| Wykonawstwo jako czynnik trwałości ocieplenia budynków wykonywanego metodą lekko-mokrą |
 |
|
1. Wprowadzenie Jednym z elementów realizacji polityki mieszkaniowej jest rewitalizacja istniejących zasobów mieszkaniowych. Skalę problemu wyznacza ilość zasobów mieszkaniowych (rys. 1). Spośród wielu przyczyn postępującej degradacji budynków można wymienić niedostateczną izolacyjność cieplną przegród zewnętrznych [4], która jest charakterystyczna dla budynków wzniesionych w latach 1970-1990 w oparciu o dokumentację konstrukcyjno-budowlaną, tzw. systemów budownictwa wielkoblokowego i wielkopłytowego o zasięgu krajowym lub regionalnym (rys. 2).
Rys. 1. Ilość i struktura zasobów mieszkaniowych w Polsce [7]
Rys. 2. Technologie stosowane w wielorodzinnym budownictwie mieszkaniowym w latach 1970-1980 [7]
Likwidacja tych wad technologicznych jest objęta programem termomodernizacji, którego jednym z celów jest zmniejszenie zużycia energii dostarczanej do budynków oraz zapotrzebowania na produkcję energii w skali kraju. Szacuje się, że zmniejszenie zużycia energii powinno zwracać koszty termomodernizacji już po kilku latach eksploatacji. W zgodnej opinii naukowców, projektantów i użytkowników obiektów, termomodernizacja istniejących budynków mieszkalnych, daje gwarancję nie tylko znacznego poprawienia izolacyjności cieplnej, ale również estetyki budynków, a także ich trwałości. Obecnie powszechnie jest stosowany bezspoinowy system ocieplania (BSO), a rynek budowlany proponuje kilkanaście systemów ocieplania, których trwałość jest oceniana na co najmniej 30 lat. W instrukcjach każdego systemu są sformułowane warunki techniczne wykonania ocieplenia, zgodne z wymaganiami określonymi w Instrukcjach ITB [8, 9], teoretycznie zapewniające prognozowaną trwałość. Natomiast praktyka budowlana wskazuje, że są liczne przypadki projektowo-wykonawczych odstępstw od wymagań określonych w warunkach technicznych i technologicznych wykonania ocieplenia, które skutkują skróceniem okresu jego trwałości. Artykuły [1, 2, 3, 5] z ostatnich trzech lat wskazują, że nie jest to tylko problem lokalny, lecz o zasięgu ogólnopolskim. Kontrole prowadzone w czasie wykonywania robót termomodernizacyjnych oraz badania przyczyn uszkodzeń ocieplenia po kilku latach eksploatacji ocieplonych budynków wskazują, że większość wad obniżających trwałość ocieplenia jest skutkiem błędów wykonawczych, których źródłem najczęściej są: minimalizowanie kosztów wykonania (zaniżanie norm materiałowych, ograniczanie zakresu robót), niewystarczające kwalifikacje wykonawców, niedostateczny nadzór. W tym artykule przedstawiono przykłady wad wykonawczych ocieplania wykonanego metodą BSO (budynki mieszkalne zlokalizowane w Krakowie i jego okolicach), które są potencjalnym źródłem skrócenia czasu jego trwałości, lub już spowodowały powstanie uszkodzeń. Podstawą analizy są badania przeprowadzone przez autora w czasie realizacji ocieplenia ośmiu 12-kondygnacyjnych budynków, oraz badania stanu istniejącego ocieplenia budynków po kilkuletniej eksploatacji (2 budynki 12-kondygnacyjne, 2 budynki 4-kondygnacyjne, budynek 2-kondygnacyjny). Ocieplenie budynków było wykonywane przez sześć różnych firm.
2. Wady wykonawcze zbadane w czasie realizacji ocieplenia W czasie realizacji ocieplenia według dwóch systemów SBO (system A i B) skontrolowano osiem 12-kondygnacyjnych budynków mieszkalnych. Siedem budynków było wybudowanych w technologii WUFT, a jeden w systemie Wk-70. Ocieplenie wykonywały trzy różne firmy posiadające licencję systemodawców na roboty ociepleniowe. Trzy budynki ocieplał wykonawca nr 1, jeden budynek (Wk-70) – wykonawca nr 2, cztery budynki – wykonawca nr 3. Podczas kontroli robót, stwierdzono występowanie między innymi następujących błędów wykonawczych:
 Rys. 3a).
 Rys. 3b).
 Rys. 3c).
 Rys. 3d).
