Jak stosować ciemne kolory na ocieplonej elewacji?

Bardzo często w ostatnich latach na elewacji budynków spotyka się odważne łączenie kolorów, nawet tych najciemniejszych, których wcześniej starano się unikać w obawie o uszkodzenie elewacji. Obecnie producenci systemów ociepleń przełamują te ograniczenia, proponując rozwiązania pozwalające na dowolne stosowanie ciemnych kolorów na ociepleniach, w tym także na dużych powierzchniach.

Stosując ciemne kolory w systemach ocieplenia ETICS, należy jednak wziąć pod uwagę kilka aspektów związanych z:

• projektowaniem,
• wykonawstwem,
• użytkowaniem obiektu.

Projektowanie elewacji

Zaprojektowanie warstwy wierzchniej ocieplenia w bardzo ciemnym kolorze oznacza, że na skutek promieniowania słonecznego tynk i warstwa zbrojona mogą pracować w zakresie temperatur od –30°C do +80°C, a dobowe amplitudy temperatury w niektórych regionach mogą wynosić nawet ponad 60°C.

Te ekstremalne warunki eksploatacji są szczególnie dużym zagrożeniem dla elewacji w miesiącach zimowych, w których nagrzewanie i stygnięcie następuje w bardzo krótkim czasie. Wzrost, a następnie spadek temperatury o 30-40°C może przebiegać w czasie zaledwie kilkunastu minut.

Kolorystyka a trwałość elewacji

Przy klimacie, jaki panuje w naszym kraju, elewacje budynków zimą mogą się schładzać nawet do –30°C, a latem nagrzewać do +80°C. Temperatura powietrza, zarówno niska, jak i wysoka, a w zasadzie jej gwałtowne zmiany, powoduje mocne nagrzewanie się powierzchni, co skutkuje nieprężeniami termicznymi (wynikającymi z rozszerzalności materiałów pod wpływem nagrzewania) w wyprawach wierzchnich systemów ociepleń, czego skutkiem mogą być spękania, a następnie odspajania się i uszkodzenie fragmentów ocieplonej elewacji.

Stabilność wymiarów styropianu (długość, szerokość i grubość) w określonych warunkach temperatury lub temperatury i wilgotności jest określona w normie EN 13163 i według tej normy specyfikuje się kilka klas stabilności: od DS(70,-)1, gdzie 1 oznacza dopuszczalną zmianę wymiarów o 1% do DS(70,-)5, gdzie 5 oznacza dopuszczalną zmianę wymiarów aż o 5%.Specyfikacje techniczne systemów ociepleń ETICS zazwyczaj jako wartość graniczną wskazują poziom DS(70,-)2.

Jednym z parametrów określającym jasność koloru jest współczynnik odbicia światła rozproszonego (z niem. w skrócie HBW). Współczynnik ten dla „idealnej” bieli wynosi 100%, co oznacza całkowite odbicie, zaś dla "idealnej" czerni 0%, czyli pełne pochłanianie.

Przy wysokiej temperaturze powierzchni ściany, np. podczas nasłonecznienia, w przypadku ciemnych kolorów farb, gdy w podłożu występuje wilgoć (np. technologiczna wynikająca z szybkiego procesu budowlanego lub wykonywania prac w okresie jesienno-zimowym lub niekorzystnych warunkach atmosferycznych itp.), może dojść do powstania wysokiego ciśnienia pary wodnej, które przekracza paroprzepuszczalność farby/tynku, także tych, które są wysoko paroprzepuszczalne. Skutkiem takiej sytuacji jest pojawienie się na elewacji pęcherzy.

W systemach ociepleń z mineralnymi warstwami zbrojonymi naprężenia termiczne związane z nagrzewaniem i stygnięciem elewacji oraz szybkie tempo tych zmian mogą prowadzić do powstania spękań, a następnie odspojeń wierzchniej warstwy ocieplenia (fot. 1 i fot. 2).

Wysoka temperatura powierzchni ściany w sytuacji, gdy w podłożu występuje wilgoć powoduje powstanie szybkiego i silnego ciśnienia pary wodnej, które przekracza przepuszczalność powłoki (farby/tynku), także tych wysoce paroprzepuszczalnych, czego konsekwencją są pojawiające się na elewacji pęcherze. Przyczyną tego zjawiska jest występowanie wilgoci w podłożu, która przechodzi w stan fizyczny gazowy, a następnie wskutek gradientu ciśnienia pary szuka drogi ujścia poprzez błonę powłoki.

