Wpływ zastosowanego materiału termoizolacyjnego na parametry fizykalne wybranych przegród i złączy budowlanych

***

W artykule podjęto dyskusję dotyczącą wpływu zastosowania tradycyjnych, nowoczesnych i innowacyjnych rozwiązań materiałów termoizolacyjnych na obudowę „budynków o niskim zużyciu energii” w aspekcie analizy parametrów technicznych materiałów termoizolacyjnych w zakresie obliczeń cieplno-wilgotnościowych, określania parametrów fizykalnych przegród zewnętrznych i złączy „budynków o niskim zużyciu energii”, przeprowadzając odpowiednie analizy numeryczne z uwzględnieniem obowiązujących wymagań cieplno-wilgotnościowych oraz zasad kształtowania układów materiałowych przegród i ich złączy z uwzględnieniem obowiązujących wymagań cieplno-wilgotnościowych.

Influence of the material used thermal insulation on physical parameters selected partitions and construction joints 

The article discusses the impact of the use of traditional, modern and innovative solutions of thermal insulation materials for the casing of „low energy consumption buildings” in terms of analyzing the technical parameters of thermal insulation materials in the field of thermal and humidity calculations, determining the physical parameters of external partitions and joints of „low-rise buildings” energy consumption” by carrying out appropriate numerical analyzes taking into account the applicable thermal and humidity requirements and the principles of shaping the material systems of partitions and their joints, taking into account the applicable thermal and humidity requirements.

***

W artykule:

• Wpływ zastosowanego materiału termoizolacyjnego na wartość współczynnika przenikania ciepła dwuwarstwowych ścian zewnętrznych
• Wpływ zastosowanego materiału termoizolacyjnego na wartość współczynnika przenikania ciepła stropodachów pełnych
• Wpływ zastosowanego materiału termoizolacyjnego na wartości parametrów fizykalnych złączy budowlanych
• Zasady wykonywania obliczeń numerycznych mostków termicznych (w ujęciu stacjonarnym)
• Podsumowanie i wnioski końcowe

Przez nowoczesne i innowacyjne materiały termoizolacyjne rozumie się wyroby o niskiej wartości współczynnika przewodzenia ciepła λ < 0,04 W/(m·K) oraz parametrach spełniających wymagania w zakresie ochrony wilgotnościowej, akustycznej i przeciwpożarowej. Podjęta w artykule problematyka jest bardzo ważna, ponieważ zaprojektowanie i wykonanie odpowiedniej obudowy budynku, czyli przegród zewnętrznych i złączy budowlanych, gwarantuje osiągnięcie standardu dla „budynków o niskim zużyciu energii”, budynków niskoenergetycznych czy też pasywnych.

Innowacyjność może być rozpatrywana w aspekcie cieplno-wilgotnościowym zewnętrznych przegród i złączy „budynków o niskim zużyciu energii” poprzez:

• wykonanie prawidłowych obliczeń fizykalnych (cieplno-wilgotnościowych) i projektu technicznego w świetle obowiązujących przepisów i norm przedmiotowych, z właściwie założonymi warunkami brzegowymi, na podstawie poprawnych metod inżynierskich,
• zaprojektowanie detali konstrukcyjnych (złączy budowlanych) ze szczególnym zwróceniem uwagi na geometrię przegrody, lokalizacji ocieplenia (materiału termoizolacyjnego),
• opracowanie wytycznych w zakresie poprawnego kształtowania układu materiałowego przegród zewnętrznych i złączy budynku niskoenergetycznego lub pasywnego zgodnie z wymaganiami fizykalnymi.

Podstawową funkcją materiałów termoizolacyjnych jest zapewnienie odpowiednich parametrów fizykalnych przegród zewnętrznych i złączy budowlanych. Przed wyborem odpowiedniego materiału do izolacji cieplnej należy zwrócić uwagę na następujące właściwości:

• współczynnik przewodzenia ciepła λ [W/(m·K)],
• gęstość objętościową,
• izolacyjność akustyczną,
• przepuszczalność pary wodnej,
• współczynnik oporu dyfuzyjnego μ [-],
• wrażliwość na czynniki biologiczne i chemiczne,
• ochronę przeciwpożarową.

