Błędy projektu i wykonania murów szczelinowych

1. Wstęp

W budynkach mieszkalnych wznoszonych w ostatnich latach występują nagminnie dwa rodzaje wad:

- mostki cieplne w przegrodach oraz

- stosowanie zbyt szczelnych okien, bez urządzeń do napływu powietrza zewnętrznego.

Przyczyną powstawania mostków cieplnych jest błąd projektowy detalu budowlanego, lub brak rozwiązania detalu w projekcie. Projekt architektoniczno-budowlany jest często niedopraco-wany, jeśli chodzi o detale i nie spełnia wymagań wymienionych w [1]. W szczególności często brak jest w projekcie rozwiązań detali budowlanych w miejscach, w których występuje nie-ciągłość izolacji cieplnej. Braki projektu "uzupełnia" wykonawca, z różnym skutkiem.

Do często stosowanych należą ściany zewnętrzne szczelinowe. W ścianach tych materiał warstwy izolacji cieplnej o niskiej przewodności cieplnej stosuje się łącznie z materiałami o relatywnie wysokiej przewodności (cegła pełna ceramiczna, cegła wapienno-piaskowa, beton). W niektórych miejscach (nadproża, wieńce, dodatkowe słupy żelbetowe w murze) może wystę-pować lokalne przebicie izolacji cieplnej materiałami lepiej przewodzącymi ciepło i temperatura powierzchni przegród może lokalnie przyjmować niskie wartości.

Szczelne okna, uniemożliwiają dopływ właściwego strumienia powietrza wentylacyjnego; w wyniku wzrostu wilgotności w pomieszczeniach mostki cieplne w przegrodach objawiają się lokalnym wykraplaniem pary wodnej i rozwojem pleśni. 

2. Charakterystyka ścian szczelinowych

Ściana szczelinowa składa się z dwóch warstw muru połączonych kotwiami (najczęściej łącznikami metalowymi). Pomiędzy warstwami muru występuje szczelina o grubości do 15 cm, z reguły wypełniona całkowicie lub częściowo materiałem izolacji cieplnej. Wewnętrzna warstwa muru jest konstrukcyjna (nośna lub usztywniająca); warstwa zewnętrzna ma charakter licowy.

Współpracę obu warstw muru na siły poziome i wyboczenie przy ściskaniu zapewnia zastosowanie nierdzewnych kotew w ilości ok. 4 sztuk na metr kwadratowy ściany [2]. Przy wysokości muru do ok. 12 m (a więc w budynkach do czterech kondygnacji) nie są potrzebne żadne wsporniki wychodzące z wieńców dla podtrzymania zewnętrznej warstwy muru, ani słupy wzmacniające; powinno stosować się wieńce oparte tylko na wewnętrznej warstwie muru i nadproża dwugałęziowe z przekładką z materiału izolacyjnego. W budynkach wyższych zaleca się opieranie ścian co kondygnację na stropie [2], co staje się często źródłem wad cieplnych.

3. Spotykane błędy

W spotykanych przez autora realizacjach zdarzają się wieńce przechodzące na wylot przez obie warstwy muru, z ociepleniem wieńca od zewnątrz warstwą styropianu o grubości 4 cm; na krawędziach paska styropianu ciepło ucieka przez warstwę materiału konstrukcyjnego (muru z cegły ceramicznej lub wapienno-piaskowej), jak zaznaczono to strzałkami na rys. 1 a. Poprawne rozwiązanie wieńca pokazano na rys. 1 b.

Rys. 1. Niepoprawne (rys. 1 a) i poprawne (rys. 1 b) rozwiązanie wieńca w ścianie szczelinowej.

Na szerokości okna i drzwi balkonowych wieniec przechodzi w nadproże (rys. 2), przy czym często projektant przewiduje ocieplenie nadproża tylko od zewnątrz, też warstwą styropianu o grubości 4 cm; nad ościeżnicą ciepło ucieka przez beton nadproża, jak zaznaczono to strzałką na rys. 2 a. Przy poprawnym rozwiązaniu okno powinno być osadzone z usytuowaniem ościeżnicy w granicach grubości warstwy izolacji cieplnej, jak pokazano na rys. 2 b.

Rys. 2. Niepoprawne (rys. 2 a) i poprawne (rys. 2 b) osadzenie okna w ścianie szczelinowej

Bardzo duże odprowadzenie ciepła od wieńca i stropu (co zaznaczono strzałkami) daje wspornikowa płyta balkonu (rys. 3 a). Przy szerokim balkonie straty ciepła w wyniku odpro-wadzenia go przez balkon są porównywalne ze stratami ciepła przez ścianę zewnętrzną po-mieszczenia. Strat tych można uniknąć, ocieplając płytę balkonową od góry i dołu warstwą izolacji cieplnej (rys. 3 b); rozwiązanie to, znane dotąd z literatury i budownictwa Austrii i Niemiec, staje się ostanio popularne także i w Polsce.

