Przedstawiam, krótkie klasyczne rozważania dot. zastosowania OSB i płyt EPS w systemie ETICS po zewnętrznej stronie szkieletu drewnianego.
Wiele osób twierdzi, że to pomysł samego księcia ciemności, który rozmnaża na tych powierzchniach swoje dzieci grzyby.
Problem jest oczywiście związany z transportem masy (pary wodnej) przez przegrodę.
Na początku wypada ustalić jaki opór dyfuzyjny stawiają ww. materiały.
OSB
Norma PN-EN 12524:2003 Materiały i wyroby budowlane (Wycofana) – Płyta o włóknach orientowanych μ= 50 (w stanie suchym), μ= 30 (w stanie wilgotnym)
Deklaracja Właściwości Użytkowych Swiss Krono OSB 3: μ= 200 (w stanie suchym), μ= 300 (w stanie wilgotnym)
Deklaracja Właściwości Użytkowych Egger OSB 3: μ= 200 (w stanie suchym), μ=150 (w stanie wilgotnym)
Instytut Fraunhofera OSB 3: μ= 267 (w stanie suchym), μ=127 (w stanie wilgotnym)
Instytut Fraunhofera OSB gęstości 615 kg/m3: μ= 175
OSB 3 wg MASEA Datenbank – μ=164
Instytut Fraunhofera OSB gęstości 630 kg/m3: μ= 630 (w stanie suchym), μ=172 (w stanie wilgotnym)
Japońska Baza danych OSB: μ= 227
Koreańska Baza danych OSB: μ= 270
Północnoamerykańska baza danych: μ=1180 w stanie bardzo suchym, μ=180 przy RH 50%, μ=72 przy RH 80%, aż do μ=45 przy całkowicie mokrej płycie.
(Wykres – Baza danych programu WUFI)
Należ zauważyć dużą różnorodność materiału a niewielu producentów deklaruje ten parametr. Szczególną uwagę należy zwrócić uwagę na wartość normową, która totalnie odbiega od wartości faktycznej. Wartość ta jest wycofanej normie europejskiej oraz w niemieckim odpowiedniku. Wartości oporu μ= 50 na podstawie normy jest w „wgrana” do większości programów, których używają projektanci.
„Styropian”
EPS wg PN-EN 12524:2003: μ= 60
EPS Grafitowy o gęstości 15 kg/m3 wg Instytut Fraunhofera: μ= ok. 60
EPS Biały gęstości 15 kg/m3 wg Instytut Fraunhofera: μ= ok. 30
EPS Biały gęstości 30 kg/m3 wg Instytut Fraunhofera: μ= ok. 60
Niestety nie znalazłem producenta, który deklaruje tą wartość z uwagi na fakt, że norma zharmonizowana produktu pozwala przyjąć tą wartość z tabelek.
Model UBAKUS
Do zabawy w obliczenia użyłem programu UBAKUS oraz WUFI
Przekrój ściany od strony wewnętrznej:
GK + Folia SD 50 + Wełna 12 cm między słupkami + OSB (mi=300/200) + EPS 10 cm + tynk z warstwą zbrojącą w systemie ETICS
Poniżej wyniki rozkładu wilgotności względnej w przegrodzie w styczniu w Warszawie (Temperatura średnia -1,2*C RH zew. 86%; wew. 20*C i RH do 55%)
Wniosek jest taki, że w obliczeniach w stanie ustalonym (statycznym) nic z tą przegrodą się nie dzieje…. OSB i wełna wewnątrz przekroju jest suchutkie!
———————————————————-
Symulacja Wufi
Jak z obliczeń statycznych nic nie wychodzi to przechodzimy do obliczeń dynamicznych. Demo programu Wufi ogranicza niestety okres weryfikacji do dwóch lat (który może nie być dostateczny) oraz nie pozwala na modyfikację wstępnej wilgotności materiałów dlatego wyniki symulacji mogą być niedostateczne.
Poniżej zawartość wilgoci w OSB po stronie zewnętrznej. W pierwszy roku widać skok wilgotności masowej OSB do bezpiecznej warto ok 16% w okresie zimowy, W kolejnym roku wilgotność spada do ok. 14%. Efekt zwiększonej wilgotności wynika zapewne z faktu wstępnego zawilgocenia materiałów. Odparowywana wilgoć parkuje na chwilę przy OSB zewnętrznym. Efekt da się zniwelować stosując wysuszone materiały.
Poniżej wilgotność masowa 1 cm wełny mineralnej za paroizolacją. W okresie letnim widać skoki wilgotności, ale raczej w bezpiecznym zakresie.
