W procesie ocieplania budynków metodą bezspoinową (BSO) popełniane są błędy. Niektóre wady wykonawcze powodują zmianę warunków pracy statyczno-wytrzymałościowej dla warstwowego układu ocieplenia, a w konsekwencji jego uszkodzenie i postępującą w czasie destrukcję. Są to zagadnienia mało doceniane i najczęściej niedostrzegane przez uczestników procesu termomodernizacji. Sytuacji tej sprzyja brak kryteriów, w zakresie ilościowej analizy skutków wadliwego wykonawstwa. Stwarza to także pole do subiektywnej oceny jakości ocieplenia, przez poszczególnych uczestników procesu termomodernizacji. W tym artykule zwrócono uwagę na wady wykonawcze, które inicjują proces destrukcji klejowej warstwy zbrojonej i wyprawy tynkarskiej.
Problemy trwałości ocieplania budynków
Przez pojęcie trwałości rozumiemy spełnianie wymaganych właściwości użytkowych przez budynek lub jego części. Zatem okresu użytkowania budynku nie determinuje jego fizyczne zniszczenie – wyczerpanie stanu granicznego nośności jest warunkiem koniecznym, ale niewystarczającym do tego, aby budynek uznać za spełniający wymagania trwałości. Koniec okresu użytkowania jest związany z chwilą, gdy budynek lub jego części nie spełniają już wymagań projektowanych, w tym użytkowych, a wykonanie jego modernizacji jest zbyt kosztowne [10].
Jednym z wymaganych obecnie kryteriów użytkowych dla budynków istniejących jest poprawa warunków cieplno-wilgotnościowych, którą realizuje się przez docieplenie przegród zewnętrznych. Tak więc docieplenie jest częścią budynku, której trwałość może determinować okres jego użytkowania.
Powszechnie stosowanym sposobem docieplania budynków w Polsce jest metoda BSO. czyli technologia bezspoinowego systemu ociepleń. Technologia ta umożliwia w prosty sposób eliminację wad cieplnych w istniejących budynkach, a także zapewnia zabezpieczenie konstrukcji przed bezpośrednim wpływem, środowiska. Warstwa ocieplenia stanowi jednocześnie dodatkowe zabezpieczenie konstrukcji ścian i złącz przed skutkami działania wiatru, deszczu i mrozu. Ma to ważne znaczenie w przypadku wystąpienia rozszczelnienia złącz pionowych i poziomych w budynkach wielkopłytowych.
Trwałość dociepleń wykonanych według technologii BSO jest określana na około 30 lat, ale trwałość wyprawy tynkowej już tylko na 5 lat [1]. Doświadczenia z wielu realizacji dowodzą jednak, że już po krótkim okresie eksploatacji, ujawniają się uszkodzenia w warstwie tynkowo-klejowej, a nawet destrukcja wgłębna w warstwie izolacji termicznej [2, 3, 4, 7|. O zmniejszonej trwałości ocieplenia nie decydują więc tylko parametry starzenia się materiałów uwzględniane w przewidywanej trwałości 30 lat, lecz także wady wykonawcze. Każde nawet najmniejsze uszkodzenie oznacza początek procesu destrukcji ocieplenia. Dalszy rozwój uszkodzeń zależy już tylko od jakości materiałów i intensywności działania szkodliwych wpływów środowiskowych.
Zmniejszenie trwałości wykonanego ocieplenia skraca okres planowanego użytkowania i powoduje konieczność wykonania jego napraw. Zależnie od rodzaju i stopnia uszkodzeń prace naprawcze mogą obejmować:
? renowację uszkodzonej wyprawy tynkarskiej lub powłoki malarskiej,
? naprawę warstwy klejowej zbrojonej siatką i renowację wyprawy tynkarskiej,
? wymianę lokalną wszystkich warstw systemu ociepleniowego,
? renowację poprzez wykonanie nowego ocieplenia na już istniejącym.
Wykonanie napraw jest technologicznie trudniejsze od wykonania nowego ocieplenia, a ponadto wiąże się z dodatkowymi kosztami prowadzenia robót na wysokości. Konieczność wykonania przedwczesnej renowacji ocieplenia obniża oczekiwaną efektywność ekonomiczną wykonanej termorenowacji. Złe wykonanie ocieplenia generuje nowe koszty [10].