Przeczytaj też: Izolacje termiczne – przegląd stosowanych materiałów w nowym i modernizowanym budownictwie w aspekcie wymagań cieplno-wilgotnościowych

Wpływ zastosowanego materiału termoizolacyjnego na wartość współczynnika przenikania ciepła dwuwarstwowych ścian zewnętrznych

Ściany to pionowe przegrody w budynku, które można podzielić na dwie podstawowe grupy:

• ściany wewnętrzne (nośne, usztywniające, działowe i działowe międzymieszkaniowe),
• ściany zewnętrzne (nośne i osłonowe).

Zmieniające się wymagania powodują, że na etapie projektowania i wykonywania pojawiają się nowe rozwiązania konstrukcyjno-materiałowe ścian zewnętrznych. Najczęściej stosowanymi technologiami wznoszenia ścian zewnętrznych budynków w Polsce są technologia murowana, drewniana lub prefabrykowana.

Ściany zewnętrzne murowane warstwowe (RYS. 1÷3) składają się z:

• warstwy konstrukcyjnej,
• warstwy izolacji cieplnej,
• warstwy pustki powietrznej wentylowanej (w przypadku ścian szczelinowych),
• warstwy elewacyjnej (w przypadku ścian trójwarstwowych i szczelinowych).

Do obliczeń współczynnika przenikania ciepła U_c wytypowano ściany zewnętrzne dwuwarstwowe:

• wariant I: bloczek z betonu komórkowego gr. 24 cm, styropian EPS gr. 10, 12, 15, 20 cm,
• wariant II: bloczek z betonu komórkowego gr. 24 cm, styropian grafitowy gr. 10, 12, 15, 20 cm,
• wariant III: bloczek z betonu komórkowego gr. 24 cm, płyty z pianki poliuretanowej gr. 10, 12, 15, 20 cm,
• wariant IV: bloczek wapienno-piaskowy gr. 24 cm, styropian EPS gr. 10, 12, 15, 20 cm,
• wariant V: bloczek wapienno-piaskowy gr. 24 cm, styropian grafitowy gr. 10, 12, 15, 20 cm,
• wariant VI: bloczek wapienno-piaskowy gr. 24 cm, płyty z pianki poliuretanowej gr. 10, 12, 15, 20 cm,
• wariant VII: cegła pełna gr. 25 cm, styropian EPS gr. 10, 12, 15, 20 cm,
• wariant VIII: cegła pełna gr. 25 cm, styropian grafitowy gr. 10, 12, 15, 20 cm,
• wariant IX: cegła pełna gr. 25 cm, płyty z pianki poliuretanowej gr. 10, 12, 15, 20 cm,
• wariant X: bloczek z betonu komórkowego gr. 24 cm, mata aerożelowa gr. 5, 8, 10 cm,
• wariant XI: bloczek z betonu komórkowego gr. 24 cm, izolacje próżniowe VIP gr. 5, 8 cm.

Obliczenia współczynników przenikania ciepła Uc przeprowadzono zgodnie z PN-EN ISO 6946:2017 [1]. Schematy obliczeniowe przedstawiono na RYS. 4–5.

Wyniki obliczeń zestawiono w TABELACH 1÷11, przyjmując następujące założenia:

• opór przejmowania ciepła na wewnętrznej powierzchni przegrody R_si = 0,13 (m²·K)/W,
• opór przejmowania ciepła na zewnętrznej powierzchni przegrody R_se = 0,04 (m²·K)/W,
• wartości obliczeniowe współczynnika przewodzenia ciepła jako dane producentów (TABELE 1÷11),
• łączniki mechaniczne z tworzywa sztucznego o λ = 0,80 W/(m·K) < 1,0 W/(m·K) – ΔU_f = 0; w przypadku wariantu X i XI – brak łączników mechanicznych,
• w warstwie izolacji cieplnej brak pustek powietrznych – ΔU_g = 0.

Kolorem zielonym zaznaczono wartości współczynników przenikania ciepła U_c ścian zewnętrznych, które spełniają kryterium cieplne wg rozporządzenia WT [2]: U_c ≤ U_c(max) = 0,20 W/(m²·K).

Niska wartość współczynnika przewodzenia ciepła λ materiału termoizolacyjnego gwarantuje uzyskanie niskiej wartości współczynnika przenikania ciepła Uc ściany zewnętrznej. W związku z tym przy zastosowaniu mat aerożelowych lub izolacji próżniowych VIP wystarczy mniejsza grubość izolacji cieplnej niż przy innych materiałach termoizolacyjnych (TABELE 1÷11).

