Powłoki elewacyjne a glony

Do drobnoustrojów najczęściej atakujących budynki należą grzyby pleśniowe i glony. Zaczynają one wzrastać na podłożach z odczynem od kwaśnego do słabego zasadowego (pH od 2 do 8). Pożywienie czerpią z organicznych zanieczyszczeń osadzających się na powierzchni elewacji oraz ze związków organicznych wchodzących w skład podłoża. Źródłem pokarmu są polimery, plastyfikatory i substancje pomocnicze wchodzące w skład tynków polimerowych, a ponieważ tynki te stosowane są w systemach ociepleniowych budynków, stąd występowanie pleśni lub glonów często obserwujemy na elewacjach budynków poddanych termomodernizacji.

Aby glony mogły się rozwijać prócz pożywienia potrzebują wody. Głównym źródłem wilgoci niezbędnej do wzrostu glonów jest kondensacja pary wodnej na powierzchni porowatych materiałów i podwyższona wilgotność powietrza atmosferycznego. Do gromadzenia się wilgoci, prowadzi również skracanie procesu realizacji inwestycji, stosowanie systemów ociepleniowych, które utrudniają odsychanie ścian budynków, nieprawidłowo wykonane obróbki blacharskie czy brak dostatecznej konserwacji już wzniesionych budynków. Powstawaniu nalotów na elewacjach sprzyja lokalizacja budynków w bliskim kontakcie z lasem lub zbiornikami wodnymi.

Korozja biologiczna
Mikroorganizmy powodują nie tylko zmianę estetyki elewacji budynków, ale również korozję biologiczną materiałów budowlanych, określaną jako biodeterioracja. Są to niepożądane procesy będące zmianami właściwości materiałów spowodowanych aktywnością życiową organizmów. Destrukcja materiałów skażonych mikrobiologicznie jest najczęściej procesem rozpiętym w czasie, a jej skutki zależą nie tylko od rodzaju materiału, jego zdolności do absorpcji wody, przepuszczalności pary wodnej, ale również od warunków, w jakich agresja biologiczna oddziałuje na niego i intensywności skażenia.

Działania prewencyjne
Występowanie mikroorganizmów na elewacjach stało się poważnym problemem. Można i trzeba z nim walczyć, ale przede wszystkim należy działać prewencyjnie – w fazie projektowania. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75 poz. 690) Dział VIII „Higiena i zdrowie” § 322 pkt.2 wskazuje, że „do budowy należy stosować materiały, wyroby i elementy budowlane odporne lub uodpornione na zagrzybienie i inne formy biodegradacji odpowiednio do stopnia zagrożenia korozją biologiczną”.

Stosując materiały odporne na korozję biologiczną można całkowicie ją wyeliminować albo znacząco opóźnić pojawienie się mikroorganizmów na elewacjach. Zastosowanie takich materiałów, właściwy dobór struktur wypraw tynkarskich lub ich malowanie farbami o podwyższonej odporności na skażenie mikrobiologiczne znacznie ogranicza zagrożenie porażenia elewacji glonami. Aby zastosować właściwe materiały konieczna jest znajomość odporności powłok elewacyjnych na korozję mikrobiologiczną. Badania systemów ociepleniowych (wg ETAG 004 oraz tynków wg PN EN 15824) prowadzące do oznakowania wyrobów znakiem CE, nie przewidują badań powłok w zakresie ich odporności na korozję biologiczną. Niemniej, producenci wyrobów elewacyjnych są świadomi, że z uwagi na destrukcyjne działanie glonów i bardzo wysokie koszty ich usuwania z elewacji, odporność powłok na działanie glonów jest istotną cechą. Niestety, informacje (na etykietach czy w kartach technicznych) o tym, że powłoka jest odporna na działanie mikroorganizmów często nie są poparte odpowiednimi badaniami.

Nr powłoki	Typ powłoki	Powłoka bez algicydów		Powłoka z dodatkiem algicydów
		Nie wymywane	Wymywane	Nie wymywane	Wymywane
	Farby
1	typu SilaCryl, o charakterze mineralnym	2*	2*	1	2
2	akrylowa	0	2*	0	1
3	akrylowa	2*	2*	0	1
4	silikonowa	2*	2*	1	1
5	silikonowa	2*	2*	0	2
6	polikrzemianowa	2*	2*	0	2
Tynki
7	akrylowy	0	2*	0	0
8	akrylowy	0	2*	0	0
9	silikonowy	2*	2*	0	2
10	silikonowy	0	2*	0	1
11	polikrzemianowy	0	2*	0	1
„2*” oznacza całkowite porośnięcie glonami powierzchni próbki i szalki Petriego.

Tablica 1. Wyniki badań skuteczności działania środków ochrony powłok przed glonami

Badania powłok
Dotychczas skuteczność środków ochrony w powłoce oceniano metodami nieznormalizowanymi różniącymi się warunkami badań, organizmami testowymi i skalą oceny, co utrudniało porównywanie wyrobów i dobór odpowiedniej powłoki. W roku 2008 do zbioru norm polskich została wprowadzona norma europejska PN EN 15458 „Fabry i lakiery. Laboratoryjna metoda badania skuteczności w powłoce środka ochrony powłok przed glonami”, która może być wykorzystywana do oceny odporności tynków i farb elewacyjnych.

Metoda badania skuteczności działania środków ochrony powłok przed glonami wg PN-EN 15458
Skuteczności działania środków ochrony (algicydów) w powłoce ocenia się porównując wzrost glonów na powłokach z algicydem odnosząc go do wzrostu glonów na powłokach bez algicydu.