Należy tu jednoznacznie zauważyć, że wadliwe wykonywanie ocieplenia BSO) nie jest powszechne. Są przede wszystkim przykłady dobrego wykonania, stwierdzanego w czasie nadzoru robót i zweryfikowanego później w czasie wieloletniej eksploatacji. Skala problemu niedostatecznej trwałości wykonywanych obecnie ociepleń jest nieznana. Natomiast jest on dostrzegany przez wszystkich uczestników procesu ocieplania, w tym producentów systemów i ekspertów, którzy w coraz nowszych opracowaniach i artykułach zwracają uwagę na najczęściej spotykane wady wykonawcze. Postawione pytanie: Czy za kilka / kilkanaście lat czeka nas koleiny program naprawczy tego, co naprawiamy obecnie ? [7]. uzyskało odpowiedź od producentów, którzy już teraz proponują systemy renowacji ?wysłużonych ociepleń? [10], Tylko, że obecnie nie są to wysłużone ocieplenia, ale źle wykonane, a skutkiem tego jest ich krótka trwałość – natomiast skutki finansowe złego wykonawstwa ponosi najczęściej inwestor, czyli mieszkańcy modernizowanych budynków.
Przykłady wad projektowo-wykonawczych, które wpływają na jakość ocieplenia są powszechnie znane [np. 2, 4. 7] i nie będą ponownie opisywane w tym artykule. Są one skutkiem odstępstw, w czasie wykonywania ocieplenia, od warunków technicznych i tcchnologicznych podawanych w systemowych katalogach, a także w instrukcji ITB [1]. W przypadkach wadliwie wykonanych ociepleń stwierdzano niedostateczne przygotowanie bezpośrednich wykonawców robót ociepleniowych, brak fachowego nadzoru technicznego inwestora, wykonawcy, a także producenta systemu.
Dotychczas brak jest akceptowanych powszechnie techniczno-ekonomicznych kryteriów w zakresie analizy skutków wadliwego wykonawstwa. Stwarza to pole do subiektywnej oceny przez poszczególnych uczestników procesu termomodernizacji. a także rzeczoznawców, co staje się kluczowym problemem techniczno-prawnym przy odbiorze ocieplenia. Generuje to prawne spory wokół usterek (wad) robót ociepleniowych i związane z tym żądania obniżenia wynagrodzenia, zapłaty odszkodowania, itp. Istnieje zatem konieczność stworzenia modelu techniczno-prawnej procedury odbioru robót ociepleniowych. Kluczową sprawą jest ocena jakości wykonawstwa, bowiem ona jest fizyczną miarą prognozowanej trwałości ocieplenia. W przypadku skrócenia okresu użytkowania ocieplenia zamierzony efekt uzyskania oszczędności energii cieplnej zostaje pomniejszony o koszt koniecznych napraw. Straty materialne są, niestety, ponoszone przez mieszkańców ocieplonego budynku.
Kryteria dotyczące dopuszczalnego zakresu wad wykonawczych i metod oceny stopnia trwałości ocieplenia powinny być zawarte w warunkach technicznych wykonania i odbioru robót ociepleniowych.
Zmiana warunków pracy statyczno-wytrzymałościowej warstwowego układu ocieplenia przyczyną jego destrukcji.
Rozwiązania konstrukcyjno-materiałowe licencjonowanych systemów ocieplenia gwarantują ich wieloletnią trwałość, pod warunkiem spełnienia wymagań technologicznych i wykonawczych, obowiązujących dla systemu ocieplania oraz podanych w instrukcji [11].
Ocieplenie ścian zewnętrznych budynku tworzy wielowarstwową podatną konstrukcję zamocowaną do niepodatnego podłoża w nieciągły sposób, poprzez przyklejenie izolacji termicznej zaprawą klejącą, plackami i pasmowo, oraz dodatkowo łącznikami mechanicznymi. Na podatnej izolacji termicznej są ułożone warstwy elewacyjne: warstwa składająca się z masy (zaprawy) klejącej i wtopionej siatki zbrojącej, powłoka gruntująca, wyprawa tynkarska i ewentualnie powłoka malarska, jeśli masa tynkarska nie jest barwiona w masie.
