Co decyduje o jakości wykonania izolacji z płyt styropianowych?

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 ρ_ob. [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 (ΔU”) oraz dodatek uwzględniający wpływ nieszczelności w warstwie izolacji cieplnej (ΔU_g) na wartość współczynnika przenikania ciepła U_c wg normy PN-EN 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 cieplno-wilgotnościowych.

Deformacja płyt może wystąpić wskutek braku swobody wydłużania się ich na styku z sąsiadującymi elementami. Podstawowym zidentyfikowanym 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.

Intensyfikacja 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 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 należy 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 dopuszczać 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, silikatowo-silikonowe, polimerowe (akrylowe),
• technikę wykonywania: naciągane pacą, zacierane, cyklinowane, wytłaczane, natryskowe, nakrapiane,
• rodzaj faktury: gładkie, drapane, ziarniste (tzw. baranek), modelowane, mozaikowe.

Na rys. 1, rys. 2, rys. 3, rys. 4, rys. 5, rys. 6, rys. 7, rys. 8, rys. 9 i rys. 10 przedstawiono analizę wpływu mocowania płyt styropianowych na jakość docieplenia ścian zewnętrznych.

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 grafitowych 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.

Efektywność 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. PN-EN ISO 6946:2008, „Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła. Metoda obliczania”.
2. A. Kaliszuk-Wietecka, „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.

Myślisz o ociepleniu domu? A może masz już to za sobą? Zapraszamy do dyskusji w komentarzu!