Zły dobór pokrycia dachowego przyczyną awarii

Rys. 1. Przedmiotowa sala gimnastyczna i jej wnętrze

Opisywana sala sportowa (rys. 1) została wybudowana w latach 2002–2005. Jest to budynek zaprojektowany na rzucie prostokąta, o zewnętrznych wymiarach modularnych 30 m × 45 m, przy rozstawie siatki słupów 6,0 i 4,5 × 30 m, niepodpiwniczony, przykryty dachem w kształcie wycinka walca, opartym na dźwigarach drewnianych klejonych. Konstrukcję nośną ścian i stropodachu zaprojektowano jako słupowo-ryglową, monolityczną żelbetową, z betonu kl. B 20. Kubatura sali wraz z zapleczem wynosi 18 600 m³, a powierzchnia zabudowy – 1774,6 m².

W trakcie eksploatacji sali gimnastycznej ujawnił się szereg usterek. Za najpoważniejszą z nich użytkownik obiektu uznał przecieki wody opadowej z dachu przez pęknięcia w pokryciu z papy. Pokrycie to było już wielokrotnie naprawiane, łatane, ale ciągle pojawiały się nowe przecieki. Woda przeciekająca przez dach zalewała posadzkę sportową, powodując odspajanie się wykładziny rulonowej od podłoża z płyty wiórowej. Widać też było wyraźne ślady zawilgocenia ścian zewnętrznych sali sportowej.

Analiza dokumentacji projektowej i budowy
Z dokumentacji projektowej wynikało, że układ warstw na dachu nad salą sportową powinien być następujący, idąc od góry ku dołowi:

• papa polimerowa podkładowa + nawierzchniowa,
• deski grubości 25 mm układana na przylgę,
• pustka powietrzna,
• wełna mineralna grubości 20 cm na folii,
• sufit akustyczny.

Projekt w żadnym miejscu nie precyzował wymagań odnośnie papy mającej stanowić pokrycie dachu.

Izolację pionową ścian zewnętrznych zaprojektowano typu lekkiego w układzie Izoplast R + KL. Izolację poziomą w tych samych ścianach miała stanowić pojedyncza warstwa papy asfaltowej na lepiku lub termozgrzewalnej. 

W posiadanej przez użytkownika dokumentacji budowy znaleziono aprobatę techniczną papy SIZ Horni Benesov [1]. Należało przypuszczać, że właśnie ten materiał został zastosowany do pokrycia dachu nad salą sportową.

Z analizy aprobaty [1] wynikało, że papa ta nie była modyfikowana polimerami; była to zwykła papa termozgrzewalna, tzw. oksydowana, której odkształcalność przy zerwaniu wynosiła 2% i która traciła giętkość poniżej 0°C.

Z zapisów w dzienniku budowy wynikało, że dźwigary dachowe oraz deskowanie nad salą sportową zostało wykonane w okresie 12-19.03.2003. Po tym terminie przystąpiono do układania papy termozgrzewalnej. W czasie wykonywania tych prac, w dzienniku budowy nie ma żadnego wpisu inspektora nadzoru inwestorskiego branży konstrukcyjno-budowalnej. Są tylko zapisy kierownika budowy oraz kierowników i inspektorów nadzoru z branży elektrycznej i sanitarnej.

Z dokumentacji geologicznej wynikało, że w miejscu posadowienia sali, pod warstwą humusu zalegają soczewkowo piaski drobne na glinach piaszczystych i piaskach gliniastych. Swobodne zwierciadło wody gruntowej znajduje się ok. 1,1 m poniżej poziomu posadowienia fundamentów.

Oględziny i badania
W trakcie oględzin na dachu zaobserwowano pęknięcia pokrycia dachowego, przebiegające równolegle do kierunku ułożenia deskowania (rys. 2), liczne ślady napraw pokrycia (rys. 3) i inne jego uszkodzenia (rys. 4).


Rys. 2. Pęknięcie pokrycia dachowego


Rys. 3. Liczne ślady napraw pokrycia


Rys. 4. Stan pokrycia na krawędzi dachu

Od wewnątrz, na dźwigarach i ścianach, widoczne były zacieki (rys. 5), a po zdemontowaniu sufitu podwieszanego okazało się, że nie wszędzie ułożona jest izolacja z wełny mineralnej, brakuje paroizolacji z folii, a deskowanie nie jest ułożone dokładnie na przylgę (rys. 6).


Rys. 5. Zacieki na ścianie i dźwigarze


Rys. 6. Odkrywka w suficie sali

Przedostająca się do wnętrza sali woda opadowa, spowodowała odspojenie się nawierzchni z tarketu od podłoża. W wykonanej odkrywce (rys. 7) okazało się, że zgodnie z zasadami konstruowania podłóg sportowych, wykładzina ta była przyklejona do płyty wiórowej.


Rys. 7. Odkrywka w posadzce sali

W styku między tarketem a płytą wiórową stwierdzono obecność grzybów-pleśni (rys. 8).


