Ocieplanie styropianem w technologii BSO

Wzrost cen nośników energii oraz nowe regulacje prawne w zakresie certyfikacji energetycznej budynków wymuszają inwestycje w docieplanie budynków. Najczęściej spotykaną, technologią ocieplania ścian zewnętrznych, tzw. bezspoinowy system ocieplania, dawniej nazywany metodą lekką - mokrą.

Na ocieplanie tą metodą składają się trzy warstwy: izolacyjna (płyty ze styropianu, czyli polistyrenu ekspandowanego oznaczonego skrótem EPS), wzmacniająca (zaprawa klejąca i siatka z włókna szklanego) oraz elewacyjna (wyprawa tynkarska), które tworzą wzajemnie dopasowany, aktywny system termoizolacyjny.

Oto kilka najważniejszych zasad wykonania izolacji zewnętrznej w tej technologii:

1. Przygotowanie podłoża

Powierzchnia ściany przeznaczona do izolacji powinna być oczyszczona i wolna od resztek zaprawy, luźnych kawałków tynków, pyłu, tłuszczu, nalotów czy wykwitów, które mogłyby spowodować rozwarstwienie ocieplonej ściany.

2. Listwa startowa i szczelina dylatacyjna

Rozpoczynając układanie izolacji termicznej należy pamiętać o dylatacji, czyli kilkucentymetrowej przestrzeni pomiędzy gruntem a pierwszym rzędem izolacji, (grunt pod wpływem mrozu czasami się podnosi, gdyby nie dylatacja, parcie na warstwę izolacji niszczyłoby elewację). Najczęściej jest to linia cokołu budynku wyznaczona izolacją przeciwwilgociową ułożoną na ścianach fundamentowych lub piwnicznych. Krawędzie szczelin dylatacyjnych są wykonane przy użyciu profili cokołowych i są mocowane za pomocą kołków rozporowych, przed montażem ocieplenia, do warstwy konstrukcyjnej.

3. Warstwa izolacyjna

Układając izolację ze styropianu starannie dociskamy płyty wzajemnie do siebie, aby uniknąć powstawania mostków termicznych na złączeniach. Jednak najlepszym sposobem uniknięcia mostków jest wykonanie izolacji płytami frezowanymi. Pierwszy rząd płyt izolacyjnych opieramy na prowadnicy. Płyty styropianowe powinny być przyklejane metodą "pasmowo punktową" to znaczy, że szerokość pasma masy klejącej wzdłuż obwodu płyty powinna wynosić, co najmniej 3 cm, a na pozostałej powierzchni powinny być nałożone placki o średnicy 8-12 cm tak, aby łączna powierzchnia masy klejącej obejmowała, co najmniej 40% powierzchni płyty. W miejscach, gdzie występuje słabe podłoże lub narażonych na większe ssanie wiatru (np. naroża budynku, okolice otworów okiennych i drzwiowych) należy równolegle stosować mocowanie mechaniczne, używając kołków rozprężnych. Stosując płyty o gładkich krawędziach należy zastosować 6 kołków/m², natomiast przy płytach frezowanych wystarczą 4 kołki/m². W mocnych ścianach wykonanych np. z cegły pełnej, kołki powinny być zakotwione na głębokość min. 5 cm, a w mniej wytrzymałych ścianach np. z pustaków czy betonu komórkowego na głębokość min. 9 cm (należy stosować kołki rozporowe, które uzyskały atest na tego rodzaju użycie). Talerzyki dociskowe kołków muszą dokładnie przylegać do powierzchni płyt styropianowych. Układanie drugiego rzędu, rozpoczynamy od połówki płyty. Przy narożniku płytę wysuwamy na jej grubość, aby umożliwić wiązanie rzędów na obydwu ścianach. Układanie trzeciego rzędu płyt rozpoczynamy ponownie od całej płyty, aby w ten sposób zapewnić mijanie spoin i dobre wiązanie pomiędzy poszczególnymi rzędami. Należy pamiętać, aby styki płyt nie występowały w narożach okiennych i drzwiowych.

