Likvidácia mikroorganizmov na zateplenej fasáde

V ostatnom období sa čoraz častejšie vlastníci alebo správcovia budov, domov a bytov stretávajú s potrebou okamžite a operatívne riešiť výskyt mikroorganizmov na zateplení. Ide o usadeniny cyanobaktérií a rias, ktoré v symbióze s mikromycétami kolonizujú povrchy ETICS.

 Prejavy a dôsledky biokorózie ETICS sú rozmanité. Prejavujú sa ako farebné škvrny v podobe zelených pásov, fľakov a povlakov na celých plochách fasád alebo ako lokálne čierne a sivé útvary v okolí okenných otvorov, parapetov, vetracích mriežok a iných priestupov. Spolupodieľajú sa na nich environmentálne faktory v súčinnosti s fyzikálnymi, chemickými, ale aj stavebno-technickými a technologickými faktormi, ktoré sa nedajú oddeliť, naopak treba ich chápať ako špecifický interaktívny systém.

Mikroorganizmy na fasáde
Výskumy príčin kolonizácie povrchov ETICS mikroorganizmami v našich polohách siahajú do obdobia rokov 2000 až 2002, v nemeckých krajinách až do roku 1980. V súčasnosti majú reklamácie zelených fasád stúpajúcu tendenciu najmä pri realizáciách ETICS z obdobia rokov 2005 až 2007. Táto skutočnosť súvisí najmä s rozsahom poznania problematiky tohto javu v danom období a  so stavebným rozmachom dodatočného zateplenia budov v uvedenom rozpätí rokov.

V rokoch 2002 až 2006 a 2010 až 2012 sa v rámci výskumnej a expertíznej činnosti Katedry technológie stavieb Stavebnej fakulty STU v Bratislave odoberal biologický materiál z charakteristickej vzorky povrchov fasád s vyhotovením zateplenia kontaktnou technológiou. Od analýzy odberov sa očakávalo stanovenie pôvodu a kvantitatívneho zastúpenia kolonizujúcich mikroorganizmov. Rozbor vzoriek preukázal, že pôvodcom povlakov na omietke sú zelené jednobunkové riasy a kríčkovité vlákna (hýfy) mikroskopických húb, ktoré so zelenými riasami môžu pri dlhodobom pôsobení a vhodných podmienkach tvoriť primárne štádiá lišajníkov (symbióza húb s riasami). Usadeniny na povrchu fasád domov sa identifikovali v majoritnom zastúpení ako bežný druh rias a mikroorganizmov aeróbneho a subaeróbneho pôvodu vyskytujúci sa vo voľnej prírode, v pôde, na vlhkých stanovištiach a v stojatých vodách [4], ktorý bežne v dennom živote na voľnom priestranstve vdychujeme.

Faktory ovplyvňujúce výskyt mikroorganizmov
Jednoznačná príčina kolonizácie povrchov ETICS mikroorganizmami nie je dosiaľ známa. Hľadajú sa súvislosti s technickými nedostatkami (hrúbka izolantu, hydrofobita a hydrofilita omietky, sorpčné a desorpčné vlastnosti, pórovitosť, tepelná prijímavosť a pod.), technologickými nedostatkami (technologická disciplína, hrúbka finálnej omietky, zámena materiálov…), vlastnosťami materiálov alebo environmentálnymi vplyvmi. Zatiaľ však bez jednoznačného určenia preukázateľných závislostí. Výskumy príčin a eliminácie výskytu sa uberajú viacerými smermi, ako sú napríklad úprava materiálovej bázy povrchovej vrstvy, obmedzenie niektorých druhov pigmentov vo farebnej škále omietok, úprava vlastností omietky, najmä jej hydrofobity a hydrofility. Z pozorovaní a poznatkov príbuzných vedných odborov vyplýva množstvo faktorov, ktoré podmieňujú alebo naopak zastavujú vegetáciu mikroorganizmov na stavebných mate­riáloch. Tieto faktory možno do určitej miery ovplyvniť v procese návrhu zateplenia a reali­zácie aj v procese užívania, čiže údržby fasády. Medzi základné faktory [3] ovplyvňujúce vznik a rozvoj súvislých zelených a lokálnych čiernych povlakov na fasáde so zateplením patria:

