Czy pnącza niszczą elewacje?

• 

Dr hab. Jacek Borowski, profesor nadzwyczajny SGGW

Od dawna panuje pełna zgoda, co do pozytywnego wpływu roślin, na jakość życia w mieście. Z takim spojrzeniem wiąże się niekwestionowana potrzeba ich sadzenia. W centralnych dzielnicach współczesnych aglomeracji jest coraz mniej miejsca dla żywej przyrody. Trudne warunki i brak przestrzeni powodują konieczność szukania rozwiązań umożliwiających wprowadzenie roślin w miejsca dla nich niedostępne. Takimi miejscami są elewacje budynków.

Na budynek można wprowadzić rośliny na trzy zasadnicze sposoby są to: zielone dachy, zielone fasady (systemy z wykorzystaniem pnączy) i zielone ściany. Najważniejsze zalety systemów zazielenienia budynków są następujące: podnoszą estetykę otoczenia, oczyszczają powietrze, wykazują zdolności do biofiltracji, redukcją hałas i wibracje, zwiększają bioróżnorodność, oddziałują społeczne i psychologiczne, intensyfikują obieg wody, redukują efekt miejskiej wyspy ciepła, wpływają na temperaturę w budynku, chronią elewacje oraz podnoszą wartość nieruchomości (A guide to GREEN roofs, walls and facades). Stosowanie zieleni wertykalnej przynosi z pewnością wiele korzyści, pojawiają się jednak i wątpliwości. Najczęściej dotyczą one ewentualnego niekorzystnego wpływu roślin na porastane przez nie elewacje. Wynikać mogą z obaw o wzrost wilgotności, oddziaływanie mechaniczne, chemiczne i biologiczne.

Oddziaływanie pnączy na ścianę

Jako pośredni dowód, na pozytywne oddziaływanie pnączy na stan murów, można wskazać przykłady wielu budynków zbudowanych na wilgotnym wybrzeżu Anglii, francuskiej Normandii i Bretanii (fot. 1). Oczywistym jest, że tamtejsi mieszkańcy nie mają wątpliwości, co do braku negatywnego wpływu roślin na zawilgocenie ścian i akceptują ich obecność pozwalając na wieloletni wzrost. Sam, wykonując badania, wkładałem wielokrotnie rękę pod warstwę liści i mogłem przekonać się, jak bardzo jest tam sucho.

Fot. 1. Budynek w Normandii całkowicie porośnięty winobluszczem trójklapowym i glicynią

Te spostrzeżenia i przypuszczenia są potwierdzone badaniami. Wielokrotnie wykazano, że pnącza wpływają pozytywnie na trwałość elewacji. Między innymi, wykonane w Instytucie Techniki Budowlanej, badania strukturalne tynków wykazały, że żywa zielona warstwa liści chroni elewacje przed wpływami warunków zewnętrznych. Badano tynki, przez minimum trzydzieści lat, porośnięte przez pnącza, kontrolą były zaś tynki na ścianach nieporośniętych. W przypadku zdecydowanej większości próbek, stwierdzono lepszą jakość tynków pokrytych pnączami, w porównaniu do ścian kontrolnych. Dowodzi to ochronnego działania warstwy liści. Jest to najbardziej bezpośredni dowód na pozytywne działanie warstwy pnączy (Krzywobłocka-Laurów i Borowski 1998).

Ochronne działanie roślin wynika z kilku przyczyn:

1. pnącza przyczyniają się do zmniejszenia amplitudy wahań temperatury powietrza przy ścianie,
2. zmniejszają amplitudę wilgotności,
3. chronią ścianę przed bezpośrednim moczeniem oraz działaniem promieni słonecznych.

Jest niezbitym faktem, że to właśnie duże wahania temperatury i wilgotności są przyczyną wietrzenia takich materiałów jak kamień i wszelkie materiały budowlane. Na pustyniach przyspieszone wietrzenie skał jest spowodowane dużą zmiennością temperatury między gorącymi dniami i chłodnymi nocami. Podobnie jest z ekstremalną suszą w godzinach południowych i skraplającą się rosą nad ranem.

