Wpływ mostków cieplnych w balkonach na izolacyjność budynku

Influence of thermal bridges in balconies on building insulation
Poznaj wpływ mostków cieplnych w balkonach na izolacyjność budynku
Poznaj wpływ mostków cieplnych w balkonach na izolacyjność budynku
Fot. www.pixabay.com

Jedną z dróg ucieczki energii cieplnej z budynku, często niedocenianą, są mostki termiczne tworzące się w balkonach. A ich wyeliminowanie stanowi dla architektów i konstruktorów duże wyzwanie, bo konieczne jest bardzo precyzyjne i prawidłowe zaprojektowanie połączenia balkonu ze stropem oraz przemyślany dobór najlepszych rozwiązań dla danego obiektu.

Mostki cieplne a oszczędność energii

Oszczędność energii to jedno z podstawowych wymagań dobrego projektowania budynków. Również przepisy budowlane są pod tym względem coraz ostrzejsze.

W rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [1], w dziale X „Oszczędność energii i izolacyjność cieplna” określono m.in. wymagania minimalne, które musi spełnić obiekt budowlany. Zgodnie z nimi, wskaźnik rocznego zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną EP [kWh/(m2·rok)] musi być mniejszy lub równy wartości maksymalnej określonej w § 329 p. 2. (np. dla budynków mieszkalnych wielorodzinnych maksymalna wartość EP wynosi 85 kWh/(m2·rok). Natomiast maksymalną wartość wskaźnika rocznego zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną EP oblicza się według przepisów (§ 328, 329 WT), wydanych na podstawie art. 15 ustawy z dnia 29 sierpnia 2014 r. o charakterystyce energetycznej budynków (DzU poz. 1200 oraz z 2015 r. poz. 151).

Z kolei współczynnik przenoszenia ciepła ze strefy ogrzewanej (i) bezpośrednio do środowiska zewnętrznego (e) HT,ie [W/K] wyznacza się według PN-EN 12831:2006 „Instalacje ogrzewcze w budynkach – Metoda obliczania projektowego obciążenia cieplnego” [2]. Obliczenie tego współczynnika wymaga uwzględnienia wpływu mostków cieplnych. Tu norma wskazuje dwie drogi uzyskiwania informacji o wielkości mostka (współczynnik Ψ):

  • obliczenia bazujące na wartościach przybliżonych w oparciu o normę PN-EN ISO 14683 [3],
  • obliczenia dokładne w oparciu o normę PN-EN ISO 10211 [4].

Dokładne obliczenia, wymagające sporo nakładu pracy oraz odpowiedniego oprogramowania, są, niestety, rzadkością. Większość projektantów korzysta bowiem z przybliżonych wartości współczynnika Ψe zawartych w tabeli A. 2 normy PN-EN ISO 14683 [3]. Oprogramowania wspomagające obliczanie obciążenia cieplnego oraz charakterystyki energetycznej budynku również odwołują się do tablicy A. 2 tej normy. W efekcie wprowadza się do obliczeń często kilkukrotnie zawyżone wartości współczynnika Ψe, co powoduje, że udział mostków cieplnych w ubytkach ciepła przenikającego przez przegrodę zewnętrzną może wynosić kilkanaście, a niekiedy nawet ponad 20% całkowitych jego strat. Dane te potwierdza również analiza Krajowej Agencji Poszanowania Energii pt. „Raport na temat efektywności energetycznej budynków” [5]. W opracowaniu tym określono przedziały średnich strat ciepła przez elementy przegrody zewnętrznej oraz systemy wentylacji w budynkach jednorodzinnych i wielorodzinnych.

Według raportu [5] w budynkach wielorodzinnych mostki cieplne generowały 15–18% całkowitych strat ciepła, a wartości te są porównywalne ze stratami ciepła przez ściany zewnętrzne (7–20%) oraz okna i drzwi (15–26%). Analiza udziału poszczególnych rodzajów mostków cieplnych wykazała, że dominowały mostki na połączeniach ścian zewnętrznych z oknami (udział 25–40%), balkonów ze stropem (udział 10–40%) oraz mostki na połączeniu ściany zewnętrznej z dachem (attyki) (udział 5–25%). Z danych tych wynika, że eliminowanie mostków cieplnych w budynku jest kluczowe w projektowaniu budynków rzeczywiście energooszczędnych.

Bardzo duży udział mostków cieplnych w stratach ciepła przez przegrodę zewnętrzną ma oczywiście swoje przyczyny, a są to:

1) błędnie zaprojektowany detal (okna, balkony, attyki itp.),
2) brak wymagań w przepisach budowlanych (Warunki Techniczne) dla mostków cieplnych,
3) niewłaściwe oszacowanie wielkości mostka cieplnego.

