Przejdź do treści

Noc poniżej punktu rosy: rosa i glony na ocieplonych elewacjach

6 min czytania

Glony na świeżo ocieplonej elewacji wyglądają na błąd w izolacji. Z punktu widzenia fizyki budowli jest to problem powierzchni: cienka warstwa zewnętrzna złożonego systemu izolacji cieplnej (WDVS) jest termicznie odizolowana od ciepłego muru i wychładza się w kierunku nocnego nieba. BauNetz Wissen stwierdza, że uszkodzenia nie mają wpływu na skuteczność systemów izolacyjnych; optycznie są jednak często znaczne.

Co dzieje się w nocy na powierzchni zewnętrznej

WDVS izoluje termicznie masywne elementy budynku. Ponieważ sam nie ma masy akumulacyjnej, elewacja w nocy wychładza się przede wszystkim przez promieniowanie poniżej temperatury powietrza i osadza się na niej woda kondensacyjna. Według badań Fraunhofer IBP w Bausubstanz 2/2018 decydujące są do tego bezchmurne noce; nocny spadek poniżej punktu rosy wynosi przy tym często tylko kilka dziesiątych stopnia.

Fraunhofer IBP ponownie ocenił w 2001 r. pomiary w terenie otwartym na domu testowym z jesieni 1994 r. Ściana zachodnia miała 80 mm WDVS na 240 mm cegły wapienno-piaskowej (U = 0,41 W/m²K), ściany porównawcze składały się z 365 mm porowatego lekkiego pustaka ceramicznego (U = 0,51 W/m²K). Oceniono miesiące wrzesień i październik.

Wynik: temperatura powierzchni WDVS spadła w wyniku nocnego promieniowania poniżej temperatury powietrza zewnętrznego, temperatura monolitycznej ściany zorientowanej na południe pozostała powyżej niej. Częstego nocnego wypadania wody kondensacyjnej należało się spodziewać tylko przy WDVS, przy ścianach monolitycznych tylko w sytuacjach wyjątkowych.

Od wody kondensacyjnej do nalotu glonów

Mikroorganizmy osiedlają się wtedy, gdy powierzchnia jest trwale wilgotna, a ta wilgoć powstaje według BauNetz Wissen głównie wskutek osadzania się rosy. Według obecnego stanu wiedzy decydująca jest nie ilość wody kondensacyjnej, lecz woda dostępna na powierzchni dla mikroorganizmów, przynajmniej na początku wzrostu. Krytyczną porą roku jest jesień; zimą jest zbyt zimno, latem zbyt sucho. Według IBP woda kondensacyjna prowadzi w wielu przypadkach do porażenia dopiero w połączeniu z przylegającą wodą deszczową; osadzanie się rosy i deszcz zacinający się więc sumują.

  • Strony północne i zachodnie są szczególnie podatne. To, że dotknięta jest także strona północna, na którą deszcz zacina rzadko, tłumaczy według IBP wyłącznie nocne osadzanie się rosy.
  • Hydrofobowe tynki wierzchnie nie wchłaniają wody; tworzy ona krople i bardzo wolno wysycha.
  • Nad kołkiem z tworzywa występują większe strumienie ciepła, powierzchnia tynku wysycha tam szybciej. Glonom brakuje w tym miejscu podstaw życia i kołki zaznaczają się na elewacji.
  • Według obliczeń IBP czas osadzania się rosy dałoby się wyraźnie skrócić tylko przy grubościach izolacji poniżej 8 cm, co autorzy uważają za niemożliwe do wdrożenia.

Jednocześnie obowiązuje: większość wykonanych WDVS pozostaje bez uszkodzeń. Tylko niewielki odsetek wykazuje zarastanie wymagające reklamacji.