Symulacja jest niepełna, ale przyjęcie dłużej symulacji zapewne wskazało by poprawną pracę przegrody. Mały problem występuje na początku jeżeli zamkniemy wilgoć. Zrobiłem alternatywną symulację z płytą gipsowo-cementową i wełną zamiast OSB i EPS. Efekt wstępnego skoku wilgoci jest zniwelowany znacznie.
Robimy Dziurki!
Skoro wszystko jest niby ok to skąd biorą się takie bitwy na fejsie oraz obrazki takie jak niżej?
Zdjęcie OSB w przegrodzie gdzie symulacja wychodzi ok…
Można zrzucić winę na wady w programach do obliczeń, które popełniają błędy. Owszem popełniają ale nie wiem czy takie same jak człowiek oraz czy projektant jest w stanie przewidzieć wady wykonawcze człowieka? Przy obliczaniu nośności konstrukcji przyjmuje się odchyłki wykonawcze… a czy przy obliczeniach z zakresu fizyki budowli też tak się robi?
Co się stanie jak w trakcie realizacji wbudujemy zbyt mokry materiał, jak powstanie niekontrolowana dziura w paroizolacji, albo powstanie jakaś niewielka okresowa infiltracja wody deszczowej? Albo w skutek skrajnych temperatur jednak powstanie jakieś wykropelenie?
Temat mostków dyfuzyjnych poruszałem w innym tekście (LINK) – zachęcam do sprawdzenia
Aby zwizualizować problem użyłem programu Ubakus. Nie wiem czy producent programu przewidział takie zastosowanie i czy wyniki będą obiektywne ale na pewno dobre do wizualizacji problemu transportu masy 2D.
UWAGA!
Zaznaczam też, że symulacje szczelin 2D nie muszą odpowiadać efektom w 3D oraz nie uwzględniają efektów dynamicznych. Poniższe symulację są tylko wizualizacją pokazującą mechanikę zjawisk.
Po lewej i po prawej stronie przegrody W paraizolacji zrobiłem otwory po około 1-2cm.
Program zasymulować skok wilgotności pod OSB dochodzący do kondensacji. Wzrosła też wilgotność w strefie między słupkami gdzie nie ma ubytków:
Poniżej Wersja gdzie zamieniamy OSB na Power Panel Farmacella, ale po zewnętrznej stronie zostaje EPS (na rysunku jest w opisie jest wełna ale o parametrach EPS). Pod panelem nada jest jest wilgotno i w całym styropianie utrzymuje się wysoki stan sorpcji.
W kolejnej symulacji zamiast EPS wstawiamy Wełnę (zamiast OSB zostaje płyta Farmacell). Jest to rozwiązanie, które może uratować wnętrze szkieletu, ale w palnik dostanie tynk zewnętrzny. Okresowa kondensacja pod warstwa tynku jest dopuszczalna, ale jak będzie utrzymywać się zwiększone zawilgocenie to może to powodować różne negatywne efekty związane z wzrostem glonów, alg lub rozsadzaniem tynku w skutek destrukcji mrozowej. Wymaga to innej analizy.
Sytuacje pewnie by poprawiło wprowadzenie elewacji wentylowanej – ale to już zupełnie inna ściana (tak robimy w końcu dachy)
Lepiej radzą sobie też przekroje gdzie mniej jest izolacji między wewnątrz szkieletu a większy opór cieplny po stronie zewnętrznej. Poniżej układ z EPS i OSB, ale po zewnętrznej stronie poszło 16 cm EPS a po zamiast 12 cm tylko 10cm. Nastąpił spadek ryzyka kondensacji. Oczywiście te symulacje to tylko zabawa bo trudno odwzorować w modelu konkretny błąd wykonawczy przy wykonaniu paraizolacji.
Kolejnym pomysłem na który ktoś wpadł na forum jest ułożeni nieszczelne OSB.
Poniżej próba symulacji stworzenia 3mm szczeliny między płytami OSB (aczkolwiek to już jest zagadnienie 3D i nie można się sugerować wynikami tej symulacji w 2D – robię to tylko dla zabawy). Na zewnątrz przekroju 10 cm EPS.
Stworzenie przerw w OSB jest jakimś zabiegiem ratunkowy, który coś pomaga. W miejscach przerwy w OSB widać ucieczkę wilgoci – jestem ciekaw czy elewacja zimą będzie „w paski”
Wnioski
Czy można wykonać szkielet z OSB i EPS po stronir zewnętrznej?
Można – ale czy jesteś w stanie dochować reżimu wykonawczego i zadbać o każdy detal przy dzisiejszym wykonawstwie – szczególnie jak ci przyjedzie prefabrykowana chałupa? Dopilnujesz każdej dziurki po elektryku czy hydrauliku? Zrobisz test szczelności aby znaleźć ubytki w paroizolacji i spać spokojnie? Czy dopilnujesz aby warstwy były zawsze w stanie suchym? Czy wieszając ramkę z obrazem swoich wnuków będziesz pamiętał/a o tej folii?