4. Wykonanie zbrojonej warstwy klejowej

W miejscach, które są szczególnie narażone na uszkodzenia mechaniczne jak wszelkie naroża na parterze oraz w otworach okiennych i balkonowych, mocujemy profile ochronne z fabrycznie wtopionym pasem siatki. Można zastosować również dodatkowe paski siatki zbrojącej, ułożone ukośnie w stosunku do głównej warstwy lub w postaci warstwy podwójnej. Po 2-4 dniach wysychania warstwy izolacyjnej na płyty styropianowe nanosi się warstwę podkładową o grubości ok. 2 mm z masy klejącej. Bezpośrednio na świeżo położony klej wciskamy, od góry do dołu, pasy siatki zbrojeniowej. Siatka musi być zatopiona w masie klejącej bez fałd i zagnieceń na całej swojej grubości. Kolejne pasy siatki z włókna szklanego są układane podobnie jak pierwszy, od góry do dołu, z zakładką na pas poprzedni ok. 10 cm. Siatka powinna zachodzić także na wszystkie narożniki, profile ochronne itp.

5. Wykonanie warstwy elewacyjnej

Warstwa zbrojąca powinna schnąć przez co najmniej 48 godzin. Na wyschnięte podłoże nanoszona jest warstwa gruntująca pod tynk zewnętrzny, zaleca się gruntowanie podłoża podkładem tynkarskim w kolorach zgodnych z kolorystyką tynku. Podkład schnie minimum 24 godziny. Wykonując izolację styropianem możemy wybrać prawie każdy rodzaj tynku: akrylowy, mineralny i silikatowy. Wart polecenia jest tynk mineralny lub polimerowo-mineralny - jego koszt jest mniejszy niż akrylowego, a efekt równie dobry. Przygotowaną masę lub zaprawę tynkarską nakłada się za pomocą długiej pacy ze stali nierdzewnej, a następnie rozprowadza cienką, równomierną warstwę. Po tej czynności należy usunąć nadmiar zaprawy do grubości kruszywa zawartego w masie. Żądaną strukturę tynku uzyskuje się poprzez zatarcie nałożonej masy.

6. Właściwa pora wykonania ocieplenia

Wszystkie prace dociepleniowe powinno się prowadzić w odpowiednich warunkach pogodowych, czyli temperaturze od +5 do 25^oC, przy bezdeszczowej pogodzie. Wykonanie ostatecznej wyprawy elewacji jest wskazane jak najszybciej. Położenie tynku w sposób naturalny zamyka dostęp czynników atmosferycznych i promieniowania UV do styropianu, który ukryty jest pod cienką warstwą kleju z zatopioną siatką.

7. Możliwe błędy przy stosowaniu BSO

Trwałość systemów ociepleniowych wykonanych w tej technologii ocenia się na co najmniej 30 lat, przy założeniu, że prowadzone są okresowe konserwacje wyprawy tynkarskiej. Ważne jest również wykonanie i przyjęcie dobrych rozwiązań technicznych w węzłach konstrukcyjnych.
Niestety czasami ujawniają się wady w warstwie ocieplenia, których przyczyny mogą leżeć w nieprawidłowościach:
I. na etapie projektowania,
II. przy wykonywaniu prac ociepleniowych,
III. w użytkowaniu budynku.