Zobacz: ocieplanie i termomodernizacja w Twojej okolicy »

W przypadku stosowania ciemnych kolorów w systemach ociepleń z mineralną warstwą zbrojoną ryzyko wystąpienia opisanych wyżej szkód może być duże. Z tego powodu producenci systemów ETICS informują o dopuszczalnym dla danego systemu współczynniku odbicia światła rozproszonego (HBW).

Zalecenia w tej kwestii można znaleźć także w instrukcjach wykonania systemów ociepleń wydanych przez ITB: nr 418/2007 oraz 447/2009, a także w "Wytycznych wykonawstwa systemów ociepleń" opracowanych przez Stowarzyszenie na Rzecz Systemów Ociepleń (SSO).

Zgodnie z wytycznymi Stowarzyszenia na Rzecz Systemów Ociepleń: "Współczynnik odbicia światła rozproszonego powinien być wyższy od 20, o ile systemodawca nie określił innych wymagań. Nadmierne nagrzewanie się zbyt ciemnych powierzchni może spowodować naprężenia rozciągające w wyprawie i w efekcie jej pękanie, w skrajnych przypadkach może nastąpić nawet uszkodzenie płyt termoizolacyjnych".

O odporności systemu na naprężenia termiczne oprócz rodzaju termoizolacji decyduje również rodzaj i właściwości zastosowanej zaprawy do wykonywania warstwy zbrojonej.

W ofercie producentów systemów ociepleń można znaleźć systemy o podwyższonej odporności na naprężenia termiczne. Są to najczęściej systemy, w których do wykonywania warstwy zbrojonej stosowane są masy bezcementowe, elastyczne i dzięki temu bardziej odporne na naprężenia termiczne w porównaniu z tradycyjnymi zaprawami mineralnymi. W systemach z masą bezcementową producenci dopuszczają stosowanie ciemnych kolorów o współczynniku HBW mniejszym od 20.

Innym rozwiązaniem zmniejszającym ryzyko uszkodzenia styropianu na skutek oddziaływania wysokiej temperatury, które można znaleźć o ofercie producentów systemów ociepleń są wyprawy wierzchnie zawierające specjalne pigmenty (tzw. Cool Pigments) lub dodatki, które pozwalają o kilka stopni zmniejszyć nagrzewanie powierzchni wywołane promieniowaniem słonecznym. Jest to możliwe, ponieważ oprócz światła widzialnego odbijana jest również znaczna część promieniowania podczerwonego (NIR). W przypadku wyboru tego rodzaju powłok należy jednak sprawdzić zalecenia producenta systemu ETICS dotyczące zalecanej grubości warstwy zbrojonej oraz zalecanego rodzaju i uziarnienia wierzchniej wyprawy tynkarskiej.

Wykonawstwo

Aplikacja tynków/farb w ciemnej kolorystyce jest trudniejsza i wymaga od wykonawcy więcej uwagi i staranności w porównaniu z takimi samymi produktami w jasnych kolorach.

1. Należy zwracać uwagę na konsystencję produktu. Z reguły produkty w ciemnej kolorystyce nie wymagają rozcieńczania lub należy do nich dodawać mniejszą ilość rozcieńczalnika. Nadmiernie rozcieńczony materiał nie zapewnia odpowiednich właściwości obróbki, prawidłowej faktury w przypadku tynku, siły krycia w przypadku farby, a także może być przyczyną powstawania przebarwień.
2. W przypadku rozcieńczania produktów w ciemnym kolorze, bezwzględnie do każdego opakowania należy dozować dokładnie taką samą ilość rozcieńczalnika. Niezastosowanie się do tego zalecenia skutkuje wystąpieniem zauważalnych różnic kolorystycznych na elewacji.
3. W przypadku wykonywania prac malarskich lub tynkarskich w zmiennych warunkach temperaturowo-wilgotnościowych lub na niejednorodnym podłożu (niejednolita chłonność, różna wilgotność, wysoka i/lub zróżnicowana alkaliczność) uzyskanie jednolitego ciemnego koloru powłoki może okazać się wręcz niemożliwe.
4. W miejscach o dużej różnicy ekspozycji na promieniowanie słoneczne (silne nasłonecznienie/cień) mogą pojawić się widoczne różnice w odcieniu tynku/farby, np. odzwierciedlające "rysunek" rusztowania.
5. Zbyt szybkie wysychanie może powodować osłabienie spoiwa, a to skutkuje niewłaściwym związaniem pigmentów w farbie/tynku, co w dalszej konsekwencji prowadzi do wypłukiwania pigmentów w trakcie opadów atmosferycznych.

