Durability of external wall thermal insulation systems

The issue of ETICS durability appeared in Poland when in the 90s building material manufacturers such as Baumit introduced EPS and mineral wool insulation to the Polish market. Only then contractors began to use more and more widely these innovative materials together with appropriate means and systems of fixing them to the building walls.

 More details available upon request

Trwałość systemów ociepleniowych na ścianach zewnętrznych

Temat trwałości ociepleń ścian zewnętrznych pojawił się w Polsce wraz z wejściem na rynek w latach 90 zachodnich producentów materiałów budowlanych, takich jak firma Ba u mit, oferujących kompletne systemy ociepleniowe. Dopiero wtedy na szerszą skalę zaczęto wykorzystywać jako materiał izolacyjny styropian EPS i fasadową wełnę mineralną, łącznie z opracowanym systemem mocowania do ścian.

Trwałość systemów ociepleniowych na ścianach zewnętrznych

Problem przemarzania ścian znany był już wcześniej i już w latach 80 wiele elewacji budynków wielkopłytowych było ocieplanych, głównie jednak na ścianach szczytowych. Głównym problemem ocieplania całości elewacji był brak odpowiednich materiałów i opracowanych systemów mocowania ich do ścian wraz z obróbką otworów okiennych. Stosowane ocieplenia ścian zewnętrznych ze względu na materiały i sposób wykonania można podzielić ogólnie na mokre i suche. Ocieplenia mokre wykonywano początkowo głównie przy użyciu płyt cementowo-wiórowych, mocowanych na drewnianych rusztach. Siatkowanie różnymi rodzajami siatek tynkarskich zapewniało przyczepność tradycyjnych tynków cementówo-wapiennych stosowanych jako wyprawy wierzchnie. Taki rodzaj ocieplenia ze względu na duży ciężar i brak dobrego przewiązania z podiożem wykazywał w krótkim czasie spękania powierzchni tynku. System ten jako drogi i nietrwały w użytkowaniu dość szybko został zastąpiony, zwłaszcza na ścianach szczytowych, przez systemy suche. Stosowano w nich głównie wełnę mineralną, mocowaną do drewnianych rusztów. Za pokrycie całości służyły głównie arkusze blachy o różnych profilach, ale spotkać można także płyty cementowe i inne pokrycia, przykręcane lub przybijane do rusztów drewnianych. Główną zaleta tych rozwiązań jest możliwość wykonywanie ich przez cały rok niezależnie od temperatury. Wszystkie te pionierskie rozwiania nie gwarantowały jednak izolacyjności cieplnej i trwałości wymaganych od obecnie stosowanych systemów. I choć od lat 90 głównymi materiałami izolacyjnymi pozostały dalej styropian i wełna to sposób mocowania a zwłaszcza wyprawy wierzchniej ulegał znacznym modyfikacjom.

Stosowanie ciepłych, ale niezbyt nośnych materiałów, do jakich zaliczyć można styropian i wełnę, wymagało zastosowania stosunkowo lekkich wypraw wierzchnich.Ich popularna nazwa to tynki dekoracyjne cienkowarstwowe, cały zaś system ocieplenia określa się popularnie jako metodę lekką-mokrą. Od niedawna funkcjonuje także nazwa BSO (Bezspoinowy System Ociepleń). Od tynków dekoracyjnych, mimo ich małych grubości - rzędu l - 5mm, wymaga się kilku podstawowych parametrów. Głównym jest ochrona warstwy izolacji termicznej przed warunkami atmosferycznymi i nadanie dekoracyjnego wyglądu ocieplonej elewacji. Pojawiają się tynki o różnej grubości i kształcie ziarna, umożliwiające uzyskanie różnorodnych faktur. Najbardziej popularnymi są faktury tzw. baranek i kornik. Stosowanie materiałów o jednakowej grubości ziarna w całej masie tynkarskiej, umożliwia uzyskanie faktury baranka. Faktura kornika powstaje z materiałów gdzie cześć ziarna ma większą średnicę i okrągły kształt. Podczas nakładania pacą to ziarno o większej średnicy tocząc się, wycina w masie tynkarskiej charakterystyczne rowki. Ten rodzaj faktury występuje w różnych odmianach tzn. rowków pionowych, poziomych i zacieranych na okrągło. Faktury tzw. baranka i kornika mają w swojej ofercie prawie wszyscy producenci tynków. Różnią się jedynie grubością ziarna l -5mrn i rodzajem użytego spoiwa. Grubość ziarna decyduje o grubości warstwy tynku dekoracyjnego. Poniżej grubości ziarna nie da się tynku nałożyć, powyżej nie jest zalecane, gdyż nie uzyska się jednorodnej faktury. Ostateczny wygląd tynku dekoracyjnego zależy od przygotowania podłoża. Podłożem dla tynków na ociepleniu jest warstwa szpachli, w którą zatopiona jest siatka zbrojeniowa - najczęściej z włókna szklanego. Dopiero tak przygotowane, zazbrojone podłoże stanowi podkład pod tynk dekoracyjny na ociepleniu. Większość producentów zaleca także przed położeniem tynku dekoracyjnego, warstwę gruntującą na spoiwie używanym do produkcji tynku. Zużycie materiałów u poszczególnych producentów może się znacznie różnić, co wynika głównie z grubości stosowanego w materiałach ziarna oraz dodatków.

