Co decyduje o jakości wykonania izolacji z płyt styropianowych

BUDOWA AKCJA TERMOMODERNIZACJA Co decyduje o jakości wykonania IZOLACJI Z PŁYT STYROPIANOWYCH

dr inż. Krzysztof Pawłowski Technologia ETICS to najbardziej popularna metoda ocieplania ścian zewnętrznych budynków w Polsce. Jak dobrać odpowiednią grubość izolacji cieplnej? Jakie parametry i właściwości płyt styropianowych wpływają na jakość wykonania izolacji?

Jako izolację termiczną w systemach ETICS stosuje się fasadowe płyty styropianowe, fasadowe płyty z wełny mineralnej oraz materiały uzupełniające, przeznaczone do ocieplenia cokołowej i podziemnej części ściany w postaci płyt polistyrenowych o zmniejszonej nasiąkliwości.

Przy doborze płyt styropianowych EPS do systemu należy uwzględnić przede wszystkim następujące cechy materiału: gęstość objętościową ρob. [kg/m3], współczynnik przewodzenia ciepła λ [W/(m·K)] oraz wytrzymałość na ściskanie [kPa].

Do mocowania płyt styropianowych do podłoża i wykonywania warstwy zbrojonej mogą być stosowane następujące wyroby: » masy na spoiwie dyspersyjnym tworzywa sztucznego nadające się do użycia bez dodatkowych zabiegów, » masy na spoiwie dyspersyjnym tworzywa sztucznego wymagające wymieszania z cementami, » zaprawy klejące, wykonywane z suchej mieszanki cementu, piasku i dodatków organicznych, wymagające wymieszania z wodą.

Ponadto do mocowania płyt do ściany może być stosowany klej poliuretanowy lub pianka. Jednak najpopularniejsza jest zaprawa klejąca w postaci suchej mieszanki zarabianej.

Bardzo istotne jest także poprawne ułożenie płyt z materiałów termoizolacyjnych, aby zminimalizować wpływ nieszczelności w warstwie izolacji cieplnej. Na etapie projektowania zakłada się poziom nieszczelności (∆U”) oraz dodatek uwzględniający wpływ nieszczelności w warstwie izolacji cieplnej (∆Ug) na wartość współczynnika przenikania ciepła Uc wg normy PNEN ISO 6946:2008 [1].

Łączniki mechaniczne (kołki) wraz z zaprawą klejącą mocującą płyty termoizolacyjne do warstwy konstrukcyjnej ściany zewnętrznej zapewniają wymaganą stateczność konstrukcyjną układu ocieplającego od działania obciążenia wiatrem (ssanie wiatru) oraz sił ścinających wynikających z ciężaru własnego systemu ocieplenia. Kołki powinny także zapobiegać tzw. wybrzuszaniu się płyt izolacyjnych pod wpływem zmiany warunków cieplnowilgotnościowych.

Deformacja płyt może wystąpić wskutek braku swobody wydłużania się ich na styku z sąsiadującymi elementami. Podstawowym zidentyfi kowanym czynnikiem destrukcyjnym są silne naprężenia termiczne występujące w płytach styropianowych podczas nagrzewania w okresie maksymalnego nasłonecznienia i chłodzenia przez zimny mur konstrukcyjny. Taka sytuacja prowadzi do powstawania destrukcyjnych naprężeń odrywających. Intensyfi kacja tego zjawiska następuje w okresach występowania znaczących różnic temperatur między dniem a nocą. Jest to częsty powód odpadania szarego styropianu, jeżeli podczas aplikacji fasada nie jest

Rys. 1. Poprawne mijankowe ułożenie płyt styropianowych skutkuje odpowiednią pracą warstwy docieplenia, minimalizacją występowania pęknięć na powierzchni elewacji po wykonaniu wypraw tynkarskich, daje możliwość uzyskania gładkich powierzchni pod warstwę wykończeniową oraz minimalizuje ryzyko powstawania mostków cieplnych osłonięta przed działaniem promieniowania słonecznego.

