Tarasy – błędy skutkujące problemami podczas eksploatacji

Tarasy jako elementy konstrukcyjne cieszą się coraz większą popularnością. Niestety, na etapie projektowania lub wykonawstwa nierzadko zapomina się o rzeczy najważniejszej – o poprawnym wykonstruowaniu tych elementów. A jest to rzecz trudna, biorąc pod uwagę fakt, że skutki błędów mogą się ujawnić już po pierwszej zimie, natomiast naprawy są bardzo kosztowne.

Balkon, taras, loggia – definicje

Balkon to element architektoniczny, wykonstruowany w postaci płyty wysuniętej poza lico ściany, połączony drzwiami z pomieszczeniem za ścianą oraz zabezpieczony balustradą. Cechą wspólną wszystkich balkonów jest brak pod nimi pomieszczeń. Oznacza to, że zarówno wierzch, jak i spód balkonu mają kontakt z otaczającym powietrzem. Loggia natomiast to wnęka w elewacji budynku, powstała na skutek cofnięcia ściany (ścian), zabezpieczona od zewnątrz balustradą i dostępna z jednego lub kilku pomieszczeń. Istotą tarasu nadziemnego jest obecność pod płytą pomieszczenia użytkowego.
Pojęcie tarasu jest szersze, możemy tu wyróżnić przede wszystkim tarasy nadziemne i naziemne. Taras nadziemny to nic innego jak rodzaj stropodachu nad częścią budynku, zaprojektowany i wykonany w sposób umożliwiający przebywanie na nim mieszkańców. Wiąże się z tym konieczność nadania płycie konstrukcyjnej odpowiedniej nośności oraz skutecznego zaizolowania pomieszczeń położonych pod tarasem przed zalewaniem przez wodę opadową, niezbędne jest także zastosowanie odpowiedniej termoizolacji oraz paroizolacji zabezpieczającej przed wnikaniem w przegrodę pary wodnej powstającej wewnątrz pomieszczenia. 
Pewną odmianą tarasu jest tzw. taras zielony, zwany inaczej dachem zielonym. Jeszcze innym rodzajem będzie taras naziemny, szczególnie chętnie stosowany na terenach rekreacyjnych, tworzący ładne połączenie z dom-
kami letniskowymi czy altankami, szczególnie wybudowanymi na stokach.

Odprowadzanie wody  z tarasów

Projektując taras, należy pamiętać, iż istnieją dwa podstawowe rozwiązania technologiczno-materiałowe związane ze sposobem odprowadzania wody: powierzchniowy oraz drenażowy. Ten pierwszy polega na wykonaniu na powierzchni szczelnej i odpornej na uszkodzenia warstwy, po której spływa woda opadowa (rys. 1). Najczęściej jest to tzw. uszczelnienie zespolone, czyli hydroizolacja z elastycznych mikrozapraw (zwanych także szlamami) w połączeniu z okładziną ceramiczną jako warstwą ochronną, choć spotyka się także rozwiązania polegające na wykonaniu elastycznej, poliuretanowej lub epoksydowej powłoki żywicznej (dotyczy to przede wszystkim balkonów).
Drugi wariant zakłada, że część wody wnika w specjalną warstwę drenującą i jest przez nią odprowadzana poza konstrukcję. Wykończeniem powierzchni mogą tu być płytki ceramiczne (jako warstwę drenującą stosuje się tu jastrych wodoprzepuszczalny – wykonany na grubym kruszywie), układane na kleju, ale bez izolacji podpłytkowej ze szlamu (rys. 2), albo płyty betonowe układane na warstwie płukanego żwiru (rys. 3, 4 i 5) lub specjalnych podstawkach (fot. 1), a także deski tarasowe. Wariant drenażowy z przyklejonymi płytkami ceramicznymi stosowany jest bardzo rzadko.

W zależności od konkretnego rozwiązania technologiczno-materiałowego mogą dojść warstwy rozdzielające, filtrujące itp.