Liczący się producenci posiadają w swojej ofercie tynki sporządzane na różnych spoiwach, mineralne i organiczne. Poczynając od najprostszych mineralnych, których głównym spoiwem jest cement i wapno, poprzez silikatowe oparte o szkło wodne potasowe. Drugą grupą są materiały oparte o spoiwa organiczne, silikonowe oparte na żywicach silikonowych i akrylowe na żywicach akrylowych. Ze względu na łatwą obróbkę i szeroką paletę barw, w systemach ociepleń metodą lekką-mokrą, najczęściej stosowało się tynki akrylowe. Jednak po występujących problemach z algami i zabrudzeniami, wybierane są one coraz rzadziej. Choć obecnie sprzedawane tynki akrylowe są już fabrycznie zabezpieczane przed algami, to jednak po kilku latach eksploatacji, elewacje powinny być powtórnie zabezpieczone. Przewagą tynków akrylowych była zawsze szeroka paleta barw, i łatwa obróbka, dlatego też architekci często je proponują. Jednakże rozwój produkcji i nowe możliwości techniczne spowodowały, że rynek odzyskują tynki mineralne, często barwione w masie, nawet w 200 kolorach tak jak to jest wg. wzornika kolorów „colours of morę emotion" firmy Baumit. Należy dodać, że ww. wzornik kolorów, służy do doboru farb i tynków, wszystkich materiałów wykończeniowych, produkowanych przez Firmę Baumit, niezależnie od używanego spoiwa.

