Beton, ceramika, czy silikaty? Wybór materiałów ściennych

Wybór technologii i materiałów ściennych to jedna z kluczowych decyzji stojących przed inwestorem. Sprawy nie ułatwia bardzo bogata oferta rynkowa - ilość dostępnych i sprawdzonych technologii budowlanych jest ogromna. Aby ułatwić sobie wybór, warto dokładnie zapoznać się z informacjami na temat różnych wariantów.

(fot. Xella)

Najważniejsze właściwości ścian

Zanim przystąpimy do wyboru konkretnych materiałów i technologii, sprawdźmy, jakie są najważniejsze właściwości ścian zewnętrznych.

Wytrzymałość

Ściany muszą przenosić różne obciążenia - stropu, dachu, ciężaru własnego, a także parcia wiatru. Muszą być więc wytrzymałe. Zapewniają to takie materiały, jak beton zwykły i komórkowy, ceramika i silikaty - czyli budulce najczęściej stosowane w budownictwie jednorodzinnym.

Materiały o większej wytrzymałości (np. żelbet) stosuje się w miejscach, gdzie obciążenia są rozłożone na małą powierzchnię. W ten sposób wykonuje się często wąskie filary międzyokienne. Ponadto materiały używane do budowy ścian mają znacznie mniejszą wytrzymałość na rozciąganie niż na ściskanie, dlatego np. w nadprożach okiennych czy wieńcach, gdzie działają też siły rozciągające, stosuje się wzmocnienie w postaci zbrojenia.

Trwałość

Ściany narażone są na działanie niekorzystnych warunków atmosferycznych - deszczu, śniegu, wiatru, mrozu i promieni UV. W związku z tym materiały do wykończenia elewacji muszą być nienasiąkliwe, odporne na mróz i na płowienie koloru, spowodowane działaniem słońca. Pod względem trwałości, wyróżniają się ściany trójwarstwowe, szczególnie te, których warstwa elewacyjna została wykonana z cegły klinkierowej. To bardzo trwały materiał, który bez odnawiania wytrzymuje nawet kilkadziesiąt lat. Mniej trwałe i odporne na uszkodzenia są tynki cienkowarstwowe, stanowiące wierzchnią warstwę w ścianach dwuwarstwowych (nakładane na styropian lub wełnę mineralną) - przeważnie wymagają pokrycia farbą co kilka lat.

Tradycyjne tynki cementowo-wapienne, stosowane obecnie na ścianach jednowarstwowych, są jeszcze mniej odporne na czynniki atmosferyczne, ale kilkakrotnie grubsza warstwa sprawia, że nie tracą swoich właściwości przez wiele lat.

Ciepłochronność

To szczególnie istotna cecha. Skuteczna ochrona przed ucieczką ciepła daje przecież wymierne efekty w postaci niższych rachunków za ogrzewanie domu i większego komfortu użytkowania. Niestety, trudno o materiały, które charakteryzowałyby się jednocześnie dużą wytrzymałością i dobrymi właściwości termoizolacyjnymi. Dlatego ściany mają najczęściej budowę warstwową – część nośna przenosi obciążenia, a ocieplenie odpowiada za ciepłochronność.

Przepisy stanowią, że współczynnik przenikania ciepła U dla ścian nie może być większy niż 0,2 W/(m²·K). Aby spełnić taki warunek, ściana jednowarstwowa musi być wykonana z materiału o wysokiej izolacyjności cieplnej i mieć grubość przynajmniej 40-45 cm. Ale i to nie gwarantuje, że będzie ona dobrze chronić przed ucieczkami ciepła. W tego typu ścianach trudniej jest bowiem uniknąć mostków termicznych. Pojawiają się one tam, gdzie materiał ścienny, ze względów konstrukcyjnych, musi być zastąpiony betonem. Dlatego w takich miejscach, jak wieniec stropowy, nadproża drzwi i okien czy mocowania balkonów, trzeba zastosować rozwiązania systemowe (np. specjalne docieplone kształtki), choć są one dość drogie. Dobrą izolacyjność cieplną najłatwiej uzyskać w ścianach wielowarstwowych.

