Dylatacje w systemach ETICS - projektowanie i wady wykonawcze

Dylatacja jest celowo zaprojektowaną i wykonaną szczeliną w budynku lub w obiekcie budowlanym. Jej zadaniem jest umożliwienie niezależnej pracy poszczególnych części budowli. Przerwy dylatacyjne wykonuje się, aby zabezpieczyć konstrukcję przed:

• skurczem betonu i różnicami temperatury, które mogą wywołać rysy lub pęknięcia,
• nierównomiernym osiadaniem konstrukcji, związanym np. z odkształceniami terenu,
• pełzaniem betonu.

Dylatacje w nowo realizowanym systemie ociepleń powinny pokrywać się z istniejącymi dylatacjami w konstrukcji budynku. W przypadku projektowania i wykonywania szczelin dylatacyjnych ważnym zagadnieniem jest zapewnienie całkowitej szczelności dylatacji na oddziaływanie czynników środowiska zewnętrznego, takich jak deszcz, śnieg lub wiatr.

Dylatacje termiczne przeciwdziałają uszkodzeniom konstrukcji, takim jak zarysowanie płyt dachowych, tarasowych czy też warstwy termoizolacji ścian w wyniku wahań temperatury.

W projektowaniu budynków uwzględnia się fakt, że lżejsze elementy budynków są bardziej narażone na oddziaływanie promieniowania słonecznego. Przykładowo, dachy wykonywane w konstrukcji betonowej powinny mieć dylatacje obwodowe, zapobiegające ścinaniu ścian zewnętrznych czy zarysowaniu gzymsów.

Za niezbędne uważa się dylatacje pośrednie, zmniejszające odkształcenia płyt dachowych i tarasowych. Dodatkowo zapobiegają one uszkodzeniom pokrycia dachowego.

Dylatacje termiczne przecinają budynek od powierzchni dachu poprzez ściany lub nośny szkielet konstrukcyjny aż do płaszczyzny fundamentów. Dylatacje te nie przecinają fundamentów, natomiast przerwa dylatacyjna ścian pokrywa się z dylatacją płyt dachowych. Przyjmuje się bowiem, że elementy zagłębione w gruncie nie podlegają oddziaływaniom termicznym.

Rodzaje dylatacji i ich projektowanie

Ogólnie wyróżnia się następujące rodzaje przerw dylatacyjnych:

• dylatacje konstrukcyjne - wydzielają fragment budynku stanowiący jednolitą całość pod względem statyki, technologii i przeznaczenia obiektu lub wynikają z wymiarów obiektu. Stosowane są przy zmianie sposobu posadowienia, zmianie układu konstrukcyjnego budynku, dużych różnic w obciążeniach. Oddzielają wszystkie elementy konstrukcyjne w jednym przekroju od fundamentu do dachu,
• dylatacje termiczne - związane ze skurczem lub wydłużeniem, zabezpieczają budynek przed zarysowaniem na skutek zmian temperatury. Mają za zadanie wyeliminowanie wpływu dużych naprężeń od odkształceń termicznych poszczególnych fragmentów budynku, w tym np. dodatkowej warstwy izolacji termicznej,
• dylatacje przeciwdrganiowe - najczęściej kojarzone są z budownictwem przemysłowym, gdzie mają zabezpieczyć obiekt lub jego poszczególne elementy przed wpływem drgań (oddziaływań dynamicznych i/lub akustycznych) pochodzących np. od fundamentów oraz ramownic, na których usytuowane są urządzenia techniczne generujące drgania. Podobny charakter oraz wymóg stosowania dylatacji budynku narzuca jego lokalizacja w obszarze działania fal sejsmicznych wywołanych trzęsieniem ziemi lub szkodami górniczymi,
• dylatacje umożliwiające nierównomierne osiadanie - zjawisko osiadania wynika z właściwości mechanicznych gruntu i jest związane w szczególności ze ściśliwością gruntu. Jeżeli pod fundamentami, w obrysie rzutu budynku zmieniają się warunki gruntowe, ekonomicznie uzasadniony jest jego podział na odrębnie pracujące części.

