Wszystko o ścianach

6 września 2016Bez kategorii Standard

Ściany są po fundamentach kolejnym, ważnym elementem konstrukcyjnym budynku. Pełnią one funkcje przegród pionowych, oddzielających wnętrze budynku od przestrzeni zewnętrznej i zabezpieczających od wpływów atmosferycznych oraz rozdzielają i izolują pomieszczenia wewnątrz budynku.

Ze względu na pracę statyczną ściany dzielimy na nośne, nienośne, osłonowe i działowe.

Ściany nośne, czyli konstrukcyjne przekazują ciężar własny, ciężar stropów i ścian wyższej kondygnacji, obciążenie z dachu, obciążenie wiatrem i obciążenia użytkowe budynku, na elementy konstrukcyjne znajdujące się bezpośrednio pod nimi, tj. na ściany niższej kondygnacji, podciągi, belki, słupy lub bezpośrednio na fundamenty. Ściany nienośne, osłonowe i działowe ściany wewnętrzne przenoszą na ogół tylko obciążenie od ciężaru własnego.

Wymagania techniczne

Zewnętrzne ściany nośne muszą spełniać określone wymagania techniczne. Winny posiadać odpowiednią nośność, dobrą izolacyjność cieplno-wilgotnościową, dobrą izolacyjność akustyczną, mrozoodporność, odporność na korozję i działanie czynników biologicznych, wysoką odporność ogniową, wysoką akumulacyjność i statecznością cieplną, niską wilgotność w stanie powietrzno-suchym, niezbyt wysoką nasiąkliwość, korzystną paro-przepuszczalność, zdolność do szybkiego wysychania, estetyczny wygląd i możliwie niski koszt wykonania.

Ściany nośne przenoszą bardzo duże obciążenia, toteż ich nośność musi być dostosowana do najniekorzystniejszych warunków użytkowania. Izolacyjność cieplno-wilgotnościowa ściany jest określona odpowiednimi normami. Wymagania dotyczące izolacyjności cieplnej określają maksymalną dopuszczalną wartość współczynnika przenikania ciepła U dla danych warunków klimatycznych, a także najniższą dopuszczalną temperaturę na wewnętrznych powierzchniach przegród zewnętrznych, tzw. temperaturę punktu rosy. Obowiązująca w tym zakresie norma PN-82/B-02020 żąda, aby wartość współczynnika przenikania ciepła dla ściany zewnętrznej nie była wyższa niż 0,75 W/m2K. Wymagania wilgotnościowe określają warunki ochrony wewnętrznych powierzchni ścian przed zawilgoceniem i skraplaniem wody, określają także szybkość wysychania ścian. Konstrukcja ściany powinna być taka, aby nie dochodziło do skraplania pary wodnej na jej powierzchni wewnętrznej. Ściana musi być również odizolowana od wilgoci i zabezpieczona przed kapilarnym podciąganiem wody. Zawilgocenie i przemarzanie ścian niszczy strukturę materiałów ściennych, powoduje powstawanie plam i wykwitów, zagrzybienie i stwarza złe warunki zdrowotne w pomieszczeniach.

W zależności od rodzaju zastosowanej konstrukcji ściany dzielimy na jednowarstwowe i wielowarstwowe.

Ściany jednowarstwowe

Ściany jednowarstwowe wykonywane są na całej swojej grubości z jednego rodzaju elementów murowych, połączonych zaprawą murarską. Współczesne wymagania cieplne dotyczące ścian jednowarstwowych określają współczynnik przenikania ciepła U dla ścian zewnętrznych nie większy niż 0,5 W/m2K. Wymusza to konieczność stosowania do ich konstrukcji odpowiednich materiałów np.: bloczków z betonu komórkowego lub gazobetonu, bloczków keramzytowych lub pustaków z ceramiki porowatej.