Przy wykonywaniu ścian jednowarstwowych warto stosować rozwiązania systemowe, takie jak ocieplone nadproża, które eliminują ryzyko powstawania mostków cieplnych. (fot. Termalica (Bruk-Bet))

Akumulacyjność cieplna

Zdolność ścian do magazynowania ciepła wpływa bardzo korzystnie na stabilizację temperatury w pomieszczeniach. Poza tym pozwala efektywnie wykorzystywać energię pochodzącą z innych źródeł ciepła (np. z nasłonecznienia), niż system grzewczy. Wysoką akumulację zapewniają ściany, w których wewnętrzna warstwa wykonana jest z ciężkich materiałów, a od zewnątrz znajduje się gruba warstwa ocieplenia. Pamiętajmy jednak, że w takim domu nie da się na krótko znacząco obniżyć temperatury (gdy np. wychodzimy do pracy) i w ten sposób oszczędzać na ogrzewaniu.

Wybierając komplety system ocieplenia domu zyskamy gwarancję, że wszystkie jego elementy - izolacja, zbrojenie, chemia budowlana - będą do siebie idealnie dopasowane, co wpłynie na żywotność elewacji. (fot. Sto)

Dźwiękoszczelność

Zdolność do tłumienia hałasu to cecha szczególnie istotna dla inwestorów, którzy budują dom na posesji położonej przy ruchliwej drodze albo w pobliżu innego źródła hałasu. Z tłumieniem dźwięków najlepiej radzą sobie materiały o dużej gęstości i masie, takie jak beton, silikaty i pełna cegła, oraz miękkie i włókniste. Dlatego wełna mineralna sprawdza się w tej roli o wiele lepiej niż styropian - jednak tylko w ścianach trzy- lub dwuwarstwowych ocieplonych metodą lekką suchą. W dwuwarstwowych z tynkiem cienkowarstwowym praktycznie nie ma różnicy.

Szczelność

Wszystkie przegrody zewnętrzne powinny być szczelne. To ważne z dwóch powodów. Po pierwsze, przewiewny dom traci dużo ciepła. Po drugie, w przypadku niekontrolowanego przepływu powietrza przez przegrody, nie da się zaprojektować i wykonać dobrze działającej wentylacji.

Estetyka

Wygląd ścian zależy przede wszystkim od staranności wykonania. Źle wykonany tynk czy nierówno wymurowana zaprawa z pewnością negatywnie odbije się na estetyce elewacji. Istotna jest też dbałość o nią. Np. ścianę pokrytą drewnem należy regularnie impregnować, a wszelkie usterki - dotyczy to wszystkich ścian - na bieżąco usuwać.

Popularne metody

W Polsce ok. 90% ścian wykonuje się w technologii murowanej. W tym wariancie do wyboru mamy trzy rozwiązania: przegrody jedno-, dwu- i trójwarstwowe. Każde z nich ma zalety i wady.

Ściany jednowarstwowe

Ściana jednowarstwowa

Ich budulec stanowią materiały ścienne o wysokiej izolacyjności cieplnej, takie jak ceramika poryzowana czy beton komórkowy. Materiały łączy się na zaprawę klejową, na tzw. cienką spoinę. Pustaki z ceramiki poryzowanej można również łączyć za pomocą specjalnej pianki montażowej.

Największą zaletą ścian jednowarstwowych jest szybkość wznoszenia. Wadami - wspomniane problemy z eliminacją mostków cieplnych, zdeterminowany od razu ich grubością poziom ciepłochronności oraz nieco słabsza izolacyjność akustyczna.

Ściany dwuwarstwowe

Ściana dwuwarstwowa

To zdecydowanie najpopularniejszy rodzaj przegród. Powodem jest to, że ściany dwuwarstwowe zapewniają dobre parametry wytrzymałościowe i cieplne przy umiarkowanej grubości: 20-25 cm ma warstwa nośna, a ocieplenie 15-25 cm. Izolację mocuje się na dwa sposoby. W najpopularniejszej metodzie lekkiej mokrej, styropian lub wełnę mineralną przytwierdza się bezpośrednio do przegród i wykańcza elewację tynkiem cienkowarstwowym. W alternatywnej metodzie lekkiej suchej, ocieplenie układa się na ruszcie, a całość osłania wiatroizolacją i okładziną elewacyjną z drewna, sidingu itp.

