Modernizacja przegród zewnętrznych, błędy projketowe i wykonawcze

Autor rozdziału: PLGBC

Poniżej znajduje się fragment publikacji.
Pełny tekst dostępny w Poradniku dla zarządców nieruchomości

Wymagania prawne związane z oszczędnością energii

W akcie wykonawczym, jakim jest Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie jeden z 10 działów poświęcony jest tematyce oszczędności energii w budynkach. Wymagania izolacyjności cieplnej zawarte zostały w Załączniku nr 2 rozporządzenia odnoszą się do:

• Izolacyjności cieplnej przegród nieprzezroczystych.
• Izolacyjności cieplnej okien, drzwi balkonowych, drzwi zewnętrznych i powierzchni przezroczystych nieotwieralnych.
• Izolacyjności cieplnej przewodów rozdzielczych i komponentów w instalacjach centralnego ogrzewania, ciepłej wody użytkowej, instalacji chłodu i ogrzewania powietrznego.

Zapisy Załącznika nr 2 zawierają także inne wymagania związane z oszczędnością energii, jakimi są:

• Wymagania dla okien, dotyczące maksymalnej wartości współczynnika przepuszczalności energii całkowitej promieniowania słonecznego okien oraz przegród szklanych i przezroczystych.
• Wymagania dotyczące powierzchniowej kondensacji pary wodnej.
• Zalecenia dotyczące szczelności na przenikanie powietrza.

Dla budynków podlegających przebudowie uznaje się je za spełnione, jeżeli przegrody oraz wyposażenie techniczne budynku podlegające przebudowie odpowiadają przynajmniej wymaganiom izolacyjności cieplnej.

Dobór grubości izolacji dla istniejącej przegrody

Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie przywołuje w swojej treści normę „PN-EN ISO 6946:2017 Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła. Metoda obliczania”, która określa metodykę obliczeń cieplnych pozwalających na odpowiednie zaprojektowanie przegrody pod kątem jej izolacyjności cieplnej. Metodyka ta pozwala na obliczanie oporu cieplnego i współczynnika przenikania ciepła płaskich komponentów budowlanych i elementów budynku za wyjątkiem drzwi, okien i innych komponentów szklonych i elementów, przez które odbywa się przenoszenie ciepła do gruntu np. podłóg na gruncie i ścian podziemnej części budynku. Dobór grubości izolacji odbywa się podczas wykonywania obliczeń, przy uwzględnieniu założenia, że wartość współczynnika przenikania ciepła UC nie przekracza wartości maksymalnych określonych w rozporządzeniu.

Przed podjęciem decyzji o koniecznych pracach termomodernizacyjnych ścian zewnętrznych należy w pierwszej kolejności dokonać oceny stanu technicznego ściany przewidzianej do ocieplenia. Zagadnienia tematyczne, jakie powinno się uwzględniać przy rozpoznawaniu stanu technicznego ściany zewnętrznej to zagadnienia architektoniczne, konstrukcyjne i fizykalne.

Zagadnienia te można opisać działaniami i tematami problemowymi, jak poniżej:

1. Zagadnienia architektoniczne:
   • Analiza dotycząca zagadnienia ochrony konserwatorskiej.
   • Doprecyzowanie metody ocieplenia ściany.
   • Ocena stolarki / ślusarka okiennej i drzwiowej.
   • Ukształtowanie cokołu ściany.
   • Połączenia ściany z innymi przegrodami.
   • Ochrona przeciwpożarowa.
   • Identyfikacja elementów wzmacniających konstrukcję.
   • Identyfikacja przebiegu instalacji na elewacjach.
     
2. Zagadnienia konstrukcyjne:
   • Analiza archiwalnej dokumentacji technicznej.
   • Doprecyzowanie metody ocieplenia ściany.
   • Badania makroskopowe.
   • Analiza dotycząca spękań i zarysowań ściany.
   • Określenie sposobu wyeliminowania lub przynajmniej zminimalizowania przyczyn występujących uszkodzeń.
   • Ocena stanu technicznego zaprawy w spoinach muru.
   • Kontrola wizualna podłoża ściennego pod kątem występowania zmian chemicznych.
   • Sprawdzenie nośności podłoża ściany.
   • Sprawdzenie równości i gładkości podłoża ściennego.
   • Przeprowadzenie próby odporności na ścieranie podłoża ściennego.
     
