Tusnádfürdő 2003.

Tusnád 2003. március
Történeti épületek felújításának kompatibilitás-kérdései

Előadás:

Szabad-e szigetelni utólag a műemlék-épületek falait?

Előzetesen rögzítem, hogy a fenti kérdésre a válaszom: IGEN! Kétségtelen, hogy ezek a beavatkozások a műemlékek keletkezésének időpontjához viszonyítva nem kompatibilisak, ám alkalmazásuk elengedhetetlenül szükséges – előadásomban ezt szeretném bemutatni!
Az épített műemlékekkel foglalkozó szakemberek célja, és feladata; miként lehetne minél hosszabb időre megakadályozni a falvizesedések károkozásait!
Ez annak ellenére jelentős probléma, hogy igen sok jól sikerült műemlék-helyreállítás történt az utóbbi években Magyarországon. Akkor miért is ez a szkeptikus felvetés? Mert, ha a helyreállított épületeinket 5-10 év elteltével vizsgáljuk, már közel sem ilyen kedvező a kép. Az kétségtelen, hogy a korábbi évek rövidtávon is sikertelen beavatkozásait követően – néhány évvel továbbtartó sikeres helyreállítás már óriási eredménynek számít! Ám ez sem lehet eléggé megnyugtató a több évszázada álló – és szándék szerint még további évszázadokra megőrzendő – műemlék épületekre nézve!
Műemlékes szakemberek sokszor felteszik azt a kérdést: miért mostanra károsodnak a nedvesedéstől tömegesen a védendő épületek?
Melyek azok a tényezők, amelyek gátolják a hosszú távon is sikeres beavatkozást?

Elsősorban az, hogy teljesen mások az épületet érő fizikai-kémiai, környezeti hatások, és az épülettel szemben támasztott használati igények a keletkezésük idején, mint manapság.

Műemléki épületeinket századokon át hagyományos anyagokkal falazták. Ez általában tégla, vagy kő volt. Kötőanyaguk mész. Falszigetelést nem alkalmaztak!
Az épületet körülvevő környezet hatásai sem változtak évszázadokig. Ugyancsak változatlan volt az épületekkel szemben támasztott használati igény is. Csak kivételesen kevés épületnél határoztak meg magas szintű igényeket.
Évszázadokon keresztül a nagyobb városokban sem volt mindenütt csatornázás.

A XIX. század végétől az urbanizáció a lakosság egyre nagyobb koncentrációjához vezetett – minden település-szinten. Az így megnövekedett lakossággal nem tartott lépést a keletkezett szennyvíz elvezetése! Vagy a csatornázás hiánya, vagy a falazott csatorna-hálózat vízáteresztő állapota helyenként még ma is folyamatosan szennyezi a talajt. E szennyvizekben lévő szerves és szervetlen anyagok egy része, a vegyi anyagokat használó üzemek más káros vegyületeivel a talajba jutottak, majd a falak felső zónáiba a kapilláris vízzel ozmotikus úton felszívódva, higroszkópos oldható sókká alakultak át. E sók képesek akár évtizedek, sőt évszázadok múlva is károsítani. A sók erősen roncsolják a hagyományos vakolatok mész kötőanyagát – egyes esetekben még a falazó anyagát is, amely folyamat e sók halmazállapot-változásakor fellépő feszültséggel járó térfogat növekedés következménye!

Bemutatom néhány kiemelten károsodott épületrész fényképét, melyek labor-vizsgálatai igazolták a kiemelten magas értékű károsító sók jelenlétét:

• Sopron Várkerület 43. – volt „Sóház” szétmállott falazata.
• Lovasberény Cziráky – kastély udvari homlokzati rizalit szétmállott falazata.
• Szolnok Vártemplom lábazatára háromszor felvitt, málló légpórusos vakolata.
• Gyula R.k. kápolna 5 éve levert vakolattal álló homlokzatán látható tégla-kiüregelődések.

