Glony i grzyby ( pleśnie ) na elewacji

Problemy z glonami i grzybami na elewacjach nie są niczym nowym, ale w ostatnim czasie obserwuje się je coraz częściej. Jeżeli przyjrzymy się budynkom w których ten problem występuje, okazuje się że w większości przypadków mają one izolację zewnętrzną, a tylko północna i północno-zachodnia strona są porośnięte. Jakie są powody, dla których izolowane elewacje są bardziej podatne na rozwój glonów i grzybów – i dlaczego dotyczy to tylko niewielkiej części wszystkich takich budynków?

Glony na fasadzie

Glony są jednymi z najstarszych organizmów pochodzenia roślinnego. W przeciwieństwie do grzybów, które pobierają pożywienie z gleby, glony mogą absorbować dwutlenek węgla z powietrza i syntetyzować składniki odżywcze przy użyciu światła słonecznego. Proces ten nazywany jest fotosyntezą. Glony rosną w różnych rozmiarach i kształtach. Występują w postaci mikroskopijnych komórek, ale także jako gigantyczne wodorosty, które mogą mierzyć nawet kilka metrów. Zielone zabarwienie fasad jest w większości spowodowane przez zielone glony (Chlorophyta).

Większość znanych zielonych alg występuje na całym świecie w wodach słodkich. Około 10% żyje w morzach. Gdzie występują tylko w ograniczonych obszarach, w zależności od odpowiedniej temperatury wody i prądów morskich. Wiele form opuściło środowisko wodne i obecnie znajduje się w glebie i powietrzu. Można je również znaleźć w śniegu i lodzie, na drewnianych ogrodzeniach, w tworzywach sztucznych GFK, na karoseriach samochodów i, niestety, również na elewacjach.

Grzyby – pleśń na elewacji

Obecnie biolodzy rozpoznają ponad 100 000 gatunków grzybów. Tylko niewielki ułamek z nich stanowią wyraźnie duże grzyby, które zbieramy w lasach i spożywamy. Większość grzybów jest niewidoczna i ukryta przed ludzkim okiem. Ich ciała, w których tworzą się zarodniki, są koloru ciemnozielonego, czerwonego, ciemnobrązowego lub czarnego. Zarodniki grzybów są bardzo małe i rozprzestrzeniają się w powietrzu. W ten sposób mogą również dotrzeć na elewacje budynków. Jeśli natrafią na dobre środowisko, zaczynają kiełkować i rozwijać się w tzw. strzępki, czyli włókna grzybów. Duża liczba splecionych włókien nazywana jest grzybnią (mycelium).

Grzyby występują na wielu różnych obszarach. Każdy skrawek ziemi zawiera tysiące zarodników i włókien grzybów glebowych. Grzyby lubią również kolonizować plewy, liście, stare drewno i inne resztki roślinne. Można je nawet znaleźć na powierzchni i wewnątrz innych organizmów, zarówno roślin, zwierząt, jak i ludzi. Jest to czynnik wywołujący wiele chorób. Zasięg występowania poszczególnych gatunków grzybów jest różny, podobnie jak ich wymagania dotyczące jakości środowiska. Większość gatunków rozwija się w wilgotnych lub mokrych warunkach. Grzyby zazwyczaj nie pobierają pokarmu w całości, a jedynie wchłaniają rozpuszczone substancje. Włókna grzybów uwalniają enzymy trawienne do środowiska, co pozwala im rozkładać spożyty pokarm do poziomu molekularnego. Cząsteczki pokarmu są następnie zasysane przez włókna do ciała grzyba i dalej przetwarzane. Do obrastania fasad grzybami przyczynia się przede wszystkim wilgoć. Każdy materiał powłokowy (np. zagęszczacze do farb) jest wystarczającym źródłem pożywienia w postaci węgla organicznego. Pożywienie może się również dostać do elewacji za pośrednictwem powietrza (np. w postaci pyłków).

Co powoduje rozwój glonów i grzybów – pleśni?