Można, ale warto zastanowić się czy nie wykonać tego bezpieczniej….
Należy pamiętać, że przegroda to nie tylko kwestie transportu masy, ale także kwestie konstrukcji i zachowania bezpieczeństwa pożarowego. Projektant jest czasem zmuszony wybierać między lepszem a gorszym i iść na pewne ustępstwa.
Ten post ma 9 komentarzy
Czy dużo się zmieni gdy damy MFP i wełna fasadowa i przekrój wentylowany z elewacją drewnianą?
– Płyta GK 12,5 mm
– Folia paroizolacyjna zmienne Sd
– Słupki konstrukcyjne 45×145 mm C24
– Wełna mineralna 145 mm
– Płyta MFP 12 mm
– Wełna fasadowa 100 mm
– Wiatroizolacja
– Łaty poziome 48×48 mm (ruszt wentylacyjny)
– Siatka przeciw gryzoniom
– Deska elewacyjna świerk skandynawski
Dużo bezpieczniej od OSB i styropianu?
Świetny artykuł. Panie Krzysztofie, a dałoby się zrobić podobną symulację ale zastępując OSB płytą MFP 12 mm, która to ma dużo lepsze Sd? Przypuśćmy w modelu 15 cm wełny między słupkami + MFP 12 mm + wiatroizolacja + elewacja wentylowana (drewniana). Z góry dziękuję.
Dziękuj za dobre słowo.
Płyta MFP (mi ok. 15) jest trochę lepsza pod względem dyfuzji do płyty cementowej (mi ok. 50)
Dlatego jest to krok w dobrą stronę (jeżeli warunki konstrukcyjne są ok.
Obliczenia uwzględniające mostek dziury w paraizolacji są i tak baardzo dużym przybliżeniem i są tylko wizualizacją zjawisk.
Przy założeniu poprawnie wykonanej przegrody nic się nie dzieje przy OSB. Przy błędnie wykonanej paroizolacji zawsze jest jakiś negatywny efekt – a im bardziej zrobimy wszystko paroprzepuszczalne to ograniczymy ewentualne skutki.
Należy zauważyć, że przy elewacjach wentylowanych z szalówką jest dużo problemów formalnych aby osiągnąć NRO (jeżeli wymagane) oraz wymaga uzyskania od projektanta indywidualnej dokumentacji technicznej do dopuszczenia jednostkowego
Co w przypadku zastosowania OSB i welny z tynkiem otwartym dyfuzyjnie
Taki tynk jest w modelu.
Od środka:
– Płyta GK 12,5 mm
– Paroizolacja
– Wełna mineralna 195 mm – Izolacja między słupkami konstrukcyjnymi 45×195
– Płyta OSB 15 mm – Usztywnienie konstrukcji
– Wiatroizolacja Sd≤0,02 m
– Ruszt pionowy 20-30 mm – Szczelina wentylacyjna pod elewacją
– Deska elewacyjna świerk skandynawski 19 mm
Czy liczył Pan to dla wersji z elewacją drewnianą i dla przekroju jak powyżej?
Raczej bardzo ryzykowny przekrój.
Tworzenie elewacji wentylowanej przy okładziną z OSB o dużym oporze dyfuzyjnym mija się z celem. To jak kupić bilet na pociąg i oszukać konduktora i biec za pociągiem.
Oczywiście osiągnięcie parametru NRO będzie trudne.
W razie nieszczelności w paroizolacji powstaje duże ryzyko roszenia się pod OSB.
Nie znam całej konstrukcji przegrody, ale prawdopodobnie przekrój nie osiągnie wsp. U <0,2 (uwzględniając mostki termiczne od drewna wychodzi wartość większa). Między elementami drewniami trudno będzie ułożyć szczelnie wełnę dlatego przydaje się jeszcze jedna warstwa na zakładkę.
Dodając wełnę fasadowa 10cm albo nawet 8cm powinno być porównywalne do tych wyliczeń styropian i osb, nawet ze słupkiem 45×145 i wełnie w słupkach 14.5cm, albo nawet bardziej bezpieczne, jeśli może Pan na szybko podmienić te warstwy w programie to będę wdzięczny
Jest jeden model gdzie pokazuje wełne mineralna z płyta dedentex.
Zwiększenie oporu cieplnego po wewnętrznej stronie OSB pogarsza sprawę. Poprawa zwiększenie oporu cieplnego po stronie zewnętrznej.
Mogę zrobić taki model tylko musisz napisać komentarz na fejs albo w.-mail bo tutaj nie wstawię grafiki.