"Domy z bali" - określenie to kojarzy się z budowaniem domów z ciężkich, grubych bali. Tymczasem wiele firm reklamujących "domy z bali" oferuje nam domy z elementów drewnianych grubości 60, 70 czy 90 milimetrów. Czy są to "domy z bali"?

Według normowego nazewnictwa - tak. Polska norma jako "bale" określa deski w granicach grubości od 50 do 100 mm. Jednak ta sama norma elementy drewniane w granicach grubości 100- -175 mm nazywa krawędziakami, a powyżej 200 mm grubości są to belki. Czy budujemy "domy z bali", "domy z krawędziaków" czy "domy z belek"?

W naszym kraju jest kilkadziesiąt firm zajmujących się budową "domów z bali". Firmy te oferują domy z bali grubości od 60 do 320 mm. Bale te stanowią konstrukcję budynków - są przegrodami zewnętrznymi, ściankami działowymi, często stanowią konstrukcję stropu czy dachu. Z bali buduje się całoroczne budynki mieszkalne jak i domy letniskowe. By jednak ściany zewnętrzne budynków mieszkalnych mogły być wykonane z bali muszą spełniać przepisowe wymagania w zakresie izolacyjności cieplnej - U < 0,50 W/m2k dla ścian jednolitych i U < 0,30 W/m2K dla ścian warstwowych. Temat docieplenia budynków z bali pojawia się bardzo często. Jest to bez wątpienia związane z dużą popularnością tego typu budownictwa w naszym kraju. Inwestorzy, a i duża część firm wykonawczych, nie do końca zorientowani są w prawidłowych rozwiązaniach systemów dociepleń gwarantujących trwałość budynków.

Ściany zewnętrzne i rodzaje bali

Bale pełne wykonywane są z litego drewna. Najczęściej spotykane przekroje bali to:

• bal "okrągły pełny",
• bal "dwustronnie zaokrąglony",
• bal "klasyczny" z jedną, zewnętrzną stroną wyokrąglony, natomiast z drugą, wewnętrzną - prostą,
• bal "prostokątny" zwykły lub ze ściętymi pod różnym kątem krawędziami zewnętrznymi,

Można także spotkać wiele innych rozwiązań, które są indywidualnymi rozwiązaniami poszczególnych firm produkujących domy z bali.

Ściany zewnętrzne

Konstrukcje ściany z bali pełnych Ściany domów z bali wznosi się w tzw. konstrukcji wieńcowej, zwanej także konstrukcją węgłową, zrębową, na zrąb lub na zamek. Ściana składa się z ułożonych poziomo bali drewnianych. W narożnikach, zwanych węgłami narożnymi łączy się na wręby. Narożniki mogą być z ostatkami lub bez. Ostatkami nazywa się wystające poza obrys budynku końce bali. Bale leżące na sobie łączy się na ogół drewnianymi kołkami - tyblami, na gwoździe lub metalowe kotwy chroniąc je przed przesunięciem. Szczelinę pomiędzy balami uszczelnia się wypełniając np. sznurem, pakułami, wysuszonym mchem lub wełną drzewną, bądź stosuje się uszczelki gumowe. Pierwszą warstwę bala, który stanowi podwalinę pod kolejne, nazywa się balem podwalinowym. Koronę ściany wieńczy tzw. bal oczepowy, na którym opierają się belki stropowe lub krokwie. W przypadku bali okrągłych - bal podwalinowy i oczepowy wykonuje się z półówki bala.

Izolacyjność cieplna

Ściany zewnętrzne budynków mieszkalnych z bali pełnych muszą spełniać wymagania izolacyjności cieplnej stawianym jednorodnym przegrodom zewnętrznym. W tym zakresie współczynnik przenikania ciepła U musi być mniejszy niż 0,50 W/m2K, dla ścian jednorodnych lub U < niż 0,3 W/m2K dla ścian warstwowych - Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. (Dz. U. Nr 75, poz. 690 z późn. zm. z dnia 15 czerwca 2002 r.) tekst jednolity - aktualizacja z dn. 27.05.2004 r. Ściany z bali sosnowych lub świerkowych, jednorodnych, w warunkach o średniej wilgotności, przy współczynniku przenikania ciepła lambda, określanym w poprzek włókien, wynoszącym 0,16 W/m2K, dla spełnienia wymaganej izolacyjności winne posiadać grubość min. 30 cm. Poniżej wyniki obliczeń wykonane na kalkulatorze "Obliczenia cieplne przegrody" zamieszczonego w Internecie na stronach Komputerowy katalog Projektanta - http://www.kkp.pl Według KKP współczynnik Lambda dla sosny lub świerku, w poprzek włókien, w stanie suchym, wynosi 0,16