Rys. 3. a) Brak śladów przygotowania podłoża – wykonawca 1, a), b) pozostawione wałki kitu w złączach pomiędzy płytami – wykonawca 1 i 2, c), d) płyta styro-pianowa odspojona po 10 dniach – brak przyczepności kleju do podłoża, podcięcie styropianu – wykonawcy 1 i 2, zbyt mała ilość kleju – wykonawcy 1, 2 i 3
 Rys. 4 a).
 Rys. 4b).
Rys. 4. Ocieplenie w strefie uskoku ściany – wykonaw-ca 1: a) na krawędzi odspojonej płyty są śladowe ilości kleju a na powierzchni tylko dwa placki, b) uskok płyty o około 4 cm – brak wyrównania podłoża przez założenie dodatkowej warstwy styropianu
 Rys. 5a).
 Rys. 5b).
 Rys. 5c).
 Rys. 5d).
Rys. 5. Złe rozmieszczenie zaprawy klejącej na płycie styropianowej - wykonawca 3: a) brak kleju na obwo-dzie; b, c) mała ilość kleju, d) szczegół płyt 1-szej i 2-giej z fot. c - złe nakładanie kleju na krawędziach płyt (ściąganie kleju pacą) – klej nie przylega do podłoża
Pozostawianie szczelin (rys. 6 a, b) na stykach płyt styropianowych (i wypełnianie styków zaprawą klejącą - wykonawcy nr 1 i 2) powodujących mostki termiczne (rys. 6c). Wykonawca nr 3 szczeliny wypełniał pianką poliuretanową.
 Rys. 6a).
 Rys. 6b).
 Rys. 6c).
Rys. 6. Szczeliny pomiędzy płytami (wykonawcy nr 1 i 2 szczeliny wypełnili masą klejową, wykonawca nr 3 szczeliny wypełniał pianką poliuretanową): a), b) szczeliny w płaszczyźnie ściany, c) mostki termiczne w miejscach szczelin wypełnionych klejem ujawnione już w pierwszym okresie zimowym (brak szronu na powierzchni elewacji)
 Rys. 7. Warstwa zbrojona o grubości około 1.0-1.5 mm, siatka zbrojąca jest ułożona w płaszczyźnie styku warstwy klejowej i wyprawy tynkarskiej - wykonawcy 1 i 2
 Rys. 8a).
Rys. 8b). Rys. 8. Widok wyciętych próbek warstwy klejowej – wykonawca 3. Grubość warstwy około 4 mm, siatka zbrojąca ułożona na płytach styropianowych
Ułożenie siatki na izolacji termicznej lub pod wyprawą tynkarską powoduje zmniejszenie wytrzymałości warstwy klejowej na rozciąganie i ścinanie. Naprężenia termiczne przenoszone są przez warstwę klejową niezbrojoną, najczęściej o bardzo małej grubości. Efektem wadliwego ułożenia siatki są zarysowania warstwy klejowej i wyprawy tynkarskiej (rys. 9, 10, 11). Integralnym elementem ocieplenia budynków jest ocieplenie stropodachów metodą wdmuchiwania granulatu z wełny mineralnej. W czterech zbadanych budynkach stwierdzono brak ocieplenia w najniższej części stropodachu w paśmie okapu. Izolacja znajdowała się tylko w paśmie środkowym stropodachu.
3. Skutki wad ocieplenia po kilkuletniej eksploatacji Badania stanu istniejącego ocieplenia budynków po kilkuletniej eksploatacji, przeprowadzono dla: dwóch budynków 4-kondygnacyjnych (wykonawcy 1 i 4), jednego budynku 2-kondygnacyjnego (wykonawca 5), dwóch budynków 12-kondygnacyjnych (wykonawca 6). Na elewacjach tych budynków wystąpiły następujące uszkodzenia:
Zarysowania wyprawy tynkarskiej i zbrojonej warstwy klejowej (rys. 9, 10, 11). W pierwszym budynku 4 -kondygnacyjnym, po trzech latach eksploatacji stwierdzono na elewacjach rysy poziome, które wystąpiły w poziomie nadproży okiennych i wieńców stropowych. Po wykonaniu badań odkrywkowych stwierdzono, że zarysowania występują w warstwie tynku i masy klejowej. Siatka zbrojąca w miejscach zarysowań jest ułożona na styk, a nawet rozsunięta na odległość około 30 mm (rys. 9).
 Rys. 9a).
 Rys. 9b).
