Okładziny elewacyjne w systemach wentylowanych: analiza trwałości, odporności i wymagań montażowych

Elewacja wentylowana – wymagania prawne i techniczne

Zgodnie z aktualnymi przepisami, system elewacji wentylowanej powinien mieć krajową Ocenę Techniczną (KOT, dawniej aprobatę techniczną AT), wydawaną na podstawie ETAG 034 lub EAD 090062-00-0404:2018. Wśród wymagań technicznych według ETAG 034 należy wyszczególnić:

• minimalną odległość między okładziną a warstwą izolacyjną (szczelina wentylacyjna): 20 mm;
• powierzchnię przekroju otworów wentylacyjnych u dołu budynku i przy krawędzi dachu: minimum 50 cm² na metr bieżący długości;
• zalecenie stosowania wełny mineralnej w przypadku nieszczelnych okładzin;
• elementy okładzin nie mogą odpadać podczas pożaru w czasie krótszym niż wymagany dla klasy odporności ogniowej ściany.

Ważne są też wymagania przeciwpożarowe. Dla budynków powyżej 25 m wysokości dozwolone są wyłącznie materiały niepalne klasy A1 lub A2-s1, d0 według PN-EN 13501-1. Dla niższych budynków dopuszczalne są materiały o niższych klasach reakcji na ogień, jednak zawsze z zachowaniem wymogów Warunków Technicznych.  

Elewacja wentylowana ‒ rodzaje okładzin

Płyty włókno-cementowe

To jeden z najczęściej wybieranych materiałów w systemach wentylowanych. Łączą niewielką masę z dużą odpornością na warunki atmosferyczne. Są nienasiąkliwe, niepalne i stabilne wymiarowo.

Zalety:

• duża paleta kolorów i faktur (ponad 40 odcieni standardowych);
• odporność na promieniowanie UV i zanieczyszczenia miejskie;
• stosunkowo łatwy montaż i możliwość szybkiej wymiany uszkodzonych paneli;
• klasyfikacja ogniowa A1 lub A2-s1, d0 (zależnie od producenta i typu płyty), co pozwala na zastosowanie w budynkach wysokich;
• stosunkowo niewielka masa;
• odporność na wilgoć i zmienne warunki atmosferyczne;
• brak wymagań konserwacyjnych.

Wady:

• wymagają dokładnego zaprojektowania podkonstrukcji – niewłaściwe mocowanie może prowadzić do pęknięć;
• konieczność zachowania szczelin dylatacyjnych (3-5 mm);
• podatność na uszkodzenia mechaniczne na krawędziach przy nieprawidłowym montażu;
• wyższa cena w porównaniu do tynków tradycyjnych;
• ograniczone możliwości napraw lokalnych – uszkodzona płyta zazwyczaj wymaga wymiany całego panelu.

Należy zapewnić odpowiednie rozstawy punktów mocowania (zgodnie z wytycznymi producenta, zazwyczaj co 50-60 cm) oraz zachować szczeliny dylatacyjne między panelami.

Przeczytaj także:

• Materiały i rozwiązania elewacyjne ‒ kompleksowy przegląd systemów
• Rola fasady w wentylacji pomieszczeń. Podwójne fasady szklane

Kamień naturalny

Kamień, mimo że kosztowny, pozostaje materiałem o wyjątkowej trwałości. Granit, piaskowiec czy marmur to rozwiązania o bardzo długiej żywotności.

Zalety:

• wysoka odporność na uszkodzenia mechaniczne;
• odporność na promieniowanie UV i zmienne warunki klimatyczne;
• ponadczasowy wygląd;
• klasyfikacja ogniowa A1 (materiał całkowicie niepalny);
• wyjątkowa żywotność;
• możliwość renowacji powierzchni (szlifowanie, polerowanie);
• naturalny, unikalny wygląd – każda płyta jest inna.

Wady:

• bardzo wysoki koszt materiału i montażu;
• znaczny ciężar – wymaga wzmocnionej podkonstrukcji;
• wymaga regularnej konserwacji, szczególnie w strefach miejskich o dużym zapyleniu;
• piaskowce i wapienie podatne na zanieczyszczenia i wymywanie;długi czas realizacji z uwagi na indywidualne cięcie płyt;
• trudności w wymianie uszkodzonych elementów – problem z dopasowaniem koloru i struktury.

Kamień dobrze komponuje się z nowoczesnymi materiałami, np. szkłem czy metalem. Podkonstrukcja powinna być wykonana z aluminium lub stali nierdzewnej o odpowiedniej nośności.