Wpływ zastosowanego materiału termoizolacyjnego na wartość współczynnika przenikania ciepła stropodachów pełnych

Stropodachy to element budynku pełniący funkcję przekrycia ostatniej kondygnacji i pełnią dwie funkcje: stropu i dachu. Podstawowe elementy stropodachu to:

• konstrukcja nośna,
• paroizolacja,
• izolacja termiczna,
• warstwa nadająca spadek,
• pokrycie dachowe.

Stropodachy przenoszą obciążenia od śniegu i wiatru oraz zabezpieczają wnętrze budynku przed opadami atmosferycznymi i wahaniami temperatury. Ze względu na układ warstw materiałowych stropodachu można wyróżnić: stropodachy pełne, odpowietrzane i wentylowane.

Do ocieplania stropodachów pełnych stosowane są najczęściej następujące materiały termoizolacyjne: polistyren ekstrudowany (XPS), płyty styropianu grafitowego, płyty z pianek poliuretanowych PIR, a także styropapa.

Natomiast do ocieplania stropodachów dwudzielnych i stropów nad poddaszami nieużytkowanymi stosowane są wełna celulozowa oraz wełna mineralna. Wartość współczynnika przenikania ciepła ww. stropodachów zależy głównie od rodzaju i grubości materiału termoizolacyjnego. Na RYS. 6÷8 przedstawiono przykładowe rozwiązania materiałowe stropodachu pełnego, o odwróconym układzie warstw materiałowych i wentylowanego.

Do obliczeń współczynnika przenikania ciepła U_c wytypowano stropodachy pełne:

• wariant I: strop Filigran gr. 12 cm, styropian EPS gr. 10, 12, 15, 20 cm,
• wariant II: strop Filigran gr. 12 cm, styropian grafitowy gr. 10, 12, 15, 20 cm,
• wariant III: strop Filigran gr. 12 cm, płyty z pianki poliuretanowej gr. 10, 12, 15, 20 cm.
• Wyniki obliczeń zestawiono w tabelach 12÷14, przyjmując następujące założenia:
• opór przejmowania ciepła na wewnętrznej powierzchni przegrody R_si = 0,10 m²·K/W,
• opór przejmowania ciepła na zewnętrznej powierzchni przegrody R_se = 0,04 m²·K/W,
• wartości obliczeniowe współczynnika przewodzenia ciepła jako dane producentów – TABELE 12÷14,

Kolorem zielonym zaznaczono wartości współczynników przenikania ciepła Uc stropodachów pełnych, które spełniają kryterium cieplne wg rozporządzenia WT [2]: U_c ≤ U_c(max) = 0,15 W/(m²·K).

Należy zauważyć, że aby uzyskać wartość współczynnika przenikania ciepła U_c dla stropodachu pełnego, należy zastosować min. 20 cm styropianu grafitowego lub min. 15 cm pianki poliuretanowej (TABELE 12÷14).

Wpływ zastosowanego materiału termoizolacyjnego na wartości parametrów fizykalnych złączy budowlanych 

Złącza budowlane (mostki cieplne) stanowią integralną część elementów obudowy budynku. Dobór ich warstw materiałowych nie powinien być przypadkowy, lecz oparty na obliczeniach analiz parametrów fizykalnych. Przykładowymi mostkami cieplnymi są m.in.:

• połączenie ściany zewnętrznej z oknem (w przekroju przez ościeżnicę, podokiennik, nadproże),
• połączenie ściany zewnętrznej ze stropem,
• połączenie ściany zewnętrznej ze stropodachem,
• połączenie ściany zewnętrznej z płytą balkonową.

Wpływ mostków termicznych na straty ciepła przez element budynku może być oceniony na podstawie wartości liniowego współczynnika przenikania ciepła Ψ i punktowego współczynnika przenikania ciepła χ. Należy zwrócić uwagę, że ocena wartości Ψ i χ nie jest zdefiniowana (znormalizowana), istnieje możliwość sformułowania pewnych kryteriów w krajowych przepisach dotyczących izolacyjności budynków. W rozporządzeniu WT [2] nie określono wartości granicznych liniowego i punktowego współczynnika przenikania ciepła, jednocześnie obniżając wartości graniczne współczynnika przenikania ciepła U dla pojedynczych przegród budynku.

Aby ocenić komfort cieplny danego pomieszczenia i uwzględnić dodatkowe straty ciepła spowodowane działaniem mostka, należy określić rozkład temperatur na powierzchniach wewnętrznych przegród oraz rozkład linii strumieni cieplnych (adiabaty) – RYS. 9–14.