Obciążenia oddziałujące na taras

Każdy z podanych powyżej wariantów układów warstw ma swą specyfikę, wspólne są jednak podstawowe wymagania stawiane konstrukcji. Wynikają one z obciążeń oddziałujących na połać. Dla tarasów będą to: 

• obciążenia termiczne: gradient zima-lato: od -30°C do +70°C oraz najbardziej niebezpieczne szokowe obciążenie (schłodzenie połaci): od +60÷70°C do +15÷25°C,
• obciążenie wodą,
• ruch ciepła i wilgoci (dyfuzja parywodnej, w zdecydowanej większości przypadków z pomieszczenia pod tarasem na zewnątrz),
• obciążenia mechaniczne,
• obciążenia chemiczne.

Są to ogólne oddziaływania na połać, choć każdy z wymienionych czynników oddziałuje destrukcyjnie również na poszczególne warstwy (a rezultat tego oddziaływania może być zupełnie inny). Dodatkowo w każdym tarasie możemy wymienić tzw. trudne i krytyczne miejsca (dylatacje brzegowe i strefowe, próg drzwiowy, okap, miejsca mocowania balustrad, wpusty odwodnieniowe itp.), które są potencjalnym „zarzewiem” procesów destrukcyjnych.
Aby nie dopuścić do wystąpienia problemów podczas eksploatacji przy projektowaniu tarasu, należy przyjąć poprawne technicznie rozwiązania materiałowo-konstrukcyjne, czyli systemowe izolacje przeciwwilgociowe, izolacje termiczne, urządzenia odwadniające czy systemowe rozwiązania materiałowe ochrony strukturalnej i powierzchniowej, a następnie wykonać je zgodnie ze sztuką budowlaną.
Przy projektowaniu tarasów należy pamiętać o tym, aby unikać kilku podstawowych błędów, które zostaną opisane poniżej.

Zły układ warstw izolacyjnych, skutkujący wnikaniem wody

Pierwszym takim błędem – niestety, nagminnie popełnianym dla tarasów z uszczelnieniem zespolonym i posadzką z płytek – jest przyjmowanie złego układu warstw. Pomija się uszczelnienie podpłytkowe, co skutkuje wnikaniem wody w jastrych dociskowy. To ewidentny błąd, w efekcie którego, w najlepszym razie, trzeba będzie ponownie wykonać jastrych i wykładzinę z płytek. Na rys. 6 zobrazowano układ warstw zapisany w projekcie. Natomiast na fot. 2 jest pokazany skutek realizacji wskazanych zapisów projektowych (por. rys. 6). Taki stan uniemożliwia jakiekolwiek prace naprawcze – konieczne jest usunięcie wszystkich warstw i ponowne ich wykonanie w sposób poprawny. Na wspomnianej fotografii tarasu (powierzchnia połaci rzędu 30 m2) usunięto kilkaset litrów wody. Przecieków do pomieszczenia poniżej nie było (wykonano bardzo dobrą izolację międzywarstwową), jednak ściana i próg drzwiowy ulegały permanentnemu zawilgoceniu. Dlatego taras zawsze musi mieć dwie hydroizolacje – międzywarstwową, która jest w rzeczywistości główną izolacją tarasu, i wspomnianą wyżej podpłytkową. Ta pierwsza powinna być umieszczona na termoizolacji – jest to zdecydowanie najlepsze rozwiązanie. Umieszczenie jej na warstwie spadkowej, pod termoizolacją, jest układem zdecydowanie bardziej wrażliwym na uszkodzenia (jakiekolwiek uszkodzenie izolacji podpłytkowej wymusza usunięcie wszystkich warstw do płyty konstrukcyjnej) i bezwzględne stosowanie na termoizolację polistyrenu ekstrudowanego (XPS).

