy spełnianiu wymagań ochrony pożarowej czy ochrony przed hałasem bardzo istotne jest prawidłowe wykonanie uszczelnienia szczeliny podstropowej. W takich przypadkach konieczne jest zaangażowanie odpowiedniego specjalisty konstruktora czy akustyka budowlanego.

Niezależnie od tego, jakie wymagania wynikają i obowiązują na podstawie odpowiednich aktów prawnych, w przypadku ścian działowych szczególnie ważne jest uzgodnienie ostatecznych wymagań między inwestorem i projektantem.

mgr inż. arch. Tomasz Rybarczyk

Zdjęcia autora

Literatura

1. PN-EN 1991-1-1:2004/AC:2009P Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje, Część 1-1: Oddziaływania ogólne. Ciężar objętościowy, ciężar własny, obciążenia użytkowe w budynkach, rozdz. Ściany działowe. Wymagania i kryteria oceny, L. Misiewicz, T. Rybarczyk.
2. Ściany wypełniające, Akademia Solbet, 2014.
3. ETAG 003 Guideiine for European Technical Approvai for internal parti- ton kits for use as non-losdbearing walls (Zestawy wyrobów do wykonywania ścian działowych), EOTA, 2012.
4. A. Piekarczyk, Lekkie nienośne przegrody budowlane. Wymagania i cechy wytrzymałościowe, instrukcja ITB nr 470/2012, ITB, Warszawa 2012.
5. PN-EN 1996-1-1+A1:2013-05P Eurokod 6: Projektowanie konstrukcji murowych, Część 1-1: Reguły ogólne dla zbrojonych i niezbrojonych konstrukcji murowych.
6. PN-EN 1996-1-2:2010/AC:2011P Eurokod 6: Projektowanie konstrukcji murowych, Część 1-2: Reguły ogólne. Projektowanie z uwagi na warunki pożarowe.
7. PN-EN 1996-2:2010P Eurokod 6: Projektowanie konstrukcji murowych, Część 2: Wymagania projektowe, dobór materiałów i wykonanie murów.
8. PN-EN 1996-3:2010P Eurokod 6: Projektowanie konstrukcji murowych, Część 3: Uproszczone metody obliczania murowych konstrukcji niezbrojonych.
9. Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 5 lipca 2013 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, Dz.U. z 2013 r poz. 926.
10. PN-B-02151-3:2015-10 Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Izolacyjność akustyczna przegród w budynkach oraz izolacyjność akustyczna elementów budowlanych. Wymagania.
11. PN-EN 1991-1-4:2008 Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje. Część 1-4: Oddziaływania ogólne. Oddziaływania wiatru.
12.  W. Brameshuber, P Schubert, U. Schmidt, J. Hannawald, Ripfreie Wandlange von Porenbeton-Maurewerk, „Mauerwerk” vol. 10, nr 4, 2006.
13. Ł. Drobiec, R. Jasiński, A. Piekarczyk, Konstrukcje murowe według Eurokodu 6 i norm związanych, tom 1-3, Wydawnictwo PWN, Warszawa 2013, 2014, 2017.