Rozwiązania elewacyjne stosowane w modernizowanych obiektach

Szczególnie destrukcyjne działanie wykazuje woda opadowa powodująca zawilgocenie takich elewacji, które tracą swoje właściwości fizyczne i mechaniczne, rozwijają się na nich grzyby pleśniowe, co sprawia, że nie nadają się one do dalszego użytkowania. Należy je wówczas naprawić. Przedstawione sytuacje powodują, że poszukiwane są materiały naprawcze na okładziny zewnętrzne o zwiększonej odporności na działanie wody, które można wbudować w miejsce uszkodzonych okładzin, w tym także wykonanych z wielkiej płyty. Wiąże się to również z ich modernizacją i rewitalizacją.

Jednym z rozwiązań tego problemu stały się różnego rodzaju płyty cementowe i gipsowo-włóknowe, które dodatkowo należy zabezpieczyć przed działaniem wody. Przykładowo płyty gipsowo-włóknowe należy otynkować, co stwarza dodatkowe nakłady pracy i podnosi koszty wykonania. Innym rozwiązaniem, które obecnie staje się coraz bardziej powszechne, jest zastosowanie na okładziny zewnętrzne płyt włóknisto-cementowych. Płyty włóknisto-cementowe zostały opracowane i wprowadzone na rynek budowlany przez inżyniera L. Hatschka już w 1900 roku.

Nazywane na początku jako eternit były lekkie, wytrzymałe, trwałe, odporne na wilgoć i niepalne. Ich mankamentem było to, że w swoim składzie miały azbest, który obecnie w większości krajów jest niedopuszczalny do stosowania. Współczesne płyty włóknisto-cementowe składają się głównie z cementu, pozostała część składników to: włókna celulozowe oraz wypełniacze w postaci mączki wapiennej lub kaolinu. Płyty te charakteryzują się wysoką wytrzymałością na zginanie, odpornością na wilgoć i korozję biologiczną, dzięki czemu są trwałe.

Elewacje wykonane z takich płyt są w większości wykonywane jako elewacje wentylowane, poprawiające komfort cieplno-wilgotnościowy budynku i dlatego są coraz częściej i chętniej stosowane. Na FOT. 1-2 pokazano przykład rewitalizacji elewacji budynku C-6 znajdującego się w kampusie Politechniki Wrocławskiej z wykorzystaniem płyt włóknisto-cementowych.

Na wstępie należy wyjaśnić, że elewacja wentylowana to zespół odpowiednio dobranych elementów, które tworzą kompletny system elewacyjny. Składa się ona przede wszystkim z podkonstrukcji (rusztu), izolacji termicznej, szczeliny wentylacyjnej i okładziny elewacyjnej, wykonanej najczęściej z płyt. Charakterystycznym elementem omawianego systemu jest szczelina wentylacyjna (RYS. 1-3), w której powietrze przepływa pomiędzy izolacją termiczną a okładziną elewacyjną. Poprzez ruch powietrza odprowadzony jest poza przegrodę nagromadzony w ścianie kondensat i wilgoć [1].

Zadaniem rusztu jest stworzenie szkieletu konstrukcyjnego, w celu zamocowania na nim okładziny w pewnej odległości od ściany konstrukcyjnej. Odległość ta musi uwzględniać grubość izolacji termicznej i szczeliny wentylacyjnej. Może być ona zmienna, w zależności m.in. od uskoków elementów konstrukcji ściany, grubości materiału termoizolacyjnego i architektonicznych uwarunkowań.

Konstrukcja rusztu może być wykonana z aluminium, drewna lub stali. Termoizolacja odpowiada za spełnienie wymogów przegrody w zakresie izolacyjności termicznej i akustycznej podanych w [2]. Izolacja ta powinna mieć ponadto wysoką paroprzepuszczalność, a także być zabezpieczona od strony zewnętrznej welonem lub membraną chroniącą przed wiatrem i zawilgoceniem.

Okładzina elewacyjna wykonana może być z różnych materiałów, mieć różną kolorystykę i format. W systemie elewacji wentylowanej okładzinę wykonuje się z płyt z włókno-cementowych, laminatów HPL (high pressure laminates), kompozytów magnezowych, blach i kompozytów, kamienia naturalnego i konglomeratów, betonu architektonicznego, ceramiki, elementów drewnianych i drewnopochodnych. Obecnie jednym z bardziej popularnych rozwiązań wśród architektów i inwestorów staje się wykorzystanie na okładzinę elewacyjną płyt włókno-cementowych.

