Elewacyjne ściany trójwarstwowe - e

osłonowa ze spoinowanej cegły klinkierowej, pustka
powietrzna, izolacja termiczna, kotwa stalowa łącząca
konstrukcyjnie ścianę osłonową i ścianę nośną, ściana
© wienerberger
nośna)
W budownictwie jednorodzinnym
projektanci chętnie sięgają
po rozwiązania konstrukcji
murowych ścian elewacyjnych,
oparte o technologię tzw. ściany
trójwarstwowej, bo z ich pomocą
łatwo uzyskać pożądaną odporność
na czynniki atmosferyczne
i uszkodzenia mechaniczne oraz
wymagane przepisami parametry
izolacyjności cieplnej (nie więcej niż
0,3 W/m2•K).*
Ś
cianę trójwarstwową (fot. 1) wznosi się
z dwóch warstw murowych: wewnętrznej (nośnej/konstrukcyjnej) i zewnętrznej (licowej/osłonowej), które rozdziela szczelina o szerokości od 50 do 150 mm, z reguły wypełniona materiałami termoizolacyjnymi (matami, płytami lub granulatem/zasypką), stanowiąca jakby trzecią warstwę w systemie (stąd określenie „ściana trójwarstwowa”). Uzupełnieniem
*
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia
12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych,
jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie
(Dz. U. Nr 75 z dnia 15.06.2002 r., poz. 690).
12
KREATOR–PROJEKTY • 3/2010
w konstrukcji są kotwy murowe, które wiążą
warstwę zewnętrzną z nośną ścianą konstrukcyjną i wzmacniają stabilność układu.
Przy budowie takiej ściany sięga się po typowe wyroby budowlane. Zazwyczaj są to:
drobnowymiarowe elementy ceramiczne pełne, bloczki z ceramiki poryzowanej, cegły
i bloczki wapienno-piaskowe (silikatowe),
bloczki z betonu komórkowego, betonów lekkich na kruszywie mineralnym oraz odpowiedniej wielkości bryły kamienia naturalnego. Do
ich spajania stosuje się zaprawy cementowe
i cementowo-wapienne. Zadaniem warstwy
nośnej (stykającej się bezpośrednio ze stropami i ścianami poprzecznymi budynku) jest
przenoszenie obciążeń pionowych od opartych
na niej kondygnacji i stropów (minimalna jej
grubość: 180 mm; w przypadku ścian samonośnych i osłonowych: 120 mm). Lico w tej ścianie (warstwa zewnętrzna) chroni ścianę nośną
przed wpływem czynników zewnętrznych (atmosferycznych, chemicznych i biologicznych,
hałasem, spalinami itp.). Choć wprost nie
przenosi pionowych obciążeń stropów i ścian
poprzecznych, to jednak konstrukcyjnie przenosi inne obciążenia eksploatacyjne pod wpływem: wiatru (jego parcia i ssania), klimatycznych odkształceń termicznych, a w ścianach
piwnicznych — parcia gruntu. Szczeliny w takich ścianach w zależności od potrzeb mogą
pozostawać puste bądź być wypełniane termoizolacją całkowicie lub częściowo. Może,
ale nie musi być dla nich zachowany warunek
cyrkulacji powietrza (szczeliny wentylowane
i niewentylowane).
Obecność pustych szczelin w takich ścianach
obniża ich izolacyjność cieplną; to rozwiązanie
można stosować w budynkach nieogrzewanych.
W budynkach ogrzewanych docieplanie szczelin poprawia izolacyjność, przy czym analogicznie zwykle jest ona lepsza dla ścian ze szczeliną
niewentylowaną (z uwagi na szczelność) aniżeli dla ścian wentylowanych. Brak takiej wentylacji pogarsza jednak odporność na oddziaływanie destrukcyjnych czynników atmosferycznych
i biologicznych (ogranicza możliwość usuwania
z przegrody wilgoci, która może powodować
inne niekorzystne zjawiska w budowli). Wyjątkiem są ściany z pustkami wypełnianymi wdmuchiwaną lub zasypywaną zasypką/granulatem,
które zachowują w przegrodzie zdolność konwekcji powietrza. Ściany ze szczeliną wentylowaną (z pustką powietrzną oddzielającą ścianę licową od ocieplenia, zwykle o grubości 30–50 mm)
odporne są na warunki wzmożonego oddziaływania opadów atmosferycznych.
