Izolacja termiczna attyk na przykładzie kompleksu budynków basenowych o konstrukcji stalowej

Eksploatacja attyk | Rodzaje attyk | Hale basenowe | Zawilgocenie attyk
dr inż. Aleksander Byrdy  |  IZOLACJE 3/2014  |  15.10.2014  |  2
Izolacja termiczna attyk na przykładzie kompleksu budynków basenowych o konstrukcji stalowej </br> Analysis of thermal insulation solutions for attics illustrated with the example of a complex of steel structure swimming pool buildings
Izolacja termiczna attyk na przykładzie kompleksu budynków basenowych o konstrukcji stalowej
Analysis of thermal insulation solutions for attics illustrated with the example of a complex of steel structure swimming pool buildings
Archiwum autora

Klimat wewnętrzny basenów krytych charakteryzuje się stałą, wysoką temperaturą i wilgotnością względną powietrza wewnętrznego.

Takie warunki cieplno­‑wilgotnościowe wymagają zapewnienia maksymalnej szczelności warstw paroizolacyjnych w przegrodach zewnętrznych, ciągłości i wysokiej sprawności termoizolacji oraz możliwości odprowadzania nadmiaru pary wodnej.

Specyfika hal basenowych sprawia, że błędy projektowe i wykonawcze w przegrodach zewnętrznych mogą skutkować problemami eksploatacyjnymi uwidaczniającymi się już w pierwszych miesiącach funkcjonowania obiektu. Tak było w wypadku kompleksu basenowego wybudowanego w 2012 r. w Polsce południowej.

Problemy eksploatacyjne attyk

Konstrukcję dachów hal basenowych tworzą najczęściej dźwigary średniej i dużej rozpiętości wsparte na konstrukcji szkieletowej (z wypełnieniem) albo na ścianach murowanych lub monolitycznych.

Zobacz też: Izolacje termiczne stropodachów poddaszy mieszkalnych w świetle nowych wymagań cieplnych

Przy zachowaniu podstawowych wymagań fizyki budowli ściany hal basenowych z reguły nie sprawiają problemów eksploatacyjnych. Trudne w realizacji i projektowaniu mogą być natomiast fasady szklane, przeszklenia elewacyjne i dachowe oraz stropodachy.

Ze względów ekonomicznych dachy nad basenami krytymi często wykonywane są jako lekkie stropodachy płaskie. Taka konstrukcja wymaga bardzo starannego zaprojektowania i wykonawstwa.

Szczegółowe zasady opisano w pracach „Problemy eksploatacyjne stropodachu szczelinowego nad basenem” [1], „Ocieplone stropodachy na blachach fałdowych nad krytymi basenami” [2] i „Ocena cieplno-wilgotnościowa stropodachu szczelinowego nad basenem na przykładzie rozwiązania zrealizowanego w praktyce” [3]. Zwieńczeniem ścian i stropodachów płaskich jest najczęściej attyka w formie konstrukcji żelbetowej, murowanej lub szkieletowej.

ABSTRAKT

W artykule omówiono problemy eksploatacyjne kompleksu basenowego wynikające z warunków cieplno-wilgotnościowych panujących wewnątrz. Poddano analizie konstrukcje attyk oraz omówiono przyczyny zawilgocenia. Przedstawiono wyniki odkrywek i badań termowizyjnych.

The article presents operating problems of a swimming pool complex, resulting from thermal and moisture conditions inside. It provides an analysis of the structure of attics and describes the causes of accumulation of moisture. The article also contains the results of uncovers and thermal imaging research.

Przykładem obiektu o zróżnicowanej konstrukcji attyk jest kompleks basenowy z 2012 r. zlokalizowany w Polsce południowej, w którym hale basenowe zbudowano w technologii szkieletowej z dachem płaskim (stropodachem pełnym na blachach fałdowych) wspartym na stalowych dźwigarach kratowych. Obiekt dzieli się na kilka połączonych segmentów. W budynku znajdują się 2 baseny – sportowy o wymiarach ok. 25×21 m oraz rekreacyjny o wymiarach ok. 8,5×22,5 m.

