Osuszanie budynków popowodziowych

Budynek jest narażony na oddziaływanie wody i wilgoci praktycznie przez cały czas eksploatacji. Szczególnym przypadkiem niszczycielskiego oddziaływania wody jest powódź, podczas której dochodzi do zalania budynku (lub jego części) przez rzekę, topniejący śnieg, itp. Literatura fachowa wyróżnia jeszcze tzw. powódź hydrogeologiczną [1]. Jest ona o tyle niebezpieczna, że „niewidoczna”. Występuje wtedy, gdy w danym rejonie nastąpi zmiana stosunków hydrogeologicznych. Zdarza się, iż w piwnicach budynków uważanych przez wiele lat za suche (wyposażonych w sprawne izolacje przeciwwilgociowe – ale nie przeciwwodne), na podłogach pojawia się zawilgocenie, a następnie wolna woda dochodząca do wysokości kilkudziesięciu centymetrów ponad poziom posadzki. Zjawiska takie utrudniają lub uniemożliwiają dotychczasową eksploatację budynku, lub określonego obszaru zabudowy, wywołując wymierne straty materialne.

Proces planowania czy w niektórych przypadkach projektowania osuszania można podzielić na dwa główne etapy – przygotowanie koncepcji oraz wybór metody osuszania i niezbędnych środków ochronnych (pomocniczych). Na etapie przygotowawczym trzeba przeanalizować:

• zniszczenia i uszkodzenia,
• poziom zawilgocenia przegród, elementów i ich warstw,
• rodzaj i intensywność porażenia biologicznego,
• możliwość wystąpienia innych zagrożeń,
• sposób użytkowania pomieszczenia lub obiektu.

Generalnie rozróżnia się dwie metody osuszania: naturalne i sztuczne z wykorzystaniem różnego rodzaju osuszaczy. Opiszemy je szerzej w dalszej części artykułu.
Ze względu na dobór metody i urządzeń niezbędna jest dokumentacja fotograficzna i szkice zalanego pomieszczenia oraz precyzyjne określenie zalanego obszaru (pomiary).

Ocena stanu technicznego budynku

Pierwszą rzeczą, którą trzeba wykonać przed rozpoczęciem prac osuszających są szczegółowe oględziny budynku. Najlepiej, gdyby była to analiza stanu technicznego wykonana przez specjalistę, jednak pomoc użytkownika budynku jest nieodzowna.
Po usunięciu (opadnięciu) wody koniecznie trzeba sprawdzić:

• Stan gruntu przy fundamentach: czy są oznaki wypłukania gruntu lub wręcz podmycia fundamentów.
• Stan samych fundamentów. Należy szukać oznak uszkodzenia – zarysowań, spękań, widocznych odkształceń, takich jak: wyboczenia, zwichrowania, itp.
• Ewentualne uszkodzenia ścian, słupów, belek, stropów itp. Trzeba zwrócić uwagę na ewentualne rysy, spękania, odspojenie się elementów od siebie („rozejście się ścian, ściany i stropu”), ugięcia, wyboczenia, zwichrowania, przemieszczenia, itp.
• Czy nie pojawiły się odkształcenia konstrukcji, na co wskazuje np. klinowanie się skrzydeł okiennych i drzwiowych, spękania, zarysowania i odspajanie się tynku.
• Czy są inne uszkodzenia konstrukcji – zawilgocenia, wykwity solne, zacieki, odspajanie się tynków, powłok malarskich, paczenie się posadzek, itp.
• Czy występują objawy korozji biologicznej.

Osłabienie gruntu pod fundamentami prowadzi zazwyczaj do nierównomiernego osiadania budynku. Rezultatem są właśnie spękania ścian, stropów, rysy i odspojenie się elementów od siebie. Napór wody od strony podłoża na posadzki może spowodować ich przemieszczenie się (wybrzuszenia). Nie zawsze musi to być groźne dla budynku, może jednak spowodować spękania, a w skrajnych przypadkach zniszczenie np. ścianek działowych.

Na etapie diagnostyki stanu technicznego należy także ocenić stan izolacji wodochronnych budynku.  Brak skutecznie działających hydroizolacji wymusza wykonanie odpowiednich robót naprawczych.

Naprawa uszkodzonych konstrukcji.