Materiały do wznoszenia tego typu przegród są łatwo dostępne, a producenci tworzą tzw. systemy, oferując wszystkie niezbędne materiały i akcesoria. W porównaniu do ścian jednowarstwowych, łatwo jest wyeliminować mostki termiczne, ponieważ nadproża, wieńce itp. pokrywa gruba warstwa izolacji. Do wad ścian dwuwarstwowych należy zaliczyć utrudnione mocowanie jakichkolwiek przedmiotów do elewacji, np. markiz czy anten telewizyjnych, a także małą odporność tynku cienkowarstwowego na uszkodzenia mechaniczne.

Ściany trójwarstwowe

Ściana trójwarstwowa

Podobnie jak ściany dwuwarstwowe, składają się z warstwy nośnej i ocieplenia, ale izolację osłania dodatkowo murowana ścianka grubości 8-12 cm. Najlepiej wykonać ją z materiału odpornego na niską temperaturę, deszcz i słońce. Świetnie nadaje się do tego cegła klinkierowa - jest estetyczna i nie trzeba jej tynkować. Alternatywą mogą być cegły silikatowe, elewacyjne ceramiczne, bloczki betonowe imitujące kamień lub cienkie pustaki lub bloczki przeznaczone do otynkowania.

Taka elewacja jest bardzo trwała i można do niej mocować cięższe przedmioty. Niestety, ściany trójwarstwowe wymagają sporych nakładów finansowych, dużej staranności wykonania oraz wzniesienia szerszych fundamentów, by zapewnić oparcie ścianie osłonowej.

Przegrody trójwarstwowe są bardzo trwałe i efektowne, ale jednocześnie najdroższe i najbardziej pracochłonne. (fot. Wienerberger)

Materiały ścienne

Domy jednorodzinne wznosi się przeważnie w technologii murowanej z elementów drobnowymiarowych z trzech grup materiałowych: betonu komórkowego, ceramiki i silikatów.

Najpopularniejsze materiały ścienne stosowane w budownictwie jednorodzinnym to ceramika (fot. Ceramika Lewkowo)

Beton komórkowy (fot. z lewej: Solbet) i silikaty (fot. z prawej: H+H)

Popularnym materiałem do budowy ścian jednowarstwowych są bloczki z betonu komórkowego. Ten materiał charakteryzuje się bardzo dobrymi parametrami cieplnymi, jest lekki i łatwy w obróbce. Do wznoszenia tego typu ścian przeznaczone są także bloczki betonowe lub keramzytobetonowe z wkładką ze styropianu. Ich właściwości ciepłochronne zależą od konfiguracji kanałów i grubości materiału izolacyjnego. Niektóre wyroby mają pogrubioną wewnętrzną warstwę nośną, dzięki czemu bardziej sprzyjają akumulacji ciepła w pomieszczeniach.

Keramzytobeton to materiał charakteryzujący się dobrą izolacyjnością cieplną, dużą wytrzymałością, niepalnością i mrozoodpornością. (fot. Uciechowski, Czamaninek)

Do wykonywania ścian wielowarstwowych używane są przede wszystkim wyroby ceramiczne i bloczki silikatowe. Tradycyjne pustaki ceramiczne są bardzo wytrzymałe na ściskanie, co gwarantuje stabilność przy dużych obciążeniach. Tradycyjne wyroby ceramiczne powoli wypierane są przez pustaki z ceramiki poryzowanej, charakteryzujące się korzystniejszymi własnościami ciepłochronnymi. Bloczki silikatowe, mimo niskiej ciepłochronności, są dobrym materiałem ściennym, ponieważ dzięki dużej masie powierzchniowej i wysokiej wytrzymałości, można stawiać z nich mury konstrukcyjne grubości od 18 cm. Charakteryzują się wysoką zdolnością akumulowania ciepła i dobrze tłumią dźwięki.