Do wzrostu mikroorganizmów muszą być spełnione cztery warunki: po pierwsze, obecność samych mikroorganizmów, następnie odpowiednie środowisko, wystarczająca ilość pożywienia plus odpowiednie czynniki środowiskowe oraz wystarczająca wilgotność. Jeśli jeden z tych warunków nie zostanie spełniony, do wzrostu nie dojdzie.

Mikroorganizmy występują praktycznie wszędzie, ponieważ są przenoszone przez wiatr. Glony mogą rosnąć niemal wszędzie, czerpiąc pożywienie z powietrza i z pomocą światła słonecznego. Jednak nie wszystkie budynki są narażone na rozwój glonów. W rzeczywistości czynniki środowiskowe, które wpływają na wilgotność powierzchni elewacji, mają kluczowe znaczenie dla występowania glonów i grzybów.

Oprócz architektury budynku i jego położenia geograficznego, które mają duży wpływ na wilgotność obszarów zewnętrznych, konieczne jest przyjrzenie się zewnętrznej izolacji termicznej, aby sprawdzić, czy jest ona odpowiednio zaprojektowana.

Zagadnienie izolowanych fasad. Problemy związane ze źle izolowanymi (zaprojektowanymi) elewacjami.

Celem zewnętrznej izolacji termicznej jest zatrzymanie ciepła wewnątrz budynku. Jednak w pogodne noce może to prowadzić do znacznego ochłodzenia tynku zewnętrznego, który ma zaledwie kilka milimetrów grubości. Przyczyną tego nocnego ochłodzenia i związanej z nim kondensacji wody jest specyfika naszej atmosfery. Przy czystym nocnym niebie, powierzchnie odbijają znacznie więcej światła w podczerwieni (tj. promieniowania cieplnego) niż przenika do atmosfery.

Jeśli ciepło nie ucieka z wnętrza budynku, co jest celem wszystkich izolacji termicznych, ściany zewnętrzne mogą stać się o 3 do 4 (°C) zimniejsze niż temperatura otaczającego powietrza.

Jest to szczególnie odczuwalne w przypadku budynków, których dachy mają niewielki zwis, a zatem ich mur jest całkowicie pod gołym niebem. Po przekroczeniu punktu rosy para skrapla się w rosę, która pokrywa elewację warstwą wody.

Podczas gdy nasłonecznione obszary wysychają stosunkowo szybko, zacieniona północna strona budynków często pozostaje wilgotna przez cały dzień, co również wyjaśnia, dlaczego glony i grzyby występują głównie na północnych i północno-zachodnich ścianach. O stopniu nocnego wychłodzenia elewacji decydują czynniki takie jak przenikanie ciepła oraz grubość izolacji termicznej.

Prawidłowo obliczony i wyznaczony współczynnik przenikania ciepła U ( W/m2.K) oraz grubość izolacji w mm jest ważnym czynnikiem wpływającym na izolację domu i późniejsze powstawanie glonów i grzybów, pleśni.

Chociaż trzydzieści lat temu stosowano izolację o grubości 5-6 cm, obecnie stosuje się izolację termiczną o grubości 20 cm lub więcej. Ma to swoje uzasadnienie w dążeniu do maksymalnych oszczędności energii.

Jednak wraz ze wzrostem grubości izolacji, problem kondensacji wody i glonów tylko się pogarsza. Oto wyjaśnienie, dlaczego problem ten staje się coraz bardziej powszechny w ostatnich latach. W przeciwieństwie do systemów fasadowych z izolacją zewnętrzną, ściany z izolacją wewnętrzną mają znacznie większą zdolność magazynowania ciepła. Pomiary porównawcze przeprowadzone przez szwajcarski instytut badawczy EMPA, który porównał dwie konstrukcje budynków wykorzystujące tę samą ilość izolacji, ale o różnych zdolnościach magazynowania ciepła, wykazały, że zewnętrzne powierzchnie budynków z izolacją zewnętrzną, a zatem o niskiej zdolności magazynowania ciepła, ochładzają się o 3 (°C) w pogodne noce w porównaniu do temperatury otoczenia, podczas gdy temperatura powierzchni budynków z izolacją wewnętrzną nigdy nie spada poniżej temperatury otoczenia. Może się zdarzyć, że nawet w konstrukcjach z izolacją wewnętrzną wystąpi kondensacja wody na murze, ale w porównaniu z izolowanymi fasadami, które mają niewielką akumulację ciepła, okresy te są znacznie krótsze.