3. Zagadnienia fizyki budowli:
   • Analiza archiwalnej dokumentacji technicznej bądź dokumentacji projektowej pod katem występującej ochrony cieplno-wilgotnościowej.
   • Doprecyzowanie metody ocieplenia ściany.
   • Badanie makroskopowe na budynku w celu identyfikacji ewentualnego ocieplenia ściany.
   • Przeprowadzenie badania stopnia zawilgocenia podłoża ściennego.
   • Przeprowadzenie kontroli elewacji pod kątem występowania mikroorganizmów.
   • Badania na potrzeby oceny stanu ochrony cieplnej ściany.
   • Ocena stanu ochrony cieplnej ściany.

Wpływ zaizolowanej przegrody na budynek

Docieplenie ściany zewnętrznej wpływa na poprawę izolacyjności cieplnej przegrody jak również na cały budynek, w tym na:

• Ograniczenie strat ciepła wynikających z jego przenikania przez ściany zewnętrzne w okresach obniżonej temperatury powietrza zewnętrznego.
• Poprawę mikroklimatu pomieszczeń ogrzewanych – ograniczenie strat ciepła w pomieszczeniach przez przewodzenie, ograniczenie zjawiska wychładzania się powierzchni wewnętrznych docieplonych ścian zewnętrznych.
• W przypadku ocieplenia ścian od strony zewnętrznej – zmniejszenie ryzyka wystąpienia kondensacji powierzchniowej oraz międzywarstwowej.
• Zwiększenie stabilności cieplnej budynku, związanej ze zdolnością akumulacyjną ocieplonej ściany.
• Ograniczenie zjawiska przegrzewania się ścian w okresach podwyższonej temperatury powietrza zewnętrznego.
• Zmniejszenie wydatków na ogrzewanie budynku z uwagi na zmniejszone zapotrzebowanie budynku na energię, wynikające z ograniczenia strat ciepła przez przenikanie.
• Poprawę szczelności powietrznej budynku – należy pamiętać o konieczności zapewnienia dopływu powietrza zewnętrznego do pomieszczeń w przypadku występowania wentylacji grawitacyjnej. Wskutek wdrożenia prac dostosowujących system wentylacji w związku z pracami ociepleniowymi, docelowo wentylacja w budynku powinna zostać zweryfikowana uwzględniając zrealizowane prace budowlane.
• Możliwość dokonania przebudowy systemu grzewczego w kierunku zamiany istniejącego źródła ciepła oraz urządzeń przekazujących energię cieplną w pomieszczeniach ogrzewanych na nowe o niższej mocy.
• Konieczność prowadzenia przeglądów gwarancyjnych wykonanego ocieplenia.
• Zwiększenie zdolności akumulacyjnej.
• Krótszy czas nagrzewania pomieszczeń zimą.
• Poprawę estetyki przegrody.
• Poprawę trwałości przegrody.

W większości przypadków prace termomodernizacyjne ścian zewnętrznych wiążą się z koniecznością wykonania robót towarzyszących – np. przebudowa systemu odwodnienia deszczowego oraz obróbek blacharskich.

Należy również pamiętać, że w przypadku, gdy w wyniku działań termomodernizacyjnych istotnie zmniejsza się zapotrzebowanie na ciepło do celów grzewczych, przygotowania c.w.u. lub chłodzenia, należy również dostosowywać pracę instalacji grzewczych do zmniejszonych potrzeb. Nie jest korzystne, kiedy po dokonaniu termomodernizacji w budynku nadal pozostaje dwukrotnie przewymiarowany kocioł, węzeł cieplny oraz pompy lub niewyregulowana hydraulicznie instalacja grzewcza. W związku z tym, praktycznie w każdym przypadku podjęcia termomodernizacji, powinny być równolegle prowadzone działania polegające na dostosowaniu pracy instalacji grzewczych do zmniejszonych potrzeb cieplnych.

Izolacja od wewnątrz, czy od zewnątrz

W polskim klimacie, najkorzystniejszym wariantem ocieplania ścian zewnętrznych jest montaż izolacji cieplnej od strony zewnętrznej tj. oddziaływania środowiska zewnętrznego. Przy takim postępowaniu przegroda nie jest narażona na zawilgocenie, spowodowane wewnętrzną kondensacją pary wodnej czy kondensacją powierzchniową w strefie mostków cieplnych. Takie rozwiązanie sprawdza się w przypadku nowych budynków lub takich, których modernizacja może zostać przeprowadzona z ingerencją w fasadę budynku.