Zły układ warstw, skutkujący kondensacją pary wodnej

Błąd w postaci złego układu warstw może też skutkować kondensacją pary wodnej. By do tego nie dopuścić, należałoby przyjąć takie rozwiązanie projektowe, które zapewni odpowiedni komfort cieplny użytkownikom pomieszczeń pod tarasem oraz nie dopuści do rozwoju grzybów pleśniowych na stropie i przyległych fragmentach ścian. Do tego dochodzą także wymogi zapewnienia odpowiedniej izolacyjności akustycznej i bezpieczeństwa użytkowania – warstwa użytkowa powinna być odpowiednio antypoślizgowa.
Projektowanie tarasu zwykle ogranicza się do obliczenia współczynnika przenikania ciepła U oraz podania (dobrze, jeżeli poprawnego) układu warstw. Typowy układ warstw tarasu w takiej konstrukcji przedstawiono na rys. 1. Jest on nazywany także układem tradycyjnym, gdyż termoizolacja jest chroniona przez hydroizolację.
Warunki techniczne ogłoszone przez Ministra Infrastruktury[1] wymagają, aby obliczeniowo dobrać grubość warstwy termoizolacji, tak aby maksymalna wartość współczynnika przenikania ciepła Ucmax, obliczana zgodnie z PN-EN ISO 6946:2008[2], dla pomieszczeń o temperaturze t > 16°C była nie większa niż 0,25 oraz aby wyeliminować możliwość kondensacji pary wodnej (która powoduje rozwój grzybów pleśniowych) oraz zawilgocenia wnętrza przegrody na skutek powstania płaszczyzny bądź strefy kondensacji.

Zapobieganie kondensacji pary wodnej

Przegrodę należy tak wykonstruować, aby na jej wewnętrznej powierzchni nie występowała kondensacja pary wodnej, umożliwiająca rozwój grzybów pleśniowych. Należy to wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 13788:2013-05[3]. Dodatkowo spełniony musi być warunek, że we wnętrzu przegrody nie może występować narastające w kolejnych latach zawilgocenie na skutek kondensacji pary wodnej. Wspomniane rozporządzenie Ministra Infrastruktury[1] dopuszcza kondensację pary wodnej w okresie zimowym wewnątrz przegrody, o ile w okresie letnim możliwe będzie wyparowanie kondensatu i nie nastąpi degradacja materiału przegrody na skutek tej kondensacji. Sprawdzenie tego warunku należy wykonać zgodnie z PN-EN ISO 13788:2013-05[3].
Oznacza to, że podchodząc do zagadnień związanych z wykonstruowaniem tarasu, nie wolno ograniczać analizowanych zagadnień tylko do obszaru układu warstw i detali (choć jest to podstawowa czynność, to jakże często bywa ona traktowana po macoszemu), ale należy także przeanalizować tę konstrukcję pod kątem zagadnień cieplno-wilgotnościowych. Ten drugi aspekt jest notorycznie pomijany (trudno uznać jedynie wyznaczenie współczynnika U za kompleksowe podejście do problemu).
Wyeliminowanie kondensacji wgłębnej jest bardzo istotne, bowiem obliczenia współczynnika przenikania ciepła U, zgodnie z PN-EN ISO 6946:2008[2], wykonuje się dla warunków ustalonych, parametry cieplne zależą od wilgotności materiału. Dlatego taras (i w ogóle przegrody zewnętrzne) należy projektować tak, aby ich zawilgocenie nie spowodowało takiego obniżenia izolacyjności cieplnej, że przestaną one wypełniać stawiane im wymagania techniczne. Opór dyfuzyjny warstwy (okładziny) wewnętrznej powinien być równy lub większy od oporu dyfuzyjnego warstwy (okładziny) zewnętrznej. Brak możliwości spełnienia tego warunku wymusza zastosowanie paroizolacji pomiędzy warstwą wewnętrzną a termoizolacją.
Rodzaj materiału na paroizolację powinien wynikać bezpośrednio z obliczeń cieplno-wilgotnościowych. Należy tak dobrać parametry paroizolacji – współczynnik oporu dyfuzyjnego µ, zastępczy (porównawczy) opór dyfuzyjny Sd, aby wyeliminować niebezpieczeństwo kondensacji wilgoci w warstwach tarasu.

