BAZA DORADZTWA BUDOWLANEGO BDB Poland www.bdb.com.pl Wszystkie prawa zastrzeżone All rights reserved strona 1

Balkony - trudny element w budownictwie Balkony, od wielu lat są nieodłącznym elementem każdego niemal budynku: od najmniejszego domu jednorodzinnego, po największy kompleks mieszkaniowy. Jednakże, od samego początku - do dzisiaj - często sprawiają sporo kłopotów takich jak: zacieki, spękania, korozja stali i betonu lub odpadające płytki. Zacieki - czyli rozpływy wody w sposób niekontrolowany, powodują największe spustoszenia w strukturze balkonu. Spływająca bowiem po balkonie woda deszczowa niesie ze sobą szereg rozpuszczonych zanieczyszczeń chemicznych takich jak: chlorki, siarczany, azotany itd., a te działają destrukcyjnie na cement wchodzący w skład betonu, zapraw fugowych i klejowych. W balkonach istniejących kilka lat i więcej, rozpuszczone w wodzie sole potęgują rozpoczęte już procesy korozyjnego niszczenia betonu i stali.

B

D

B

Warunki cieplno-wilgotnościowe balkonów Balkony mogą być wykonane jako wspornikowe (wystające z konstrukcji ściany i w niej zakotwione jako przedłużenie stropu) lub jako swobodnie podparte (na przyległych ścianach lub słupach). Charakterystyczną cechą wszystkich jednak balkonów jest to, że nie są przykryciem niżej leżących pomieszczeń zamkniętych. Balkon, otacza więc ze wszystkich stron powietrze zewnętrzne. Skutkiem tego, w poszczególnych porach roku górne i dolne warstwy balkonu uzyskują podobne temperatury, tj. latem ogrzewają się do niemal jednakowej temperatury takiej, jaka panuje na zewnątrz, natomiast zimą ulegają zamarznięciu w całej swojej objętości. Z tego powodu podczas wykonywania balkonów należy zwrócić uwagę, aby wszystkie materiały wbudowywane zdążyły wyschnąć do stanu powietrznosuchego przed nadejściem zimy. W przypadku pokrycia balkonu ciemną nawierzchnią np. płytek ceramicznych, latem temperatura jej może podnieść się nawet do 50 oC i więcej - zwłaszcza, gdy balkon jest wystawiony na stronę silnie nasłonecznioną. Dlatego podczas projektowania czy wykonawstwa balkonów szczególną uwagę należy zwracać na dylatacje. Ideowy schemat rozkładu temperatur latem i zimą w przekroju typowego balkonu wspornikowego przedstawia rysunek 1. Widać z niego, że balkon zachowuje się jak typowe żebro znane z dziedziny wymiany ciepła. Latem, przewodzi ono ciepło z otoczenia poprzez ścianę do wnętrza (czerwona strzałka), zimą zaś odwrotnie - z pomieszczeń do atmosfery (strzałka niebieska). O ile przewodzenie ciepła latem nie czyni większej szkody, to zimą lokalne chłodzenie ścian zewnętrznych i wieńca od strony balkonu, może we wnętrzach prowadzić do uciążliwych w skutkach wykropleń pary wodnej - na skutek tworzącego się liniowego mostka cieplnego. Objawem tego lokalnego przemarzania są najpierw zawilgocenia, a następnie pleśń w kolorze szarym, żółtawym, brunatnym lub czarnym. Czasami spotyka się opinie mieszkańców, że mają do czynienia z przeciekiem od strony balkonu objawiającym się wilgotnymi plamami w nadprożach bądź na suficie niższej BAZA DORADZTWA BUDOWLANEGO BDB Poland www.bdb.com.pl Wszystkie prawa zastrzeżone All rights reserved

BAZA DORADZTWA BUDOWLANEGO BDB Poland www.bdb.com.pl Wszystkie prawa zastrzeżone All rights reserved strona 2

kondygnacji. W większości przypadków, nie są to objawy zacieków (choć nie wykluczone), lecz przemarzania. Objawy te biorą się stąd, że zimą podczas nadmiernej ucieczki ciepła przez liniowy mostek ciepła, dochodzi do obniżenia temperatury na wewnętrznej powierzchni ścian w nadprożach i sufitach pod balkonem (szczególnie przy niedostatecznej wentylacji pomieszczeń) poniżej temperatury punktu rosy, co prowadzi do kondensacji tam pary wodnej.

