Docieplenie budynków z wielkiej płyty

Wielka płyta

W odpowiedzi na znaczący deficyt mieszkaniowy w powojennej Polsce wprowadzono program budowy bloków mieszkalnych z wielkiej płyty. Pierwszy budynek w tej technologii powstał w 1958 roku na warszawskich Jelonkach.

Technologia wielkopłytowa charakteryzuje się wykonaniem całych elementów budynku z prefabrykowanych płyt żelbetowych. Ściany zewnętrzne, ścianki działowe, stropy, biegi schodów oraz szyby windowe były wykonywane jako gotowe prefabrykaty w wytwórniach, przywożone na budowę i montowano tworząc blok mieszkalny w stanie surowym. Łączenie płyt polegało na spawaniu wystających z prefabrykatów prętów stalowych lub płaskowników oraz na wykonywaniu wieńców w miejscu łączenia ścian ze stropami.

Technologia wielkopłytowa miała być w swoim założeniu prosta i szybka w montażu, miała zapewniać wybudowanie dużej liczby mieszkań w stosunkowo krótkim czasie. Prefabrykowane ściany zewnętrzne i wewnętrzne miały już otwory okienne i drzwiowe w ustandaryzowanych wymiarach. Ściany zewnętrzne wykonywane były jako ściany jednowarstwowe z keramzytobetonu lub ściany trójwarstwowe.

Płyty ścienne trójwarstwowe składają się z następujących warstw:

konstrukcyjnej (nośnej) wykonanej z betonu zbrojonego o grubości od 80 do 150 mm,

izolacji termicznej wykonanej z wełny mineralnej lub styropianu o grubości od 50 do 60 mm,

fakturowej (elewacyjnej) wykonanej z betonu zbrojonego siatką stalową o grubości 50 lub 60 mm.

Zadaniem płyt elewacyjnych jest utworzenie elewacji budynku oraz ochrona warstwy izolacyjnej przed oddziaływaniem warunków atmosferycznych. Płyty elewacyjne zamontowane są do warstwy nośnej za pośrednictwem wieszaków. Wieszakami są pręty stalowe utwierdzone w płycie nośnej, których kształt umożliwia niewielkie przemieszczanie zawieszonej na nich płyty elewacyjnej (Rys. 2 i 3)





Dla stabilizacji płyty fakturowej i zapobiegania jej nadmiernemu przemieszczaniu na skutek reakcji termicznej w wyniku nagrzewania od słońca lub oddziaływania mrozu, stosowano szpilki usytuowane na obwodzie płyty (Rys. 4 i 2)

Stan techniczny ścian trójwarstwowych

W latach, kiedy w Polsce wznoszono bloki z wielkiej płyty, obowiązujący współczynnik przenikania ciepła U dla ścian zewnętrznych był znacznie wyższy niż obowiązująca obecnie wartość U=0,2 W /m²K.



Aby dostosować ściany zewnętrzne bloków z wielkiej płyty do obecnych standardów, wiele spółdzielni i wspólnot mieszkaniowych zdecydowało się na ocieplenie ścian zewnętrznych z wielkiej płyty systemem ETICS (External Thermal Insulation Composite System), znanym jako lekka metoda mokra (BSO). System ten polega na mocowaniu kołkami do istniejącej ściany płyt ze styropianu lub wełny mineralnej, a następnie pokryciu tej izolacji klejem, wtopieniu siatki i pokryciu warstwą elewacyjną. 1 m² warstwy takiego dodatkowego ocieplenia waży od 2 do 4 kg. Jest to dodatkowe obciążenie, które muszą przenieść wieszaki podtrzymujące płyty elewacyjne. Jako że najmłodsze bloki z wielkiej płyty powstały w późnych latach 90., to ich elementy konstrukcyjne mogą być bez wątpienia nadgryzione zębem czasu.

Przed wykonaniem ocieplenia ścian zewnętrznych budynku z wielkiej płyty bardzo istotne jest określenie stabilności podłoża dla montażu dodatkowej izolacji. Dotyczy to jakości betonu płyt elewacyjnych, jakości połączenia płyt z płytami nośnymi, nierówności i spękań elewacji.