Zjawiska cieplno-wilgotnościowe w połaci

Dla powierzchniowego uszczelnienia w zasadzie układ warstw jest narzucony przez właściwości stosowanych materiałów oraz zjawiska fizyczne (rozkład temperatur i ciśnień pary wodnej). Z jednej strony mamy rozkład (wykres) temperatury, z drugiej ruch (dyfuzję) pary wodnej. Te zjawiska, jakkolwiek od siebie niezależne, trzeba rozpatrywać łącznie. Rozkład temperatury w przekroju wynika z różnych temperatur po obu stronach ściany, a przepływ pary wodnej z różnicy ciśnienia tejże pary po obu stronach przegrody – dążą one do wyrównania się. Jednak para wodna, wnikając w przegrodę, nie przechodzi przez nią całkowicie – napotyka na opór ze strony poszczególnych jej warstw. Zależy on od rodzaju materiału ściany (inny dla cegły, inny dla betonu, styropianu, wełny, tynku, powłoki wodochronnej, żywicy itp.) i jej grubości – jest to właśnie tzw. równoważny opór dyfuzyjny Sd.
Powoduje on spadek cząstkowych ciśnień pary wodnej. Obrazowo ujmując zagadnienie, każda warstwa zatrzymuje pewną ilość pary wodnej, jednak pozostała część przenika dalej, w zimniejszą strefę przekroju. Jeżeli ilość tej pary wodnej jest duża, to w pewnym momencie zaczyna ona się wykraplać, gdyż osiągnięty zostaje tzw. punkt rosy i dochodzi do kondensacji. Można mówić o tzw. płaszczyźnie kondensacji, gdy do skraplania dochodzi np. na styku warstw, lub o strefie kondensacji, gdy mamy do czynienia z fragmentem przekroju, gdzie zjawisko to występuje. Same płytki cechują się bardzo dużym oporem dyfuzyjnym (w uproszczeniu można przyjąć, że jest to dowolna duża wartość, np. 100 000). Oznacza to, że o możliwości dyfuzji pary wodnej decyduje udział spoin w powierzchni okładziny (a więc zarówno wielkość płytek, jak i szerokość samych spoin). Jeżeli dojdzie do kondensacji w strefie przemarzania (czyli w strefie powyżej termoizolacji), to kondensat będzie miał ograniczoną zdolność odparowania. Zatem zawilgocenie warstwy jastrychu może wzrastać. W okresie letnim najprawdopodobniej do kondensacji nie dojdzie, jednak znaczny wzrost temperatury tej warstwy spowoduje wzrost ciśnienia pary wodnej, co może prowadzić zarówno do wykwitów, jak i do przebarwień spoin, a w skrajnej sytuacji do odspojenia samych płytek. 

Dobór materiału na paroizolację 

W zdecydowanej większości dokumentacja w żaden sposób nie precyzuje wymaganych parametrów materiału na paroizolację, ograniczając się do zapisu typu „paroizolacja z papy” lub „paroizolacja z folii”. Jednak jaka papa i jaka folia powinny być zastosowane? Wbrew pozorom, dyfuzyjność pap dachowych lub stosowanych do izolacji fundamentów (nawet jeśli są to papy polimerowo-bitumiczne) jest dość wysoka. Dobrze, jeżeli zostanie zastosowana papa paroizolacyjna (powinno się stosować wyłącznie papy paroizolacyjne o określonym – deklarowanym – oporze dyfuzyjnym). Jednak często stosuje się najtańszą papę na osnowie tekturowej, która w zasadzie służy jedynie poprawie samopoczucia, że została położona paroizolacja. Analogicznie wygląda sytuacja z folią. Najcieńsza, o grubości 0,2 mm, będzie miała opór dyfuzyjny Sd na poziomie 8–10 m – i to pod warunkiem, że sklei się ją na zakładach (a ile razy układana jest na styk…) i nie uszkodzi podczas wykonywania dalszych prac. Lepszym rozwiązaniem mogłoby być np. zastosowanie masy KMB (Sd dla warstwy o grubości 3–4 mm wynosi 80–125 m) lub wręcz trzech warstw roztworu/emulsji asfaltowej.
Do tego obliczenia (jeżeli już są wykonywane, co samo w sobie jest dość sporym ewenementem) odnoszą się także do konkretnej warstwy użytkowej. Należy przez to rozumieć uwzględnienie konkretnej wielkości płytek i konkretnej szerokości spoiny. Dla płytek o wymiarach 30 2 30 cm zmiana szerokości spoiny z 7 mm (taka powinna być) na 4 mm (taka jest bardzo często wykonywana) skutkuje znacznym wzrostem oporu dyfuzyjnego tej warstwy. Przy braku rzeczywistych wartości µ/Sd może to skutkować realnym niebezpieczeństwem kondensacji międzywarstwowej, zwłaszcza w niskich temperaturach utrzymujących się przez dłuższy czas.

