Jak chronić elewacje budynków nie stosując biocydów

Przyczyną pojawiania się alg jest występowanie wilgoci na powierzchni elewacji. W tym przypadku deszcz odgrywa jednak mniejszą rolę niż osiadanie rosy, czyli tworzenie się malutkich kropel wody na skutek kondensacji wilgoci zawartej w powietrzu.

Szczególnie podatne na te zjawiska są izolacje elewacji o niskiej masie termicznej i braku aktywności kapilarnej, jak np. systemy ze styropianu z cienką warstwą organicznego tynku systemowego. Ze względu na niewielką zdolność akumulacji ciepła systemy te nie potrafią magazynować ciepła w ciągu dnia i wieczorem bardzo szybko się wychładzają. Wilgoć zawarta w powietrzu osadza się na nich w postaci rosy i stanowi podatny grunt dla alg.

Płyty izolacyjne STEICOprotect charakteryzują się wysoką masą termiczną, co skutkuje wyższą temperaturą na ich powierzchni. Prowadzi to do trwałego ograniczenia zjawiska osadzania się rosy.

Potwierdza to także niemiecki Instytut Fizyki Budowlanej im. Fraunhofera. Dodatkowo efekt kapilarny występujący w płytach z włókien drzewnych powoduje, iż powierzchnia elewacji jest bardziej sucha. Nadmiar wilgoci jest pochłaniany przez płytę izolacyjną i buforowany, co znacznie zmniejsza skraplanie się wody na powierzchni. Szczególnie w połączeniu z odpowiednim systemem tynków system zyskuje swoją pełną skuteczność.

Producent tynków Schwenk posiada przykładowo w swojej ofercie tynk AQUA PURA Vision, który stanowi dopuszczony do stosowania w budownictwie system tynków na bazie czysto mineralnej. Grubowarstwowa budowa systemu wykazuje zwiększoną masę termiczną i opóźnia osiągnięcie temperatury, w której dochodzi do powstawania rosy. Dodatkowo tynk ten stanowi system hydroaktywny, co pozwala na buforowanie wilgoci i wspiera aktywność kapilarną materiałów izolacyjnych STEICO. Tynk ten jest bardzo otwarty dyfuzyjnie i umożliwia szybkie wysychanie.

FIZYKA BUDOWLI W SKRÓCIE

PODSTAWY

1. Ciepłe powietrze może przyjąć więcej wilgoci niż zimne

Powietrze zawiera wilgoć w postaci (niewidocznej) pary wodnej. Im cieplejsze powietrze, tym zawartość pary może być wyższa. Metr sześcienny powietrza może w temperaturze 20° zawierać do 17,3 g wody w postaci wilgoci. Osiąga ono wtedy maksymalny poziom nasycenia, a wilgotność względna wynosi 100%. Przy dalszym wzroście wilgotności dochodzi do kondensacji pary wodnej i powstania kropel rosy, czyli wody.

Jeżeli temperatura wynosi zaledwie 10° C, do osiągnięcia 100% wilgotności względnej metr sześcienny powietrza może przyjąć tylko do 9,4 g wilgoci w postaci pary wodnej.

Ciekawe zjawisko występuje w momencie schłodzenia ciepłego, nasyconego wilgocią powietrza. Zawarta w nim wilgoć nie może być już magazynowana w postaci pary wodnej. Część wilgoci ulega kondensacji. W powyższym przykładzie w postaci kondensatu wytrąci się 7,9 g wody.

Podanie zatem względnej wilgotności powietrza może być mylące. Wartość ta określa zawartość wilgoci w procentach, aż do maksymalnego poziomu nasycenia przy zdefiniowanej temperaturze. 50% wilgoci względnej przy temperaturze 20°C oznacza, iż jeden metr sześcienny powietrza zawiera 8,6 g pary wodnej. 50% wilgotności względnej w temperaturze 5° oznacza zawartość tylko 3,4 g pary wodnej. Bezwzględna zawartość wilgoci różni się zatem o 5,2 g na metr sześcienny powietrza.

W budownictwie obowiązuje reguła, iż w okresie zimowym ogrzewane powietrze w budynkach jest z reguły bardziej wilgotne, niż zimne powietrze na zewnątrz, np. ze względu na kąpiele, gotowanie itp. Nawet jeżeli wilgotność względna w ogrzewanym pomieszczeniu jest niższa, niż wilgotność zimnego powietrza na zewnątrz, to wilgotność bezwzględna mierzona w gramach może być wyższa.

2. Ciepłe powietrze zwiększa swoją objętość

Znamy to z balonu napełnionego gorącym powietrzem: wypełniony gorącym powietrzem sam podnosi się i unosi w górę. W mniejszej skali mamy do czynienia z tym efektem także zimą, w ogrzewanych pomieszczeniach. Spadek ciśnienia pary wynosi od 5 do 8 paskali. Ciepłe powietrze chce wydostać się na zewnątrz i przeniknąć do warstw izolacji - jeśli mu się na to pozwoli.

Gdy ciepłe, wilgotne powietrze przenika do konstrukcji budynku, przedostając się na zewnątrz stopniowo ochładza się i nie może już transportować wilgoci w postaci pary. Osiąga punkt rosy, w którym następuje kondensacja wilgoci i powstaje woda. Powyżej określonej ilości i czasu trwania zawilgocenia istnieje niebezpieczeństwo uszkodzenia konstrukcji.

Dlatego: Zarządzanie wilgocią

Każdy budynek musi posiadać odpowiednią warstwę szczelną na przenikanie powietrza. Już małe defekty mogą doprowadzić do zwiększenia wilgotności wewnątrz konstrukcji.

Ta „konwekcja“ spowodowana ruchem powietrza może w krótkim czasie spowodować znaczne obciążenie wilgocią.

Dlatego: Zarządzanie parą wodną

Wilgoć może przedostać się do konstrukcji nie tylko na skutek ruchów powietrza. Transport wilgoci możliwy jest także na skutek dyfuzji przez elementy konstrukcyjne. To, czy dojdzie do obciążenia wilgocią, zależy w dużym stopniu od doboru materiałów i kolejności ich ułożenia. W stronę ciepłej strony pomieszczenia z reguły stosuje się elementy konstrukcyjne bardzie szczelne dyfuzyjnie. Od zimnej strony stosuje się z kolei elementy otwarte dyfuzyjnie. W ten sposób hamuje się przenikanie wilgoci w stronę konstrukcji od strony wewnętrznej. Z kolei pozwala to na odparowywanie wilgoci na zewnątrz. W przypadku nieplanowanego zawilgocenia konstrukcja może ponownie wyschnąć.

Przepuszczalność pary wodnej danego materiału określana jest wartością paroizolacji μ (współczynnik oporu dyfuzji pary wodnej). Im niższa jego wartość tym większa paroprzepuszczalność.

Aluminium: 1.000.000 (szczelne dyfuzyjnie)

Polistyren: 150 (ograniczający dyfuzję)

Płyta gipsowa: 8 (otwarta dyfuzyjnie)

Płyta izolacyjna z włókien drzewnych STEICO: 1-5 (szczególnie otwarta dyfuzyjnie

Jeżeli pomnożymy wartość μ przez grubość materiału otrzymamy wartość współczynnika sd. Określa on opór dyfuzyjny konkretnego elementu konstrukcji np. płyty izolacyjnej o grubości 20 cm. Im niższa wartość współczynnika sd tym bardziej otwarty dyfuzyjnie jest dany element.