Eksploatacja budynku rozpoczęła się zimą. Od początku zaobserwowano zawilgocenie i wycieki na fragmentach wewnętrznych powierzchni ścian hali basenowej. Wystąpiły nacieki wilgoci (fot. 1–3) w strefie przyściennej stropodachu, w nadprożach części przeziernej fasady szklanej oraz na fragmentach sufitów podwieszanych.

Miejscami widoczne były także kałuże powstające na powierzchni posadzki basenu spowodowane skapywaniem wilgoci ze stropodachu i ścian. Powierzchnie attyki okresowo pokrywały się także szronem i lodem (fot. 1–2).

Stan techniczny i zastosowane rozwiązania konstrukcyjne

Hale basenowe stanowiły stalową konstrukcję szkieletową z murowymi wypełnieniami ścian. Attyki podłużne i wewnętrzne (między halami) wykonano jako konstrukcje stalowe wsparte na słupach ze ścianami z płyt OSB i blach trapezowych (rys. 1–3).

Konstrukcję poprzecznych attyk zwieńczających ściany szczytowe budynku wykonano jako murowane z betonu komórkowego. Fragmenty te miały bardzo zróżnicowaną budowę ze względu na sposób wykończenia warstw elewacyjnych, ich wysokość, funkcję itp.

Stan techniczny attyk w budynku po roku użytkowania był dobry, jednakże ze względu na zawilgocenie istniało ryzyko ich szybkiej degradacji. Najmniej problemów stwarzały attyki murowane.

Attyki o konstrukcji stalowej ulegały natomiast okresowemu zawilgoceniu. Zawilgocenie przegród zewnętrznych hal basenowych zmieniało się w ciągu roku.

Latem i jesienią nie obserwowano większych skutków zawilgocenia. Zimą natomiast tworzył się lód na okapach ścian attykowych (fot. 1–2) oraz zawilgocenia fragmentów wykończenia stropodachu i ścian zewnętrznych (fot. 3). W niektórych fragmentach attyk obserwowano powstawanie „worków wodnych” pod warstwami pokrycia, które zanikały wiosną, by pojawić się następną zimą.

Wykonano odkrywkę i stwierdzono zagrzybienie płyt OSB stanowiących podkład pod obróbkę blacharską nakryw szkieletowych ścian attykowych (fot. 4). W ścianach attykowych zaobserwowano także zagrzybienie i wysokie zawilgocenie wełny mineralnej stanowiącej izolację attyki, dochodzące nawet do 8% (fot. 5).

W ramach obserwacji prowadzonych w hali basenowej dokonano odkrywki w ścianie dzielącej halę basenu sportowego i rekreacyjnego w rejonie ścian attykowych. W attyce w miejscach przecieków zaobserwowano gromadzenie się znacznej ilości wody wewnątrz paroizolacji (fot. 6). Przeprowadzono także badania termowizyjne budynku.

Powierzchnia dolna wykończenia stropodachu wykazała wyrównany rozkład temperatury. Jednakże ze względu na nieprzezierność sufitu podwieszonego nie można było jednoznacznie ocenić jakości termicznej tej przegrody. Na niektórych płytach sufitu w strefach przyattykowych widoczne były wyraźne ślady zawilgocenia (fot. 7).

Wizja lokalna z użyciem kamery termowizyjnej na powierzchni dachu wykazała ucieczkę ciepła w strefach nakryw ścian attykowych oraz wycieki kondensatu spod membrany EPDM wywiniętej na powierzchnię boczną attyk. Wyniki pomiarów temperatury promieniowania powierzchni zewnętrznych attyk pokazano na fot. 8–9.

