Nie ma termomodernizacji bez hydroizolacji

Komisja Europejska w ciągu najbliższego dziesięciolecia zamierza – jak wynika z opublikowanej przez KE strategii na rzecz fali renowacji – zwiększyć co najmniej dwukrotnie wskaźniki renowacji jak również sprawić, aby przyczyniły się one do podniesienia standardu budynków oraz lepszego gospodarowania zasobami. Jej skutkiem może być odnowienie do 2030 r. nawet 35 mln budynków oraz stworzenie do 160 tys. dodatkowych miejsc pracy w sektorze budowlanym. Jako priorytetowe obszary działań w strategii wskazano obniżenie emisyjności wynikającej z ogrzewania i chłodzenia, rozwiązanie problemu ubóstwa energetycznego i budynków o najgorszej charakterystyce oraz renowację budynków publicznych (szkół, szpitali, budynków administracyjnych, itp.). Z kolei wśród działań przewodnich wskazano m.in. wprowadzenie bardziej rygorystycznych przepisów, norm oraz informacji dotyczących charakterystyki energetycznej budynków [1].

Poprawa charakterystyki energetycznej budynków w sposób oczywisty związana jest z ograniczeniem strat ciepła. Termomodernizacja winna być jednak procesem kompleksowym i nie powinna (a wręcz nie może) ograniczać się do renowacji izolacji cieplnej – należy również uwzględnić (co jest mniej oczywiste) wpływ, jaki na straty ciepła ma nadmierne zawilgocenie konstrukcji.

Woda stanowi podstawę życia – nie bez powodu tak wysoki poziom ekscytacji powodują doniesienia o jej znalezieniu (lub nie znalezieniu) na innych planetach. Z drugiej jednak strony bywa ona groźna nie tylko dla człowieka, lecz również, jako wszechobecna w bezpośrednim ich sąsiedztwie, dla budynków. Uważa się, że to właśnie woda – we wszystkich swych stanach skupienia (stałym płynnym i gazowym) oraz różnorodnych związkach chemicznych – jest największym wrogiem materiałów budowlanych i stanowi główny katalizator szkód budowlanych [2]. Jeśli może ona wnikać w materiały, z których wykonano obiekt, powoduje nieodwracalne szkody, a transportowana kapilarnie może doprowadzić do zawilgocenia ścian do wysokości nawet kilku kondygnacji (Fot.). Następstwa zawilgocenia muru to, obok widocznych mankamentów w postaci plam czy porostu glonów, przede wszystkim szkody wywołane przez sól i mróz. Uszkodzenia substancji budowlanej oraz szkody materiałowe powstałe w wyniku destrukcyjnego działania wilgoci można podzielić na trzy podstawowe kategorie – fizycznych, biologicznych oraz chemicznych.

Tabela Rodzaje uszkodzeń występujących w budynkach, których przyczyną (lub współprzyczyną) jest woda [2]

Szczególnie narażonymi elementami budynków są te, które bezpośrednio stykają się z gruntem (znajdują się poniżej jego poziomu) oraz występują w jego sąsiedztwie (cokół) – tzw. przyziemna strefa budynku.

Ochrona przed negatywnym wpływem wody odgrywa szczególne znaczenie nie tylko w przypadku obiektów nowowznoszonych, ale również (a może przede wszystkim) w budynkach istniejących. Należy przyjąć, że większość obiektów składających się na tzw. stare budownictwo jest dalekie od obecnych standardów i oczekiwań, zarówno pod względem izolacji termicznej jak i ochrony przed wilgocią [3]. W istniejących budynkach występują poważne problemy związane z nadmiernym zawilgoceniem, do którego dochodzi z powodu braku lub uszkodzeniu hydroizolacji, w wyniku kapilarnego podciągania wilgoci w murach, czy też higroskopijnej absorpcji wody związanej z zasoleniem przegrody lub tworzenia się kondensatu na skutek niewystarczającej termoizolacji. Nie bez wpływu pozostają również zawilgocenia powstałe na skutek przecieków przez dach czy nieprawidłowe odprowadzenie wód opadowych (zawilgacanie elewacji). A gdy uwzględni się zależność między wilgotnością a przewodnością cieplną, można szybko dojść do wniosku, że w wyniku zawilgocenia materiałów konstrukcyjnych lub termoizolacyjnych następuje znaczne zwiększenie przewodności cieplnej. Innymi słowy: im wyższa wilgotność, tym większe zmniejszenie izolacyjności termicznej.

Już na początku lat osiemdziesiątych XX wieku wskazywano na związek zawilgocenia z przewodnością cieplną. W raporcie Instytutu Badań Budowlanych (Institut für Bauforschung e.V.) w Hanowerze z 1981 r. stwierdzono, że impregnacja hydrofobizująca zewnętrznej ściany z lekkiego betonu zwiększa jej opór cieplny o ok. 10% (przewodność cieplna zostaje odpowiednio zmniejszona) [3]. Również badania Instytutu Badawczego Ochrony Cieplnej (Forschungsinstitut für Wärmeschutz) potwierdzają  powiązania między zawartością wilgoci a przewodnością cieplną różnych materiałów budowlanych (w tym termoizolacyjnych). Zgodnie z wynikami ww. badań, przy wilgotności masowej wynoszącej ok.  10%, przewodnictwo cieplne materiałów izolacyjnych z włókien mineralnych wzrosło o ok. 100%. To z kolei oznacza zmniejszenie o połowę zdolności izolacji termicznej [3]. Podobnie sytuacja wygląda w przypadku materiałów budowlanych, których przewodność cieplna jest ściśle związana ich porowatością. Jeśli pory zostaną wypełnione wodą mur ceglany traci swe właściwości termoizolacyjne – przyrost wilgotności o 4% powoduje spadek izolacyjności cieplnej o połowę, a wilgotność na poziomie 10% o ponad trzy czwarte.