Brak zapasów wysokości przy progu drzwiowym

Kolejnym błędem często popełnianym przy projektowaniu tarasów jest brak zapasów wysokości przy progu drzwiowym. Pokazany na rys. 1 układ warstw to bowiem nie wszystko – istotna jest także ich grubość. Grubość przy okapie warstw tarasu z wykończeniem płytkami, w zależności od zastosowanych materiałów, wynosi od ok. 31 cm.
Do tego trzeba doliczyć poprawkę na grubość warstwy spadkowej przy ścianie – zakładając spadek rzędu 1,5–2% (minimum 1%). Projektując elementy konstrukcyjne, takie jak strop oraz płyta tarasowa/balkonowa, należy uwzględnić w projekcie zapas wysokości niezbędny do poprawnego wykonania wszystkich warstw. Dodatkowo musi to być skorelowane z poziomem posadzki w pomieszczeniu przyległym do tarasu/balkonu. W tym miejscu zaczyna się problem dla wykonawcy (fot. 3), wynikający z niedopasowania na etapie projektowania kilku czynników. Punktem wyjścia dla prawidłowego wykonania poszczególnych warstw powinno być:

• zastosowanie odpowiedniego profilu drzwiowego (zapewniającego zarówno odpowiednią termoizolację, jak i możliwość uszczelnienia),
• przyjęcie odpowiedniego zapasu wysokości progu, tzn. dostosowanego do konkretnego profilu drzwiowego, sposobu jego montażu oraz grubości warstw połaci. Musi to być precyzyjnie podane w dokumentacji projektowej na rysunkach detali i wykonane z dokładnością do 1 mm,
• odpowiednie zaplanowanie i wykonanie prac, tzn. wykonywanie ich w odpowiedniej kolejności oraz bez uproszczeń i błędów.

Brak detali w projekcie – najczęstsze przypadki

Często popełnianym błędem jest też, niestety, nieuwzględnianie detali konstrukcyjnych w projekcie. W wielu sytuacjach projektant wykonuje jedynie projekt budowlany, który jest podstawą do uzyskania pozwolenia na budowę, jednak absolutnie nie jest wystarczający do wykonania prac. A przecież o poprawnym wykonaniu prac decydują także (albo przede wszystkim) detale, zwłaszcza gdy mamy do czynienia z okapem czy np. z balustradą pełną albo wpustami punktowymi. 

Aby uniknąć błędów w zakresie wadliwego wykonania prac w odniesieniu do detali konstrukcyjnych, projekt powinien zawierać przynajmniej następujące elementy:

• dylatacje: strefowe, brzegowe i montażowe. Chodzi o ich układ, szerokość i sposób uszczelnienia. Z tym wiąże się także wywinięcie warstw hydroizolacyjnych na ścianę (rys. 3);
• wielkość i rodzaj (klasę) płytek, ich antypoślizgowość oraz szerokość spoin;
• okap – rodzaj systemowego profilu (montowanie okapowych blach dachowych jest niedopuszczalne), a także sposób jego mocowania i uszczelnienia (fot. 5–6);
• próg drzwiowy – sposób wykonania i uszczelnienia (fot. 4);
• balustrada – sposób montażu i uszczelnienia (mocowanie, uszczelnienie; montaż w sposób przebijający powłokę wodochronną jest zdecydowanie najgorszy);
• wpusty i odwodnienia (jeżeli występują): punktowe, liniowe, rzygacze. Konieczne jest podanie, jeżeli nie typu wpustu, to przynajmniej jego rodzaju, sposobu jego obsadzenia i uszczelnienia itp. oraz zaprojektowanie w sposób możliwy do uszczelnienia.

