Mostki termiczne - Pasywny Budynek

Mostki termiczne
Generalną zasadą w domu energooszczędnym jest zapewnienie odpowiedniej grubości i ciągłości
izolacji cieplnej przegród zewnętrznych. Niestety w niektórych miejscach z różnych przyczyn nie
udaje się zastosować tej zasady i wówczas droga ucieczki ciepła staje się krótsza niż w pozostałym
obszarze przegrody. W tych miejscach zwanych mostkami termicznymi w tym samym czasie tracimy
znacznie więcej ciepła z budynku niż w pozostałych częściach przegród zewnętrznych.
Mostków termicznych nie da się wyeliminować, ale można znacznie ograniczyć ich wpływ na
wielkość strat ciepła z budynku i koszty za ogrzewanie. Oprócz aspektów ekonomicznych,
związanych z wyższym zapotrzebowaniem na ciepło przez budynek, dochodzi jeszcze problem
związany z powstawaniem wilgoci w miejscach występowania mostków. Powoduje to rozwój
chorobotwórczych grzybów i pleśni.
Ograniczenie występowania mostków termicznych jest jednym z kluczowych elementów w przypadku
projektowania i realizacji domów energooszczędnych.
Rodzaje mostków termicznych
Wyróżnia się dwa podstawowe rodzaje mostków termicznych — liniowe oraz punktowe.
Mostki punktowe są mniej istotne i dlatego są często pomijane w obliczeniach cieplnych. Przykładem
tego typu miejsca może być stosowanie łączników metalowych, przytwierdzanie styropianu do ściany
za pomocą metalowych kołków czy też stosowanie śrub w konstrukcjach drewnianych. Istnieje wiele
sposobów zabezpieczania się przed tego typu mostkami. Można, zamiast stalowych kołków
przytwierdzających styropian do ściany, zastosować kołki plastikowe (plastik ma znacznie mniejszy
współczynnik przewodzenia ciepła od stali).
Poważniejszym problemem są mostki liniowe, które zajmują rozległe obszary, co sprawia, że ich
eliminacja jest znacznie trudniejsza. Najczęściej powstają na skutek błędnie zaprojektowanych detali
lub błędnego ich wykonania albo z obu tych powodów. Przyczynę ich powstawania można zbadać za
pomocą termografii, która pozwala na obserwowanie uciekającego z budynku ciepła.
Przykłady liniowych mostków termicznych- przyczyny ich występowania
Liniowe mostki termiczne występują najczęściej w następujących miejscach (rys. 1):
●
●
●
●
●
●
połączeniu dachu ze ścianą zewnętrzną,
połączeniu stropu ze ścianą zewnętrzną,
miejscu obsadzenia okien i drzwi,
nadprożach,
wieńcach,
połączeniu balkonu ze stropem,
●
●
●
różnego rodzaju elementach „odstających" od bryły budynku (np. wykusze, zadaszenia itp.),
ścianach piwnic i fundamentach,
okolicach kominów.
Rys. 1. Miejsca najczęstszego występowania mostków termicznych. (Źródło : Instytut na rzecz
Ekorozwoju przy współpracy KAPE S.A., broszura wydana w ramach projektu „Z energetyką
przyjazną środowisku za pan brat" przy wsparciu finansowym Narodowego Funduszu Ochrony
Środowiska i Gospodarki Wodnej „Energooszczędny dom i mieszkanie", Węglarz A., Pietraczyk P.,
Stępień R., Warszawa, 2011 r.).
Podstawową przyczyną występowania mostków termicznych jest przerwanie ciągłości izolacji
budynku, zwłaszcza w miejscach takich jak połączenie ściany fundamentowej z podłogą czy też
ściany szczytowej z dachem. Nieodpowiednie wykonanie warstwy ocieplenia lub całkowite
pominięcie jej w tych miejscach jest błędem, który może powodować znaczne zwiększenie kosztów
ogrzewania budynku.
Ponadto częstą przyczyną powstawania mostków są zaniedbania ze strony projektantów połączone z
niewiedzą wykonawców. Nie zawsze projekt zawiera informacje oraz wytyczne odnośnie wykonania
konkretnego elementu. Zatem jego rozwiązanie spada na wykonawcę, który często nie dysponując
wystarczającą wiedzą lub doświadczeniem, popełnia błędy. Z tego względu nie warto oszczędzać na
projekcie, gdyż dobrze wykonany pozwoli uniknąć powyższych błędów.
Mostki termiczne mogą powstawać również z przyczyn technologicznych. Tego typu mostków nie
można całkowicie wyeliminować, możliwe jest jedynie ograniczenie ich wpływu. Ciekawym
przykładem takiego miejsca jest zaprawa łącząca cegły w murze (rys. 2). Jedna z metod ograniczenia
wpływu mostka termicznego polega na stosowaniu cienkich warstw zapraw, a jest to możliwe jedynie
w przypadku zastosowania w murze uprzednio przygotowanych pustaków (przygotowanie to polega
na wyszlifowaniu powierzchni pustaka). Koszty tego rodzaju technologii są wyższe niż tradycyjnej, a
oszczędności energii związane z takim działaniem ciężko jest ustalić, ponieważ mury zazwyczaj
ocieplone są warstwą izolacyjną, która dużo lepiej chroni mur przed utratą ciepła niż jego cześć
odpowiedzialna za przenoszenie obciążeń.