A falvizsgálati és kivitelezői tapasztalataimat figyelemmel kísérve rögzítem: téves az a szakmai körökben általános hit, hogy a falvizesedés legfőbb oka a talajvíz alapokhoz közeli helyzete, a fal felé lejtő járda csapadék-rávezető hatása, esetleges ereszcsatornák hibája – noha kétségtelen ezek nedvességnövelő hatása. Akkor miért vizesek, és mállottak a falfelületei a budavári, vagy a Veszprém várhegyen lévő épületeknek, vagy San Marinoban a templom portikusszal védett bejárati kapuzat kő-kerete mitől vizes, kőanyaga mitől mállott szét, Ravennában a Múzeum homlokzata 2-3m magasságban mitől vizes? Stb…
Tapasztalatom szerint két fő tényező befolyásolja a falak elvizesedésének és roncsolódásának mértékét:

• Először is a falazat anyagában kialakult, a kapilláris víz továbbítására optimális, összefüggő, homogén kapilláris-rendszer – ill. ennek ellenkezője. Belátható, hogy igen tömör, szabálytalan alakú kővel, nagy hézagkitöltő fugával meszes habarcsba falazott épületszerkezetben sokkal kevésbé alakul ki az összefüggő kapilláris rendszer, így a falak vízfelszívása is csekélyebb – függetlenül az elsődleges ráfolyó vizektől! (Nemesvita R.k. templom) Ugyanakkor a közepesen tömör égetett téglában, tömör falazó-habarccsal homogénnek tekinthető falazatban igen jelentős, akár több méteres a kapilláris víz-felszívás! (Becsehely R.k. templom) Fogadjuk el, hogy a kapillárisok átmérőjétől és a falazat homogenitásától alapvetően függ a kapilláris felvizesedés mértéke!
• Másodszor igen fontos, hogy a kialakult kapillárisokban jelen van-e, és ha igen, milyen összetételű sószennyezett kapilláris-víz mozog. Ezek a sók a kipárolgási zónákban – általában a felső vakolatrétegekben – jelentősen feldúsulhatnak! A szakirodalmi cikkek szerint – amely összevág az általam vizsgált épületek falaiból vett minták eredményeivel – a különböző sókkal szennyezett épületek teljesen eltérő mértékben vizesednek fel. Akár nagyobb szulfátos sókoncemtráció nem okoz feltétlen felületi károsodást, sőt elvizesedést sem – bár ma már sok ellenkező példa is van. Viszont közepes nitrát, vagy kloridos higroszkópos sószennyezés jelentős elvizesedéssel, vakolat mállással járhat! E higroszkópos sók akár jól működő szigetelés felett is képesek a felületet folyamatosan nedvesen tartani a levegőből felvett nedvességgel, jóllehet a vakolat mögötti tégla kevesebb nedvességet tartalmaz. (Kunszentmárton Földhivatal) Azt is elfogadhatjuk, hogy a felületek további vizesedése, a felületek mállása leginkább a sófeldúsulás mértékétől, de leginkább e sók higroszkóposságától függ! Sokszor e sók a felületen erőteljes kristályosodás során kiülnek a vakolat elé. (Sókivirágzás) (Szabadkígyós Wenckheim – kastély pincéje)

Tehát az épület falait érő fő károsító tényező a falba szívódó kapilláris víz nedvesítő hatása, és a vele szállított SÓ RONCSOLÁSA!!

