Korozja biologiczna elewacji budynków

W artykule przedstawiono problem korozji biologicznej wywołanej przez glony areofitycze porastające elewacje budynków mieszkalnych wielorodzinnych, docieplanych metodą lekką-mokrą z termoizolatorem styropianowym. Badaniom poddano budynki średniowysokie z wielkiej płyty, zlokalizowane we Wrocławiu. Budynki powstały w latach 1960–1970 i były termoizolowane w latach 1985–1995.

Glony należą do grupy roślin jednokomórkowych i wielokomórkowych, beztkankowych, zróżnicowanych pod względem morfologicznym i ekologicznym. Grupą glonów rosnących na przedmiotach znajdujących się ponad powierzchnią ziemi są areofity. Taksony glonów występujące na tynkach budynków mieszkalnych, podobnie jak glony naskalne, tzw. litofity, pozyskują składniki mineralne z atmosfery, z opadów atmosferycznych i pyłów oraz kurzów. Glony cechuje dość duża odporność na zmienność warunków środowiskowych.

Przyczyny występowania glonów
Glony areofityczne, rozkładające materiały budowlane coraz częściej spotykane są w nowych budynkach mieszkalnych, nawet już w pierwszych latach użytkowania budynków. Związane to jest z licznymi błędami popełnionymi na etapie projektowania budynków, wykonawstwa, niewłaściwym użytkowaniem i niewłaściwym doborem materiałów budowlanych (często materiałów elewacyjnych) oraz systemów budowlanych i wykończeniowych.

Obecność glonów na elewacjach budynków mieszkalnych wpływa nie tylko na pogorszenie walorów estetycznych elewacji budynków, ale przede wszystkim wpływa na trwałość elewacji i zdrowie osób przebywających w pobliżu.

Pojawienie się wykwitów glonów areofitycznych na przegrodach budowlanych nie tylko obniża estetykę budynku, ale przede wszystkim jest dowodem na to, że rozpoczął się proces biodeterioracji. Efektem tego procesu jest korozja biologiczna lub biodegradacja materiałów budowlanych i systemów budowlanych i wykończeniowych oraz emisja do atmosfery wytwarzanych metabolitów glonów (mikotoksyn i związków lotnych), a także fragmentów glonów i zarodników. Skutki tych zagrożeń dla zdrowia nie zawsze są natychmiast widoczne. Wiele skutków i powikłań zdrowotnych odczuwalnych jest w odległym czasie, nawet po kilkunastu latach.

Obecnie stosowane coraz powszechniej najnowocześniejsze materiały budowlane i systemy technologiczne dają możliwość przedłużania sezonu wykonywanych prac budowlanych i montażowych. Jednakże często niewłaściwa organizacja robót budowlanych, pośpiech w wykonywaniu prac i brak stosowania podstawowych zasad wiedzy i sztuki technicznej, prowadzą do gromadzenia się w nowo wznoszonym lub remontowanym budynku niepożądanej i szkodliwej wilgoci.

Problem ten jest na tyle ważny, że widoczne objawy skutków korozji biologicznej mogą pojawiać się w niedługim czasie po zakończeniu robót budowlanych. Wówczas trudno jest znaleźć osobę odpowiedzialną za taki stan rzeczy, a jeszcze trudniej jest wyegzekwować od takiej osoby odpowiednie odszkodowanie.

Błędy powodujące porastanie elewacji przez glony
Do najczęściej popełnianych błędów związanych z wiedzą techniczną i sposobem prowadzenia robót budowlanych, które skutkują doprowadzaniem do tworzenia warunków korzystnych dla rozwoju biokorozji, w tym glonów, na powierzchniach przegród budowlanych są:

• wykonywanie robót „mokrych”, m.in. tynków, wznoszenie ścianek działowych, po zamontowaniu szczelnej stolarki okiennej i niewystarczające wietrzenie pomieszczeń;
• brak odpowiedniego zabezpieczenia materiałów i elementów budowlanych przed gwałtownymi opadami atmosferycznymi. Prowadzi to wówczas do silnego zawilgocenia pionowych i poziomych przegród budowlanych. Dość często spotykanym problemem jest cykliczne zalewanie ścian piwnic;
• złe i nieodpowiednie składowanie materiałów i elementów na placu budowy. Problem ten jest szczególnie istotny, zwłaszcza przy materiałach izolacyjnych, takich jak wełna mineralna służąca do docieplenia ścian budynku. Wbudowując silnie zawilgocony materiał termoizolacyjny i zamykając go szczelnie w przegrodzie budowlanej, nie tylko mocno traci się na izolacyjności cieplnej przegród, ale w istotnym stopniu przyczynia się do rozwoju glonów i grzybów pleśniowych, czyli do biokorozji;
• wykonywanie prac elewacyjnych dociepleniowych w nieodpowiednich warunkach. Roboty dociepleniowe powinny być prowadzone w przedziale temperatur od 5°C do około 20°C. Roboty dociepleniowe, także nie powinny być wykonywane na ścianach elewacji budynków narażonych na nadmierne nasłonecznienie lub nadmierne opady atmosferyczne. Przy wysokich temperaturach, znacznie przekraczających 20°C, zwiększone parowanie wody zarobowej w materiałach wiążących, powoduje, m.in. obniżenie wytrzymałości i przyczepności materiału, zwiększenie porowatości i nasiąkliwości, zmniejszenie mrozoodporności i obniżenie odporności korozyjnej, zwiększenie skurczu i powstanie spękań, szybsze reakcje wiązań chemicznych, a co za tym idzie utratę wymaganej trwałości. Natomiast silne opady atmosferyczne powodują wymywanie materiału wiążącego i zmianę stosunku wody do spoiwa.

Aspekt finansowo-prawny złego wykonawstwa
W Kodeksie Cywilnym rozróżnione zostało pojęcie szkody i pojęcie wady oraz usterki. W przypadku szkody wyrządzonej inwestorowi, będącej wynikiem wad lub usterek złego wykonawstwa robót, jeśli szkoda zostanie zauważona w trakcie trwania robót budowlanych, to jej likwidacja jest dość szybka i prosta przez wykonawcę, gdyż wiąże się z nieodebraniem końcowym robót, bez naprawy szkody. W przypadku, gdy szkody powstaną już po końcowym odbiorze robót, to likwidacja szkód przez wykonawcę następuje w wyniku rękojmi wynikającej z Kodeksu Cywilnego lub z tytułu udzielonej gwarancji inwestorowi. W tym przypadku umowa zawarta przez wykonawcę z inwestorem musi zawierać klauzulę o likwidacji szkód wynikających z wszelkich robót niezgodnych ze sztuką budowlaną lub wiedzą techniczną.

Jeśli chodzi o odszkodowanie za szkody wyrządzone podczas robót budowlanych przez wykonawcę na osobach trzecich, to jest ono wypłacane z ubezpieczenia OC, od odpowiedzialności cywilnej wykonawcy. Jednak w tym przypadku ubezpieczyciel ubezpieczający wykonawcę, może odmówić wypłaty odszkodowania, gdy np. szkoda nosi znamiona działania tzw. „siły wyższej”, tj. w przypadku gwałtownych i nieprzewidzianych nawałnic lub opadów.



Widoki w powiększeniu taskonów glonów porastających badane powierzchnie elewacji budynków mieszkalnych wielorodzinnych we Wrocławiu.

Ekspertyzy mykologiczno-budowlane
Znalezienie przyczyny w ekspertyzie mykologiczno-budowlanej jest o tyle istotne, że w przypadku stwierdzenia złego wykonawstwa lub zaniedbania przez wykonawcę, inwestor lub pokrzywdzone osoby trzecie mogą domagać się odszkodowania od wykonawcy robót elewacyjnych.

W opracowaniach ekspertyzowych, podany przebieg prac renowacyjnych, w większości przypadków sprowadza się do następujących etapów:

• etap I – ustalenie przyczyn technicznych porastania przez glony elewacji budynków;
• etap II – pomiar wilgotności masowej materiałów warstw dociepleniowych i stopnia zawilgocenia przegród budowlanych;
• etap III – likwidacja występujących objawów korozji biologicznej zgodnie z zaleceniami, tj.  usunięcie glonów z powierzchni elewacji, z zachowaniem zasad bezpieczeństwa, a następnie aplikacja skutecznego dla wyizolowanych gatunków glonów środka chemicznego;
• etap III –  roboty osuszeniowe;
• etap IV – roboty zabezpieczające;
• etap V – roboty wykończeniowe.