Dodatkowe mocowanie mechaniczne w obrębie krawędzi, jak również pośrodku płyty, zapewnia dobre połączenie ze ścianą i zabezpiecza przed tzw. miksowaniem płyt i pękaniem wyprawy tynkarskiej.

Dodatkowe mocowanie płyt izolacyjnych wykonuje się w miejscach dochodzenia do siebie krawędzi trzech płyt izolacyjnych. Taki układ łączników bywa nazywany kołkowaniem na „T”. W niektórych przypadkach zamiast tego sposobu zaleca się stosować kołkowanie na „W”. W tym zakresie na

Rys. 2. Niepoprawne liniowe ułożenie płyt styropianowych może prowadzić do ich przesunięcia w kierunku pionowym, występowania pionowych ciągłych rys po wykonaniu wypraw tynkarskich i efektu odspajania płyt, a także obniżenia jakości warstwy izolacji cieplnej

Rys. 3. Poprawne ułożenie płyt styropianowych w obrębie otworu okiennego minimalizuje możliwość występowania rys na przecięciu krawędzi poziomej i pionowej otworu okiennego, a także umożliwia poprawną obróbkę na styku ściana zewnętrzna–stolarka okienna

leży się kierować zaleceniami producenta wybranego systemu ociepleń. Z mocowania w spoinach „T” można zrezygnować w przypadku stosowania płyt izolacyjnych łączonych na piór i wpust.

W praktyce stosuje się różne rozwiązania łączników mechanicznych: » łączniki rozprężne z trzpieniem (których główki wykonane są z tworzywa sztucznego o zwiększonej izolacyjności cieplnej z wycięciami), » łączniki mocowane przez wbicie w ścianę osadzonego w nich krótkiego trzpienia z korpusem w kształcie dużej komory powietrznej, w znaczący sposób ograniczającej straty ciepła w miejscu wbicia kołka, » kołki wkręcane w płyty izolacyjne lub umieszczone w gniazdach, zasłanianych następnie krążkami z materiału termoizolacyjnego.

Należy pamiętać, aby w przypadku stosowania łączników mechanicznych nie do

Rys. 4. Niepoprawne ułożenie płyt styropianowych w obrębie otworu okiennego może prowadzić do występowania rys na przecięciu krawędzi poziomej i pionowej otworu oraz pionowych rys, a także odspajania płyt, szczególnie przy krawędziach otworów okiennych puszczać do nadmiernych strat ciepła wynikających z ich wykorzystania – jest to tzw. efekt biedronki widoczny często na elewacjach budynków ocieplonych w technologii ETICS.

Od strony zewnętrznej należy zastosować tynk zewnętrzny cienkowarstwowy (w przypadku ścian dwuwarstwowych) lub warstwę elewacyjną (w przypadku ścian trójwarstwowych i szczelinowych).

W przypadku ścian dwuwarstwowych zaleca się stosowanie tynków cienkowarstwowych, które można podzielić ze względu na: » spoiwo: mineralne, silikatowe (krzemianowe), silikonowe, silikatowosilikonowe, polimerowe (akrylowe), » technikę wykonywania: naciągane pacą, zacierane, cyklinowane, wytłaczane, natryskowe, nakrapiane, » rodzaj faktury: gładkie, drapane, ziarniste (tzw. baranek), modelowane, mozaikowe.

Na rys. 1–10 przedstawiono analizę wpływu mocowania płyt styropianowych na jakość docieplenia ścian zewnętrznych.

Rys. 6. Niepoprawne ułożenie płyt styropianowych w narożniku ścian zewnętrznych powoduje brak współpracy warstw płyt izolacyjnych i ryzyko oderwania warstwy izolacji cieplnej w wyniku działania parcia wiatru

Podstawowym problemem w trakcie wykonywania termoizolacji z szarego styropianu jest zjawisko przegrzewania płyt na skutek ich ekspozycji na działanie promieniowania słonecznego. W związku z tym powierzchnia zewnętrzna grafi towych płyt bardzo szybko nagrzewa się do wysokich temperatur, podczas gdy druga strona płyty jest chłodzona przez mur. W wyniku dużej różnicy temperatur między powierzchniami powstają silne naprężenia, które w skrajnych przypadkach mogą oderwać płytę od muru.