Jednak w przypadku modernizacji budynków zabytkowych, czy objętych ochroną konserwatorską, gdzie głównym celem prac związanych z termomodernizacją jest ograniczenie strat ciepła i podwyższenie komfortu cieplnego pomieszczeń, przy uwzględnieniu kosztów ogrzewania, ocieplanie od wewnątrz jest często jedynym dopuszczalnym rozwiązaniem podniesienia jakości cieplnej przegród zewnętrznych. Każdorazowo proces docieplania budynku powinien być przedmiotem indywidualnej analizy, zakończonej wykonaniem projektu technicznego. Docieplenie i wszelkie roboty towarzyszące powinny być wykonywane na podstawie takiego właśnie projektu.

W przypadku ocieplania od wewnątrz kluczowe znaczenie ma układ materiałów, dla których wcześniej wykonano obliczenia cieplno-wilgotnościowe. W celu uzyskania założonych rezultatów konieczne jest zachowanie materiałów, ich grubości i kolejności warstw oraz ich dokładny montaż. W każdym przypadku należy również pamiętać o skutecznym zabezpieczeniu budynku przed wilgocią i zapewnieniu wymaganej wymiany powietrza wewnętrznego.

Metody ociepleń

Metoda mokra ocieplenia polega na zamocowaniu do ścian zewnętrznych budynku warstwy izolacji termicznej, a następnie zabezpieczeniu tej izolacji siatką wykonaną z włókna szklanego zatopioną w zaprawie klejowo-szpachlowej. Całość pokrywana jest zaprawą tynkarską produkowaną w różnych technologiach, granulacjach i strukturach. Za trwałe połączenie zarówno poszczególnych elementów, jak i za trwałe połączenie warstwy termoizolacyjnej z podłożem odpowiedzialne są zaprawy: klejąca i klejąco-szpachlowa. Całość systemu ocieplenia zamyka warstwa wykończeniowa, dekoracyjno-ochronna. Najważniejszym zadaniem tego składnika jest ochrona materiałów znajdujących się pod warstwą tynku nawierzchniowego oraz spełnienie wszystkich oczekiwań związanych z estetyką elewacji. Elementami uzupełniającymi są listwy i kołki. Warstwę izolacji termicznej stanowią płyty styropianowe lub wełna mineralna.

Metoda ciężka mokra to technologia, opracowana w Polsce w latach 70. XX wieku, aby zabezpieczyć ściany budynków wielkopłytowych przed przemarzaniem i przeciekami. Metoda ta została prawie całkowicie wyparta przez metodę lekką mokrą, lecz można ją czasem spotkać na starych budynkach.

Metody suche można podzielić na dwie grupy:

• Metody wykorzystujące uformowane materiały izolacyjne – takie, w których system mocowań izolacji wymaga użycia łączników mechanicznych, a wykończenie ściany jest wykonywane z gotowych systemów elewacyjnych.
• Metody izolacji „in-situ”, gdzie warstwa izolacyjna formowana jest przy wykorzystaniu nieuformowanego, luźnego materiału.

Autor rozdziału: dr hab inż. Paweł Krause

Poniżej znajduje się fragment publikacji.
Pełny tekst dostępny w Poradniku dla zarządców nieruchomości

Błędy przygotowania inwestycji

Jest to istotne z punktu widzenia doboru poprawnych rozwiązań fizykalnych materiałów termoizolacyjnych, których wybór nierzadko zależy od przyjętych założeń konstrukcyjnych. Istotnym problemem w skali globalnej są nadmierne straty ciepła spowodowane błędami wykonawczymi, z których znaczna liczba związana jest z wykonaniem warstwy termoizolacyjnej. Między innymi sposób przytwierdzenia izolacji termicznej do podłoża i wzajemne połączenie poszczególnych jej elementów wpływają na stan ochrony cieplnej ścian zewnętrznych. Ma to swoje odzwierciedlenie w parametrach termicznych przegrody.

Pierwszym krokiem jest przygotowanie przez inwestora założeń i wytycznych dotyczących przygotowania inwestycji. W wybranych przypadkach przed opracowaniem dokumentacji technicznej w pierwszym etapie realizowany jest projekt koncepcyjny, który stanowi podstawę dla opracowania późniejszego zasadniczego projektu architektoniczno-budowlanego. Innym opracowaniem przed projektowym może być audyt energetyczny.