Pojawienie się uszkodzeń elementów konstrukcyjnych (fundamentów, ścian, stropów, posadzek) wymaga wykonania ekspertyzy określającej stan techniczny budynku. Podmycie fundamentów może być przyczyną nawet katastrofy budowlanej. Nie każda rysa świadczy o uszkodzeniu elementów konstrukcyjnych, jednak pojawienie się jakichkolwiek tego typu uszkodzeń popowodziowych wymaga konsultacji specjalisty.
Decyzja o wyborze metody naprawy musi być poparta analizą ekonomiczną oraz oszacowaniem czasu trwania robót.
Szerzej na temat metod wzmacniania ścian, słupów, stropów piszemy w artykule Naprawa i wzmacnianie elementów konstrukcyjnych w budynkach popowodziowych.

Usunięcie zanieczyszczonych zniszczonych elementów

Wodę należy usuwać rozsądnie, przede wszystkim nie wolno dopuszczać do sytuacji, gdy wypompowywanie jej z wnętrza zwiększa napływ z zewnątrz. Poza tym bardzo gwałtowne pompowanie wody może prowadzić do powstania zarysowań (trzeba pamiętać, że 20 cm słupa wody to ciężar 200 kg/m² powierzchni!). Po usunięciu wody trzeba pozbyć się szlamu, pozostałości brudnej wody, błota i innych zanieczyszczeń, jak również zniszczonych i nienadających się do użytku elementów wyposażenia.

Problemem będą przestrzenie zamknięte, takie jak: ściany warstwowe czy stropy gęstożebrowe typu Ackermann, DZ czy Fert (z wypełnieniem z pustaków). Bezwzględnie trzeba umożliwić wypłynięcie wody z tych przestrzeni, np. wywiercając otwory w spodzie lub boku pustaków. W wielu przypadkach określenie sposobu postępowania trzeba zostawić specjaliście (np. ściana trójwarstwowa: część nośna, termoizolacja, oblicówka). Próba naprawy takich elementów bez wcześniejszego usunięcia wody jest niedopuszczalna.

Do poziomu ok. 80 cm powyżej widocznej maksymalnej linii zawilgocenia należy skuć tynk i istniejącą okładzinę ceramiczną.

Drewniane podłogi, legary, zasypki, boazerie, tapety, itp. bezwzględnie usunąć. Belki oczyścić np. przez ociosanie siekierą (w przypadku dużych ubytków konieczne może być ich wzmocnienie). Oczyszczone elementy zdezynfekować i zaimpregnować preparatami biobójczymi, zgodnie z zaleceniami mykologa i kartami technicznymi stosowanych impregnatów.

Czasem niezbędny jest demontaż warstw podłogi na gruncie, aż do odkrycia betonowej płyty posadzkowej, choć niekiedy także i jej usunięcie może okazać się konieczne. Taka sytuacja bezwzględnie wymaga odtworzenia izolacji tej części budynku.

Dezynfekcja

Nie wolno pominąć dezynfekcji i dezynsekcji pomieszczeń. Można ją przeprowadzić domowymi sposobami (np. z zastosowaniem podchlorynu sodu, wapna chlorowanego, chloraminy), lecz najlepiej zlecić te prace wyspecjalizowanej firmie. Warto poradzić się także pracowników Sanepidu i Państwowego Zakładu Higieny.

Jako, że wilgoć jest sprzymierzeńcem rozwoju mikroorganizmów, konieczne jest podjęcie działań biobójczych. Dotyczy to zwłaszcza konstrukcji lub elementów drewnianych – zaatakowanie ich przez grzyb domowy właściwy (Serpula lacrymans) wymaga błyskawicznej reakcji i przeciwdziałania (fot. 3, 4). Jest on wprawdzie wrażliwy na środki grzybobójcze, jednak bardzo szybko niszczy zaatakowane drewno – w ciągu 3-5 miesięcy element może utracić nawet kilkadziesiąt procent swoich pierwotnych parametrów wytrzymałościowych. W przypadku zauważenia sznurów czy grzybni sposób przeciwdziałania musi być określony przez specjalistę-mykologa (fot. 2-4).
Niebezpieczne są też grzyby pleśniowe, które mogą także rozwijać się na szkle, betonie, cegle czy tynku (fot. 5). Ich pojawienie się również wymusza szybką reakcję; co prawda nie są one w stanie w krótkim czasie zniszczyć elementu, ale mogą zaatakować duże powierzchnie. Są też szkodliwe dla zdrowia mieszkańców. Ich usunięcie jest dużo łatwiejsze, przy czym należy usuwać nie tylko skutki (naloty), lecz przede wszystkim przyczyny, zatem nierzadko konieczna jest porada specjalisty.