Płyty HPL

HPL (high pressure laminate) to materiał, który w ostatnich latach zyskał dużą popularność w budownictwie komercyjnym i mieszkaniowym. Płyty HPL powstają z kilku lub kilkunastu warstw papieru celulozowego impregnowanego żywicami fenolowymi, sprasowanego pod wysokim ciśnieniem i temperaturą.

Zalety:

• niska masa w porównaniu do kamienia;
• wysoka odporność na zarysowania i działanie czynników atmosferycznych;
• szerokie możliwości kolorystyczne i wzornicze;
• odporność na ekstremalne temperatury;
• łatwość obróbki narzędziami stolarskimi;
• minimalne wymagania konserwacyjne – wystarczy okresowe mycie wodą;
• możliwość stosowania różnych systemów mocowania (widocznego i niewidocznego);
• stabilność koloru przez dziesiątki lat dzięki warstwie ochronnej UV;
• dostępne wersje trudno zapalne (klasa B-s2, d0).

Wady:

• wymaga precyzyjnego montażu – błędy mogą prowadzić do odkształceń termicznych;
• konieczność zachowania szczelin dylatacyjnych (4-6 mm);
• niższa odporność ogniowa niż materiały mineralne (klasa B lub C);
• możliwość odbarwień przy zastosowaniu płyt niskiej jakości bez odpowiedniej ochrony UV;
• podatność na uszkodzenia mechaniczne krawędzi przy montażu;
• wyższa cena niż płyty włókno-cementowe;

ograniczona możliwość napraw – uszkodzona płyta wymaga wymiany.Podczas montażu płyt HPL należy stosować podkładki dystansowe zapewniające cyrkulację powietrza za okładziną.

Panele kompozytowe

Panele kompozytowe składają się z dwóch cienkich blach aluminiowych (zwykle 0,5 mm) z rdzeniem z polietylenu lub materiału mineralnego. Łączą lekkość z dużą sztywnością i możliwością tworzenia dużych płaszczyzn.

Zalety:

• niewielka masa przy dużych formatach;
• możliwość formowania krzywizn i kształtów przestrzennych;
• szeroka gama kolorów RAL i efektów metalicznych;
• dobra odporność na warunki atmosferyczne;
• możliwość tworzenia bezspornych elewacji;
• stosunkowo łatwy montaż;
• nowoczesny, elegancki wygląd.

Wady:

• panele z rdzeniem PE nie spełniają wymagań dla budynków wysokich;
• wymagają szczególnej ostrożności przy montażu – uszkodzenia zewnętrznej blachy są trudne do naprawy;
• niektóre wersje mogą ulegać odbarwieniom w intensywnym nasłonecznieniu;
• panele z rdzeniem mineralnym są znacznie droższe;
• wrażliwe na uderzenia – mogą powstawać trwałe wgniecenia;
• niektóre typy mogą „falować" przy dużych zmianach temperatury;
• konieczność stosowania specjalistycznych systemów mocowania;
• wysokie wymagania dotyczące podkonstrukcji (płaskość, stabilność).

Dla obiektów wysokich wymagane są panele z rdzeniem mineralnym, które spełniają wymagania przeciwpożarowe.

Przeczytaj także:

• Fasady a komfort cieplny budynków. Jak konstrukcja ścian zewnętrznych i otoczenie obiektu wpływa na komfort termiczny we wnętrzu
• Elewacje wentylowane z płyt włókno-cementowych – wytyczne projektowe i wykonawcze

Drewno i drewno termicznie modyfikowane

Naturalny surowiec, który nadaje elewacji ciepły i szlachetny charakter. Najczęściej stosuje się gatunki odporne biologicznie, takie jak modrzew syberyjski, cedr kanadyjski, limba czy termodrewno.

Zalety:

• estetyka i naturalny, ciepły wygląd;
• dobra izolacyjność cieplna;
• możliwość renowacji powierzchni;
• naturalny materiał o niskim śladzie węglowym;
• stosunkowo łatwa obróbka i montaż;
• możliwość napraw lokalnych;
• termodrewno – znacznie lepsza stabilność wymiarowa i odporność biologiczna.

Wady:

• wymaga regularnej konserwacji (odświeżanie powłok ochronnych co 3-5 lat, w zależności od ekspozycji);
• łatwopalne – termodrewno i drewno impregnowane mają lepszą odporność ogniową, ale żaden wariant nie nadaje się do budynków wysokich;
• możliwość paczenia i pękania przy dużych zmianach wilgotności;
• wyższa cena w przypadku gatunków trwałych i termodrewna;
• drewno naturalne wymaga impregnacji przeciw szkodnikom i grzybom;
• zmiana koloru w czasie (szarzenie nieimpregnowanego drewna);
• większe wymagania dotyczące szczeliny wentylacyjnej (30-40 mm),
• wrażliwość na warunki montażu – wilgotne drewno może się odkształcić.

