Z mojego doświadczenia wynika, ze wokół tego budowlano-pulmonologicznego tematu narosło mnóstwo nieporozumień. Pod terminem „oddychanie ścian” często rozumie się zupełnie różne zjawiska. W większości przypadków ich opis ogranicza się jednak do dwóch podstawowych interpretacji.

Wdech – wydech

Pierwsza opisuje to zjawisko jako transport pary wodnej przez budowlaną przegrodę, znaczy ścianę. Druga – jako zjawisko sorpcji i desorpcji wilgoci w murze, czyli pochłaniania i odparowywania wilgoci ze ściany do wnętrza budynku. Ta druga interpretacja rzeczywiście posiada pewne cechy podobieństwa z fizjologicznym oddychaniem. W obydwu bowiem przypadkach możemy wyraźnie rozdzielić dwie fazy procesu „wdech – wydech”. W przypadku budowlanej przegrody wdech to po prostu proces osiadania cząsteczek wody na powierzchniach wewnętrznych komórek, kawern, pęcherzyków, kapilar znajdujących się w materiale ściany. To jest właśnie zjawisko sorpcji, za które odpowiedzialne jest oddziaływanie sił Van der Valsa.

Oczywiście, gdy materiał z tak zawartą woda znajdzie się w środowisku suchym, natychmiast zacznie ją na powrót oddawać do atmosfery, zwyczajnie wysychając. Zjawisko to nosi nazwę desorpcji i da się interpretować w języku fizjologii jako „wydech”. I tak jak ludzie mają płuca o różnej objętości, tak i tutaj możemy mówić o różnej wydajności tych procesów. Zwykła, dobrze wypalona ceramiczna czerwona cegła, znajdująca się w powietrzu o wilgotności ok. 55%, potrafi z tej atmosfery wchłonąć do swojego wnętrza parę wodną, stanowiącą do 0,15% swojej masy. W tych samych warunkach cegła klinkierowa zatrzyma w swoim wnętrzu wody jedynie do 0,09% masy, a cegła silikatowa aż 1,5%. Tak, czy inaczej, to niewielki oddech.

Dla klasycznego budownictwa drewnianego procesy te maja już o wiele bardziej istotne znaczenie, albowiem drewno może wchłaniać w tych samych warunkach aż 10% wody. To już solidny oddech, nie bez znaczenia dla komfortu mieszkańców. Opisane efekty są jasne i proste do interpretacji – im istotniejsze będą własności sorpcyjne użytego materiału, im będzie grubszy mur, im będzie większa jego powierzchnia, tym wyraźniej da się odczuć zbawienny, łagodzący gwałtowne zmiany wilgoci, wpływ tych czynników.

Generatory pary czyli rodzina z pieskiem i doniczkami

A co z „oddychaniem” na przestrzał muru? Co z transportem pary wodnej z wnętrza budynku na zewnątrz? Rozpatrzmy konkretny uproszczony model i zastanówmy się nad wodnym bilansem tych procesów.

Załóżmy, że na 60 m2 wygodnie urządzonego mieszkania żyje rodzina, składająca się z dwóch dorosłych osób i dziecka. Niech do tego po mieszkaniu kręci się sympatyczny piesek, a pani domu ozdobiła mieszkanie roślinami w doniczkach, np. w ilości 5 sztuk. Z punktu widzenia wymiany gazowej wszystko i wszyscy wyżej wymienieni nie są niczym innym, jak generatorami pary wodnej. O różnej co prawda mocy, ale jak się te drobiazgi zsumuje to...

No właśnie, oszacujmy, jaka masa pary wodnej wyemitowana zostanie w tej przestrzeni w ciągu typowego dnia eksploatacji i jaka część tej masy wyemitowana będzie przez ściany na zewnątrz. W tym celu skorzystajmy z danych, zamieszczonych w popularnym „Muratorze” (nr 2/1997), gdzie podano szacunkowe liczby, określające wielkości wydzielania wilgoci w pomieszczeniach w typowych sytuacjach. Przyjmijmy następujące założenia:
- Jedna kąpiel pod natryskiem dla każdego z mieszkańców (bez pieska). Oznacza to ładunek 3×1100 g = 3300 g pary.
- Niech przez 2 godz. będzie gotowany domowy obiad – 1500 g.
- Jedno pranie w pralce automatycznej to emisja ok. 300 g pary.
- Rośliny też robią swoje. Pięć doniczek to w ciągu doby ok. 1200 g (oczywiście, jeśli się nie zapomni podlać).
- Ludzie, śpiąc, emitują ok. 50 g pary wodnej na godzinę. W naszym przypadku załóżmy, że rodzinka sypia 8 godzin dziennie, co – ujmując dziecko i pieska razem – do nam 3×8×50 = 1200 g.
- Prace domowe przy wydajności „paroprodukcji” na poziomie 100 g na godzinę oszacujmy na 400 g. Cztery godziny tych prac wystarczy, bez przesady. Prace specjalnie wyczerpujące powodują emisje nawet do 175 g pary na godzinę. Omawiamy szczęśliwą rodzinę, założenie więc wieczornej emisji dla dwóch osób przez godzinkę na tym poziomie wydaje się zasadne. Daje to dodatkowo ok. 350 g.

Jeśli dodamy (dla łatwiejszego rachunku, aby nie komplikować modelu) na inne czynności emisję na poziomie 1 750 g (zabiegi higieniczne, mycie naczyń, suszenie ręczników i bielizny itp.), to otrzymamy okrągłą liczbę 10 000 g pary wodnej, wyemitowanej w ciągu typowych 24 godzin eksploatacji mieszkania.

