W murowanej elewacji niefachowiec widzi tylko cegły i zaprawę. Dobry wykonawca wie jednak, że "w środku" ukrytych jest wiele elementów, bez których nie mogłaby ona zostać wymurowana, nie mówiąc o jej prawidłowej pracy. A przecież dobrze wykonana i trwała elewacja to zadowolony klient i brak reklamacji. 

Jak wymurować elewację?

Współczesne elewacje murowane nie są już, jak w budynkach sprzed lat, zewnętrzną częścią grubego, jednowarstwowego muru pełniącego rolę ściany nośnej. Dzisiaj murowane są jako zewnętrzna warstwa murów trójwarstwowych, pod którą znajduje się izolacja cieplna i często także szczelina powietrzna. Taki układ ściany to najbardziej kosztowna, ale i najtrwalsza metoda wznoszenia budynków - pod warunkiem jednak, że zostanie prawidłowo zxaprojektowana i wykonana.

 Zapewnienie wytrzymałości kilkucentymetrowej ścianki elewacyjnej i przeniesienie obciążeń z niej na ścianę nośną wymaga stosowania odpowiednich akcesoriów: zakotwień, zbrojeń i dylatacji. Ważne jest także zapewnienie prawidłowej wentylacji izolacji cieplnej i samego muru za pomocą otworów wentylacyjnych.

Aby ułatwić przegląd tych wszystkich akcesoriów i zasad ich rozmieszczenia, zestawiliśmy je na kolejnych schematach przykładowego budynku. Mamy nadzieję, że ułatwi to zapamiętanie istotnych miejsc w elewacji oraz technik ich wykonania. 

Kotwienie elewacji, czyli kotwy ze stali kwasoodpornej

Elewacja ceglana - murowana z klinkieru, silikatów lub ozdobnych bloczków betonowych - to wiotka, kilkucentymetrowej grubości ścianka. Dla jej stabilności niezbędne są kotwy, które przeniosą siły poziome od parcia i ssania wiatru na ścianę nośną. Przy ich wyborze powinniśmy zwrócić uwagę, by miały jak najmniejszą średnicę, dzięki czemu nie tworzą mostków termicznych (dla dobrej stali wystarczy 4 mm) i były elastyczne, co umożliwi prawidłową pracę elewacji.

Najlepsze są specjalne kotwy ze stali kwasoodpornej. W składach budowlanych znajdziemy cztery rodzaje kotew dostosowanych do rodzaju muru: do cegły na zaprawie tradycyjnej (typ "L"), do bloczków na cienką spoinę (typ "PK") oraz do muru istniejącego, np. remontowanego, tzw. kotwy do późniejszego montażu: wbijane (WB) lub wkręcane (WK). O kotwach pisaliśmy więcej w "Budowlańcu" nr 2/2006 (przyp. red). 

Liczba kotew na 1 mkw. elewacji zależy od parcia i ssania wiatru w danej strefie klimatycznej, odległości elewacji od ściany nośnej, powierzchni ściany, nasłonecznienia oraz innych czynników i powinna być każdorazowo przeliczona przez konstruktora. W 99 przypadkach na 100 sprawdza się liczba 5 szt./mkw., przy czym przy krawędziach otworów i dylatacji konieczne jest zagęszczenie kotew - typowe rozmieszczenie kotew i miejsca wzmacniane przedstawia rys. 1A.

Stały wymiar szczeliny powietrznej, czyli krążki dociskowe

Utrzymanie odpowiedniej szerokości pustki powietrznej między ścianą nośną, a elewacją ułatwiają specjalne krążki dociskowe, zakładane na kotwy łączące mur elewacyjny ze ścianą nośną. Krążki, dzięki odpowiedniej budowie, nie tylko przytrzymują warstwę ociplenia, ale "ustalają" wymiar szczeliny powietrznej na całej powierzchni elewacji. Najlepsze są krążki posiadające tzw. kapinos, który odprowadza skropliny pary wodnej daleko od izolacji cieplnej.

