Sposoby osuszania zawilgoconych budynków – realizacja i kontrola

W artykule:

• Warunki klimatyczne
• Warunki konstrukcyjne
• Warunki związane z materiałem
• Warunki powierzchniowe oraz przestrzenne
• Inne uwarunkowania

***

W artykule podano sposoby osuszania zawilgoconych budynków oraz metody kontroli, tj. wykazanie skuteczności przeprowadzonych działań. Wymieniono warunki klimatyczne, konstrukcyjne, związane z zastosowanymi materiałami, a także warunki powierzchniowe oraz przestrzenne, od których uzależniony jest przebieg procesu suszenia (w tym czas suszenia).

The article presents methods of drying damp buildings and control methods, i.e. demonstrating the effectiveness of the actions taken. It lists climatic and structural conditions related to the materials used, as well as surface and spatial conditions on which the course of the drying process (including drying time) depends.

***

Prawidłowy wybór metody osuszania nie może być wykonywany „na ślepo”. Przebieg procesu suszenia (w tym czas suszenia) uzależniony jest bowiem od szeregu czynników, w tym przede wszystkim (choć nie tylko) od warunków klimatycznych, konstrukcyjnych, związanych z zastosowanymi materiałami, czy też warunków powierzchniowych oraz przestrzennych [4].

Warunki klimatyczne:

• Temperatura zewnętrzna: przy niskich wartościach temperatury zewnętrznej może być konieczne ogrzewanie budynku, aby zwiększyć efektywność suszenia. Należy również mieć na względzie, że w sytuacji gdy nieosuszone elementy budowlane mogą ulec schłodzeniu poniżej 0°C, istnieje ryzyko uszkodzeń mrozowych.
• Temperatura wewnętrzna oraz temperatura elementu budowlanego: wartości temperatury powietrza wewnętrznego oraz suszonych elementów powinna znajdować się w optymalnym zakresie działania urządzeń osuszających (z reguły od 15°C do 25°C).
• Wilgotność względna powietrza: aby nie dopuścić do przerwania kapilarnego transportu wody w przypowierzchniowej strefie zawilgoconego elementu budowlanego, wilgotność względna nie powinna być niższa niż 40%.
• Wentylacja lub przepływ powietrza: przepływ powietrza powinien być ustawiony tak, aby w całym pomieszczeniu lub budynku panowała możliwie jednolita wilgotność względna i aby na wszystkich powierzchniach zawilgoconych elementów budowlanych zachodziła równomierna konwekcja.

Warunki konstrukcyjne:

• Puste przestrzenie oraz elementy warstwowe (np. jastrychy z warstwami izolacyjnymi, konstrukcje dachów płaskich, płyty prefabrykowane): w przypadku występowania wody stojącej w pustych przestrzeniach, należy ją odessać, a następnie zawarte w nich powietrze osuszyć do wilgotności względnej nieprzekraczającej 40%. Prędkość przepływu powietrza powinna w odsłoniętej spoinie krawędziowej lub nawierconych otworach wynosić ok. 0,3 m/s.
• Narożniki wewnętrzne i zewnętrzne: przy planowaniu i realizacji wentylacji lub przepływu powietrza, w celu prawidłowego odprowadzenia wilgoci, należy uwzględnić wpływ narożników wewnętrznych oraz zewnętrznych na ten proces.
• Zastosowanie różnych materiałów w tej samej płaszczyźnie: zróżnicowane właściwości materiałów mogą skutkować zróżnicowanym czasem niezbędnym do ich wysuszenia (czasem schnięcia).

Warunki związane z materiałem:

• Stopień zasolenia (ciśnienie krystalizacji soli): obecność szkodliwych soli budowlanych prowadzi do podwyższonej wilgotności równowagowej, a ich krystalizacja może prowadzić do powstawania odprysków oraz wykwitów solnych.
• Opór dyfuzji pary wodnej: warstwy elementu budowlanego o wysokim oporze dyfuzyjnym mogą powodować, że proces suszenia będzie utrudniony, w krytycznym przypadku może nawet dojść (w wyniku kondensacji) do gromadzenia się wilgoci wewnątrz przegrody budowlanej.
• Kapilarność: im mniejsza jest specyficzna dla danego materiału budowlanego przewodność kapilarna (tzn. im mniej porów jest ze sobą wzajemnie połączonych), tym mniej wydajny jest udział transportu cieczy, a tym dłuższy jest czas suszenia (porównaj: [1]).
• Warstwy wykończeniowe: wszelkiego rodzaju powłoki i okładziny powierzchniowe wydłużają czas suszenia. Wraz ze wzrostem oporu dyfuzji (wartość sd) wymagany czas suszenia ulega znacznemu wydłużeniu.