Z powyższych rozważań wynika podstawowy wymóg, zgodnie z którym ochrona oraz renowacja budynków powinny być postrzegane jako połączenie ochrony przed wilgocią (hydroizolacji) z ochroną przed utratą ciepła (termoizolacją). Aby uzyskać optymalną izolacyjność cieplną konieczne jest zredukowanie zawartości wilgoci w przegrodach budowlanych, tj. doprowadzenie substancji budowlanej do tzw. wilgotności wagowej, czyli jej wysuszenie [3], [4]. Kluczowym elementem dla funkcjonowania budynku jest zatem uszczelnienie jego części przyziemnej przed wchłanianiem wody w postaci cieczy i gazu [5].

Aby izolacja mogła zostać uznana za skuteczną i funkcjonalną musi spełniać przede wszystkim następujące warunki [6]:

• stanowić ciągły i szczelny układ oddzielający budynek lub jego część od wody lub pary wodnej,
• materiały powinny ściśle przylegać do izolowanego podłoża,
• izolacja pozioma powinna w sposób ciągły (bez przerw) przechodzić w izolacje pionową.

Ponieważ woda w gruncie może występować pod różnymi postaciami, dobór prawidłowego rozwiązania uszczelnienie budynku wymaga w pierwszym rzędzie zdefiniowania rodzaju obciążenia wodą (a ściślej rzecz ujmując warunków gruntowo-wodnych) [7]:

• Wilgoć gruntu oraz woda bez ciśnienia (niespiętrzająca się woda infiltracyjna) – woda występująca w gruncie, związana kapilarnie i transportowana siłą wiązania kapilarnego, również w kierunku odwrotnym do działania siły ciężkości oraz woda przesączająca się, która nawet w czasie silnych opadów nie tworzy zastojów. Z sytuacją taką mamy do czynienia, gdy zarówno grunt rodzimy powyżej oraz poniżej poziomu posadowienia fundamentów jak i obsybka stanowią grunty dobrze przepuszczalne, tj. o współczynniku przepuszczalności k > 10^-4 m/s, a najwyższy poziom wód gruntowych lub zalegających występuje nie wyżej niż 50 cm poniżej dolnej krawędzi uszczelnienia (posadowienia budynku).
• Umiarkowane działanie wody napierającej (spiętrzająca się woda infiltracyjna) – obciążenie występujące gdy grunt rodzimy jest gruntem słabo przepuszczalnym (o współczynniku k ≤ 10^-4 m/s), a poziom głębokość posadowienia fundamentu (a tym samym maksymalna wysokość słupa wody) nie przekracza 3 m. Niemniej, jeśli w opisanych powyżej warunkach wokół budynku zostanie wykonany drenaż opaskowy, obciążenie wodą zostaje zredukowane do sytuacji „woda bez ciśnienia”.
• Silne oddziaływanie wody napierającej – woda gruntowa, której poziom występuje okresowo lub na stałe powyżej poziomu posadowienia fundamentu (niezależnie od głębokości posadowienia oraz rodzaju gruntu) lub też woda spiętrzająca się może wywierać ciśnienie, przekraczające wartość 3 m słupa wody.

Uwzględniając warunki gruntowo-wodne należy zaprojektować i wykonać [6]:

• izolację przeciwwilgociową – w przypadku wilgotności gruntu oraz wody bez ciśnienia, lub
• izolację wodochronną – w przypadku działania wody napierającej ( 2).

Dopiero po rozwiązaniu kwestii uszczelnienia oraz osuszenia budynku można optymalnie zaprojektować izolację termiczną, która następnie musi również częściowo przejmować ochronę przed nadmiernym zawilgoceniem [3].

Literatura

[1] „Fala renowacji – strategia Komisji Europejskiej do 2030 r.”, [Online:] https://www.izolacje.com.pl/aktualnosc/id4983,fala-renowacji-strategia-komisji-europejskiej-do-2030-r. [Dostęp: 12-lis-2020].

[2] Frössel F., Osuszanie murów i renowacja piwnic. Warszawa: Polcen, 2007.

[3] Hölzen F.-J., Kein Wärmeschutz ohne Feuchteschutz: Gebäudeabdichtung und Dämmung im erdberührten Bereich. Stuttgart: Fraunhofer IRB Verlag, 2016.

[4] Monczyński B., Nie tylko hydroizolacja – metody usuwania nadmiaru wilgoci z przegród budowlanych, Izolacje, nr  11/12, s. 108–114, 2019.

[5] Monczyński B., Wtórna hydroizolacja przyziemnych części budynków, Izolacje, nr  4, s. 120–125, 2019.

[6] Francke B., „Warunki Techniczne Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych. Część C: Zabezpieczenia i izolacje. Zeszyt 5: Izolacje przeciwwilgociowe i wodochronne części podziemnych budynków”. Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa, s. 31, 2019.

[7] DIN 18533-1, „Abdichtung von erdberührten Bauteilen – Teil 1: Anforderungen, Planungs- und Ausführungsgrundsätze”. DIN Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin, s. 60, 2017.