Tévedésen alapul az a gyakorlat is, hogy aktív szigetelés hiányában a felvizesedett falakról a vakolatot valamilyen magasságig leverik, a fugákat kikaparják – a fal kellő mértékű kiszáradása hitében. Az nyilvánvaló, hogy e szárítással csak a felület, és legfeljebb néhány 10cm mélységű rétege szárad. Ám egyúttal az intenzív kipárolgással folyamatosan érkező nedvesség a felületeken lerakja a káros sókat, amik azután itt koncentrálódnak! Jól nyomon követhető például egy használaton kívüli kastély falfelületeinek állapota. A Keleti-Déli-Nyugati napsütötte homlokzaton a vakolat jobban lemállott. Az árnyékos Északi homlokzaton, és belül a vakolat jobban megmaradt. Ez jól látszik a bemutatott minta-táblázat értékeiben is! A homlokzaton sokkal nagyobb a sószennyezés, ami az intenzív párolgás következménye. Itt a magasabb nedvesség is a higroszkópos sók többletnedvessége lehet. A belső falakon jelentősen kisebb a asóterhelés. (Bajna kastély mintái)
Ezek a sók ezután két módon is károsíthatnak. Egyrészt a hosszabb ideig megnyitott tégla-, vagy puha kőszerkezet elemeit a sók roncsoló hatása mállasztja. (Bajna kastély) Másrészt amikor a felület letisztítása nélkül új, de nem megfelelő légpórusos vakolattal visszavakolnak. A vakolás után hosszabb-rövidebb időn belül a fal felülete újra vizes lesz, noha a légpórusos vakolat vésésekor e vakolat száraz állapotúnak tűnik. „Száradás” után a felületen korábban kristályos állapotban feldúsult, ám a nedvességgel újra oldott állapotba kerülő sók azonnal behúzódnak az új vakolatba, és itt újra kristályosodva viszonylag gyorsan tönkre is teszik azt. (Nyírtura Ref. templom, Cegléd Városháza, Bonchida Bánffy-kastély homlokzata és a kávéház belseje) Nem kellően hatékony az épület körül készített drenázs-rendszer szárító hatása sem, mivel a kapilláris felszívódást segítő alap három oldala közül csak egy oldal mentesül a nedves földdel való kapcsolattól. (Becsehely R.k. templom) Ezen esetekben csak rövid ideig tart a felújítás hatásossága, a felújítási cikluson belül újra kell vakolni. Különösen káros, ha már elkészült falfestményt támad meg a só. (Lovasberény Cziráky kastély kápolna)
A hosszabb időre szóló tartós helyreállítás alapja csakis a TERVEZÉS IDŐSZAKÁBAN készített komplex szakvélemény lehet!

Ilyen szakvélemény kizárólag a falból vett minták laboratóriumban történő nedvesség, összes só, és a sók anionjainak vizsgálatával ad kellő információt a védelmi rendszer kiválasztásához. Mi a szakvéleményeink készítése során alkalmazzuk a magyar MI-04-320. Irányelvet, az osztrák ÖNORM B 33-55-1., és a német WTA 2-2-91. előírásait, mivel ezek együttes alkalmazása adják meg a védelmi rendszer kiválasztásának biztonságát.
Csakhogy ugyanazon épület falaiból más-más helyről vett minták teljesen eltérő eredményt mutathatnak – függően attól, hogy ki mennyire veszi komolyan a sók károsító hatását. (Budapest Andrássy út 59., Andrássy – palota) Másrészt tarthatatlan állapot, hogy minden hazai – betelepült – vakoló-anyag forgalmazó cég saját laboratóriumában ingyen vizsgálja meg a falból vett mintákat, majd minden esetben kizáróleg a saját vakolat-anyagát javasolja alkalmazni! Ezzel a Megrendelők, vélt takarékosságból – kellő ismeretek hiányában – irreális döntési kényszerbe kerülnek! Sok példa mutatja, hogy a légpórusos vakolattal való helyreállítás nem mindig hosszú élettartamú.
Befolyásolhatja a döntést az is, ha a vizsgált épület mintái közül csak néhány haladja meg a kritikus só-értékeket. Ha csak a vizsgálat darab-számához viszonyítjuk ezen értékeket, akkor hozható olyan döntés is, hogy néhány minta miatt nem kell az egész épület só-védelmét megoldani. Ám, ha az általunk követett elvek szerint az egymás melletti falakból; vagy az azonos fal külső és belső síkjáról; egymás feletti; síkbeli, valamint mélységi mintákból összevont mintahelyek eredményeit összegezve értékeljük kiderülhet, hogy több, esetleg minden mintahelyen jellemző helyen jelenik meg a só! Ez pedig azt jelenti, hogy mégis szükséges lehet minden falon valamilyen aktívvédelem a sók ellen. (Sarkadkeresztúr Ref.templom) Kifejezetten e vizsgálati elvnek köszönhetően jöttünk rá, hogy a szigetvári várban lévő dzsámi – egyébként higroszkópos nitrát-sókkal kimagaslóan szennyezett – hangsúlyozottan belső téri falain miért maradhatott meg épen, nagy felületeken a törökkori eredeti vakolat. Mert a belső téri levegő alacsony hőmérsékletű (15oC), páratartalma még nyáron is rendkívül magas – 90-95% volt. Így a falból a nedvesség nem tudott a felület felé kipárologni, ami egyben azt is jelentette, hogy a higroszkópos sókat sem vitte ki a felületre! Ez esetben nem jöhetett létre a falban lévő higroszkópos oldott sók kristályosodási folyamata, amely a vakolatot tönkre tehette volna!

