System ETICS – techniczne aspekty stosowania ciemnych kolorów na elewacjach

Pozostańmy przy analizie RYS. 1, który był publikowany również w poprzedniej części. Mamy tu zaprojektowany „system” ETICS, który składa się z dwóch zupełnie różnych materiałów termoizolacyjnych ułożonych na sobie. Słabszy, EPS, „trzyma” mocniejszy, czyli XPS.

Czy taki wariant jest dopuszczalny? Od strony formalnej tak, o ile projektant wystawi jednostkowe dopuszczenie do stosowania, czyli potwierdzi spełnienie podstawowych wymagań art. 5.1 ustawy Prawo budowlane [1], w tym także wymogów bezpieczeństwa pożarowego, ponieważ stosownej oceny technicznej na taki „system” trudno się doszukiwać. Byłoby to zresztą nieracjonalne, gdyż jakie jest techniczne uzasadnienie takiego układu materiałów?

Można ten układ potraktować jako „wtórne ocieplenie”, jest to jednak związane z zastosowaniem odpowiedniego systemu. Problemem będzie jednak materiał termoizolacyjny, o ile wariantów EPS na EPS jest relatywnie dużo, to w wariancie XPS na EPS już nie, żeby nie powiedzieć nie ma wcale. Co więc zrobić, aby być w zgodzie z przepisami, sztuką budowlaną i zdrowym rozsądkiem? Jednoczesne spełnienie tych trzech wymagań może być mało realne.

Chcąc być w zgodzie z wymaganiami formalnymi [1, 2], można by zróżnicować grubość termoizolacji, w miejscu plastra zastosować grubszą termoizolację. Pozostaną jednak dwa wąskie i cieńsze pasy styropianu z pionową krawędzią w miejscu zmiany grubości materiału termoizolacyjnego. Z jakiegoś powodu płyty układa się z przesunięciem krawędzi pionowych. Poza tym dla takiej kombinacji jak wykonać zbrojenie diagonalne?

Inny wariant to zastosowanie klasycznego systemu ETICS na ETICS z wykonaniem filarka nie z XPS-a, ale z twardego EPS-u, np. klasy EPS 200. To wymaga jednak zachowania kompletnej technologii, w tym być może podwójnego kołkowania strefy filarka.

Wariant kolejny to przyklejenie całopowierzchniowe pierwszej (cieńszej) warstwy termoizolacji i do niej całopowierzchniowe klejenie pilastra i dodatkowe kołkowanie tego układu. Teoretycznie najbardziej stabilne, ale znowu dyskusyjne pod względem formalnym.

Ten prosty, żeby nie powiedzieć banalny, element pokazuje skalę problemów, które trzeba rozwiązać, jednocześnie udowadnia, jak istotne jest wcześniejsze przemyślenie przez architekta nie tylko koncepcji, ale i szczegółów projektu. Wygląd to jedno, ale możliwość poprawnego wykonania to drugie.

Oczywiście dla każdego z opisanych powyżej wariantów trzeba także obliczeniowo potwierdzić brak kondensacji, zgodnie z wymaganiami Warunków Technicznych [3]. Ten problem wbrew pozorom może pojawić się także w innych przypadkach.

Proszę popatrzeć na FOT. 1. Zdjęcie pokazuje remontowany budynek (pierwotne ocieplenie zdjęto), którego lico ściany cechuje się pionowymi, nieco cofniętymi strefami.

Z analizy RYS. 2 i RYS. 3 wynika konieczność przeanalizowania układu ocieplenie ścian–ocieplenie połaci.

Wygląd spodu połaci pokazano na FOT. 2–3. Widoczne wysolenia to skutek przemarzania samej płyty i kondensacji wilgoci. Przyczyną jest „zmodyfikowanie” układu ocieplenia od spodu.

Układ pokazany na RYS. 2–3 jest dość skomplikowany, konieczność ocieplenia belki i płyty połaci od spodu, płyty od góry oraz boków generuje dużo problemów technicznych. Sytuacji nie ułatwia słup (niebezpieczeństwo mostka termicznego).