Badania przeprowadzone w SGGW wykazały zmniejszenie amplitudy wahań temperatury powietrza pod warstwą liści pnącza w stosunku do temperatury zewnętrznej o około 3-4°C (Borowski 1996). Należy zaznaczyć, że do badań nie wybrano dni najgorętszych i ścian o wystawie południowej, gdzie różnica pomiędzy temperaturą ściany pokrytej pnączem względem nagiej, sięga czasem 30°C. Badania prowadzono w końcu lata, na bardziej neutralnej i słabiej nagrzewającą się ścianie zachodniej. Zmniejszenie amplitudy wahań temperatury wynika z powstania warstwy izolacyjnej i przez to obniżenia temperatury powietrza pod warstwą liści pnączy w godzinach południowych i jej względnego wzrostu w godzinach wieczornych i nocnych. Ponadto stwierdzono, że krótkotrwałe zmiany temperatury powietrza na zewnątrz nie wpływały w istotny sposób na temperaturę powietrza pod pnączem. To dodatkowo potwierdza izolacyjne własności warstwy listowia (ryc.1). W przypadku ścian południowych, niebagatelne jest również zniwelowanie wpływu niszczącego działania bezpośredniego promieniowania słonecznego.

Ryc. 1. Dobowy, schematyczny przebieg temperatury rejestrowanej w końcu lata pod i poza warstwą liści pnącza - dzień bez deszczu (Borowski 1996)

Te same badania, w których rejestratory wilgotności zamontowano pod warstwą liści pnączy i poza nią, pokazały podobny wynik do mierzonych uprzednio zmian temperatury. Podobnie jak w przypadku rejestracji temperatury, mamy do czynienia ze znacznym zmniejszeniem amplitudy wahań wilgotności względnej powietrza w warstwie przyściennej. Na obu wykresach widoczne jest również przesunięcie w fazie (opóźnienie) sinusoidalnej krzywej zmian temperatury i wilgotności pod warstwą pnącza w stosunku do odpowiedniej krzywej obrazującej te zmiany poza nią. W pośredni sposób dowodzi to izolacyjnych właściwości warstwy liści (zmiany zachodzące na zewnątrz dopiero po pewnym czasie uwidaczniają się pod liśćmi). Najwyraźniej ochronna funkcja pnączy uwidacznia się w okresie długotrwałych deszczów, kiedy wilgotność powietrza pod liśćmi utrzymuje się na dość wysokim poziomie (do 90%), niższym jednak zdecydowanie od wilgotności na zewnątrz sięgającej wówczas 100% (ryc.2). Wynika z tego, że gęsta warstwa liści uniemożliwia bezpośrednie moczenie ściany przez deszcz. Zmniejszenie zawilgocenia przyczynia się też do zmniejszenia współczynnika przenikalności ciepła (Fabianowski 2011).

Ryc. 2. Dobowy, schematyczny przebieg wilgotności względnej rejestrowanej późnym latem pod i poza warstwą liści pnącza - dzień bez deszczu (Borowski 1996)


Jak zatem widać, warstwa liści pnącza chroni tynk, a nie szkodzi mu.

Następnym problemem, który może powodować obawy, jest wpływ pnączy przylgoczepnych, takich jak winobluszcze czy korzenioczepnych jak bluszcz pospolity, na stan elewacji. Bezpodstawne są obawy o chemiczne niszczenie murów przez organy czepne. Najbardziej popularne winobluszcze nie są w stanie niszczyć chemicznie murów, gdyż ich przylgi są aktywne biologicznie zaledwie przez kilka dni. Kontakt epidermy (skórki) przylgi z powierzchnią, powoduje wydzielanie kleju roślinnego, który łączy przylgę z podłożem. Mocowanie do podłoża odbywa się w dwóch etapach, z których pierwszy to zetknięcie organu czepnego ze ścianą i odebranie bodźca kontaktowego, a drugi to samo przyklejanie (He i in. 2011) (fot.2,3,4,5).

Fot.2. Rozwijające się młode przylgi winobluszczu lepią się do ceglanego podłoża
Fot.3. Nawet całkowicie zdrewniałe przylgi winobluszczu trójklapowego są bardzo mocno przyklejone do tynku
Fot.4. Rozwijająca się przylga winobluszczu trójklapowego widziana pod mikroskopem (He i inni 2011)
Fot.5. Przyklejona do tynku, urwana przylga winobluszczu pod mikroskopem (Krzywobłocka-Laurów i Borowski 1998)