Powłokę z farby czy tynku nanosi się na bibułę filtracyjną, z której wycina się próbki badawcze. Umieszcza się je na szalkach Petriego ze sterylną pożywką Bolda, pokrywa warstwą zawiesiny glonów, inkubuje w komorze hodowlanej ze sztucznym oświetleniem i makroskopowo ocenia wzrost glonów.

Przyjmuje się skalę oceny od 0 do 2, gdzie:

• 0 – brak rozwoju glonów na powierzchni próbki i szalki Petriego;
• 1 – mniejszy rozwój glonów na próbce zawierającej środki ochrony w porównaniu z próbką bez środków ochrony;
• 2 – jednakowy lub większy rozwój glonów na próbce  zawierającej środki ochrony w porównaniu z próbką bez środków ochrony powłok.

W badaniach stosuje się po jednym wybranym gatunku glonów z dwóch rodzajów: sinic i zielenic.

Wynik badania należy odrzucić i badanie powtórzyć, jeżeli:

• zanieczyszczenie innymi organizmami osiągnie taki rozmiar, że zakłócają one ocenę;
• próbki bez biocydu nie wykazują rozwoju glonów;
• same podłoża (bibuła filtracyjna) nie wykazują rozwoju glonów.

W normie PN EN 15458 przyjęto następujące kryterium oceny skuteczności działania algicydów – „uważa się, że dla potrzeb badania wykazano skuteczność w powłoce środków ochrony powłok, jeżeli próbki zawierające środki ochrony powłok oceniono na „0” lub „1”.

Norma nie przewiduje testów starzeniowych poprzedzających badania biologiczne. W przypadku określania skuteczności zabezpieczenia powłok zewnętrznych, starzenie wydaje się szczególnie istotne, ponieważ w praktyce powłoki są narażone na działanie czynników atmosferycznych powodujących np. wymywanie się składników czynnych, zmiany pH, itp., które mogą znacząco wpływać na własności powłoki. W badaniach przedstawionych poniżej uwzględniono starzenie, poddając powłoki procesowi wymywania w wodzie, przez 72 godziny.

Ocena odporności na glony wybranych powłok z farb i tynków zewnętrznych
Ocenie poddano sześć farb i pięć tynków, dla których producenci deklarowali odporność na wzrost glonów.

W badaniach stosowano mieszaninę glonów Nostoc commune (sinice) i Klebsormidium flaccidum (zielenice).

Uzyskane wyniki badań przedstawiono w tabeli nr 1 i na fotografiach.

Badania powłok z farb i tynków zabezpieczanych algicydami, które nie były poddawane wymywaniu wykazały skuteczność działania algicydów w powłoce. Na większości powłok w ogóle nie obserwowano wzrostu glonów, wyjątkiem były dwie powłoki z farb, gdzie wzrost był znacznie mniejszy niż na tych samych powłokach bez dodatku algicydów.


Większość badanych powłok z tynków nawet bez dodatku algicydów charakteryzowała się odpornością na wzrost glonów, a w związku z tym nie spełniała kryterium ważności badania, które wymaga, aby powłoka bez algicydów była podatna na wzrost glonów. Dopiero wymywanie w wodzie sprawiło, że powłoki straciły tę odporność i mogły być odniesieniem w badaniach. W większości badanych powłok z farb zjawisko to nie miało miejsca, powłoki bez algicydów intensywnie porastały glonami. Badania wykazały, że wymywanie w wodzie, w wielu przypadkach, obniżyło odporność powłoki. Przyjęte w normie kryterium skuteczności działania algicydów w powłoce nie zawsze przekłada się na rzeczywistą odporność powłoki i wydaje się zbyt łagodne. Przykład ilustrują fotografie z powłoką nr 4. Mimo, że wzrost glonów na powłoce z algicydami jest tu mniejszy, niż na powłoce bez algicydów (stopień wzrostu 1), co wg normy wykazuje skuteczne działanie środka ochrony w powłoce, to jednak powłoka z algicydem nie jest całkowicie odporna na wzrost glonów. Zastosowanie jej w warunkach sprzyjających rozwojowi glonów spowoduje dosyć szybkie jej zakażenie. Dla potrzeb stosowania normy PN EN 15458 do oceny odporności powłok na glony, a nie tylko działania biocydu w powłoce, przyjęte w niej kryterium powinno być zweryfikowane. Np. za powłoki odporne na wzrost glonów, należałoby uznawać wyłącznie te, na których, w badaniach poprzedzonych starzeniem nie obserwuje się wzrostu glonów.

Wnioski
Wyniki badań wskazują, że nie można pomijać procesów starzenia w badaniach skuteczności działania algicydów w powłokach. Nawet tak krótkie, 72 godzinne wymywanie wodą w większości badanych powłok znacznie obniżyło ich odporność na glony. Celowe wydaje się wskazanie jednolitej, normowej procedury starzenia, która poprzedzałaby badania wg normy PN EN 14548.

Odporność na mikroorganizmy jest na tyle istotną właściwością powłok elewacyjnych, decydującą w dużej mierze o ich trwałości, że nie powinna być pomijana w wymaganiach stawianych tym powłokom. Enigmatyczny zapis na etykiecie wyrobu, że „powłoka jest odporna na działanie mikroorganizmów” jest niewystarczający i nie pozwala na właściwy dobór wyrobu dla określonych warunków środowiskowych.

mgr inż. Anna Wiejak
inż. Alicja Abram
Instytut Techniki Budowlanej
Pracownia Drewna i Korozji Biologicznej
Zakładu Materiałów
Budowlanych