Duża różnica sztywności zespolonych warstw sprawia, że klejowa warstwa zbrojona i wyprawa tynkarska są bardzo wrażliwe na niedokładności wykonania kolejnych warstw ocieplenia. Wady wykonawcze powodują zmianę warunków pracy statyczno-wytrzymałościowej dla warstwowego układu ocieplenia, co w konsekwencji prowadzi do powstania uszkodzeń. Przyczyny powstawania uszkodzeń klejowo-tynkarskich są niewątpliwie złożone. Analiza przedstawiona poniżej jest próbą oceny zjawiska w oparciu o kryteria statyczno-wytrzymałościowe.
Jedną z przyczyn powstania zarysowań w warstwach wyprawy klejowo-tynkowej są odstępstwa od wymagań stawianych przyklejaniu płyt izolacji termicznej do podłoża. Wśród niektórych wykonawców istnieje świadomość, że klejenie oraz łączniki mechaniczne mają zapewniać tylko zamocowanie płyt izolacyjnych do ściany tak, aby nie odpadły pod ciężarem własnym i przy obciążeniu wiatrem (ssanie). Natomiast nie dostrzegają faktu, że wymagana w instrukcjach powierzchnia kleju oraz jego rozmieszczenie ograniczają także deformacje poprzeczne płyt izolacyjnych. Na przykład istotne znaczenie ma tutaj zaniechanie nałożenia wałka masy klejowej na obwodzie płyty. Powstające siły w wierzchnich warstwach systemu powodują unoszenie krawędzi płyt i wystąpienie, w strefach styków pomiędzy płytami, naprężeń w wielkościach przekraczających nośność siatki zbrojącej. Często płyty są przyklejane za pomocą dwóch, czy trzech placków masy rozmieszczonych zupełnie przypadkowo na powierzchni płyty. Także tutaj dochodzi do ruchu krawędzi i powstania rys wzdłuż styków płyt.
Zarysowania wierzchnich warstw ocieplenia może spowodować także wadliwe wykonanie zbrojonej warstwy klejowej. Siatka zbrojąca, w którą jest wciskana masa klejowa często jest układana bezpośrednio na styropianie. Wówczas sploty siatki ulegają dociśnięciu do powierzchni styropianu, a klej uzyskuje tylko punktowy kontakt z podłożem ? w efekcie warstwa klejowa jest praktycznie niezbrojona i ma niewystarczającą wytrzymałość na rozciąganie.
Podobne skutki występują wtedy, gdy jest wykonana zbyt cienka warstwa klejowa, wówczas nie ma możliwości zatopienia w niej siatki i jest ona widoczna bezpośrednio pod tynkiem. Brak jest zatopienia siatki w masie szpachlowej.
Wykonawcy ignorują fakt, że właściwie ułożona siatka pełni taką samą rolę. jak stal w betonie – zwiększa wytrzymałość masy klejowej na rozciąganie. Może ona temu zadaniu sprostać jedynie pod warunkiem właściwego jej otulenia. Znaczy to, że siatka musi być odpowiednio zatopiona w masie klejowej, nie może leżeć na styropianie lub pod powierzchnią wyprawy tynkarskiej, a tym bardziej być rozsunięta, gdyż nie będzie w stanie przejąć i przenieść sił rozciągających występujących w wierzchnich warstwach.
Inną z przyczyn wystąpienia zarysowań w tynku i warstwie klejowej jest ułożenie na nie-równym podłożu płyt izolacyjnych, a następnie brak zeszlifowania wystających krawędzi. W efekcie elewacja jest nierówna, a w przekroju poprzecznym warstwy klejowej powstaje karb, gdzie następuje inicjacja rysy.
Również niedokładne przyklejenie płyt na ich styku – pozostawienie szczelin między płytami – może być przyczyną powstania rys. Szczególnie zaś wtedy, gdy masa klejowa znajdzie się pomiędzy płytami od strony podłoża, jak i od strony zewnętrznej. Powoduje to liniowe mostki cieple, widoczne na oszronionej elewacji. Cykliczne odkształcenia masy klejowej w fugach, przy zmiennych warunkach temperaturowo-wilgotnościowych powodują deformacje warstwy wierzchniej, w stykach występują wtedy naprężenia, które są z kolei przyczyną powstawania rys.
