Zagrożenia mikrobiologiczne i ochrona biocydowa

Zagrożenia mikrobiologiczne i ochrona biocydowa
Autor: Ceresit
Uważamy, że nie wymaga ona na etapie wykonania odpowiedniego doboru rozwiązań i
materiałów a po jej wykonaniu, na etapie eksploatacji prowadzenia ciągłego nadzoru i prac
konserwacyjnych. Tymczasem swoboda kształtowania brył architektonicznych budynków oraz
rozwiązania materiałowe powinny wymuszać ważne decyzje już znacznie wcześniej.
Przede wszystkim na etapie projektowania i wykonawstwa powinna mieć miejsce analiza stopnia
zagrożenia powierzchni elewacji przez mikroorganizmy, miejsc kondensacji pary wodnej w
przegrodach budowlanych, zagrożeń wynikających z możliwości powstawania na elewacji punktu rosy
co sprzyja rozwojowi porażenia mikrobiologicznego. Użyte materiały powinny być adekwatne do
wyników tejże analizy i uwzględniać zabezpieczenie elewacji na miarę występujących zagrożeń. Takie
systemowe podejście, wespół z dotrzymaniem zaleceń na etapie eksploatacji fasad, pozwoli dopiero
cieszyć się jej nienaruszoną formą przez długie lata.
W ostatnich latach coraz częściej docierają do nas informacje (niekiedy widzimy takie przypadki w
swoim sąsiedztwie), dotyczących wzrastającej liczby przypadków porażenia mikrobiologicznego
powierzchni elewacji. Pojawiają się na nich z czasem rozległe powierzchnie o różnorakim kolorycie
zabarwień, z czasem rozprzestrzenia się to zjawisko na przyległe budynki. Zjawisko to poza
bezdyskusyjnie negatywnym wpływie na estetykę elewacji niesie za sobą również zagrożenie jej
powolnej degradacji. Dotyczy ono w różnym stopniu różnych typów elewacji, tynków tradycyjnych i
powłok malarskich, powierzchni tynków układanych na systemach ociepleń, w skrajnych przypadkach
nawet elewacji krytych sidingiem oraz stalą.
Zauważyć można pewne uwarunkowania, które przyczyniają się do rozwoju życia biologicznego na
powierzchni elewacji. Tego typu zjawiska korozyjne (korozja biologiczna) występują najczęściej na
elewacjach budynków usytuowanych w terenie podmokłym, w pobliżu rzek i jezior, w gęstej obsadzie
drzew i krzewów ocieniających elewacje, na powierzchniach zacienionych ścian i wnęk oraz w
miejscach, w których błędne rozwiązania projektowe lub wykonawcze przyczyniają się do stałego lub
okresowego nawilgacania powierzchni fasady.
Z czym mamy zatem do czynienia i kim są ci nieproszeni goście?
Grzyby pleśniowe (rozkładu pleśniowego) to bardzo liczna grupa organizmów należących do klas
sprzęźniaków (Zygomycotina), workowców (Ascomycotina) i grzybów niedoskonałych
(Deuteromycotina). Najczęściej spotykamy je na powierzchniach tynków i murów budynków Są wśród
nich gatunki patogenne (patogeny) bardzo szkodliwe dla zdrowia. Grzyby pleśniowe pojawiają się
zawsze tam gdzie znajdują dobre warunki do rozwoju. Sprzyjającymi czynnikami są: właściwy poziom
wilgotności, odpowiednia temperatura i pokarm. W Europie środkowo-wschodniej to ok. 20 gatunków
grzybów rozkładu pleśniowego. Rozwijają się one na powierzchni elewacji tworząc kolorowe naloty
grzybni (czerwone, zielone, brunatne, czarne). Zabarwienie jest zazwyczaj spowodowane przez liczne
zarodniki konidalne, wyrastające na trzonkach konidalnych. Źródłem pożywienia są dla tych grzybów
wszelkiego rodzaju materiały i cząstki organiczne, w tym dodatki i zanieczyszczenia organiczne
występujące w tynkach i farbach oraz osiadający na powierzchni elewacji kurz (zawiera pyły
organiczne). Grzyby rozkładu pleśniowego są związane
z podłożem za pomocą wyspecjalizowanych strzępek wrastających na niewielką głębokość (do ok.