Warunki panujące w hali basenowej

Warunki klimatyczne panujące we wnętrzu hal basenowych są regulowane przez mechaniczną instalację wentylacyjną z funkcją regulacji temperatury i wilgotności powietrza wewnętrznego.

Potrzebujesz więcej TREŚCI?

Odbierz TUTAJ
IZO-newsletter »

Szczegółowe wymagania dotyczące parametrów klimatu wewnętrznego w halach basenowych są publikowane przez Polski Związek Pływacki lub w odpowiednich normatywach krajowych, np. w wytycznych Zrzeszenia Inżynierów Niemieckich VDI 2089 [4].

Najczęściej w obiektach basenowych przyjmuje się temp. powietrza wyższą o 2–4°C od temp. wody w basenie [2]. Temp. wody w niecce basenu zależy od sposobu wykorzystania obiektu i wynosi:

  • 24–26°C – baseny sportowe,
  • 26–28°C – baseny rekreacyjno-sportowe,
  • 28–30°C – baseny rekreacyjne,
  • 30–32°C – baseny dziecięce.

Osobnym zagadnieniem kształtowania komfortu klimatu pomieszczeń basenu jest zachowanie odpowiedniej wilgotności powietrza, która zgodnie z VDI 2089 [4] powinna wynosić od 40% do 64% (PZP dopuszcza 65%). Klasyfikacja parametrów klimatu wewnętrznego hal basenowych zgodnie z normą PN-EN ISO 13788:2013-05 [5] pozwala przyporządkować te pomieszczenia do 5 (najwyższej) klasy wilgotności.

W ramach badań obserwacji klimatu wewnętrznego w halach basenowych przeprowadzono obserwacje parametrów powietrza wewnętrznego i temperatury wody w basenach.

W okresie badań, tj. od 21.02.2013 do 28.03.2013, wykonano pomiary parametrów powietrza wprowadzanego do hal basenowych w godzinach jego użytkowania. Instalacja wentylacyjna w tym okresie najczęściej działała zgodnie z zaprogramowanym fabrycznie trybem pracy w sposób ciągły.

Temp. wody w basenie była utrzymywana na poziomie 27–28°C w basenie sportowym i na poziomie 27–31°C w basenie rekreacyjnym. Temp. powietrza utrzymywana w hali basenu sportowego była niższa od temperatury panującej w hali basenu rekreacyjnego.

W hali basenu sportowego wahała się od 26,5°C do 28,8°C, a w hali basenu rekreacyjnego od 26,7°C do 32,0°C. Wilgotność względna wprowadzanego powietrza także była zróżnicowana. W hali basenu sportowego wahała się od 32% do 63%, a w hali basenu rekreacyjnego od 35% do 63%.

Aby zbadać całodobowe parametry klimatu wewnętrznego w hali basenu sportowego, w okresie od 28.03.2013 do 4.04.2013 zainstalowano cyfrowy rejestrator temperatury i wilgotności względnej powietrza. Zapis zmian przedstawiono na rys. 4–5. Obliczono średnią wartość temp. (26,3°C) oraz średnią wilgotność względną powietrza (52,9%).

Analiza przyczyn zawilgocenia attyk

Analiza numeryczna opisywanych attyk jest trudna z powodu ich skomplikowanej budowy, szczególnie w strefach stalowych słupów konstrukcyjnych. Z uproszczonych analiz wynika, że rozwiązanie ścian attykowych wysoko wyprowadzonych ponad poziom powierzchni dachu może powodować ich przemarzanie (rys. 6).

ZOBACZ TAKŻE
Jak obniżyć koszty ogrzewania budynku?
Jak obniżyć koszty ogrzewania budynku?
Pobierz ZA DAMO PDF!

Odkrywki wykazały brak ciągłości paroizolacji na styku ścian i stropodachu. Zimą wewnątrz attyki temperatura spadała poniżej temperatury punktu rosy, a w części górnej obniżała się do temperatury otoczenia.