Drugim, bardzo newralgicznym – po progu drzwiowym – miejscem tarasu jest okap. Wymaga on nie tylko absolutnej szczelności, ale też odpowiedniej termoizolacyjności (jest to miejsce geometrycznego, a niekiedy także materiałowego mostka termicznego). Błędy w tym obszarze mogą objawiać się nie tylko ewentualnymi zawilgoceniami, lecz także znacznie poważniejszymi usterkami, których naprawa, oprócz usunięcia w najlepszym przypadku części warstw połaci, może wymagać także usunięcia pasa ocieplenia pod okapem lub wręcz naprawy ocieplenia ścian (fot. 4–6).
Nie bez znaczenia jest także wielkość i rodzaj płytek oraz szerokość spoin. W przypadku braku tych detali konieczne jest ich opracowanie przed rozpoczęciem prac. Nie musi tego robić projektant – może to być specjalista czy rzeczoznawca zajmujący się tarasami lub balkonami. Takie opracowanie powinno także zawierać opis ewentualnych błędów znajdujących się w projekcie i podawać sposób ich usunięcia [zwykle jest to korekta układu warstw i zaproponowanych materiałów, z uwzględnieniem ich parametrów i właściwości, a także dopasowanie ich grubości do zapasu wysokości oraz podanie szczegółów detali (w formie rysunków „warsztatowych”), prowadzących wykonawcę „krok po kroku”]. Bardzo istotne jest zaplanowanie przerw technologicznych ze względu na konieczność wysezonowania podłoża i jego maksymalną dopuszczalną wilgotność. Uwzględnienie tych wymagań w projekcie bardzo utrudnia popełnienie błędów wykonawczych.
Punktem wyjścia dla prawidłowego zaprojektowania tarasu zawsze jest:

• precyzyjne określenie funkcji, jaką ma on pełnić w przyszłości,
• analiza schematu konstrukcyjnego,
• określenie obciążeń i czynników destrukcyjnych (chodzi o jednoznaczne zdefiniowanie i określenie intensywności czynników destrukcyjnych).

Na tej podstawie należy przyjąć poprawne technicznie rozwiązania materiałowo-konstrukcyjne (będą to systemowe izolacje wodochronne, izolacja termiczna, odwodnienie i warstwa użytkowa). Drugim, równie ważnym etapem jest zgodne ze sztuką budowlaną wykonawstwo.

Bibliografia:

1. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, poz. 690, z późn. zm. (t.j.: Obwieszczenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z 17 lipca 2015 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, Dz. U. z 2015 r., poz. 1422).
2. PN-EN ISO 6946:2008 Komponenty budowlane i elementy budynku – Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła – Metoda obliczania.
3. PN-EN ISO 13788:2013-05 Cieplno-wilgotnościowe właściwości komponentów budowlanych i elementów budynku – Temperatura powierzchni wewnętrznej konieczna do uniknięcia krytycznej wilgotności powierzchni i kondensacji międzywarstwowej – Metody obliczania.
4. Hinweise zum Einsatz alternativer Abdichtung unter Estrichen, BEB Merkblatt. 02.1997.
5. Außenbeläge. Belagkonstruktionen mit Fliesen und Platten außerhalb von Gebäuden, ZDB 07.2005.
6. Rokiel M., Tarasy i balkony. Projektowanie i warunki techniczne wykonania i odbioru robót, Dom Wydawniczy MEDIUM, Warszawa 2011.
7. Rokiel M., ABC izolacji tarasów. Poradnik eksperta, Agencja Reklamowa Medium,Warszawa 2015.
8. Budownictwo ogólne. Tom 2. Fizyka budowli, Arkady, Warszawa 2007.
9. Rokiel M., Tarasy – kondensacja międzywarstwowa, „Materiały Budowlane” 3/2017.