Ściany z bali sosnowych lub świerkowych, w stanie suchym, o grubości powyżej 30 cm nie wymagają dodatkowego ocieplenia. Ta grubość bali, jako przegrody jednorodnej, w pełni spełnia przepisowe wymagania w zakresie współczynnika U poniżej 0,50 W/m2K. Przykładowe wielkości współczynnika przenikania ciepła U w zależności od grubości bali:

• ściana z bali sosnowych, prostokątnych grub. 18 cm - U = 0,78 W/m2K
• ściana z bali sosnowych, prostokątnych grub. 28 cm - U = 0,52 W/m2K
• ściana z bali sosnowych, okrągłych o średnicy 40 cm - U = 0,38 W/m2K

Uwaga. Obliczanie współczynnika przenikania ciepła ścian zewnętrznych domów z bali pełnych może wprowadzić nieporozumienie. Jest ono co prawda zgodne z obowiązującymi prawem przepisami, ale dla domów mieszkalnych wznoszonych z bali pełnych, winno obliczać się bilans cieplny budynku. Wówczas może okazać się, że bilans cieplny budynku spełniony jest przy ścianach zewnętrznych wykonanych z bali o grubości od 20 cm wzwyż Wielkość współczynnika U, dla jednakowej grubości ściany, może być w niewielkim stopniu zróżnicowany, na co może mieć wpływ gatunek drewna stosowny na bale, które mają zróżnicowany współczynnik lambda.

Bale izolowane

Bale izolowane to bale o grub. od 50 do 200 mm, które stosowane na ściany zewnętrzne budynków mieszkalnych, dla spełnienia wymogów izolacyjności cieplnej ścian (U < 0,3 W/m2K), wymagają warstwy izolacji cieplnej. Bale izolowane mogą posiadać różne przekroje, jednak w większości zbliżone są do prostokąta.

Ściany zewnętrzne

Ściany zewnętrzne budynków mieszkalnych wznoszonych z bali izolowanych nie spełniają wymagań w zakresie izolacyjności cieplnej stąd wymagają dodatkowego docieplenia. Grubość warstwy docieplenia zależna jest od grubości bali. Warstwę dociepleniową, mniej ze względu na warunki wilgotnościowo- cieplne przegrody zewnętrznej, bardziej ze względu na zachowanie elewacji budynków, wykonuje się po wewnętrznej stronie ściany.

Układ warstw ściany zewnętrznej - od środka:

• okładzina ścienna - płyty gipsowe lub boazeria
• opóźniacz pary (folia paroizolacyjna)
• konstrukcja ścianki wypełniona izolacją cieplną
• folia wiatroizolacyjna
• ściana zewnętrzna - bale

Prawidłowe wykonanie docieplenia, wraz z układem warstw w przegrodzie pokazuje poniższy rysunek. Jako izolację cieplną stosować można materiały izolacyjne oparte na wełnie szklanej lub mineralnej, włóknach celulozowych bądź wełnie drzewnej. RYSUNEK Warstwowy układ izolacji cieplnej

Warstwę izolacji cieplnej można układać także warstwowo, bez konieczności montażu konstrukcji ścianki, którą zastąpić może ruszt drewniany mocowany do ściany zewnętrznej. Układ warstw w ścianie pozostaje jednak taki sam. Zaletą tego system jest fakt, iż krzyżowy układ rusztu eliminuje mostki cieplne występujące w miejscu słupków ścianki.