Wydzielane przez rośliny kwasy organiczne i pozostałe związki chemiczne, które mogłyby uszkodzić podłoże (tynk), działają bardzo krótko. Zupełnie obojętne dla materiałów budowlanych są dekstranowe substancje klejące przylg (przylgi winobluszczy kleją się do podłoża, nie przysysają). Badania przeprowadzone w Instytucie Techniki Budowlanej (ITB) wykazały, widoczne jedynie pod znacznym powiększeniem, mikroubytki zaczynu (wapna, cementu) w warstwie styku przylg z tynkiem (fot. 6)(Borowski i Latocha 2014). Podobnie niezwykle krótko oddziałują na podłoże korzenie przybyszowe bluszczu, hortensji pnącej, milinu amerykańskiego czy niektórych form winobluszczy. Wydzielany przez nie kwas węglowy działa bardzo krótko, a epiderma korzeni szybko korkowacieje. Tak jak przylgi, nie pobierają one ani nie wydzielają wody. Jedne i drugie po krótkim czasie drewnieją, a ich funkcja ogranicza się do przytwierdzenia rośliny do podłoża (Althaus 1987).

Fot. 6. Mikrouszkodzenia tynku widoczne na krawędzi przylgi (Krzywobłocka-Laurów i Borowski 1998)

Trzeba zauważyć, że skuteczność klejenia się przylg i korzeni czepnych jest niezwykła. Te organy mogą pozostawać przyklejone do podłoża przez wiele lat. Stwarza to czasem problemy przy odnawianiu elewacji. Korzenie czepne przywarki japońskiej potrafią bardzo mocno przykleić się do ściany (fot.7).

Fot. 7. Nie tylko winobluszcze czepiają się podłoża bardzo mocno, po oderwaniu pędu przywarki japońskiej, na ścianie zostały jej przyklejone korzenie czepne 

Kiedy pnącza mogą być przyczyną szkód?

Choć obawy dotyczące sadzenia pnączy przy ścianach budynku są najczęściej nieuzasadnione, to warto wiedzieć o pewnych zagrożeniach.

Zawilgocenie ścian

Pnącza mogą zagrozić tylko ścianom źle zaprojektowanym lub niedbale wykonanym:

• które zimą przemarzają, wskutek czego utrzymuje się w nich wilgoć; wówczas ograniczenie (przez pnącze) dostępu promieni słonecznych do takich ścian jest niewskazane;

• których podstawa jest nieodpowiednio zaizolowana, przez co woda podsiąka od gruntu; w takim budynku (zwłaszcza od strony północnej) na wewnętrznych ścianach może się pojawić zagrzybienie, zwykle jednak jest to niezależnie od tego, czy elewacja jest pokryty pnączami czy nie.

Niekorzystne może być niekiedy pokrycie przez pnącze jedynie górnej części elewacji, jeśli podczas długotrwałych deszczów, z odkrytej części spływa woda, część pokryta liśćmi wolniej wysycha. Zagrożenie to dotyczy jednak tylko bardzo wysokich domów i budynków bez gzymsów, które zasadniczo chronią elewacje przed opadami.

Ryzyko wynikające z wagi

Rozrośnięte pnącze może osiągnąć wagę kilku ton, po deszczu jest jeszcze cięższe. Jeżeli  przylgoczepne lub korzenioczepne pnącze rośnie przy ścianie pokrytej słabym tynkiem, może się oderwać wraz z nim lub przyspieszyć odpadanie jego fragmentów. Zdarza się również, że odrywa się samo, jak ten bardzo ciężki winobluszcz z warszawskiego Mariensztatu (fot. 8).

Fot. 8. Bardzo duże i ciężkie pnącze może oderwać się od ściany

 

Ewentualne niszczenie murów

Rośliny pnące nigdy nie „wiercą" otworów w ścianie, ale mogą jej zagrozić, jeżeli jest uszkodzona lub pokryta zniszczonym tynkiem. Pnącza z korzeniami czepnymi, a czasem także z przylgami uszkadzają też niekiedy stare mury łączone zaprawą wapienną. Korzenie przybyszowe bluszczu mogą w sprzyjających okolicznościach znaleźć w szczelinach muru na tyle dużo tyle wilgoci, że czasem przeobrażają się w korzenie pokarmowe. Wrastają wtedy w szpary w ścianie i mogą je powoli rozsadzać (fot. 9). Jeżeli w ubytki powiększone przez pnącza wniknie woda, to zamarzając zimą będzie powiększać uszkodzenia.  Przypadki takie są jednak wyjątkowe i spotkać się z nimi można na bardzo zaniedbanych obiektach zabytkowych na murach o złej jakości zaprawy.