Zbrojenie, czyli kratowniczki w spoinach

Specjalistyczne zbrojenie przeznaczone do murów elewacyjnych stanowią płaskie kratowniczki (tzw. typu Murfor), składające się z dwóch podłużnych, równoległych stalowych prętów połączonych trzecim wygiętym sinusoidalnie.

To właśnie ten unikalny kształt powoduje zwiększenie wytrzymałości muru. Kratowniczki umieszcza się w poziomych spoinach elewacji w miejscach koncentracji naprężeń, uzyskując w ten sposób jednorodny mur o właściwościach wytrzymałościowych przypominających zbrojony beton (innymi słowy – zdecydowanie poprawiamy wytrzymałość muru na rozciąganie i ścinanie). Jest to tzw. zbrojenie strukturalne.

Murowana elewacja ma co najmniej kilka newralgicznych miejsc, które warto przezbroić:

1. nadproża nad otworami okiennymi i drzwiowymi,
2. strefy koncentracji naprężeń pod otworami,
3. długie odcinki pomiędzy dylatacjami,
4. miejsca zmian w wysokościach lub kształcie elewacji,
5. duże płaszczyzny wystawione na parcie i ssanie wiatru.

Miejsca 1. i 2. występują w każdej elewacji murowanej – dlatego poświęcimy im poniżej osobne rozdziały, natomiast 3., 4. i 5. – w sytuacjach zależnych od kształtu elewacji. Podkreślić należy, że właściwe zastosowanie zbrojenia gwarantuje, że elewacja nie będzie ulegała zarysowaniom.

Dla inwestora (klienta!) ważny jest fakt, że jego elewacja będzie stale chroniona przed widocznymi uszkodzeniami. Z kolei wykonawca oszczędza koszty związane z ewentualnymi reklamacjami i naprawami.

Zbrojenie elewacji (a także murów nośnych) ma szczególne znacznie, gdy
budynek narażony jest na drgania i nierównomierne osiadania podłoża – w okolicach występowania słabych gruntów, szkód górniczych, powodzi, bliskości linii kolejowych, tramwajowych itp. w takich sytuacjach warto rozważyć rozmieszczenie zbrojenia na całej elewacji, co kilka rzędów cegieł, w celu ujednorodnienia całej struktury muru (rys. 1C).

Podobnie postępuje się w przypadku elewacji o dużych rozpiętościach i wysokościach. Określenie miejsc wymagających zbrojenia oraz liczby i rozstawu kratowniczek warto powierzyć konstruktorowi, który zaprojektuje mocowanie optymalnie pod względem konstrukcyjnym i ekonomicznym.

Projektanci z firm specjalizujących się w zbrojeniu elewacji i murów wstępnych porad często udzielają bezpłatnie (np. z firmy HABE: [email protected]). O jakości samej kratowniczki świadczy wykorzystana do jej produkcji stal. Powinna to być stal o wytrzymałości na rozciąganie 550 N/mm² i granicy plastyczności 500 N/mm², zabezpieczona powierzchniowo przez ocynkowanie ogniowe.

Przy takiej jakości stali średnica prętów głównych wynosi tylko 4-5 mm,
a sinusoida jest zgrzewana dokładnie w płaszczyźnie prętów głównych (a nie „od góry”). W ten sposób kratowniczka zachowuje płaski kształt i może być umieszczona w zaprawie z zachowaniem odpowiedniej otuliny.

Należy unikać stosowania zwykłych prętów zbrojeniowych, które mogą rdzewieć nie tylko z powodu jakości stali, ale także braku odpowiedniego otulenia zaprawą. Rdzawe wykwity zostaną szybko zauważone na elewacji i będą trudne do usunięcia. Nie warto także próbować stosowania prętów pojedynczych lub par prętów niepowiązanych ze sobą, ponieważ nie zapewnią one właściwej pracy muru.

Decydując o zakupie kratowniczek należy pamiętać, że wyrób powinien posiadać Aprobatę Techniczną ITB. Aktualnie aprobatą ITB dysponuje system Murfor^®, który dostępny jest w kilkudziesięciu hurtowniach budowlanych na terenie całego kraju.