Częstotliwość tworzenia się kondensatu na elewacji zależy nie tylko od izolacji termicznej i właściwości akumulacyjnych wybranej konstrukcji ściany, ale także od położenia geograficznego budynku. Symulując budynek obliczono, że temperatura izolowanych ścian (U = 0, 42) może spaść poniżej punktu rosy w zależności od lokalizacji, a tym samym warunków klimatycznych przez ponad 1500 godzin lub tylko np. 100 godzin rocznie.

Pokazuje to, jak kluczowe znaczenie dla problemu glonów i pleśni na elewacjach może mieć lokalizacja, a tym samym położenie geograficzne.

 

Jak zapobiegać powstawaniu glonów, grzybów i pleśni?

Pytanie brzmi teraz, jak zapobiec lub przynajmniej złagodzić wzrost glonów i grzybów?

Zazwyczaj niewiele można zmienić w zakresie warunków projektowych lub czynników środowiskowych. W obu przypadkach koszty byłyby zbyt wysokie. Dlatego nie ma innego wyjścia, jak tylko pomalować elewacje powłoką ochronną. Niektórzy eksperci wiążą jednak duże nadzieje z hydrofobizacją powierzchni zewnętrznych.

 

Hydrofobizacja

Ponieważ hydrofobizacja nie zapobiega kondensacji, a powłoka pozostaje nawet mokra przez dłuższy czas, powodzenie tego środka budzi wątpliwości. O krok dalej w kwestii rozwoju produktów ochronnych poszedł pewien producent, który wprowadził na rynek produkt z tzw. “efektem lotosu”, którego zadaniem jest chronić elewację nie tylko przed glonami i grzybami ale również przed brudem. Specjalna mikrostruktura produktu i jego ekstremalna hydrofobowość pomagają zmyć cały brud i mikroorganizmy z elewacji za każdym razem, gdy pada deszcz, co skutkuje trwale czystymi fasadami.

Eksperymenty laboratoryjne przeprowadzone przez instytut badawczy EMPA oraz doświadczenie praktyczne potwierdziły jednak, że ani hydrofobizacja, ani efekt lotosu nie są w stanie zapobiec rozwojowi glonów na systemach izolacyjnych.

Hydroaktywność

Sam fakt, że powierzchnia budynku jest wysoce hydrofobowa, nie oznacza, że jest ona również chroniona przed rozwojem glonów i grzybów. Aby osiągnąć ten rezultat, nadal konieczne byłoby zastosowanie produktu biobójczego. Wynika to jasno z powyższego tekstu na temat kondensacji wody. Obecnie rozwiązania tego problemu poszukuje się w systemach powłok hydroaktywnych.

Powstała wilgoć kondensacyjna na powierzchni powłoki powinna zostać usunięta z powierzchni przez kapilarnie aktywny podkład i powłokę nawierzchniową, rozprowadzona po całej strukturze warstwowej, a następnie ponownie uwolniona do otaczającego powietrza. Rozwiązanie to wydaje się być bardziej skuteczne niż powierzchnie superhydrofobowe, ponieważ idealnie redukuje poziom wilgoci poniżej poziomu, który pozwoliłby na rozwój glonów i grzybów. W każdym przypadku wymagane są jednak znacznie silniejsze powłoki, kapilarne wchłanianie wilgoci oraz optymalnie dostosowany system ochronny.

Ponieważ systemy te pochłaniają wilgoć z deszczu bardzo szybko i prawie idealnie, a ich ponowne wysychanie zależy od warunków klimatycznych, rozwiązanie to nie jest odpowiednie dla każdego rodzaju konstrukcji budynku. Sytuację dodatkowo pogarsza fakt, że rozwój grzybów następuje już przy 70-80% wilgotności materiału.

