Elewacje wentylowane

Pierwsze, co rzuca się nam w oczy, gdy przechodzimy obok budynku, poza jego kształtem i wysokością, to zewnętrzna powierzchnia ścian wraz ze wszystkimi znajdującymi się na nich elementami, czyli elewacja. Często nie jesteśmy w stanie określić na pierwszy rzut oka, z jakim typem elewacji mamy do czynienia. Zewnętrzna warstwa wykończeniowa z cegły, drewna, szkła, z tworzyw sztucznych, tynku itd. nie determinuje, jaki zastosowano system elewacyjny. W dzisiejszym artykule zajmiemy się tak zwanymi elewacjami wentylowanymi. Od wielu lat stosowane przede wszystkim w budownictwie biurowym/ hotelowym/ przemysłowym, obecnie coraz częściej również w mieszkaniowym. Można je stosować zarówno w nowych, jak i remontowanych obiektach. Elewacje/ fasady wentylowane (nazywane także okładziną przeciwdeszczową ang. rainscreen), to systemy ze szczeliną powietrzną, występującą pomiędzy warstwą termoizolacyjną a okładziną. Typowy przekrój ściany z systemem wentylowanym składa się ze: ściany właściwej (wykonanej z betonu, ceramiki, gazobetonu, drewna itp.), warstwy izolacji cieplnej (tu stosowana jest najczęściej wełna elewacyjna twarda, o grubości od 50 mm do 200 mm), pustki powietrznej (szerokości od 20 do 50 mm) i właściwej okładziny (najczęściej o grubości od 6 mm do 30 mm). Dla poprawnego funkcjonowania fasady wentylowanej należy zapewnić odpowiednią powierzchnię przekroju otworów wlotowych (przy cokole) w dolnej części budynku oraz otworów wylotowych (przy okapie) blisko krawędzi dachu. Według wytycznych ETAG 034 cz. 1 i 2 "Zestawy do wykonywania okładzin ścian zewnętrznych" powinna ona wynosić nie mniej niż 50 cm² na 1 metr długości, ale producenci często zalecają większą powierzchnię.

Co uzyskujemy stosując elewację wentylowaną? To przede wszystkim suche ściany właściwe dzięki przeniesieniu punktu rosy ze ściany właściwej budynku na powierzchnię izolacji cieplnej, która jest stale wentylowana poprzez powietrze przypływające pomiędzy warstwą ocieplenia i tyłem płyty okładzinowej. Cyrkulacja powietrza przeciwdziała też zawilgoceniu izolacji. W ten sposób eliminujemy powstawanie grzybów i pleśni w budynku. Otrzymujemy również dodatkową izolacyjność akustyczną. Izolacja nie przepuszcza wody deszczowej do wnętrza budynku, co zapewnia całkowitą ochronę materiału przed czynnikami atmosferycznymi (szczelina wentylacyjna umożliwia bezpieczne odprowadzanie pary i wilgoci). Umieszczenie izolacji na zewnętrznej stronie konstrukcji sprawia, że latem, przy wysokich temperaturach, fasada wentylowana zapewnia chłodzenie budynku, a zimą utrzymuje ciepło w budynku oraz minimalizuje wpływ zimnego powietrza na jego konstrukcję. Bogactwo barw, kształtów, grubości, struktur itp. płyt okładzinowych zapewniają niepowtarzalne efekty wizualne całej fasady.
 

Do mocowania okładzin do budynku wykorzystywane są podkonstrukcje, występujące zwykle w postaci rusztu. Podkonstrukcje wykonywane są najczęściej z aluminium, stalowych kształtowników zabezpieczonych antykorozyjnie, drewna (zabezpieczonego przeciw -ogniowo -pleśniowo i - grzybicznie) oraz z materiałów kompozytowych. W przypadku podkonstrukcji metalowej stosuje się pomiędzy nią a ścianą przekładki termoizolacyjne (głównie z płytek PVC grubości 2–10 mm), zapobiegające powstawaniu mostków termicznych. Ruszt nośny przenosi ciężar płyt fasadowych na konstrukcję główną, stąd też dla każdego konkretnego rozwiązania ściany osłonowej opracowane są obliczenia statyczne z uwzględnieniem poszczególnych obciążeń, np. ciężarem własnym konstrukcji i płytami okładzin, obciążenie wywołane parciem czy ssaniem wiatru. Metalowy szkielet nośny powinien gwarantować również możliwość regulacji we wszystkich trzech osiach, celem zapewnienia prawidłowego montażu na nierównych podłożach.
 