 Nadproża w elewacjach

W przeszłości nadproża ceglane wykonywano jako sklepione (łukowe lub
płaskie) oraz typu Kleina, zbrojone tzw. bednarką. Techniki te nakładały jednak ograniczenia – niewielką rozpiętość otworów, dużą pracochłonność i wysokie kwalifikacje murarza – a zakres ich stosowania dotyczył pełnych, grubych murów.

Współcześnie, w elewacjach o grubościach rzędu 9-12 cm, stosowane są zwykle dwa typy rozwiązań nadproży elewacyjnych:
– nadproża gotowe: prefabrykowane,
– nadproża wykonywane na budowie: zbrojone kratowniczkami i strzemionami.

Nas interesuje tym razem tylko to drugie rozwiązanie – jako element strukturalnego zbrojenia elewacji. Jego największą zaletą jest bardzo estetyczny sposób wykonania nadproża:
1. całość zbrojenia jest schowana w zaprawie, na zewnątrz widać tylko cegłę elewacyjną i spoiny,
2. zależnie od wizji estetycznej cegły w nadprożu można układać pionowo lub płasko (płaskie ułożenie cegieł zapewnia całkowite ukrycie nadproża
w rytmie elewacji),
3. nadproża murujemy z tej samej cegły co cała elewacja, zapewniając jednolitość kolorystyczną.

Musimy pamiętać, że nadproże pracuje jak belka zginana, w związku z tym występują tutaj dwie strefy: rozciągana (bezpośrednio nad otworem) oraz ściskana (4-6 rzędów powyżej otworu). Z tego względu nadproże nie może być zbyt niskie w stosunku do rozpiętości, ponieważ w obu strefach musimy umieścić zbrojenie (szczegóły wykonania – patrz ramka poniżej).

Takie rozwiązanie zastępuje belkę prefabrykowaną i pozwala przesklepiać
otwory o rozpiętości do kilku metrów (rys. 1B).

Uwaga: jeżeli nadproże jest zbyt niskie, nietypowe, narożne – do mocowania kratowniczek stosowane są dodatkowe wieszaki, kątowniki lub konsole.

Strefa podokienna

Każdy z nas zdaje sobie sprawę z konieczności wykonania nadproży ponad otworem, ale nie każdy pamięta o koncentracji naprężeń możliwości wystąpienia spękań pod oknem. Tymczasem naprężenia na styku obciążonych filarków z „martwą” strefą podokienną mogą wywołać ścięcie muru (pękanie spoin) pod kątem ok. 45 stopni, co przypomina znany mechanizm zarysowania na styku słupa i stopy fundamentowej (patrz rys. 2).

Zabezpieczeniem przed takim niebezpieczeństwem jest zastosowanie pod otworem okiennym minimum dwóch warstw zbrojenia kratowniczkami typu Murfor lub wykonanie odpowiedniej dylatacji.

Wentylacja i odwodnienie szczeliny powietrznej

Ściana trójwarstwowa wymaga skutecznego przewietrzania zarówno warstwy klinkieru, jak i wełny mineralnej, najczęściej stosowanej do ocieplenia tego typu muru.

Dlaczego jest to konieczne? Mówiąc najprościej: para wodna, którą użytkownicy produkują wewnątrz pomieszczeń (oddychając, piorąc, gotując itd.) przenika przez kolejne warstwy ściany i na końcu natrafia na szczelną przegrodę z klinkieru. Nie może przez nią przejść, więc przedostaje się na zewnątrz poprzez fugi, a wówczas na elewacji mogą powstawać szpecące i trudne do usunięcia wykwity. Z kolei wełna powinna być wietrzona z powodu możliwości obniżenia jej izolacyjności termicznej w stanie zawilgoconym.

Dla skutecznej cyrkulacji powietrza w murze nie wystarczy pozostawienie samej tylko szczeliny powietrznej, czyli 2-, 3-centymetrowego odstępu między płytą ocieplenia a cegłami elewacyjnymi. U dołu i u góry elewacji oraz nad i pod oknami powinniśmy pozostawić otwory wentylacyjne w postaci pustych spoin pionowych między cegłami. Tylko w taki sposób zapewnimy cyrkulację powietrza i sprawną wentylację muru.