Ceramikę porowatą tworzy się poprzez dodanie do masy ceramicznej przed jej wypaleniem małych kuleczek spienionego polistyrenu, mączki drzewnej lub trocin. Podczas procesu wypalania następuje zgazowanie dodatków, wskutek czego w strukturze wyrobu powstają pory, zmniejszające gęstość objętościową wypalanego wyrobu. Pustaki z ceramiki porowatej to między innymi pustaki POROTON, POROTHERM i KROTERM. Mają one ukształtowane boczne skrzydełka połączeniowe, dzięki czemu można je łączyć techniką cienkospoinowego murowania przy pomocy gotowych zapraw termoizolacyjnych stosując grubość spoiny 1-2mm. Pustaki te posiadają dużą wytrzymałość na ściskanie, co pozwala na wykonanie z nich ścian konstrukcyjnych. Znakomite właściwości izolacyjne mają również ściany wykonane z pustaków ceramicznych pionowo drążonych typu Max i Uni. Własności te powodują, że nie występuje konieczność stosowania w tych ścianach dodatkowych materiałów termoizolacyjnych. Ściany wykonane z pustaków porowatych są lekkie, odznaczają się wysoką akumulacją, statecznością i izolacyjnością cieplną, prawidłową regulacją wilgotności powietrza w pomieszczeniu a przy tym znaczną wytrzymałością, wieloletnią trwałością eksploatacyjną, ognioodpornością, odpornością na korozję atmosferyczną i biologiczną i dobrą izolacyjnością akustyczną. Są przy tym bardzo proste do wykonania. Z pustaków ceramicznych nie należy jednak wykonywać ścian fundamentów oraz cokołów do wysokości 50 cm ponad poziomem przylegającego terenu, ścian zawierających przewody dymowe, spalinowe i wentylacyjne oraz ścian pomiędzy segmentami mieszkalnymi, jeżeli nie są spełnione wymagania dotyczące izolacyjności akustycznej.

Z uwagi na wysoki współczynnik przenikania ciepła do wykonania jednowarstwowych ścian zewnętrznych budynków mieszkalnych nie stosuje się już cegieł ceramicznych, gdyż wybudowany z nich mur spełniający aktualne wymagania cieplne musiałby mieć znaczną grubość. Zewnętrzne ściany z cegieł ceramicznych muruje się tylko w tych w obiektach budowlanych, którym nie stawia się wymagań dotyczących izolacyjności termicznej. Z cegieł pełnych muruje się również wewnętrzne ściany nośne oraz na mury fundamentowe i mury podpiwniczeń. Ściany wewnętrzne nośne w niskich budynkach oraz ściany działowe można również wykonać z cegieł kratówek i dziurawek.

Do budowy ścian jednowarstwowych nadają się również wyroby wapienno-piaskowe (silikaty), jednak z uwagi na niską izolacyjność termiczną znajdują zastosowanie do budowy zewnętrznych ścian budynków gospodarczych i pomocniczych oraz ścian wewnętrznych. Silikaty charakteryzują się dużą nasiąkliwością toteż cegieł i bloków wapienno-piaskowych nie stosuje się w murach piwnicznych i cokołach do wysokości 50 cm ponad poziom terenu.