Newralgicznym miejscem ścian trójwarstwowych w blokach z wielkiej płyty jest mocowanie płyt elewacyjnych do konstrukcyjnych. Błędy montażowe mogą być przyczyną przedostawania się wilgoci do wnętrza ściany. Pomimo że wieszaki wykonywane są ze stali o podwyższonej odporności na korozję to wilgoć mogła przyczynić się do degradacji elementów łączących. Obecnie przeprowadzane ekspertyzy ścian trójwarstwowych stwierdzały czasami niezgodną z projektem liczbę lub średnicę wieszaków a także stosowanie niewłaściwej klasy stali.

Według opracowania „Budownictwo wielkopłytowe – Raport o stanie technicznym„ (Szulc J. i inni, ITB, Warszawa, listopad 2018, www.budowlane abc.gov.pl) [5] typowe wady trójwarstwowych ścian budynków z wielkiej płyty to:

zarysowania, spękania i ubytki materiałowe w warstwie fakturowej trójwarstwowych ścian zewnętrznych (rys. 5),

przeciekanie wód opadowych przez warstwy fakturowe, wynikające np. z nieszczelności złączy między elementami ścian zewnętrznych, z możliwym efektem przemarzania,

uszkodzenia warstw ocieplających, powstające np. w wyniku zmiany struktury materiałów ocieplających i obniżenia z tego powodu właściwości izolacyjnych materiałów przez ich nadmierne zawilgocenie,

uszkodzenia spoin (ubytki na krawędziach i narożach warstwy fakturowej, wadliwe wyprofilowanie kanałów dekompresji, zbyt duże szczeliny między elementami lub brak skutecznego uszczelnienia spoin listwami, lub kitem trwale plastycznym),

Powyższe uszkodzenia mogą być przyczyną braku stabilności podłoża do montażu dodatkowego ocieplenia elewacji budynków. Dołożenie do warstwy elewacyjnej dodatkowego obciążenia w postaci ocieplenia może być przyczyną oderwania się tej warstwy od ściany.

Sposób i metody oceny stanu technicznego ścian

Wspomniany wyżej raport „Budownictwo wielkopłytowe – Raport o stanie technicznym„ [5] zaleca każdorazowo, przed określeniem technologii izolacji ścian zewnętrznych budynków wielkopłytowych, ekspertyzę ścian trójwarstwowych. Według raportu wskazanym zakresem ekspertyzy powinno być:

Kontrola na podstawie oceny makroskopowej dotyczącej m. in.:

uszkodzeń warstw elewacyjnych,

wad betonu,

zawilgoceń płyt warstw fakturowych,

otulenia betonem wieszaków i/lub siatek zbrojeniowych warstw fakturowych,

widocznych oznak korozji elementów stalowych,

ewentualnych uszkodzeń złączy między płytami ścian/warstw zewnętrznych,

stanu obróbek blacharskich okien i attyk dachów.

kontrola pełna przeprowadzanej w przypadku stwierdzenia uszkodzeń elewacji budynków wielkopłytowych, w zakresie:

szczegółowych inwentaryzacji wad i uszkodzeń warstw fakturowych,

badań nieniszczących ścian zewnętrznych,

odkrywek kontrolnych w celu określenia stanu warstw betonowych i zbrojenia,

badań laboratoryjnych cech fizyko-chemicznych betonu, stali oraz materiału izolacyjnego.

Wszelkie pęknięcia i wyszczerbienia płyt elewacyjnych, szczeliny na połączeniu płyt, a także przesunięcia pomiędzy płytami mogą świadczyć o tym, że pod płytę elewacyjną mogła dostać się wilgoć, powodując korozję wieszaków i szpilek.

Do oceny zbrojenia w elementach betonowych stosuje się metody nieniszczące i niszczące. Do metod nieniszczących zaliczane są, najczęściej stosowane, metody radiologiczne oraz elektromagnetyczne, a także, mniej popularne, chemiczne i magnetyczne. Badania tymi metodami pozwalają ocenić grubość prętów, ich ułożenie, stopień degradacji, pustki powietrzne i grubość otuliny.