Co planiści znają na to

Podejście Zasada Ocena
Biocydy w tynku i farbie zabijają mikroorganizmy Substancje czynne są wymywane i obciążają środowisko; po stronie nawietrznej skuteczność jest ograniczona
Grubszy, hydrofilowy tynk mineralny większa masa akumulacyjna; tynki hydrofilowe natychmiast wchłaniają wilgoć Pomiar po bezchmurnej nocy: na standardowym WDVS z białą farbą prawie dwa razy więcej wody niż na białym tynku grubowarstwowym; obliczeniowo spadek poniżej punktu rosy krótszy najwyżej o 20 %
Ciemniejsze barwy większy zysk z promieniowania w ciągu dnia obliczeniowo ciemna elewacja spada poniżej punktu rosy niemal w tym samym czasie co biała; maskuje niewielkie zarastanie
Akumulatory ciepła utajonego (PCM) oddawanie ciepła przy spadającej temperaturze opóźnia powstawanie wody kondensacyjnej obliczeniowo do 70 % mniej spadków poniżej punktu rosy, w terenie otwartym skuteczne tylko w niektórych latach
Superhydrofobowa farba na bazie żywicy silikonowej woda spływa kroplami powierzchnie testowe IBP po trzech latach: porażenie glonami nie stwierdzone, przy innych produktach bez biocydów słabe
Powłoki o niskiej emisyjności (odbijające IR) mniejszy nocny spadek temperatury patrz niżej
Okapy dachowe mniej deszczu zacinającego do rozstrzygnięcia zgodnie z koncepcją projektową

Podanych wartości procentowych nie da się ze sobą porównywać. Wartości dla tynku grubowarstwowego, farby IR i akumulatora ciepła utajonego są efektami obliczonymi dla okresu od września do października; wartość pomiarowa dla tynku grubowarstwowego pochodzi z poranka po bezchmurnej nocy. Kto ocenia dane przedsięwzięcie, powinien więc pytać o warunki brzegowe i orientację, a nie o największą liczbę.

Niska emisyjność: co zmierzono

Idea jest fizycznie prosta: kto obniża promieniowanie długofalowe, obniża nocny spadek temperatury. Obliczenia IBP przyjmują do tego współczynnik emisji 0,6 zamiast 0,9; obliczona temperatura powierzchni WDVS pozostawała w rozpatrywanej bezchmurnej wrześniowej nocy stale powyżej temperatury punktu rosy. Co emisyjność oznacza w przypadku elementów budynku, wyjaśnia artykuł Co opisuje emisyjność.

W terenie otwartym wczesne powłoki wykazały około 50 % mniej wody kondensacyjnej na elewacji zachodniej, lecz wskutek wywietrzenia płatków aluminiowych po kilku miesiącach straciły wygląd i stały się srebrzyste. Dwa udoskonalone systemy, naniesione pod koniec 2011 r. i trzy lata później, zbadano na ścianie zachodniej i północnej.

Na ścianie północnej system beżowo-szary skrócił czas osadzania się rosy w okresach jesiennych, z wyjątkiem pierwszego, o około 25 %, niebiesko-szary o 10 i 18 %. System niebiesko-szary nie wykazał po dwóch latach oddziaływania warunków atmosferycznych efektu srebrzenia. Autorzy wnioskują, że redukcja o około 25 % mogłaby uniknąć większości problemów. Jedna z czworga autorów jest kierowniczką techniczną fabryki farb.

Jakie ograniczenia ma ocena zewnętrznych powierzchni kamerą termowizyjną, objaśnia artykuł Co dowodzi obraz termowizyjny.

Co pozostaje otwarte

BauNetz Wissen odnotowuje, że rozwój odpowiednich środków przeciw porażeniu glonami i porostami nie jest zakończony. Dane IBP to serie pomiarowe w jednym miejscu w poszczególnych okresach jesiennych, a skuteczność zależy od systemu, orientacji i pogody w danym roku. Dla planowania oznacza to: pojedyncze przedsięwzięcie nie usuwa ryzyka; zmniejsza czas osadzania się rosy i ilość dostępnej wody. Otwarte pozostaje przede wszystkim, które z podejść sprawdzą się na rzeczywistych elewacjach w ciągu dziesięciu i więcej lat.

Kto mierzy na obiekcie, musi znać rząd wielkości: przy spadku poniżej punktu rosy o kilka dziesiątych stopnia o wypowiedzi decyduje dokładność pomiaru. IBP skalibrował do swoich pomiarów w terenie otwartym każdy czujnik osobno przed zabudową.

Źródła

Czytaj dalej

Więcej praktycznej wiedzy z tego samego obszaru tematycznego.