Hydroizolacje balkonów i tarasów – przypadki szczególne

Balkon to element architektoniczny w postaci płyty wysuniętej poza lico ściany, połączony drzwiami z pomieszczeniem za ścianą oraz zabezpieczony balustradą. Loggia jest wnęką w elewacji budynku powstałą na skutek cofnięcia ściany (ścian), zabezpieczoną od zewnątrz balustradą i dostępną z jednego lub kilku pomieszczeń. Istotą tarasu nadziemnego jest natomiast obecność pod płytą pomieszczenia użytkowego. Taras nadziemny to zatem nic innego, jak rodzaj stropodachu nad częścią budynku zaprojektowaną i wykonaną w sposób umożliwiający przebywanie na nim mieszkańców. Jeszcze innym rodzajem tarasu będzie taras naziemny, szczególnie chętnie stosowany na terenach rekreacyjnych, tworzący ładne połączenie z domkami letniskowymi czy altankami, szczególnie wybudowanymi na stokach.

Obciążenia działające na balkony i tarasy

Przyjmuje się, że podstawowym obciążeniem jest obciążenie stałe (ciężar własny konstrukcji i warstw wykończeniowych) oraz zmienne (użytkowe). Wydaje się, że nie jest to do końca słuszne. Nie jest problemem skonstruowanie płyty żelbetowej o odpowiedniej nośności i sztywności (uwzględniającej ugięcia i drgania od obciążeń dynamicznych, gdy np. na tarasie zostanie urządzone przyjęcie na 30 osób). Znacznie trudniejsze wydaje się zapewnienie odporności na różnice temperatur dochodzące do 60°C i więcej pomiędzy wierzchnią warstwą tarasu a spodem płyty nośnej znajdującej się zawsze w pomieszczeniu. W upalne dni powierzchnia tarasu, zwłaszcza wykończona ciemnymi płytkami, potrafi się nagrzać do temperatury 70°C i wyższej. Spód płyty znajduje się w temperaturze pokojowej.

Do tego dochodzi obciążenie szokowe, np. w wyniku gwałtownej burzy. W czasie ostrej zimy powierzchnia tarasu oziębia się do temperatury –20–30°C, w pomieszczeniu pod tarasem panuje natomiast temperatura +25°C. Nie chodzi więc tylko o różnice temperatur między spodem tarasu a jego wierzchnią warstwą, lecz także o różnicę miedzy minimalną zimą a maksymalną latem temperaturą działającą na konstrukcję (gradient rzędu prawie 100°C).

Bardzo niebezpieczne są cykle zamarzania i odmarzania w czasie wczesnej i późnej zimy (temperatura ujemna w nocy i nad ranem, dodatnia w ciągu dnia). To jednak nie koniec problemów z oddziaływaniem temperatury. Współczynniki rozszerzalności liniowej przedstawiają się następująco:

• płytki ceramiczne – 0,4·10–5–0,8·10–5 [1/K],
• beton lub zaprawa cementowa – 1·10–5–1,3·10–5 [1/K].

Dla odcinka konstrukcji o długości np. 3 m i różnicy temperatur 50°C (dobowa zmiana temperatury okładziny ceramicznej i jastrychu) zmiana długości takiego odcinka jastrychu wynosi od 1,5 do 1,95 mm, natomiast dla okładzin ceramicznych w tych samych warunkach zmiana długości 3-metrowego odcinka wynosi od 0,6 do 1,2 mm, co w podczas szokowego schładzania powierzchni balkonu czy tarasu latem na skutek gwałtownej burzy powoduje różnicę zmian długości okładziny ceramicznej i jastrychu wynoszącą od 0,3 mm do nawet 1,35 mm, i to tylko dla zdylatowanego odcinka o długości 3 m.

Biorąc pod uwagę roczny gradient temperaturowy (zima – lato) równy 100°C, różnica zmian długości 3-metrowego odcinka okładziny i jastrychu wynosi od 0,6 do 2,7 mm. I te odkształcenia (nawet 0,45 mm/m.b. oraz 0,9 mm/ m.b. przy zmianie temperatury odpowiednio o 50°C i 100°C) muszą zostać skompensowane przez odpowiednio skonstruowany układ dylatacji. Widać więc, że przy takim samym gradiencie temperatury mamy dodatkowo do czynienia z różnymi zmianami wymiarów jastrychu (lub płyty konstrukcyjnej) i okładziny.