Szczegółowe wytyczne w zakresie zasad sytuowania dylacji w zależności od rodzaju konstrukcji zawiera załącznik do normy PN-EN 1992-1-1:2008 [1]. W załączniku tym można znaleźć stabelaryzowane maksymalne odległości między przerwami dylatacyjnymi (TABELA 1).

Ściany budynków pod wpływem wielu różnorodnych czynników ulegają podczas eksploatacji odkształceniom. Aby w ich wyniku uniknąć pęknięć i rys, budynek ze ścianami murowanymi, zgodnie z normą PN-EN 1996-2:2010 [2], należy dzielić na mniejsze segmenty, stosując przerwy dylatacyjne (TABELA 2).

• Odległości podane w TABELI 2 dotyczą budynków z oddzieloną konstrukcją dachową i ocieplonym stropem nad najwyższą kondygnacją.
• Zaleca się oddzielenie konstrukcji stropodachów od ścian konstrukcyjnych budynku w sposób umożliwiający odkształcenia termiczne. Przerwy dylatacyjne powinny przechodzić przez całą konstrukcję.
• Ponieważ odkształcenia mogą następować we wszystkich kierunkach, w zależności od konstrukcji budynku, dylatacje mogą być zarówno pionowe, jak i poziome.
• Rozmieszczenie i szczegóły wykonania przerw dylatacyjnych powinny być zawarte w projekcie.
• Jeżeli w spoinach wspornych muru zostało ułożone zbrojenie zgodne z normą PN-EN 845-3:2013-10 [3], odległości między przerwami dylatacyjnymi mogą być zwiększone o wartość rekomendowaną przez producenta zbrojenia.
• W ściankach kolankowych dylatacje powinny być rozmieszczone w odległościach nie większych niż 20 m.

• Pionowe przerwy dylatacyjne w zewnętrznych warstwach ścian należy umieszczać w pobliżu naroży.
• Poziome przerwy dylatacyjne należy umieszczać co dwie kondygnacje, ale nie dalej niż 9 m.
• Szczelne wypełnienie przerw dylatacyjnych powinno zabezpieczyć budynek przed niekorzystnym wpływem czynników atmosferycznych, osadzaniem się brudu i przedostawaniem się insektów.

Na FOT. 1-2 przedstawiono przykładowe dylatacje w budynkach przeznaczonych do termomodernizacji.

Dylatacje w ociepleniach ETICS

Zamknięcia przerw dylatacyjnych stosowane w systemach ETICS są zróżnicowane i zależą przede wszystkim od szerokości szczeliny. W tym celu stosowane są np. profile dylatacyjne, taśmy oraz różnego rodzaju blachy. Każde z tych rozwiązań powinno zapewnić ochronę przegród ściennych przed negatywnym oddziaływaniem czynników atmosferycznych.

W przypadku profili dylatacyjnych należy wykonywać odstęp między poszczególnymi elementami termoizolacji nieprzekraczający zwyczajowo 50 mm.

Profil z tworzywa sztucznego połączony jest z dwoma pasami tkaniny szklanej o szer. ok. 10 cm, które łączy się na tzw. zakładkę z siatką zbrojącą wchodzącą w skład systemu ociepleń (FOT. 3 - zdjęcie główne). Profil zostaje wklejony za pomocą systemowej zaprawy klejącej.

Taśmy dylatacyjne (FOT. 4-5) można wykonać w postaci impregnowanych, sprężanych taśm poliuretanowych. Przy odpowiednim stopniu sprężenia taśmy odporne są na warunki atmosferyczne.