2mm).
Glony stanowią największą plagą obecnych czasów obserwowana na elewacjach. Glony w stosunku,
do których często używa się ich łacińskiej nazwy – algi (Algae), tworzą liczną grupę roślin
rozwijających się w środowiskach wodnych i lądowych, podlegających stałemu lub okresowemu
zawilgoceniu. Glony są wszechobecne, wchodzą
w skład planktonu w morzach, oceanach i zbiornikach śródlądowych (jako fitoplankton). Glony żyjące
na powierzchni osadów dennych zbiorników wodnych stanowią składnik bentosu (jako fitobentos) a te,
które porastają inne powierzchnie (rośliny, kamienie, itp.) tworzą zespół peryfitonu. Glony żyją także
poza zbiornikami wodnymi
w miejscach wilgotnych: w glebie i na jej powierzchni, na kamieniach, pniach drzew a także na śniegu
i lodzie Spotykamy je również na ścianach budynków.
Są organizmami zielonymi, które dzięki zawartości chlorofilu wykazują zdolność syntezy związków
organicznych.
Z podłoża pobierają wodę i sole mineralne. Poza występowaniem w typowych dla siebie miejscach jak
pnie drzew, skały i kamienie, płoty i słupy, niestety często rozwijają się na ścianach budynków oraz
pokryciach dachowych.
W fazie rozwoju wrastają w podłoże na głębokość 1,0-2,0 mm. Obok trudnych do usunięcia zielonych
plam mogą powodować powierzchniową korozję materiałów, działając na nie, wydzielanymi kwasami i
innymi substancjami.
Do porażenia elewacji może dojść za pośrednictwem zarodników, których dziesiątki tysięcy unoszą się
w powietrzu. Element zarażający po natrafieniu na odpowiednie podłoże i warunki szybko się rozwija.
Po osiągnięciu pewnego stopnia rozwoju z miejsc porażonych rozpoczyna się emisja zarodników,
zatem porażenie sąsiednich powierzchni elewacji oraz budynków znajdujących się w pobliżu.
Mikroorganizmy mogą rozwijać się jedynie w odpowiednim środowisku i korzystnych warunkach:
obecność pożywienia, odpowiednia wilgotność i temperatura (zarówno podłoża jak i powietrza),
dostęp powietrza, ograniczony dostęp światła (np. elewacje północne, uskoki i wnęki) oraz odpowiedni
odczyn środowiska (optymalne: lekko kwaśne, powyżej pH = ok. 9 następuje zatrzymanie rozwoju).
Oczywiście wymienione warunki należy brać pod uwagę łącznie, gdyż tylko razem wzięte tworzą
środowisko stanowiące o rozwoju życia biologicznego.
Coraz szybszy rozwój technologii systemów ociepleń, liczne poczynione w ostatnich dziesięcioleciach
realizacje oraz programy termomodernizacyjne, które są jeszcze przed nami, powodują, że dalsze
rozważania ograniczymy do technologii ścian dwuwarstwowych, czyli do elewacji budynków
wykonanych w systemie ETICS.
Jak wygląda, zatem mechanizm porażenia?
System ociepleniowy począwszy od kleju do styropianu lub wełny, kończąc na wyprawie tynkarskiej
lub farbie powinien tworzyć układ chroniący ściany zewnętrzne przed szkodliwymi czynnikami
środowiska, a zwłaszcza wilgocią, gdyż to ona w głównym stopniu jest przyczynia się do rozwoju alg i
grzybów rozkładu pleśniowego na elewacjach. Mikroorganizmy te stale dostosowują się do
zmieniających się warunków otoczenia. Ponadto sukcesywne ocieplanie się klimatu skutkuje
łagodniejszymi zimami oraz gorącymi i bardziej wilgotnymi porami letnimi. Dlatego też, przy doborze
systemu ocieplenia, a zawłaszcza wyprawy tynkarskiej czy powłoki malarskiej powinniśmy brać pod
uwagę następujące czynniki: wilgotność powietrza, amplitudę temperatur, prędkość i kierunek wiatru,
bliskość obszarów leśnych, otwartych zbiorników wodnych jak również bliskość terenów
przemysłowych oraz dróg kołowych. Wszystkie te elementy mają znaczący wpływ na poziom
zawilgocenia i zanieczyszczenia elewacji. Zawilgocone powierzchnie fasad stwarzają bardzo dobre
warunki do rozwoju alg, szczególnie w okresie, gdy w powietrzu znajduje się dużo zarodników roślin.