Para z gwizdek budowlanego mitu

Pora teraz zastanowić się, jaka jej część w tym samym czasie może być przez ściany wyekspediowana na zewnątrz dzięki zjawisku dyfuzji? Zgodnie z wcześniejszymi założeniami, rodzina nasza żyje w mieszkaniu o powierzchni ok. 60 m2. Załóżmy, że dwie ściany są elewacyjne i to one transportują parę wodną. Na poziomie naszego prostego modelu założyć możemy ich powierzchnie na ok. 40 m2.
Oszacujmy masy transportowanej pary zimą, wtedy, kiedy transport ten jest najintensywniejszy. Załóżmy więc wewnętrzną temperaturę na poziomie 20°C i typową wilgotność ok. 55%. Na zewnątrz niech panuje mróz –10°C i wilgotność 85%. Masa m transportowanej pary wodnej będzie oczywiście proporcjonalna do różnicy cząstkowych ciśnień Dp, panujących wewnątrz i na zewnątrz budynku (w naszym przypadku ok. 24 hPa), do powierzchni S przegrody (u nas 40 m2) oraz czasu transportu t (zakładamy 24 godz.). Wielkością charakteryzującą materiał przegrody jest wielkość, nazywana oporem dyfuzyjnym R, który w naszym przypadku określony jest przy pomocy komputerowego programu firmy ATLAS – SALTA 1.0. Można zatem napisać prostą formuję:

m = (Dp×S×t)/R

Przyjmijmy teraz założenia, dotyczące ścian zbudowanych w różny sposób:
1. ściana z cegły ceramicznej o grubości 55 cm, obustronnie otynkowana tynkiem cementowo-wapiennym o grubości 2 cm
2. ściana z 35 cm typowego betonu komórkowego, otynkowana jak wyżej
3. ściana docieplona wełną mineralną w systemie ATLAS ROKER, tzn.: 2 cm tynku cementowo-wapiennego, 30 cm betonu komórkowego, 10 cm fasadowej wełny mineralnej i cienkowarstwowy elewacyjny tynk mineralny
4. ściana konstrukcyjnie jak w pkt. 3, z dociepleniem na styropianie i wykończona cienkowarstwowym tynkiem akrylowym – system ATLAS STOPTER.

Z obliczeń programu SALTA wynika, że opory dyfuzyjne dla tych ścian wynoszą odpowiednio R1 = 61, R2 = 24, R3 = 24 i R4 = 109. Mając te dane, łatwo teraz obliczyć, ile pary wodnej może być przetransportowane przez zaprojektowane przegrody. Korzystając z naszego wzoru, otrzymujemy następujące wielkości:
1. dla ściany ceglanej m1 = 443 g
2. dla ściany z betonu komórkowego m2 = 1400 g
3. dla ściany ocieplonej w systemie ATLAS ROKER m3 = 1536 g
4. dla ściany ocieplonej w systemie ATLAS STOPTER m4 = 211 g

Jak widać, względne różnice mas są bardzo duże, ale skonfrontujmy te wielkości z całkowita masa, znajdująca się w mieszkaniu. Przypomnijmy, było to ok. 10 000 g. Z tej perspektywy obraz jest zupełnie inny – teraz widać rzeczywiste proporcje i znaczenie transportu dyfuzyjnego w murach wobec całkowitej ilości pary wodnej, wygenerowanej w trakcie rutynowej eksploatacji mieszkania. Z takiego porównania niedwuznacznie wynika, że nasze elewacyjne przegrody są w stanie wyemitować strumień pary wodnej praktycznie nic nie znaczący w ogólnym bilansie produkcji i transportu na zewnątrz. Dla ściany ceglanej ta emitowana przez przegrodę ilość to zaledwie ok. 4% całkowitej masy pary w pomieszczeniu. Dla muru z betonu komórkowego to ok. 14%, ATLAS ROKER gwarantuje emisję 15% masy, a ATLAS STOPTER ok. 2%. Znaczy, że jeśli mur oddycha, to ten oddech jest niezwykle krótki.

Wentylować!

Niniejsze rozważania obrazują, że ograniczenia płynące z tytułu tzw. oddychania ścian to budowlany mit, nie znajdujący uzasadnienia. W ogólnych procesach wymiany pary wodnej z wnętrza budynków na zewnątrz, udział zjawiska dyfuzyjnego transportu przez przegrodę budowlana jest pomijalnie mały w porównaniu z innymi czynnikami wymiany gazowej w budynku. Za nieprawidłowości w tym zakresie odpowiedzialny jest w znakomitej większości przypadków nie rodzaj materiału termoizolacyjnego, nie konstrukcja przegrody, ale niesprawna wentylacja, hermetycznie szczelne okna lub zwyczajnie nie wydajne urządzenia wymiany powietrza.

Ograniczeń w stosowaniu systemu dociepleń ATLAS STOPTER, opartego na styropianie, nie należy szukać w nieprawdziwych obiegowych opiniach o tzw. oddychaniu ścian. Jeśli te ograniczenia istnieją – a mają prawo – to w szczególnych przypadkach i z zupełnie innych powodów. To jednak zupełnie inny temat. Wszystkich nim zainteresowanych zapraszam na bezpłatne konsultacje do regionalnych Centrów Doradztwa Budowlanego ATLAS