Attyki pokazane na rys. 3 zostały zaizolowane obustronnie, jednakże ich wewnętrzna przestrzeń została zaprojektowana jako szczelina niewentylowana zamknięta od góry nakrywą blaszaną mocowaną do płyt OSB.

Oprócz nieciągłości paroizolacji w ścianach attykowych zaobserwowano nieciągłość termoizolacji na styku ścian i dachu. Szczeliny w termoizolacji powodowały znaczne straty ciepła i bardzo intensywny napływ ciepłego, zawilgoconego powietrza do przestrzeni powietrznych w attykach (fot. 10).

Warto zobaczyć: Ocieplone stropodachy – wady i usterki

Naprawa attyk przez zastosowanie warstwy izolacji termicznej pod nakrywami, a nawet całkowite wypełnienie pustki izolacją termiczną, nie zabezpieczą przed kondensacją pary wodnej w przegrodzie.

Zaprojektowane rozwiązanie szczelnego połączenia paroizolacji ścian i dachu przy skomplikowanej konstrukcji stalowej budynku jest praktycznie niemożliwe (rys. 2). Wilgotne powietrze w attykach ulegało wychłodzeniu, przez co na powierzchniach wewnętrznych wykraplała się para wodna. Wykraplanie się kondensatu spowodowane było także złym uwarstwieniem attyk.

Na znacznej długości ścian attykowych na całej wysokości obustronnie zamocowano membranę EPDM, która zamykała przepływ pary wodnej przez przegrodę, co dodatkowo powodowało kondensację wewnątrzwarstwową.

Naprawa opisanych attyk wymaga demontażu i zmiany układu warstw fragmentów dachu i attyk. Całkowita likwidacja skutków błędów może okazać się niemożliwa, ponieważ szczelne sklejenie paroizolacji ścian i stropodachu jest w tej chwili praktycznie niewykonalne. Warstwy paroizolacyjne powinny być łączone na etapie budowy przy jednoczesnej realizacji ścian i stropodachu.

Ze względu na trudności w dokładnym zaizolowaniu przegród, wysokie zawilgocenie powietrza wewnętrznego i dużą trudność w modelowaniu przepływu ciepła i wilgoci przez przegrody o konstrukcji stalowej należy unikać projektowania hal basenowych o takiej konstrukcji.

Przestawiona analiza została zrealizowana dzięki udziałowi w dotacji w ramach tematu nr L-1/116/DS/2013 „Rewitalizacja istniejących obiektów budowlanych”.

LITERATURA

  1. A. Byrdy, „Problemy eksploatacyjne stropodachu szczelinowego nad basenem”, „Izolacje”, nr 10/2010. s. 70–73.
  2. A. Byrdy, C. Byrdy, „Ocieplone stropodachy na blachach fałdowych nad krytymi basenami”, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, „Czasopismo Techniczne. Budownictwo”, 2-B/2010, s. 33–40.
  3. A. Byrdy, T. Kisilewicz, „Ocena cieplno-wilgotnościowa stropodachu szczelinowego nad basenem na przykładzie rozwiązania zrealizowanego w praktyce”, „Przegląd Budowlany”, nr 2/2011, s. 47–53.
  4. VDI 2089. Blatt 1 Etwurf. Technische Gebäudeausrüstung von Schwimmbädern. Hallenbäder, Berlin:Verlag Beuth, 2003.
  5. PN-EN ISO 13788:2013-05, „Cieplno-wilgotnościowe właściwości komponentów budowlanych i elementów budynku. Temperatura powierzchni wewnętrznej konieczna do uniknięcia krytycznej wilgotności powierzchni i kondensacja międzywarstwowa. Metody obliczania”.
Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 3/2014

Komentarze

(2)
Grzesiek | 06.07.2014, 10:58
Gdyby postawili na izolację poliuretanową uniknęli by zawiedzenia i powstałych problemów http://www.purizol.pl
vd | 27.09.2014, 19:40
Dachy
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie


Najlepszy system stropowy?