By eksploatacja balkonu czy tarasu była bezproblemowa, należy bezwzględnie spełnić kilka zasadniczych wymagań. W stosunku do tarasów nadziemnych będą to, wynikające z analizy podstawowych obciążeń i jednocześnie czynników stymulujących destrukcję: wody i obciążenia termicznego, następujące wymogi:

• całkowita szczelność, zapobiegająca penetracji wody opadowej w konstrukcję, niezależnie od charakteru i rodzaju występującego obciążenia termicznego,
• zdolność i skuteczność oraz szybkość odprowadzania wody opadowej poza obręb tarasu,
• odpowiednie skonstruowanie i uszczelnienie obróbek blacharskich i rzygaczy odprowadzających wodę,
• zapewnienie wierzchnim warstwom tarasu możliwości ruchów termicznych, kompensujących naprężenia powstałe na skutek zmian temperatury,
• ochrona pomieszczeń znajdujących się poniżej warstwą termoizolacji o odpowiedniej grubości.

Musi ona dodatkowo być na tyle twarda, aby nie została zgnieciona pod wpływem obciążeń użytkowych, wykonanie warstwy paroizolacji blokującej możliwość wnikania pary wodnej w konstrukcję od strony pomieszczenia pod tarasem, zapewnienie estetyki warstwy użytkowej, łatwości utrzymania czystości, odpowiedniej antypoślizgowości, odporności na czyszczenie oraz ewentualne kwaśne deszcze. W odniesieniu do balkonu, ze względu na brak pomieszczenia pod płytą, wymogów tych będzie nieco mniej, jednakże problemy związane z ich projektowaniem i wykonywaniem są nie mniej istotne.

Rozwiązanie z balustradą zabudowaną może przyczynić się do podniesienia atrakcyjności budynków, jednak pod względem konstrukcyjnym jego projektowanie i wykonanie jest jednym z trudniejszych zadań. Na fot. 1 i 2 pokazane zostały typowe przykłady uszkodzeń istniejących balkonów w budynkach wykonywanych przed kilkudziesięciu laty. Natomiast postęp degradacji tego typu balkonów ilustrują fot. 2, 3. Zdjęcia zostały wykonane w odstępie czasowym ok. 3,5 roku. Problem ten jednak dotyczy nie tylko budynków starych, lecz także nowych, wznoszonych w ciągu ostatnich lat.

Na fot. 5 pokazano balkon nowego budynku po 4–5 latach eksploatacji. Po dokonaniu analizy przykładów pokazanych na zdjęciach można wskazać kilka problemów, które pojawiają się przy projektowaniu i wykonywaniu tego typu balkonów i których zlekceważenie przyczynia się do późniejszych (kosztownych) napraw. Na styku płyty konstrukcyjnej z balustradą (fot. 1, 2, 5) powstała pozioma rysa przez brak oddylatowania wylewki wykonanej na płycie balkonu (błędy związane z brakiem dylatacji obwodowej ilustrują także fot. 6, 7, 8, 9). Jest to jednocześnie miejsce późniejszych przecieków (fot. 3, 4, 5). Wiąże się z tym konieczność odpowiedniego uszczelnienia tego elementu, i to nie przez poziome ułożenie papy dochodzącej do zewnętrznej krawędzi ściany balustradowej (fot. 4).

Kolejny problem to obsadzenie i uszczelnienie rzygacza (fot. 2, 3), który powinien być wykonany w taki sposób, by nie powodował zalewania balkonu położonego niżej. Przyczyną dużych kłopotów może być odpowiednie skonstruowanie i zamocowanie obróbek blacharskich na ścianach łukowych.