Izolacyjność cieplna

"Bale izolowane" to bale, które w przypadku stosowania na ściany zewnętrzne domów mieszkalnych wymagają dodatkowego ocieplenia. Dopiero wówczas, przy zastosowaniu dodatkowego ocieplenia, ściany zewnętrzne domów mieszkalnych spełnią przepisowe wymagania w zakresie wielkości współczynnika przenikania ciepła - U < 0,30 W/m2K.

By spełnić wymagania normowe w zakresie izolacyjności cieplnej, dla budynków mieszkalnych, dla warstwowych ścian zewnętrznych, (U < od 0,3 W/m2K), przy balach zewnętrznych grub. 80 mm, należy zachować następujący układ warstw ściany:

• bale zewnętrzne, grub. 80 mm
• pustka powietrzna, 20 mm
• folia ścienna, wiatroizolacyjna
• zolacja cieplna, grub. min. 120 mm
• opóźniacz pary wodnej (folia paroizolacyjna)
• płyty gipsowo-kartonowe lub boazeria wewnętrzna

Przybliżone wielkości współczynnika przenikania ciepła U z uwzględnieniem grubości bali i izolacji cieplnej.

Ściana zewnętrzna z bali pełnych Ściana zewnętrzna z bali pełnych z izolacją cieplną i okładziną drewnianą Ściana zewnętrzna z podwójnych bali wypełnionych izolacją cieplną

Analizując powyższe tabele należy stwierdzić:

• bale pełne prostokątne o grubości 70-190 mm, bez dodatkowej izolacji cieplnej nie spełniają wymagań w zakresie izolacyjności cieplnej dla ścian zewnętrznych budynków mieszkalnych - U > 0,50 W/m2K, bale pełne prostokątne o grubości 70 mm, z dodatkową izolacją
• cieplną grub. 80 mm nie spełniają wymagań w zakresie izolacyjności cieplnej dla ścian zewnętrznych budynków mieszkalnych - U > 0,30 W/m2K,
• bale pełne prostokątne o grubości 95 mm lub grubsze, z dodatkową izolacją cieplną grub. 100 mm i powyżej, spełniają wymagania w zakresie izolacyjności cieplnej dla ścian zewnętrznych budynków mieszkalnych - U < 0,30 W/m2K,
• podwójne bale grub. 135 mm, wypełnione izolacją cieplną grub. min. 50 mm spełniają wymagania w zakresie izolacyjności cieplnej dla ścian zewnętrznych budynków mieszkalnych - U < 0,30 W/m2K,
• podwójne bale grub. 70 mm, wypełnione izolacją cieplną grub. min. 100 mm spełniają wymagania w zakresie izolacyjności cieplnej dla ścian zewnętrznych budynków mieszkalnych - U < 0,30 W/m2K,

Przykładowe rozwiązania ścian zewnętrznych jednej z firm

• deska zewnętrzna grub. 19 mm
• folia wiatroizolacyjna
• izolacja cieplna grub. 60 mm
• folia paroizolacyjna,
• boazeria grub. 19 mm

Układ warstw - U = 0,30 W/m2K

• bal grub. 44 mm
• folia wiatroizolacyjna
• izolacja cieplna grub. 100 mm
• folia paroizolacyjna
• boazeria grub. 19 mm

Układ warstw - U = 0,29 W/m2K

• bal grub. 68 mm
• folia wiatroizolacyjna
• izolacja cieplna grub. 100 mm
• folia paroizolacyjna
• boazeria grub. 19 mm

Dla ścian zewnętrznych z bali pełnych, współczynnik przenikania ciepła U winien być mniejszy niż 0,50 W/m2K). Wymagania te spełniają bale o grubości 30 cm. Powyższe obliczenia nie dotyczą domków letniskowych, dla których nie określa się izolacyjności ścian zewnętrznych. Obliczenia wykonano na kalkulatorze WM Pracowni Projektowania Miasta, zamieszczonym na stronach http://www.kkp.pl, przyjmując dane:

• dla drewna - sosna w stanie suchym, w poprzek włókien - Α= 0,16
• dla izolacji cieplnej - λ= 0,036

Montaż izolacji

Montaż izolacji cieplnej w domach z bali izolowanych Wiele firm oferuje konstrukcję domów z bali, wymagających stosowania dodatkowej izolacji cieplnej ścian zewnętrznych, jednak bez izolacji cieplnej. Oferta taka obejmuje: postawienie ścian zewnętrznych, wewnętrznych, stropów i założenie konstrukcji dachowej, a docieplenie jest ofertą dodatkową, po postawieniu konstrukcji budynku, często do wykonania we własnym zakresie przez inwestora.

