Zagrożenia mikrobiologiczne i ochrona biocydowa Autor: Ceresit Uważamy, że nie wymaga ona na etapie wykonania odpowiedniego doboru rozwiązań i materiałów a po jej wykonaniu, na etapie eksploatacji prowadzenia ciągłego nadzoru i prac konserwacyjnych. Tymczasem swoboda kształtowania brył architektonicznych budynków oraz rozwiązania materiałowe powinny wymuszać ważne decyzje już znacznie wcześniej. Przede wszystkim na etapie projektowania i wykonawstwa powinna mieć miejsce analiza stopnia zagrożenia powierzchni elewacji przez mikroorganizmy, miejsc kondensacji pary wodnej w przegrodach budowlanych, zagrożeń wynikających z możliwości powstawania na elewacji punktu rosy co sprzyja rozwojowi porażenia mikrobiologicznego. Użyte materiały powinny być adekwatne do wyników tejże analizy i uwzględniać zabezpieczenie elewacji na miarę występujących zagrożeń. Takie systemowe podejście, wespół z dotrzymaniem zaleceń na etapie eksploatacji fasad, pozwoli dopiero cieszyć się jej nienaruszoną formą przez długie lata. W ostatnich latach coraz częściej docierają do nas informacje (niekiedy widzimy takie przypadki w swoim sąsiedztwie), dotyczących wzrastającej liczby przypadków porażenia
mikrobiologicznego powierzchni elewacji. Pojawiają się na nich z czasem rozległe powierzchnie o różnorakim kolorycie zabarwień, z czasem rozprzestrzenia się to zjawisko na przyległe budynki. Zjawisko to poza bezdyskusyjnie negatywnym wpływie na estetykę elewacji niesie za sobą również zagrożenie jej powolnej degradacji. Dotyczy ono w różnym stopniu różnych typów elewacji, tynków tradycyjnych i powłok malarskich, powierzchni tynków układanych na systemach ociepleń, w skrajnych przypadkach nawet elewacji krytych sidingiem oraz stalą. Zauważyć można pewne uwarunkowania, które przyczyniają się do rozwoju życia biologicznego na powierzchni elewacji. Tego typu zjawiska korozyjne (korozja biologiczna) występują najczęściej na elewacjach budynków usytuowanych w terenie podmokłym, w pobliżu rzek i jezior, w gęstej obsadzie drzew i krzewów ocieniających elewacje, na powierzchniach zacienionych ścian i wnęk oraz w miejscach, w których błędne rozwiązania projektowe lub wykonawcze przyczyniają się do stałego lub okresowego nawilgacania powierzchni fasady. Z czym mamy zatem do czynienia i kim są ci nieproszeni goście? Grzyby pleśniowe (rozkładu pleśniowego) to bardzo liczna grupa organizmów należących do klas sprzęźniaków (Zygomycotina), workowców (Ascomycotina) i grzybów niedoskonałych (Deuteromycotina). Najczęściej spotykamy je na powierzchniach tynków i murów budynków Są wśród nich gatunki patogenne (patogeny) bardzo szkodliwe dla zdrowia. Grzyby pleśniowe pojawiają się zawsze tam gdzie znajdują dobre warunki do rozwoju. Sprzyjającymi czynnikami są: właściwy poziom wilgotności, odpowiednia temperatura i pokarm. W Europie środkowo-wschodniej to ok. 20 gatunków grzybów rozkładu pleśniowego. Rozwijają się one na powierzchni elewacji tworząc kolorowe naloty grzybni (czerwone, zielone, brunatne, czarne). Zabarwienie jest zazwyczaj spowodowane przez liczne zarodniki konidalne, wyrastające na trzonkach konidalnych. Źródłem pożywienia są dla tych grzybów wszelkiego rodzaju materiały i cząstki organiczne, w tym dodatki i zanieczyszczenia organiczne występujące w tynkach i farbach oraz osiadający na powierzchni elewacji kurz (zawiera pyły organiczne). Grzyby rozkładu pleśniowego są związane z podłożem za pomocą wyspecjalizowanych strzępek wrastających na niewielką