Najczęściej spotykanym problemem, będącym następstwem przegrzania szarego styropianu jest częściowe odspojenie połączone ze skurczem i/lub wygięciem. Defekt jest trudny do zdiagnozowania, ponieważ niepokojący wygląd powierzchni fasady łatwo uzasadnić dobrze znanymi i niegroźnymi swoistymi cechami styropianu. Tego typu awaria powinna być niezwłocznie naprawiona. W przeciwnym razie po kilku latach elewacja zacznie pękać. Na fasadzie mogą się również pojawić znamiona korozji biologicznej. Jeżeli podczas aplikacji szarego styropianu panuje bezwietrzna i bezchmurna pogoda, temperatura szarych płyt może przekroczyć 85°C, co skutkuje lokalnymi wytopieniami na powierzchni płyt.

Podsumowanie

Jakość wykonania izolacji z płyt styropianowych zależy od wielu czynników zewnętrznych i wewnętrznych. Osiągnięcie zamierzonego celu, tj. ograniczenie dodatkowych strat ciepła przez przenikanie, jest możliwe dzięki przestrzeganiu wytycznych projektowych, wykonawczych i eksploatacyjnych. Efek

Rys. 5. Poprawne ułożenie płyt styropianowych w narożniku ścian zewnętrznych zapewnia szczelność połączenia warstwy izolacji cieplnej, zwiększa trwałość przyczepności płyt styropianowych w narożniku ścian zewnętrznych; zaleca się wzmocnienie przyczepności płyt styropianowych w narożniku za pomocą łączników mechanicznych (zabezpieczenie przed parciem i ssaniem wiatru w strefi e narożnikowej)

Rys. 7. Wykonanie pełnego klejenia (obwodowe po krawędzi płyt styropianowych oraz odpowiednia ilość placków) zapewnia trwałość przyczepności oraz zabezpiecza przed odspajaniem powodowanym przez działanie wiatru Rys. 8. Brak pełnego klejenia (obwodowego po krawędzi płyt styropianowych oraz odpowiedniej ilości placków) obniża trwałość przyczepności płyt, a także może powodować występowanie szczelin powietrznych pomiędzy ścianą a materiałem termoizolacyjnym oraz między płytami styropianowymi

Rys. 9. Aby uniknąć przegrzania szarego styropianu, podczas aplikacji należy bezwzględnie stosować zabezpieczenia przed promieniowaniem słonecznym w postaci siatek

Rys. 10. Alternatywnie można użyć grafi towego styropianu z białą warstwą refl eksyjną, która chroni szary rdzeń przed szkodliwym działaniem słońca Rysunki: autor

tywność docieplenia przegród zewnętrznych na etapie projektowania polega na doborze materiału termoizolacyjnego (rodzaj i grubość) oraz zaprojektowaniu złączy przegród zewnętrznych (mostków cieplnych).

Istotne znaczenie ma technologia wykonania docieplenia: mijankowe ułożenie płyt styropianowych, poprawne ułożenie płyt w obrębie otworu okiennego oraz w narożniku ścian zewnętrznych, zachowanie wymagań w aspekcie ochrony przeciwpożarowej i trwałości docieplenia, osłonięcie elewacji budynku podczas docieplenia.

Należy także zwrócić uwagę na poprawne użytkowanie pomieszczeń budynków po dociepleniu. Opisana problematyka docieplenia przegród zewnętrznych i ich złączy jest zjawiskiem złożonym i aktualnym rozpatrywanym szczegółowo także w pracach [2–4].

Literatura

1. PNEN ISO 6946:2008, „Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła. Metoda obliczania”. 2. A. KaliszukWietecka, „Ocieplenie elewacji w systemie ETICS”, „Materiały Budowlane” 9/2018, s. 62–64. 3. P. Krause, „Defekty termiczne ścian pełnych z ociepleniem ETICS”, „Materiały Budowlane” 9/2018, s. 66–68. 4. K. Pawłowski, „Ocieplenie ścian zewnętrznych płytami styropianowymi – wybrane aspekty wykonawcze”, „IZOLACJE” 3/2019, s. 35–40.

promocja