Elewacje wentylowane. Jakie są problemy z projektowaniem, wykonawstwem i nadzorem?

Elewacje wentylowane w ciągu ostatnich lat zyskały na popularności. Są to systemy ze szczeliną powietrzną (wentylacyjną), występującą pomiędzy warstwą termoizolacyjną a okładziną, w której cyrkuluje powietrze przeciwdziałające zawilgoceniu izolacji. Jakie najczęściej spotyka się problemy związane z projektowaniem, wykonaniem i odbiorem elewacji wentylowanych?

Elewacje wentylowane - budowa

W systemach elewacji wentylowanych okładziny mocowane są do ścian budynku poprzez podkonstrukcję, występującą zwykle w postaci rusztu. Schemat typowego rozwiązania elewacji wentylowanej przedstawia rys. 1. Podkonstrukcję wykonuje się najczęściej z metalu (stal, aluminium), drewna, a niekiedy z materiałów kompozytowych. Pomiędzy konsolą a ścianą w wielu przypadkach wykorzystywane są przekładki termoizolacyjne, zapobiegające powstawaniu mostka termicznego. Jako elementy wykończeniowe elewacji stosowane są: kasetony z metalu i tworzyw sztucznych, blachy faliste i płaskie, szkło, deski, HPL, płyty włóknisto-cementowe, kamień, ceramika. Okładziny mogą być wykonane ze spoinami lub bez. Można je mocować do podkonstrukcji przy pomocy łączników mechanicznych (widocznych lub ukrytych), połączeń klejowych, a także kombinowanych.

Zalety elewacji wentylowanych

Podstawowymi zaletami elewacji wentylowanych są:

• trwałość,
• bogaty wybór okładzin,
• możliwość montażu w obniżonych temperaturach (nie dotyczy systemów z połączeniami klejonymi oraz tych, których wykończenie wymaga tynkowania okładzin),
• możliwość szybkiej wymiany fragmentów uszkodzonych w trakcie eksploatacji.

Do zrealizowania elewacji niezbędne jest zatrudnienie doświadczonej kadry oraz użycie specjalistycznych narzędzi dostosowanych do specyfiki systemu elewacyjnego. Ich konstruowanie zaś wymaga od projektantów znajomości właściwości technicznych stosowanego rozwiązania, a także zrozumienia interakcji obciążenie klimatyczne – fasada. Mimo powszechnego wykorzystywania elewacji wentylowanych we współczesnym budownictwie, podczas realizacji i odbioru tego rodzaju konstrukcji, niestety, dochodzi do licznych sporów. Wynikają one np. z błędów projektowych, pomyłek wykonawczych, braku precyzyjnych zapisów w specyfikacjach technicznych, nieodpowiedniego przygotowania nadzoru inwestorskiego.

Elewacje wentylowane - przepisy

Zestaw wyrobów służących do realizowania elewacji wentylowanych może być wykorzystany wyłącznie, gdy ma oznakowanie CE lub B. Jego podstawą jest uzyskanie przez fasadę Krajowej Aprobaty Technicznej lub Europejskiej Oceny Technicznej (dawniej Europejskiej Aprobaty Technicznej) oraz spełnienie wskazanych w tych dokumentach warunków (np. nadzór procesu wytwarzania przez jednostkę certyfikującą, organizacja zakładowej kontroli produkcji, przeprowadzanie badań okresowych).

W wielu przypadkach dochodzi jednak do wbudowania elewacji, które nie spełniają ww. wymogów. Uczestnicy procesu inwestycyjnego często błędnie uważają, że jeśli poszczególne elementy systemu elewacyjnego mają dopuszczenia do stosowania w budownictwie, to i cały system automatycznie spełnia podstawowe wymagania techniczne. Montaż elewacji wentylowanej, która nie została sprawdzona kompleksowo nie gwarantuje bezpieczeństwa użytkowania, trwałości oraz bezawaryjności systemu. Jeśli składa się ona z elementów nieprzebadanych jako całość, nie jest możliwe uwzględnienie wielu istotnych zagadnień, m.in.:

• kompatybilności poszczególnych elementów (np. różna rozszerzalność termiczna okładzin i rusztu, tworzenie ogniw korozyjnych na styku aluminiowego rusztu oraz stalowych wkrętów łączących konsole i łaty);
• niewrażliwości na oddziaływania klimatyczne (działanie parcia i ssania wiatru, szok termiczny itp.);
• odporności na wpływy eksploatacyjne (m.in. na uderzenie, działanie siły poziomej).