głębokość (do ok. 2mm). Glony stanowią największą plagą obecnych czasów obserwowana na elewacjach. Glony w stosunku, do których często używa się ich łacińskiej nazwy algi (Algae), tworzą liczną grupę roślin rozwijających się w środowiskach wodnych i lądowych, podlegających stałemu lub okresowemu zawilgoceniu. Glony są wszechobecne, wchodzą w skład planktonu w morzach, oceanach i zbiornikach śródlądowych (jako fitoplankton). Glony żyjące na powierzchni osadów dennych zbiorników wodnych stanowią składnik bentosu (jako fitobentos) a te, które porastają inne powierzchnie (rośliny, kamienie, itp.) tworzą zespół peryfitonu. Glony żyją także poza zbiornikami wodnymi w miejscach wilgotnych: w glebie i na jej powierzchni, na kamieniach, pniach drzew a także na śniegu i lodzie Spotykamy je również na ścianach budynków. Są organizmami zielonymi, które dzięki zawartości chlorofilu wykazują zdolność syntezy związków organicznych. Z podłoża pobierają wodę i sole mineralne. Poza występowaniem w typowych dla siebie miejscach jak pnie drzew, skały i kamienie, płoty i słupy, niestety często rozwijają się na ścianach budynków oraz
pokryciach dachowych. W fazie rozwoju wrastają w podłoże na głębokość 1,0-2,0 mm. Obok trudnych do usunięcia zielonych plam mogą powodować powierzchniową korozję materiałów, działając na nie, wydzielanymi kwasami i innymi substancjami. Do porażenia elewacji może dojść za pośrednictwem zarodników, których dziesiątki tysięcy unoszą się w powietrzu. Element zarażający po natrafieniu na odpowiednie podłoże i warunki szybko się rozwija. Po osiągnięciu pewnego stopnia rozwoju z miejsc porażonych rozpoczyna się emisja zarodników, zatem porażenie sąsiednich powierzchni elewacji oraz budynków znajdujących się w pobliżu. Mikroorganizmy mogą rozwijać się jedynie w odpowiednim środowisku i korzystnych warunkach: obecność pożywienia, odpowiednia wilgotność i temperatura (zarówno podłoża jak i powietrza), dostęp powietrza, ograniczony dostęp światła (np. elewacje północne, uskoki i wnęki) oraz odpowiedni odczyn środowiska (optymalne: lekko kwaśne, powyżej ph = ok. 9 następuje zatrzymanie rozwoju). Oczywiście wymienione warunki należy brać pod uwagę łącznie, gdyż tylko razem wzięte tworzą środowisko stanowiące o rozwoju życia biologicznego. Coraz szybszy rozwój technologii systemów ociepleń, liczne poczynione w ostatnich dziesięcioleciach realizacje oraz programy termomodernizacyjne, które są jeszcze przed nami, powodują, że dalsze rozważania ograniczymy do technologii ścian dwuwarstwowych, czyli do elewacji budynków wykonanych w systemie ETICS. Jak wygląda, zatem mechanizm porażenia? System ociepleniowy począwszy od kleju do styropianu lub wełny, kończąc na wyprawie tynkarskiej lub farbie powinien tworzyć układ chroniący ściany zewnętrzne przed szkodliwymi czynnikami środowiska, a zwłaszcza wilgocią, gdyż to ona w głównym stopniu jest przyczynia się do rozwoju alg i grzybów rozkładu pleśniowego na elewacjach. Mikroorganizmy te stale dostosowują się do zmieniających się warunków otoczenia. Ponadto sukcesywne ocieplanie się klimatu skutkuje łagodniejszymi zimami oraz gorącymi i bardziej wilgotnymi porami letnimi. Dlatego też, przy doborze systemu ocieplenia, a zawłaszcza wyprawy tynkarskiej czy powłoki malarskiej powinniśmy brać pod uwagę następujące czynniki: wilgotność powietrza, amplitudę temperatur, prędkość i kierunek wiatru, bliskość obszarów leśnych, otwartych zbiorników wodnych jak również bliskość terenów