Parametry wypraw końcowych mają duży wpływ na trwałość całego systemu, ale równie ważne są warstwy podkładowe, siatka, kołki i prawidłowe wykonanie. Jedynie producenci kompletnych systemów, dobierając poszczególne jego składniki, mogą gwarantować trwałość ocieplenia. Wszystkie inne zestawy, których parametrów nie znamy, mimo stosowania często dobrych i drogich najczęściej ostatnich warstw dekoracyjnych, nie gwarantują trwałości. Nieznajomość składu chemicznego warstw pochodzących od różnych producentów, może powodować że po pewnym czasie, zachodzić będą szkodliwe, nieprzewidziane reakcje chemiczne. Objawami są zmiany kolorystyczne na elewacji, do pękania i odpadania tynku włącznie. Spękania nawet mikroskopijne z czasem przy dostępie wody i mrozu zwiększają zakres zniszczeń. Uwaga projektantów i inwestorów podczas dokonywania wyboru systemu, skupia się głównie na doborze koloru i faktury, inne elementy są często pomijane. Próby perswazji i tłumaczenie przedstawicieli producentów o niebezpieczeństwach wynikających z niewłaściwego doboru materiałów (np,, ciemne kolory nie są zalecane na ocieplenia), kończą się zmianą dostawcy, który o tym probiernie nie wie albo nie chce mówić. Ostatnie lata stosowania ociepleń na styropianie i wełnie wykazały, że trwałość materiałów używanych przez poszczególnych producentów może być zbliżona, dlatego tak ważnym czynnikiem wpływających na efekt końcowy ocieplonej elewacji staje się sposób jej wykonania. Poziom wykonawstwa także w ostatnich iatach wyraĽnie się zwiększył, wiele firm pierwsze doświadczenia zdobywało przed laty na budowach poza granicami kraju. Nie zwalnia to jednak producentów do cyklicznych szkoleń i wprowadzania nowoczesnych rozwiązań. Jakość komponentów systemowych, typu: styropian, siatka, kołki produkowane przez inne firmy często budzi zastrzeżenia. Zwłaszcza siatka nieznanego producenta często nie spełnia wymaganych norm, oraz kołki, po pewnym czasie mogą być powodem spękań i rozwarstwień. Trwałość ca-łych systemów zależy także od podłoża, na które jest montowane. W przypadku nowych inwestycji gdzie ocieplenia klejone są bezpośrednio na nowe nośne mury, nie ma większego niebezpieczeństwa. Część producentów dopuszcza montaż całości na nośnych podłożach, jedynie na klej bez kotwienia mechanicznego. Wiele problemów pojawia się wówczas zwłaszcza na starych budynkach, pokrytych tynkami często wielokrotnie malowanymi. Warstwy malarskie najczęściej nie są dostatecznie związane z podłożem a i przyczepność samych tynków jest różna i nie gwarantuje stabilnego podłoża. Dla określenia przyczepności kleju na tego typu podłożach wskazane jest wykonanie prób przyczepności. Najprostszą metodą jest przyklejenie kilku kawałków styropianu na zalecanym kteju i próba oderwania po kilku dniach (zależy od pogody). W przypadku oderwania próbki razem z klejem, podłoże wymaga wzmocnienia np. przez gruntowanie. Nośne podłoże jest wtedy, gdy próbka ulegnie zniszczeniu- rozerwaniu tzn. cześć próbki razem z klejem pozostanie na elewacji. Część wykonawców zabezpiecza się stosując zawsze łączniki mechaniczne. Należy jednak pamiętać, że mury wykonane w różnych okresach z różnych materiałów, często zawilgocone o różnej wytrzymałości także wymagają sprawdzenia. Stosowanie tradycyjnych łączników mechanicznych w słabych podłożach nie zapewni stabilności ocieplenia. Dotyczy to także nowych podłoży, typu beton komórkowy lub ceramika porowata. Standardowe kołki do betonu nie gwarantują pewnego zamocowania. Konieczne jest wtedy wykonanie prób na wyrywanie i dobór odpowiednik łączników-kołków np. z dłuższą strefą rozporu. Dobre przygotowanie podłoża przed montażem wpływa zdecydowanie na trwałość ocieplenia. Znane są przypadki, gdy podczas silnych wiatrów, powietrze, które przedostało się między mur a ocieplenie było powodem zerwania całych fragmentów ocieplonych elewacji łącznie z kołkami. Od lat trwa dyskusja głównie wśród wykonawców na temat samego klejenia płyt termoizolacyjnych. Nagminnie stosuje się metodę jedynie na placki, tłumacząc się mniejszym zużyciem kleju i lepszym ,,oddychaniem" ścian. Większość producentów jasno określa w swoich zaleceniach metodę obwodowo-punktową jako jedyną gwarantującą stabilność płyt termoizolacyjnych, pokazuje także sposób mechanicznego kotwienia. 3ak wykazuje praktyka wielu wykonawców postępuje jednak według własnych „wypracowanych" metod osiągając różne rezultaty. Dostrzegając niebezpieczeństwa związane z różnymi sposobami wykonania już w 2003 roku, kilku wiodących producentów systemów ociepieniowych w tym również firma Baurnit, powołało Stowarzyszenie na Rzecz Systemów Ociepleń w skrócie SSO www.systemyociep!en.p!. Głównym celem stowarzyszenia jest określenie spójnych zasad wykonania i odbioru prac ociepieniowych, gwarantujących rni. trwałość stosowanych rozwiązań. Wydanie opracowania technicznego „Wytyczne wykonawstwa oceny i odbioru robót elewacyjnych z zastosowaniem zewnętrznych zespolonych systemów ociepień ścian" to pierwsze w Polsce, spójne wytyczne dotyczące zasad przy wykonywaniu i odbiorach ociepień, Największym problemem ostatnich lat jest jednak ,,dołowanie" cen i skracanie czasu inwestycji. Niska cena za wykonanie, mimo zastosowania dobrych markowych produktów nie gwarantuje dobrego wykonania. Skracany czas wykonania i często prowadzenie robót w nieodpowiednim okresie to także czynniki wpływające na tt-wałość. Niezrozumiałe jest często postępowanie samych inwestorów, którzy mówią o trwałości, żądają długich terminów gwarancji a określają niski pułap cen i krótki termin realizacji np. w zimie.

Mając na uwgdze wszystkie poruszane problemy, można śmiało stwierdzić, że trwałość ociepień w dużej mierze zależy także od świadomości samego inwestora. Obserwując systemy ociepień od lat 90, oparte na styropianie i wełnie można stwierdzić, że dobrze wykonane, wytrzymują w dobrym stanie technicznym do dnia dzisiejszego. Duże znaczenie na trwałość ma także lokalizacja i utrzymanie ocieplonych obiektów. Duży ruch samochodowy wywołujący drgania całych domów oraz zanieczyszczenia atmosferyczne wpływają także na elewacje. Brak bieżących konserwacji tzn. cieknące rynny, zerwane opierzenia w zdecydowanym stopniu skracają trwałość wypraw. Jest pewne, że budynki jednorodzinne posiadające właściciela, dbającego na bieżąco o elewację, zdecydowanie lepiej wyglądają po kilku latach, niż budynki spółdzielcze, wykonane w tym samym czasie z tych samych materiałów. Dlatego należy przypuszczać, że na trwałość ociepień w największym stopniu poza materiałami i poprawnym wykonaniem, wpływa także utrzymanie i bieżące konserwacje przez właściciela obiektu.