Metody osuszania budynku

Osuszenie budynku jest możliwe przy działających hydroizolacjach, dlatego tak istotne jest określenie stanu technicznego budynku.

Osuszanie sorpcyjne

Metoda wykorzystuje zjawisko fizyczne, polegające na odebraniu wody z zawilgoconych materiałów przez otaczające powietrze, suszone uprzednio osuszaczami absorpcyjnymi. Suche powietrze w kontakcie z wilgotnymi przegrodami jest w stanie odebrać z nich nadmierną ilość wody, doprowadzając do stanu tzw. wilgotności równowagi, zależnej od materiału przegrody. Osuszanie wilgotnego powietrza następuje po jego przejściu przez urządzenie ze środkiem absorbującym wilgoć (na filtrze obrotowym). Może to być np. żel silikonowy, chlorek litu lub żel krzemionkowy. Osuszone powietrze jest podgrzewane i wraca do pomieszczenia, aby ponownie nasycić się parą wodną. Wilgoć odebrana z powietrza jest odprowadzana na zewnątrz. Proces ma charakter cykliczny aż do osuszenia przegród. Metoda sorpcyjna daje najlepsze korzyści, gdy wilgotność względna w pomieszczeniu spadnie poniżej 30%.  

Osuszanie kondensacyjne

W osuszaczach kondensacyjnych wilgotne powietrze jest zasysane przez wentylator i przesyłane na oziębiający parownik, w którym następuje kondensacja pary wodnej. Kondensat zbiera się w zbiorniku, skąd za pomocą pompy odprowadzany jest do kanalizacji. Parametry podczas osuszania dobiera się tak, aby w ciągu godziny wymienić ok. 3,5 objętości powietrza w pomieszczeniu. Osuszacze kondensacyjne działają skutecznie w szerokim zakresie temperatury (od 0^oC do +40^oC), przy czym optymalne dla ich pracy jest 20-25^oC. Wydajność urządzeń jest lepsza w wyższych temperaturach i przy większej wilgotności względnej powietrza w pomieszczeniu.

Osuszanie z zastosowaniem nagrzewnic

Do osuszania gorącym powietrzem stosuje się specjalne nagrzewnice, które mogą być zasilane prądem elektrycznym, propanem, propanem-butanem lub olejem opałowym. Temperatura powietrza wydmuchiwanego przez nagrzewnicę powinna być tak regulowana, by przy niezbędnej wentylacji pomieszczenia, nie przekraczała wewnątrz 35-37^oC, ze względu na możliwość pojawienia się dużego ciśnienia pary wodnej w murach (szczególnie tynkowanych). Samo podgrzewanie powietrza w pomieszczeniu ma ograniczone możliwości stosowania, ponieważ powoduje jednocześnie ryzyko wystąpienia szkód w wyposażeniu technicznym, korozji biologicznej lub zniszczenia materiału. Chcąc tego uniknąć, należy przewidzieć również odprowadzenie wilgoci na zewnątrz budynku przez wentylację i ogrzewanie powietrza wprowadzanego do pomieszczenia z zewnątrz. Należy podkreślić, że osuszanie ścian gorącym powietrzem, bez skutecznej wentylacji pomieszczeń, daje tylko powierzchniowe efekty. Przy braku szybkiego odprowadzenia wilgoci na zewnątrz budynku, powoduje cyrkulację powietrza we wnętrzu i oddawanie wilgoci suchym fragmentom przegród.

Osuszanie mikrofalowe

Generator mikrofalowy – przystawiony do ściany – emitując szybkozmienne pole elektromagnetyczne oddziałuje na wilgoć zawartą w murach. Cząstki H₂O „rotują” w tej przestrzeni powodując wzajemne tarcia, a tym samym podniesienie temperatury muru. Następuje to wprost proporcjonalnie do czasu trwania zabiegu. Należy przy tym pamiętać, żeby cykle grzania w jednym miejscu były tak dobrane, aby nie doprowadzić do przegrzania ściany czy podłogi. Po nagrzaniu muru do odpowiedniej temperatury, generatory przestawia się. Czynności te powtarza się sukcesywnie do momentu obniżenia się zawilgocenia przegrody do wymaganego stopnia. Efektem działania mikrofal jest powstanie takiego rozkładu temperatur w przegrodzie, który sprzyja „wypychaniu” wody zawartej w kapilarach, również w kierunku zewnętrznej powierzchni nagrzewanej ściany. Kolejną zaletą tej techniki jest to, że podczas emisji mikrofal, dzięki wysokiej temperaturze, dochodzi również do zniszczenia życia biologicznego mogącego występować w przegrodzie (techniczne szkodniki drewna, grzyby).