B

D

B

Karbonatyzacja płyty żelbetowej balkonu Powierzchnie: czołowa i boczne płyty balkonowej wystawione są na nieustanne wpływy atmosferyczne. Jeśli konstrukcję balkonu stanowi zbrojona płyta betonowa, to pręty zbrojeniowe muszą być otoczone otuliną betonową grubości 2-3 cm. W nowym balkonie beton posiada zasadowy odczyn, co w zupełności zabezpiecza stal przed korozją - stąd powszechna nazwa „otulina ochronna”. Dopóki otulina ta ma odczyn zasadowy, dopóty stal nie ulegać będzie korozji. Jednakże, w otaczającym powietrzu znajduje się spora ilość dwutlenku węgla oraz dwutlenku siarki, które wchodząc w chemiczną reakcję z parą wodną tworzą związki kwasu węglowego, siarkawego i siarkowego - atakując wodorotlenek wapnia (składnik cementu w betonie) zmienia odczyn pH betonu z zasadowego na kwaśny. Zjawisko to nosi nazwę karbonatyzacji. Coraz dalej przesuwająca się strefa odczynu kwaśnego w głąb płyty betonowej, z upływem czasu dociera do stali zbrojeniowej i wywołuje jej korozję. To zjawisko prowadzi z czasem do utraty nośności stali i grozi poważną katastrofą. Widać z tego, jak ogromnie ważną rolę odgrywa właściwa grubość otuliny. Jakże często spotyka się w praktyce występowanie otulin grubości zaledwie kilku milimetrów lub jej brak, co objawia się widoczną stalą po zdjęciu szalunków. Początkiem korozji stali zbrojeniowej jest dotarcie do niej strefy o odczynie pH kwaśnym. Stal, korodując tworzy na swojej powierzchni tlenki żelaza, które zwiększając swoją objętość, z ogromnym ciśnieniem napierają na otulinę. Po pewnym czasie siła ta jest większa niż wytrzymałość betonu na odrywanie i ... całe płaty otuliny odpadają odsłaniając stal. Teraz wspomniane wyżej rozpuszczone w wodzie związki chemiczne dopełniają dzieła zniszczenia. Ponadto, znajdujące się w powietrzu zewnętrznym gazowe jony chlorkowe charakteryzują się silną przenikliwością i znacznie szybciej niż karbonatyzacja docierają do stali zakwaszając tam beton. Zbyt słabo zagęszczony beton podczas wylewania płyty betonowej zawiera liczne pory w strukturze, które pomagają jonom przenikać w głąb betonu. Zwrócić należy uwagę, że dzieła zniszczenia betonu dopełnia też mróz. Zmurszałe i porowate bowiem strefy betonu łatwo chłoną wodę, która zamarzając rozsadza otulinę, zaś dzięki sile ciążenia, uszkodzone fragmenty otuliny z łatwością odpadają. Skutki omawianych zniszczeń balkonów przedstawiają fotografie.

BAZA DORADZTWA BUDOWLANEGO BDB Poland www.bdb.com.pl Wszystkie prawa zastrzeżone All rights reserved

BAZA DORADZTWA BUDOWLANEGO BDB Poland www.bdb.com.pl Wszystkie prawa zastrzeżone All rights reserved strona 3

Balkonom towarzyszą inne warunki pracy niż tarasom nadziemnym. Jednakże, podobnie jak w tarasach, musi być wykonana hydroizolacja szczelna i odporna na zmienne warunki pracy - chroniąca balkon przed wnikaniem wody opadowej. Niezbędne jest też zabezpieczenie betonu przed wnikaniem jonów.