Gdy wiatr wieje od strony lasu, zbiorników wodnych czy zakładów przemysłowych niesie on ze sobą
wilgoć, kurz, pyłki roślin i zarodniki różnego rodzaju mikroorganizmów, które osiadają na ścianach
budynku. Do prawidłowego rozwoju potrzebują już tylko odrobiny pożywienia (organiczne składniki
kurzu, organiczne składniki farb lub tynków), wilgoci oraz światła (tylko w przypadku alg).
Utrzymywanie się w dłuższym okresie czasu wilgotnych ścian w miejscach mniej nasłonecznionych, np.
od strony północnej, przy niewielkim ruchu powietrza przyspiesza zjawisko porastania glonów i
grzybów na elewacjach. Porażenie elewacji przez grzyby rozkładu pleśniowego jest procesem
dłuższym, rozłożonym w czasie. Dlatego tak ważne jest, aby wierzchnia warstwa elewacji posiadała
ochronę przed tego typu czynnikami biologicznymi. Szczególną uwagę powinniśmy zwrócić na dobór
odpowiedniej wyprawy tynkarskiej i powłoki malarskiej, gdyż to one w głównym stopniu mają za
zadanie chronić ściany przed czynnikami zewnętrznymi oraz być jak najbardziej odporne na zjawiska
korozyjne.
Ważnym aspektem jest również kształtowanie tzw. efektu „samooczyszczania” się powierzchni fasad.
Poprzez hydrofobizację oraz odpowiedni stopień rozwinięcia powierzchni wierzchnich wypraw lub
powłok uzyskuje się mniej lub bardziej efektywną i trwałą ochronę przed zanieczyszczeniami. Drobinki
kurzu osiadając na warstwie hydrofobowej, nie przylegając bezpośrednio do rozwiniętych powierzchni
wypraw zewnętrznych. Umożliwia to ich naturalne „zmywanie” w trakcie intensywnych opadów
atmosferycznych przez tzw. płaszcz wodny spływający po powierzchni zewnętrznej ścian.
Na rynku występuje zróżnicowana oferta różnych producentów systemów ociepleń, w których
występują rozmaite rodzaje tynków i farb mineralnych oraz syntetycznych. Te ostatnie są najczęściej
dzielone na akrylowe, silikatowe
i silikonowe wraz z różnymi modyfikacjami (np. tynki silikatowo-silikonowe). Generalnie należy przyjąć
następujące wyróżniki pomiędzy nimi:
●
●
●
●
tynki mineralne charakteryzują się największą nasiąkliwością i alkalicznością, natomiast mają
najlepszą dyfuzję (nie ograniczają przepływu pary wodnej przez tą warstwę systemu ociepleń),
farby i tynki akrylowe posiadają niewielką nasiąkliwość, ale wysoki współczynnik oporu dyfuzyjnego
(zatrzymują zatem transport pary wodnej w przegrodzie). Produkty te posiadają pH bliskie
neutralnemu,
farby i tynki silikatowe są podobne do tynków mineralnych, posiadają z reguły nasiąkliwość niższą
od mineralnych, niewiele niższą alkaliczność i porównywalną dyfuzję,
farby i tynki silikonowe powinny z założenia skupiać dodatnie cechy wyrobów silikatowych (dobra
dyfuzja) oraz akrylowych (niewielka nasiąkliwość). Parametry te są w tych wyrobach na poziomie
niewiele, ale gorszym od wskazanych odpowiedników. Wskaźnik pH jest analogiczny jak w wyrobach
akrylowych. Dodatkowym zabezpieczeniem powierzchniowym jest hydrofobizacja uzyskiwana na
bazie żywic lub dodatków silikonowych.