Warunki powierzchniowe oraz przestrzenne:

• Kubatura pomieszczenia: miarodajna dla wymiarowania urządzeń stosowanych do technicznego suszenia pomieszczeń lub całych budynków jest nie tyle powierzchnia podłogi suszonych pomieszczeń, ale ich kubatura.
• Powierzchnia przegród budowlanych: miarodajne dla wymiarowania i liczby urządzeń suszących jest nie tylko powierzchnia przegród przewidzianych do wysuszenia, ale również ich konstrukcja oraz właściwości zastosowanych materiałów.
• Geometria pomieszczenia: w przypadku pomieszczeń o złożonej geometrii należy (np. poprzez zastosowanie wentylatorów) zapewnić równomierną konwekcję na powierzchni wszystkich zawilgoconych elementów budowlanych.

Inne uwarunkowania:

• Płynność procesu: optymalny czas suszenia można osiągnąć jedynie wówczas, gdy planowany proces suszenia przebiega w sposób ciągły. Nieplanowane przerwanie procesu prowadzi do wydłużenia czasu suszenia, które z reguły jest dłuższe niż okres przerwy, która je spowodowała.
• Stopień zawilgocenia: im wyższy jest stopień zawilgocenia suszonych materiałów budowlanych, tym dłużej trwa ich techniczne suszenie.

Przydatność poszczególnych urządzeń oraz metod suszenia przedstawiono w TABELACH 1–3 [4]. Podano w nich również wskazówki dotyczące zagrożeń związanych z substancjami szkodliwymi w zależności od suszonych elementów oraz zastosowanych w tych elementach materiałów budowlanych.

W przypadku suszenia posadzek wykonanych w konstrukcji tzw. podłóg pływających z warstwą izolacji termicznej, następstwem metody suszenia jest konieczność doboru (wymiarowanie) ilości otworów. Decydującymi czynnikami są w tym wypadku powierzchnia suszenia z jednej strony oraz rodzaj zastosowanego materiału izolacyjnego z drugiej. Oczekiwane (tj. takie, których skuteczność potwierdzono w praktyce) parametry podano w TABELI 4.

Z kolei w TABELI 5 przedstawiono przykładowe parametry (wymiarowanie) urządzeń, które mogą być użyte przy suszeniu warstwy izolacyjnej podłóg pływających. Zawarte w tabeli dane odnoszą się do konstrukcji podłogi z jednorodną (tj. niezawierającą dodatkowych powłok) warstwą termoizolacyjną z polistyrenu ekspandowanego (EPS) lub ekstrudowanego (XPS), bez zalegającej wody. Ponieważ woda zalegająca w konstrukcji podłogi znacznie pogarsza cyrkulację powietrza, należy ją usunąć (odessać) przed rozpoczęciem suszenia warstwy izolacyjnej.

Optymalne wyniki pod kątem czasu suszenia osiąga się zatem, gdy [4]:

• wolna woda występująca w konstrukcji podłogi została wcześniej odessana,
• temperatura w pomieszczeniu odpowiada zakresowi działania osuszaczy (ok. 15°C do 25°C),
• otwory wlotowe i wylotowe zostały w odpowiedni sposób rozmieszczone,
• objętość odsysania została dostosowana w stosunku do powierzchni przegrody,
• cyrkulacja powietrza wewnątrz lub na powierzchni materiału termoizolacyjnego zachodzi z prędkością ok. 0,3 m/s,
• rodzaj osuszaczy i innych urządzeń jest dostosowany do powierzchni suszonej przegrody,
• urządzenia pracują bez przerwy aż do momentu osiągnięcia sukcesu suszenia (jednak nie krócej niż 12 do 14 godz. w jednym cyklu),
• w przypadku suszenia masywnych elementów konstrukcyjnych, wilgoć odprowadzana jest od elementu poprzez ruch powietrza (w razie konieczności należy zastosować namioty foliowe).