Rys. 8. Ślady porażenia grzybami-pleśniami na powierzchni płyty wiórowej, w warstwie kleju

Na folii znajdującej się pod płytą wiórową, nad rusztem, była zastoina wody (rys. 9). Na spodniej pomierzchni płyty wiórowej stwierdzono obecność rozwiniętej, aktywnej grzybni grzyba pleśniowego (rys. 10) oraz przebarwienia materiału wskazujące na rozwinięcie się procesów gnilnych (rys. 11).


Rys. 9. Zastoina wody na warstwie folii


Rys. 10. Rozwinięta grzybnia pleśni pod płytą wiórową na spodniej powierzchni płyty wiórowej


Rys. 11. Stan spodniej powierzchni płyty

W trakcie oględzin zaobserwowano również ślady uszkodzeń tynku na ścianach zewnętrznych sali, występujące tuż przy posadzce. Są to uszkodzenia spowodowane podciąganiem kapilarnym wilgoci.

W związku z zaobserwowanymi uszkodzeniami ścian, przeprowadzono badanie ich zawilgocenia przy użyciu miernika mikrofalowego. Badania wykonano na wszystkich ścianach zewnętrznych od wewnątrz, przy czym w każdym punkcie pierwszy pomiar wykonywano w poziomie podłogi, a kolejne o 50, 100 i 150 cm wyżej. Stosunkowo wysoki poziom zawilgocenia ścian zewnętrznych od wewnątrz, dochodzący przeważnie do poziomu 8%, a miejscowo nawet do 12% wilgotności masowej wskazuje na brak lub brak skuteczności izolacji poziomej oraz problemy z izolacja pionową. Zasięg podwyższonego zawilgocenia w ścianach dochodził do 100 cm.

Badania próbek powietrza pobranego nad posadzką wykazały 9-krotne przekroczenie dopuszczalnych stężeń zarodnikow grzybów pleśniowych i 70-krotne przekroczenie stężenia bakterii. Próbki zostały pobrane w czasie, gdy sala gimnastyczna nie była użytkowana.

W toku laboratoryjnej identyfikacji mykologicznej wyodrębniono w wykonanej odkrywce 9 gatunków grzybów pleśniowych. Nie było wśród nich grzybów-pleśni najbardziej szkodliwych dla ludzkiego organizmu. Jednakże zarodniki występujących grzybów mogły być przyczyną podrażnień górnych dróg oddechowych oraz reakcji alegicznych.

Podsumowanie
Przyczyną pękania pokrycia dachowego nad salą sportową jest przede wszystkim źle dobrany materiał do wykonania pokrycia. Zastosowano papę termozgrzewalną oksydowaną. Nie jest ona modyfikowana polimerami, zatem nie jest to materiał zgodny z wymaganiami projektowymi. Dach nad salą ma powierzchnię wynoszącą ok. 1500 m². Deskowanie jest narażone na odkształcenia związane z oddziaływaniem temperatury i wilgotności. Pokrycie dachowe musi również przenosić te odkształcenia. Papa, której odkształcalność przy zerwaniu wynosi 2% i która traci giętkość poniżej 0°C, nie ma szans przenosić odkształcenia deskowania zachodzącego na tak dużej powierzchni. Należało tu zastosować papę modyfikowaną polimerami, której odkształcalność przy zerwaniu wynosi około 40% i która zachowuje giętkość do temperatury -25°C.

Przy wykonywaniu kolejnych warstw dachu pominięto paroizolację, która powinna się znaleźć pod wełną mineralną, od strony wnętrza sali i zabezpieczać ją przed dyfuzją pary wodnej.

Posadzka sportowa porażona jest grzybami-pleśniami. Czynne grzybnie emitują duże ilości zarodników unoszące się w całej objętości sali wraz z ruchami powietrza. Są one szkodliwe dla ludzkiego zdrowia, działają drażniąco na górne drogi oddechowe, powodują alergie, astmy itp. Dlatego dyrekcja szkoły, do której należy przedmiotowa sala, podjęła decyzję o jej wyłączeniu z eksploatacji, do czasu znalezienia przez lokalny samorząd środków finansowych na remont dachu, wymianę posadzki sportowej i naprawę izolacji.

Wnioski
Nieprawidłowy dobór papy na pokrycie dachu sali gimnastycznej spowodował zagrażające zdrowiu porażenie posadzki sportowej grzybami-pleśniami i konieczność wyłączenia obiektu z eksploatacji, czyli jego awarię. Odpowiedzialność za wybór materiałów ponosi wykonawca obiektu i nadzór inwestorski.

Jest to kolejny negatywny przykład skutków działania ustawy o zamówieniach publicznych, która wymusza realizację inwestycji za najniższą cenę. Poszukujący oszczędności wykonawca doprowadził w konsekwencji, przy aprobacie nadzoru inwestorskiego, do awarii obiektu.

Literatura
Aprobata Techniczna AT/2001-11-0139. Papy asfaltowe zgrzewalne SIZ Horni Benesov V60 S30, SIZ Horni Benesov V60 S37H

dr inż. Lesław Hebda
mgr inż. Maciej Warzocha
BARG Diagnostyka Budowli Sp. z o.o.