Analizy wymagają także ciemne kolory na elewacji. Od kilku lat trwa moda na takie kolorystyczne eksperymenty. Trudno polemizować z gustami i estetyką, należy jednak bezwzględnie rozwiązać problemy techniczne.

Elewacja może być częściowo wręcz czarna, lecz coraz częściej spotyka się wręcz całe elewacje w tego typu kolorach (FOT. 4 na górze).

Niestety problemy związane z taką kolorystyką rozwiązuje się „na etapie prac naprawczych” (należy podkreślić, że nie zawsze jest to możliwe). Wynikają one, jak cała gama poprzednio sygnalizowanych, nie tylko z braku wiedzy o elementarnych zasadach wykonywania ociepleń czy braku znajomości fizyki budowli w podstawowym zakresie, ale z lekceważenia wymagań Warunków Technicznych [3], ustawy Prawo budowlane [1], ustawy o wyrobach budowlanych [2] oraz nieprzeczytania tekstu oceny technicznej i karty technicznej wbudowywanych materiałów ociepleniowych. Na to zwykle nakłada się ignorowanie zasad sztuki budowlanej oraz lekceważenie procedur odbiorowych. Ciemne kolory (miarodajny jest tzw. współczynnik HBW) wymagają zawsze niestandardowego podejścia.

Wyprawa elewacyjna poddana jest działaniu czynników atmosferycznych, w tym temperatury i wody. Teoretycznie sytuacja wydaje się prosta: minimalna temperatura powietrza w zimie to rząd wielkości -20°C, w lecie maksymalna to ok. + 35°C. Jednak temperatura podłoża będzie zupełnie inna.

Proszę popatrzeć na FOT. 5. Pokazuje on temperaturę ciemnego (niemal czarnego) tynku strukturalnego na ociepleniu) wynoszącą w słońcu ponad 52°C, gdy temperatura w cieniu wynosiła tylko 25°C (FOT. 6). Mamy tu więc do czynienia z ponad dwukrotną różnicą temperatur.

Inna sytuacja. Temperatura w słońcu wynosi prawie +43°C. Natomiast FOT. 7–8 pokazują temperaturę tej samej ściany, przy czym jej jedna część znajduje się w cieniu, a druga, odległa o kilkanaście centymetrów, w pełnym słońcu. Różnica temperatur na odcinku kilkunastu centymetrów wynosi ponad 15°C.

Doświadczenie pokazuje, że elewacja w ciemnym kolorze potrafi nagrzać się do temperatury przewyższającej 70°C. Z kolei gwałtowna burza potrafi schłodzić powierzchnię tynku o 40–50°C w ciągu kilku minut.

Mamy więc do czynienia z szokową zmianą temperatury. I to różną w różnych strefach tej samej ściany. To w lecie.

W zimie sytuacja wygląda dużo gorzej. Ujemna temperatura zewnętrzna w nocy skutkuje ujemną temperaturą wyprawy tynkarskiej. Jednak w przypadku ciemnego koloru promienie słońca, w zależności od intensywności oraz samego koloru, potrafią podnieść temperaturę powierzchni tynku o kilkanaście do nawet kilkudziesięciu stopni w ciągu kilkunastu minut (RYS. 4), nawet w zimie. Mamy więc do czynienia z kolejną szokową zmianą temperatury, tym razem o tyle groźniejszą, że dochodzi przejście przez zero. (RYS. 6–7)

Za opisane powyżej zjawisko odpowiedzialny jest tzw. współczynnik odbicia światła rozproszonego (HBW).

Upraszczając sytuację, jest to informacja, jaka część (w %) światła padającego na powierzchnię jest odbijana. Dla koloru idealnie czarnego wartość HBW wynosi 0% (pełne pochłanianie), natomiast dla idealnej bieli 100% (całkowite odbicie światła). Pochłonięta energia zamienia się w energię cieplną. I tu dochodzimy do sedna pierwszego problemu.

Proszę popatrzeć na rozkład temperatury w typowej przegrodzie ocieplonej styropianem. Układ warstw ściany podano w TABELI, a na RYS. 5 rozkład temperatur wykonany dla tzw. stanu stacjonarnego, przy założeniu, że temperatura na zewnątrz wynosi +25°C. W rzeczywistości temperatura tynku będzie inna (co pokazują FOT. 5–8, RYS. 4).