Biocydy

Nie istnieje produkt biobójczy, który radziłby sobie ze wszystkimi rodzajami mikroorganizmów, a jednocześnie nie wykazywałby działań niepożądanych, takich jak toksyczność, odbarwienie powierzchni poddanej działaniu środka lub słaba tolerancja materiału. Dlatego w praktyce najczęściej stosuje się kombinacje różnych preparatów, zawsze w zależności od konkretnego rodzaju systemu powłokowego i jego specyfiki. Niemniej jednak nie można wykluczyć, że skuteczność środków biobójczych może być zmniejszona w przypadku produktów silnie alkalicznych.

Bardzo ważne jest, aby dopasować wybór i stężenie biobójczych substancji czynnych do stopnia wodoodporności materiału powłoki, tak aby powłoka zawierała wystarczającą ilość substancji czynnych, które nie zmywają się łatwo.

Jednak ze względu na niezbędną rozpuszczalność substancji czynnych w wodzie, siła każdego produktu biobójczego prędzej czy później zostanie wyczerpana, a powłoka nie będzie już chronić.

Wszystkie nasze zewnętrzne tynki elewacyjne i farby elewacyjne można również nabyć w wersji wzbogaconej o biobójcze substancje czynne. Większość z tych produktów znana jest pod nazwą „AS Protect” (np. ARMASIL AS-PROTECT). Produkty z tym oznaczeniem zawierają ulepszone substancje czynne zapobiegające rozwojowi glonów i grzybów.

Produkty te powinny być stosowane na ocieplonych fasadach bez strukturalnej ochrony przed warunkami atmosferycznymi, fasadach zagrożonych rozwojem glonów i fasadach o bardzo wysokiej izolacyjności. W idealnym przypadku zalecamy nałożenie warstwy ochronnej powłoki biobójczej na elewację na końcu.

 

Właściwości farb i tynków elewacyjnych

W związku z rosnącymi problemami z glonami i grzybami, coraz częściej dyskutuje się o znaczeniu składu i właściwości farb i tynków elewacyjnych – powłok. Zgodnie z naszym doświadczeniem, a także wynikami badań przeprowadzonych w Niemczech i Szwajcarii, glony, grzyby – pleśnie atakują wszystkie znane powłoki, jeśli dostępna jest wystarczająca ilość wilgoci i jeśli powłoka nie jest zabezpieczona środkiem biobójczym. Nie ma jednak nic zaskakującego w tym odkryciu. Wystarczy rozejrzeć się po naszym otoczeniu, a mikroorganizmy znajdziemy praktycznie wszędzie – na szkle, metalu, kamieniu, betonie, drewnie, tworzywach sztucznych i wielu innych rodzajach podłoża. Ale wilgoć zawsze odgrywa główną rolę.

Uważamy jednak, że w obszarach, w których fasady są narażone na niższą wilgotność, czynniki takie jak skład i właściwości powłok mogą decydować o tym, czy pojawią się glony i grzyby.

Często jesteśmy pytani, czy alkaliczność tynków i powłok mineralnych może chronić budynki przed algami i grzybami. Odpowiedź leży w kolejnym pytaniu, które musimy zadać: Jak długo zasadowość utrzymuje się na powierzchni materiałów budowlanych? Glony i grzyby nie mogą osiedlać się na silnie zasadowych podłożach, takich jak świeży beton lub tynk wapienny. Jednak tego typu powierzchnie wcześnie tracą swoją zasadowość poprzez absorpcję dwutlenku węgla z powietrza, co nie zapobiega już rozwojowi glonów i grzybów, co zostało udowodnione w wielu budynkach.

 

Udział KABE Farben (Karl Bubenhofer AG) w projekcie glony i grzyby na fasadach, prowadzonym przez Instytut Badań i Testów EMPA.

W jednym ze swoich projektów Szwajcarski Instytut Badań i Testów EMPA zbadał związek między powłokami elewacyjnymi, ich składem i właściwościami fizycznymi a występowaniem glonów i grzybów na elewacjach. Badania te zostały przeprowadzone we współpracy z różnymi producentami farb, w tym KABE Farben (Karl Bubenhofer AG).