Wyraźny wzrost zainteresowania systemem elewacji wentylowanych związany jest zarówno z jego uniwersalnością, jak i wieloma innymi zaletami opisanymi w dalszej części artykułu. Nie bez znaczenia są także zaobserwowane mankamenty dotychczas bardzo popularnych elewacji wykonanych w systemie ETICS [3].

Typy elewacji wentylowanych

Współczesne systemy elewacji wentylowanych można podzielić w zależności od rodzaju zastosowanej okładziny elewacyjnej, sposobu jej montażu do podkonstrukcji, rodzaju podkonstrukcji oraz rozwiązań materiałowych, z którego są wykonane. W wytycznych do opracowywania aprobat ETAG-034 [1] przedstawiono 8 typów elewacji wentylowanych, które podzielono ze względu na sposób łączenia okładziny elewacyjnej z podkonstrukcją oraz łączenia pomiędzy poszczególnymi płytami [1, 5, 6].

Najczęściej stosowane typy elewacji wentylowanych w zależności od rodzaju zastosowanej okładziny elewacyjnej i rodzaju podkonstrukcji pokazano na RYS. 4, natomiast na RYS. 5-12 przedstawiono zobrazowania tych typów według [1].

I tak typ 1 (RYS. 5) pokazuje fragment elewacji budynku, gdzie zastosowano mocowanie okładziny elewacyjnej z płyty do rusztu poprzez łączniki przechodzące przez płytę. Jest to obecnie jedno z najpopularniejszych i najprostszych rozwiązań, najczęściej stosowane dla okładzin elewacyjnych z płyt włókno-cementowych, laminatów HPL czy też płyt z różnego rodzaju płyt kompozytowych. W tym rozwiązaniu ruszt wykonany może być z profili aluminiowych, a łącznikami okładziny są nity lub wkręty [7, 8]. Stosowanie podkonstrukcji ze stali ocynkowanej lub nierdzewnej jest rzadziej spotykane.

Typ 2 (RYS. 6) to rozwiązanie, które cechuje ukrycie elementów łączących okładzinę elewacyjną z płyt z rusztem. Połączenie mechaniczne niewidoczne wykonane może być poprzez wyfrezowanie otworów od wewnętrznej strony płyty pod specjalne tuleje rozprężne. Ruszt wykonywany jest najczęściej z konstrukcji aluminiowej, na przykład z profili zamkniętych lub z zastosowaniem dodatkowych elementów łączących ruszt z mocowaniem płyty [9]. Należy zaznaczyć że, połączenie z zastosowaniem tulei rozprężnych wymaga precyzyjnego wykonania przy użyciu dodatkowego specjalistycznego sprzętu.

Dynamicznie pojawiające się na rynku systemy kotwiące, rozwiązania łączników rozprężnych dają dzisiaj możliwość montażu okładzin o standardowych grubościach, tj. od 8 mm. Do niedawna rozwiązanie to wymagało stosowania płyt grubości minimum 12 mm, w celu zapewnienia odpowiedniej długości zakotwienia łącznika rozprężnego.

Typ 3 (RYS. 7) przedstawia połączenie płyt elewacyjnych poprzez zastosowanie tzw. kotwy typu T, mocowanej bezpośrednio do ściany konstrukcyjnej lub poprzez ruszt. Płyty okładziny elewacyjnej połączone są ze sobą poprzez wyfrezowane otwory kotwiące w bokach płyt. Uchwyty mocujące oraz ruszt wykonywane są ze stali ocynkowanej lub nierdzewnej. Możliwość wykonania otworów mocujących w boku płyt ogranicza zastosowanie tego typu rozwiązania najczęściej do płyt z kamienia, ewentualnie z ceramiki.

Typ 4 (RYS. 8) przedstawia okładzinę elewacyjną mocowaną do podkonstrukcji aluminiowej lub stalowej za pomocą widocznych wkrętów lub nitów. Płyty okładziny elewacyjnej są w tym przypadku połączone ze sobą poprzez pióro-wpust i tworzą szczelną powierzchnię. Wykonanie złącza pióro-wpust również ogranicza zastosowanie rodzaju materiału na okładzinę elewacyjną, w zależności od możliwości wykonania takiego połączenia. Najczęściej spotykane okładziny elewacyjne w takim rozwiązaniu wykonane są z płyt drewnianych, drewnopochodnych lub z kompozytów z blach.