Rys. 2. Mostki termiczne (oznaczone żółtym kolorem) spowodowane zaprawą łączącą cegły w murze.
(Źródło : Portal Budujemy dom.pl,
http://www.budujemydom.pl/termoizolacja/8264-dom-bez-mostkow-termicznych).
Metody ograniczenia wpływu mostków termicznych
Jak wspomniano wyżej, mostki termiczne powstają z różnych przyczyn (min. bryły budynku, rodzaju
konstrukcji, połączenia różnego rodzaju materiałów, nieodpowiedniego wykonania poszczególnych
elementów budynku). Mnogość tych przyczyn powoduje, że zlikwidowanie wszystkich mostków jest
praktycznie niemożliwe, należy jednak dążyć do ograniczenia, w jak najwyższym stopniu, ich wpływu
na bilans cieplny budynku.
Zmniejszenie wpływu mostków termicznych powinno odbywać się na każdym etapie realizacji domu.
Tylko wielostronne działanie pozwoli uzyskać zadowalające efekty.
Projektowanie
Pierwszym etapem jest projektowanie bryły budynku. Powinna być ona jak najbardziej zwarta. Duża
ilość załamań, różnego rodzaju balkony i tarasy, skomplikowane dachy z dużą ilością połaci to
potencjalne miejsca występowania mostków termicznych.
Dobór materiałów
Kolejnym etapem jest wybór materiałów zarówno izolacyjnych, jak również konstrukcyjnych. Jeśli
chodzi o materiał konstrukcyjny, istotnym jest, aby wybierać ten o jak najmniejszym współczynniku
przewodzenia ciepła (wartość deklarowana przez producenta). Dobrym materiałem na ściany
konstrukcyjne dla domków jednorodzinnych są bloczki z betonu komórkowego, pustaki Porotherm
czy mało popularne w Polsce (w Europie zyskująco duża popularność) bloczki keramzytowe,
charakteryzujące się dobrymi właściwościami cieplnymi oraz zapewniające bardzo korzystny
mikroklimat. Wybór materiału o dobrych właściwościach izolacyjnych może uchronić nas od wpływu
mostków termicznych powstałych na skutek błędów wykonania ocieplenia. Wybierając materiał
izolacyjny, musimy mieć na uwadze to, jakie miejsce ocieplamy, bo nie każdy materiał nadaje się do
wszystkich miejsc. Źle dobrany materiał (nawet przy grubszej warstwie), może powodować
powstawanie mostków termicznych wywołanych na przykład zawilgoceniem. Takim miejscem są
między innymi ściany piwnic oraz fundamenty.
Rys. 3. Wpływ zawilgocenia ściany na powstanie mostków termicznych (kolor czerwony). (Źródło :
Opracowanie KAPE – „Raport z badania termowizyjnego budynku zlokalizowanego w Warszawie",
Warszawa, październik 2005 r.).
Realizacja
Na etapie realizacji budowy dbanie o odpowiednie zaizolowanie newralgicznych miejsc spada na
wykonawcę. Aby prace były wykonane z należytą starannością, warto zlecić je wykwalifikowanej
ekipie oraz powierzyć nadzór nad budową osobie posiadającej odpowiednie doświadczenie i wiedzę.
Izolacja okien
Okna w domu są miejscem, w którym mogą wystąpić mostki termiczne. Prawidłową metodą montażu
jest tak zwany ciepły montaż, który pozwala w znacznym stopniu ograniczyć straty ciepła. Polega
ona na osadzeniu okna w warstwie izolacji na specjalnych rusztowaniach (rys. 4 i 5). (Szczegółowy
opis zawarty w rozdziale nr 10, „Okna i drzwi").
Rys.4 Mostek termiczny (kolor czerwony) wokół okien spowodowany nieprawidłowym osadzeniem
okna. (Źródło : Opracowanie KAPE – „Raport z badania termowizyjnego budynku zlokalizowanego w
Warszawie", Warszawa, październik 2005 r.).
Strzałka czerwona pokazuje mostek termiczny, strzałka niebieska pokazuje ocieploną przegrodę.
Rys. 5. Prawidłowo wykonane okna – według zasad ciepłego montażu. (Źródło : Portal firmy Polmar –
klimatyzacje, budownictwo, http://www.polmar.pl/sites/view/18:termowizja-audyt-energetyczny).
Kolory oznaczają odpowiednie wartości temperatury (pokazane z boku zdjęcia) na powierzchni
ściany. 4,10 0C oznacza maksymalną temperaturę powierzchni zewnętrznej widocznej na
termogramie przegrody, a -4,3 0C oznacza najniższą temperaturę powierzchni zewnętrznej tej
przegrody.