Naszym celem było połączenie wiedzy producentów tynków, farb i środków ochronnych z wiedzą biologów i specjalistów budowlanych na zasadzie interdyscyplinarnej współpracy. Postanowiliśmy dalej rozwijać tę wiedzę, a tym samym poprawić jakość naszych powłok elewacyjnych do systemów izolacji termicznej i opracować nowe i lepsze rozwiązania na przyszłość.

Dobre wyniki testów naszych produktów potwierdziły nasze wieloletnie praktyczne doświadczenie w opracowywaniu powłok elewacyjnych i wykazały, że nie tylko jakość i ilość zastosowanych środków konserwujących, ale także ogólny skład produktu mają wpływ na wzrost glonów i grzybów. Chociaż projekt ten nie wyjaśnił wszystkich związanych z tym kwestii, nasze wysiłki opłaciły się i doprowadzą do dalszych ulepszeń naszych produktów w przyszłości.

Konstrukcyjna ochrona przed wilgocią

Glony i grzyby będą rosły na naszych fasadach tylko wtedy, gdy będą miały wystarczającą ilość wilgoci. Środki, które zapobiegają zawilgoceniu ścian zewnętrznych lub przyczyniają się do ich szybkiego wysychania, będą zatem zapobiegać ich rozwojowi. Przykładem może być zastosowanie oddychających systemów izolacyjnych.

Nasi przodkowie dobrze wiedzieli, że dachy z okapem szczytowym niezawodnie chronią budynki. Nowoczesna architektura chętnie odchodzi jednak od dachów z okapami. Nic więc dziwnego, że nowe budynki są atakowane przez glony i grzyby. Zadaszenie z jednej strony chroni mur przed częstymi opadami deszczu, co również zmniejsza ilość wilgoci potrzebnej do rozwoju mikroorganizmów i zapobiega wypłukiwaniu biocydów z tynku.

Z drugiej strony, dach ze zwisem zmniejsza ilość promieniowania cieplnego odbijanego przez powierzchnie zewnętrzne w pogodne noce. Zmniejsza to ilość skroplonej wody na murze zewnętrznym. Zjawisko to jest dobrze znane wszystkim kierowcom, którzy zimą wolą parkować swoje samochody pod dachem, aby zapobiec zaparowaniu i oszronieniu szyb.

Sposoby czyszczenia elewacji

Jeśli budynek jest już zaatakowany przez glony lub grzyby, istnieją 3-4 sprawdzone sposoby rozwiązania tego problemu:

1. Glony i grzyby, usuniemy za pomocą myjki wysokociśnieniowej ze środkiem czyszczącym Cleanforce.
2. Zaatakowane obszary należy raz lub dwa razy spryskać algicydem, pozostawić Algizid na 6-12 godzin po aplikacji, a następnie zmyć wodą pod ciśnieniem.
3. Nakładamy dwie warstwy ochronnej farby elewacyjnej Novalit lub Armasil (AS-Protect) (w tym podkład pod farbę silikatową lub silikonową), chłonność farby elewacyjnej musi być mniejsza niż 0,1 kg/m2. h0.5.

Jeśli na elewacji występują mikropęknięcia, przed wykonaniem kroku 3 należy nałożyć powłokę elewacyjną wypełniającą z włóknami, np. Novalit Fibre.

Przy wyborze systemów powłokowych należy zawsze brać pod uwagę właściwości materiałów bazowych. Dlatego KABE Farben oferuje szeroką i optymalnie dopasowaną gamę farb.

Na stare dyspersyjne tynki KABE Farben poleca następujące farby elewacyjne:

ARMASIL s AS-PROTECT

NOVALIT s AS-PROTECT

BUGOFLEX s AS-PROTECT

Do tynków silikatowych i hydraulicznych KABE Farben zaleca następujące farby elewacyjne:

CALSILIT s AS-PROTECT – wysoka paroprzepuszczalność, odpowiednia dla budynków zabytkowych

NOVALIT s AS-PROTECT – wysoka paroprzepuszczalność, przylega do każdego podłoża elewacji

Dzięki tym środkom usuwana jest istniejąca wegetacja, co zabija pozostałe mikroorganizmy i zmniejsza absorbcję wody na powierzchni elewacji, zapobiegając szybkiemu zmywaniu zastosowanych produktów biobójczych.