• faktory biologické (vyplývajú z poznania životných potrieb mikroorganizmov – pravidelný prísun vlhkosti z kondenzácie na povrchu alebo zrážok, prísun nutričných hodnôt z prachových častíc vzduchu, prísun kyslíka, teplota podkladu, vhodné pH podkladu s hodnotou maximálne 9 a obmedzené množstvo svetla, čiže chránené stanovištia);
• technické faktory (materiálová báza povrchov, náterov, sanačných a opravných zásahov ETICS, návrh a realizácia konštrukčných detailov, členitosť povrchov, technológia realizácie ETICS a súvisiacich konštrukcií – klampiarske prvky, zábradlia, prestupy, mriežky, vyústenia klimatizácií, otvorov…);
• environmentálne faktory (vysoká vzdušná vlhkosť, prítomnosť zelene, pôdy, vodnej plochy, prevládajúce vetry, ekologické zaťaženie…);
• údržba a užívanie (pravidelné, cyklické ošetrovanie a čistenie, zásahy do konštrukcie, mechanické poškodenie, dodatočné upevnenie konštrukcií – satelitov, sušiakov, antén a pod.).

Žiadny z uvedených faktorov nemá výsostné postavenie. Naopak, jednotlivé faktory pôsobia v sústave synergicky, navzájom sa ovplyvňujú, umocňujú, alebo naopak, úplne sa vylučujú. Kombináciou a kumuláciou týchto faktorov bez preventívneho alebo priameho zásahu – ošetrenia fasády je pravdepodobnosť výskytu rias a rozvoja mikroorganizmov na povrchu ETICS vysoká.

Prvý záznam plošných zelených povlakov na povrchu zateplenia možno voľným okom pozorovať s odstupom času, približne v štvrtom až šiestom roku veku konštrukcie, keď finálna omietka stráca rezistenciu proti mikroorganizmom. Táto skutočnosť súvisí s účinnosťou biocídnej látky pridávanej pri výrobe omietok do produktov. Látka má zabrániť vzniku mikroorganizmov (kvasenia, plesní) v balení pred samotnou aplikáciou a zabezpečiť požadovanú trvanlivosť výrobku. Podmienka použitia biocídu s rozpadom účinnej chemickej látky vo voľnom prostredí v zmysle platnej legislatívy [5], [6] má za následok, že získaná prvotná odolnosť povrchovej úpravy ETICS proti mikroorganizmom stráca účinnosť približne po dvoch až troch rokoch od aplikácie.

Sivé až čierne lokálne povlaky a biologické nánosy na fasáde súvisia takmer vždy s technologickými nedostatkami. Ide najmä o nedostatky v riešení utesnenia škár ostení a parapetov okenných a dverných otvorov. Únik teplého vzduchu z interiéru, kondenzácia na povrch fasády je vhodným a dostatočným primárnym zdrojom vlhkosti predovšetkým na kolonizáciou spórami plesní.

Hodnotenie závažnosti stavu
V súvislosti so súčasnými vedomosťami a poznaním problematiky biokorózie ETICS sa na základe predchádzajúcej diagnostiky závažnosť stavu konštrukcie zateplenia hodnotí vo dvoch úrovniach:

• povrchová kontaminácia ETICS prevažne jednobunkovými organizmami – riasami sa považuje za estetický nedostatok. Základné riešenie spočíva v cyklickom cielenom chemickom a mechanickom čistení;
• ak sa preukáže penetrácia mikroorganizmov (najmä mikromycét) do súvrstvia ETICS, prípadne sa zanedbala pravidelná údržba chemickým čistením alebo sa diagnostikuje výskyt vyšších organizmov, ako sú machy a lišajníky, ide o poruchu konštrukcie so znížením požadovaných vlastností a funkcií ETICS, s nepriaznivou prognózou vývoja bez zásahu až po jej celkový kolaps. Riešenie spočíva v radikálnejších opatreniach, ktoré pozostávajú napríklad z výmeny povrchovej úpravy – omietky – doplnením ďalšej vrstvy izolantu a finálnej úpravy až po výmenu celého systému ETICS.

Riešenie súčasného stavu
V praxi sú využiteľné viaceré technológie odstránenia biologického napadnutia ETICS. V zásade ide o riešenie:

• konzervatívne (alebo tiež operatívne);
• radikálne;
• preventívne.