Żadne z opisanych powyżej zagrożeń nie dotyczą słabiej rosnących pnączy, takich jak powojniki i winniki czy wiciokrzewy. W żadnym przypadku nie zniszczą ścian nawet duże pnącza wspinające się po specjalnie zainstalowanych konstrukcjach, ich organy czepne (wąsy, pędy, ogonki liściowe) nie stykają się bezpośrednio z tynkiem czy cegłą i w żaden sposób nie oddziałują na nie niekorzystnie.

Fot. 9. Ten winobluszcz mimo odcięcia od gleby, nadal rósł na starych murach wawelskich, jego korzenie czepne przekształciły się w pokarmowe

 

   
Przeciekanie dachu

Pnącza rozrastające się na dachu mogą spowodować jego przeciekanie, jeżeli gęstwina pędów i liści zacznie zatrzymywać wodę i śnieg. Zazwyczaj gzyms jest dostateczną zaporą uniemożliwiającą roślinom porastanie dachu, jeśli nie, to wystarczy utrzymywanie pnącza w ryzach przez regularne cięcie.

 

Zagrożenie dla rynien, piorunochronów, anten itp.

Rynny ani pozostałe instalacje techniczne na ścianach budynków nie są przystosowane do utrzymywania zwiększonych obciążeń i mogą się zerwać pod ciężarem pędów i liści silnie rosnących pnączy. Rośliny posadzone zbyt blisko rynien spustowych mogą je zatykać i zrywać, z kolei piorunochrony często nie są w stanie unieść bardzo bujnie rosnących pnączy. Zewnętrzne urządzenia nie wytrzymują również podważania i wyłamywania powodowanego przez rozrastające się pędy. Przyczyną zniszczeń mogą być w tym przypadku wszystkie silnie rosnące rośliny pnące, w tym wijące się i wąsoczepne, np. kokornak wielkolistny (Aristolochia macrophylla), wisterie (Wisteria spp.), rdestówka Bucharska (Fallopia baldschuanica) lub któraś z winorośli (Vitis spp.).

Podsumowując należy stwierdzić, że jedynie w miejscach, gdzie elewacje są zniszczone, tynki popękane lub rośliny źle posadzone, mogą się one przyczynić do zniszczeń. Sytuacje, w których destrukcyjny wpływ roślin na budynki jest udowodniony, są wyjątkowo rzadkie.

W celu uniknięcia ewentualnych szkód należy sadząc pnącza kierować się następującymi zasadami:

• Najlepiej projektować elewacje tak, aby były przystosowane do obsadzenia.

• Stare mury, jeśli mają być pokryte pnączami, wcześniej powinny zostać odnowione (ta uwaga dotyczy szczególnie sadzenia pnączy korzenioczepnych).

• W wielu przypadkach należy zastosować zewnętrzne konstrukcje kratowe, umożliwiające roślinom wspinanie się bez kolizji z podłożem.

• Nie należy sadzić bujnie rosnących pnączy w pobliżu zewnętrznych urządzeń budynków, takich jak rynny czy piorunochrony.

• Trzeba dodać, że pnącza mogą również niszczyć specjalnie dla nich przygotowane, ale zbyt delikatne podpory. Dlatego dla silnie rosnących wisterii czy kokornaku konieczne jest dobranie mocnych podpór i kontrola ich stanu.  
  
  

 

---

Wykorzystana literatura

A guide to Green roofs, walls and facades in Melbourne and Victoria, Australia. (2014). ISBN 978-1-74326-715-8 (pdf) Retrieved December 16, 2016, from http://www.growinggreenguide.org/wp-content/uploads/2014/02/growing_green_guide_ebook_130214.pdf

Althaus, Ch. (1987). Fassadenbegrünung. Berlin Hannover: Patzer Verlag.

Borowski J. 1996. Czy pnącza niszczą elewacje? Rocznik Dendrologiczny 44: 67-75.

Borowski, J., i Latocha,P. (2014). Zastosowanie roślin pnących i okrywowych w architekturze krajobrazu. Warszawa: Wydawnictwo SGGW.

He, T., Zhang, L., Deng, W. (2011). Biological adhesion of Parthenocissus tricuspidata. Arch. Biol. Sci., Belgrade, 63 (2), 393-398.

Krzywobłocka-Laurów R., Borowski J., 1998. Ekologiczne aspekty zieleni w postaci pnączy a trwałość elewacji. Mat. X Ogólnopolskiej Interdyscyplinarnej Konf. Naukowo-Technicznej Ekologia a budownictwo., Bielsko Biała 15-17.10. 1998: 241-251.