Zakładanie izolacji cieplnej wraz z wymaganymi technologią foliami - opóźniaczem pary (paroizolacją) i wiatroizolacją, po postawieniu konstrukcji budynku, może przysporzyć wiele trudności. By folia paroizolacyjna, czy wiatroizolacyjna spełniały swoje zadanie, winne być ułożone z zachowaniem ciągłości na całej powierzchni ścian zewnętrznych, co w zasadzie jest niemozliwe do spełnienia w przypadku ich montażu w budynku z wcześniej postawionymi ściankami działowymi czy stropami. Przegrody wewnętrzne utrudniają zachowanie ciągłości folii, co w okresie eksploatacji budynku, w miejscach braku ciągłości folii, może powodować dużą in.ltrację powietrza i wilgoci, a w konsekwencji duże straty ciepła i narażenie budynku, w miejscach braku ciągłości folii, na destrukcję.

Te same zagadnienia dotyczą połączeń stropów i ich konstrukcji w miejscu połączenia ze ścianami zewnętrznymi. Prawidłowe wykonanie izolacji cieplnej ścian zewnętrznych domów z bali wymagających ocieplenia, w których wcześniej postawiono ścianki działowe i założono stropy jest praktycznie niewykonalne. Gwarancją prawidłowego wykonania izolacji cieplnej jest założenie folii wiatro- i paroizolacyjnej z zachowaniem pełnej ciągłości na całych powierzchniach docieplenia ścian zewnętrznych. Rozwiązanie takie możliwe jest po wykonaniu robót w następującej kolejności:

• postawienie ścian zewnętrznych bez ścianek działowych i konstrukcji stropu,
• montaż konstrukcji szkieletu wypełnionego materiałem izolacyjnym, z folią wiatroizolacyjną po zewnętrzne stronie i folią opóźniacza pary wodnej po wewnętrznej stronie,
• montaż ścianek działowych

Konstrukcja ścianki szkieletowej stanowi jednocześnie konstrukcję wsporczą dla belek stropowych. Takie rozwiązanie zapewni także zachowanie ciągłości folii wiatroizolacyjnej w poziomie stropu. Należy zwrócić uwagę na połączenie folii wiatroizolacyjnej w narożnikach budynku. Każdy z elementów ścianki dociepleniowej winien mieć nadmiar folii wiatroizolacyjnej tak by folie można było połączyć ze sobą.

Najkorzystniejszym rozwiązaniem w zakresie budowy domów z bali, wymagających ocieplenia, wydaje się być montaż, w pierwszej kolejności, konstrukcji szkieletowej wypełnionej izolacją cieplną, pokrytej od zewnątrz folią wiatroizolacyjną, a od wewnątrz - opóźniaczem pary wodnej. Na tak przygotowaną konstrukcję można montować okładzinę zewnętrzną z bali. Rozwiązanie to gwarantuje szczelność budynku i jego trwałość.

Omawiając izolacyjność domów z bali nie sposób nie wspomnieć o odporności ogniowej. Wielu inwestorów zamiast płyt gipsowo- -kartonowych lub włókowo-gipsowych, ściany wewnętrzne wykłada boazerią drewnianą. Rozwiązanie takie wydaje się być rozwiązaniem ryzykownym pod względem ochrony przeciw pożarowej, bowiem budynek taki nie posiada żadnej odporności ogniowej. Stąd wymogiem, stosowanym przez wszystkie firmy budujące domy drewniane, winno być ułożenie płyty gipsowo-kartonowej i włókowo-gipsowej pod wszelkiego rodzaju drewniane boazerie. W ten sposób zapewni się budynkowi odporność ogniowa w granicach 0,5 godziny.