Jednak ze względu na niezbędną rozpuszczalność substancji czynnych w wodzie, każdy produkt biobójczy prędzej czy później zacznie tracić swoją skuteczność. Oznacza to, że aby zapobiec powstawaniu glonów i grzybów na elewacjach w przyszłości, konieczne jest regularne powtarzanie środków ochronnych i poddawanie elewacji kontroli przez specjalistę co 5 lat. Długość przedziałów czasowych nie może być precyzyjnie określona, ponieważ zależy od szeregu czynników, które mogą różnić się w zależności od przypadku i nie mogą być przez nas kontrolowane. Z naszego doświadczenia wynika, że minimalny okres skuteczności wynosi pięć lat. Aby zlecić inspekcję elewacji ekspertowi technicznemu, napisz swoją prośbę w formularzu zapytania.

Ważne informacje:

W przypadku systemów tynkowych i malowanych powierzchni elewacji, które są silnie narażone na działanie warunków atmosferycznych lub ryzyko kondensacji (zwłaszcza w przypadku domów ocieplonych z nieprzepuszczalną izolacją elewacji), zalecamy użycie profesjonalnego zestawu do czyszczenia, który zawiera kompletny system powłok (farba elewacyjna Novalit fibre z wypełniaczem włóknistym i farba elewacyjna Novalit).

Skład profesjonalnego zestawu do czyszczenia:

1. Cleanforce – koncentrat czyszczący
2. Algizid – środek przeciw występowaniu glonów
3. Novalit grundierung – penetracja
4. Novalit fibre – farba elewacyjna silikatowa z włóknem
5. Novalit – silikatowa farba elewacyjna z warstwą ochronną przeciw glonom, pleśnią, grzybom

W świeżo zaizolowanych nowych budynkach (często z wilgocią resztkową w murze), podczas czyszczenia elewacji należy z wyprzedzeniem wziąć pod uwagę ryzyko pojawienia się glonów i grzybów.

Zalecane przez KABE Farben:

Przede wszystkim konieczne jest zapewnienie odległości budynku od źródeł wilgoci (zwłaszcza rozpryskiwanej wody) podczas planowania i budowy za pomocą takich środków jak dach ze zwisem, parapety, odstępy między budynkiem a roślinnością itp. Ważna jest również planowa konserwacja budynku (regularne czyszczenie). Silnie alkaliczne wpływy zwykle zmniejszają efekt konserwacji elewacji powłoką powierzchniową. Ważny jest również prawidłowy projekt składu powłoki zewnętrznej.

Należy również przestrzegać obowiązujących norm, instrukcji konserwacji ETICS oraz ogólnych specyfikacji i informacji technicznych KABE Farben.

Co może przynieść przyszłość?

Stosowanie produktów biobójczych wydaje się być coraz bardziej problematyczne z ekologicznego punktu widzenia. Lepszym rozwiązaniem byłoby zastosowanie zabiegów fizykalnych, które zmniejszyłyby ilość skroplonej wody na powierzchni ścian budynków lub doprowadziłyby do ich szybkiego wyschnięcia np:

• Powłoki odbijające promieniowanie podczerwone
• wykorzystanie włókien przewodzących do ogrzewania tynku energią słoneczną
• Tynk ciepłochronny izolacyjny
• Hydroaktywne tynki i farby

Zanim jednak metody te zostaną opracowane i przetestowane, z pewnością minie jeszcze sporo czasu. W międzyczasie możesz przesłać nam zdjęcie swojego domu zaatakowanego przez glony, a my udzielimy Ci bezpłatnych porad, jak postępować z czyszczeniem i malowaniem oraz jak wykonać samodzielnie całkowitą regenerację elewacji.