Typ 5 (RYS. 9) pokazuje zastosowanie okładziny elewacyjnej z płyt w formacie wąskich pasów. W górnej części płyta przesłonięta jest poprzednią płytą okładziny elewacyjnej. Połączenie płyt z rusztem w takim rozwiązaniu jest niewidoczne. Zastosowanie tego typu elewacji jest często wybierane dla rusztu o konstrukcji drewnianej, a szerokość płyty okładziny elewacyjnej zbliżona jest do kształtów tradycyjnej deski. Typ ten przypisano również dla okładzin elewacyjnych wykonanych z blach lub kompozytów blaszanych. Ruszt dla tych okładzin wykonuje się z aluminium lub stali.

Typ 6 (RYS. 10) przedstawia płyty okładziny elewacyjnej łączone poprzez widoczne elementy takie jak klamry, klipsy, kotwione bezpośrednio do muru lub poprzez dodatkowy ruszt. Rozwiązanie to zbliżone jest do typu 3, pokazanego na RYS. 7 z zastosowaniem łączników widocznych, a łączenie z płytą nie wymaga otworowania w boku płyty. Rozwiązanie to daje możliwość montażu płyt o mniejszej grubości, w których nie ma możliwości wykonania otworów w boku płyty. Elementy łączące oraz ruszt wykonane są zazwyczaj ze stali cynkowanej lub nierdzewnej. Zastosowanie tego rozwiązania najczęściej jest wykorzystywane dla okładzin elewacyjnych z płyt ceramicznych.

Typ 7 (RYS. 11) to rozwiązanie przystosowane dla płyt okładziny elewacyjnej łączonych do rusztu poprzez zastosowanie wieszaków. Rozwiązanie to stosowane jest dla płyt z kompozytów blaszanych lub blach posiadających odpowiednie uchwyty mocujące, wytworzone poprzez zagięcie materiału na bokach, z wytworzeniem zawiesia dla płyty panelu. Typ 7 można stosować dla okładzin elewacyjnych z płyt ceramicznych posiadających specjalne gniazda montażowe, wykonane jeszcze na etapie produkcji płyty.

Typ 8 (RYS. 12) podobny jest do typu 5 pokazanego na RYS. 9. Różni się on zastosowanym dodatkowo elementem poziomym w ruszcie, umożliwiającym stosowanie płyt o niewielkich rozmiarach lub zmianę kąta nachylenia płyty okładziny elewacyjnej. Połączenie płyty okładziny elewacyjnej z rusztem może być ukryte poprzez zasłonięcie łącznika płytą górną. Dla tego rozwiązania stosuje się najczęściej okładzinę elewacyjną z płyt włókno-cementowych, drewnopochodnych, tworzywowych lub ceramicznych.

Wprawdzie wytyczne do aprobat technicznych [1] nie wyróżniają osobnego typu elewacji z łączeniem okładziny z płyt do podkonstrukcji za pomocą mas klejowych, niemniej jednak zdaniem autorów należałoby takie rozwiązanie odpowiednio zakwalifikować i opisać. Jest ono obecnie bardzo często stosowane przede wszystkim z powodu braku widocznych łączników, przy w miarę szybkim sposobie montażu. Trzeba zaznaczyć, że rozwiązanie takie wymaga przestrzegania odpowiedniego reżimu technologicznego podanego przez producentów klejów, zarówno w zakresie procedur montażu, jak i pracy w odpowiednich warunkach.

Najczęściej stosowanymi okładzinami elewacyjnymi w tym rozwiązaniu są płyty włókno-cementowe i laminaty HPL, dla których dostępne są obecnie aprobowane systemy klejenia [10]. Do montażu okładziny elewacyjnej z płyt z łączeniem za pomocą mas klejowych stosuje się ruszt aluminiowy, ewentualnie stalowy lub drewniany. Dobór materiału, z którego wykonany będzie ruszt, jest bardzo istotny ze względu na zakres stosowania odpowiednich mas klejowych. Istotna dla tego rozwiązania jest także bieżąca kontrola na budowie używanych w czasie montażu materiałów łączących i warunków panujących podczas montażu.

Rodzaje okładzin elewacyjnych

Okładzina elewacyjna to istotny element elewacji wentylowanej, ponieważ nadaje efekt obiektowi budowlanemu, kształtuje bryłę budynku i wpływa na jego standard. Co ważne, okładzina elewacyjna jest elementem poddanym bezpośrednio działaniu czynników atmosferycznych. Musi być ona odporna na promieniowanie UV, opady deszczu i śniegu, gradient temperatur i dynamiczne oddziaływanie wiatru. Z tego względu okładzina elewacyjna musi spełniać wymagania stawiane w normach [11, 12, 13].

