AKTYWNA PRZEPONA PRZECIWWILGOCIOWA I OSUSZANIA MURÓW

Zastosowanie

Aktywna przepona przeciwwilgociowa murów jest nowatorskim rozwiązaniem dwóch polskich inżynierów Andrzeja i Wojciecha Prokopowiczów, służąca do osuszania przyziemi obiektów budowlanych, w których występuje problem zawilgoceń kapilarnych, kondensacyjnych lub popowodziowych.

Zakres stosowania

Może być skutecznie zastosowana w remontach odgrzybieniowych i popowodziowych, rehabilitacji budynków zabytkowych, obiektów sakralnych oraz innych. Realizuje funkcję aktywnej poziomej izolacji z równoczesnym sterowalnym procesem osuszania murów przyziemia z istniejących i przyszłych zawilgoceń kapilarnych, kondensacyjnych i innych nawodnień murów budynku.

Opis stanu techniki

W znanych, iniekcyjnych rodzajach przepon izolacyjnych murów, największym problemem jest uzyskanie pełnej szczelności przepony blokującej kapilarne podciąganie wilgoci z gruntu, brak efektywnego osuszenia murów w czasie robót remontowych, zakrycie mokrych murów tynkiem renowacyjnym.

Stosuje się najczęściej miejscowe suszenie muru poprzez wprowadzenie w nawiercone kanały elementów grzejnych w postaci pakerów termowentylacyjnych lub anten mikrofalowych. Po stosunkowo krótkim okresie suszenia, nasącza się mur środkami hydrofobowymi lub uszczelniającymi. Metody iniekcyjne, wykonywane są często bezciśnieniowo i bez zaawansowanych technologii miejscowego osuszania. Rozpływ środków iniekcyjnych nie tworzy ciągłej warstwy uszczelniającej, blokującej transpirację kapilarną, lecz głównie powoduje sieciowe wypełnienia pustek i szczelin, które nie są odpowiedzialne za ssanie kapilarne. Pustki w murze gromadzą często zakumulowaną wodę kondensacyjną lub grawitacyjną i są źródłem kapilarnych zawilgoceń ponad wykonaną przeponą. Metody te cechuje ograniczona skuteczność uszczelnień i wysokie zużycie preparatów iniekcyjnych.

Wady opisanych metod

Wykonanie poziomej przepony opisanymi sposobami nie eliminuje zawilgoceń ponad przeponą, powstałych bardzo często na skutek kondensacji, której skutkiem jest gromadzenie wilgoci ponad przeponą. W takich przypadkach szczelność izolacji ma drugorzędne znaczenie. W większości struktur konstrukcyjnych starych murów strefy gruntowej i cokołów występuje ciągły proces kumulacji wilgoci kondensacyjnej zimą, nierównoważony procesem naturalnego suszenia w porze letniej. Efektem tego jest grawitacyjne gromadzenie wody w dolnych strefach murów często mylnie traktowanych jako zawilgocenia kapilarne z gruntu.

Sposoby likwidacji zawilgoceń:

Powszechną praktyką jest ?zakrycie? problemu wilgotnych murów drogimi tynkami renowacyjnymi z zapewnieniem, że mur wyschnie w sposób naturalny w ciągu 2-3 lat. Efekty poniesionych nakładów i skuteczności wykonanych uszczelnień mogą być potwierdzone po trzech latach czyli po terminie rękojmi robót budowlanych. Mury zagłębione w gruncie bardzo trudno osuszyć w naturalnych warunkach użytkowania pomieszczeń.
Stosowane niekiedy suszenie termowentylatorami jest nieefektywne energetycznie i czasochłonne, gdyż nośnikiem ciepła do ogrzewania muru i transportu odparowanej wilgoci jest powietrze z pomieszczeń suszonych. Odparowanie wilgoci z głębszych warstw muru jest bardzo wolne, gdyż ciśnienie termodyfuzyjne powietrza suszącego jest skierowane przeciwnie do przewodności wilgoci w suszonym murze, parowanie z powierzchni muru następuje szybko lecz przewodność wilgoci w murze do jego powierzchni trwa 1-2 lat.
Skuteczne suszenie tubami mikrofalowymi jest czasochłonne (może trwać kilka miesięcy), szybko następuje odparowane wilgoci z kilkunastocentymetrowej warstwy muru, lecz w miarę spadku wilgotności warstw powierzchniowych powstaje bariera izolacyjna suchego muru ograniczająca nagrzewanie warstw wgłębnych. Stosowanie tej metody jest ograniczone względami bezpieczeństwa.
Wykonanie uszczelnień poziomych i pionowych nie likwiduje zawilgoceń murów chociaż w domyśle temu ma służyć,zakładając że siły natury sprawią ich osuszenie W większości nieogrzewanych piwnic proces suszenia nie następuje Ogrzewanie nie zawsze sprzyja suszeniu, może powodować przyrost zawilgocenia murów.