W przypadku elementów konstrukcyjnych wykonanych z drewna można stosunkowo dokładnie określić czas suszenia – drewno (przy swobodnej wentylacji) oddaje wilgoć bardzo szybko. W takim wypadku istotne jest zapewnienie ruchu powietrza (w celu odprowadzenia wilgoci) w bezpośrednim otoczeniu elementów drewnianych. Elementy drewniane wbudowane w konstrukcję należy z kolei klasyfikować tak jak warstwy izolacyjne i w analogiczny sposób prowadzić proces suszenia.

Do monitorowania przebiegu oraz kontroli skuteczności suszenia przegród masywnych najczęściej stosuje się metodę pojemnościową [5], z kolei w przypadku przegród uwarstwionych (np. podłóg) metodę higrometryczną [6]. Niemniej w obu przypadkach najlepiej – z przyczyn pragmatycznych (warunki budowy) – sprawdza się higrometryczny pomiar wilgotności powietrza. Związek z metodą grawimetryczną (TABELA 6) pozwala bowiem określić, jaka jest rzeczywista zawartość wody (przy danej temperaturze) w jednostce masy powietrza.

Przy prowadzeniu suszenia technicznego powinno się dążyć do takiego poziomu wilgotności przegrody, aby zawartość wody w jednostce masy powietrza (przy pomiarze higrometrycznym) wynosiła ≤ 7,5 do 8 g/kg [4]. Po zakończeniu procesu należy przeprowadzić oraz udokumentować kontrolę skuteczności. Przy jej wykonaniu szczególnie istotne są następujące punkty:

• osiągnięcie docelowego poziomu wysuszenia,
• określenie punktów pomiarowych,
• wybór metod pomiaru,
• czas pomiaru końcowego.

Przebieg oraz efekt (skuteczność) suszenia należy udokumentować na piśmie, np. w protokole pomiarowym. Punkty pomiarowe należy zaznaczyć na szkicu. Ponadto należy odnotować, jaką metodą, na jakim podłożu i na jakim elemencie budowlanym dokonano pomiaru. Przed każdym pomiarem należy ponadto wykonać pomiar w punkcie referencyjnym, jak również zmierzyć i protokołować wartości klimatyczne (temperatura powietrza i wilgotność względna) pomieszczenia.

Przy monitorowaniu i kontroli skuteczności suszenia masywnych elementów konstrukcyjnych istotna jest przede wszystkim lokalizacja w budynku (przegroda wewnętrzna lub zewnętrzna). Zewnętrzne przegrody budynku poddane są bowiem oddziaływaniu co najmniej dwóch klimatycznych warunków brzegowych, z których każdy charakteryzuje się wahaniami temperatury oraz wilgotności, uzależnionymi zarówno od pory roku, jak i pory dnia. Klimat zewnętrzny związany jest z lokalizacją samego budynku, jak i konkretnej przegrody (wpływają na niego m.in. ilość opadów deszczu oraz główny kierunek wiatru, nasłonecznienie i zacienienie, nachylenie elementu konstrukcyjnego itp.). Klimat wewnętrzny podczas procesu suszenia jest tworzony sztucznie, a w normalnych warunkach wynika za sposobu użytkowania pomieszczenia (inne warunki występują w pomieszczeniach przeznaczonych do mieszkania, inne w nieogrzewanym ogrodzie zimowym, garażu i piwnicy, a jeszcze inne w saunie lub chłodni). Warunkiem prawidłowej kontroli skuteczności suszenia technicznego jest więc przede wszystkim znajomość klimatu powietrza w pomieszczeniu przy normalnym użytkowaniu.

Gospodarka wilgocią zewnętrznej połowy ściany narażonej na działanie warunków atmosferycznych uzależniona jest w głównej mierze od absorpcji wody przez tynk elewacyjny. Stan termiczny i wilgotnościowy wewnętrznej połowy determinuje przede wszystkim klimat w pomieszczeniu. Natomiast warunki cieplno-wilgotnościowe w rdzeniu ściany zewnętrznej – w przypadku wykorzystywania pomieszczeń do celów mieszkalnych lub zbliżonych – zmieniają się (w zależności od pory roku i dnia) w bardzo niewielkim stopniu. Mając to na uwadze, to właśnie w rdzeniu masywnej przegrody wewnętrznej należy prowadzić pomiary mające na celu ocenę skuteczności procesu osuszania. Pomiary kontrolne należy wykonywać trzy do pięciu dni po zakończeniu suszenia technicznego. Oczekiwana wartość wilgotności względnej wynosi w tym wypadku ≤ 75% (RYS. 1).