Ale tynk ten jest położony na cienkiej (rzędu kilku milimetrów) warstwie zbrojącej. Poniżej jest termoizolacja. Zatem silnemu rozgrzaniu ulegają warstwy tynku i zbrojąca, bez możliwości przekazywania ciepła w głębiej położone warstwy przegrody. Rezultatem są nie tylko cykliczne, ale znacznie bardziej niebezpieczne szokowe naprężenia i odkształcenia, prowadzące najpierw do powstania mikropęknięć, a w dalszej konsekwencji rys i uszkodzeń warstw systemu ETICS (FOT. 9).

Składnikiem wspomnianego systemu jest przecież warstwa zbrojąca na bazie zaprawy cementowej, czyli element sztywny. Problem ten dotyczy szczególnie elewacji narażonych na intensywne nasłonecznienie (w żaden sposób nieosłoniętych, południowych itp.).

Z powyżej opisanym problemem związany jest drugi. Już same naprężenia termiczne mogą doprowadzić do odspojeń wyprawy tynkarskiej. Jeżeli pojawią się mikrospękania i rysy, to dodatkowo otwierają one wilgoci (wodzie) drogę w głąb warstw systemu.

Zawilgacanie warstwy zbrojącej (początkowo w bezpośrednim sąsiedztwie spękania/rysy, a w miarę upływu czasu w szerszym obszarze) ma dwojakie konsekwencje. W zimie zawilgocona warstwa zbrojąca ulega korozji mrozowej, a w lecie prężność pary wodnej (temperatura warstwy zbrojącej jest porównywalna z temperaturą tynku) jest bezpośrednim przyczynkiem do odspajania się tynku (FOT. 10). Z tego powodu przy ciemnych kolorach zawsze należy zwracać uwagę na wartość współczynnika HBW – jego ograniczenie pozwala na taki dobór kolorów, aby w zależności od zastosowanego systemu ETICS, zwłaszcza rodzaju tynku i materiału na warstwę zbrojącą, uniknąć nadmiernych naprężeń termicznych i związanego z tym niebezpieczeństwa uszkodzenia elewacji.

Mówiąc o ciemnych kolorach, nie należy się sugerować intensywnością barwy. Kolory żółte czy pomarańczowe, nawet bardzo intensywne, nie muszą mieć niskiego HBW.

O ograniczeniu wspomnianego współczynnika decyduje albo dokument odniesienia, albo zalecenia producenta systemu. Tu przechodzimy do uwarunkowań prawnych. W instrukcji ITB [5] podany jest wymóg ograniczenia zastosowania odcieni barw o współczynniku HBW wyższym od 20:

„W celu zmniejszenia skutków nagrzewania słonecznego należy ograniczyć zastosowanie odcieni barw do współczynnika odbicia rozproszonego > 0,20.”

oraz

„Istotne jest również, aby w przypadku elewacji południowych i zachodnich unikać stosowania powierzchni wypraw w ciemnych kolorach; udział takich powierzchni na odpowiednich elewacjach nie powinien przekraczać 10%.”

Jeżeli wspomniana instrukcja jest przywołana w tekście oceny technicznej/aprobaty, oznacza to, że jej treść i wymagania są treścią aprobaty.

Proszę zwrócić uwagę, że wspomniany warunek jest „miękki” – jest to zalecenie, a nie nakaz. W wielu przypadkach sami producenci systemów ETICS zwykle informują o dopuszczalnym dla danego systemu współczynniku odbicia światła rozproszonego (HBW), podając nawet wartość graniczną na poziomie wyższym niż zalecenia ITB. Ale dostępne są systemy o dopuszczalnym HBW, znacznie niższym niż wspomniane 20.

Należy mieć na uwadze, że konsekwencje zastosowania tynku o HBW poza zakresem i obszarem definiowanym przez producenta kompletacji i dokumenty odniesienia to nie tylko opisane wcześniej przykłady uszkodzeń. Taki układ może być potraktowany jako rozwiązanie niesystemowe, nieobjęte konkretnym dokumentem odniesienia i może wymagać tzw. jednostkowego dopuszczenia do stosowania.

