Ocieplenia ETICS i sposoby ich mocowania

W artykule:

• Łączniki mechaniczne do systemów ETICS
• Funkcje łączników mechanicznych
• Dobór łączników mechanicznych w systemach ociepleń
• Sposoby montażu łączników

Ze względu na sposób mocowania warstwy termoizolacyjnej do podłoża rozróżnia się dwa rodzaje systemów ETICS [1]:

• Systemy klejone – systemy, w których połączenia warstwy termoizolacyjnej z podłożem zapewniane są przez klejenie za pomocą zapraw klejących, mas klejących lub kleju poliuretanowego; rozróżnia się systemy klejone oraz systemy klejone z dodatkowym mocowaniem mechanicznym.
• Systemy mocowane mechanicznie – systemy, w których połączenia warstwy termoizolacyjnej z podłożem zapewniane są przez mocowanie mechaniczne za pomocą łączników mechanicznych – łączników tworzywowych z trzpieniem tworzywowym lub metalowym (stal węglowa ocynkowana), łączników metalowych (stal węglowa ocynkowana lub stal nierdzewna). Rozróżnia się systemy mocowane mechanicznie oraz systemy mocowane mechanicznie z dodatkowym klejeniem pełniącym funkcję mocowania montażowego.

Czytaj także: Mocowanie izolacji w systemach ociepleń ETICS

Łączniki mechaniczne do systemów ETICS

Łączniki mechaniczne przeznaczone do mocowania termoizolacji w ociepleniach ETICS to dwukomponentowe wyroby budowlane składające się z następujących elementów (rys. 1):

1. Tulei tworzywowej zintegrowanej lub niezintegrowanej z tworzywowym talerzykiem o średnicy nie mniejszej niż 60 mm.
2. Trzpienia rozporowego wbijanego lub wkręcanego, który może być wykonany z tworzywa sztucznego, stali lub połączenia stali i tworzywa.

Łącznik mechaniczny dostarczany jest jako gotowy wyrób budowlany, tj. tulejka oraz dedykowany trzpień rozporowy i tylko tak może zostać zastosowany. Pod żadnym pozorem nie dopuszcza się wprowadzania jakichkolwiek modyfikacji w gotowym wyrobie.

Łączniki mechaniczne w ETICS najczęściej są mocowane bezpośrednio przez termoizolację. Mogą być także mocowane przez warstwę zbrojoną ocieplenia, np. w przypadku zastosowania wykończenia z ciężkiej okładziny, naprawy/renowacji ocieplenia lub w przypadku konieczności uzyskania zwiększonej nośności ocieplenia na odrywanie. Łączniki mogą także mocować ocieplenia podwójne w sytuacji, kiedy na starym ociepleniu wykonano nowe ocieplenie – tzw. mocowanie mechaniczne z dodatkowym klejeniem.

W powyższych przypadkach warunki zamocowania powinna określać odpowiednia Ocena Techniczna wydana dla konkretnego systemu ociepleń, natomiast liczbę i rodzaj łączników mechanicznych powinien określać projekt ocieplenia.

Funkcje łączników mechanicznych

Łącznik mechaniczny w ociepleniach ETICS odpowiada za przenoszenie sił poziomych, czyli prostopadłych do powierzchni ściany powstałych głównie w wyniku oddziaływania wiatru, a podstawowym zadaniem łącznika w tej sytuacji jest:

• docisk materiału termoizolacyjnego do podłoża w miejscu jego klejenia, za co odpowiada talerzyk łącznika (dane te precyzują dokumenty odniesienia, Oceny Techniczne, wydane dla systemu ociepleń danego producenta),
• właściwe zakotwienie i zabezpieczenie przed ewentualnym wyrwaniem łącznika z podłoża, za co odpowiada strefa rozporu łącznika osadzona w podłożu.

Średnice tulei łączników do systemów ociepleń ETICS to zwykle 8 lub 10 mm i wymiar ten dotyczy części rozporowej mocowanej w podłożu. Opcjonalnie, w zależności od potrzeb czy wymagań oraz rodzaju termoizolacji, możliwe jest poszerzanie średnicy talerzyka łącznika za pomocą dodatkowych talerzyków o średnicy 90 lub 110 lub 140 mm.

Zastosowanie łączników mechanicznych w systemach ociepleń ścian zewnętrznych wynika z zapisów dokumentu odniesienia wydanego dla danego systemu ociepleń ETICS (Ocena Techniczna) i to w nich znajdują się wymagania dotyczące rodzaju dopuszczonych łączników, w tym ich typ/rodzaj oraz parametry dotyczące sztywności talerzyka łącznika i jego średnicy. Warunkiem bezpośrednio wpływającym na prawidłowe funkcjonowanie łączników jest ich właściwe zastosowanie oraz rozmieszczenie zgodne z projektem oraz wymaganiami dokumentów odniesienia producenta łączników i systemodawcy.