W projekcie ściany trójwarstwowej uwzględnia się wymagania cieplno-wilgotnościowe jakie
musi zachować w budowli oraz warunki klimatyczne. Projektanci i wykonawcy muszą w jej
konstrukcji zachować rozwiązania kompensujące
możliwe odkształcenia wymiarowe zewnętrznej
ściany pozwalające usunąć wodę i nadmiar wilgoci ze szczelin, w tym także z uwzględnieniem
potrzeby ochrony przeciwwilgociowej elementów innych konstrukcji bezpośrednio znajdujących się w strefie szczeliny (np. stolarki okiennej
i drzwiowej). Z tego powodu, wszelkie wyroby
metalowe (kotwy, nadproża, gwoździe i wkręty, łączniki do mocowania termoizolacji, pręty zbrojeniowe, bednarka) mocowane w takich
ścianach wymagają zabezpieczenia przed korozją. Zabudowywanie w ścianach kotew nieodpornych na korozję zwiększa ryzyko wystąpienia awarii budowlanych.
Ściany trójwarstwowe muruje się zgodnie
z wymaganiami projektowymi przy zachowaniu
zaleceń systemodawców. Obie warstwy kotwione są w dwóch płaszczyznach: pionowej i poziomej, przy równomiernym i dla sąsiadujących
warstw przemiennym ich rozmieszczeniu na całej powierzchni bocznej ściany. Liczba kotew użyta na 1 m kw. zależy od regionu kraju i tzw. strefy obciążenia wiatrem, a także odległości elewacji od ściany nośnej, wielkości powierzchni ściany, nasłonecznienia i kilku innych czynników
(nie mniej niż 4 szt., najczęściej 5 szt.). Ich ilość
powinna być każdorazowo przeliczona przez projektanta z uwagi na konieczność zachowania bezpieczeństwa całości konstrukcji. Sposób oparcia
i powiązania ściany osłonowej ze ścianą nośną powinien wykluczać możliwości zaistnienia mostków termicznych i zagwarantować konstrukcji jej
stateczność, co osiąga się stosując odpowiednie
wsporniki i kotwy. W uzasadnionych sytuacjach
(np. gdy mur jest stawiany z elementów o nietypowych wymiarach) dopuszczalne jest stosowanie innych systemów kotwienia obu warstw ściany. Zazwyczaj zalecana głębokość osadzenia kotwy w murze wynosi 60–80 mm. W konstrukcjach, gdzie w obu warstwach ściany stosowane
są elementy murowe o tej samej wysokości, oba
końce kotew powinny być od ich brzegu zagięte na kształt litery „z” na minimum 30 mm (zalecane: 50 mm). W systemie, gdzie obie warstwy ściany stawia się równolegle, końce kotew
układane są na grzbietach cegieł sąsiadujących
warstw i pokrywane zaprawą, a następnie na ich
powierzchniach układane są kolejne warstwy cegieł. W kombinacjach murów, gdzie występują
elementy murowe o odrębnych względem siebie
wysokościach (np. cegła klinkierowa dla warstwy
osłonowej oraz bloczki z ceramiki poryzowanej dla warstwy nośnej), muszą być dobierane
do nich odpowiednie rodzaje kotew. W trakcie
wznoszenia ściany jeden z ich końców (odpowiednio wyprofilowany) opierany jest wówczas
na cegle warstwy osłonowej, a drugi unieruchamia się cementując go w nawierconym w tym
celu otworze w bloczku (fot. 1). Wokół otworów okiennych i drzwiowych oraz przy szczelinach dylatacyjnych stosuje się specjalne układy konsol i wsporników, których zadaniem jest
przeniesienie ciężaru warstwy zewnętrznej (elewacyjnej) na ścianę nośną, co zapobiega obciążaniu konstrukcji okien i drzwi.
Ściany trójwarstwowe z reguły wymagają
rozwiązań zabezpieczających je przed zawilgoceniem (w tym także od kondensującej wewnątrz wilgoci). W tym celu należy dla nich
odpowiednio:
• zaprojektować i zgodnie z projektem wykonać w warstwie zewnętrznej otwory umożliwiające odpowietrzanie i odwadnianie szczeliny,
• zabezpieczyć górne i dolne strefy ściany,
• ochronić od wilgoci stolarkę okienną
i drzwiową, pozostawiając w tych strefach
otwory odpowietrzające.