Pomiędzy płytami styropianowymi są szczeliny o szerokości do 5 mm. Krawędzie styropianu nie są przyklejone masą klejową do ściany. Siatka zbrojąca nie jest zatopiona w warstwie masy klejącej. Grubość warstwy masy klejącej wynosi około 1.0 mm, a wyprawy tynkarskiej również około 1.0 mm. W drugim budynku 4 -kondygnacyjnym wystąpiły zarysowania na powierzchni elewacji już po jednym roku eksploatacji (rys. 10). Grubość warstwy klejowej ułożonej na wełnie mineralnej wynosi około 1.0-1.5 mm a wyprawy tynkarskiej 1.0 mm.
Rys. 10a) Widok zarysowań na elewacji, siatka zbrojąca znajduje się pod wyprawą tynkarską
Rys. 10b) przy wykonywaniu odkrywki nastąpiło wykruszenie warstwy klejowej i wyprawy tynkarskiej - wykonawca 4
Na elewacji budynku 2 -kondygnacyjnego ocieplonego wełną mineralną, po jednym roku eksploatacji, wystąpi-ły zarysowania pionowe i ukośne (rys. 11), mimo że grubość warstw klejowej i tynkarskiej wynosi 4.0-5.0 mm. W tym przypadku siatka zbrojąca jest także ułożo-na pod wyprawą tynkarską, podobnie jak na rys. 9 i 10.  Rys. 11a) Odkrywki w miejscach zarysowań elewacji: zarysowanie warstw tynkarskiej i klejowej bez uszkodzenia siatki
 Rys. 11b) Odkrywki w miejscach zarysowań elewacji: zarysowanie warstw tynkarskiej i klejowej bez uszkodzenia siatki
 Rys. 11c) Odkrywki w miejscach zarysowań elewacji: zarysowanie i zerwanie włókien siatki
 Rys. 11d) Odkrywki w miejscach zarysowań elewacji: zarysowanie ukośne przy braku siatki ukośnej – wykonawca 5
Destrukcja wyprawy tynkarskiej i zbrojonej warstwy klejowej. Na elewacjach budynków, w których grubość warstwy klejowej wynosi 1.0-2.0 mm i siatka jest niezatopiona stwierdzono lokalną destrukcję warstwy elewacyjnej (rys. 12).
Rys. 12 a).
Rys. 12b).
Rys. 12c).
Rys. 12d)
Rys. 12. Rozwój destrukcji wyprawy tynkarskiej i klejowej warstwy zbrojonej w czasie 4 do 7-letniej eksploatacji – wykonawca 6 Inne uszkodzenia elewacji - korozja biologiczna. Badania kolejnego 12-kondygnacyjnego budynku, ocieplonego (przez wykonawcę 6) metodą lekko-mokrą wykazały, że już po jednym roku eksploatacji widoczne były ślady zacieków na powierzchni ocieplonej elewacji, a po 7 latach stwierdzono biologiczną korozję (rozwój glonów) na powierzchni tynku (rys. 13).
Rys. 13. Widok zacieków i korozji biologicznej na po-wierzchni ocieplonej elewacji po 7-letniej eksploatacji Zacieki i korozja biologiczna koncentrowały się w pasmach maszynowni (rys. 14a), miejscach wadliwie ułożonych płyt styropianowych (rys. 14b) oraz nad elementami dobudowanymi do elewacji (rys. 15).
Rys. 14a) Widok korozji biologicznej w paśmie maszynowni
Rys. 14b) Widok korozji biologicznej w miejscach nierówności powierzchni elewacji powstałych wskutek wadliwego ułożenia płyt styropianowych i braku wyrównującego szlifowania powierzchni styropianowych
Rys. 15a) Koncentracja korozji biologicznej w miejscach nad daszkami komór zsypowych
Rys. 15b) Koncentracja korozji biologicznej w miejscach nad skrzynkami gazowymi Wyniki badań odkrywkowych, wykonanych na kondygnacjach I i II piętra, również potwierdziły wystąpienie wad technologicznych i wykonawczych, opisanych w p. 2: brak wykonania oczyszczenia podłoża, brak przyczepności kleju do podłoża, w miejscach nierówności podłoża (uskoki na poziomych złączach płyt) nie zastosowano wyrównania powierzchni, grubość klejowej warstwy zbrojonej wynosi maksymalnie 2 mm, siatka zbrojąca jest nie wtopiona w warstwę klejową. W miejscach pocienionej wyprawy tynkowej widoczna jest „siatka” płyt styropianowych (rys. 16), a lokalnie występuje destrukcja tynku i warstwy klejowej (rys. 12).