Degradacji może ulegać także sama ścianka balustrady, i to z kilku powodów. Woda może powodować zawilgocenie ścianki na skutek złego wykonania hydroizolacji płyty, przecieków przez rzygacze, zalewania z balkonu położonego wyżej czy też z powodu rozbryzgów. Jak więc poprawnie wykonać hydroizolację tego typu balkonu? Niezmienione pozostają zasady wykonywania hydroizolacji, tzn. można wykonać i drenażowe, i powierzchniowe odprowadzenie wody. Ogólny układ hydroizolacji balkonu z zabudowaną balustradą pokazano na rys. 1. Widać więc, że podstawowym problemem jest odpowiednie zamocowanie i uszczelnienie rzygacza. Wynika to z faktu, że w miejscu styku ściany balustrady z płytą musi być wykonana dylatacja brzegowa (nawet wtedy, gdy jastrych spadkowy nie jest wykonywany). Problem ten można rozwiązać dwojako.

Po pierwsze z zastosowaniem wpustu punktowego, którego koncepcję pokazano na rys. 2, a sposób jego uszczelnienia przedstawiono na rys. 3 (por.: rys. 6). Taki wpust nie może być wyposażony w syfon, musi być jednak przeznaczony do stosowania w uszczelnieniach zespolonych, czyli wyposażony w kołnierz uszczelniający. Rozwiązanie z wpustem ma kilka zalet. Przede wszystkim nie ma problemu z uszczelnieniem dylatacji obwodowych (rys. 4), wystarczy tu wklejenie taśmy uszczelniającej. Woda odprowadzana z połaci balkonu nie ma żadnej możliwości kontaktu z konstrukcją balkonu, rozwiązanie to także redukuje liczbę trudnych i krytycznych miejsc (a więc potencjalnych punktów, które wykonawca będzie chciał uprościć) do dwóch: dylatacji obwodowych i obsadzenia wpustu (szczegóły na rys. 3, 4 oraz rys. 6). Jego wadą jest konieczność odpowiedniego zaplanowania robót zbrojarsko-betoniarskich płyty balkonowej.

Drugi sposób wymaga właściwego zamocowania profilu odprowadzającego wodę. Podstawowym problemem, z jakim ma tu do czynienia wykonawca, są wymiary rury odpływowej, sposób jej obsadzania i moment wykonywania tej czynności. Zwykle obsadzanie odpływu odbywa się już po wykonaniu ścianki balkonu i hydroizolacji płyty, co praktycznie uniemożliwia zapewnienie skutecznej hydroizolacji tego detalu, zwłaszcza gdy zastosowano rozwiązanie pokazane na rys. 7. Skutkiem jest obsadzenie i uszczelnienie kształtki odpływowej pianką poliuretanową. Aby uniknąć późniejszych problemów, prace przygotowawcze trzeba zacząć już w momencie betonowania płyty.

Zalecane jest, aby spadek wykonać już na płycie balkonowej lub do wykonywania warstwy spadkowej stosować zaprawę typu PCC, co pozwala wykonać warstwę spadkową o grubości 1–2 mm. Zastosowanie do tego celu zwykłej zaprawy cementowej (w takiej sytuacji bezwzględnie z dodatkiem emulsji polimerowej) wymusza minimalną grubość warstwy spadkowej przynajmniej 3 cm. Zamiast mas PCC można stosować specjalne suche zaprawy przeznaczone do wykonywania warstw wyrównujących lub spadkowych; w takiej sytuacji minimalną grubość określa producent materiału (zwykle jest to 1 cm). Warstwę spadkową wykonuje się jako jastrych zespolony, zawsze na warstwie sczepnej. Zastosowanie tradycyjnej zaprawy cementowej wymusza trzy–czterotygodniową przerwę technologiczną przed wykonywaniem właściwej hydroizolacji, skurcz mas typu PCC w praktyce ustaje po kilku dniach, natomiast w odniesieniu do suchych zapraw do wykonywania jastrychów, które są zarabiane czystą wodą, wiążące są zalecenia producenta. Sposób uszczelnienia rzygacza przedstawiono na rys. 9, 10, 11, 12.

Obsadzenie samego profilu odpływowego zaleca się wykonać za pomocą zaprawy epoksydowej. Zaletą tego rozwiązania jest bardzo stabilne i bezskurczowe wypełnienie przestrzeni dookoła. To pierwszy etap. Drugim jest uszczelnienie styku profilu ze ścianką. Najlepiej zrobić to specjalnymi kształtkami przystosowanymi do uszczelnień narożników zewnętrznych. W celu zapewnienia odpowiedniej przyczepności (i w celu zabezpieczenia antykorozyjnegoprofili z blach stalowych i/lub ocynkowanych) konieczne jest zabezpieczenie powierzchni żywicą reaktywną i posypanie drobnym piaskiem do żywic (o uziarnieniu np. 0,2–0,7 mm).