Ściany fundamentowe
Ściany fundamentowe budynku zaleca się zabezpieczyć materiałem termoizolacyjnym o niskiej
nasiąkliwości (np. poliester ekstrudowany). Izolację tego typu wykonuje się począwszy od ławy
fundamentowej, aż do miejsca właściwego ocieplenia. Co więcej, płyty znajdujące się poniżej gruntu
należy dodatkowo chronić przed wpływem wilgoci oraz wód podziemnych (np. masy bitumiczne,
masy asfaltowe, papy). Jest to istotne, bo zawilgocony materiał izolacyjny traci swoje walory
termiczne.
Balkony i loggie
Miejsce, w którym zamocowany jest balkon czy loggia stanowi potencjalny mostek termiczny (rys. 6).
Można go uniknąć, stosując gotowe elementy montażowe stanowiące ofertę producentów. Niwelują
one straty ciepła w miejscach mocowania balkonów do ściany domu. Jeśli balkon już istnieje, to
zastosowanie w praktyce takiego rozwiązania jest niemożliwe. Wówczas zaleca się wykonanie z obu
stron płyty balkonowej warstwy ocieplenia. Należy też dodatkowo zabezpieczyć balkon przed
wnikaniem wody. Można tego dokonać, izolując krawędzie przy ścianie oraz wykańczając
powierzchnię balkonu, np. terakotą czy płytkami ceramicznymi (rys. 7).
Rys. 6. Przykład nieocieplonego balkonu. (Źródło : Niemier S., „Nowoczesne technologie eliminacji
mostków cieplnych w konstruowaniu balkonów", Poznań, 2012 r.).
Kolory oznaczają odpowiednie wartości temperatury (pokazane z boku zdjecia) na powierzchni
przegród.
Rys. 7. Przykład prawidłowego zaizolowania balkonu. (Źródło : Niemier S., „Nowoczesne technologie
eliminacji mostków cieplnych w konstruowaniu balkonów", Poznań, 2012 r.).
Ocieplenie ścian zewnętrznych
Ocieplając ściany zewnętrzne materiałem termoizolacyjnym, należy pamiętać, aby wszystkie styki
miedzy elementami ocieplenia wypełnić pianką poliuretanową. Ciekawym, ale nieco droższym,
rozwiązaniem są płyty styropianowe ze specjalnymi zakończeniami (na zakład) zmniejszającymi
szczeliny (rys. 8).
Rys. 8. Mostek termiczny powstały na skutek nie wypełnienia styków pianką poliuretanową (mostki
termiczne - kolor żółty). (Źródło : Opracowanie KAPE – „Raport z badania termowizyjnego budynku
zlokalizowanego w Warszawie", Warszawa, październik 2005 r.).
Strzałka czerwona pokazuje mostek termiczny, strzałka niebieska pokazuje ocieploną przegrodę.
Połączenie dachu ze ścianą
Newralgicznym miejscem jest również połączenie dachu ze ścianą. Nieprawidłowe zaizolowanie tego
miejsca generuje bardzo duże straty ciepła. Należy pamiętać, wykonując ocieplenie w tym miejscu,
aby za wszelką cenę nie doprowadzać do przerwania izolacji (izolacja ściany musi łączyć się z
izolacją dachu, ta natomiast musi łączyć się z izolacją stropu, rys. 9).
Rys. 9. Prawidłowe ocieplenie styku dachu ze ścianą. (Źródło : Portal E-budownictwo.pl,
http://www.e-izolacje.pl/a/4407,scianka-kolankowa-ocieplenie/0/2,prawidlowe-ocieplenie-scianek-kol
ankowych-i-fragmentow-stropu).
Podsumowanie
Poprawnie wykonane ocieplenie domu to jedna z najważniejszych cech energooszczędnego budynku.
Błędy projektowe czy niedokładność wykonania ocieplenia mogą spowodować znaczne zwiększenie
zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania. W praktyce oznacza to po prostu wyższe rachunki za
ogrzewanie lub nieodpowiadający użytkownikom budynku komfort termiczny objawiający się
odczuciem zimna. Niestety jako użytkownicy domów czy mieszkań nie mamy wpływu
na występowanie mostków termicznych. Dlatego też należy przykładać odpowiednią wagę już na
etapie projektowania i wykonywania domu do eliminowania bądź ograniczenia mostków termicznych.
To jest ten czas, kiedy nie powinniśmy iść na ustępstwa, gdyż większe koszty poniesione na etapie
inwestycji powinny generować oszczędności w trakcie korzystania z domu.
dr inż. Arkadiusz Węglarz, inż. Marcin Skłodowski, inż. Piotr Ciechowicz
Krajowa Agencja Poszanowania Energii SA
ChronmyKlimat.pl
Energooszczędne 4 kąty
KONTAKT
Energooszczędne 4 kąty
E-mail: [email protected]
WWW: www.chronmyklimat.pl/4katy
Tel: +48 22 851 04 02
Adres:
Nabielaka 15 lok 1
00-743 Warszawa