Fasada zabytkowego budynku – typy uszkodzeń i sposoby ich naprawy
Fasada zabytkowego budynku bardzo często ulega uszkodzeniom, a nawet częściowemu zniszczeniu. Metodę naprawy dobiera się zależnie od stanu technicznego zabytkowej elewacji. Do podstawowych prac konserwatorskich należą m.in. czyszczenie elewacji zabytkowych, flekowanie, odsalanie czy wymiana tynków.
Spis treści
- Jakich materiałów używano na fasadach zabytkowych budynków?
- Fasada zabytkowego budynku - główne przyczyny i rodzaje uszkodzeń
- Czyszczenie zabytkowych elewacji i inne sposoby naprawy uszkodzeń
Jakich materiałów używano na fasadach zabytkowych budynków?
Fasada zabytkowego budynku najczęściej złożona była z kilku różnych materiałów. Budulec ściany nośnej eksponowano jako lico bądź też całkowicie lub częściowo pokrywano tynkami i elementami wykończenia. Elementy i detale architektoniczne przeważnie były wykonane z materiałów innych niż ściana nośna. Gzymsy i inne elementy plastyki ścian, detal architektoniczny, otwory, okładziny, pokrycia dachów i wszelkie zwieńczenia elewacji dawały ogromne możliwości komponowania fasady. Efektem mieszanki rozmaitych materiałów jest jednak starzenie się poszczególnych fragmentów fasady zabytkowego budynku w odmienny sposób, w różnym tempie, pod wpływem innych czynników. Przyjrzyjmy się zatem, z jakimi fasadami zabytkowych budynków możemy mieć do czynienia podczas renowacji zabytków w naszym kręgu kulturowym.
• Mury kamienne – kamień stanowi najtrwalszy historyczny materiał budowlany. Jednak nie wszystkie jego rodzaje dobrze znoszą upływ czasu i czynniki zewnętrzne. Proces niszczenia tego typu elewacji zależy m.in. od ich składu mineralnego, struktury i tekstury skały, z której został pozyskany budulec, a także od lokalizacji budynku i czynników klimatycznych, na jakie jest wystawiony (jak opady, wahania temperatur). W przypadku kamiennej fasady zabytkowego budynku wpływ mają tu również czynniki bio- i antropogeniczne.
• Elewacje drewniane – budownictwo drewniane było najpopularniejsze na terytorium naszego kraju od najdawniejszych czasów. Podatność na pożary i niszczenie spowodowała, że najstarsze zachowane na obszarze Polski obiekty drewniane – kościoły – pochodzą z XIV–XV wieku. Drewno, w zależności od typu konstrukcji obiektu zabytkowego, stanowiło materiał do jej wzniesienia, szalunek lub wypełnienie konstrukcji. Elewacje drewniane impregnowano, malowano, a także tynkowano.
• Mury ceglane – znana od starożytności cegła to znakomity materiał budowlany, drugi co do popularności (po drewnie) i trwałości (po kamieniu). Wytwarzano ją z miejscowych glin z dodatkiem innych surowców mineralnych, a przy dobrym dostępie do złóż była łatwa w pozyskiwaniu i tania. Pierwotnie suszona, w późniejszych czasach – suszona i wypalana (cegła ceramiczna), stanowiła świetną alternatywę dla trudnego w obróbce, drogiego w pozyskaniu i transporcie kamienia oraz mniej trwałych, łatwopalnych konstrukcji drewnianych. Dawała duże możliwości dekoracyjne: stopień wypalenia i dodatki mineralne decydowały o kolorze cegły, jej połysku i innych cechach charakterystycznych tego materiału.
• Elewacje szkieletowe – zbudowane były z konstrukcji nośnej oraz elementów wypełnienia. Konstrukcję szkieletu wykonywano z drewna, cegły czy ze stali lub z żelbetu (te dwa ostatnie materiały dotyczą przede wszystkim zabytkowych budynków powstałych w XIX i XX wieku). Najstarsze tego typu budynki miały konstrukcję drewnianą, a najpopularniejszymi pod względem sposobu wypełnienia były obiekty szachulcowe (pola szkieletu wypełnione gliną zmieszaną z sieczką zarzuconą na usztywnienie z żerdzi lub witek łozy) bądź fachwerkowe (tzw. mur pruski, wypełnienie cegłą, tynkowane lub nie). Przy najmłodszych, stalowych i żelbetowych konstrukcjach stosowano wypełnienia cegłą, stalą, szkłem bądź żelbetem.
Większość z ww. rodzajów fasad nadawało się do pokrycia tynkami. Użytkowym zadaniem tynków było zabezpieczenie powierzchni ścian przed niekorzystnym działaniem czynników atmosferycznych lub antropogenicznych (różnego rodzaju zanieczyszczeń), a także ochrona budynków przed ogniem. A ponadto, we wszystkich epokach historii architektury wykorzystywano plastyczne możliwości tynków do dekorowania fasad poprzez nadawanie im różnorodnych faktur i kolorów, a nawet imitując za ich pomocą inne materiały. Przed przystąpieniem do renowacji fasady zabytkowego budynku zawsze należy dokładnie zbadać stan i rodzaje użytych materiałów do wzniesienia zabytku.