Dodatkowo należy wziąć pod uwagę, że często ze względów ekonomicznych na dużych inwestycjach deweloperskich stosowana jest technologia bazująca na tynkach mineralnych malowanych farbą. Mineralne podłoże zawierające wapno i cement w przypadku stosowania farb w ciemnych kolorach i przy wystąpieniu najmniejszych nieszczelności powłoki (rys) skutkuje powstaniem na powierzchni farby bardzo widocznych, białych wykwitów.

W praktyce na naszych budowach rzadko przywiązuje się należytą uwagę do zaleceń producentów, co w przypadku stosowania produktów w ciemnych kolorach skutkuje wymienionymi wyżej konsekwencjami.

Aspekty użytkowe ciemnych elewacji

W przypadku ciemnych kolorów farb i tynków przy intensywnych obciążeniach mechanicznych (pocieranie, zmywanie) mogą pojawiać się miejsca o jaśniejszym odcieniu oraz wybłyszczenia powłoki. Są one efektem "przetarcia" naturalnych (białych) wypełniaczy i/lub wytarcia pigmentu. Zjawisko to występuje we wszystkich rodzajach farb matowych wewnętrznych i zewnętrznych niezależnie od ich producenta i jest naturalną właściwością wszystkich produktów matowych w ciemnych kolorach. Z uwagi na ten aspekt do asortymentu farb do wnętrz wprowadzone zostały farby o wyższym stopniu połysku, tzw. lateksowe, w których wyeliminowany został opisany powyżej efekt. Niestety farby z wyższym stopniem połysku, a tym samym bardziej odporne na zabrudzenia, wycieranie, wybłyszczanie są słabo paroprzepuszczalne i z tego względu nie jest możliwe zastosowanie analogicznego rozwiązania w farbach fasadowych, ponieważ w ich przypadku wymagana jest dobra paroprzepuszczalność powłoki.

Ile kosztuje tynk elewacyjny? 

Opisane zjawisko występuje także na powłokach w jasnej kolorystyce, ale jest ono w takim przypadku prawie niewidoczne/niezauważalne. Kolory o wysokiej chromatyczności (intensywne), np.: zielony, niebieski, fioletowy, czerwony, pomarańczowy, żółty mają z reguły najmniejszą odporność na promieniowanie UV ze względu na konieczność zastosowania pigmentów organicznych mniej odpornych na promieniowanie UV.

Promieniowanie UV jest przyczyną szybszej degradacji spoiwa ciemnego tynku czy farby znanego jako kredowanie. Spoiwo, które uległo kredowaniu, nie jest w stanie utrzymać pigmentów i wypełniaczy w powłoce, są one powoli usuwane z powierzchni, poddane działaniu wody i wiatru. Spoiwo, które uległo kredowaniu, tworzy na powierzchni cienką warstwę białawego koloru.

Także z tego powodu na ścianach o dużej ekspozycji na promieniowanie UV zaleca się stosowanie jasnych, pastelowych kolorów, w ich przypadku proces ten postępuje wolniej i jest mniej widoczny. Z tego względu decydując się na ciemną elewację, należy mieć świadomość, że w trakcie użytkowania będzie ona narażona na:

• wybłyszczenia - szczególnie widoczne na powłokach farb naniesionych na gładką powierzchnię,
• widoczne zarysowania i przetarcia,
• blaknięcie.

Podsumowanie

Bezpieczne stosowanie ciemnych kolorów na elewacji jest możliwe. Producenci systemów ETICS mają w swojej ofercie rozwiązania pozwalające na bezpieczne stosowanie ciemnych kolorów na elewacji. Niestety świadomość i wiedza projektantów w tej kwestii nadal jest niewystarczająca i bardzo często projektanci nie biorą pod uwagę wytycznych dotyczących zalecanej kolorystyki w danym systemie ETICS.

Rozwiązania przeznaczone do ciemnych kolorów w systemach ETICS są zazwyczaj droższe od standardowych, dlatego ważne jest, aby uwzględnić je na etapie projektu, a następnie kosztorysu. Zamiana systemu "standardowego" na bezpieczny dedykowany ciemnym kolorom zazwyczaj nie jest możliwa z uwagi na jego wyższy koszt. Inwestor decydując się na ciemny kolor elewacji, musi mieć świadomość, że powłoki elewacyjne nie mają właściwości wewnętrznych farb lateksowych odpornych na szorowanie. Czyszczenie ciemnych powierzchni farb lub tynków może skutkować potrzebą przemalowania powierzchni.