Z badań radiologicznych najczęściej stosuje się metody radiograficzne bazujące na promieniowaniu jonizującym (promieniowanie gamma lub X). Jest to rodzaj badania znanego z medycyny jako prześwietlenie rentgenowskie. Badanie to pozwala na ocenę prętów zbrojenia z dokładnością od 2% do 5%. Minusem metod radiograficznych jest konieczność stosowania skomplikowanego sprzętu i wymóg używania osłon przed promieniowaniem.

Mniej wymagającym do przeprowadzenia badaniem jest metoda elektromagnetyczna. Polega ona na odczytywaniu zmian w polu elektromagnetycznym, które to pole generowane jest przez sondę. Podczas zbliżania sondy do elementu ferromagnetycznego, jakim jest pręt zbrojeniowy, pole elektromagnetyczne ulega zniekształceniu. Niestety badanie tego typu jest ograniczone do obszarów, gdzie zbrojenie nie jest zbyt gęsto ułożone [4].

Do metod niszczących można zaliczyć badania młotkiem Schmidta, służące do oceny wytrzymałości betonu na ściskanie oraz jego jednorodności, a także odkrywki stosowane w wypadku poważnego uszkodzenia płyty elewacyjnej.

Technologia naprawy ścian trójwarstwowych

Roboty termoizolacyjne ścian zewnętrznych bloków z wielkiej płyty powinna poprzedzić wnikliwa ocena elementów ścian trójwarstwowych w zakresie, który został przedstawiony wyżej. Jeżeli przeprowadzona ekspertyza stwierdzi niską jakość wykonania i degradację elementów ścian należy, przed montażem termoizolacji, wykonać dodatkowe mocowanie płyt fakturowych do płyt nośnych poprzez wykonanie uzupełniającego zakotwienia za pomocą łączników mechanicznych.



Należy wykonać projekt, który uwzględni całkowite obciążenie wywołane przez płyty elewacyjne oraz starą i nową warstwę izolacji.

Z powodu usytuowania wieszaków mocujących płyty elewacyjne w miejscu utrudniającym badanie tych wieszaków, nie można wykluczyć, że ekspertyza nie ujawni istniejących uszkodzeń mocowań. W związku z tym, w sytuacji, kiedy ekspertyza ścian trójwarstwowych wykaże, że są one w dobrym stanie, powinno się pomimo wszystko rozważyć mocowanie płyt fakturowych.

Mając na uwadze to, że konieczność wykonania wzmocnienia mocowania płyt elewacyjnych przed wykonaniem izolacji znacznie podnosi koszt izolacji termicznej budynku, ustawodawca stworzył możliwość uzyskania dofinansowania do wykonania mocowania płyt fakturowych. Spółdzielnie, wspólnoty mieszkaniowe oraz inne inicjatywy mieszkaniowe mogą otrzymać dofinansowanie w wysokości 50% poniesionych na te roboty kosztów. Dofinansowanie to jest częścią szerszego wsparcia w ramach premii termomodernizacyjnej wypłacanej przez Bank Gospodarstwa Krajowego jako dofinansowanie do przedsięwzięć mających na celu zmniejszenia zapotrzebowania na energię domów wielorodzinnych. Warunki jakie należy spełnić przy ubieganiu się o dofinansowanie są zapisane w Ustawie o wspieraniu termomodernizacji i remontów (Dz. U. 2008 Nr 223 poz. 1459).

_____

[1] „Możliwości techniczne napraw lub wzmocnienia budynków z wielkiej płyty” dr inż. Jarosław Szulc [2] www,relaiscdo,eu/budownictwo/systemy-w-70-i-wk-70-cz-2

[3] inzynierbudownictwa,pl/problemy-wzmocnien-wielkiej-plytyprzed-termomodernizacja/

[4] „stosowanie metod nieniszczących do oceny stanu technicznego budynków wielkopłytowych” Leonard Runkiewicz

[5] Szulc J. i inni, „Budownictwo wielkopłytowe. Raport o stanie technicznym”, ITB, Warszawa, listopad 2018, www.budowlane abc.gov.pl