Nowoczesne tynki elewacyjne – nanotechnologie w materiałach fasadowych

Nowoczesne tynki elewacyjne – od termoregulacji po redukcję zanieczyszczeń

Współczesne budownictwo oferuje bogaty wybór materiałów elewacyjnych – od stosowanych od lat tynków, wyrobów klinkierowych, okładzin kamiennych czy drewna, po nowoczesne rozwiązania, takie jak okładziny z kompozytów, metalu, betonu architektonicznego czy systemy szklane. Tynki zewnętrzne, choć znane od dawna, wciąż utrzymują znaczną popularność, w ostatnich latach zwłaszcza w związku z powszechnym zastosowaniem metody ociepleń ETICS. Oprócz dostępnych na szeroką skalę tynków mineralnych, żywicznych, silikatowych i silikonowych na rynku coraz częściej pojawiają się nowoczesne tynki elewacyjne o dodatkowych właściwościach termoregulacyjnych, a nawet oczyszczających powietrze

Funkcje tynków elewacyjnych

Tynki stanowią powłokę o grubości od kilku milimetrów do kilku centymetrów, wykonaną ze stwardniałej zaprawy budowlanej (masy tynkarskiej). Oprócz funkcji dekoracyjnej – kształtowania ostatecznego wyglądu przegród, pełnią również dodatkowe funkcje ochronne i regulacyjne.

chroniącą powierzchnię ścian przed szkodliwym działaniem czynników atmosferycznych, ognia, wilgoci, pyłów oraz innych zanieczyszczeń oraz nadającą jej ostateczny wygląd.

Do najważniejszych zadań typowych tynków elewacyjnych należą:

• ochrona przed szkodliwym oddziaływaniem czynników atmosferycznych (opady deszczu i śniegu, wiatr, promieniowanie UV, wysokie i niskie temperatury);
• ograniczanie strat ciepła (zwłaszcza w przypadku systemów ETICS);
• ochrona przegród przed oddziaływaniem ognia (częściowa odporność ogniowa), a także pyłów i innych zanieczyszczeń;
• zabezpieczenie muru przed uszkodzeniami mechanicznymi, takimi jak otarcia czy uderzenia;
• podniesienie walorów estetycznych obiektu.

Producenci materiałów stale rozszerzają swoją ofertę o produkty wykazujące dodatkowe właściwości. Nowoczesne tynki elewacyjne mogą na przykład ograniczać osadzanie się różnego rodzaju zanieczyszczeń na powierzchni, uniemożliwiać wnikanie wody w strukturę powłoki, chroniąc przegrodę przed zawilgoceniem (produkty hydrofobowe), a nawet ograniczać straty ciepła, korzystnie wpływając na energooszczędność obiektu (materiały termoizolacyjne).

Rodzaje tynków zewnętrznych

Tynki zewnętrzne można klasyfikować na podstawie różnych kryteriów, takich jak skład, technologia wykonywania (ręczne, mechaniczne, tradycyjne, cienkowarstwowe), liczba nanoszonych warstw (jedno-, dwu-, trójwarstwowe), uzyskiwana faktura powierzchni (baranek, kornik).

Najczęściej, ze względu na skład spoiwa, wyróżnia się następujące rodzaje tynków elewacyjnych:

• tynki mineralne – produkty na bazie cementu i wapna, cechujące się dobrą paroprzepuszczalnością, ze względu na małą liczbę dostępnych kolorów zwykle wymagają malowania;
• tynki silikonowe – popularne m.in. ze względu na wysoką trwałość, mają właściwości hydrofobowe, dzięki czemu są odporne na zawilgocenia i porastanie przez glony czy pleśń; podczas opadów deszczu łatwo ulegają oczyszczeniu z kurzu i pyłów;
• tynki silikatowe (krzemianowe) – wyprawy o wysokiej paroprzepuszczalności i elastyczności; są odporne na korozję biologiczną;
• tynki akrylowe (polimerowe) – to wyroby gotowe o dużej odporności mechanicznej, mają niską paroprzepuszczalność, są dobrym wyborem do styropianu.

Nowoczesne tynki elewacyjne – przegląd rozwiązań

Tynki elewacyjne fotokatalityczne

Do innowacyjnych rozwiązań fasadowych należą nowoczesne tynki elewacyjne wykorzystujące zjawisko katalizy światła. W procesie fotokatalizy światło słoneczne przy udziale zawartego w powietrzu tlenu aktywuje katalizator – substancję przyspieszającą reakcje chemiczne. W tynkach, a także farbach katalitycznych jako katalizator wykorzystuje się TiO₂ (dwutlenek tytanu), który dzięki promieniowaniu UV rozkłada m.in. szkodliwe dla zdrowia tlenki azotu (NO_x) czy lotne związki organiczne (jak formaldehyd, bezen, toluen, dwutlenek siarki) na nieszkodliwe dla zdrowia i środowiska naturalnego azotany, węglany i parę wodną. Te są ostatecznie usuwane z powierzchni ściany podczas opadów deszczu, a nawet pod wpływem zawartej w powietrzu wilgoci. Zawarty w produktach fasadowych nanokatalizator TiO₂ może oczyszczać również elewacje powierzchnię ścian z innych zabrudzeń oraz plam. Ze względu na skuteczność w usuwaniu zanieczyszczeń gazowych typu miejskiego materiały elewacyjne fotokatalityczne są coraz częściej stosowane w aglomeracjach jako elementy walki ze smogiem.