Jak wspomniano wyżej, w systemach wentylowanych wyróżnić można okładziny wykonane z płyt z: włókno-cementu, laminatów HPL, kamienia, blachy i kompozytów blaszanych, drewnopochodnych lub drewnianych, ceramiki, laminatów i tworzyw sztucznych. Najpopularniejsze wśród okładzin elewacyjnych, przede wszystkim pod względem ilości realizacji, są płyty z włókno-cementu [7, 8].

Płyty włókno-cementowe to wyrób budowlany stosowany w budownictwie od początku ubiegłego wieku. Czeski inżynier Ludwik Hatschek opracował i opatentował technologię produkcji tego kompozytowego materiału. Produkt nosił nazwę "eternit" i cechował się wytrzymałością, trwałością, niewielkim ciężarem, odpornością na wilgoć i niepalnością. Jednym z podstawowych składników tych płyt był azbest [14]. Obecne płyty włókno-cementowe składają się w około 60% z cementu, natomiast azbest uznany za szkodliwy zastąpiono celulozą pochodzenia organicznego. Pomimo zamiany, właściwości płyt włókno-cementowych pozostały zachowane, stały się bardziej ekologiczne, a postęp w rozwoju procesu produkcji umożliwił wprowadzenie różnych odmian tych płyt.

Okładziny z płyt z włókno-cementu dostępne są w podstawowej szarej barwie, ale mogą również być barwione w masie według palety kolorów oferowanych przez producentów. Płyty mogą być malowane, licowane masami nadającymi strukturę lub posiadać strukturę, na przykład deski, uformowaną już na etapie produkcji. Standardowa grubość płyt to 8 mm, występują również płyty grubości 10 i 12 mm. Ciężar podstawowej płyty wynosi około 15 kg/m2, a wytrzymałość na zginanie około 24 MPa. Wymiary typowych płyt wynoszą 1250×3100 mm. Płyty włókno-cementowe są niepalne i mają klasę A2 według [12]. Bardzo dobre parametry tych płyt dają szerokie możliwości zastosowań nie tylko na okładzinę elewacyjną.

Nowoczesnym materiałem kompozytowym, który cieszy się także dużą popularnością jako okładzina elewacyjna z płyt, jest HPL, czyli duroplastyczny laminat wysokociśnieniowy [15]. Materiał produkowany jest w warunkach wysokiego ciśnienia i temperatury w specjalnych prasach. Składa się z włókien celulozy oraz z żywic syntetycznych. Utwardzone żywice tworzą bardzo odporną warstwę wierzchnią, zabezpieczającą przed wpływem czynników zewnętrznych. Płyty elewacyjne dostępne są w grubościach od 6 do 15 mm. Ciężar podstawowej płyty grubości 8 mm wynosi około 11 kg/m2. Wytrzymałość na zginanie płyty z laminatu HPL wynosi około 80-90 MPa, a typowe wymiary produkcyjne płyt to 1850×4100 mm.

Płyty mają słabszą odporność ogniową i zostały sklasyfikowane są jako niezapalne posiadające klasę B s2 według [12]. Wysokie parametry wytrzymałościowe oraz dostępne wymiary, niespotykane w innych rodzajach płyt okładzinowych, są dużym atutem tego materiału i z tego powodu bardzo często znajdują również zastosowanie jako przegrody balkonowe, czy wypełnienie balustrad. Dostępne są w bogatej kolorystyce oraz dają możliwość wykonania nadruków jak i zastosowania okleiny.

Na FOT. 3-6 przedstawiono przykłady realizacji elewacji wentylowanych z okładzin wykonanych z laminatów HPL, płyty kamiennej, paneli z blachy i płyty ceramicznej.

Równie często stosowaną okładziną elewacyjną są kompozyty składające się z dwóch warstw lakierowanych płyt aluminiowych, wypełnione rdzeniem polietylenowym. Płyty występują w standardowej grubości 4 mm, a możliwy zakres produkowanych grubości wynosi od 3 do 6 mm. Ciężar standardowej płyty wynosi 5,5 kg/m2. Kompozyty oferowane są przeważnie w wymiarach 1250×6800 mm. Płaskość powłoki płyty zapewnia całkowicie gładką powierzchnie, zaletą płyt są także duże możliwości ich modelowania poprzez wyginanie, wygniatanie i frezowanie. Płyty są dostępne w pełnej palecie barw wzorników RAL i NCS. Klasa ogniowa jest na poziomie A2 według [12].