Fasada zabytkowego budynku - główne przyczyny i rodzaje uszkodzeń
Wymienione materiały ulegają degradacji w różny sposób, ale można wskazać kilka najczęściej występujących procesów zniszczeń fasady zabytkowego budynku. Podczas wietrzenia materiał powoli traci spoistość, zmniejsza się jego gęstość i zwiększa nasiąkliwość, co powoduje osypywanie się powierzchni. Wysoka nasiąkliwość kamienia, cegły i tynku jest przyczynkiem do destrukcji materiału przez zamarzającą w nim wodę. Uszkodzenia fasady zabytkowego budynku spowodowane przez wodę mają również charakter fizykochemiczny.
Wilgoć i zasolenie są dwiema głównymi i powiązanymi ze sobą przyczynami niszczenia fasad zabytkowych budynków. Pierwsza z nich powoduje odspajanie się tynków, wietrzenie spoin, cegieł i kamienia. W przypadku tynków prowadzi do rozluźnienia spoiwa i rozwarstwienia, czyli tzw. lasowania bądź piaszczenia tynków, podobnie w elewacjach z cegły oraz kamienia. W stale zawilgoconej fasadzie zabytkowego budynku przebiegają reakcje chemiczne, w wyniku których następuje coraz głębsza penetracja wody wraz z rozpuszczonymi w niej solami. Efektem tego – oprócz puchnięcia i odpadania luźnego tynku lub lica cegły – jest także zasolenie widoczne w postaci białych plam bądź nalotów. Dodatkową szkodę wyrządza różnica temperatur – mróz mechanicznie niszczy strukturę wszystkich rodzajów materiałów na elewacji, a cykliczne zamarzanie i rozmarzanie powoduje zmianę objętości, a tym samym – kruszenie.
Innymi zniszczeniami zachodzącymi na fasadzie zabytkowego budynku są uszkodzenia mechaniczne. To pęknięcia, ubytki punktowe lub liniowe spowodowane m.in. zmianą statyki budynku (np. w wyniku zmiany poziomu wód gruntowych), osiadaniem fundamentów (mogą to być bardzo poważne uszkodzenia konstrukcji obiektu pociągające za sobą niszczenie elewacji) lub powierzchownymi uszkodzeniami mechanicznymi, wynikającymi ze zdarzeń losowych bądź z eksploatacji.
Do powstania uszkodzeń biologicznych natomiast przyczyniają się glony, grzyby, mchy i porosty oraz bakterie nitryfikacyjne, które biorą udział w niszczeniu partii przypowierzchniowych elewacji kamiennych i ceglanych. Powodują one utlenianie amoniaku pochodzącego z wody deszczowej, ekskrementów ptaków, sadzy czy kurzu do postaci kwasu azotawego i azotowego, rozkładającego węglan wapnia zawarty w zabytkowych materiałach budowlanych.
I wreszcie: zabrudzenia, patyna i fałszywa patyna. Pierwsze wynikają z zanieczyszczeń powietrza (spaliny, pyły, sadze, kwaśne deszcze) oraz ze stopniowego uwalniania (pod wpływem penetrującej wody) niektórych dodatków użytych do produkcji cegły, zapraw czy spoin, wpływających negatywnie na stan fasady zabytkowego budynku. Patyna to efekt naturalnej mineralizacji kamienia. Tworzy naturalną cienką powłokę na jego powierzchni, nieutrudniającą wymiany wilgoci. Fałszywa patyna powstaje natomiast w wyniku procesów chemicznych związków (pochodzących z kwaśnych deszczy bądź spalin) na powierzchni kamienia lub cegły i ma działanie destrukcyjne. Osłabia to powierzchnię materiału elewacyjnego, powoduje jej łuszczenie się i odsłanianie kolejnych niezabezpieczonych warstw budulca.
To tylko kilka podstawowych procesów występujących na fasadach zabytkowych budynków. Zachodzą one jednak w odmienny sposób na elewacjach powstałych w różnych epokach. Materiały wytworzone w poszczególnych wiekach często różnią się właściwościami, na co miały wpływ m.in. charakterystyka złóż surowców, z których pozyskiwano materiał budowlany, ich skład chemiczny, sposób wytworzenia konkretnego budulca czy jakość użytych materiałów.
Czyszczenie zabytkowych elewacji i inne sposoby naprawy uszkodzeń
Poniżej kilka przykładów działań konserwatorskich podczas renowacji zabytków, dotyczących naprawy uszkodzeń fasady zabytkowego budynku.