W systemach wentylowanych ważne jest zapewnienie odpowiedniego przepływu powietrza za deskowaniem. Minimalna szczelina wentylacyjna według norm powinna wynosić 20 mm. W przypadku tego materiału zaleca się 30-40 mm, aby zapewnić optymalną wentylację, uniknąć kondensacji oraz degradacji materiału. Deski należy montować z zachowaniem luzów dylatacyjnych (1-2 mm na metr długości).

Okładziny metalowe 

Aluminium, stal nierdzewna, blacha tytanowo-cynkowa czy miedź – to materiały, które oferują bardzo dużą trwałość i odporność na działanie czynników zewnętrznych.

Zalety:

• długowieczność i niewielkie wymagania konserwacyjne (30-50 lat bez konieczności remontów);
• nowoczesny, minimalistyczny wygląd;
• możliwość stosowania paneli o dużych formatach;
• klasyfikacja ogniowa A1 (całkowicie niepalne);
• odporność na warunki atmosferyczne i promieniowanie UV;
• możliwość recyklingu po zakończeniu użytkowania (100% materiału);
• niewielka masa w przypadku aluminium;
• brak wymagań konserwacyjnych;
• możliwość uzyskania różnych wykończeń powierzchni.

Wady:

• wysoka cena, szczególnie w przypadku stali nierdzewnej i miedzi;
• ryzyko korozji elektrochemicznej przy kontakcie różnych metali;
• konieczność stosowania przekładek izolacyjnych przy łączeniu różnych gatunków;
• duże dylatacje termiczne – konieczność precyzyjnego projektowania połączeń;
• wrażliwość na zarysowania – widoczne uszkodzenia powierzchni;
• niektóre metale mogą się odkształcać przy dużych przebiciach termicznych;
• w przypadku blachy miedziowej – zmiany koloru w czasie (patyna);
• konieczność stosowania specjalistycznej podkonstrukcji z zachowaniem zgodności materiałowej;
• głośniejsze podczas opadów deszczu w porównaniu z innymi materiałami.

Warto zwracać uwagę na właściwe rozwiązania odprowadzania wody – szczególnie w połączeniach poziomych. Podkonstrukcja powinna być wykonana ze stali nierdzewnej (najlepiej tej samej serii – austenitycznej) lub aluminium, z zachowaniem zgodności materiałowej.

Kryteria doboru okładziny elewacyjnej wentylowanej

Dokonując wyboru okładziny w systemie wentylowanym należy uwzględnić:

• odporność na warunki atmosferyczne (nasłonecznienie, opady, wiatr, zanieczyszczenia);
• wymagania przeciwpożarowe – klasa reakcji na ogień adekwatna do wysokości i funkcji budynku;
• łatwość montażu i wymiany elementów;
• ciężar i wpływ na podkonstrukcję;
• koszt materiału i robocizny – inwestycja początkowa i koszty cyklu życia;
• wymagania konserwacyjne – częstotliwość przeglądów, koszty utrzymania;
• zgodność z systemem certyfikowanym – posiadanie KOT dla konkretnej konfiguracji;
• odporność mechaniczną według ETAG 034.

Decydujące znaczenie ma rodzaj budynku i jego przeznaczenie. Inaczej bowiem dobiera się materiały dla biurowca w centrum miasta, inaczej dla budynku mieszkalnego w strefie nadmorskiej, a jeszcze inaczej dla obiektu w górach. 

Elewacje wentylowane – trendy i kierunki rozwoju

Współczesna architektura często łączy różne materiały na jednej elewacji – np. kamień z HPL, drewno z metalem, włóknocement z panelami kompozytowymi. Rosnącą popularność zyskują także:

• okładziny z recyklingu – płyty z odzyskanych włókien, metali pochodzących z recyclingu;
• materiały o obniżonym śladzie węglowym – certyfikaty EPD (Environmental Product Declaration);
• prefabrykowane panele elewacyjne – kompletne moduły z izolacją i okładziną;
• integracja fotowoltaiki – panele PV wkomponowane w system elewacyjny;
• systemy z zielenią – żywe ściany w połączeniu z elewacją wentylowaną.

Zobacz: Najwyższe budynki mieszkalne Warszawy