Przyczepność szlamu do powierzchni wykonanej z tworzywa sztucznego czy blachy powlekanej może być niewystarczająca, dlatego konieczne jest wykonanie szorstkiej warstwy, jednakże z drobną modyfikacją. Powierzchnię z tworzywa sztucznego trzeba najpierw zagruntować systemowym gruntownikiem przystosowanym do tego typu podłoży, następnie po czasie określonym przez producenta systemu nakłada się właściwy gruntownik z żywicy reaktywnej i posypuje drobnym piaskiem. Po związaniu żywicy niezwiązane ziarna piasku należy usunąć. Prace te trzeba oczywiście wykonać odpowiednio wcześniej.

Profile z blach ocynkowanych bezwzględnie wymagają zabezpieczenia antykorozyjnego. Pominięcie tego etapu skutkuje silną korozją obróbki (fot. 10). Wklejenie narożników uszczelniających powoduje, że tworzą one rodzaj szczelnego kołnierza połączonego zarówno z izolacją płyty balkonowej, jak i z jej częścią wywiniętą na ściankę balustradową (rys. 10, 11). Następnym etapem jest wklejenie taśmy uszczelniającej oraz wykonanie powłoki hydroizolacyjnej z elastycznego szlamu. Dopiero takie rozwiązanie zapewnia szczelność w miejscu obsadzenia. Po wykonaniu okładziny ceramicznej należy na jej bocznych krawędziach (przy odpływie) wykonać fasetkę z elastycznej masy uszczelniającej, oczywiście po zagruntowaniu podłoża gruntownikiem systemowym. Najprostszym rozwiązaniem jest zastosowanie specjalnej, odpowiednio wyprofilowanej kształtki odprowadzającej wodę (fot. 9, 11, rys. 13).

Projektowanie i wykonawstwo tarasu z balustradą zabudowaną

Nazwa taras zabudowany nie jest zupełnie poprawna, sugeruje bowiem możliwość zabudowy przestrzeni nad tarasem, np. w postaci ogrodu zimowego czy innego zadaszenia. Zdecydowano się jednak, przezodniesienie do balkonów, pozostawić tę nazwę. Chodzi o konstrukcję tarasową, która ze wszystkich stron zakończona jest murkiem (fot. 6, 7, 8, 9). Możliwe są dwa warianty wykonania takiego tarasu – z powierzchniowym i drenażowym odprowadzeniem wody (teoretycznie możliwe jest wykonanie zabudowanej konstrukcji balkonowej z warstwą drenującą, jednak w praktyce konstrukcje tego typu nie są chyba wykonywane). Dla konstrukcji z okładziną ceramiczną układ warstw pokazano na rys. 14.

Zasadnicza różnica polega na konieczności wykonania dylatacji obwodowej z każdej strony konstrukcji oraz sposobie odprowadzenia wody. Zacznijmy od dylatacji obwodowej. Fot. 6, 7, 9) pokazują to, co jest, niestety, najczęstsze – brak jakichkolwiek dylatacji obwodowych. Poprawne rozwiązanie dylatacji obwodowych ilustrują rys. 15, 16. Połać tarasu jest ze wszystkich stron otoczona ścianami, nie ma tu zatem miejsca na jakikolwiek błąd w rozmieszczeniu i szerokościach dylatacji. Odprowadzenie wody jest zapewnione przez wpusty wewnętrzne lub wpusty liniowe zbierające wodę z połaci tarasu i odprowadzające ją poza jego obręb. Szczegóły pokazano na rys. 17, 18.