B

D

B

Balkony oparte na ścianach lub słupach Balkony takie charakteryzują się swobodnym oparciem na poprzecznych ściankach lub słupach - niezależnych od konstrukcji ścian zewnętrznych budynku. Układ taki jest chętnie stosowany przez architektów, gdyż pozwala uzyskać pewną intymność mieszkań. Ściany podpierające dają osłonę przed wzrokiem sąsiadów, ale także przed wiatrem i promieniami słonecznymi. Najważniejszą zaletą takiego typu balkonów jest minimalizacja wpływu liniowego mostka cieplnego - niezależnie od sposobu izolacji cieplnej ścian zewnętrznych. Na rysunku 2 widać, że w miejscu styku płyty balkonowej ze ścianą budynku nie ma bezpośredniego kontaktu płyty balkonu z murem nośnym, zaś ściana na wysokości balkonu zabezpieczona jest przed przewodzeniem ciepła ciągłą warstwą ocieplenia (poz. 3). W celu oddzielenia ruchów termicznych płyty balkonowej latem i zimą, na jej styku z murem elewacyjnym należy przewidzieć szczelinę dylatacyjną wypełnioną pianką poliuretanową lub paskiem styropianu grubości 10 mm (poz. 7). Identycznie należy oddzielić warstwę nadającą spadek 1-2 %. Jeżeli grubość tej warstwy w najcieńszym miejscu jest większa niż 35 mm, należy wykonać ją z betonu z domieszką napowietrzającą lub dyspersją polimerową zwiększającą wytrzymałość betonu na zginanie, ale także na przemarzanie. Beton z taką domieszką osiąga korzystny stosunek wytrzymałości na rozciąganie do wytrzymałości na ściskanie, co zabezpiecza go przed rysami i pęknięciami skurczowymi. Jeżeli najmniejsza grubość warstwy spadkowej jest mniejsza niż 35 mm, należy wykonać ją z gotowej masy polimerowo-cementowej (wymagającej jedynie zarobienia wodą) - znanej jako PCC i służącej do renowacji betonu konstrukcyjnego. Pozwalają one na niwelację powierzchni betonu w grubościach do 2 mm, co pozwala na znaczne zmniejszenie obciążenia płyty balkonu warstwą spadkową. Warstwa z niej wykonana praktycznie pozbawiona jest rys i pęknięć. Najbardziej istotną korzyścią z jej stosowania jest jednak szybkość utwardzania. Chodzić po niej można już po 24 godzinach, a dalsze prace prowadzić można już po trzech dobach, co jest niezwykle korzystne, bowiem pozwala realizować prace niemal bez przerw. Niezależnie od materiału warstwy spadkowej, należy układać ją na specjalnie przygotowane podłoże - polegające na usunięciu kurzu i brudu z płyty oraz przede wszystkim na zastosowaniu na niej szlamu sczepnego. Można przygotować go samemu z zastosowaniem wspomnianej wyżej dyspersji polimerowej, cementu i piasku lub wykorzystać gotowe szlamy sczepne. Po naniesieniu szlamu masę niwelacyjną zawsze należy układać na mokry jeszcze szlam. Taki sposób wykonania pozwala uzyskać silne zespolenie warstwy spadkowej z podłożem, że zachowuje się ona jak jednorodna z płytą balkonową. Warstwę spadkową zaciera się zawsze „na ostro” - bez wygładzania. Dalszą czynnością jest zamocowanie obróbki blacharskiej balkonu oraz dwukrotne naniesienie mineralnej elastycznej warstwy hydroizolacji, pomiędzy którymi wtapia się specjalną taśmę kauczukową na styku balkonu i ścian oraz progiem drzwi balkonowych. Na styku hydroizolacji z murem elewacyjnym (w strefie cokolika) konieczne jest

BAZA DORADZTWA BUDOWLANEGO BDB Poland www.bdb.com.pl Wszystkie prawa zastrzeżone All rights reserved

BAZA DORADZTWA BUDOWLANEGO BDB Poland www.bdb.com.pl Wszystkie prawa zastrzeżone All rights reserved strona 4

wpuszczenie jej w cofniętą spoinę między cegłami. Po ułożeniu płytek ceramicznych, w spoinie tej wykonać trzeba fasetkę z tej samej masy elastycznej, ale z domieszką 30 % piasku kwarcowego. Ostatnią czynnością jest wykonanie powłoki antykarbonatyzacyjnej balkonu od spodu i po bokach płyty. Pozwala ona uzyskać bardzo dobrą ochronę przed penetracją wilgoci oraz kwaśnych jonów gazowych - a także nadaje efekty kolorystyczne w jedwabistej poświacie.

B

Omówiony sposób wykonania balkonu dotyczył ścian ocieplanych warstwowo wewnątrz. Podobnie wykonuje się balkony przy ścianach ocieplanych metodą BSO. Rozwiązanie to przedstawia rys. 3. Należy zwrócić uwagę na podłoże pod płytki na cokole. Niezależnie od tego czy system ocieplenia ścian zewnętrznych jest oparty na styropianie EPS-70, EPS-80 czy wełnie mineralnej, to na wysokości cokołu, lepiej jest zastosować styropian EPS-100 lub twarde płyty z wełny, co uodporni cokolik na uderzenia przy użytkowania balkonu. Ocieplenie to musi być przyklejone do ściany całą powierzchnią z dodatkowym mocowaniem kołkami w odstępach co 30 cm.