Wpływ na zarysowania wierzchnich warstw ocieplenia mogą mieć także przemieszczenia podłoża, do którego zamocowane jest ocieplenie. Dotyczy to zwłaszcza budynków prefabrykowanych, w których stabilność podłoża jest przywracana poprzez wykonanie remontu warstwy fakturowej ścian ZWS i ZWO oraz wzmocnienia złącz ZWO-W-ZWO. Wzmocnienia powinny eliminować możliwość powstania nowych zarysowań w warstwie fakturowej płyt ściennych i złączach budynku oraz przemieszczanie się prefabrykatów ściennych ZWO względem siebie. Badania budynków wielkopłytowych wykazały, że w niektórych budynkach zastosowano nieskuteczne wzmocnienia. Spowodowały one powstanie nowych zarysowań w złączach i niebezpieczeństwo uszkodzenia ocieplenia [8].
Podsumowanie
Rozwiązania konstrukcyjno-materiałowe licencjonowanych systemów ocieplenia gwarantują ich wieloletnią trwałość, pod warunkiem wykonania zgodnie z wymaganiami technologicznymi, obowiązującymi dla danego systemu. Natomiast praktyka wskazuje, że w procesie realizacji ocieplania budynków metodą BSO popełniane są błędy wykonawcze, które obniżają jego prognozowaną trwałość. Skala problemu jest nieznana. Zmniejszenie trwałości wykonanego ocieplenia skraca okres prognozowanego użytkowania i powoduje konieczność wykonania nieplanowanych napraw i remontów napraw, co obniża oczekiwaną efektywność ekonomiczną wykonanej termorenowacji. Modernizacja budynku wykonana z wadami wykonawczymi ocieplenia staje się zbyt kosztowna. Fizyczną miarą prognozowanej trwałości ocieplenia jest jakość robót, którą można ocenić obiektywnie w fazie częściowego odbioru robót. Ocena jakości robót po całkowitym wykonaniu ocieplenia jest oceną iluzoryczną – niestety, takie oceny, odbywające się ?z poziomu chodnika?, nadal się zdarzają. Analiza dokumentacji ocieplenia w zbadanych budynkach wskazywała jednoznacznie, że częściowe odbiory robót praktycznie nie istniały, albo były wykonane niewłaściwie. Praktycznie pełny katalog wad możliwych do popełnienia przy wykonywaniu ocieplenia wskazuje, że kluczowe znaczenie w realizacji ocieplania mają częściowe odbiory robót zanikających. Powinny one być narzędziem do egzekwowania dobrej jakości robót, ale także stanowić podstawę dla dokonania finansowych rozliczeń stron, ustaleń poczynionych m.in. co do jakości wykonanych robót i odpowiedzialności wykonawcy za wady ujawnione przy odbiorze.
Dotychczas brak jest jednolitych warunków technicznych wykonania i odbioru robót ociepleniowych, w tym kryteriów techniczno-ekonomicznych w zakresie dopuszczalnej tolerancji wadliwego wykonawstwa ocieplenia. Stwarza to pole do subiektywnej oceny jakości odbieranych robót ociepleniowych, przez poszczególnych uczestników procesu termomodernizacji, a także rzeczoznawców. Kluczowym problemem techniczno-prawnym przy odbiorze ocieplenia są przypadki, gdy występują wady, które są możliwe do usunięcia i wady niemożliwe do usunięcia (tzw. wady trwałe). Generuje to prawne spory w klasyfikacji wad i związane z tym żądania obniżenia wynagrodzenia, zapłaty odszkodowania, itp.
Istnieje więc potrzeba stworzenia modelu techniczno-prawnej procedury odbioru robót ociepleniowych, w którym będą jednoznacznie sprecyzowane wytyczne postępowania w przypadkach wadliwego wykonania ocieplenia. Jeśli okoliczności wskażą, że inwestor powinien odebrać ocieplenie z wadami trwałymi, to należałoby dążyć do ustanowienia technicznie uzasadnionych zasad określania trwałości wadliwie wykonanego ocieplenia i związanych z tym kosztami nieplanowanych napraw i remontów. W warunkach technicznych wykonania i odbioru robót ociepleniowych systemem bezspoinowym powinny znaleźć się także kryteria dotyczące metod oceny stopnia jakości ocieplenia i dopuszczalnego zakresu wad wykonawczych.