Oczywiście konieczne jest odpowiednie nadanie spadków poszczególnym częściom połaci. Spadek ten powinien być nadany przez warstwę spadkową, a nie przez zróżnicowanie grubości jastrychu dociskowego. Dla wpustu liniowego grubość jastrychu powinna być na tyle duża, żeby nie występowało niebezpieczeństwo spękania jastrychu w miejscu przebiegu wpustu. W przypadku drenażowego odprowadzenia wody możliwy jest układ tradycyjny (rys. 19), w którym termoizolacja chroniona jest przez hydroizolację (kilka szczegółów pokazano na rys. 20, 21), oraz tzw. układ odwrócony, z hydroizolacją umieszczoną pod warstwą termoizolacji (rys. 22). Układ warstw konstrukcji tarasu odwróconego jest następujący: warstwa wierzchnia – użytkowa (balastowa, wegetacyjna itp.), termoizolacja, hydroizolacja, płyta konstrukcyjna. W przypadku dużych połaci można (i trzeba) mówić nie o tarasie, lecz dachu odwróconym. Do wykończenia tych powierzchni można stosować znacznie bogatszy asortyment materiałów, ponadto tego typu konstrukcje mogą być obciążane nie tylko ruchem pieszym.

Dla powierzchni obciążonych jedynie ruchem pieszym (kawiarnie, restauracje itp.) ciekawe optycznie i estetycznie rozwiązanie może dać zastosowanie płyt dekoracyjnych. Mogą to być płyty kamienne (z kamienia sztucznego lub naturalnego), specjalne płyty dekoracyjne lub w ostateczności nawet płyty chodnikowe lub barwione płyty betonowe (płyty betonowe należy starannie zaimpregować z każdej strony). Rolę warstwy drenażowej i podbudowy spełnia wtedy warstwa płukanego kruszywa, na której układa się płyty. Spoiny między płytami wypełnia się również kruszywem, lecz o mniejszym uziarnieniu.

Płyty chodnikowe mogą być także układane na specjalnych podkładkach dystansowych zamiast na warstwie żwiru płukanego. Tego typu wykończenie powierzchni pozwala na uzyskanie poziomej powierzchni użytkowej, jednak wtedy, aby uniknąć tworzenia się ewentualnych zastoin wody, należy zwiększyć pochylenie warstwy drenującej. Rozwiązanie to jest analogiczne do konstrukcji tarasu z drenażowym odprowadzeniem wody. Oczywiście, także w tym wypadku konieczne jest zachowanie nie tylko zasad sztuki budowlanej, ale także zdrowego rozsądku. Fot. 12, 13, 14, 15 i 16 pokazują skutki złego wykonania hydroizolacji i odwodnienia tego typu tarasu.

Błędy i zaniedbania

Złe (bezmyślne) wykonanie warstw konstrukcji często skutkuje problemami pojawiającymi się jeszcze przed wykonaniem warstw użytkowych (jeśli chodzi o taras pokazany na fot. 8, wątpliwe jest, czy przewidziana była hydroizolacja podpłytkowa, niezbędna dla takiego układu konstrukcyjnego). Trudno jest wyszczególnić wszystkie popełnione tutaj błędy. Spękania pokazane na fot. 8, 9 to dopiero początek problemów. Przecież brak dylatacji obwodowych (jest to szczególnie widoczne na fot. 9) spowoduje rozepchnięcie i ścięcie ścianki. Sposób obsadzenia wpustów z całą pewnością będzie przyczyną późniejszych przecieków.

Najbardziej kuriozalne jednak było to, że po wejściu na powierzchnię tarasu przedstawionego na fot. 8 pod spękanym jastrychem dało się słyszeć chlupotanie wody, która wydostawała się przez spękania. Pod jastrychem wykonano bowiem wannę ze zgrzewanej membrany dachowej, którą wyciągnięto ponad powierzchnię jastrychu i zamocowano (sic!) w ścianach, ale w taki sposób, że praktycznie uszczelnienie tego miejsca jest niemożliwe. Tymczasem jeżeli powierzchnia tarasu ma być szczelna, to styki płyty ze ścianą muszą także być szczelne. A jaki materiał można połączyć z tworzywem sztucznym w sposób absolutnie pewny i szczelny? Czym wykończyć, zabezpieczyć, pokryć czy uszczelnić wystający fragment membrany? Jak wykonać szczelną dylatację obwodową w takiej sytuacji? O tym trzeba pomyśleć przed rozpoczęciem robót. Przykład ten po raz kolejny dowodzi słuszności stosowania systemowych, współdziałających ze sobą rozwiązań konstrukcyjno-materiałowych. Naprawa tego tarasu polega jedynie na zerwaniu wszystkich warstw do płyty konstrukcyjnej i ponownym wykonaniu całej konstrukcji zgodnie z zasadami sztuki budowlanej.