Produkty fasadowe są w odpowiedni sposób zabezpieczane przed rozwojem życia biologicznego przed
i po aplikacji, powinny być już na etapie wytwarzania. Obecnie stosowane są dwa rodzaje biocydów
chroniących produkt. Każdy tynk lub farba wyprodukowana w postaci płynnej posiadać powinna
zabezpieczenie chroniące produkt przed rozwojem korozji biologicznej przez cały okres jego
przydatności do stosowania, podczas składowania
w nienaruszonym opakowaniu (dodatek biocydów tzw. „in-can”. Ponadto do produktów tych
dodawane są zazwyczaj biocydy powierzchniowo czynne mające chronić wyroby już po aplikacji, przez
okres eksploatacji elewacji. Należy zwrócić uwagę, iż przykładowo tynki mineralne oraz farby i tynki
silikatowe z uwagi na wysoką alkaliczność mogą być pozbawione biocydów lub mogą te dodatki
występować w ograniczonej ilości.
Na podstawie powyższych informacji można, zatem łatwo wywnioskować przykładowo, że w
obszarach silnie zagrożonych porażeniem biologicznym powinny być stosowane produkty określane
jako „mineralne”, „silikatowe” lub „silikonowe”, ale raczej wykluczać się powinno „akrylowe”.
Istotny jednak problem dla projektantów i inwestorów stanowi jednak fakt, iż o ile wymagane
parametry techniczne tak systemów ociepleń, jak i ich poszczególnych składników, zostały bardzo
dokładnie zdefiniowane
w wytycznych do europejskich aprobat technicznych (ETAG 004) oraz krajowych aprobat technicznych
(ZUAT), to dokumenty te w żadnym stopniu nie stawiają wymagań wobec systemów w zakresie
ochrony powierzchni fasad przed rozwojem korozji biologicznej.
Stąd wśród producentów może panować dowolność w zakresie wyboru rodzaju biocydu i jego stężenia
w produktach. Dodatkowo problem jest o tyle ważny, że biocydy podlegają naturalnemu wymywaniu
w trakcie eksploatacji i dlatego efektywność ochrony może już po kilku latach istotnie zmaleć lub
wręcz zaniknąć.
Ilość i jakość dodatków zabezpieczających elewację przed porażeniem biologicznym znajduje
oczywiście przeniesienie na cenę produkty, gdyż biocyd jest ważnym składnikiem cenotwórczym.
Od kilku lat obserwuje się na rynku wzmożoną komunikację marketingową wśród producentów
systemów ETICS dotyczącą funkcji ochronnych produktów w stosunku do fasad pod kątem ochrony
biocydowej. Nie każdy jednak wie, że taka informacja jest związana z pewnymi wymaganiami
prawnymi, wymagającymi przeprowadzenia specjalistycznych badań zabezpieczonego produktu,
które powinny potwierdzić skuteczność takiej ochrony i stanowić zabezpieczenie interesów
konsumenta w tym zakresie.
Wszelkie produkty, które zawierają informacje o działaniu antygrzybicznym (biobójczym), itp. muszą
posiadać Pozwolenie Ministra Zdrowia na obrót produktem biobójczym. Informacja taka powinna
znaleźć się na opakowaniu produktu. Pozwolenie wydawane jest na podstawie badań
mikrobiologicznych potwierdzających skuteczność badanego wyrobu w zakresie zwalczania
mikroorganizmów i zabezpieczenia powierzchni fasady w trakcie eksploatacji systemu. Warto zatem
na etapie doboru systemu ociepleniowego, zwrócić szczególną uwagę na odpowiednie zapisy na
opakowaniu produktów oraz dokumenty odniesienia do których się one odwołują.
W świetle przepisów prawa, stosowanie, zamieszczanie oraz rozpowszechnianie informacji o ochronie
przeciw porażeniu mikrobiologicznemu materiałów wiąże się z obowiązkiem rejestracji i sprawdzenia
skuteczności działania użytych środków biocydowych w stosunku do najbardziej znanych i
rozpowszechnionych grzybów rozkładu pleśniowego. Jest to również bezpośrednio związane z
rodzajem tych środków a oddziaływaniem na środowisko. Niestety tylko nieliczne firmy, producenci
chemii budowlanej działający na rynku polskim, posiadają takową rejestrację.
© 2013 Henkel Polska sp. z o.o.