A műemlékek nedvesség-védelme során befolyásolja döntésünket az is, hogy mára megnőtt az épületek használatával szembeni igényesség. Korábban elviselték a falak nedves állapotát, „dohos szagát”. Hatásos védelem nem állt rendelkezésre. Ilyen kompromisszum ma elképzelhetetlen!

Különleges esetekben régi középkori templomok falain igen értékes falfestmények, vagy maradványaik lehetnek. (Csaroda Ref. templom, Márokpapi Ref. templom, Veszprém Gizella kápolna, Kiszombor rotunda, Milánóban az Utolsó vacsora) Ezek védelme kiemelkedően fontos feladat!

Az épület falazatának nedvesség és só elleni védelme során meg kell határozni a célt!!

Egy festetlen barokk, vagy klasszicista épület esetében ez tág határok közt, nagy szabadságot biztosít bármely döntéshozónak. Ám igen nehéz a döntés, ha egy korábbi – középkori – falszövetbe kell beavatkozni akár átvágással bevitt szigetelő lemezzel, akár lyukak fúrásával, injektálással annak érdekében, hogy egy barokk kori falfestményt megvédjünk a további nedvesség és só okozta károktól! Mint például Bajna Sándor-Metternich kastély főépülete.

Olykor természeti katasztrófák is jelentős károkat okoznak. Például 1999-ben Magyarországon az Alföldön kialakult nagy kiterjedésű belvíz a felszín szennyező anyagait az épületek falához vitte, 2001-ben a felső-tiszai árvíz, és 2002-ben Prága Óvárosában többek között a Zsinagógába is betört árvíz rengeteg szennyező anyagot hagyott maga után. Ezek mind beszívódtak az épületek falaiba, és előbb-utóbb a kapilláris víz kipárolgás folyamatával visszajutnak a falak vakolt felszínére, és megindul a felületek roncsolódása.

Védelmük érdekében a fenti elvek szerint készített szakvélkemény előírásainak megfelelően bármilyen rendelkezésre álló eszközt alkalmazni lehet, esetenként kell is!

Ez azért is fontos követelmény, mert több épület esetében látható, hogy rövid idő alatt több védekezési megoldást is alkalmaztak – mindig az aktuálisan legjobbat – csekély eredménnyel, vélhetően alapos vizsgálat nélkül. (Frankfurt templom)

A fentiekben bemutatott falkárok megelőzése, vagy terjedésének megakadályozása érdekében elkerülhetetlen az épületek falaiba valamilyen utólagos aktív szigetelés, vagy aktív sóvédelem beépítése – ami az épület korabeli szerkezeteihez viszonyítva építészettörténetileg inkompatibilis! Ám az egyes épületek mai használati igényszintje, vagy a középkori falfestés megmentése érdekében alkalmazva ezek a védelmi rendszerek műszakilag kompatibilisnak tekintendők, és alkalmazásuk elengedhetetlen! De a legegyszerűbb – és legelterjedtebb kivitelezői gyakorlat szerinti – védekezési megoldás, a légpórusos felújító vakolás anyaga sem kompatibilis az eredeti vakoló anyaggal. Mert a WTA 2-2-91. előírásai szerint is csak a hidraulikus kötőanyagú vakolat képes hosszabb távon ellenállni a sók roncsolásának – ám csak a cement kötőanyaga képes megtartani az adalékszer légpórus-képző hatásosságát.