Za spełnienie wymagań podstawowych wymienionych w § 5.1 ustawy Prawo budowlane [1] nie odpowiada wówczas producent (deklaracja właściwości użytkowych wystawiona przez producenta systemu nie ma tu zastosowania).

Zalecenia w tej kwestii można znaleźć także w „Wytycznych wykonawstwa systemów ociepleń” opracowanych przez Stowarzyszenie na Rzecz Systemów Ociepleń [6]:

„Współczynnik odbicia światła rozproszonego powinien być wyższy od 20, o ile systemodawca nie określił innych wymagań.”

Nie oznacza to, że nie stosuje się systemów z ciemnymi tynkami. Na rynku dostępne są systemy dedykowane ciemnym kolorom. Zwykle jednak warstwa zbrojąca wykonana jest nie z zaprawy cementowej, ale dyspersyjnej zaprawy polimerowej oraz tynków na bazie żywic akrylowych i silikonowych, co skutkuje zwiększoną elastycznością.

Jednak taka warstwa zbrojąca cechuje się dużo mniejszą dyfuzyjnością od zaprawy cementowej. Oznacza to, że jest ona znacznie bardziej wrażliwa na ewentualne przecieki, np. przez przyległe balkony/tarasy oraz kondensację (wymagane wykonanie obliczeń cieplno-wilgotnościowych dla rzeczywistych, a nie średniomiesięcznych warunków użytkowania ocieplanego obiektu oraz z użyciem rzeczywistych, a nie normowych wartości m/Sd, przynajmniej dla tynku i warstwy zbrojącej oraz farby).

Czy systemy z ciemnymi kolorami wymagają analizy innych, oprócz opisanych powyżej zjawisk? Niestety tak.

Można tu wyróżnić jeszcze dwa problemy, choć słowo to nie odzwierciedla do końca istoty sprawy. Co należy zrobić, gdy na elewacji łączą się kolory o skrajnym HBW?Niekoniecznie chodzić tu musi o biały i czarny, choć to skrajny przykład. Z jednej strony mamy polimerową masę do wykonania warstwy zbrojącej, z drugiej cementową.

Czy wykonać jednolitą kolorystycznie wyprawę tynkarską w jasnym kolorze i malować ciemne fragmenty (nie do zastosowania, gdy cały budynek lub jego zdecydowana część jest w ciemnych kolorach) czy może stosować tynki w różnych kolorach?

Wszystko zależy od kształtu i kolorystycznej aranżacji elewacji. Pomalowanie jest metodą zdecydowanie zalecaną, gdy zaprojektowano kolory o różnych HBW.

Jednorodna warstwa tynku w głównym (wiodącym) kolorze pozwala uniknąć łączenia tynków, unikamy w ten sposób potencjalnych miejsc nieciągłości, czyli wnikania wody. Oczywiście materiał na warstwę zbrojącą (zaprawa/masa) musi odpowiadać docelowemu HBW, analogicznie rodzaj tynku. W takich sytuacjach zalecane jest stosowanie tynków dyspersyjnych: silikonowych lub akrylowych.

FOT. 7–8 obrazują kolejny problem, a w zasadzie jego część. Skoro na tym samym kolorze mamy do czynienia z tak dużą różnicą temperatur, to co w sytuacji, gdy będzie to linia podziału kolorów o znacznie różniących się współczynnikach?

Różnice w temperaturze będą jeszcze większe, z czym wiąże się różnica naprężeń i odkształceń termicznych. Dlatego miejsce łączenia powinno zostać wzmocnione przez zastosowanie w tym obszarze podwójnej siatki. Jednak takie rozwiązanie nie zawsze jest technicznie wykonalne. Nieregularne rozmieszczenie ciemnych kolorów praktycznie wyklucza taki wariant, chyba że zastosuje się całopowierzchniowo podwójne siatkowanie. Problemem może być także regularny układ wzorów (RYS. 6).

