Ściany zewnętrzne w każdym budynku muszą spełnić wiele wymagań dotyczących nośności konstrukcji, bezpieczeństwa pożarowego, izolacyjności termicznej i akustycznej, dlatego do ich budowy należy używać produktów o odpowiednich parametrach. Na jakie właściwości materiałów budowlanych wykorzystywanych do wznoszenia ścian w technologii tradycyjnej murowanej warto zwrócić uwagę?

 

Wytrzymałość

Warstwa nośna ścian zewnętrznych – jako jeden z elementów konstrukcyjnych budynku – przenosi obciążenia, głównie ściskające, z dachu i stropu na fundamenty. W systemie tradycyjnym murowanym buduje się ją z drobnowymiarowych elementów, które są ze sobą łączone zaprawą. Zarówno pustaki, jak i zaprawa muszą mieć odpowiednią klasę, która wskazuje, jaką wytrzymałość na ściskanie ma dany wyrób. Im wyższa klasa, tym większa wytrzymałość.

Przykładowo: klasa 20 oznacza, że wytrzymałość na ściskanie wynosi 20 N/mm2.

 

Spośród materiałów murowych wykorzystywanych w technologii tradycyjnej największą wytrzymałość – nawet 35 N/mm2 – mają silikaty. Dużą nośnością cechują się też wyroby ceramiczne, które produkuje się w klasach do 20 N/mm2. Najniższą wytrzymałość na ściskanie mają beton komórkowy i keramzytobeton, które są dostępne odpowiednio w klasach do 8 N/mm2 i do 12,5 N/mm2.

W projekcie budowlanym znajduje się informacja o klasie wyrobów użytych na ściany nośne. Ważne jest, by bez porozumienia z kierownikiem budowy lub projektantem konstrukcji nie zamieniać materiałów o klasie wysokiej na takie o klasie niższej. Jest to szczególnie istotne w przypadku niektórych elementów budynku, jak choćby wąskie filarki międzyokienne, które w wyniku zmiany materiału mogą stracić stateczność.

Termoizolacyjność

Właściwości termoizolacyjne przegrody opisuje się za pomocą współczynnika przenikania ciepła U. Im mniejsza jest jego wartość, tym przegroda ma lepsze właściwości cieplne. Współczynnik ten określa się dla całej przegrody, a na jego wielkość wpływają głównie grubość oraz współczynnik przewodzenia ciepła λ materiałów budujących przegrodę. Ze współczynnikiem λ jest podobnie jak z U – im niższa jest jego wartość, tym materiał ma lepsze właściwości termoizolacyjne. Najlepiej kupować materiały o jak najniższym współczynniku λ i jak największej grubości. Warto również wystrzegać się wyrobów o parametrach gorszych niż wskazano w projekcie.

Architekt, projektując budynek, dobiera poszczególne materiały tak, by spełnić wymagania stawiane przez przepisy, a te wskazują, że dla ścian zewnętrznych budynków mieszkalnych U może wynieść maksymalnie 0,23 W/(m2K). Od 2021 r. współczynnik ten nie będzie mógł być większy niż 0,20 W/(m2K).

 

Takie wymagania spełniają np.:



  • ściana jednowarstwowa o grubości 38 cm z pustaków z ceramiki poryzowanej wypełnionych wełną mineralną o współczynniku λ = 0,077 W/(mK), dla której współczynnik U wynosi 0,20 W/(m2K),




  • ściana jednowarstwowa o grubości 48 cm z betonu komórkowego o współczynniku λ = 0,095 W/(mK), mająca współczynnik U = 0,19 W/(m2K),




  • ściana dwuwarstwowa z pustaków z ceramiki poryzowanej o grubości 30 cm łączonych na pióro-wpust ocieplona materiałem termoizolacyjnym o λ = 0,035 W/(mK) i grubości 12 cm, która ma współczynnik U = 0,20 W/(m2K).



Dla ścian o różnej konstrukcji właściwości termoizolacyjne poszczególnych materiałów mają inne znaczenie. W ścianach jednowarstwowych najważniejsze są parametry termoizolacyjne muru nośnego. Dodatkowo, by zapewnić odpowiednią izolacyjność cieplną przegrody, trzeba zastosować zaprawę ciepłochronną lub klejową oraz ocieplić wieńce i nadproża. W ścianach dwu- i trójwarstwowych drugorzędne znaczenie ma rodzaj zastosowanej zaprawy oraz współczynnik przewodzenia ciepła muru nośnego, natomiast najważniejsze są parametry cieplne materiału termoizolacyjnego. Powszechnie stosowane w technologii tradycyjnej murowanej wełna mineralna i styropian mają podobne właściwości cieplne – ich λ wynosi od 0,031 W/(mK) do 0,045 W/(mK).