Okładziny elewacyjne wykonane z kamienia lub konglomeratów należą do najbardziej prestiżowych rozwiązań elewacyjnych. Montowane są za pomocą bezpośrednich łączników do ściany konstrukcyjnej według typów 3 lub 6 (RYS. 7 i 10). Kamień stosowany na elewację to między innymi piaskowiec, granit, trawertyn i marmur. Oprócz kamieni naturalnych stosowane są również różnego rodzaju konglomeraty imitujące naturalny kamień. Płyty elewacyjne kamienne cechują się naturalnym pięknem, niepowtarzalnością oraz są bardzo trwałe, niepalne i estetyczne [16]. Ze względu na swój znaczny ciężar wynoszący od 70 do 120 kg/m2 wymagają specjalnego systemu montażowego.

Okładziną elewacyjną, która może być montowana w wielu odmianach i formach, jest okładzina z płyt ceramicznych. Producenci oferują szeroką gamę kształtów, form i, co ważne, rodzajów powierzchni. Pozwala to wykonać interesujące rozwiązania elewacyjne. Płyty ceramiczne mogą wykonane być z gładką powierzchnią, piaskowaną, ryflowaną, a także w wersji perforowanej o wyższych parametrach akustycznych całej przegrody. W uzupełnieniu systemu z okładziną ceramiczną oferowane są specjalistyczne elementy do wykończenia detali elewacji. Okładzina ma klasyfikację ogniową materiału A1 według [12].

Przedstawione powyżej najczęściej stosowane rodzaje okładzin elewacyjnych to tylko część możliwych rozwiązań materiałowych, które można wykorzystywać w szerokim zakresie architektonicznym. Należy jednak pamiętać, że każdy materiał stosowany na okładzinę elewacyjną musi posiadać odpowiednie dokumenty techniczne, w tym deklarację właściwości użytkowych, wymagane oznakowanie, np. CE, powinien być opisany i scharakteryzowany w niezbędnym do jego przeznaczenia zakresie, szczególnie w zakresie dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia [2, 14]. Zasady przechowywania, transportu i obróbki materiału na okładzinę elewacyjną są również istotne w aspekcie późniejszej eksploatacji całego systemu elewacyjnego. Wymagania dla elewacji wentylowanych przedstawiono w pracach [17, 18, 19].

Rodzaje podkonstrukcji i połączeń elementów elewacji

Elewacje wentylowane swoją popularność zawdzięczają możliwości stosowania na okładziny różnych rozwiązań materiałowych, dopasowując się do wymagań, jakie stawiane są współczesnym elewacjom. Daje to możliwość zastosowania elewacji wentylowanej w różnych warunkach, niezależnie od środowiska, wymagań pożarowych, przy jednoczesnych możliwościach osiągnięcia wysokich parametrów wytrzymałościowych. Elementem konstrukcyjnym elewacji wentylowanej jest podkonstrukcja (ruszt). Wykonana ona może być z różnych materiałów, w tym z aluminium, drewna i stali ocynkowanej lub nierdzewnej.

Spośród wymienionych typów i rozwiązań konstrukcyjnych elewacji wentylowanych najpopularniejszym rozwiązaniem jest podkonstrukcja wykonana z profili aluminiowych. Duży asortyment profili aluminiowych, prosty montaż i możliwości połączeń okładziny elewacyjnej w sposób widoczny lub niewidoczny oraz montaż okładzin z różnych materiałów sprawia, że takie rozwiązanie cieszy się największą popularnością.

Ruszt składa się z profili aluminiowych pionowych oraz uchwytów mocujących je, tzw. konsol. Element pionowy rusztu wykonany jest z teownika lub kątownika. Zazwyczaj wymiary profili dobiera się spośród znajdujących się w katalogu wyrobów hutniczych, jednak wielu producentów decyduje się na wprowadzenie własnych, indywidualnych profili dedykowanych tylko dla podkonstrukcji elewacji wentylowanych [20].

Szerokość profilu wynika z zapewnienia odpowiedniego oparcia dla dwóch sąsiadujących płyt elewacyjnych i stworzenia szczeliny dylatacyjnej pomiędzy płytami szerokości około 8-12 mm [21]. Profile kątowe stosowane są jako podparcie pośrednie dla płyty oraz w narożach elewacji. Profile pionowe mocowane są do ściany konstrukcyjnej poprzez konsole, które wykonane są z kątownika nierównoramiennego. Wysięg konsoli uzależniony jest od dystansu, jaki powinien być pomiędzy ścianą konstrukcyjną a okładziną w celu umieszczenia izolacji termicznej i szczeliny wentylacyjnej wynoszącej od 20 do 50 mm [1]. Typowy wysięg konsol wynosi od 200 mm do 300 mm. Konsole mogą posiadać specjalne uchwyty - klipsy ułatwiające montaż profili aluminiowych oraz przy większym wysięgu specjalny usztywniający wspornik [20].