• Maksymalne szerokości szczelin dylatacyjnych między poszczególnymi płytami izolacji termicznej wynoszą ok. 30 mm. Należy zapewnić ciągłość taśmy rozprężnej lub innej taśmy uszczelniającej w postaci np. elastycznego szczeliwa poliuretanowego lub pianki polietylenowej na całej długości dylatacji, by nie dopuścić do powstawania nieszczelności, przez którą może dochodzić do niekontrolowanej infiltracji powietrza i zawilgocenia wskutek opadów atmosferycznych.
• Ze względu na stopień sprężenia taśmy rozprężne umożliwiają zapewnienie wymaganego zabezpieczenia szczeliny dylatacyjnej nawet przy znacznych ruchach budynku, przekraczających 40 mm.
• Szerokość szczeliwa poliuretanowego lub polietylenowego powinna być większa od otworu dylatacyjnego o maks. ok. 25%.
• Dylatacje przekraczające 50 mm między materiałami termoizolacyjnymi są w wielu przypadkach zamykane za pomocą blachy.
• Ze względu na wymagania ochrony przeciwpożarowej rozwiązania projektowe wymagają zastosowania zróżnicowanych materiałów izolacji termicznej na różnych wysokościach elewacji budynku, np. dla budynków przekraczających 25 m wysokości. W takiej sytuacji dochodzi do styku dwóch materiałów termoizolacyjnych o zróżnicowanych właściwościach fizycznych.
• Jeżeli obok siebie stosowane są wełna mineralna i styropian, należy zapewnić oddylatowanie poszczególnych zróżnicowanych fragmentów ETICS. W takich sytuacjach można stosować np. taśmę rozprężną.

Na FOT. 6-7 pokazano dylatacje narożne.

Błędy wykonawcze

Podstawowym błędem wykonawczym jest całkowity brak wykonania dylatacji w systemie ociepleń w miejscu występowania dylatacji konstrukcyjnej. Konsekwencją tego jest spękanie pionowe poszczególnych składowych systemu ociepleń oraz postępujące rozwarstwienie się szczeliny w czasie.

Jednym z często powtarzających się błędów wykonawczych jest stosowanie mas silikonowych jako materiału uszczelniającego dylatację.

Ze względu na odkształcenia budynku przenoszone na warstwę izolacji termicznej w wielu przypadkach dochodzi do rozszczelnienia materiału wypełniającego. Powoduje to w konsekwencji brak możliwości właściwego zabezpieczenia przegrody przed wnikaniem wody opadowej oraz dodatkowo niekontrolowaną infiltrację powietrza.

Na FOT. 8 przedstawiono uszkodzoną dylatację w systemie ETICS, wypełnioną w sposób nieprawidłowy silikonem. Inną wadą jest brak poprawnego wykształcania i zabezpieczania dylatacji w całym przekroju ocieplenia.

Powszechnym przypadkiem jest brak właściwego wykształcenia szczelin dylatacyjnych przy cokole budynku, np. dolna powierzchnia pierwszej płyty termoizolacyjnej nad cokołem. 

Na FOT. 9 pokazano pionowy profil dylatacyjny systemu ETICS, gdzie zapominano o wykształceniu dylatacji poziomej między płytami styropianowymi. W konsekwencji doszło do zarysowań i spękań systemu ociepleń. Na FOT. 10 pokazano przykład braku wykonania dylatacji w izolacji termicznej ściany przyziemia. Szczelinę wykształcono jedynie w materiale termoizolacyjnym kondygnacji nadziemnej. Niepoprawne zakończenie szczeliny dylatacyjnej w poziomie cokołu betonowego pokazano z kolei na FOT. 11.

W przypadku nieprawidłowego wykonania połączenia tkaniny szklanej profilu dylatacyjnego z siatką zbrojącą warstwę zbrojoną, np. w przypadku braku wykonania prawidłowych zakładów siatki w pionie i poziomie, może dojść do uszkodzeń (zarysowań lub spękań) tynku. Taki przykład pokazano na FOT. 12.

Wykonanie szczeliny dylatacyjnej przy niewłaściwie wykonanym typowym profilu dylatacyjnym może spowodować negatywne odczucia strony estetycznej i wpływać dodatkowo na przyspieszenie procesu degradacji systemu ETICS. Może to być związane z nieprawidłowościami występującymi na całej wysokości dylatacji (FOT. 13) lub lokalnie (FOT. 14-15).

Do błędów wykonawczych można także zaliczyć brak usunięcia starych materiałów termoizolacyjnych (np. płyt suprema), które zgodnie z dokumentacją projektową powinny być zastąpione przez izolację termiczną o niższej wartości współczynnika przewodzenia ciepła. Opisywany przykład pokazano na FOT. 16. Istotną nieprawidłowością mającą miejsce podczas prowadzenia robót budowlanych jest brak prawidłowego wykonania dylatacji w systemie ETICS na całej wysokości budynku.

