W nowelizacji rozporządzenia w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (WT 2008) [1], zawarto nowe wymagania w zakresie ochrony cieplno-wilgotnościowej zewnętrznych przegród budowlanych i ich złączy.
W zakresie ochrony cieplnej przewidziano w rozporządzeniu [1] dwa sposoby spełnienia wymagań w nowo projektowanych i przebudowywanych budynkach:
- pierwsza polega na takim zaprojektowaniu przegród w budynku, aby wartości współczynników przenikania ciepła U [W/(m²·K)] przegród zewnętrznych, okien, drzwi oraz technika instalacyjna odpowiadały podanym w załączniku do rozporządzenia wymaganiom izolacyjności cieplnej,
- druga to zaprojektowanie budynku pod kątem zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną na jednostkę powierzchni pomieszczeń o regulowanej temperaturze powietrza w budynku, lokalu mieszkalnym lub części budynku stanowiącej samodzielną całość techniczno-użytkową – EP [kWh/(m²·rok)].
Zasadniczą zmianą w zakresie ochrony cieplnej budynków jest zmiana wartości maksymalnych współczynników przenikania ciepła U(max). Zaostrzeniu uległy wymagania cząstkowe w zakresie izolacyjności cieplnej ścian zewnętrznych, dachów i podłóg. Dla ścian zewnętrznych nie ma już znaczenia typ przegrody (wielo- czy jednowarstwowa) oraz przeznaczenie obiektu. W takim wypadku maksymalne wartości współczynnika U (przy temperaturze w pomieszczeniu powyżej 16°C) zostały ujednolicone do wartości U ≤ 0,3 W/(m²·K) [3].
Mimo tych zmian nie jest jasne, czy i w jaki sposób uwzględniać wpływ mostków cieplnych do obliczania współczynnika Uk pojedynczej przegrody. Zasadne staje się więc opracowanie procedur obliczeniowych w tym zakresie.
Obliczenia własne
Do analizy wybrano ścianę zewnętrzną jednowarstwową z ceramiki poryzowanej.
Ściany jednowarstwowe to jedna z najstarszych technik budowlanych – jedna warstwa materiału pełni funkcję nośną i termoizolacyjną. Dawniej były one dużo grubsze, ich budowa uchodziła za kosztowną i czasochłonną, a eksploatacja wymagała wielkich nakładów energii.
Pustaki szczelinowe z ceramiki poryzowanej, nazywanej w literaturze ciepłą ceramiką, mają podobne właściwości mechaniczne jak tradycyjne cegły, a jednocześnie lepszą izolacyjność cieplną i akustyczną. Są jednak bardziej kruche i nasiąkliwe. Najważniejsze zalety murowania ścian z tych pustaków to skrócenie czasu realizacji inwestycji oraz zmniejszenie kosztów robocizny. Wznoszenie ścian z tych pustaków wymaga jednak stosowania elementów wykonywanych bardzo dokładnie. Duże znaczenie ma również rodzaj użytej zaprawy oraz grubość spoin. Szczególną uwagę powinno się zwracać na poprawne zaprojektowanie złączy budowlanych, np. połączenie ściany zewnętrznej ze stropem czy z oknem. Powinny być one tak zaprojektowane i wykonane, by zminimalizowany został wpływ mostków cieplnych na parametry cieplno-wilgotnościowe przegród i ich złączy (optymalizacja strat ciepła oraz zmniejszenie ryzyka rozwoju pleśni i grzybów pleśniowych).
W wielu przypadkach trudne jest zaprojektowanie ściany jednowarstwowej spełniającej warunek cieplny. Dokładne określenie współczynnika przenikania ciepła Uk i współczynnika Htr wymaga opracowania kart katalogowych przy zastosowaniu narzędzi numerycznych.
W pracy przedstawiono obliczenia współczynnika przenikania ciepła Uk ściany budynku z uwzględnieniem liniowych mostków cieplnych oraz współczynnika strat ciepła przez przenikanie Htr w sposób dokładny według rozporządzenia w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku [4] w dwóch wariantach:
- wariant I – wartości liniowych współczynników przenikania ciepła Ψ przyjęto na podstawie normy PN-EN ISO 14683:2008 [5]; wartości orientacyjne i uproszczone, bez podziału wartości na poszczególne części mostka cieplnego,
- wariant II – wartości liniowych współczynników przenikania ciepła Ψ przyjęto na podstawie obliczeń własnych (numerycznych) wykonanych przy zastosowaniu programu komputerowego TRISCO; z podziałem wartości na poszczególne części mostka cieplnego – gałęziowe współczynniki przenikania ciepła.
Wartości liniowych współczynników przenikania ciepła Ψ przy zastosowaniu wymiarowania wewnętrznego (Ψi) i zewnętrznego (Ψe) zestawiono w tabeli 1.