Trvalé riešenie likvidácie zelených povlakov fasád zateplenia však nie je v súčasnosti známe. Analógiu zníženia výskytu alebo zabezpečenia trvalejšej odolnosti povrchov proti mikroorganizmom možno hľadať v príbuzných štúdiách biokorózie stavebných konštrukcií. Vlastníci alebo správcovia nehnuteľností však potrebujú svoj stav okamžite a operatívne riešiť, preto najčastejšie využívajú práve riešenie konzervatívne:

• oprava a údržba (dekontaminácia);
• prevencia.

Táto technológia umožňuje likvidovať prejavy, potláčať estetické nedostatky a zároveň eliminovať ďalší rozvoj biokorózie. Ide o priamy chemický zásah, ktorého princíp spočíva v odstránení a vyhubení celej živej mikroflóry kombináciou mechanického a chemického pôsobenia, čo je vlastne cielený spôsob čistenia. Toto riešenie má svoje výhody, ale aj nevýhody. Nevýhodou je najmä už spomínaný krátkodobý účinok chemických prípravkov vo voľnom prostredí (životnosť maximálne päť rokov). Preto treba zabezpečiť periodickú kontrolu biologického nálezu (približne dva až tri roky po aplikácii biocídov).

Ako doplnkové riešenie možno využiť redukovanie, presvetlenie vegetácie v priamom styku so severnou, západnou časťou fasády, odstránenie a vyhubenie machov a lišajníkov na priľahlých chodníkoch a podobne, čím sa dosiahne zníženie vzdušnej vlhkosti a zníženie zadržiavania vody vegetáciou.

Predĺženie životnosti technológie dekontamináciou (viac ako päť rokov), stabilizáciou použitého chemického-biocídneho prípravku (napr. vodné sklo, silikónové hydrofobizačné nátery, nátery a aplikácie nanotechnológií…) sa v praxi neosvedčilo.

Ak je však dôsledkom bikorózie povrchu ETICS napr. porušenie adhézie súvrství, zníženie fyzikálnych vlastností ETICS, zníženie hydrofobizačnej schopnosti omietky, prípadne nedostatočné teplotechnické vlastnosti ETICS, penetrácia mikroorganizmov do vrstiev zateplenia, treba uvažovať o radikálnych technológiách odstránenia biokorózie ETICS, akými sú:

• rekonštrukcia (výmena) finálnej vrstvy;
• totálna sanácia zateplenia.

Preventívna forma ochrany zateplenia proti mikroorganizmom vyplýva najmä z výskumov objasňujúcich príčiny vzniku zelených a čiernych povlakov. Prevencia a rezistencia existujúcich fasád so zateplením je možná len na základe pravidelnej údržby.

Prípravky dekontaminácie
Na elimináciu alebo inhibíciu fotosyntetických organizmov, medzi ktoré patria riasy, machy a lišajníky, sa v stavebníctve s dobrým likvidačným účinkom používajú overené chemické prípravky na báze ťažkých kovov, ale aj rôznych biologických zlúčenín (tab. 1). Treba mať však na pamäti, že často ide o toxické látky, ktoré vyžadujú správnu manipuláciu a aplikáciu aj vysokú ochranu pri kontakte so životným prostredím. V každom prípade treba zabrániť priamemu styku vody a pôdy s použitým chemickým prípravkom. Preto aj v tejto súvislosti treba rozlišovať, či ide o technológiu, ktorá sa používa v kombinácii s následným oplachovaním čistených plôch tlakovou vodou, alebo o technológiu, pri ktorej treba kontaminovaný povrch očistiť nasucho alebo tlakovou vodou pred aplikáciou biocídov. Výber technológie závisí od veľkosti zasiahnutej plochy, kvantifikácie mikroorganizmov na fasáde a následného určenia účinného chemického prípravku. Každý výrobca je povinný poskytnúť technický list prípravku a kartu bezpečnostných údajov prípravku, z ktorej sú zrejmé toxikologické informácie, údaje o nebezpečenstvách, opatreniach pri manipulácii, skladovaní, doprave, používaní, zneškodňovaní a ekologické informácie.