przemysłowych oraz dróg kołowych. Wszystkie te elementy mają znaczący wpływ na poziom zawilgocenia i zanieczyszczenia elewacji. Zawilgocone powierzchnie fasad stwarzają bardzo dobre warunki do rozwoju alg, szczególnie w okresie, gdy w powietrzu znajduje się dużo zarodników roślin. Gdy wiatr wieje od strony lasu, zbiorników wodnych czy zakładów przemysłowych niesie on ze sobą wilgoć, kurz, pyłki roślin i zarodniki różnego rodzaju mikroorganizmów, które osiadają na ścianach budynku. Do prawidłowego rozwoju potrzebują już tylko odrobiny pożywienia (organiczne składniki kurzu, organiczne składniki farb lub tynków), wilgoci oraz światła (tylko w przypadku alg). Utrzymywanie się w dłuższym okresie czasu wilgotnych ścian w miejscach mniej nasłonecznionych, np. od strony północnej, przy niewielkim ruchu powietrza przyspiesza zjawisko porastania glonów i grzybów na elewacjach. Porażenie elewacji przez grzyby rozkładu pleśniowego jest procesem dłuższym, rozłożonym w czasie. Dlatego tak ważne jest, aby wierzchnia warstwa elewacji posiadała ochronę przed tego typu czynnikami biologicznymi. Szczególną uwagę powinniśmy zwrócić na dobór
odpowiedniej wyprawy tynkarskiej i powłoki malarskiej, gdyż to one w głównym stopniu mają za zadanie chronić ściany przed czynnikami zewnętrznymi oraz być jak najbardziej odporne na zjawiska korozyjne. Ważnym aspektem jest również kształtowanie tzw. efektu samooczyszczania się powierzchni fasad. Poprzez hydrofobizację oraz odpowiedni stopień rozwinięcia powierzchni wierzchnich wypraw lub powłok uzyskuje się mniej lub bardziej efektywną i trwałą ochronę przed zanieczyszczeniami. Drobinki kurzu osiadając na warstwie hydrofobowej, nie przylegając bezpośrednio do rozwiniętych powierzchni wypraw zewnętrznych. Umożliwia to ich naturalne zmywanie w trakcie intensywnych opadów atmosferycznych przez tzw. płaszcz wodny spływający po powierzchni zewnętrznej ścian. Na rynku występuje zróżnicowana oferta różnych producentów systemów ociepleń, w których występują rozmaite rodzaje tynków i farb mineralnych oraz syntetycznych. Te ostatnie są najczęściej dzielone na akrylowe, silikatowe i silikonowe wraz z różnymi modyfikacjami (np. tynki silikatowo-silikonowe). Generalnie należy przyjąć następujące wyróżniki pomiędzy nimi: tynki mineralne charakteryzują się największą nasiąkliwością i alkalicznością, natomiast mają najlepszą dyfuzję (nie ograniczają przepływu pary wodnej przez tą warstwę systemu ociepleń), farby i tynki akrylowe posiadają niewielką nasiąkliwość, ale wysoki współczynnik oporu dyfuzyjnego (zatrzymują zatem transport pary wodnej w przegrodzie). Produkty te posiadają ph bliskie neutralnemu, farby i tynki silikatowe są podobne do tynków mineralnych, posiadają z reguły nasiąkliwość niższą od mineralnych, niewiele niższą alkaliczność i porównywalną dyfuzję, farby i tynki silikonowe powinny z założenia skupiać dodatnie cechy wyrobów silikatowych (dobra dyfuzja) oraz akrylowych (niewielka nasiąkliwość). Parametry te są w tych wyrobach na poziomie niewiele, ale gorszym od wskazanych odpowiedników. Wskaźnik ph jest analogiczny jak w wyrobach akrylowych. Dodatkowym zabezpieczeniem powierzchniowym jest hydrofobizacja uzyskiwana na bazie żywic lub dodatków silikonowych. Produkty fasadowe są w odpowiedni sposób zabezpieczane przed rozwojem życia biologicznego przed i po aplikacji, powinny być już na etapie wytwarzania. Obecnie stosowane są dwa rodzaje biocydów chroniących produkt. Każdy tynk lub farba