Okazuje się, że elewacja z ciemnymi kolorami powinna być zaprojektowana pod kolor. Odpowiedni podział (RYS. 7) umożliwia wykonanie dylatacji rozdzielających obszary o różnej charakterystyce kolorystycznej, co wpływa nie tylko na redukcję kosztów (wariant z dyspersyjną warstwą zbrojącą jest dużo droższy), ale także minimalizuje ryzyko późniejszych uszkodzeń i ułatwia wykonawstwo (w skrajnym przypadku może się okazać, że w miejscu krzyżowania się siatek konieczne będzie połączenie jej czterech warstw).

Skoro ciemne kolory są także dużo bardziej wrażliwe na czynniki atmosferyczne, to wykonanie przyległych elementów musi być wyjątkowo staranne. Wnikanie wody to nie tylko niebezpieczeństwo odspojenia się tynku (FOT. 10).

Niekiedy dochodzi do kombinacji negatywnych wpływów czynników destrukcyjnych, czego efektem są efektowne, widoczne z daleka wykwity (FOT. 11–13). Stanowią one tym większy problem, że zwykle wskazują na istnienie kilku przyczyn, których usunięcie niekiedy wymaga wykonania innych prac, niekoniecznie związanych z samym ociepleniem. Proszę popatrzeć na FOT. 13.

Przyczyną wykwitów są błędy w wykonaniu balkonu – nieszczelności oraz złe wykonanie czoła – daje się zauważyć, że wykwity w prawej części zaczynają się na poziomie ok. 5 cm poniżej krawędzi okapu.

W omawianym przypadku błędy w wykonaniu izolacji podpłytkowej oraz okapu, co tworzyło bezpośrednią drogę do wnikania wody w podłoże (klej, jastrych dociskowy, termoizolacja). Rezultatem są właśnie widoczne wykwity – woda wypłukuje zarówno znajdujące się w kleju polimery, jak i rozpuszczalne związki matrycy cementowej, głównie węglan wapnia. Problem ujawniłby się także przy jasnych kolorach, jednak znacznie później.

FOT. 11 pokazuje sytuację znacznie bardziej skomplikowaną. Tu przyczyn wykwitów może być kilka. Woda podczas opadów atmosferycznych spływa po elewacji.

Pokazany na zdjęciu uskok w elewacji może i wygląda efektownie, jednak wymaga przerwania strumienia wody tak, aby nie następowało zaciekanie wody na sufitową część ocieplenia. To z kolei wymaga zastosowania systemowej listwy z kapinosem (okapnika).

Widoczne na zdjęciu wykwity mogą mieć zatem przyczynę bardzo prozaiczną – zaciekanie wody. Jednak może to też być objaw pojawienia się wilgoci kondensacyjnej, narożnik (obojętnie czy pionowy, czy poziomy) jest zawsze mostkiem termicznym, a zdiagnozowanie tego problemu wymaga wykonania numerycznej analizy cieplno-wilgotnościowej.

Bez szczegółowej diagnostyki trudno przesądzać o przyczynie. Zdarzają się sytuacje, że występuje kilka czynników łącznie (FOT. 12).

Wysokiej kultury technicznej wymaga także wykonanie samego ocieplenia. Wytyczne [5, 6, 8] podają szczegółowe zalecenia dotyczące dokładności mocowania płyt, dopuszczalnych szczelin pomiędzy płytami i sposobu ich wypełnienia.

Obciążenia termiczne powodują znaczne odkształcenia warstw zewnętrznych (warstwa zbrojąca i wyprawa elewacyjna), co może skutkować nierównością powierzchni uwydatniającą się w niesprzyjających warunkach cieplnych (w wysokich temperaturach) i/lub przy najmniejszych nawet błędach w wykonaniu robót (FOT. 14–16).

Skutek pozostawienia szczeliny wypełnionej pianką pokazują natomiast FOT. 17–19.

Opisane powyżej analizy powinien przeprowadzić zarówno architekt projektujący ocieplenie elewacji (to jego obowiązek, także prawny), jak i kierownik budowy z inspektorem nadzoru. Doświadczenie jednak pokazuje, że w zasadzie jedyną drogą pozwalającą na zapewnienie wymaganej trwałości eksploatacyjnej jest szczegółowe przeanalizowanie dokumentacji projektowej przez nadzór budowy.