Izolacyjność akustyczna

Jeśli budynek znajduje się przy linii kolejowej lub ruchliwej ulicy, warto zwrócić szczególną uwagę na właściwości dźwiękoizolacyjne ściany. Wymagania w tym zakresie znajdują się w Polskiej Normie i są opisane za pomocą wskaźników izolacyjności akustycznej. Dla ścian zewnętrznych określa się izolacyjność od dźwięków powietrznych.

Z izolacją akustyczną jest inaczej niż z termiczną – tutaj ważna jest masa materiału, a nie jego grubość. Ciężka ściana ma wyższy wskaźnik izolacyjności akustycznej, czyli większą odporność na przenoszenie dźwięków, dlatego najlepsze pod tym względem są ściany trójwarstwowe. Wśród materiałów do budowy muru nośnego najlepsze właściwości dźwiękoizolacyjne mają silikaty i ceramika tradycyjna, trochę gorsze – ceramika poryzowana i keramzytobeton, a najsłabsze ma beton komórkowy. Izolacyjność silikatów dochodzi do ok. 59 dB, ceramiki poryzowanej i keramzytobetonu – do ok. 53 dB, natomiast betonu komórkowego – do ok. 50 dB.

 

Jeśli chodzi o materiały termoizolacyjne, najlepsza jest wełna mineralna, która tłumi dźwięki zdecydowanie lepiej niż styropian. Sztywne płyty styropianowe mogą wręcz pogorszyć właściwości dźwiękoizolacyjne przegrody.

Oprócz właściwości materiałów budujących ścianę, znaczenie ma także sposób jej wykonania. Wszelkie nieszczelności mogą spowodować powstanie mostków akustycznych, zarówno w ścianach jedno- jak i dwuwarstwowych, dlatego należy zadbać o dobre wypełnienie spoin pionowych i poziomych. W murach z elementów łączonych na pióro-wpust trzeba uważać, by nie doprowadzić do powstania szczelin pionowych na łączeniach elementów.

Odporność ogniowa

Właściwości w zakresie bezpieczeństwa pożarowego opisuje się w przypadku ścian za pomocą odporności ogniowej, natomiast materiałów budowlanych – reakcji na ogień.

Odporność ogniowa pokazuje, ile czasu upłynie od momentu rozpoczęcia pożaru do momentu, w którym dany element przestanie pełnić swoją funkcję w zakresie nośności (R), szczelności (E) lub izolacyjności (I). Przepisy w tym zakresie wprowadzają szereg wymagań, uzależnionych m.in. od rodzaju budynku. Jednak o ich spełnienie dba projektant, dlatego nie zostaną one przywołane w artykule.

 

Klasa reakcji na ogień określa z kolei, w jaki sposób materiał przyczynia się do rozwoju ognia oraz jak zachowuje się podczas pożaru. Rozróżnia się 7 podstawowych klas reakcji na ogień –od A1 do F – oraz klasy uzupełniające – s1, s2, s3 i d0, d1, d2. Najwyższą odpornością ogniową odznaczają się wyroby oznaczone klasą A1, a najniższą – F. Te pierwsze są niepalne i nie biorą udziału w pożarze, drugie zaś – przyczyniają się do rozwoju ognia. Klasy oznaczone literą s wskazują, ile dymu materiał wydziela podczas pożaru, a literą d – czy podczas spalania powstają płonące krople lub odpady. Wyroby budowlane oznaczone klasą s1 palą się prawie bez dymu, a te z oznaczeniem d0 podczas spalania nie wytwarzają płonących kropli.

Materiały, takie jak ceramika, beton komórkowy, keramzytobeton i silikaty, należą do grupy A1, co oznacza, że są niepalne i nie biorą udziału w pożarze, tj. nie wydzielają dymu ani szkodliwych substancji. Wśród materiałów termoizolacyjnych najbezpieczniejsza jest wełna mineralna, zaliczana – w zależności od konkretnego wyrobu – do klas A1 i A2. Styropian z kolei ma klasę reakcji na ogień E. Dla porównania – niezabezpieczone drewno znajduje się w grupie D.

 

Jeśli chodzi o konstrukcję ścian, najbardziej odporne na pożar są ściany trójwarstwowe. Odpornością odznaczają się nawet te ocieplone styropianem, ponieważ znajduje się on pomiędzy dwoma grubymi murami. Na ogień są też odporne ściany dwuwarstwowe ocieplone metodą lekką mokrą. Z kolei bardzo podatne na pożar są elewacje drewniane w budynkach ocieplanych metodą lekką suchą.