Audyt energetyczny bardzo często jest wykonywany równolegle z dokumentacją projektową. Niestety w wybranych przypadkach audytorzy przyjmują określone technologie prowadzące do zmniejszenia zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynków, które nie są poprawne (audytor energetyczny nie zawsze musi być inżynierem budownictwa lub architektem). Ze względu na konieczność zapewnienia zgodności audytu i projektu na etapie realizacji projektu architektoniczno-budowlanego i technicznego powielane są błędy, które zostały poczynione w audycie energetycznym.

Inną nieprawidłowością związaną z przygotowaniem inwestycji jest brak poprawnie wykonanej oceny stanu technicznego budynku, który jest poddawany termomodernizacji. W wielu przypadkach nie jest oceniana rzeczywista izolacyjność cieplna poszczególnych elementów budynku. Błąd popełniony na tym etapie rzutuje w istotny sposób na konsekwencje, które później pojawiają się już na etapie eksploatacji budynku.

Błędy w przygotowaniu inwestycji bardzo często wynikają z niewystarczających kompetencji merytorycznych osób je przygotowujących. W wielu przypadkach brak jest w zespołach odpowiedzialnych za poprawny ich przebieg inżynierów posiadających stosowne uprawnienia budowlane.

Błędy projektowe

W przypadku wystąpienia nieprawidłowości w zakresie realizacji robót termomodernizacyjnych ich przyczyną mogą być błędy dokumentacji projektowej budynku.

Gdy oprócz dokumentacji projektowych występuje specyfikacja techniczna wykonania i odbioru robót budowlanych, ona także powinna podlegać szczegółowej weryfikacji w zakresie rozwiązań i technologii wykonania przegród budowlanych i ich połączeń odpowiedzialnych m. in. za stan ochrony cieplnej budynku. Weryfikacja rozwiązań projektowych może umożliwić wyspecyfikowanie błędów, które powstały już na etapie dokumentacji technicznej. Błędy te mogą być związane z nieprawidłowo wykonanymi obliczeniami, wadliwie przyjętymi technologiami lub błędnymi założeniami w zakresie ustaleń sposobu eksploatacji pomieszczeń.

W przypadku konstrukcji stalowej newralgicznymi rozwiązaniami są mostki termiczne związane z wysoką przewodnością cieplną stali, co skutkuje występowaniem kondensacji pary wodnej.

Należy sprawdzić rodzaj i typ przyjętych materiałów termoizolacyjnych, ich grubości, sposób połączenia z materiałami sąsiadującymi oraz pozostałe materiały budowlane występujące w analizowanej przegrodzie budowlanej. Może się zdarzyć, że mimo poprawnego zaprojektowania izolacji termicznej, w połączeniu z pozostałymi materiałami, na przykład materiałami elewacyjnymi, rozwiązanie przegrody będzie nieprawidłowe (jako całości z punktu widzenia ochrony cieplno-wilgotnościowej).

Błędy wykonawcze

Nieprawidłowości w zakresie ochrony cieplno-wilgotnościowej budynków powstałe na etapie wykonawstwa mogą wynikać z różnych błędów realizacyjnych. Błędy te mogą być związane z nieprawidłowym przygotowaniem podłoża pod wykonywane termoizolacje, złym połączeniem elementów izolacji cieplnej z przegrodą budowlaną, zastosowaniem niewłaściwych materiałów termoizolacyjnych lub pozostałych składowych materiałów przegrody budowlanej, uniemożliwiając spełnienie zakładanych wymogów technicznych. Kolejną wadą są imperfekcje wykonawcze związane z niedbalstwem lub brakiem właściwych kompetencji ekip budowlanych. Częste nieprawidłowości realizacyjne mogą być także związane z prowadzeniem prac w niesprzyjających warunkach meteorologicznych.

Na podstawie wieloletnich badań niszczących i nieniszczących można stwierdzić, że znaczna ilość nieprawidłowości wykonawczych dotyczy systemów ociepleń ścian zewnętrznych ETICS (złożony systemem zewnętrznej izolacji termicznej ścian, w skład którego wchodzą komponenty o zróżnicowanych właściwościach fizycznych).