Rezultatem powinno być zdefiniowanie kluczowych problemów niezbędnych do rozwiązania przed rozpoczęciem robót oraz wyodrębnienie i omówienie trudnych i krytycznych miejsc ocieplanego budynku. Powinien brać w tym także udział projektant oraz niezależny specjalista/rzeczoznawca, który w razie potrzeby wykona niezbędne analizy oraz zidentyfikuje ewentualne błędy i braki w dokumentacji projektowej. Niedopuszczalne jest rozwiązywanie problemów post factum, czyli podczas wykonywania prac lub próba przerzucenia problemu na barki dostawcy systemu ociepleń, często z zastrzeżeniem, że „koszt materiałów ma się zmieścić w założonej kwocie”.

Literatura

 1. Obwieszczenie Marszałka Sejmu Rzeczypospolitej Polskiej z dnia 2 grudnia 2021 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu ustawy – Prawo budowlane (DzU z 2021 r., poz. 2351).
 2. Obwieszczenie Marszałka Sejmu Rzeczypospolitej Polskiej z dnia 9 stycznia 2020 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu ustawy o wyrobach budowlanych (DzU z 2020 r., poz. 215).
 3. Obwieszczenie Ministra Inwestycji i Rozwoju z dnia 8 kwietnia 2019 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2019 r., poz. 1065).
 4. B. Serwatka-Berbeć, „Techniczne aspekty stosowania ciemnych kolorów w systemach ETICS”, „IZOLACJE” 5/2019, s. 19–22.
 5. Instrukcja nr 447/2009, „Złożone systemy izolacji cieplnej ścian zewnętrznych budynków Zasady projektowania i wykonywania”, ITB, 2009.
 6. „Warunki techniczne wykonawstwa, oceny i odbioru robót elewacyjnych z zastosowaniem ETICS”, Stowarzyszenie na Rzecz Systemów Ociepleń, 2019.
 7. Ł. Kulczycki, „Ciemne kolory a prawidłowe wykonanie elewacji”, „Atlas Fachowca” 2/2021.
 8. „Warunki techniczne wykonania i odbioru robót. Zabezpieczenia i izolacje. Zeszyt 8: Złożone systemy ocieplenia ścian zewnętrznych budynków (ETICS) z zastosowaniem styropianu lub wełny mineralnej i wypraw tynkarskich”, ITB, 2020.
 9. PN-EN 13788, „Cieplno-wilgotnościowe właściwości komponentów budowlanych i elementów budynku – Temperatura powierzchni wewnętrznej konieczna do uniknięcia krytycznej wilgotności powierzchni i kondensacji międzywarstwowej – Metody obliczania”.
10. PN-EN ISO 6946, „Komponenty budowlane i elementy budynku – Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła – Metody obliczania”.
11. PN-EN ISO 10456, „Materiały i wyroby budowlane. Właściwości cieplno-wilgotnościowe. Tabelaryczne wartości obliczeniowe i procedury określania deklarowanych i obliczeniowych wartości cieplnych”.
12. A. Dylla, „Fizyka cieplna budowli w praktyce. Obliczenia cieplno­‑wilgotnościowe”, PWN, 2015.
13. P. Klemm (red.), „Budownictwo ogólne, t. 2, Fizyka budowli”, Arkady, 2005.
14. PN-EN 12524, „Materiały i wyroby budowlane – Właściwości cieplno-wilgotnościowe – Tabelaryczne wartości obliczeniowe”.
15. PN-EN 14411, „Płytki ceramiczne – Definicja, klasyfikacja, właściwości, ocena i weryfikacja stałości właściwości użytkowych i znakowanie”.
16. PN-91/B-02020, „Ochrona cieplna budynków – Wymagania i obliczenia”.
17. K. Pawłowski, „Projektowanie przegród zewnętrznych budynków o niskim zużyciu energii”, Grupa MEDIUM, Warszawa 2021.
18. M. Wesołowska, P. Szczepaniak, K. Pawłowski, A. Kaczmarek, „Zagadnienia fizykalne w termomodernizacji i remontach obiektów budowlanych”, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy, 2019.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!