Tynki elewacyjne hydrofilowe

Tynki hydrofilowe to nowoczesne tynki elewacyjne o specjalnej, mikrokanalikowej strukturze powłoki, która umożliwia szybkie odprowadzanie wilgoci z powierzchni, przy zachowaniu dobrej paroprzepuszczalności. Dzięki tej technologii tworzące się podczas wysychania krople wody ulegają wypłaszczeniu, zwiększając powierzchnię parowania, co przyspiesza proces odparowywania wody. W efekcie zastosowanie tynku hydrofilowego zapobiega degradacji biologicznej elewacji – powstawaniu i rozwojowi glonów, pleśni czy grzybów. Zwiększa zatem jej trwałość i wpływa na utrzymanie wysokich walorów estetycznych.

Tynki elewacyjne hydrofobowe

Hydrofobowe wyprawy tynkarskie, określane również jako powłoki z efektem kwiatu lotosu, to najczęściej wyroby silikonowe. Mają zdolność odpychania wody, dzięki czemu ściany nie ulegają zawilgoceniu – krople deszczu nie wsiąkają w głąb materiału, lecz spływają po powierzchni. To z kolei ogranicza ryzyko rozwoju glonów i grzybów, które mogłyby doprowadzić do korozji biologicznej i niszczenia najpierw tynku, a następnie kolejnych warstw przegrody. Ważną zaletą tego rodzaju tynków jest zdolność do samoczyszczenia – zredukowana do minimum przyczepność podłoża utrudnia osiadanie na nim różnego rodzaju pyłów i zanieczyszczeń, a ewentualne zabrudzenia są łatwo usuwane przez deszcz. Ma to szczególne znaczenie w przypadku budynków zlokalizowanych na obszarach miejskich, o wyższym niż przeciętne zapyleniu i wysokim ryzyku powstawania smogu.

Nanotechnologie w materiałach elewacyjnych

Obok fotokatalizy oraz hydrofobowości (efekt lotosu) rozwijane są liczne inne technologie poprawiające funkcjonalność tynków. W wielu produktach stosuje się nanomodyfikatory o działaniu biobójczym. Przykładowo, dodatki jonów srebra (Ag⁺) nadają powłokom właściwości antybakteryjnych i przeciwgrzybiczych – jony srebra wnikają w bakterie, zakłócając ich podział. Coraz częściej zwraca się też uwagę na właściwości elektrostatyczne fasad – opracowano tynki z powierzchnią naładowaną ujemnie, które odpychają drobne cząstki kurzu i smogu, utrzymując elewacje w stanie niemal „samoczystym” nawet po latach eksploatacji. Ponadto trwają badania nad domieszkami nanokrzemionki, grafenu i włókien węglowych (nanorurek) dla podniesienia wytrzymałości, właściwości izolacyjnych czy akustycznych zapraw tynkarskich.

Nowoczesne tynki elewacyjne – aspekty środowiskowe

W dobie rosnącej świadomości ekologicznej istotnym kryterium wyboru tynku jest również jego wpływ na środowisko. Nowoczesne tynki elewacyjne mogą przyczyniać się do podnoszenia jakości powietrza (wyroby katalityczne), materiały o znacznej trwałości wydłużają termin prac remontowych i renowacyjnych, co przekłada się na ograniczenie odpadów budowlanych. Ważny jest również ich skład oraz zrównoważona produkcja. Rosnąca popularność naturalnych tynków glinianych i wapiennych wynika właśnie z ich znikomego śladu środowiskowego. Surowce bazowe (gliny, piaski, naturalne pigmenty) wymagają minimalnego przetworzenia – produkcja odbywa się często przy niskim zużyciu energii, bez dodatku syntetycznych spoiw i bez generowania odpadów technologicznych. Uzyskany materiał jest wolny od lotnych związków organicznych, nietoksyczny i – dzięki możliwości recyklingu lub kompostowania – zgodny z ideą obiegu zamkniętego. Inne rozwiązania to m.in. redukcja cementu w zaprawach dzięki zastosowaniu popiołów lotnych czy spoiw wapiennych, stosowanie barwników niezawierających metali ciężkich czy wprowadzenie biodegradowalnych opakowań.