Taki przykład zobrazowano na FOT. 17. Widać trzy płyty polistyrenu grafitowego, w których nie wykonano prawidłowej dylatacji. Przy właściwym klejeniu izolacji termicznej do ściany za pomocą metody pasmowo-punktowej nacinanie płyt termoizolacyjnych będzie utrudnione przy wcześniej związanym kleju. W wielu przypadkach taka sytuacja ma miejsce przy nieprawidłowym sposobie klejenia izolacji termicznej do podłoża jedynie na tzw. placki klejowe.

Dylatacje budynków są newralgicznymi miejscami ze względów cieplno-wilgotnościowych. Niejednokrotnie to właśnie przez te miejsca dochodzi do przemarzania ścian zewnętrznych, co prowadzi do zawilgoceń i zagrzybień powierzchni przegród budowlanych.

W zależności od szerokości dylatacji i sposobu ich wykończenia na elewacji należy w odpowiedni sposób rozwiązać jej ocieplenie.

Jedną z nieprawidłowości jest całkowity brak ocieplenia dylatacji. Prowadzi to w skrajnych przypadkach do zawilgocenia i zagrzybienia ścian przydylatacyjnych. Taki przykład pokazano na RYS. 18, na którym widać porażenie mykologiczne na styku ścian przydylatacyjnych i nieocieplonego stropodachu wentylowanego w mieszkaniu ostatniej kondygnacji budynku wielkopłytowego.

Na FOT. 19 pokazano dylatację szerokości kilkunastu centymetrów, która zgodnie z dokumentacją projektową powinna być ocieplona z każdej strony płytami styropianowymi jednakowej grubości. Podczas prac budowlanych zastosowano rozwiązanie zamienne o skrajnie zróżnicowanych grubościach izolacji cieplnych.

Podsumowanie

Rozwiązania materiałowe zabezpieczające dylatacje powinny być wykonane w sposób zapewniający odpowiednią ochronę cieplną, właściwe zabezpieczenia przed oddziaływaniem opadów atmosferycznych i ograniczenie niekontrolowanej infiltracji powietrza. Dodatkowo rozwiązania ociepleń ETICS w obrębie wykonywanych dylatacji powinny być zrealizowane w sposób niewpływający na zmniejszenie trwałości całego systemu ociepleń.

Dokumentacje projektowe stanowiące podstawę prowadzenia robót budowlanych, ze względu na brak odpowiednich opisów i detali rysunkowych, pomijają szczegółowe rozwiązania dylatacji. Ich sposób wykonania pozostawia się nierzadko wykonawcy, kierownikowi budowy oraz inspektorowi nadzoru inwestorskiego. Bazują oni w niektórych przypadkach na wytycznych i zaleceniach warunków technicznych wykonania i odbioru robót, w szczególności na zaleceniach instrukcji ITB 447/2009 [4]. W opracowaniu tym rozwiązania dylatacji są przedstawione w bardzo ogólnym stopniu i nie zastępują szczegółowych detali projektowych, specyficznych dla każdego budynku.

Literatura

1. PN-EN 1992-1-1:2008, "Eurokod 2. Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków".
2. PN-EN 1996-2:2010, "Eurokod 6. Projektowanie konstrukcji murowych. Część 2: Wymagania projektowe, dobór materiałów i wykonanie murów".
3. PN-EN 845-3:2013-10, "Specyfikacja wyrobów dodatkowych do murów. Część 3: Stalowe zbrojenie do spoin wspornych".
4. Instrukcja ITB nr 447/2009, "Złożone systemy izolacji cieplnej ścian zewnętrznych budynków ETICS. Zasady projektowania i wykonywania", ITB, Warszawa 2009.
5. P. Krause, T. Steidl, "Uszkodzenia i naprawa przegród budowlanych w aspekcie izolacyjności termicznej", PWN, Warszawa 2016.
6. T. Steidl, P. Krause, Archiwum własne. Stekra s.c., Stekra Sp. z o.o. 2001-2016.
7. www.illbruck.com.
8. www.interchemall.pl

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!