Czyszczenie zabytkowych elewacji (mechaniczne lub chemiczne) to jeden z podstawowych zabiegów stosowanych przy fasadach zabytkowych budynków. Nie może on jednak ingerować w zabytkową substancję budowlaną. Przed przystąpieniem do tego działania należy wykonać szczegółowe badania dotyczące jej stanu technicznego, które pomogą określić sposób i intensywność czyszczenia zabytkowej elewacji.
Odsalanie polega na zmniejszaniu zawartości soli w historycznych materiałach budowlanych. Skuteczna jest metoda fizyczna, czyli nakładanie wilgotnych kompresów odsalających lub tynków kompresowych. Kompres ma charakter czasowy i nie powoduje zniszczeń, jego zadaniem jest wyciągnięcie soli z materiału zabytkowego. Czasami można stosować odsalanie mechaniczne, czyli usuwanie zasolonych elementów oraz odsalanie chemiczne przez neutralizację.
Innym działaniem konserwatorskim na fasadzie zabytkowego budynku jest wzmacnianie powierzchni materiału. Erozja zabytkowego materiału na elewacji wpływa na osłabienie jej powierzchni (wzrost porowatości i wypłukanie spoiwa). Dla wzmocnienia materiału stosuje się preparaty konsolidujące, które różnią się zawartością spoiwa, sposobem wiązania z podłożem oraz strukturą, ale mają właściwości wzmacniające, a jednocześnie uwzględniają konieczność zachowania pewnego stopnia porowatości i przepuszczalności pary wodnej.
Wymianę uszkodzonych elementów i uzupełnianie ubytków na fasadzie zabytkowego budynku oraz spoinowanie wykonuje się przy różnego rodzaju materiałach. W przypadku kamienia nazywa się ono flekowaniem i polega na wycięciu (wyrównaniu kształtu ubytku) w zabytkowym materiale, a następnie wstawieniu w uszkodzonym miejscu nowego dopasowanego fragmentu. Jeśli to możliwe, flekowanie zastępowane jest wypełnieniem z zapraw imitujących kamień, zarówno pod względem wyglądu, jak i właściwości fizycznych oraz chemicznych. W przypadku cegieł można stosować wymianę szczególnie zniszczonych elementów i wypełnić ubytki nowym materiałem, o właściwościach jak najbardziej zbliżonych do istniejącego, albo cegłą historyczną poddaną wcześniejszej konserwacji. Ubytki w licu cegieł wypełnia się specjalną zaprawą, którą niegdyś sporządzano samodzielnie na miejscu, a obecnie przygotowuje się z gotowych mieszanek. Do usuwania rys i spękań na fasadzie zabytkowego budynku, po zdiagnozowaniu przyczyn, można użyć preparatów antyrysowych, skutecznie uszczelniających rysy, pęknięcia i szczeliny w murze. Przy doborze zaprawy spoinowej należy wykluczyć zbyt szczelne i mocne zaprawy cementowe, mogące powodować rozsadzenie starej, osłabionej cegły. Obecnie można wybierać gotowe produkty z szerokiej gamy specjalnych zapraw do konserwacji obiektów zabytkowych. Po zakończeniu uzupełniania ubytków trzeba wykonać ujednolicanie kolorystyczne, niwelujące zbyt duże różnice pomiędzy kolorem zrekonstruowanych i zabytkowych cegieł lub kamienia. Stosuje się przy tym farby laserunkowe, które nie mają właściwości kryjących.
Hydrofobizacja ma na celu uszczelnienie porowatej powierzchni materiału, by nie dopuścić do nadmiernego wnikania wilgoci, która powoduje pęcznienia i skurcze higroskopijne niszczące strukturę zabytkowego materiału.
Hydroizolacja, izolacja przeciwwilgociowa – w przypadkach dużych problemów z zawilgoceniami fasady zabytkowego budynku, pochodzącymi z gruntu (i po stwierdzeniu, że inne metody będą nieskuteczne) można zabezpieczyć obiekt przed podciąganiem wilgoci z gruntu, stosując izolację poziomą (np. metodą iniekcyjną) oraz pionową ścian fundamentowych (np. w postaci odpowiedniego szlamu, tynku lub wielofunkcyjnego materiału mineralnego).
Naprawa lub wymiana tynków na fasadzie zabytkowego budynku powinna opierać się na wcześniejszych analizach składu istniejącego, historycznego tynku (z reguły na bazie wapna), tak by uzyskać mieszaninę o jak największym podobieństwie do historycznej. Muszą to być tynki wzbogacone dodatkiem szybkowiążącym, absorbującym szkodliwe sole.
Malowanie fasady zabytkowego budynku należy przeprowadzać w oparciu o wyniki badań pierwotnych warstw malarskich. Rodzaj i kolor farb powinien być jak najbardziej zbliżony do farb zastosowanych przy budowie obiektu poddawanego renowacji.