Odporność na warunki atmosferyczne

Odporność na deszcz, śnieg, niskie i wysokie temperatury ma znaczenie nie tylko w przypadku warstwy licowej, która będzie narażona na działanie tych czynników. Warto zwrócić uwagę na ten parametr również podczas wznoszenia muru, a także wtedy, gdy budowa ma trwać kilka sezonów. Materiały o niskiej nasiąkliwości i wysokiej mrozoodporności można pozostawić przez długi czas nieotynkowane. Najlepiej pod tym względem wypadają silikaty i cegła klinkierowa, których nie trzeba wcale tynkować, dlatego często wykonuje się z nich warstwę licową ścian trójwarstwowych. Niską nasiąkliwość ma też keramzytobeton, więc ściany wykonanej z tego materiału nie trzeba od razu tynkować. Z kolei ceramika i beton komórkowy są materiałami nasiąkliwymi i dlatego należy je chronić przed zamakaniem.

 

Oznakowanie CE lub znak budowlany

Większość wyrobów budowlanych można wprowadzić do obrotu na terenie naszego kraju dopiero po oznakowaniu ich znakiem budowlanym lub CE. Znaki te stanowią zobowiązanie producenta, że wyrób jest zgodny z przepisami oraz zadeklarowanymi właściwościami.

Wymiary i ciężar

Wymiary i ciężar elementów murowych wpływają na szybkość budowy i łatwość budowania. Ściany z dużych, lekkich i równych elementów wznosi się szybko. Spośród popularnych materiałów murowych najlżejszy jest beton komórkowy, a najcięższe są silikaty, które mają też niewielkie wymiary.

 

Na tempo budowy wpływa też łatwość obróbki materiałów. Najlepiej pod tym względem klasyfikowany jest beton komórkowy. Cecha ta może jednak okazać się wadą, ponieważ taki materiał nietrudno uszkodzić.

Szybciej buduje się także z elementów łączonych na pióro-wpust, gdyż nie trzeba wykonywać spoin pionowych.

Dokładność wykonania i wygląd materiałów

Wyroby budowlane mogą być wykonane z pewną tolerancją wymiarową, co oznacza, że nie muszą mieć wymiarów dokładnie takich, jak zostały zadeklarowane. Wielkość dopuszczalnej odchyłki dla poszczególnych wyrobów określają normy. Jest ona też podana na opakowaniu. Warto sprawdzić jej wartość, ponieważ zdarza się, że wymiary wyrobu znacznie odbiegają od normy, co może wpłynąć na jego parametry.

 

W przypadku pustaków dodatkowo warto kontrolować, czy mają równe brzegi, a także czy nie są uszkodzone lub popękane. Z kolei w przypadku materiałów pakowanych, np. cementu, tynków i zapraw, istotne jest sprawdzenie czy opakowanie nie zostało uszkodzone, ponieważ są one wrażliwe na wilgoć, pod wpływem której tracą swoje właściwości.

Data przydatności do użycia

W przypadku niektórych wyrobów znaczenie ma data przydatności do użycia lub data produkcji, ponieważ zachowują one swoje właściwości tylko przez określony czas od momentu produkcji. Tak się dzieje np. z cementem, tynkami, zaprawami.

O czym jeszcze pamiętać przy wyborze materiału na ściany zewnętrzne

Jeśli inwestycja powstaje w oparciu o projekt budowlany, są w nim określone wszystkie materiały. Wówczas należy wybierać wyroby o parametrach takich jak w projekcie lub lepszych, a wszelkie wątpliwości konsultować z kierownikiem budowy lub projektantem.

Warto pamiętać również o tym, że przegroda zewnętrzna to nie tylko ściany, ale też okna, dlatego, by zapewnić odpowiedni komfort użytkowania budynku, trzeba wybierać takie o odpowiednich parametrach termo- i dźwiękoizolacyjnych.

Trzeba wziąć pod uwagę również to, że wybór jednego materiału wymusza zastosowanie kolejnych rozwiązań, np.:



  • ściany jedno- i trójwarstwowe są grubsze od dwuwarstwowych, przez co wymagają szerszych fundamentów,




  • ściany jednowarstwowe wykańcza się tynkiem tradycyjnym, na ścianach dwuwarstwowych ocieplonych metodą lekką mokrą stosuje się tynk cienkowarstwowy, a na tych z termoizolacją z wełny mineralnej – dodatkowo wysokoparoprzepuszczalny, z kolei niektórych ścian trójwarstwowych nie trzeba wcale tynkować.



inż. budownictwa Magdalena Myszura