B

D

Balkony wspornikowe Balkony (rys. 4) te sprawiają szczególną trudność w zabezpieczeniu się przed przemarzaniem w obrębie ścian zewnętrznych i podłogi - przyległych do balkonu oraz sufitu na kondygnacji leżącej poniżej balkonu. Przerywają one ciągłość termoizolacji w obrębie wieńców płyty stropowej międzykondygnacyjnej. Opisane w poprzednim rozwiązaniu balkonu prace, muszą być wykonane i w tej konstrukcji. Jedyną różnicą jest konieczność specjalnego ukształtowania membrany (poz. 16) tak, aby skraplająca się para wodna tuż nad termoizolacją ściany mogła swobodnie spływać przez szczeliny lub kratki wentylacyjne (poz. 17) zlokalizowane w pierwszej warstwie cegieł nad cokolikiem. Rozwiązanie takie balkonu jest poprawne, ale powinno być stosowane tylko w klimacie o łagodnych zimach. W naszym klimacie, balkony wspornikowe należy ocieplać - dla zmniejszenia wpływu liniowych mostków termicznych. Biorąc to pod uwagę, należy wykluczyć stosowanie ścian ocieplanych warstwowo przy takich balkonach, bowiem w obrębie strefy cokolika i wieńca nie da się uniknąć powstania nadmiernego tam wychłodzenia. Do balkonów wspornikowych, właściwe jest zastosowanie ścian zewnętrznych ocieplonych od zewnątrz metodą BSO. Rozwiązanie takie przedstawia rysunek 5. BAZA DORADZTWA BUDOWLANEGO BDB Poland www.bdb.com.pl Wszystkie prawa zastrzeżone All rights reserved

BAZA DORADZTWA BUDOWLANEGO BDB Poland www.bdb.com.pl Wszystkie prawa zastrzeżone All rights reserved strona 5

Występuje tutaj ocieplenie płyty balkonowej zarówno od góry, boków, jak i od spodu. Pod płytą i na bokach stosujemy klasyczne ocieplenie metodą BSO, a płyty ocieplenia należy przyklejać metodą całopowierzchniową. Wynika to z potrzeby silniejszego mocowania płyt w tych miejscach - ze względu na siły ssące wiatru. Możliwe są też pewne modyfikacje przy konstruowaniu ocieplenia od spodu płyty. Spotyka się tu ocieplenie układane na sucho pomiędzy rusztowaniem identycznym jak przy metodzie lekkiej suchej. Wykończenie takiego rusztu stanowią deski drewniane lub siding komórkowy PVC. Wymaga to jednak wcześniejszego naniesienia na beton powłoki antykarbonatyzacyjnej.

B

D

B

Omówione rozwiązania balkonów zawierają najczęściej stosowane pokrycie górnej powierzchni płytkami ceramicznymi. Możliwe jest też wykończenie jej powłoką użytkową - tańszą niż płytki. Zastosowanie tej metody wymusza konieczność odczekania przed nanoszeniem powłoki, aż masowa wilgotność warstwy spadkowej obniży się do 3-4 %. Do takiego wykańczania balkonów stosuje się specjalną elastyczną żywicę epoksydowo-poliuretanową, którą traktować można jako jednoczesne zabezpieczenie balkonu przed wodą i warunkami atmosferycznymi. Warstwę niwelacyjną gruntuje się specjalną żywicą epoksydową i pokrywa powłoką w przynajmniej dwóch warstwach (przy zużyciu w każdej po 0,5 kg/m2), co daje grubość łączną ok. 1,0 mm. Świeżą ostatnią powłokę posypuje się specjalnymi płatkami kolorowymi (chipsami z PVC) lub drobnym piaskiem kwarcowym, dzięki czemu uzyskuje się antypoślizgowy charakter nawierzchni balkonu. Niezależnie od tego, uzyskuje się ciekawe efekty kolorystyczne, bowiem dostępne są żywice w kilku kolorach, zaś chipsy w kilkunastu. Rozwiązanie takie cechuje się niższym kosztem materiałów i robocizny oraz łatwością wykonania - nawet we własnym zakresie. Na podstawie: Jerzy B. Zembrowski „BALKONY - trudny element w budownictwie”. KALEJDOSKOP BUDOWLANY Nr 12/98. Warszawa 1998. str. 72-76. Opracował: mgr inż. Jerzy B. Zembrowski, Data utworzenia: 15 lutego 2007 r. Fotografie i rysunki autora. Aktualizacja: 23 września 2014 r.

BAZA DORADZTWA BUDOWLANEGO BDB Poland www.bdb.com.pl Wszystkie prawa zastrzeżone All rights reserved