wyprodukowana w postaci płynnej posiadać powinna zabezpieczenie chroniące produkt przed rozwojem korozji biologicznej przez cały okres jego przydatności do stosowania, podczas składowania w nienaruszonym opakowaniu (dodatek biocydów tzw. in-can. Ponadto do produktów tych dodawane są zazwyczaj biocydy powierzchniowo czynne mające chronić wyroby już po aplikacji, przez okres eksploatacji elewacji. Należy zwrócić uwagę, iż przykładowo tynki mineralne oraz farby i tynki silikatowe z uwagi na wysoką alkaliczność mogą być pozbawione biocydów lub mogą te dodatki występować w ograniczonej ilości. Na podstawie powyższych informacji można, zatem łatwo wywnioskować przykładowo, że w obszarach silnie zagrożonych porażeniem biologicznym powinny być stosowane produkty określane jako mineralne, silikatowe lub silikonowe, ale raczej wykluczać się powinno akrylowe. Istotny jednak problem dla projektantów i inwestorów stanowi jednak fakt, iż o ile wymagane parametry techniczne tak systemów ociepleń, jak i ich poszczególnych składników, zostały bardzo dokładnie zdefiniowane
w wytycznych do europejskich aprobat technicznych (ETAG 004) oraz krajowych aprobat technicznych (ZUAT), to dokumenty te w żadnym stopniu nie stawiają wymagań wobec systemów w zakresie ochrony powierzchni fasad przed rozwojem korozji biologicznej. Stąd wśród producentów może panować dowolność w zakresie wyboru rodzaju biocydu i jego stężenia w produktach. Dodatkowo problem jest o tyle ważny, że biocydy podlegają naturalnemu wymywaniu w trakcie eksploatacji i dlatego efektywność ochrony może już po kilku latach istotnie zmaleć lub wręcz zaniknąć. Ilość i jakość dodatków zabezpieczających elewację przed porażeniem biologicznym znajduje oczywiście przeniesienie na cenę produkty, gdyż biocyd jest ważnym składnikiem cenotwórczym. Od kilku lat obserwuje się na rynku wzmożoną komunikację marketingową wśród producentów systemów ETICS dotyczącą funkcji ochronnych produktów w stosunku do fasad pod kątem ochrony biocydowej. Nie każdy jednak wie, że taka informacja jest związana z pewnymi wymaganiami prawnymi, wymagającymi przeprowadzenia specjalistycznych badań zabezpieczonego produktu, które powinny potwierdzić skuteczność takiej ochrony i stanowić zabezpieczenie interesów konsumenta w tym zakresie. Wszelkie produkty, które zawierają informacje o działaniu antygrzybicznym (biobójczym), itp. muszą posiadać Pozwolenie Ministra Zdrowia na obrót produktem biobójczym. Informacja taka powinna znaleźć się na opakowaniu produktu. Pozwolenie wydawane jest na podstawie badań mikrobiologicznych potwierdzających skuteczność badanego wyrobu w zakresie zwalczania mikroorganizmów i zabezpieczenia powierzchni fasady w trakcie eksploatacji systemu. Warto zatem na etapie doboru systemu ociepleniowego, zwrócić szczególną uwagę na odpowiednie zapisy na opakowaniu produktów oraz dokumenty odniesienia do których się one odwołują. W świetle przepisów prawa, stosowanie, zamieszczanie oraz rozpowszechnianie informacji o ochronie przeciw porażeniu mikrobiologicznemu materiałów wiąże się z obowiązkiem rejestracji i sprawdzenia skuteczności działania użytych środków biocydowych w stosunku do najbardziej znanych i rozpowszechnionych grzybów rozkładu pleśniowego. Jest to również bezpośrednio związane z rodzajem tych środków a oddziaływaniem na środowisko. Niestety tylko nieliczne firmy, producenci chemii budowlanej działający na rynku polskim, posiadają takową rejestrację. 2013 Henkel Polska sp. z o.o.