Z uwagi na rozszerzalność cieplną materiału, jakim jest aluminium, ogranicza się długość profili pionowych do około 3,0 m. Profile pionowe łączy się z konsolami przy pomocy wkrętów lub nitów z uwzględnieniem zasady jednego punktu stałego zamocowania. Pozostałe łączenia muszą być przesuwne, dając możliwość skompensowania przemieszczeń wynikających ze zmian temperatury. Przy projektowaniu podkonstrukcji i montażu należy zwrócić uwagę, aby nie wprowadzać dodatkowych usztywnień struktury rusztu [21]. Wielu producentów okładzin zaleca stosowanie przekładki z tworzywa EPDM umożliwiającej swobodny przesuw wzajemny profili i płyty elewacyjnej. Przekładka dodatkowo przykrywa jasny kolor konstrukcji aluminiowej widocznej w spoinie.

W celu zminimalizowania mostka termicznego, jakim niewątpliwie jest konsola przebijająca termoizolację, pomiędzy murem a konsolą stosuje się podkładki wykonane ze spienionego PCW. Na RYS. 13-15 przedstawiono przykładowe rozwiązania detali elewacji wentylowanych wykonanych na ruszcie z aluminium.

Do łączenia elementów aluminiowych najlepiej stosować łączniki z tego samego materiału, z którego jest wykonany łączony element konstrukcji. Przy nieodpowiednim doborze łączników może nastąpić zjawisko korozji elektrochemicznej - galwanicznej. Zjawisko to jest istotne w środowiskach agresywnych lub na przykład w warunkach nadmorskich [21]. Zgodnie z § 225 [2] nałożone zostały wymagania dla mocowań okładzin elewacyjnych w przypadku pożaru. Mocowanie to powinno zapewnić nieodpadanie okładziny w czasie nie krótszym niż wynika to z wymaganej klasy odporności ogniowej ściany zewnętrznej, dla odpowiedniej klasy pożarowej budynku. Podkonstrukcja aluminiowa spełnia zazwyczaj niezbędne wymagania w zakresie odporności pożarowej, co zostało potwierdzone w badaniach wykonanych na zlecenie producentów systemów, między innymi w [20, 22].

Drugim często spotykanym rozwiązaniem podkonstrukcji elewacji wentylowanej jest ruszt z drewna. W zależności od wymaganego dystansu od ściany konstrukcyjnej ruszt może być pojedynczy lub krzyżowy. Wykonanie rusztu z drewna jest najprostszym ze spotykanych w praktyce budowlanej rozwiązań. Najczęściej wykorzystywane jest to rozwiązanie dla obiektów niskich oraz w budownictwie o konstrukcji szkieletowej drewnianej. Na RYS. 16-18 przedstawiono przykładowe rozwiązania detali elewacji wentylowanych wykonanych na ruszcie drewnianym.

Podkonstrukcję drewnianą stosuje się także w celu wykonania szczeliny wentylacyjnej w remontowanych elewacjach, w których nie ma izolacji termicznej [23]. W celu wykonania dystansu od ściany o odległości powyżej 60 mm stosuje się ruszt krzyżowy, rygle - elementy poziome - i łaty -elementy pionowe. Uzyskanie większych odległości od ściany, wymaga zastosowania większych przekrojów łat i wprowadzenia stalowych elementów mocujących je do ściany.

Drewno jest materiałem naturalnym wrażliwym na korozję biologiczną i wymaga z tego powodu dużej staranności przy montażu, aby zapewnić odpowiednią jego trwałość. Szczególnie istotna w tym przypadku jest bieżąca kontrola wbudowywanego materiału. Stosowane drewno powinno być impregnowane grzybo- i pleśniobójczo metodami ciśnieniowymi w zakładach drzewnych.

Nie zaleca się wykonywania impregnacji bezpośrednio na placu budowy. Do podstawowych czynności przy montażu podkonstrukcji drewnianej należy selekcja i odrzucenie elementów porażonych biologicznie, posiadających widoczne wady, a także dokładna impregnacja każdego fragmentu docinanego na budowie elementu drewnianego. Wprowadza to niestety pewne utrudnienia. Podkonstrukcję drewnianą stosuje się przede wszystkim do okładzin elewacyjnych z płyt z włókno-cementu, płyt drewnianych lub drewnopochodnych, sporadycznie do płyt HPL. Pomiędzy łatami a płytą należy stosować przekładkę wykonaną z taśmy EPDM. Ma ona na celu ułatwić wzajemne przemieszczanie podkonstrukcji i okładziny elewacyjnej, wywołane zmianami temperatury i wilgotności.