Łączniki mechaniczne do systemów ociepleń ETICS są samodzielnymi wyrobami budowlanymi, dla których wymagane jest posiadanie przez producenta dokumentacji technicznej zgodnej z aktualnymi wymaganiami prawa krajowego i europejskiego, tj. uzyskanie Krajowej Oceny Technicznej (KOT) lub Europejskiej Oceny Technicznej (ETA), które precyzują przeznaczenie wyrobu, wskazują jego parametry techniczne, dane geometryczne i wymagania istotne dla procesu projektowego, a w szczególności nośność charakterystyczną na wyrywanie z podłoża oraz sztywność i nośność talerzyka.

Dobór łączników mechanicznych w systemach ociepleń

Przy doborze łączników należy brać pod uwagę ich strefę rozporu. Tradycyjnie łączniki wbijane z krótką strefą rozporu lepiej sprawdzą się w pełnych podłożach budowlanych, tj. A i B, natomiast do podłoży poryzowanych i miękkich, tj. C, D, E rekomenduje się uzyskanie większej powierzchni kontaktu z podłożem, dlatego w tych przypadkach powinno się stosować łączniki z dłuższą strefą rozporu. Łączniki wkręcane zapewniają kontrolowany sposób dopasowania wielkości rozporu do danego podłoża.

Zasady dobierania łączników mechanicznych do poszczególnych podłoży i informacje ogólne o parametrach łączników zawarte są w Ocenach Technicznych wydanych dla łączników.

Przy doborze łączników mechanicznych do danego podłoża należy postępować zgodnie z poniższymi rekomendacjami:

• Zawsze najważniejsze są wskazania projektu ocieplenia na temat rodzaju łączników mechanicznych, jakie powinny być użyte.
• Jeśli brakuje projektu, to na początku należy ustalić jednoznacznie, z jakim rodzajem podłoża mamy do czynienia. Jeśli budynek jest nowy, najczęściej ocena jest oczywista, bo mury i inne elementy przeznaczone do ocieplenia są odsłonięte. Można sprawdzić parametry materiału ściennego w dokumentacji technicznej budowy. Jeśli chodzi o budynki eksploatowane, to na ścianach znajdują się przeważnie tynki lub inne powłoki/warstwy wykończeniowe stanowiące tzw. warstwy nienośne dla zamocowania mechanicznego. W takim przypadku należy wykonać tzw. odkrywkę i sprawdzić poprzez odkucie lub odwiert wykonany w różnych miejscach elewacji, jaka jest grubość warstw nienośnych i jakie jest podłoże nośne.
• Szczególnym przypadkiem podłoża, z jakim mamy do czynienia, jest ocieplenie już istniejące. Podkreślić jednak należy, że sama powierzchnia tego ocieplenia jest ważna dla klejenia, ale dla mocowania mechanicznego najważniejsze jest podłoże (ściana), w którym łączniki będą zakotwione. Ocena takiego podłoża powinna być zawsze elementem oceny technicznej wykonywanej przed ponownym ociepleniem przez uprawnionego inżyniera budowlanego celem oceny jego stanu technicznego. Warunki takiej oceny określono w publikacji SSO – „Ocieplenia na ocieplenia – zalecenia dotyczące renowacji istniejącego systemu ociepleń ETICS” (aktualne wydanie).
• Po identyfikacji podłoża kolejnym punktem oceny wpływającym na dobór łącznika jest rodzaj i grubość materiału termoizolacyjnego. Do dodatkowego mocowania styropianu fasadowego (EPS) w systemach klejonych można stosować łączniki z trzpieniem tworzywowym, kompozytowym, jak i z trzpieniem stalowym. Trzpienie mogą być wbijane lub wkręcane, co głównie zależy od rodzaju podłoża. Do mocowania płyt z wełny mineralnej fasadowej rekomenduje się używać łączników mechanicznych tworzywowych z trzpieniem stalowym wbijanym lub wkręcanym. Można używać także łączników tworzywowych z trzpieniem tworzywowym lub kompozytowym, jeśli Ocena Techniczna wydana dla ocieplenia ETICS wskazuje na możliwość użycia takiego typu łącznika. W systemach opartych na styropianie mocowanych mechanicznie rekomendacje są podobne do tych dla wełny mineralnej.
• Kolejnym istotnym czynnikiem wpływającym na dobór łącznika mechanicznego są obciążenia, jakie ma przenieść ocieplenie. Najistotniejsze są obciążenia wiatrem oraz ciężar własny ocieplenia. Najczęściej wysokie nośności na wyrywanie z podłoży osiągają łączniki z trzpieniem stalowym. Wyższą kontrolę nad skutecznością mocowania uzyskuje się w przypadku trzpienia wkręcanego. Podsumowując, łączniki z trzpieniem wbijanym generują podczas aplikacji tzw. naprężenia dynamiczne, co w przypadku materiałów kruchych (np. bloczki z ceramiki poryzowanej) może prowadzić do ich uszkodzenia. Natomiast w przypadku trzpieni wkręcanych mamy do czynienia z naprężeniem bardziej statycznym podczas rozporu, które jest optymalne szczególnie przy podłożach kruchych i relatywnie miękkich, np. beton autoklawizowany (gazobeton).
• Bardzo przydatne w doborze łącznika jest oznaczenie łączników poprzez duże litery symbolizujące rodzaje podłoży stanowiące rekomendację do ich przeznaczenia, np. łączniki z oznaczeniem ABC zaprojektowane są do podłoży betonowych, z cegły pełnej, z bloczków poryzowanych o określonej procentowo ilości porów w materiale.
• Istotną dla nośności łączników jest tzw. nośność charakterystyczna pojedynczego łącznika na wyrywanie z podłoża opisana w Ocenach Technicznych wydanych dla łączników.
• Kolejną ważną wartością przy charakterystyce zamocowania ocieplenia jest siła przeciągania łącznika przez ocieplenie lub ocieplenia przez łącznik. Te wartości znajdują się w Ocenach Technicznych wydanych dla konkretnego ocieplenia ETICS.