Operatívna likvidácia mikrobiologických povlakov – oprava a údržba
Pre operatívny zásah odstránenia biokorózie ETICS platia určité technologické zásady a princípy, bez ktorých sa nedá dosiahnuť očakávaný účinok. Tak napríklad, najvhodnejší čas na aplikáciu chemického prípravku je vegetačne aktívne obdobie rias a mikroorganizmov, čiže jar alebo jeseň. Na mieste realizácie by sa mal nachádzať minimálne zdroj vody a zdroj elektrickej energie, základné pracovné pomôcky a základné ochranné pomôcky. Dekontaminácia chemickým prípravkom sa musí realizovať za suchého, bezveterného počasia, keď teplota okolia a zároveň povrchu zateplenia dlhodobo (aspoň 24 hodín) neklesne pod 5 °C a dosiahne maximálne 25 °C. Treba dodržať spôsob riedenia chemického prípravku. Miešanie a kombinácia chemických prípravkov priamo na stavbe nie je dovolená.

Princíp technológie likvidácie spočíva v odstránení a vyhubení mikroflóry na povrchu zateplenia zasiahnutím chemickým prípravkom, zabitím buniek a odstránením celej živej hmoty vrátane iných organických zložiek. Spôsob likvidácie predstavuje cielené čistenie a v závislosti od použitého prípravku pozostáva z odporúčaného postupu:
– Alternatíva I: technológia s oplachovaním

• kontrola porušenia omietky, následná oprava trhlín;
• kontrola funkčnosti klampiarskych prvkov, utesnenie ostení a parapetov;
• laboratórne preverenie prieniku biologického materiálu do súvrstvia v mieste prípadných trhlín, lokálna likvidácia biokorózie;
• aplikácia biocídneho prípravku valčekovaním celoplošne v jednej vrstve (aplikovanie striekaním sa neodporúča, keďže z technologického hľadiska je zabezpečenie súvislej a neprerušovanej vrstvy prípravku zložité a v prípade veterného počasia je viac ako pravdepodobná nežiaduca kontaminácia okolitého prostredia prípravkom);
• po zaschnutí – lepšie po 24 hodinách pôsobenia biocídov – pri vysokej kontaminácii (súvislé zelené povlaky, krusty, sliz) je vhodné náter zopakovať valčekovaním v smere kolmom na prvý náter;
• po 24 hodinách očistenie tlakovou vodou vysokotlakovým čistiacim strojom bez ohrevu vody, bez pridania abrazívnych prípravkov (hrozí mechanické poškodenie podkladu – omietky). Lokálne možno čistiaci efekt zlepšiť mechanicky, kefovaním.

– Alternatíva II: technológia bez oplachovania:

• kontrola porušených miest omietky;
• kontrola funkčnosti klampiarskych prvkov, utesnenie ostení a parapetov;
• laboratórne preverenie prieniku biologického materiálu do súvrstvia v mieste prípadných trhlín, lokálna likvidácia biokorózie;
• očistenie povrchu vzdušným prúdom alebo tlakovou vodou vysokotlakovým čistiacim strojom bez ohrevu vody, bez pridania abrazívnych prípravkov (hrozí mechanické poškodenie podkladu – omietky). Lokálne možno čistiaci efekt zlepšiť mechanicky, kefovaním;
• oprava prípadného lokálneho poškodenia povrchu po očistení, oprava trhlín;
• aplikácia biocídneho prípravku valčekovaním celoplošne v jednej vrstve (aplikovanie striekaním sa z ekologických dôvodov neodporúča);
• po zaschnutí – lepšie po 24 hodinách pôsobenia biocídov alebo v závislosti od pokynov výrobcu – pri vysokej kontaminácii povrchu je vhodné aplikáciu zopakovať valčekovaním v smere kolmom na prvý náter;
• neoplachovať, pred akýmkoľvek ďalším náterom fasády dodržať predpísanú technologickú prestávku.

Pred komlexným použitím treba biocídny prípravok odskúšať na malej ploche s 24-hodinovým odstupom, určeným na pozorovanie znášanlivosti a pôsobenia. Účinky biocídov nesmú v žiadnom prípade  narušiť či poškodiť omietky alebo ktorúkoľvek vrstvu ETICS. Chemická reakcia môže spôsobiť aj rôzne estetické zmeny a nedostatky (najmä pri výrazných pigmentoch a použití prípravkov s bielidlami), po aplikácii môžu vzniknúť farebné odlišnosti, škvrny na omietke.