A nedvesség és só elleni védekezést az alábbi főbb védelmi elvekre tagolhatjuk:
ˇ Aktív nedvességvédelem. (Falátvágásos résbe műanyag szigetelés, acéllemez besajtolás, nyomással bevitt injektált szigetelés.)
Általános hátránya, hogy a szigetelés felett maradt egyes higroszkópos sók a legjobb szigetelés felett is képesek károsítani. (Kunszentmárton Földhivatal) Ugyanakkor a szigetelés alatti – külső térrel érintkező – faltest jelentős fagyásveszélynek lehet kitéve.
A műanyag lemezszigetelés speciális eseteiben kizárólag ez a módszer alkalmazható inhomogén, vagy kemény kőfalazat esetén. Nem alkalmazható viszont sorház-beépítés esetén a pincék és a csatlakozó épületek határoló falainál.
Az acéllemez beverés kizárólag homogén falazatba, fugákba kerül besajtolásra.
Az injektálás csak homogén falazatban lehet hatékony, viszont sorház beépítésnél és pincék határoló falainál is alkalmazható.
ˇ Aktív sóvédelem. (Elektrokinézis és elektrolízis elvén működő rendszer.)
Egyes módszerek kizárólag a nedvesség elleni védelemre szolgálnak, és elektrokinetikus elven működnek. Ezek háló-elektródos kivitele nem roncsolja a falazat anyagát. Viszont kizárólag híg-sós oldat esetén lehetséges működésük. Tehát magas sótartalmú falaknál nem működik hatásosan a rendszer.
Más módszerek elektrolitikus elven működve sótalanításra is alkalmasak. Egyes technológiák a falba épített elektródoknál választják ki a káros só-oldatot. Megint más technológiák a földelés környékén gyűjtik össze az oldott sókat.
Mindegyik módszer előnye, hogy sorház beépítésnél is alkalmazható, belső oldalon működtetve. Előnyűk még, hogy az elektróda-sor alatti falzónára fejtik ki hatásukat, ezért e faltestek nem lesznek kitéve fagyveszélynek. Hátrányuk viszont, hogy inhomogén falak esetén a működésük jelentősen korlátozott. Továbbá a fémszerkezetek erős korrózióveszélynek vannak kitéve.
ˇ Passzív nedvesség- és sóvédelem. (falszárító technikák, sóátalakító vegyi kezelések, légpórusos vakolatok,.)
A vakolat leverését követően hosszabb ideig „megnyitott” falfelületeken a fokozott száradás következtében feldúsult sók a felületen koncentrálódnak, és a felületi rétegeket lehántják, morzsalékosan roncsolják.
Az épületek körül készített drenázs, és vakolatverést követő ideiglenes felületszárítás sem hoz tartós eredményt.
A sóátalakító vegyi kezeléseket szinte kizárólag szulfátos sókra ajánlják. Ám ennek hatása csupán néhány mm mélységű. E mögött a falakban a víz tovább fog felfelé mozogni, és feljebb fogja károsítani a felületeket. A veszélyesebb nitrát- és klorid-sók ellen pedig nem hatásosak.
A légpórusos vakolással szemben sok téves hiedelem él a szakemberekben. A feltevésekkel ellentétben e vakolatok nem korlátozzák a falakban a nedvesség feljutását, és nem csökkentik a falazat nedvességtartalmát sem – azaz nem szárítják még a falak felületét sem. E vakolatok mögött a fal éppoly nedves lehet, mint az új vakolás előtt volt. Noha több esetben a légpórusos vakolat anyaga száraz is lehet. Nem csökkentik a falak sótartalmát sem. E vakolatok intenzívebb párolgása miatt a vakolatokba húzódó sók e vakolatot is előbb-utóbb szétroncsolják. Így hatékonyságuk időben jelentősen – akár néhány hónapra, de legfeljebb néhány évre – korlátozott!
A fentiek kellő ismerete – és még további követelmények meglétének figyelembe vétele – nélkül nem hozható felelős, szakszerű döntés.

Összegezve rögzíthető, hogy az épület korától, nedvesség- és só-szennyezettségi állapotától, valamint más feltételektől függő felelős döntés szerint az adott műemléknél valamilyen inkompatibilis védekezési rendszer alkalmazása mindenképpen szükséges! Ez a döntés további évtizedekre, esetleg még továbbra is meghatározza az épület sorsát.
Ezért is érthetetlen, miért nem veszik a szakemberek komolyan a sók károsító hatását, és miért nem sikerült idáig egy összegző szakkönyvet kiadni Magyarországon?
Az általam előadottak is csak érintették a probléma alapkérdéseit. Kibontani a témát az idő rövidsége miatt képtelenség.

Igazán csak egy önálló konferencia tudná feldolgozni e problémát teljes mélységében! Először Magyarországon, utána nemzetközi szinten is! E konferencia megszervezésére biztatom a jelen lévő kollégákat.

Kövesi László
szigetelési szakértő
FALSZÁRÍTÓ KFT.
H-5000. Szolnok Tabán 72.
T/Fax: +36/56/420-123