W przypadku braku podłoża wyszczególnionego w Ocenie Technicznej lub jeśli podłoże jest trudne w jednoznacznej identyfikacji, należy przeprowadzić badania na placu budowy przy użyciu specjalnego urządzenia typu pull-out przystosowanego do wyrywania łączników z podłoża.

Sposoby montażu łączników

Istotnym elementem wykonania ocieplenia ETICS jest sposób montażu łączników. Najczęściej występujące sposoby montażu to montaż powierzchniowy (widoczny) i zagłębiony (ukryty).

W przypadku mocowania powierzchniowego kluczowe jest, aby talerzyk łącznika był dokładnie zlicowany z powierzchnią termoizolacji na całym swym obwodzie. Za głębokie osadzenie łącznika powoduje konieczność wyrównywania powstałego zagłębienia zaprawą lub masą klejącą, co może wywoływać zmiany kolorystyczne elewacji w trakcie użytkowania. Do montażu powierzchniowego rekomendowane są łączniki o niskiej przenikalności cieplnej w punkcie w zakresie od 0,000 do 0,002 W/K.

W przypadku łączników z trzpieniem stalowym zredukowaną punktową przenikalność cieplną uzyskuje się poprzez stosowanie:

• zatyczki z termoizolacji tylko nad samym trzpieniem metalowym,
• wysokiego tzw. obtrysku tworzywowego trzpienia stalowego,
• tzw. pobijaka z tworzywa sztucznego do osadzania trzpienia stalowego.

Montaż zagłębiony natomiast polega na osadzeniu talerzyka łącznika w termoizolacji na głębokość określoną przez konkretnego producenta zamocowania. Najczęściej jest to przedział 15–20 mm.

Montaż odbywa się z wykorzystaniem specjalnego frezu lub koronki. Następnie przy użyciu tzw. zaślepki (krążka) z materiału termoizolacyjnego, jaki jest mocowany, uzupełnia się powstałe gniazdo. Montaż zagłębiony w znaczącym stopniu minimalizuje występowanie punktowych mostków termicznych.

Oprócz wyżej wymienionych podstawowych i najczęściej stosowanych sposobów mocowania występują inne rozwiązania poprawiające odporność systemów na odrywanie. Polegają na zwiększaniu powierzchni oddziaływania talerzyków na termoizolację lub całkowitej likwidacji punktowych mostków termicznych.

Każdy tego typu rodzaj łącznika lub zestaw mocujący powinien być objęty Oceną Techniczną i zainstalowany zgodnie z wytycznymi producenta.

Literatura

1. „Warunki Techniczne Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych” część C „Zabezpieczenia i Izolacje”, zeszyt 8, „Złożone systemy ocieplania ścian zewnętrznych budynków (ETICS) z zastosowaniem styropianu lub wełny mineralnej i wypraw tynkarskich”, ITB, 2023.
2. EAD 330196-01-0604 „Plastic anchors made of virgin or non-virgin material for fixing of ETICS with rendering”.

Opracowano na podstawie „Poradnika mocowania mechanicznego ociepleń ETICS”, wydanego przez Stowarzyszenie na Rzecz Systemów Ociepleń.