Stosowana do izolacji ścian wełna mineralna (skalna lub szklana) powinna być zabezpieczona od strony zewnętrznej welonem lub membraną chroniącą przed wiatrem i zawilgoceniem. Mocowana jest mechanicznie za pomocą kołków rozporowych dobranych odpowiednio do materiału ściany nośnej. Jej grubość jest dobierana dla otrzymania odpowiedniego współczynnika przenikania ciepła Ucmax określonego w rozporządzeniu w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (dla ściany zewnętrznej od 2021 r. U_C(max) = 0,20 W/(m²•K), przy ti ≥ 16°C).
 

Do mocowania okładziny zewnętrznej do rusztu możemy stosować nity, wkręty, śruby, zawiesia, kotwy oraz klej. Wyróżniamy trzy sposoby montażu płyt do podkonstrukcji:

W zależności od stopnia odporności na uderzenie przyjmuje się strefy stosowania elewacji według czterech kategorii:

Przy projektowaniu obudowy elewacji wentylowanej należy też zwrócić uwagę na dobranie takiej okładziny, która może być stosowana w budynku na określonej wysokości i w danym regionie, czyli odpornej na działanie wiatru o konkretnej sile parcia i ssania.
 

Możemy przejść do elementów wykończeniowych. Stosowane są tu m.in.: szkło, deski drewniane i drewnopochodne, płyty: włókno-cementowe, ceramiczne, z betonu architektonicznego, z włókien skalnych, HPL (High Pressure Laminates), a także kamień, płyty z kruszywa kamiennego spojonego żywicą, blachy faliste i płaskie, kasetony z metalu i tworzyw sztucznych.
Poniżej charakterystyka wybranych okładzin.
 

Płyty elewacyjne włókno-cementowe składają się w około 70% z cementu oraz w około 30% z włókien celulozy i wypełniaczy mineralnych. Mogą być barwione w masie, pokryte dodatkowo półprzezroczystą powłoką nadającą kolorowi dodatkową głębię, malowane fabrycznie farbami akrylowymi wg większości kolorów z palety RAL i NCS, ze szczotkowaną, ziarnistą lub ryflowaną powierzchnią o strukturze 3D, szare, surowe bez dodatkowych powłok, o strukturze drewna niewymagające impregnacji lub zabezpieczenia. Mamy możliwość wyboru płyt o różnych powierzchniach, a następnie ich perforowania, wykonania tłoczenia lub umieszczenia na powierzchni nadruku. Można też zamówić produkty wykańczane poliuretanową powłoką utwardzaną promieniami UV, z zabezpieczeniem antygraffiti.
 

Z kolei elewacyjne płyty kompozytowe wykonane z kamienia łupanego oraz żywicy mogą mieć powierzchnie gładkie lub ze strukturą w szerokiej gamie kolorów matowych albo z połyskiem. Otrzymamy płyty proste oraz gięte. Odporne na graffiti. Ze względu na swoje znakomite właściwości mechaniczne i odporność na niesprzyjające warunki przeznaczone są do obudowy cokołów oraz innych miejsc szczególnie narażonych na uderzenia i wandalizm.
 

Płyty z włókno-betonu to nowoczesne połączenie betonu oraz włókna szklanego umożliwiające kształtowanie płyt cienkowarstwowych o olbrzymich wymiarach (maksymalnie 5.000 mm), brył o różnych formach, wymiarach i kolorach. Możemy otrzymać płyty o fakturze piaskowanej, lekko piaskowanej oraz gładkiej w dowolnych kolorach. Istnieje możliwość otrzymania giętych kształtów. Dzięki trzem różnym fakturom wykończenia możliwe jest wykonywanie wzorów na powierzchni płyt, napisów, obrazów wykonanych jako piaskowane na płycie gładkiej i odwrotnie.
 

Na elewacje możemy też zastosować zawieszane płytki ceramiczne – z naturalnej gliny, gładkie, glazurowane, ryflowane, z powłoką antygraffiti, w szerokiej gamie kolorów. Możliwe jest wykonanie specjalnych elementów o nietypowym kształcie, jak elementy gięte czy o przekroju eliptycznym.
 