Rys. 3. Niepoprawne (rys. 3 a) i poprawne (rys. 3 b) rozwiązanie płyty balkonowej

Dobrym rozwiązaniem są też płyty balkonowe oparte na odrębnej konstrukcji wsporczej (analogicznie do loggii dostawianych) z oddylatowaniem warstwą izolacji cieplnej od betonu nadproża. Odrębny problem stanowią w ścianach szczelinowych dodatkowe słupy żelbetowe; nie zawsze są one potrzebne, jak w prezentowanym poniżej czterokondygnacjowym budynku miesz-kalnym w Białymstoku. W budynku tym zastosowano słupy żelbetowe na węzłach ścian zewnętrznych z wewnętrznymi (rys. 4). Słupy naruszają ciągłość izolacji cieplnej ściany ze-wnętrznej i są ocieplone od zewnątrz warstwą styropianu o grubości 4 cm; na krawędziach paska styropianu ciepło ucieka przez warstwę muru z cegły ceramicznej, jak zaznaczono to strzałkami na rys. 4.

Rys. 4. Niepoprawne rozwiązanie słupów żelbetowych w murze szczelinowym:

połączenie dwu ścian zewnętrznych (rys. 4 a) i zewnętrznej z wewnętrzną (rys. 4 b). Sytuację w tym budynku pogarsza połączenie słupów z wieńcami rozwiązanymi jak na rys. 1 a, oraz odprowadzenie ciepła przez słupy do nieogrzewanej i kontaktującej się z powietrzem zewnętrznym przestrzeni garażowej. Spowodowało to występowanie pleśni w pasach szerokości do 0,5 m nad podłogą parteru. Podobne rozwiązanie słupów żelbetowych spotkał kiedyś autor w projekcie budynku wielo-kondygnacyjnego, gdzie słupy były skądinąd uzasadnione; nic nie stało jednak na przeszkodzie, aby cofnąć słup z muru do wnętrza pomieszczenia, lub obrócić go o 90° (rys. 5).

Rys. 5. Niepoprawne (rys. 5 a) i poprawne (rys. 5 b i 5 c) usytuowanie słupa w murze szczelinowym

Często mostek cieplny objawia się występowaniem pasa pleśni nad podłogą w mieszkaniu na parterze. Jest to przypadek charakterystyczny dla nieocieplonych ścian piwnicy (nieogrzewa-nej), odprowadzających ciepło od wieńca stropu nad piwnicą, ocieplonego tylko paskiem styropianu na wysokości wieńca (rys. 6 a). Jedynym środkiem zaradczym jest ocieplenie ściany piwnicy wraz z wieńcem i zejście warstwą styropianu na głębokość co najmniej ok. 1 m poniżej poziomu terenu lub do wierzchu ławy fundamentowej (rys. 6 b); do tego celu nadają się płyty z twardego poliuretanu lub styropianu przewidziane do kontaktu z gruntem (i wodą gruntową).

Rys. 6. Niepoprawne (rys. 6 a) i poprawne (rys. 6 b) ocieplenie wieńca stropu nad piwnicą

Przyczyną "przemarzania" ścian może być nawet nieprzemyślane osadzenie okien w murze szczelinowym. Na rys. 7 a ościeżnica osadzona jest na samej krawędzi muru od zewnątrz, przy czym mur szczelinowy od strony ościeża zamknięty jest przez przemurowanie cegłą. W efekcie ciepło ucieka na zewnątrz przez kilkucentymetrowej zaledwie grubości warstwę cegły. W innym przypadku ościeżnica była tak cofnięta do środka, że wewnętrzna warstwa muru była w ościeżu odsłonięta od zewnątrz (rys. 7 b). W obu wymienionych przypadkach wystę-powały paski pleśni wzdłuż ościeżnicy od wewnątrz.

Rys. 7. Nieprawidłowe usytuowanie ościeżnicy względem izolacji cieplnej

Specyficzny problem występuje w budynkach (najczęściej wyższych od 4 kondygnacji), w których warstwę zewnętrzną opiera się na wspornikach wychodzących z wieńca.

Na rys. 8 a jest pokazany taki detal według projektu, natomiast na rys. 8 b według faktycznego wykonania w reprezentacyjnym budynek mieszkalnym w Ostrowi Mazowieckiej. Na rys. 9 fragment elewacji tego budynku pokazany jest po stronie lewej, natomiast wnętrze znacznej części mieszkań po stronie prawej.

a)

b)

Rys. 9. Budynek mieszkalny w Ostrowi Mazowieckiej: a) fragment elewacji, b) pleśń wokół okna

Na zakończenie chcę pokazać nieco inny przykład błędu, choć też związany z polem tempe-ratury w ścianie. Mur warstwy zewnętrznej licowej zaprojektowano z cegły dziurawki, a do budowy użyto cegłę marnej jakości, otynkowaną mocnym tynkiem cementowym. Podczas letniej operacji słonecznej (elewacja południowa) tynk odpadł, przy czym pęknięcia przebiegają i przez cegły. Wskazuje to na celowość stosowania w warstwie elewacyjnej cegły pełnej dobrej jakości.

Fot. 1

Fot. 2

Literatura:

1. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 3 listopada 1998 r. (Dz. U. nr 140 poz. 906) w sprawie szczegółowego zakresu i formy projektu budowlanego.

2. Instrukcja ITB 341/96 Projektowanie i wykonywanie murowanych ścian szczelinowych. ITB, Warszawa 1997.

Artykuł przekazano do Redakcji Prac Instytutu Techniki Budowlanej w dniu 29 lipca 2002 r.