Ocieplenie tworzy powierzchniową konstrukcję wielowarstwową, z nieciągłą warstwą podatną (izolacja termiczna) zamocowaną (przyklejoną) w sposób punktowo-liniowy do niepodatnego podłoża, które stanowi ściana budynku. Wady wykonawcze (m. in. niedostateczna ilość masy klejowej i niewłaściwe jej rozmieszczenie na płycie izolacyjnej, pocieniona grubość zbrojonej warstwy klejowej i złe ułożenie siatki) powodują zmianę warunków pracy statyczno-wytrzymałościowej dla warstwowego układu ocieplenia, a w konsekwencji prowadzą do powstania uszkodzeń i stopniowo narastającej w czasie destrukcji ocieplenia.
Autorzy uważają, że analiza statyczno-wytrzymałościowa warstwowej struktury ocieplenia może być jedną z metod ilościowej oceny skutków wadliwego wykonawstwa. Ocena trwałości w świetle stanów granicznych częściowego uszkodzenia – SGCU i wynikający stąd zakres nieplanowanych napraw i remontów mogą stanowić merytoryczną podstawę do określenia obniżenia wynagrodzenia wykonawcy lub zapłaty odszkodowania z tytułu wadliwie wykonanego ocieplenia. W Zakładzie Budownictwa Ogólnego i Przemysłowego Politechniki Krakowskiej aktualnie prowadzone są prace w zakresie identyfikacji stanów granicznych częściowego uszkodzenia ocieplenia, które determinują jego trwałość.
Dr hab. inż. Wiesław LIGĘZA,
prof. PK mgr inż. Edyta FRANCZYK
Politechnika Krakowska
LITERATURA
[1] Bezspoinowy system ocieplania ścian zewnętrznych budynków. Instrukcja [TB Nr 334/2002.
[2] Dylla A.. Wernerowska-Frąckiewiez. Z., Mankamenty dociepleń budynków wielkopłytowych metodami lekkimi-mokrymi, Budownictwo Ogólne. Wydawnictwa Uczelniane ATR w Bydgoszczy, Bydgoszcz 2003.
[3] Grudzińska M., Ostańska A.. Czarnigowska A., Barnat-Hunek D., Problematyka skuteczności dociepleń balkonów wspornikowych budynków wielkoblokowych na przykładzie osiedla w Lublinie, Przegląd Budowlany, Nr 7-8/2005.
[4] Hoła J.. Matkowski Z.. Schabowicz K.: Błędy w wykonywaniu bezspoinowych ociepleń ścian budynków, Przegląd Budowlany, Nr 3/2005.
[5] Instrukcja Nr IB/01/2001. Docieplanie ścian zewnętrznych budynku w technologii Bolix. [6] Lewicki B., Brunarski L.A.(red.): Budynki wielkopłytowe – wymagania podstawowe. Poradnik ITB, z. 1-12. Warszawa 2002, 2003.
|7| Ligęza W.: Wykonawstwo jako czynnik trwałości ocieplenia budynku wykonywanego metodą lekko – mokrą. Przegląd Budowlany, Nr 12/2005.
[8] Ligęza W.: Problemy uszkodzeń, napraw i modernizacji budynków z wielkiej płyty. 20. Konferencja Naukowo-Techniczna Jadwisin 2006? Beton i prefabrykacja. CEBET Warszawa 2006.
[9] Na pomoc wysłużonym ociepleniom. Renowacja elewacji systemem BOLIX Reno-Term. Warstwy, dachy; ściany. Nr 2/2006.
[10] Ściślewski Z., Suchan M.: Trwałość i utrzymanie budynków wielkopłytowych. Inżynieria i Budownictwo Nr 3/2000.
WARSTWY ? DACHY i ŚCIANY numer 3/2007
Źródło: chemia budowlana