I. Projekt

Na etapie przygotowywania się do ocieplenia niezbędne jest przemyślenie pewnych szczególnie istotnych elementów, są to przede wszystkim:
- określenie miejsc ewentualnych przerw technologicznych w trakcie wykonywania wyprawy tynkarskiej i warstwy zbrojonej ocieplenia,
- określenie rodzaju, liczby i rozmieszczenia łączników mechanicznych oraz sposobu klejenia izolacji do podłoża,
- przygotowanie rysunków technicznych detali połączeń warstwy ocieplenia z ościeżnicami okien i drzwi, parapetami oraz wskazanie sposobu zapewnienia wymaganej szczelności połączeń na przenikanie powietrza i wody opadowej,
- przygotowanie rysunków technicznych detali określających sposób wykonania zewnętrznych krawędzi warstwy ocieplenia: przy cokole, górnej krawędzi izolacji termicznej - połączenie z obróbkami blacharskimi ścianek attykowych, gzymsem, ewentualnych bocznych krawędzi, jeśli ocieplenie nie obejmuje całej powierzchni obudowy,
- określenie sposobu wykonania dylatacji, montażu szyldów, bilbordów, anten (najlepiej za pomocą specjalnych łączników mechanicznych),
- dobranie, rodzaju wyprawy tynkarskiej oraz jej faktury i koloru,
- zaprojektowanie tam gdzie, jest to konieczne dodatkowych zabezpieczeń warstwy ocieplającej w pasie najniższej kondygnacji, np. zalecenie zastosowania wyrobów dostosowanych do większego obciążenia i zawilgocenia, dodatkowego zbrojenia, ewentualnego pokrycia środkiem typu antygraffiti, 
- podanie zaleceń eksploatacyjnych, dotyczących konserwacji.

Nieprzemyślenie tych problemów przed przystąpieniem do prac wykonawczych może powodować liczne problemy w trakcie ich wykonywania.

II. Wykonawstwo

Przy wykonaniu ocieplenia za pomocą BSO mogą pojawić się nieprawidłowości, które ujawniają się np. w postaci odspojeń płyt styropianowych lub dużych rys w wyprawie tynkarskiej.

1. Zamontowanie systemów ocieplania na prawidłowo przygotowanym podłożu
Podłoże stanowi zewnętrzna powierzchnia ściay, a w przypadku mocowania łącznikami mechanicznymi, także warstwa ściany o wymaganej głębokości zakotwienia. Prawidłowo przygotowane podłoże powinno być:
- odpowiednio nośne - o wytrzymałości na odrywanie nie mniejszej niż 0,08 MPa, (określonej metodą "pull off" lub za pomocą testu odrywania próbnie zamontowanej płyty izolacji termicznej), oczyszczone z pyłu, luźnych powłok malarskich lub cienkowarstwowych wypraw tynkarskich oraz zagruntowane (w przypadku kiedy, gdy jest to konieczne);
- odpowiednio płaskie - dopuszcza się odchylenia od płaszczyzny od + 2 mm do - 4 mm, ewentualne lokalne nierówności powinny być usunięte przez zeszlifowanie oraz wykonanie szpachlowania lub warstwy wyrównawczej;
- odpowiednio czyste - wszelkie zatłuszczenia, wykwity, mleczko cementowe, resztki szalunkowych środków antyadhezyjnych i inne zabrudzenia, pył, zanieczyszczenia biologiczne oraz znajdujące się w podłożu materiały, które mogą zmniejszyć przyczepność lub wejść w reakcję chemiczną z materiałami systemu ocieplenia, powinny być usunięte mechanicznie lub zmyte wodą pod dopuszczalnym ciśnieniem (z ewentualnym zastosowaniem odpowiednich środków chemicznych);
- odpowiednio mało wilgotne - wyschnięte po ww. oczyszczaniu, wolne od ewentualnego podciągania kapilarnego lub nadmiernego zawilgocenia budowlanego.

2. Ocieplanie powinno być prowadzone w czasie:
- gdy nie występują opady atmosferyczne,
- kiedy nie jest spodziewany spadek temperatury poniżej 0^oC w ciągu doby,
- w zakresie temperatury powietrza od 5^oC do 25^oC,
- przy osłonięciu ocieplenia przed działaniem słońca i wiatru. W trakcie trwania pzerw technologicznych należy zadbać o zabezpieczenie ocieplenia przed wymienionymi wpływami środowiskowymi.