W przypadku suszenia jastrychów z izolacją cieplną z polistyrenu ekstrudowanego (EPS) badania wykazały, że bezpośrednio po zakończeniu procesu suszenia – z uwagi na ogrzewanie powietrza stosowane przy osuszaniu – mierzone są niższe wilgotności powietrza. Ponadto po wyłączeniu urządzeń suszących następuje redystrybucja wilgoci w elementach budowlanych [4]. Dlatego w przypadku kontroli skuteczności suszenia tego typu przegród zaleca się, aby w warstwach izolacyjnych lub pustych przestrzeniach wilgotność względną mierzyć trzy do pięciu dni po zakończeniu procesu. Odnotowana wartość nie powinna być wyższa niż 70%. Należy ponadto wykluczyć możliwość ponownego wzrostu wilgoci. Gdyby jednak pomiar wykonano bezpośrednio po zakończeniu procesu suszenia (lub w jego trakcie), przy temperaturze otworu pomiarowego wynoszącej ok. 30°C, wartość pomiaru wilgotności względnej nie może przekroczyć 30% – wówczas bezwzględna zawartość wilgoci wynosi ok. 8,0 g/kg powietrza.

Liczba wymaganych punktów pomiarowych przy suszeniu warstwy izolacyjnej jastrychu jest identyczna z liczbą nawiertów w jastrychu, niezbędnych do przeprowadzenia suszenia technicznego – należy ją ustalić na podstawie doświadczeń praktycznych, jak również dostosować do geometrii oraz układu pomieszczeń. Z reguły należy zaplanować jeden punkt pomiarowy na każde 10 m² powierzchni. Podczas prowadzenia pomiarów należy ponadto zwrócić uwagę, aby sonda w otworze pomiarowym została dokładnie uszczelniona od strony pomieszczenia, aby zapobiec wymianie ciepła i wilgoci między powietrzem zawartym w strukturze przegrody a powietrzem w pomieszczeniu (RYS. 2).

Skuteczność suszenia elementów drewnianych opiera się na dopuszczalnej wilgotności elementów konstrukcyjnych. Wilgotność drewna można mierzyć za pomocą dostępnych obecnie na rynku urządzeń pomiarowych jedynie poprzez przewodnictwo elektryczne [5]. Zaleca się przeprowadzenie pomiaru z wykorzystaniem tabel gatunków drewna udostępnianych przez producentów. Pomiary należy prowadzić w rdzeniu drewnianego elementu, poprzecznie do kierunku włókien. Należy również pamiętać, że wilgotność drewna często wskazywana jest jedynie do wartości charakterystycznej dla nasycenia włókien. Ewentualne przesycenie musi być ocenione przez osobę prowadzącą pomiar (na podstawie wyświetlanych wartości). W takim wypadku należy zastosować higrometryczny pomiar wilgotności.

Literatura

1. Monczyński B., „Sposoby osuszania zawilgoconych budynków – podstawy i planowanie”, „IZOLACJE” 1/2025, s. 84–90.
2. Monczyński B., „Sposoby osuszania zawilgoconych budynków – rozwiązania technologiczne”, „IZOLACJE” 2/2025, s. 54–60.
3. Monczyński B., „Metody postępowania z budynkami zawilgoconymi w wyniku powodzi”, „IZOLACJE” 10/2024, s. 105–110.
4. WTA Merkblatt 6-16-19/D, Technische Trocknung durchfeuchteter Bauteile: Planung, Ausführung und Kontrolle.
5. Monczyński B., „Pomiary wilgotności w diagnostyce obiektów budowlanych – względne metody elektryczne”, „IZOLACJE” 4/2024, s. 100–105.
6. Monczyński B., „Pomiary wilgotności w diagnostyce obiektów budowlanych – metoda higrometryczna”, „IZOLACJE” 5/2024, s. 64–67.