W celu ochrony muru przed przemakaniem
sięga się po odpowiednie rozwiązania materiałowe i technologiczne. Zwykle stosuje się elementy
licowe odporne na przenikanie wody, korzysta
się z technik murowania ścian na pełne spoiny,
spoinowania i impregnowania muru. Przestrzega się też reżimu wykonawczego, np. zabezpiecza
się świeżo posadowione fragmenty ściany przed
przypadkowym ich zamoknięciem, bezwzględnie nakłada się tynk na elewacje z elementów licowych, stosuje się rozwiązania wykorzystujące
szerokie okapy itp. Uwzględnia się też potrzebę
dylatacji konstrukcji ściany niwelujących naprężenie termiczne. W ocieplanych ścianach niewentylowanych pozostawia się pustki powietrzne (grubości około 25 mm). Aby odwodnić takie przestrzenie w ich dolnych strefach pozostawia się w ścianie technologiczne puste spoiny.
Stosowane są również specjalne kształtki wentylacyjne, które wbudowywane są w regularnych
odstępach między cegłami w spoinach. Istotny
jest też sposób posadowienia ścian. W budynkach niskich stawia się je na pełnej ścianie fundamentów (piwnic). Dla muru z cegły ceramicznej pełnej, klinkierowej, bloczków betonowych
i kamienia naturalnego zazwyczaj dolna krawędź ściany powinna wznosić się nad poziomem
gruntu o co najmniej 150 mm, a dla pozostałych
materiałów murowych o co najmniej 500 mm.
Dolne strefy szczelin również wymagają rozwiązań zabezpieczających je przed wpływem wody
i wilgoci; należy wykonać w nich otwory odwadniające, zastosować spadki na zewnątrz, zabezpieczyć w dodatkowe systemy ocieplenia strefy
przyściennej oraz w zależności od potrzeb sięgnąć po indywidualne rozwiązania. Zawilgocenia ściany muru mogą też pochodzić od migracji
wody, która przemieszcza się wzdłuż powierzchni trzpieni kotew, dlatego taki trzpień zabezpiecza się specjalnym krążkiem z kapinosem uniemożliwiającym przepływ wilgoci po kotwie do
Fot. 3 Aby nie powstały mostki termiczne, szczególną
uwagę trzeba poświęcić strefom wokół okien i drzwi.
© RÖBEN
Fot.1 Widok konstrukcji ściany trójwarstwowej (ściana
© RÖBEN
Elewacyjne ściany trójwarstwowe
Fot. 2 Ścianę trójwarstwową można wznosić na dwa sposoby. Pierwsze rozwiązanie to stawianie wszystkich warstw na raz,
przed wykonaniem dachu. Drugie zakłada rozłożenie budowy na dwa etapy: najpierw wykonywana jest warstwa nośna,
a dopiero po przykryciu budynku dachem dokłada się materiał izolacyjny oraz muruje elewację z cegieł.
sąsiedniej warstwy muru. Taki krążek dodatkowo pozycjonuje ustawienie krążka dociskowego
mocującego materiał termoizolacyjny w szczelinie, a także dystansuje wielkość szczeliny wentylacyjnej. Krążków dociskowych nie stosuje się
przy ocieplaniu ścian niewentylowanych.
Szczeliny górnego zakończenia ścian winny
być od góry zakryte okapem osłaniającym wnętrze ściany przed działaniem czynników atmosferycznych. W tym celu na granicy konstrukcji
dachowej z warstwą zewnętrzną zostawia się poziomą przerwę dylatacyjną o szerokości 20 mm.
W górnych zakończeniach ścian ze szczelinami wentylowanymi powinny być pozostawione
otwory wentylacyjne oraz zachowane przerwy
dylatacyjne dla obu ich warstw: konstrukcyjnej
i osłonowej, zgodne z PN-87/B-03002. Dylatacji wymagają też miejsca w narożnikach ścian
oraz inne newralgiczne strefy muru.
Ściany szczelinowe ociepla się według trzech
sposobów: a) mocując materiał termoizolacyjny (płyty, filce, maty), b) zasypując bądź wdmuchując w szczelinę granulaty i zasypki termoizolacyjne, c) przez natrysk warstwy izolującej
na ścianę konstrukcyjną. Mocowanie i natrysk
izolacji termicznej możliwe są jedynie w trakcie murowania ściany. Zasypywać bądź wdmuchiwać izolację można do ścian już istniejących
przy zachowaniu odpowiednich warunków
technologicznych. W szczelinach wentylowanych mocowanie izolacji dozwolone jest tylko
do warstwy wewnętrznej.
Jacek Sawicki
KREATOR–PROJEKTY • 3/2010
13