3. Wykończenie krawędzi warstwy ocieplającej – krawędzie: dolna i ewentualne boczne, w przypadku gdy warstwa izolacji cieplnej nie występuje na całej powierzchni obudowy (np. w przypadku ocieplenia tylko ścian szczytowych), powinny być zabezpieczone odpowiednimi kształtownikami lub zbrojoną wyprawą tynkarską. Górna krawędź warstwy ocieplającej powinna być odpowiednio osłonięta gzymsem, okapem lub w przypadku ścianki attykowej obróbką blacharską. Połączenie górnej krawędzi izolacji cieplnej z obróbką powinno być elastyczne i wodoszczelne - należy w tym celu zastosować odpowiedni materiał lub taśmę uszczelniającą.

4. Wykonanie połączeń ocieplenia z ościeżnicami okien i drzwi – połączenie powinno być: elastyczne oraz odpowiednio szczelne na przenikanie wody i powietrza. Konieczne jest stosowanie taśm, materiałów uszczelniających lub specjalnych kształtowników systemowych. Przy niewłaściwym wykonaniu np. połączenia w podokienniku, narażamy się na intensywne wentylowanie powietrzem zewnętrznym przestrzeni pod parapetem zewnętrznym i pod progiem okna, przez co znacząco wzrasta podatność na powierzchniową kondensację pary wodnej po stronie wewnętrznej ściay.

5. Przyklejanie płyt styropianowych – podłoże zazwyczaj nie jest wystarczająco równe, by zastosować równomierne nałożenie zaprawy pacą zębatą, dlatego płyty izolacji cieplnej powinny być mocowane przez nałożenie masy klejącej wzdłuż ich krawędzi na szerokości co najmniej 3 cm, a na pozostałej powierzchni plackami, tak aby łącznie masa klejąca pokrywała ponad 40% powierzchni. Niedostateczne przyklejenie płyt może być przyczyną oderwania ocieplenia od ściany. Płyty powinny być układane mijankowo tak, aby nie występowały spoiny krzyżowe.

6. Układanie płyt styropianowych – szczeliny między płytami nie powinny być większe niż to wynika z dopuszczalnych tolerancji wymiarowych płyt. Niemożliwe do uniknięcia większe szczeliny powinny być wypełnione klinowymi wycinkami z zastosowanej izolacji cieplnej (do wypełnienia szczelin nie należy używać zaprawy, ponieważ powstanie wówczas mostek termiczny). 

7. Mocowanie łącznikami mechanicznymi – w przypadku zastosowania łączników mechanicznych należy zapewnić, aby ich liczba, rozmieszczenie, rodzaj, głębokość zakotwienia były zgodne z ustaleniami podanymi w projekcie, wynikającymi z oceny: obciążenia warstwy ocieplenia w konkretnym budynku, rodzaju podłoża, do którego mocowana jest ta warstwa oraz zastosowanego rodzaju izolacji cieplnej. Brak wymaganego mocowania łącznikami lub mocowanie niewłaściwe polegające np. na przypadkowym rozmieszczeniu łączników, zbyt małym ich zakotwieniu w podłożu, użyciu niedopuszczonych do stosowania wyrobów może być przyczyną awaryjnej pracy warstwy ocieplenia w budynku.

8. Wykonanie warstwy zbrojonej – siatka zbrojąca powinna być zakryta zaprawą, tak aby była całkowicie niewidoczna na powierzchni warstwy zbrojonej. Należy układać ją z zakładami nie mniejszymi niż 10 cm gwarantującymi ciągłość zbrojenia. Naroża otworów okien i drzwi powinny być dodatkowo zbrojone siatką ułożoną pod kątem 45 stopni, w celu zorientowania zbrojenia względem lokalnego układu naprężeń głównych. Podwójnego zbrojenia może wymagać ocieplenie w pasie najniższej kondygnacji nadziemnej, w celu zwiększenia jej odporności na przypadkowe uszkodzenia. Zastosowanie siatki niezgodnie z podanymi zasadami (np. układanie siatki zbrojącej na styk lub ze zbyt małym zakładem) może być przyczyną pojawienia się widocznych uszkodzeń w postaci wielu rys w warstwie zbrojonej i wyprawie tynkarskiej.