Ocieplenie

Niezbędnym elementem ścian warstwowych jest termoizolacja. Do ocieplenia wykorzystuje się najczęściej styropian i wełnę mineralną. Oba materiały charakteryzują się bardzo dobrymi właściwościami termoizolacyjnymi. Ich współczynniki przewodności cieplnej λ są zbliżone i wynoszą 0,030-0,045 W/(m•K).

Styropian jest znacznie lżejszy od wełny mineralnej, prosty w obróbce i montażu oraz odporny na ściskanie. Jest materiałem nisko nasiąkliwym, obojętnym dla skóry i błon śluzowych. Jego największą wadą jest słaba izolacyjność akustyczna.

Z kolei wełna mineralna ma bardzo dobre własności tłumienia dźwięków, charakteryzuje się wysoką paroprzepuszczalnością, jest też elastyczna i bardzo łatwo dopasowuje się do izolowanego miejsca. Niestety, wełna źle reaguje na wilgoć - zawilgocona traci swoje właściwości izolacyjne.

Warstwa wykończeniowa

Elewacyjną warstwę ścian wykonuje się z bardzo różnych materiałów. Obecnie najpopularniejszy jest tynk cienkowarstwowy, co wynika z popularności ścian dwuwarstwowych, ocieplanych metodą lekką mokrą. Występuje w wielu odmianach, różniących się paroprzepuszczalnością, podatnością na zabrudzenia, paletą barw i ceną. Jego wadą jest niska odporność na uszkodzenia mechaniczne.

Popularny przed laty tynk cementowo-wapienny stosuje się dziś przede wszystkim na ścianach jednowarstwowych, sporadycznie na mało popularnych ścianach trójwarstwowych wykańczanych tynkiem. Mur elewacyjny może być wykonany np. z cegieł klinkierowych lub silikatowych (gładkich lub łupanych). To materiały bardzo trwałe i estetyczne, ale droższe od tynku.

Drewno wykorzystuje się do zabezpieczenia termoizolacji w przypadku metody lekkiej suchej, w ścianach szkieletowych oraz jako element ozdobny w ścianach murowanych. Popularnymi materiałami wykończeniowymi, stanowiącymi niewątpliwą dekorację domu, są też płytki kamienne, betonowe i klinkierowe. Mocuje się je na specjalnym stelażu, albo przykleja bezpośrednio do ściany.

Natrysk baranka elewacyjnego za pomocą profesjonalnego pistoletu. (fot. Agrekom)

Elewacja wykonana z użyciem listwy do boniowania. (fot. Bella Plast)

Ściana wykończona efektownym tynkiem kwarcowym. (fot. Lakma)

Przy wyborze farb elewacyjnych trzeba zwrócić uwagę nie tylko na kolorystykę, ale również na ich parametry użytkowe - przede wszystkim trwałość i odporność na czynniki atmosferyczne. (fot. Farby Kabe)

Jak wykonać ścianę krok po kroku

(na przykładzie przegrody dwuwarstwowej ocieplonej styropianem)

ETAP I - KONSTRUKCJA

KROK 1 Wymurowanie narożników ścian zewnętrznych do wysokości ok. 1 m. Jest to ostatnia okazja do wykonania korekty prostopadłości ścian oraz wymiarów zewnętrznych budynku.

KROK 2 Umocowanie sznurów kierunkowych. Między narożnikami należy ułożyć pustaki, pozostawiając wolne miejsca na otwory okienne i drzwiowe. Jeśli inwestor nie planuje murować jednocześnie ścian wewnętrznych, to w miejscach ich połączenia z murem zewnętrznym należy wykonać tzw. strzępia (związane z murem, wystające elementy ścienne).

KROK 3 Wymurowanie kominów przy ścianach zewnętrznych i wewnętrznych.

KROK 4 Wymurowanie narożników do poziomu nadproży, a następnie ułożenie pustaków do odpowiedniej wysokości. Jeśli poziom nadproży w projekcie nie odpowiada wielokrotności wysokości pustaka, to w miejscu oparcia nadproża trzeba wykonać tzw. gniazda z elementów drobnowymiarowych (np. cegieł). Stanowią one podstawy pod nadproże o długości min. 15 cm z każdej strony otworu.