Warto też pomyśleć o odwodnieniu szczeliny, ponieważ para wodna może się skraplać i potrzebować ujścia na zewnątrz muru. Zgodnie z Polską Normą, aby prawidłowo odprowadzić wodę u spodu warstwy elewacji, należy wykonać fartuch z papy bitumicznej lub podobnego materiału wodochronnego, na podkładzie cementowym (rys. 3), a w warstwie elewacji pozostawić otwory osiatkowane lub osłonięte kratką, którymi woda może spływać z fartucha na zewnątrz.

W ostatnich latach coraz częściej rekomendowanym rozwiązaniem jest zabezpieczanie otworów wentylacyjnych specjalnymi puszkami „wentylacyjno-odwadniającymi”. Są to puszki wykonane z tworzywa sztucznego, które dzięki odpowiedniej konstrukcji (dobry producent!) i prawidłowemu rozmieszczeniu (rys. 1D) zapewniają utrzymanie optymalnej wilgotności warstwy ocieplenia i zmniejszają ryzyko powstania wykwitów na elewacji. Dodatkowo zabezpieczają mur przed gryzoniami i większymi owadami (kratka w zewnętrznej części) oraz wodami opadowymi (specjalne wyprofilowanie wewnątrz puszki odprowadza krople wody na zewnątrz).

Czym się kierować wybierając puszkę? Powinniśmy zwrócić uwagę na rodzaj tworzywa (powinno być twarde, sztywne), wielkość otworów siatki czołowej (niezbyt duże), wypustki mocujące i oznakowanie korpusu (ułatwiają montaż w odpowiednim kierunku) oraz wyprofilowanie wewnątrz (odprowadza wodę). Na markowych produktach powinniśmy znaleźć oznakowania producenta.przedostaje się na zewnątrz poprzez fugi, a wówczas na elewacji mogą powstawać szpecące i trudne do usunięcia wykwity. Z kolei wełna powinna być wietrzona z powodu możliwości obniżenia jej izolacyjności termic

Dylatacje

Optymalna praca muru elewacyjnego wymaga podziału budynku siatką dylatacji poziomych i pionowych. Dylatacje na ogół wykonuje się (rys. 1E):
• w narożnikach budynku,
• w przypadku zmian w wysokościach posadowienia,
• w długich lub wysokich ścianach,
• w miejscach uskoków (bądź zmiany wysokości) na elewacji,
• w miejscach zdylatowania konstrukcji budynku.

Odległości pomiędzy dylatacjami uzależnione są od nasłonecznienia elewacji (strony świata), materiału elewacyjnego oraz stopnia i sposobu zbrojenia elewacji.

W tabeli przy rys. 1E przedstawiono zalecane wymiary podziału dla elewacji ceramicznych o grubości 9-12 cm. Podane wartości i miejsca zdylatowania mogą ulec zmianie (a czasem wyeliminowaniu) w przypadku odpowiedniego zastosowania zbrojenia kratowniczkami systemu Murfor.

Dylatacje wykonuje się przez pozostawienie pustej fugi i zamaskowanie jej taśmą dylatacyjną w kolorze zaprawy. Dylatacje pionowe można wykonać jako dylatację prostą (cegły docinane, taśma w linii prostej) lub zębatą (cegły niedocinane, taśma ułożona „zygzakiem” zgodnie z układem spoin). Warto też pomyśleć o odwodnieniu szczeliny, ponieważ para wodna może się skraplać i potrzebować ujścia na zewnątrz muru. Zgodnie z Polską Normą, aby prawidłowo odprowadzić wodę u spodu warstwy elewacji, należy wykonać fartuch z papy bitumicznej lub podobnego materiału wodochronnego, na podkładzie cementowym (rys. 3), a w warstwie elewacji pozostawić otwory osiatkowane lub osłonięte kratką, którymi woda może spływać z fartucha