Kolejny przykład zaniedbań pokazano na fot. 6, która przedstawia ogólny widok tarasu. Taki kształt przypominający literę L wymaga wykonania dylatacji pośrednich. Skoro nie zostały one wykonane, jastrych zdylatował się sam (fot. 12, 13). Przy obecności murków na obrzeżach należy wykonać dylatacje brzegowe. Przy ścianie wewnętrznej wykonanie takiej dylatacji jest także niezbędne, ale nie w sposób pokazany na fot. 7. Często zdarza się, niestety, że zamiast pasków styropianu stosuje się kilka warstw papy, która ma pełnić funkcje przekładki dylatacyjnej. Nie spełni ich jednak, przeciwnie – spowoduje jedynie problemy konstrukcyjne (sposób uszczelnienia styku płyta–ściana) oraz eksploatacyjne.

Zupełnie kuriozalnie wygląda natomiast wyprowadzenie w tym miejscu przewodu elektrycznego. Na przykładzie tego tarasu można łatwo pokazać, jak ważna jest koordynacja wymiarowa. Po porównaniu fot. 6 pokazującej poziom wpustu z fot. 7, 10 już na pierwszy rzut oka widać, że może pojawić się problem z odpowiednim rozplanowaniem spadków. Poza tym wpust wystaje ponad poziom jastrychu na prawie 3 cm. Przy grubości płytki 8 mm i warstwy kleju 5 mm pozostaje różnica wysokości wynosząca prawie 17 mm, podczas gdy spadek powinien wynosić 1,5–2%.

Specyfika obciążeń balkonów i tarasów i zjawiska zachodzące w konstrukcji wymagają bardzo starannego opracowania dokumentacji technicznej i równie starannego wykonawstwa – opartego na poprawnych rozwiązaniach technologiczno-materiałowych, pozwalających na długotrwałą i bezproblemową eksploatację.

Literatura

1. ZDB Merkblatt, „Außenbeläge. Belagkonstruktionen mit Fliesen und Platten außerhalb von Gebäuden”, VII 2005.
2. ZDB Merkblatt, „Hinweise für die Ausführung Verbundabdichtungen mit Bekleidungen und Belägen aus Fliesen und Platten für den Innenund Außenbereich”, I 2005.
3. M. Rokiel, „Hydroizolacje w budownictwie. Wybrane zagadnienia w praktyce”, Dom Wydawniczy MEDIUM, Warszawa 2006.
4. M. Rokiel, „Klej do okładzin ceramicznych eksploatowanych w ekstremalnych warunkach”, Materiały konferencyjne „Trwałość i skuteczność napraw obiektów budowlanych”, Poznań 2006.
5. „Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych. Poradnik projektanta, kierownika budowy i inspektora nadzoru”, Praca zbiorowa, Verlag Dashofer, Warszawa 2008.
6. „Richtlinie für Flexmörtel. Definition und Einsatzbereiche”, VI 2001.
7. BEB Merkblatt, „Hinweise fuer Estriche im Freien, Zement-Estriche auf Balkonen und Terrassen”, VII 1999.
8. DIN 18195 „Bauwerksabdichtung”, VIII 2000.
9. „Richtlinie für die Planung und Ausführung von Abdichtung erdberührter Bauteile mit flexiblen Dichtungsschlämmen”, Deutsche Bauchemie e.V. 2006.
10. „Specyfikacje techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych. Okładziny ceramiczne i hydroizolacje balkonów”, Ośrodek Wdrożeń Ekonomiczno-Organizacyjnych Budownictwa PROMOCJA, Warszawa 2007.
11. „Specyfikacje techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych. Okładziny ceramiczne i hydroizolacje tarasów naziemnych”, Ośrodek Wdrożeń Ekonomiczno-Organizacyjnych Budownictwa PROMOCJA, Warszawa 2007.
12. Materiały firmy maxit marka Deitermann.
13. Materiały firmy Schlueter Systems.
14. Materiały firmy Gutjahr.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!