KROK 5 Wykonanie szalunków pod nadproża - po ułożeniu zbrojenia należy wypełnić je betonem.

KROK 6 Wymurowanie ścian do poziomu stropu. Aby ułatwić wypoziomowanie belek stropowych, warto wyrównać górną powierzchnię muru zaprawą cementową.

KROK 7 Wykonanie stropu (zależnie od przyjętej technologii: gęstożebrowego, z prefabrykowanych płyt kanałowych, monolitycznego) i żelbetowego wieńca stropowego.

KROK 8 Po wyrównaniu powierzchni wieńca zaprawą cementową należy wznieść ścianki kolankowe, na których oprze się więźba dachowa.

KROK 9 Wzmocnienie konstrukcji ścianek kolankowych poprzez wykonanie na nich kolejnego wieńca żelbetowego.

KROK 10 Wykonanie ścian szczytowych (nadproża wykonuje się w nich tak samo, jak w ścianach parteru). Skosy ścian wyrównuje się, docinając odpowiednio pustaki. Do wyrównanej powierzchni trzeba przykleić 10-centymetrową warstwę styropianu. Pozwoli ona w przyszłości zachować ciągłość izolacji poddasza i zapobiec ucieczkom ciepła.

ETAP II - OCIEPLENIE

KROK 11 Należy oczyścić powierzchnie ścian.

KROK 12 Usuwanie nierówności - wypukłości należy skuć, a miejsca wklęsłe wypełnić zaprawą.

KROK 13 U dołu ściany trzeba przymocować listwy startowe (wcześniej należy dokładnie je wypoziomować), które wyznaczą dolną granicę warstwy ocieplenia i w pewnym stopniu zabezpieczą płyty izolacji.

KROK 14 Począwszy od dołu ściany, należy przyklejać poziomymi rzędami płyty styropianowe, używając do tego zaprawy klejowej (pionowe styki płyt powinny być przesunięte względem siebie o połowę długości płyty). Na narożnikach budynku trzeba zazębić płyty mijankowo (tzn. co drugi poziom płyta powinna wystawać poza narożnik na szerokość odpowiadającą grubości płyty na sąsiadującej ścianie).

KROK 15 W glifach otworów okiennych i drzwiowych przykleja się płyty styropianu o grubości 3-4 cm.

KROK 16 Wszystkie płyty warto dodatkowo zamocować kołkami do styropianu (4 szt. na 1 m²), szczególnie starannie w narożach i wzdłuż krawędzi otworów okienny i drzwiowych, gdzie mocuje się je gęściej.

KROK 17 Na całą powierzchnię ocieplenia nałożyć zaprawę zbrojącą, a potem silnie docisnąć do niej siatkę z włókna szklanego. Następnie należy wyrównać powierzchnię kolejną warstwą zaprawy. Naroża okien i drzwi trzeba wzmocnić, naklejając w nich ukośnie paski siatki o wymiarach 20 × 50 cm. Wszystkie krawędzie na ścianach (w narożnikach, przy gzymsach, wokół okien i drzwi) trzeba usztywnić poprzez zamocowanie listew krawędziowych z wtopioną siatką.

Najpopularniejsza metoda ocieplenia polega na zamocowaniu do ściany izolacji, naniesieniu na nią zaprawy klejowej, zatopieniu w niej siatki zbrojącej i wykończeniu tynkiem. (fot. Baumit)

KROK 18 Przygotowanie ścian do tynkowania, przez zagruntowanie ich preparatem zwiększającym przyczepność tynku. Jeśli planowane jest wykonanie tynku strukturalnego, warto preparat gruntujący zabarwić pigmentem na jego odcień. Zapobiegnie to przebijaniu koloru podkładu w miejscach wgłębień w strukturze tynku.

KROK 19 Pokrycie ściany tynkiem cienkowarstwowym. Nakłada się go pacą na zagruntowane podłoże.