Rys. 16 Widoczna „siatka” płyt styropianowych pod pocienioną warstwą tynku i kleju
Badania przeprowadzone w strefie stropodachu wykazały, że ocieplenie ściany jest zakończone około 20 cm poniżej rusztu attyki (rys. 17). Na szerokości maszynowni warstwa styropianu jest od góry zabezpieczona zaprawą klejową (rys. 17 a, b), a woda deszczowa spływa bezpośrednio na powierzchnię ścian niższych kondygnacji, powodując zacieki i rozwój korozji biologicznej. Natomiast pomiędzy maszynowniami, warstwa ocieplenia znajdująca się pod rynną nie ma żadnego zabezpieczenia (rys. 17 c, d). Woda deszczowa i woda ze śniegu zalegającego na luźno ułożonej blasze, na ruszcie attyki, częściowo spływa na niezabezpieczony styropian (rys. 17d). Badania wykazały, że wskutek oddziaływania kwaśnych wód atmosferycznych nastąpił zanik styropianu do głębokości około 20 cm (rys. 18). Filtracja wód opadowych, w płaszczyźnie styku styropianu ze ścianą spowodowała zawilgocenie w górnych narożach ostatniej kondygnacji.
Rys. 17a) Rozwiązania zastosowane przy wykonaniu docieplenia w poziomie dachu na szerokości maszynowni
Rys. 17b) Rozwiązania zastosowane przy wykonaniu docieplenia w poziomie dachu na szerokości maszynowni
Rys. 17c) Rozwiązania zastosowane przy wykonaniu docieplenia w poziomie dachu pod rynną pomiędzy maszynowniami
Rys. 17d) Rozwiązania zastosowane przy wykonaniu docieplenia w poziomie dachu pod rynną pomiędzy maszynowniami
Rys. 18 Zanik styropianu na głębokości około 20 cm w pasie podrynnowym
Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że przyczyną degradacji elewacji są błędy wykonawcze do których można zaliczyć: brak właściwego odprowadzenia wód opadowych, brak wykończenia warstw docieplenia w paśmie podrynnowym, niedotrzymanie wymagań technologicznych dla zastosowanego bezspoinowego systemu ocieplania (BSO).
4. Podsumowanie. Docieplenie ścian zewnętrznych budynków jest podstawowym sposobem na zmniejszenie zużycia energii cieplnej, poprawę warunków cieplno-wilgotnościowych w mieszkaniach, estetyki budynków, a także na przedłużenie ich trwałości. Opinie te zgodnie wyrażają naukowcy, twórcy systemów ociepleniowych i projektanci. Rozwiązania konstrukcyjno-materiałowe obecnych systemów ocieplenia gwarantują ich wieloletnią trwałość, pod warunkiem spełnienia wymagań technologicznych obowiązujących w przyjętym systemie ocieplania. Takie oczekiwania mają również użytkownicy ocieplanych budynków. W łańcuchu tych opinii brakuje jednak faktów wykonawczych potwierdzających się w praktyce. Wady wykonawcze opisane w tym artykule świadczą, że w praktyce budowlanej występują liczne przypadki projektowo-wykonawczych odstępstw od wymagań określonych w warunkach technicznych i technologicz-nych wykonania ocieplenia, które skutkują skróceniem okresu jego trwałości. Artykuły [1, 2, 3, 5] z ostatnich trzech lat wskazują także, że nie jest to tylko problem lokalny, lecz może mieć zasięg ogólnopolski. Oczywiście hipoteza ta wyklucza firmy wykonawcze, które roboty ociepleniowe wykonują zgodnie z zasadami technologicznymi w przyjętym systemie ocieplenia. Wady wykonawcze występujące przy ocieplaniu budynków praktycznie wyczerpują katalog możliwych do popełnienia błędów. Przyczyny ich występowania są złożone. Autorzy pracy [6] wskazują, że jedną z głównych przyczyn powstawania wad jest nietechnologiczność bezspoinowego systemu ociepleń, wynikająca między innymi „z dużej pracochłonności wykonywania poszczególnych czynności roboczych podczas kolejnych etapów ocieplania i konieczności bardzo drobiazgowej kontroli wykonania poszczególnych robót”. Zdaniem autora jest to przyczyna bardzo dyskusyjna, bowiem roboty ociepleniowe mogą wykonywać tylko wyspecjalizowane firmy mające uprawnienia od właścicieli systemów. Natomiast doświadczenia na polskim „rynku ociepleniowym” wskazują, że można mówić z jednej strony o niskim poziomie wiedzy technicznej bezpośrednich wykonawców