Preventívna – plánovaná forma starostlivosti o ETICS
Efektívne užívanie stavebného diela alebo konštrukcie vyžaduje určité zásady a pravidlá. Bez poznania pravidiel sa dá len veľmi ťažko zabezpečiť profesionálny prístup pri plánovaní údržby ETICS a prevencie proti biokorózii. Pochopiteľne, pri starostlivosti o zateplenie prevažujú subjektívne rozhodnutia o aplikácii havarijných alebo operatívnych riešení. Požiadavka praxe je teda zrozumiteľná a jednoznačná – určiť pravidlá užívania, spôsob a periodicitu údržby ETICS a implementovať ich do celkového manuálu užívania stavby. Riešením je spracovanie samostatnej príručky pre vlastníkov a správcov – manuálu užívania ETICS. Manuál k ETICS musí obsahovať štyri zásadné časti:

• spôsob monitorovania skutočného stavu ETICS;
• pravidlá užívania ETICS;
• spôsob a pravidlá prehliadok – controlling;
• stratégiu údržby a opráv – základný algoritmus výberu z databázy technológií opráv, údržby a preventívnych opatrení.

V prípade preventívnej formy starostlivosti o zateplenie z hľadiska rezistencie proti mikroorganizmom musí manuál obsahovať informácie o časových intervaloch údržby a obnovy biocídnej ochrany povrchu ETICS.
Manuál užívania ETICS je komplexný dokument informácií, ktorý vychádza zo spolupráce výrobcu, projektanta, zhotovovateľa a správcu. Základné informácie o komponentoch ETICS a spôsobe zabezpečenia ich životnosti poskytuje výrobca. Projektant však spolu so zhotovovateľom musí spracovať a doplniť zásady užívania na základe skutočného vyhotovenia a aj zásady na použitie operatívnych a preventívnych technológií opráv a údržby. Správca tieto informácie a zásady využíva, dopĺňa a aktualizuje.

Od každého, kto tvorí a aktualizuje manuál, sa vyžaduje patričná zodpovednosť (tab. 2). Manuál užívania ETICS treba chápať ako súčasť dokumentácie celého systému riadenia kvality.

Záver
Periodicita údržby zateplenia je veľmi diskutovaná téma. Experimentálne opatrenia priniesli uspokojivé výsledky týkajúce sa odolnosti proti biokorózii počas obdobia maximálne šiestich rokov (maximálna životnosť technológie likvidácie povlakov na povrchu fasády). Cyklus údržby a ochrany ETICS sa preto navrhuje v intervale tri až šesť rokov. Konkrétny interval však vyplýva zo záverov monitoringu a controllingu ETICS a závisí od celkovej kondície, technického stavu ETICS. Zvýšenie odolnosti povrchu ETICS proti mikroorganizmom sa nedá zabezpečiť bez opráv trhlín, mechanických poškodení, defektov a súvisiacich konštrukčných prvkov.

TEXT: Ing. Naďa Antošová, PhD.
FOTO: archív autorky

Ing. Naďa Antošová, PhD., pôsobí na Katedre technológie stavieb Stavebnej fakulty STU v Bratislave.

Recenzovala Ing. arch. Katarína Minarovičová, PhD., ktorá pôsobí na Katedre konštrukcií pozemných stavieb Stavebnej fakulty STU v Bratislave.

Literatúra
1.    Antošová, N.: Prípravky proti riasam. In: Eurostav, jún 2003, ročník 9.
2.    Antošová, N.: Vybrané technológie ochrany a údržby kontaktných zatepľovacích systémov.  Brno: Tribun EU, 2011, s. 63. (CD nosič), The technology of protection and maintenance of thermal insulation composite systems.
3.    Fickuliak I.: Manuály stavieb, Stavebnícka ročenka 2004, Manažment v stavebníctve. Bratislava: JAGA GROUP, 2003, s. 210 – 213.
4.    Hindák, F.: Mikrobiologický rozbor vzoriek. Bratislava, 2008.
5.    Zákon č. 217/2003 Z. z., ktorým sa ustanovujú podmienky uvedenia biocídnych výrobkov na trh a o zmene a doplnení niektorých zákonov.
6.    Vyhláška MH SR č. 383/2003 Z. z., ktorou sa ustanovujú podrobnosti o postupe a špecifikácii zásad hodnotenia biocídnych výrobkov a hodnotenia biocídnych výrobkov s nízkym rizikom.
7.    Katalógy produktov a technologické predpisy uvedených spoločností.

Článok bol uverejnený v časopise Správa budov.