Stosowanie reklamowych haseł sprzecznych z prawami fizyki i termodynamiki służy sprzedaży materiałów i usług bez gwarancji ich efektów. W tej dziedzinie bardzo rzadko występuje dobra praktyka odbiorów powykonawczych robót na podstawie dokumentacji projektowej określającej specyfikację i warunki odbioru. Banalną prawdą jest stwierdzenie, że likwidacja zawilgoceń jest zawsze związana z dostarczeniem energii i tworzeniem warunków wymiany wilgotnego powietrza o czym zapominają projektanci robót mykologiczno-budowlanch.

Opis istoty wynalazku

W poziomej warstwie przyposadzkowej muru ,w nawiercone lub wypiłowane kanały przelotowe lub gniazda nieprzelotowe, instaluje się elektryczne przewody grzejne o mocy ustalonej obliczeniowo dla indywidualnych warunków cieplno-wilgotnościowych murów przyziemia. Zainstalowane przewody nagrzewają warstwę murów, tworząc tym samym strefę przepony i termodyfuzyjną blokadę ssania kapilarnego ze strefy gruntowej i realizują powolne osuszanie, proporcjonalne do występujących oporów dyfuzji wody i pary w murze w kierunkach powierzchni. Obliczeniowo ustalony schemat emisji pary wodnej i ciepła dla indywidualnych warunków budynku pozwala określić optymalne czasy cyklicznych włączeń instalacji z uwzględnieniem taryf za energię elektryczną, pory roku czy intensywności suszenia (ekonomiczne, przyspieszone itp.).
Zaprogramowany sterownik kieruje procesem nagrzewania , współpracując z czujnikami temperatury, wilgotności (muru i powietrza) oraz systemem wentylacji pomieszczeń.

Elementy dodatkowe systemu

Korzystnym elementem uzupełniającym, według zgłoszenia patentowego, jest wykonanie na powierzchniach zawilgoconych murów wentylowanej izolacji ekranującej z membrany tłoczonej według znanych rozwiązań technicznych. W indywidualnych przypadkach, uzupełnieniem może być wykonanie iniekcji środkiem hydrofobowym przed wbudowaniem instalacji dogrzewającej.

Środki techniczne

Środki techniczne do tworzenia aktywnej przepony przeciwwilgociowej to nie tylko odpowiednio dobrane przewody grzejne, sterowniki zaprogramowane według odpowiednich algorytmów, czujniki, układ wentylacji ale również odpowiedni materiał wypełniający szczeliny oraz sprzęt montażowy. Wycinanie w murze gniazd dla przewodów grzewczych wykonuje się specjalistycznym sprzętem gwarantującym bezpieczeństwo pracy oraz nienaruszalność konstrukcji budowlanej obiektu, przy ograniczonej uciążliwości użytkowania pomieszczeń. Wtłaczane w szczeliny pod ciśnieniem 5-10 atm. gwarantującym szczelność tworzywo jest dobierane indywidualnie do obiektu i musi dobrze znosić warunki podwyższonej temperatury oraz spełniać funkcję uszczelniającą.

Korzyści

termodyfuzyjna blokada ssania kapilarnego i kumulacji zawilgocenia kondensacyjnego w dolnych partiach murów,
efektywny sposób nagrzewania ukierunkowujący i wzmacniający dyfuzję wilgoci do powierzchni muru,
ogrzewanie i odparowanie wody w wewnętrznej strukturze porowatej muru spowoduje proces samouszczelniania poprzez krystalizację soli zawartej w wodzie wewnątrz muru, a nie w strefach elewacji,
sterowalne i efektywne zużycie energii w zakresie niezbędnym, limitowanym oporem przenikania pary w porowatej strukturze murów,
możliwość bieżącej kontroli procesu poprzez pomiar temperatury i wilgotności czujnikiem umieszczonym w strefie przepony,
możliwość automatycznego sterowania procesem suszenia poprzez programator i zblokowanie sterownika z układem wentylacji wymuszonej,
zużycie energii do ogrzewania i suszenia muru stanowi korzystny element bilansu energetycznego ogrzewania pomieszczeń i procesów cieplno-wilgotnościowych,
możliwość wykonywania w każdym rodzaju podłoża mineralnego (beton, cegła, mur mieszany; warstwowy na fundamencie z kamienia),
możliwość wykonania niezależna od stopnia zawilgocenia, w obecności wody,
niezależność od warunków temperaturowych (możliwość wykonywania w temperaturach minusowych),
stosowane środki są bezrozpuszczalnikowe, dopuszczone do kontaktu z wodą pitną (atesty PZH, ITB), ekologiczne.

Efekty suszenia są potwierdzone pomiarem wilgotności w dokumentacji powykonawczej i instrukcji sterowania przeponą.

Koszt eksploatacyjny przepony

Orientacyjny koszt eksploatacyjny instalacji w sezonie grzewczym (227 dni) wyniesie, według nowych stawek taryfowych:

taryfa dzienna C-11 ? 0,555 zł/kWh × (17,2÷64,7) = 9,54÷36 zł/1 mb muru
taryfa nocna C-12 ? 0,2270 zł/kWh × (17,2÷64,7) = 3,9÷15 zł/1 mb muru.

W okresie tworzenia przepony, tj. 160÷200 godzin, wystąpi dodatkowe zużycie energii na odparowanie wody w granicach 25-35 kWh/1 mb muru o gr. 73 cm i wilgotności 18%.