Metody mieszane

Najbardziej efektywną formą usuwania wody z przegród jest zastosowanie metod mieszanych, np. jednoczesne użycie osuszaczy sorpcyjnych w połączeniu z osuszaniem mikrofalowym. Generatory mikrofalowe „wyprowadzają” wodę zawartą w kapilarach w kierunku lica przegrody, skąd odbierają ją osuszacze sorpcyjne. Czynności tych nie można wykonywać jednak bezkrytycznie. Przykładowo dla metody mikrofalowej trzeba określić (i potem sprawdzać) wysokość temperatury, do której w jednym cyklu mogą być podgrzewane osuszane mury. Jest to konieczne, by nie doprowadzić do powstania naprężeń termicznych na styku zaprawy z cegłą, powodujących przekroczenie ich parametrów wytrzymałościowych lub do destrukcji samej zaprawy. Podgrzewanie zapraw budowlanych powyżej 120^oC powoduje ich uszkodzenie także na skutek utraty wody związanej chemicznie. W warunkach budowy temperaturę muru najlepiej jest mierzyć termometrem bezkontaktowym na powierzchni przegrody – bezpieczna wartość, do jakiej można podgrzewać osuszaną ścianę nie powinna przekraczać 80^oC.  

Osuszanie podposadzkowe

To szczególny rodzaj prac usuwających wilgoć z podłogi. Tego typu elementy zawsze sprawiają wiele kłopotów – poszczególne warstwy podłogowe chłoną wodę w różnym stopniu a obecność materiałów paroszczelnych (zwykle płytki ceramiczne) znacznie utrudnia, a w niektórych sytuacjach wręcz uniemożliwia wyschnięcie podłogi.
W ramach osuszania podposadzkowego stosuje się metodę nadciśnieniową, podciśnieniową i kombinowaną (wtłaczanie i odsysanie powietrza; niem. Schiebe-Zug Methode). Można spotkać się także z ogólną nazwą „metoda pomp próżniowych” lub „metoda osuszania podposadzkowego” (fot. 6).

Istotę tych dwóch podstawowych metod przedstawiono na rys. 1 i 2. Wtłaczanie suchego powietrza w warstwy podłogi (metoda nadciśnieniowa – rys. 1) powoduje, że nasyca się ono wilgocią a następnie „wychodzi” przez nieszczelności (np. przy dylatacjach brzegowych) lub specjalnie wykonane otwory w podłodze. Wilgoć z wychodzącego z podłogi powietrza usuwana jest za pomocą konwencjonalnych osuszaczy. To samo zjawisko wykorzystuje się przy metodzie podciśnieniowej (rys. 2), jednak pomiędzy tymi metodami istnieje zasadnicza różnica. Powietrze, które po przejściu przez mokre warstwy podłogi jest zanieczyszczone, w metodzie podciśnieniowej nie wydostaje się do pomieszczenia. Z tego powodu (przede wszystkim względy higieniczne i zdrowotne) metoda nadciśnieniowa nie jest stosowana nie tylko w obiektach o podwyższonych wymaganiach higienicznych (szpitale, przedszkola, żłobki itp.), ale także w pomieszczeniach mieszkalnych. Nie ma natomiast żadnych przeszkód w wykorzystaniu jej w obiektach nie przeznaczonych na pobyt ludzi czy niezamieszkałych. Oba warianty wymagają stosowania specjalnych filtrów.

Należy podkreślić, że podane w tym tekście zalecenia mają charakter ogólny, nie sposób omówić w krótkim artykule wszystkich możliwych sposobów postępowania. Najlepiej, gdy zalecenia w każdym przypadku, tzn. dla danego budynku określi specjalista. Nasiąkliwość zanurzonego w wodzie muru z cegły wynosi dwadzieścia kilka procent (wilgotność suchego muru nie przekracza zazwyczaj 3-5%), a to oznacza, że w 1 m³ muru może znajdować się nawet 250-300 litrów wody. Próba jej usunięcia w nieprzemyślany sposób może mieć przykre konsekwencje.