MOSTKI CIEPLNE

Mostki cieplne to takie miejsca w przegrodach, przez które ucieka dużo więcej ciepła niż przez jej regularną część. Projektowanie i budowa budynków energooszczędnych musi uwzględniać prawidłowe rozwiązanie mostków cieplnych tak, aby zminimalizować skutki ich powstawania – nadmierne straty ciepła przez przenikanie, czy rozwój pleśni. Ponadto, jeżeli nie wyeliminujemy ich z konstrukcji budynku, może on nie osiągnąć wymaganych standardów budynków NF15 i NF40

Rodzaje mostków cieplnych
Można wyróżnić dwa rodzaje mostków cieplnych. Pierwsze z nich, geometryczne, występujące tam, gdzie powierzchnia przegrody od strony zewnętrznej jest różna od powierzchni przegrody od strony wewnętrznej, czyli m.in. naroża budynku. Drugim rodzaj to mostki konstrukcyjne, powstające w miejscach pocienienia lub przerwania warstwy izolacji oraz niejednorodności konstrukcji przegrody. Projektując budynki energooszczędne należy bezwzględnie wyeliminować powstawanie tego typu mostków cieplnych. Istnieją także mostki geometryczno-konstrukcyjne. Powstają one tam, gdzie występują jednocześnie obydwa rodzaje mostków cieplnych, np. połączenie ściany szczytowej z dachem

Mostki cieplne dzielimy również ze względu na ich charakter. Liniowe, o jednakowym przekroju poprzecznym w jednym kierunku, powstają na przykład wokół okien i drzwi. Punktowe zajmują niewielki obszar, bez jednakowego przekroju poprzecznego, występują najczęściej w miejscach przebicia izolacji termicznej mechanicznymi łącznikami o wyższej przewodności cieplnej niż materiał izolacyjny.

Podstawowe rodzaje mostków cieplnych Rodzaj Opis Miejsce występowania Geometryczne Powierzchnia przegrody jest różna od strony zewnętrznej i wewnętrznej Naroża budynku Konstrukcyjne Pocienienia lub przerwania warstwy izolacji termicznej, niejednorodności konstrukcji przegrody Płyta balkonowa, obrzeża otworów okiennych i drzwiowych Geometryczno-konstrukcyjne Jednoczesne występowanie mostka geometrycznego i konstrukcyjnego Ścianka attykowa Liniowe Mające charakter liniowy Płyta balkonowa, obrzeża otworów okiennych i drzwiowych Punktowe Mające charakter punktowy Łączniki mechaniczne w warstwie ocieplenia

Wymagania względem mostków cieplnych
Aby budynek mógł osiągnąć standard NF40 lub NF15 należy zminimalizować występowanie w nim mostków cieplnych. Według wytycznych podanych przez NFOŚiGW, dla budynku NF40 wartość liniowego współczynnika przenikania ciepła Ψe W/(mK) w miejscach występowania mostków cieplnych nie może przekraczać 0,10 W/(mK). Jedynym wyjątkiem jest płyta balkonowa, w której maksymalna wartość współczynnika Ψ wynosi 0,20 W/(mK), do której osiągnięcia nie jest konieczne stosowanie samonośnych balkonów. Wystarczająca będzie izolacja płyty dookoła lub zastosowanie łączników z przekładką z materiału izolacyjnego. Dla standardu NF15 współczynnik Ψe nie może przekroczyć 0,01 W/(mK), co w przypadku balkonów wymaga samonośnej konstrukcji.

Jednocześnie dla standardu NF15 i NF40 dopuszcza się wartość Ψe≤ 0,15 W/(mK) dla mostków cieplnych, ale wyłącznie w obszarze posadowienia budynków na gruncie (ławy, stopy fundamentowe, podłogi na gruncie itp.), jak również w przypadku przegród oddzielających pomieszczenia mieszkalne od garaży podziemnych

Wymagane wartości linowego współczynnika przenikania ciepła Ψe

Standard Wartość Ψe (po wymiarach zewnętrznych), W/(mK) NF40 Ψe ≤ 0,10 W/(mK) Ψe ≤ 0,20 W/(mK) – tylko dla płyt balkonowych NF15 Ψe ≤ 0,01 W/(mK)

Do rozwiązań detali konstrukcyjnych wolnych od mostków cieplnych należy używać programów lub katalogów mostków cieplnych, pozwalających precyzyjnie określić wartość Ψe. Metodyka obliczeń powinna być zgodna z PN-EN ISO 10211: 2008 „Mostki cieplne w budynkach – Strumienie ciepła i temperatury powierzchni – Obliczenia szczegółowe”. Nie należy stosować wartości orientacyjnych z załącznika normy PN-EN ISO 14683: 2008 „Mostki cieplne w budynkach. Liniowy współczynnik przenikania ciepła. Metody uproszczone i wartości orientacyjne”, ponieważ są obarczone zbyt dużym błędem

Sposoby unikania mostków cieplnych w budynkach
Problem mostków cieplnych należy rozwiązać już na etapie projektowania, stosując się do kilku podstawowych reguł:

  • Warstwa izolacji powinna tworzyć ciągłą i nieprzerwaną otulinę ogrzewanej części budynku
  • Unikać przerw, pocienień i przebić warstwy izolacji
  • Jeśli nie można uniknąć przebicia warstwy izolacji, materiał przebijający w obszarze warstwy izolacji powinien charakteryzować się jak najmniejszym współczynnikiem przewodzenia ciepła λ, W/(mK)
  • Połączenia izolacji termicznej przegród powinni być ciągłe i nieprzerwane (warstwa izolacji dachu i ściany zewnętrznej powinna łączyć się na całej długości)

Na polskim rynku dostępne są różne materiały pozwalające ograniczyć występowanie mostków cieplnych. Tabela poniżej pokazuje przykładowe rozwiązania dla poszczególnych detali konstrukcyjnych

Proponowane rozwiązania detali konstrukcyjnych ograniczające ryzyko powstania mostków cieplnych

Detal konstrukcyjny Proponowane rozwiązanie Obrzeża otworów okiennych i drzwiowych Montaż stolarki okiennej i drzwiowej w warstwie izolacji, izolacja nachodzi na ramy okienne i drzwiowe Połączenie ściany zewnętrznej, stropu nad piwnicą nieogrzewaną i ściany piwnicy Zaizolowanie ściany piwnicy od strony wewnętrznej i zewnętrznej, izolacja piwnicy łączy się z izolacją ściany zewnętrznej i stropu Połączenie ściany fundamentowej, podłogi na gruncie i ściany zewnętrznej Zastosowanie w miejscu przerwania ciągłości warstwy izolacji materiałów o małym współczynniku λ i wymaganej wytrzymałości, zaizolowanie ścian fundamentowych lub wykonanie płyty fundamentowej Połączenie ścian wewnętrznych piwnicy nieogrzewanej ze stropem pod częścią ogrzewaną Zaizolowanie ścian wewnętrznych warstwą o wysokości 100 cm, połączone z izolacją stropu Płyty balkonowe Wykonanie balkonów samonośnych lub wiszących Połączenie ścian zewnętrznych z dachem Zachowanie ciągłości izolacji, ograniczenie gzymsów, zaizolowanie ścianek attykowych Wieńce stropowe, słupy żelbetonowe, połączenia elementów prefabrykowanych Wykonanie ciągłej warstwy izolacji Orynnowanie Odwodnienie nie powinno powodować przerwania ciągłości warstwy izolacji, jej pocienienia lub zawilgocenia

Przykładowe rozwiązania konstrukcyjne

1. Podłoga na gruncie – ściana zewnętrzna NF40
Ograniczenia mostka cieplnego uzyskuje się dzięki zaizolowaniu ścian fundamentowych do samych ław oraz umiejscowieniu izolacji w podłodze na wysokości ścian zewnętrznych. Dodatkowo ściany zewnętrzne są wykonane z materiału o małym współczynniku przewodzenia ciepła. Zastosowane materiały:

  • Styropian ESP
  • Mur z bloczków gazobetonowych
  • Tynk cementowo – wapienny
  • Beton
  • Grunt

Rozwiązanie takie pozwala na osiągnięcie współczynnika Ψe = 0,090 W/(mK), co spełnia wymagania dla standardu NF40

2. Ściana zewnętrzna – rama okienna NF40
Okno zmontowane na równo z zewnętrzną krawędzią ściany nośnej, izolacja nachodzi na ramę okienną na 3 – 4 cm. Zastosowane materiały:

  • Styropian
  • Mur z bloczków gazobetonowych
  • Tynk cementowo – wapienny
  • Rama okienna

Rozwiązanie takie pozwala na osiągnięcie współczynnika Ψe = 0,025 W/(mK), co spełnia wymagania dla standardu NF40

3. Płyta fundamentowa – ściana zewnętrzna NF15
Mostek likwiduje się dzięki zastosowaniu posadowienia na płycie fundamentowej. Pozwala to na zachowanie ciągłości izolacji. W miejscu występowania największych obciążeń należy zastosować materiał izolacyjny od większej wytrzymałości. Straty może dodatkowo ograniczyć skośna izolacja obwodowa. Zastosowane materiały:

  • Styropian ESP
  • Styropian XPS
  • Mur z bloczków gazobetonowych
  • Tynk cementowo – wapienny
  • Żelbet
  • Grunt

Rozwiązanie takie pozwala na osiągnięcie współczynnika Ψe = - 0,023 W/(mK), co spełnia wymagania dla standardu NF15

4. Ściana zewnętrzna – rama okienna NF15
Okno zmontowane w warstwie izolacji poza ścianą nośną, izolacja nachodzi na ramę okienną na 3 – 4 cm. Zastosowane materiały:

  • Styropian
  • Mur z bloczków betonowych
  • Tynk cementowo – wapienny
  • Rama okienna

Rozwiązanie takie pozwala na osiągnięcie współczynnika Ψe = 0,008 W/(mK), co spełnia wymagania dla standardu NF15