Punkt 3., czyli problem niewłaściwego oszacowania wielkości mostka cieplnego, wymaga komentarza. Norma PN-EN ISO 14683 [3] dla balkonów podaje cztery możliwe sytuacje (B1, B2, B3, B4), a w każdej z nich płyta balkonu przebija ścianę zewnętrzną bez jakiegokolwiek zabezpieczenia (np. łącznikiem termoizolacyjnym). W efekcie wielkość mostka cieplnego w tym miejscu jest bardzo duża [Ψe = 0,70–0,95 W/(m·K)]. Po zastosowaniu łączników termoizolacyjnych wartość tego współczynnika Ψe wynosi poniżej 0,20 W/(m·K). Podobnie jest w wypadku narożnika ściany zewnętrznej, stropodachu i ścianki attykowej/pionowej balustrady. Tu są trzy schematy ze ścianką attykową (ścianka z materiału o wysokim współczynniku λ) (R5, R6, R7), ale żaden nie uwzględnia rozwiązań, które są w praktyce stosowane. W rezultacie projektant, który do oceny i obliczeń przyjmuje wartości z normy Ψe = 0,50–0,65 W/(m·K) otrzymuje wynik zupełnie nieodzwierciedlający rzeczywistej sytuacji. W nieodległej przyszłości przepisy dotyczące oszczędności energii jeszcze bardziej zostaną zaostrzone i aby im sprostać dokładne obliczenie wpływów mostków cieplnych stanie się koniecznością.

Przykład obliczeniowy – powtarzalny moduł zewnętrznej przegrody budynku z płytą balkonu

RYS. 1. Moduł przegrody zewnętrznej przyjętej do analizy; rys.: I. Stachura
RYS. 1. Moduł przegrody zewnętrznej przyjętej do analizy; rys.: I. Stachura

Pokazuje on, jak dużo energii można zaoszczędzić dzięki prawidłowemu zaprojektowaniu połączenia balkonu ze stropem. Przedmiotem zaś analizy (RYS. 1) jest powtarzalny moduł zewnętrznej ściany budynku wielorodzinnego (8,5×3,0 m), która składa się:

  • ze ściany wykonanej w systemie EPS o współczynniku U = 0,193 W/(m2·K),
  • okien (1,5×1,5 m – 2 szt., 1,5×1,2 m – 1 szt.) i drzwi balkonowych (2,3×0,9 m – 1 szt.) o współczynniku U = 0,90 W/(m2·K),
  • balkonu o współczynniku Ψe [W/(m·K)] zmiennym w zależności od sposobu połączenia płyty balkonu ze stropem oraz zmiennej długości łączącej balkon ze stropem: l = 2, 3, 4 i 5 m.

Dla balkonów przyjęto następujące warianty połączenia (RYS. 2):

RYS. 2. Węzeł łączący płytę balkonową ze stropem – warianty rozwiązań; rys.: I. Stachura
RYS. 2. Węzeł łączący płytę balkonową ze stropem – warianty rozwiązań; rys.: I. Stachura

1) za pomocą łącznika termoizolacyjnego gr. d = 12 cm, o współczynniku λeq = 0,10 W/(m·K), oporze cieplnym Req = 1,2 m2·K/W
– wyliczony współczynnik Ψe = 0,103 W/(m·K),
2) za pomocą łącznika termoizolacyjnego gr. d = 8 cm, o współczynniku λeq = 0,10 W/(m·K), oporze cieplnym Req = 0,8 m2·K/W
– wyliczony współczynnik Ψe = 0,164 W/(m·K),
3) za pomocą łącznika termoizolacyjnego gr. d = 12 cm, o współczynniku λeq = 0,30 W/(m·K), oporze cieplnym Req = 0,4 m2·K/W
– wyliczony współczynnik Ψe = 0,297 W/(m·K),
4) płyta balkonu zaizolowana od góry i od dołu styropianem (λ = 0,035) gr. 5 cm – wyliczony współczynnik Ψe = 0,415 W/(m·K),
5) płyta balkonu bez jakiejkolwiek izolacji monolitycznie połączona ze stropem – wyliczony współczynnik Ψe = 0,855 W/(m·K),
6) płyta balkonu – według schematu B1 (załącznik A normy PN EN 14683 – Wartości orientacyjne liniowego współczynnika przenikania ciepła) – współczynnik Ψe = 0,95 W/(m·K).

Liniowy współczynnik przenikania ciepła Ψe [W/m·K] dla wariantów 1–5 obliczono za pomocą programu AnTherm.
Dla zobrazowania wpływu mostków w balkonach przyjęto, że wartość współczynnika Ψe = 0 W/(m·K) w połączeniach okien i drzwi balkonowych ze ścianą (montaż w grubości izolacji).

