Procedury uwzględniania mostków termicznych w ocenie charakterystyki energetycznej budynków

W literaturze można spotkać wiele definicji mostków termicznych (cieplnych).W pierwszej polskiej publikacji szerzej podejmującej problematykę fizyki budowli S. Kołodziejczyk [4] używa terminu pomost cieplny na oznaczenie mostka termicznego całkowitego. W.N. Bogosłowski [1] przez mostek termiczny (cieplny) rozumie obszar wzmożonego przepływu ciepła w przegrodzie (tj. wzmożonych strat ciepła), w którym następuje obniżenie temperatury na wewnętrznej powierzchni przegrody, co prowadzi do różnorakich konsekwencji.

Według A. Dylli [2, 3] mostek termiczny powstaje w wyniku naruszenia ciągłości struktury wewnętrznej przegrody w związku z występowaniem materiałów budowlanych różniących się, najczęściej znacznie, wielkością współczynników przewodności cieplnej. Zaproponował on jednolitą klasyfikację mostków, uwzględniającą zarówno geometrię miejsca występowania mostka, jak i charakter jego oddziaływania na przegrodę lub ewentualne złącze przegród.

Mechanizm fizyczny zjawiska, polegający na zwiększeniu gęstości strumienia cieplnego, należy rozważać w obrysie geometrycznym środkowej, z reguły „zimniejszej” (λ₂ > λ₁) części mostka oraz sąsiadujących z nią obustronnie stref zakłóceń w przegrodzie.
Mostki termiczne można podzielić ogólnie na trzy grupy:

• mostki pierwszego rzędu (płaskie w obrysie przegrody zewnętrznej) – 1D (rys. 1),
• mostki drugiego rzędu (w miejscu połączenia przegród; w stykach, złączach, narożnikach) – 2D (rys. 2),
• mostki trzeciego rzędu (przestrzenne mostki cieplne zarówno w samej przegrodzie zewnętrznej, jak i w ewentualnym złączu przestrzennym tej przegrody z dowiązującymi do niej lub przebijającymi ją ścianami lub stropami) – 3D (rys. 3).

Rys. 1–3. Przykładowe mostki termiczne: 1D (1), 2D (2), 3D (3)

Typowymi przykładami mostków termicznych są:

• spoiny wypełnione zaprawą w ścianach murowanych z elementów drobnowymiarowych,
• słupy i rygle w ścianach,
• żebra w ścianach warstwowych,
• nadproża,
• złącza elementów prefabrykowanych,
• naroża ścian,
• połączenie ściany zewnętrznej z płytą balkonową,
• ościeża okienne.

Konsekwencje występowania mostków cieplnych
Mechanizm powstawania mostków termicznych w przegrodzie oraz stosowaną powszechnie procedurę prowadzenia obliczeń cieplnych badanych przegród zewnętrznych ilustruje rys. 4.

Rys. 4. Pole temperatury w narożniku ściany i poza narożnikiem [6]