Na elewacjach znajdziemy również wielkoformatowe płyty fasadowe HPL – płyty fornirowane z rdzeniem bakelitowym i zewnętrzną warstwą naturalnego drewnianego forniru. Do wyboru 8 kolorów na bazie dwóch fornirów. Charakteryzują się wysoką wytrzymałością mechaniczną, wysoką odpornością na warunki atmosferyczne, w tym na zmiany temperatury i wilgoci, niskim przyciąganiem kurzu i łatwością utrzymania w czystości, odpornością na graffiti.
 

Płyty HPL produkowane są również z duroplastycznego laminatu wysokociśnieniowego z podwójnie utwardzanymi żywicami poliuretanowo-akrylowymi, które tworzą obustronnie wysoce odporną warstwę wierzchnią chroniącą przed wpływem warunków zewnętrznych. Płyty są standardowo dostarczane z obustronną warstwą dekoracyjną (gładka i matowa; kolorowa, drewnopodobna lub metaliczna powłoka kryjąca}, a rdzeń wykonany jest zawsze w wersji o podwyższonej odporności ogniowej.
 

Płyty kompozytowe to płyty składające się z dwóch zewnętrznych warstw aluminium o grubości 0,5 mm (mogą też być o grubości 0,2 mm lub 0,3 mm) i odpowiedniej warstwy wypełniającej - rdzenia. W zależności od pożądanej klasy palności panele występują w dwóch odmianach: PE - z palnym rdzeniem polietylenowym o niskiej gęstości lub FR - z rdzeniem polietylenowym o podwyższonej klasie palności. Zewnętrzna strona paneli pokryta jest lakierem PVDF, niezwykle odpornym na warunki zewnętrzne - pogodowe, różnicę temperatur, zabrudzenia. Charakteryzują się łatwością wyoblania i gięcia, małym ciężarem właściwym, bogatym wzornictwem i kolorystyką (wykończenie metaliczne, lustrzane, o wyglądzie drewna), dużą sztywnością, wysoką odpornością na warunki atmosferyczne, zdolnością tłumienia drgań, odpornością na graffiti. Dają możliwość tworzenia konstrukcji przestrzennych.
 

I kolejny materiał, to dostępne w 100 kolorach płyty z włókien skalnych. Materiał zastosowany w płytach jest produkowany z wysokiej jakości włókna skalnego połączonego z niewielką ilością organicznej substancji wiążącej. Powstałe w ten sposób lekkie panele są łatwe w montażu i obsłudze. Możemy zamówić panele z wykończeniem "drewnianym" (dostępne w 5 dębowych i 5 hebanowych wykończeniach), z metalicznym, naturalnym - materiał zmienia się pod wpływem światła słonecznego powodującego naturalne starzenie się i zmiany koloru płyt. Płyty mogą też być wykończone przy wykorzystaniu unikalnej, krystalicznej warstwy, która wydaje się zmieniać barwę zależnie od kąta, pod jakim się na nią patrzy.
 

W zależności od zastosowanego materiału okładziny elewacyjne mogą być poddawane różnej obróbce. Mogą być cięte, gięte, zaginane, frezowane, wiercone i tłoczone.
 

Do wyceny robót wykonywanych w technologii elewacji wentylowanej możemy posłużyć się Katalogiem Nakładów Rzeczowych AT-22 „Okładziny ceramiczne - ściany”. Znajdziemy w nim rozdział zawierający normatywy kosztorysowe na wykonanie elewacyjnych okładzin ceramicznych układanych na ruszcie metalowym. Niestety mamy tu tylko do wyboru dwa rodzaje rusztu: o module pionowym 40 cm i 45 cm. W przyjętej technologii wykonania okładzin ściennych na ruszcie mamy: wyznaczenie miejsc mocowania kotew, wywiercenie otworów w podłożu i zamocowanie kotew, sprawdzenie poprawności zamocowania kotew, zamocowanie (przykręcenie do kotew) poziomych elementów nośnych rusztu, zamocowanie (przykręcenie) pionowych elementów nośnych rusztu, wypoziomowanie i wypionowanie konstrukcji rusztu, ułożenie na sucho płyt z wełny mineralnej, nałożenie na pionowe elementy nośne rusztu nakładek dekoracyjno-dylatacyjnych, ułożenie (zaczepienie) na konstrukcji nośnej płytek elewacyjnych. Czyli dokładnie wszytko to, co jest nam potrzebne poza mechanicznym mocowaniem płyt z wełny mineralnej. Z tym nie ma żadnego problemu, w niejednym KNR dotyczącym docieplania ścian w technologii lekkiej-mokrej (ETICS) znajdziemy odpowiednią pozycję. Jeżeli nasz system elewacji wentylowanej jest inny (mocowanie płyt na wkręty, nity, klejenie itp.) będziemy musieli pozycje z KNR zmodyfikować.
 