ocieplenia, a z drugiej strony o „zaprogramowanych” wadach, których źródłem jest minimalizowanie zakresu robót oraz kosztów materiałów i robocizny przez wykonawcę. Opisane wady w p. 2 artykułu były zidentyfikowane w trakcie realizacji ocieplenia, a wykonawcy nadal „powielali” je w kolejnych etapach robót ociepleniowych tego samego budynku. W tym przypadku nie bez znaczenia była swoista symbioza źle pojętych celów wykonawcy i nadzoru technicznego. W konsekwencji takich działań, trwałość wykonanego ocieplania budynków - oceniana teoretycznie na co najmniej 30 lat - pozostaje tylko w sferze założeń. Wady wykonawcze stwierdzane w czasie realizacji docieplania, jak również ocena ich skutków po kilku latach eksploatacji, powinny być ważnym sygnałem dla wszystkich uczestników procesu termomodernizacji budynków, w tym dla właścicieli systemów ociepleniowych, którzy dają firmom licencje na systemowe wykonywanie robót ociepleniowych. Zatem za złą jakość robót ociepleniowych powinni być współodpowiedzialni wykonawca i właściciel systemu. A więc także w interesie właścicieli systemów ociepleniowych i ich producentów powinny być stworzenie mechanizmy zapewniające wymagany poziom wykonawstwa. Wydaje się, że jest to pole do pilnego działania dla Stowarzyszenia na Rzecz Systemów Ociepleń. Problemy niewłaściwej realizacji programu termomodernizacji, przedstawione w tym artykule, mają wymiar nie tylko techniczny, ale również ekonomiczny i społeczny. Szacuje się że, z tytułu oszczędności energii cieplnej, koszt docieplenia budynku powinien zwrócić się po 8-10 latach eksploatacji. Natomiast w przypadku, złego wykonania ocieplenia zamierzony efekt uzyskania oszczędności na energii cieplnej zostaje zniweczony. Bowiem już po kilku latach eksploatacji konieczna jest rekonstrukcja warstw ocieplenia i renowacja całej powierzchni elewacji. Niewłaściwe przygotowanie programu termomodernizacji i jego realizacja powodują określone straty materialne, niestety ponoszone przez mieszkańców ocieplonego budynku. Opisane wady wykonawcze świadczą o tym, że realizowany obecnie program termomodernizacji (ocieplania) budynków w wielu przypadkach nie gwarantuje oczekiwanej trwałości ocieplenia. Zła jakość wykonywanych robót prowadzi do powstawania uszkodzeń nawet już po krótkim okresie użytkowania. A zatem aktualne jest pytanie: Czy za kilka/kilkanaście lat czeka nas kolejny program naprawczy tego, co naprawiamy obecnie ?
Dr hab. inż. Wiesław Ligęza, prof. PK, Politechnika Krakowska
BIBLIOGRAFIA [1] Dylla A., Wernerowska-Frąckiewicz. Z., Manka-menty dociepleń budynków wielkopłytowych metodami lekkimi-mokrymi, w: Budownictwo Ogólne, Wydawnictwa Uczelniane ATR w Bydgoszczy, Bydgoszcz 2003. [2] Grudzińska M., Ostańska A., Czarnigowska A., Barnat-Hunek D., Problematyka skuteczności dociepleń balkonów wspornikowych budynków wielkoblokowych na przykładzie osiedla w Lublinie, Przegląd Budowlany 7-8/2005. [3] Hoła J., Matkowski Z., Schabowicz K., Błędy w wykonywaniu bezspoinowych ociepleń ścian budynków, Przegląd Budowlany 3/2005. [4] Kasperkiewicz K., Pogorzelski J. A.: Termomodernizacja budynków wielkopłytowych, [w:] Możliwości techniczne modernizacji budynków wielkopłytowych na tle ich aktualnego stanu (red.) L.A. Brunarski, St. M. Wierzbicki, Konferencja naukowo -techniczna ITB, Mrągowo, 3-5 listopada 1999. [5] Ligęza W., Potencjalne zagrożenia trwałości systemu ociepleniowego BSO, w: Budownictwo Ogólne, Wydawnictwa Uczelniane ATR w Bydgoszczy, Bydgoszcz 2003. [6] Marcinkowska E., Rejment M., Quantitative description of project solution produciblity of apartment building thermorenovations, Archives of Civil Engineering, vol. 43, no 2, 1997.
|
![Technologie stosowane w wielorodzinnym budownictwie mieszkaniowym w latach 1970-1980 [7]](/images/stories/artykuly/wykonawstwo rys2.jpg "Technologie stosowane w wielorodzinnym budownictwie mieszkaniowym w latach 1970-1980 [7]")