Tylko kompleksowo sprawdzona, zaprojektowana i wykonana zgodnie z wytycznymi dokumentacji aprobującej oraz systemodawcy elewacja wentylowana pozwala na zapewnienie bezpieczeństwa użytkowania oraz trwałości konstrukcji. Zakres badań umożliwiający ocenę podstawowych właściwości techniczno-użytkowych fasady został określony w ETAG 034 (praktyczne komentarze znajdują się w cz. 2 i 3). Dodatkowo, w przypadku wbudowywania systemu elewacyjnego, który ma Europejską Ocenę Techniczną, należy sprawdzić czy system został zweryfikowany w zakresie odporności na wpływy klimatyczne – zamrażanie/rozmrażanie, szok termiczny. W polskich warunkach atmosferycznych zweryfikowanie tych właściwości jest niezbędne. W przypadku określenia ich jako NPD konieczne jest przeprowadzenie badań uzupełniających. Uzyskanie przez system elewacyjny krajowych ocen technicznych innych państw nie jest podstawą do stosowania wyrobu na rynku polskim. Wynika to z faktu, że często nie wymagają one przeprowadzenia badań technicznych produktu istotnych z punktu widzenia polskich warunków – m.in. odporności na wpływy klimatyczne.

Elewacje wentylowane - błędy projektowe

Elewacja wentylowana powinna być zaprojektowana zgodnie z wytycznymi Krajowej Aprobaty Technicznej lub Europejskiej Oceny Technicznej oraz producenta wyrobu. Oprócz tego projektant musi uwzględnić indywidualne warunki występujące w miejscu jej wykonania. Należą do nich:

• obciążenie wiatrowe – jego nieodpowiednie wyliczenie może doprowadzić do awarii elewacji. Niekiedy nietypowe kształty budynków czy bliskie posadowienie innych obiektów stanowią podstawę do przeprowadzenia badań tunelowych w celu ustalenia wartości obciążeń wiatrowych. Podczas projektowania należy wykorzystywać aktualne mapy obciążeniowe wskazane w krajowym załączniku do EUROKODU oraz stosować właściwe metody obliczeniowe;
• natężenie ruchu przechodniów w pobliżu elewacji – im jest ono większe, tym wyższą odporność na uderzenie ciałem twardym oraz miękkim trzeba zapewnić. W miejscach zagrożonych atakami wandalizmu zastosowanie elewacji może być wykluczone lub wiązać się z koniecznością wprowadzenia zmian w konstrukcji elewacji.

Niektóre krajowe aprobaty techniczne przewidują na poziomie parteru budynku zastosowanie znaczącego zagęszczenia elementów podkonstrukcji. Istotną częścią projektu, jaką należy mieć na uwadze, jest rodzaj i stan ścian/podłoża, do którego będzie mocowana elewacja wentylowana. Podczas jej projektowania należy uwzględnić rzeczywistą nośność podłoża. W niektórych przypadkach może być ono zbyt słabe i nie wytrzymać ciężaru konstrukcji elewacji (np. przy jej wykonywaniu w budynkach z wielkiej płyty lub z bloczków z betonu komórkowego). Nieuwzględnienie nośności podłoża może przyczynić się do osuwania elewacji. Kolejną kwestią jest także sposób montażu elementów murarskich. Szczególną uwagę należy zwrócić na te, które połączone są wyłącznie poziomymi spoinami. W przypadku elewacji wentylowanych z otwartymi stykami pomiędzy okładzinami, przy zastosowaniu ocieplenia w postaci wełny mineralnej bez membrany izolacyjnej, może dojść do przecieków widocznych od wewnętrznej strony pomieszczeń. W projekcie należy również uwzględnić występujące odchylenia od płaszczyzn ścian, a także często pomijane istotne detale, np. wykonanie pasów cokołowych oraz gzymsowych, rozwiązania przyokienne, dylatacje, styki różnych materiałów.