Zapobieganie porastania elewacji budynków mieszkalnych przez glony, to głównie działania prewencyjne, eliminujące potencjalne źródła zawilgocenia, zarówno na etapie projektowania, wykonawstwa, jak i eksploatacji budynku. Jeśli jedno z wymienionych działań jest nieskuteczne, to elewacje budynków zaczynają porastać glony. Wówczas konieczny jest właściwy sposób postępowania, opisany powyżej, w celu ich likwidacji. Kompleksowe podejście do tego zagadnienia wymaga ścisłej współpracy eksperta budowlanego z mikrobiologiem, a czasami z lekarzem alergologiem lub dermatologiem.

Metodyka badań glonów występujących na elewacjach budynków mieszkalnych we Wrocławiu
Materiał do badań „in-situ” pobrano w roku 2009 roku z północnych elewacji budynków mieszkalnych wielorodzinnych, zeskrobując z powierzchni tynków warstwę glonów areofitycznych z powierzchni ok. 15 cm². Na rysunkach: 4, 5, 6 i 7 pokazano przykładowy widoki badanych powierzchni elewacji budynków mieszkalnych wielorodzinnych we Wrocławiu, porośniętych przez glony areofityczne.

Wówczas przeprowadzono analizę jakościową i ocenę stopnia pokrycia glonów areofitycznych w hodowli na pożywce Knopa z wyciągiem z torfu.




Widoki badanych powierzchni elewacji budynków mieszkalnych wielorodzinnych we Wrocławiu, porośniętych przez glony areofityczne

Natomiast w analizie mykologicznej, której głównym celem była identyfikacja glonów, oznaczono trzy taksony glonów z Chlorophyceae. Zdecydowanie dominującym gatunkiem na elewacjach budynków mieszkalnych i w hodowli, ze wszystkich badanych budynków, był Apatococcus vulgaris. Takson kosmopolityczny, areofityczny o szerokiej walencji ekologicznej. W próbach pobieranych na wysokości około 0,5 m, w pobliżu rynien, rur spustowych i wnęk murów, czyli w najbardziej wilgotnych miejscach, rozwinęły się zielenice nitkowate: Chlorohormidium flaccidum i falaccidum oraz przy wyraźnych naciekach wodnych, gatunek typowo wodny Ulothrix oscillarina, dość mocno odporny na wysychanie.

Na rysunkach: 1, 2 i 3 pokazano w powiększeniu widoki taskonów glonów porastających badane powierzchnie elewacji budynków mieszkalnych wielorodzinnych we Wrocławiu.

W badanych próbach nie stwierdzono sinic, które często są komponentem zbiorowisk aerofitycznych.

Dokonując analizy glonów porastających elewacje budynków mieszkalnych, nie można opierać się jedynie na ocenie wizualnej wykwitów lub obecności charakterystycznego zapachu glonów. Niekiedy objawami rozwoju glonów są jedynie niewielkie wybrzuszenia powierzchni elewacji. Nie zawsze organizmy te rosną w postaci wyraźnych puszystych wykwitów. Analiza laboratoryjna i mykologiczna, pozwala nie tylko na stwierdzenie, czy mamy do czynienia z glonami, ale wykazuje również, w jakim stopniu glony opanowały już powierzchnię elewacji budynku.

Zebrane wykwity glonów do badań zwykle nie pochodzą od jednego gatunku, zazwyczaj powierzchnia kolonizowana jest przez zespół różnych organizmów.

dr inż. Mariusz Książek, adiunkt w Instytucie Budownictwa Politechniki Wrocławskiej. Pełni także funkcję Sekretarza Generalnego Polskiego Stowarzyszenia Mykologów Budownictwa we Wrocławiu i Członka Zarządu Głównego Komitetu Trwałości PZiTB w Warszawie