Ściany dwuwarstwowe

Ściany dwuwarstwowe – wykonuje się z dwóch równoległych warstw muru wykonanych na ogół z różnych materiałów, ze spoiną podłużną między nimi. Szczególnym przypadkiem jest ściana złożona z konstrukcyjnej warstwy wewnętrznej i przymocowanej do niej od zewnątrz izolacji termicznej pokrytej cienkowarstwowym tynkiem strukturalnym lub panelami elewacyjnymi. Współczynnik przenikania ciepła U w ścianach dwuwarstwowych powinien być nie większy niż 0,3 W/m2K. Warstwę konstrukcyjną można wykonać z elementów ceramicznych, silikatowych, z betonu komórkowego lub prefabrykatów z betonu zwykłego z wypełniaczami. Izolację cieplną stanowią płyty ze styropianu, polistyrenu ekstrudowanego, wełny mineralnej lub pianki poliuretanowej. W budownictwie mieszkaniowym izolacje styropianowe często są elementem kompletnego systemu ociepleń, w skład którego wchodzą styropian, tynki, kleje, grunty i farby. Płyty styropianowe dzięki swej dużej wytrzymałości na ściskanie stanowią idealny materiał izolacyjny dla podłóg na gruncie, pod wylewki betonowe, izolacja fundamentów oraz do ogrzewania podłogowego. Współczesne materiały budowlane o wysokiej jakości muszą spełniać wysokie wymagania  w zakresie odpowiedniej izolacyjności termicznej i akustycznej i ochrony przed wilgocią.

Sciany trójwarstwowe

Ściany trójwarstwowe składają się z trzech warstw – wewnętrznej warstwy nośnej, warstwy izolacji termicznej i zewnętrznej warstwy osłonowej, często oddzielonej od ocieplenia wentylowaną pustką powietrzną grubości od 3 do 5cm. Materiał i grubość poszczególnych warstw muszą być tak dobrane, żeby cała ściana miała współczynnik przenikania ciepła U < 0,3 W/m2K. Wentylowana szczelina powietrzna odprowadza wykraplającą się wewnątrz ściany parę wodną poprzez otwory znajdujące się w warstwie licującej oraz chłodzi i wentyluje warstwę zewnętrzną. W ścianach bez szczeliny powietrznej brak jest chłodzenia warstwy zewnętrznej od wewnątrz, co przy intensywnym nasłonecznieniu prowadzi zwykle do powstania mikrozarysowań, zawilgocenia ściany i pogorszenia parametrów izolacji termicznej. Wprowadzenie kanałów wentylacyjnych do konstrukcji ściany tuż pod powierzchnią licową pozwala na wykonywanie elewacji charakteryzującej się dużym oporem dyfuzji pary, nie dopuszcza do zawilgocenia materiału termoizolacyjnego i utrzymuje stałe właściwości termoizolacyjne ściany.

Warstwę wewnętrzną ściany trójwarstwowej wykonuje się najczęściej z cegły, pustaków ceramicznych, bloczków wapienno-piaskowych lub betonu komórkowego. Izolację cieplną wykonuje się najczęściej z płyt styropianowych, płyt z wełny mineralnej lub szklanej, pianki poliuretanowej, materiałów sypkich pochodzenia roślinnego, takich jak wióry drzewne, trociny, lub mineralnego – keramzytu. Na warstwy elewacyjne stosuje się cegłę kratówkę o pionowych otworach, którą następnie pokrywa się tynkiem, oraz cegły licowe i klinkierowe, czasami drążone, nie wymagające tynkowania. Warstwa elewacyjna połączona jest z warstwą nośną za pomocą metalowych kotew i chroni ścianę przed czynnikami atmosferycznymi i ewentualnymi uszkodzeniami mechanicznymi.

Ściany trójwarstwowe są ścianami trwałymi, odpornymi na działanie ognia. Długo trzymają ciepło i zapewniają korzystny mikroklimat wnętrza oraz dobrą izolację akustyczną. Są jednak pracochłonne, mają stosunkowo dużą grubość i ciężar, co zwiększa koszt budowy domu.

Ściany nośne zarówno zewnętrzne jak i wewnętrzne mogą być również wykonane z kształtek styropianowych łączonych specjalnymi zamkami i zalewanych na budowie betonem. Od wewnątrz wykańcza się je płytami gipsowo-kartonowymi, a na zewnątrz tynkuje lub obkłada cegłą klinkierową bądź licówką. Styropian zapewnia ścianie znakomite parametry dotyczące przewodnictwa cieplnego.

W następnej części o ścianach w budynkach szkieletowych.