Elewacje wentylowane - niedokładne zapisy w specyfikacji technicznej

Konflikty nierzadko powstające podczas wykonywania i odbioru elewacji wentylowanych związane są z nieprecyzyjnymi zapisami w specyfikacjach technicznych. Przykładowo, często pomijają one opis tolerowanych odchyleń od linii prostej styków okładzin, nie wskazują dopuszczalnych wad na powierzchni okładzin kamiennych ani granicznych odchyleń od płaszczyzny. W wielu specyfikacjach technicznych nie określono dokładnie zakresu czynności kontrolnych, jakie powinny mieć miejsce podczas wykonywania prac elewacyjnych, a także nie opisano kryteriów ich oceny.

Błędy w montażu elewacji wentylowanych

Podstawowe pomyłki wykonawcze podczas realizacji elewacji wentylowanych związane są z niewystarczającym przygotowaniem montażystów oraz kadry nadzorującej. Wśród najbardziej rozpowszechnionych błędów należy wymienić:

• nieodpowiednie składowanie okładzin oraz elementów rusztu. W przypadku wielu materiałów (kasetonów metalowych, okładzin wadzić do uszkodzeń. Dla przykładu, składowanie metalowych kasetonów na nieodpowiednim podłożu może przyczynić się do zarysowania powłok malarskich lub ugięć blach;
• dobór niewłaściwego sprzętu do cięcia i obróbki okładzin oraz rusztu. Przy okładzinach HPL oraz kompozytowych może skutkować uszkodzeniami krawędzi i w efekcie przyspieszoną degradacją wyrobu;
• montaż elewacji do nieodpowiedniego podłoża. Bardzo częstym błędem jest mocowanie podkonstrukcji w spoinach elementów murarskich – obniża to w sposób istotny odporność elewacji na działanie ssania wiatru (fot. 1);
• zastosowanie niewłaściwych łączników mechanicznych do mocowania elementów rusztu do podłoża;
• wprowadzenie nieprzewidzianych w projekcie przekładek wyrównujących podłoże (fot. 2);
• przekroczenie tolerancji montażowych podczas wykonywania podkonstrukcji. Pomyłka ta może wiązać się nie tylko z pogorszeniem wizualnego odbioru gotowej elewacji (np. różne grubości spoin) lecz także z uniemożliwieniem zastosowania wszystkich rodzajów okładzin (np. kamiennych i ceramicznych);

• pozostawienie niewypełnionych szczelin pomiędzy elementami termoizolacji oraz w okolicach konsoli, powodujących powstawanie mostków termicznych;
• zastosowanie niewłaściwej termoizolacji w pasach cokołowych oraz balkonowych – wełny mineralnej zamiast styropianu;
• nierzetelne ułożenie warstw termoizolacyjnych i membrany powodujące zapchanie szczeliny wentylacyjnej;
• wykonanie prac w nieodpowiednich warunkach pogodowych (np. klejenie okładzin do podkonstrukcji w okresie obniżonych temperatur oraz podwyższonej wilgotności, co może mieć istotny wpływ na właściwości adhezyjne kleju);
• mocowanie do okładzin rynien, rur, instalacji odgromowej;
• przekroczenie wartości dopuszczalnych podczas wykonania gniazd w okładzinach kamiennych (fot. 4).

Powszechnym błędem popełnianym przy realizowaniu elewacji budynków jest brak wykonania szczeliny elewacyjnej (fot. 2). Wynika on z rozprężenia wełny mineralnej, niedbałego rozłożenia membrany lub pomyłek przy montażu podkonstrukcji i prowadzi do nadmiernego zawilgocenia termoizolacji. Minimalna szczelina pomiędzy okładziną a termoizolacją powinna wynosić co najmniej 2 mm. Równie częstym błędem jest „zamknięcie” górnej lub dolnej szczeliny wentylacyjnej (fot. 3), a tym samym uniemożliwienie prawidłowej cyrkulacji powietrza.