Do połączeń okładziny elewacyjnej z rusztem drewnianym stosuje się przede wszystkim wkręty, rzadziej klejenie. Elewacje wentylowane z wykorzystaniem rusztu drewnianego to rozwiązanie ekonomiczne. Prosty montaż, dostępność i łatwość obróbki elementów to największe zalety tego rozwiązania. Rozwiązanie to znajduje zastosowanie przy niedużych i prostych obiektach budowlanych. Ograniczeniem są zabezpieczenia przeciwpożarowe, które podnoszą koszt wykonania podkonstrukcji z drewna.

Kolejnym rozwiązaniem podkonstrukcji dla elewacji wentylowanej są elementy stalowe malowane, ocynkowane lub ze stali nierdzewnej. Wykorzystywane do tego celu są kształtowniki zimnogięte, takie jak kątowniki, ceowniki czy zetowniki. Profile zimnogięte cechują się niską wagą i możliwością zastosowania profili indywidualnych, zoptymalizowanych do potrzeb architektonicznych. Przy montażu rusztu należy zadbać o zabezpieczenie antykorozyjne rozwierceń i cięć elementów. Elementy rusztu ze stali nierdzewnych nie są często wykonywane ze względu na wysoki koszt materiału. Znajdują one zastosowanie głównie przy podkonstrukcjach dla ciężkich okładzin z płyt kamiennych.

Zalety i wady

Zalety i wady elewacji wentylowanych w porównaniu do elewacji wykonanych w systemie ETICS przedstawiono na RYS. 19.

Warto zwrócić uwagę, że elewacje wentylowane są szyte na miarę. Wymaga to wprawdzie indywidualnego zaprojektowania takiej elewacji łącznie z podkonstrukcją, ale uzyskuje się za to ciekawsze możliwości architektoniczne. Okładziny elewacyjne wykonywane są precyzyjnie w zakładzie prefabrykacji łącznie z ich zabezpieczeniem. Wśród przedstawionych zalet elewacji wentylowanej należy podkreślić także możliwość odprowadzenia kondensatu poza przegrodę i zastosowania okładzin elewacyjnych z różnych materiałów.

Istotna jest także możliwość zastosowania tego rozwiązania w budynkach wysokich i wysokościowych, a szybki i prosty montaż daje możliwości wykonania elewacji także w obniżonych temperaturach. Elewacja wentylowana spełnia wymagania odnośnie bezpieczeństwa przeciwpożarowego. Okładziny elewacyjne mogą być malowane w dowolnych kolorach NCS i RAL.

Należy także zwrócić uwagę na takie cechy, jak duża odporność na uderzenia, zmiany hydrotermiczne, parcie i ssanie wiatru, a także trwałość i odporność na promienie UV. Nie bez znaczenia, szczególnie dla inwestora i architekta, jest bardzo estetyczny wygląd i podniesienie standardu obiektu budowlanego.

Zdaniem autorów słabe strony systemu elewacji wentylowanej wynikają mimo wszystko często ze stosunkowo małego ich rozpowszechnienia, nie zaś z wad, jakie miałby posiadać ten system. Brak polskiej normy, brak opracowanych aprobat technicznych dla wielu systemów wpływa niewątpliwie na mniejszą popularność elewacji wentylowanych. Mała liczba wykwalifikowanych ekip monterskich, zakłady produkcyjne dla większości okładzin elewacyjnych zlokalizowane poza granicami kraju wpływają na utrzymującą się wysoką cenę systemów elewacji wentylowanych. W zakresie termoizolacji w systemie wentylowanym słabym punktem są miejsca przebicia izolacji konsolą mocująca, które tworzą mostek termiczny [19] i obniżają izolacyjność całej przegrody. Pomimo tych niedociągnięć zauważalny jest wyraźny wzrost projektowanych i realizowanych obiektów z wykorzystaniem elewacji wentylowanych.

Podsumowanie

W artykule przedstawiono współczesne systemy elewacji wentylowanych, podając podstawowe typy tych elewacji, rodzaje powszechnie stosowanych okładzin elewacyjnych, podkonstrukcji i połączeń elementów elewacji, wymagania techniczne oraz zalety i wady. Zauważono, że liderem wśród okładzin elewacyjnych są płyty włókno-cementowe, a wśród podkonstrukcji ruszty aluminiowe. I takie właśnie zestawienie można najczęściej spotkać w realizacjach budowlanych, co w połączeniu z dobrej jakości materiałem izolacyjnym daje nie tylko ciekawą energooszczędną przegrodę budowlana, ale także bardzo estetyczny i ciekawy wygląd całego obiektu budowlanego. Potwierdzeniem powyższego stwierdzenia może być fakt, że budynek z okładziną elewacyjną z płyt włókno-cementowych został laureatem prestiżowej nagrody European Prize for Urban Public Space 2016 (FOT. 7-8).