9. Niewłaściwe mocowanie rynien, rur spustowych, szyldów, reklam przez warstwę ocieplenia, polegające na znaczącym naruszeniu warstwy izolacji cieplnej powoduje powstawanie mostków termicznych. Przez warstwę izolacji cieplnej powinny przechodzić jedynie łączniki mechaniczne tworzące niewielkie punktowe mostki cieplne  (najlepiej łączniki z mniej przewodzącej ciepło stali nierdzewnej).

III. Użytkowanie

Najczęściej spotykanym niedopatrzeniem jest brak przeglądów i konserwacji wyprawy zewnętrznej. Przyjmuje się, że trwałość wyprawy tynkarskiej powinna być nie mniejsza niż 5 lat. Po tym czasie mogą pojawić się widoczne rysy i odpryski. Możliwe są również niewielkie zmiany w kolorze. Szpachlowanie rys, uzupełnianie ubytków i naprawa uszkodzeń mechanicznych tynku zabezpiecza warstwę ocieplenia przed dalszą degradacją.

Dodatkowe uwagi

Zdarza się, że zastrzeżenia może budzić sama koncepcja ocieplenia obudowy. Zastosowanie BSO we wznoszonych i poddawanych modernizacji budynkach umożliwia wykonanie na całej powierzchni obudowy ciągłej warstwy izolacji cieplnej o jednakowej grubości. Wyjątkiem są miejsca takie jak np. wspornikowe płyty balkonowe i ościeża otworów okiennych, w których musi być zastosowana izolacja cieplna o mniejszej grubości, zwykle nie większej niż 4 cm. Aby uzyskać większy opór cieplny takiej warstwy można zastosować materiał o nieco niższej wartości współczynnika przewodzenia ciepła. Spotyka się przypadki pozostawiania ww. miejsc bez ocieplenia (zwłaszcza górnej powierzchni płyt balkonowych), co prowadzi do znacznych lokalnych strat ciepła i obniżenia temperatury wewnętrznej powierzchni ściany, a przez to zwiększa ryzyko występowania powierzchniowej kondensacji pary wodnej i rozwoju grzybów.

Ze względu na konieczność zastosowania odpowiedniego progu drzwi balkonowych ocieplanie górnej powierzchni płyty balkonowej może być w praktyce dosyć kłopotliwe. Alternatywą jest stosowanie w nowych budynkach połączenia płyty balkonowej ze stropową za pomocą łączników, które w swojej budowie zawierają jdnocześnie zbrojenie z izolacją cieplną. Wyrób ten służy do wykonywania konstrukcyjnych połączeń elementów żelbetowych (lub metalowych): płyt, ścian lub belek, w których:
- łączone elementy żelbetowe są rozdzielone izolacją cieplną ze styropianu lub wełny mineralnej,
- przez izolację cieplną przechodzą pręty zbrojenia (lub łączniki mechaniczne) wykonane ze stali nierdzewnej lub zwykłej stali w tulejach ze stali nierdzewnej.

Podstawową korzyść z zastosowania tego rozwiązania stanowi możliwość poprowadzenia izolacji cieplnej "najkrótszą" drogą po powierzchni obudowy, co znacznie redukuje mostek cieplny w tym miejscu. W istniejących budynkach możliwe jest zastąpienie płyt wspornikowych balkonami dostawianymi opartymi na własnej konstrukcji.

W istniejących budynkach stwierdza się również przypadki wykonywania ocieplenia np.:
- poprzez ocieplenie ścian tylko do poziomu cokołu pomimo, że w przyziemiu znajdują się pomieszczenia użytkowe,
- poprzez ocieplenie na niewielkich częściach ścian np. tylko cokołu lub tylko na niektórych kondygnacjach.

Wzdłuż krawędzi takiego fragmentarycznego ocieplenia występują mostki termiczne zmniejszające lokalnie efektywność ocieplenia.