Betonowe stropy można produkować na różne sposoby – z betonu przygotowanego na placu budowy lub w fabryce, gdzie panują kutemu optymalne warunki. ZOBACZ »



Odkryj nowy wymiar bezpieczeństwa dla Twojego domu »

Żaluzje ceramiczne, szklane, wentylowane. Co wybrać?

Każdemu z nas zależy na zapewnieniu odpowiedniego bezpieczeństwa swoim bliskim i miejscu, które jest dla nas najważniejsze. Wybór...
czytaj dalej »

Które rozwiązanie sprawdzi się w Twoim przypadku? Jak ochronić wnętrze przed słońcem, hałasem lub zimnem? czytaj dalej »

Czym skutecznie zaizolować fundament?

Zadaniem hydroizolacji jest zablokowanie dostępu wody i wilgoci do wnętrza obiektu budowlanego. Istnieje kilka rodzajów izolacji krystalizujących, a ich znajomość ułatwia zaprojektowanie i wykonanie szczelnej budowli. czytaj dalej »

 


Izolacja natryskowa - co warto wiedzieć?

Dobierz najlepszy materiał izolacyjny »

Produkty polimocznikowe można stosować wszędzie tam, gdzie wymagana jest... czytaj dalej » Niski poziom ochrony cieplnej generuje wysokie koszty utrzymania budynku, stanowiące duże obciążenie budżetu... czytaj dalej »

Uszczelnianie trudnych powierzchni! Zobacz, jak to zrobić skutecznie »


Doszczelniając przegrodę od strony wewnętrznej budynku ograniczamy przenikanie pary wodnej do warstwy izolacyjnej, natomiast... ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Jak zabezpieczyć rury przed stratami ciepła?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Czym powinieneś kierować się przy wyborze odpowiedniej izolacji rur? czytaj dalej »

Jak wykonać trwałe posadzki?

Jakich technologii oraz materiałów użyć do wykonania podłóg przemysłowych, naprawy betonów lub przeprowadzenia renowacji posadzek?  czytaj dalej »


Najlepszy produkt na tynku termoizolacji? Sprawdź »

Jak uzyskać pełne uprawnienia architektoniczne?

Obniżona wartość λ pozwala zmniejszyć straty energetyczne oraz wydatki na eksploatacje budynków.
czytaj dalej »

Zobacz, jak otrzymać uprawnienia do samodzielnego wykonywania zawodu architekta w Polsce i UE czytaj dalej »

Dlaczego hydroizolacja budynków jest tak ważna?

Sprawdzony sposób na przyspieszenie ocieplenia »

W budynkach nowo wznoszonych barierę dla wody gruntowej stanowi hydroizolacja zewnętrzna ścian piwnic i izolacja pod płytą fundamentową... czytaj dalej » Jakiego produktu użyć, by aplikacja była łatwa, efektywność większa, a tempo pracy ekspresowe? czytaj dalej »

Czego użyć do izolacji podłóg, dachów i fasad?


Istotną różnicą pomiędzy styropianami białymi i grafitowymi jest ich odporność na ZOBACZ »



Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Triflex Polska Triflex Polska
Triflex zyskał na rynku europejskim pozycję lidera w zakresie opracowywania, kompleksowego doradztwa oraz zastosowania uszczelnień i powłok...
7/8/2019

Aktualny numer:

Izolacje 7/8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Wtórne hydroizolacje poziome
  • - Mocowanie elewacji wentylowanych
Zobacz szczegóły
Jaką technologię wykonania tarasu wybrać w naszym klimacie?

Jaką technologię wykonania tarasu wybrać w naszym klimacie?

Zarówno w starych, jak i nowo wzniesionych budynkach coraz częściej można zauważyć bardzo zły stan balkonów i tarasów. Dlaczego tak się dzieje?
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.