Mój kosztorys składał się z 6 pozycji, w których mamy montaż pionowych elementów nośnych konstrukcji rusztu za pomocą kotew wraz z zamocowaniem wkładki dylatacyjno-dekoracyjnej, ułożenie i przymocowanie mechaniczne płyt z wełny mineralnej hydrofobizowanej gr. 18 cm oraz umocowanie paneli z płyt kompozytowych. Do obliczeń przyjąłem stawkę R = 20 zł/r-g, wskaźnik kosztów pośrednich Kp = 69% i zysku na poziomie 11%. Za metr kwadratowy tak wykonanej fasady wentylacyjnej musiałbym zapłacić około 520 zł.
Zwracając się z prośbą o aktualną wycenę fasady wentylacyjnej do zaprzyjaźnionych wykonawców, otrzymałem przybliżone koszty jej wykonania. Dlaczego tylko przybliżone? Otóż żaden wykonawca nie poda dokładnej ceny na tego typu pracę bez zaznajomienia się z projektem budowlanym. Na cenę wpływa nie tylko ilość m² do położenia, ale również ilość otworów okiennych, drzwiowych (obróbki), a także podziały elewacji - ilość cięć, wierceń. Nie należy też zapominać, że tego typu elewacja stosowana jest bardzo często na budynkach wysokich. Do jej montażu konieczne będzie zastosowanie odpowiedniego rusztowania, wyciągów lub wysięgników. Reasumując, dla takiej elewacji jak moja, wykonawcy zaproponowali cenę od 620 zł do 660 zł za 1m². Przy czym koszt robocizny i sprzętu podstawowego stanowi około 30% wartości ceny jednostkowej. Z kolei dla elewacji wentylowanej wykonanej z płyt HPL (płyty z termicznie utwardzanej żywicy wzmocnionej jednorodnym włóknem drzewnym) cena 1m² wynosi od 700 zł do 800 zł, a koszt R+S stanowi 35% wartości ceny jednostkowej. Wartość robocizny może wzrosnąć jeszcze o 5% w przypadku większej liczby obróbek.
 

Jak przedstawiają się ceny płyt HPL w zależności od grubości, kolorów, wzorów prezentuje poniższa tabelka.

Rabaty: 3% - 6% - przy ilości powyżej 500 - 1000 m².
Dopłata za niepełną paletę 10%.
Czyli od 170 zł/m² do ponad 560 zł/m².
 

Wykonałem również dwa kosztorysy dla wybranych płyt oraz dla dwóch różnych stawek i narzutów kosztorysowych (drugi przypadek to stawki i narzuty kosztorysowe dla robót ogólnobudowlanych z Intercenbudu - 3/2018 r.).

Jak widzimy z powyższego, stosując stawki i narzuty podawane w Intercenbudzie, otrzymujemy bardzo zbliżone udziały procentowe dla robocizny i sprzętu (wraz z narzutami) z tymi, które panują obecnie na rynku budowlanym wśród wykonawców elewacji wentylowanych. Przypominam też, że w mojej kalkulacji nie ująłem kosztów obróbek oraz rusztowania, które należałoby oczywiście odpowiednio doliczyć, w zależności od specyfiki obiektu.
 

Elewacje wentylowane należą do jednych z najbardziej funkcjonalnych i estetycznych rozwiązań.
Są łatwe w utrzymaniu i trwałe, a szeroki wybór rodzaju surowca, faktury, wymiarów i kolorów daje możliwość odpowiedniego ich doboru do wymogów technologicznych i użytkowych budynku. To wszystko sprawia, że tak chętnie są obecnie stosowane mimo dość wysokiej ceny.