Czytaj też: Balkony – projektowanie numeryczne złączy z uwzględnieniem wymagań cieplno-wilgotnościowych od 1 stycznia 2021 roku >>>

O czym przeczytasz w artykule?Abstrakt

Mostki cieplne a oszczędność energii

Mostki cieplne a ryzyko powstania grzybów pleśniowych

Przykłady obliczeniowe

Jedną z dróg ucieczki energii cieplnej z budynku, często niedocenianą, są mostki termiczne tworzące się w balkonach. W artykule autor uzasadnia, że aby budować zgodnie z WT 2021, należy eliminować ryzyko powstawania mostków termicznych poprzez stosowanie rozwiązań, które już dziś cechują nowoczesne budownictwo. W tekście przytoczone są przepisy prawne oraz przykłady obliczeniowe.

Influence of thermal bridges in balconies on building insulation

One of the ways of escaping thermal energy from the building, often underestimated, are thermal bridges formed in balconies. In the article, the Author justifies that in order to build in accordance with WT 2021, the risk of thermal bridges should be eliminated by using solutions that already characterize modern construction. The text mentions legal provisions and calculation examples.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »
Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 9/2020

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Płyty warstwowe - co warto wiedzieć?


Płyty warstwowe składają się z dwóch zewnętrznych okładzin metalowych, oddzielonych... ZOBACZ »


Wszystko o skutecznej hydroizolacji »

Uzyskaj pomoc w finansowaniu termomodernizacji »

Dlaczego hydroizolacja budynków jest tak ważną kwestią? Każdego roku na całym świecie czytaj dalej »

W praktyce, przeprowadzając termomodernizację budynku dociepla się ściany zewnętrzne, wymienia się okna i drzwi, modernizuje się systemy grzewcze i wentylacyjne..... czytaj dalej »

Co warto wiedzieć o ocieplaniu wełną skalną?


Konieczności ocieplania ścian zewnętrznych wynika nie tylko ze względów ekonomicznych – im lepiej izolowane ściany, tym ZOBACZ »


Systemy mocowań - jaki wybrać? Na co zwrócić uwagę?

Innowacyjne płyty styropianowe »

Dobór system mocowań elewacyjnych uzależniony jest m.in. od rodzaju materiału, z jakiego wykonane są ściany... czytaj dalej » Płyty będą mieć polepszone właściwości użytkowe i tym samym spełniać surowsze normy... czytaj dalej »

Ogniochronny bandaż pęczniejący - gdzie i kiedy go stosować?


Do prawidłowego oznaczenia przepustów instalacyjnych wykonanych przy... ZOBACZ »


Od czego zacząć termomodernizację domu? Co zrobić, aby uzyskać dotację?

Czego użyć do naprawy balkonu lub tarasu?

Jak dzięki termomodernizacji zmniejszyć zuzycie energii na ogrzewanie domów nawet o 69%?.. czytaj dalej » Jak obliczyć spadek balkonu? Po co wykorzystywać sznur dylatacyjny? czytaj dalej »

Farby do wnętrz i elewacji - jakie powinny być?


W 2002 r. rynek farb fasadowych został zrewolucjonizowany przez farbę zolowo-krzemianową, która bazuje na całkowicie nowatorskiej koncepcji spoiw, dzięki czemu... ZOBACZ »


Jak oszczędzić na ogrzewaniu budynku?

Chcesz poprawić efektywność energetyczną domu?

Zarabiaj pieniądze sprzedając prąd... czytaj dalej » Mniej więcej jedna trzecia globalnie zużywanej energii jest obecnie wykorzystywana do ogrzewania i chłodzenia budynków... czytaj dalej »

Szukasz narzędzi i materiałów do codziennej pracy?


Szukasz produktów w specjalnych promocyjnych cenach? ZOBACZ »


Jak zabezpieczyć budynek przed wilgocią?

Kiedy i gdzie stosować płyty warstwowe?

Wilgoć pojawiająca się w budynku i związana z nią pleśń szkodzą naszemu zdrowiu, powodują wyższe rachunki za ogrzewanie i niszczą mury...czytaj dalej »

Płyty warstwowe z wełny mineralnej posiadają odporność ogniową EI do... czytaj dalej »

Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr...
czytaj dalej »


Termomodernizacja – co obejmuje w praktyce?

Kiedy zastosować izolację z keramzytu?

Izolacja keramzyt

Termomodernizacja to szereg działań, które polegają na zmianach w strukturze budynku, a także... czytaj dalej »

Keramzyt nie traci swoich właściwości wraz z upływem czasu, dlatego można... czytaj dalej »

Ekspert Budowlany - zlecenia

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
10/2020

Aktualny numer:

Izolacje 10/2020
W miesięczniku m.in.:
  • - Szklana fasada o podwójnym przepływie powietrza
  • - Fala renowacji
Zobacz szczegóły
Flowcrete Polska Sp. z o.o. Flowcrete Polska Sp. z o.o.
Flowcrete Polska Sp. z o.o. Jesteśmy producentem i dystrybutorem materiałów do wykonywania bezspoinowch posadzek żywicznych -...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.