W artykule zwrócono także uwagę, że wśród wielu zalet elewacji wentylowanej zauważa się wciąż dosyć niską świadomość o tym rozwiązaniu. Wydaje się zatem bardzo potrzebne budowanie tej świadomości, bo jest to zdaniem autorów bardzo ciekawy i przydatny w budownictwie materiał. Elewacje wentylowane są obecnie powszechnie stosowanym rozwiązaniem w krajach skandynawskich i obu Ameryk.

Literatura

1. Wytyczne EOTA ETAG 034, "Zestawy do wykonywania okładzin ścian zewnętrznych".
2. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie z dnia 12 kwietnia 2002 r. (DzU Nr 75, poz. 690).
3. Wytyczne EOTA ETAG 004, "Złożone systemy izolacji cieplnej z wyprawami tynkarskimi".
4. Strona internetowa: http://www.scanroc.eu
5. O. Kopyłow, "Elewacje wentylowane”, „Warunki Techniczne Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych", ITB 2015.
6. K. Schabowicz, M. Szymków, "Elewacje wentylowane z płyt włóknisto-cementowych", "Materiały Budowlane" 4/2016.
7. Strona internetowa: http://www.equitone.com
8. Strona internetowa: http://www.cembrit.com
9. Strona internetowa: http://www.frontech.eu
10. Aprobata techniczna AT-15-8111/2016, "Zestaw wyrobów do mocowania płyt okładzin elewacyjnych Sika Tack Panel", ITB 2016.
11. PN-EN 12467+A1:2016-08, "Płyty płaskie włóknisto­‑cementowe. Charakterystyka wyrobu i metody badań".
12. PN-EN 13501-1+A1:2010, "Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i elementów budynków. Część 1. Klasyfikacja na podstawie wyników badań reakcji na ogień".
13. PN-EN 494+A1:2015-11, "Profilowane płyty włóknisto­‑cementowe i elementy wyposażenia. Właściwości wyrobu i metody badań".
14. Zarządzenie Ministra Zdrowia i Opieki Społecznej z dnia 12 marca 1996 r. w sprawie dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia, wydzielanych przez materiały budowlane, urządzenia i elementy wyposażenia w pomieszczeniach przeznaczonych na pobyt ludzi (M.P. 1996 nr 19, poz. 231).
15. PN-EN 438-2:2016-04, "Wysokociśnieniowe laminaty dekoracyjne (HPL). Płyty z żywic termoutwardzalnych (zwyczajowo nazywane laminatami)".
16. PN-EN 12057:2015-04, "Wyroby z kamienia naturalnego. Płyty modułowe. Wymagania".
17. O. Kopyłow, "Ocena techniczna elewacji wentylowanych", "Materiały Budowlane" 9/2016.
18. K. Schabowicz, M. Szymków, "Elewacje wentylowane z płyt włóknisto-cementowych w ujęciu prawnym", "IZOLACJE" 9/2015.
19. A. Ujma, "Ocena izolacyjności cieplnej przegrody z elewacją wentylowaną”, „Budownictwo o zoptymalizowanym potencjale energetycznym" 2/2016.
20. Aprobata techniczna AT-15-9325/2014, "Zestaw wyrobów do wykonywania aluminiowej podkonstrukcji BSP. System do mocowania wentylowanych okładzin elewacyjnych", ITB 2014.
21. K. Schabowicz, M. Szymków, "Elewacje wentylowane z płyt włóknisto-cementowych na podkonstrukcji aluminiowej", "Materiały Budowlane" 9/2016.
22. Opinia techniczna dotycząca oceny aluminiowych podkonstrukcji BSP. System przeznaczonych do mocowania wentylowanych okładzin elewacyjnych w świetle wymagań § 225 Rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie z dnia 12 kwietnia 2002 r. (DzU Nr 75, poz. 690).
23. O. Kopyłow, "Zastosowanie elewacji wentylowanych na ścianach z płyt warstwowych", "Materiały Budowlane" 9/2015.
24. Aprobata techniczna AT-15-9158/2013, "Zestaw wyrobów do wykonywania wentylowanych okładzin elewacyjnych Isover–Equitone", ITB 2013.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!