Połączenie ściany zewnętrznej dwuwarstwowej z oknem w przekroju przez nadproże (RYS. 9–14) powoduje obniżenie temperatury na wewnętrznej powierzchni przegrody (θ_si,min.) w wariancie I do poziomu θ_si,min. = 11,7^oC, a po przedłużeniu izolacji termicznej na ościeżnicę, w postaci tzw. węgarka okiennego (wariant II) – θ_si,min. = 15,0^oC. Należy zwrócić uwagę także na generowanie dodatkowych strat ciepła w postaci liniowego współczynnika Ψ (wariant I – Ψ = 0,24 W/(m·K), wariant II – Ψ = 0,08 W/(m·K)). Odpowiednie ukształtowanie warstw materiałowych pozwala na minimalizację wpływu mostka cieplnego w aspekcie cieplno-wilgotnościowym.

Podstawowymi parametrami charakteryzującymi złącza budowlane (mostki cieplne) są:

• liniowy współczynnik przenikania ciepła Ψ [W/(m·K)], obliczany na podstawie normy PN-EN ISO 10211:2017 [4] lub przyjmować ich wartości na podstawie katalogu mostków cieplnych (np. załącznik do pracy [5]) oraz normy PN-EN ISO 14683:2017 [6],
• punktowy współczynnik przenikania ciepła χ [W/K], obliczany na podstawie normy PN-EN ISO 10211:2017 [4] lub przyjmować ich wartości na podstawie katalogu mostków cieplnych na podstawie danych producentów,
• czynnik temperaturowy f_Rsi (f_Rsi(2D) – w polu dwuwymiarowym, f_Rsi(3D) – w polu trójwymiarowym), określany zgodnie z normą PN-EN ISO 10211:2017 [4] z uwzględnieniem PN-EN ISO 13788:2003 [7] na podstawie temperatury minimalnej w miejscu mostka cieplnego.

Wartość współczynnika Ψ [W/(m·K)] jest równa stracie ciepła na 1 m długości elementu budowlanego zawierającego mostek cieplny, zmniejszonej o stratę ciepła, która miałaby miejsce w przypadku braku mostka termicznego. Obliczenia powinny być zgodne ze wszystkimi innymi znormalizowanymi obliczeniami przenikania ciepła, przy przyjęciu takich samych warunków brzegowych.

Wartości liniowego współczynnika przenikania ciepła zależą od sposobu wymiarowania budynku zastosowanego w obliczeniach pola powierzchni, przez którą przepływa strumień cieplny, stąd przy obliczeniach liniowego współczynnika przenikania ciepła Ψ, należy podać system wymiarowania, na którym są one oparte:

• Ψ_i – przy zastosowaniu wymiarów wewnętrznych,
• Ψ_oi – przy zastosowaniu wymiarów osiowych,
• Ψ_e – przy zastosowaniu wymiarów zewnętrznych (RYS. 15).

Na RYS. 15 przedstawiono sposób wyznaczania liniowego współczynnika przenikania ciepła Ψ [W/(m·K)] według wewnętrznego i zewnętrznego systemu wymiarowania w odniesieniu do wybranego mostka cieplnego.

Wartość liniowego współczynnika przenikania ciepła dla wewnętrznego systemu wymiarowania wynosi:

Wartość liniowego współczynnika przenikania ciepła dla zewnętrznego systemu wymiarowania wynosi:

lub:

Wartość liniowego współczynnika przenikania ciepła dla osiowego systemu wymiarowania wynosi:

Wpływ mostków cieplnych jest uwzględniany w obliczeniach:

• współczynnika strat ciepła przez przenikanie pomiędzy przestrzenią ogrzewaną a powietrzem zewnętrznym H_T,ie [W/K],
• współczynnik strat ciepła przez przenikanie przez przestrzeń nieogrzewaną HT,iue [W/K].

Projektowy współczynnik straty ciepła przez przenikania z przestrzeni ogrzewanej (i) na zewnątrz (e) H_T,ie [W/K] zależy od wszystkich elementów budynku i liniowych mostków cieplnych oddzielających przestrzeń ogrzewaną od środowiska zewnętrznego, takich jak ściany, podłogi, stropy, drzwi, okna, określa się wg punktu 7 normy PN-EN 12831:2006 [8]:

H_T,ie = ∑A_k·U_k·e_k + ∑Ψ_i·l_i·e_i

gdzie:

A_k – powierzchnia elementu budynku (k) [m²],
U_k – współczynnik przenikania ciepła przegrody (k) [W/(m²·K)], obliczany wg norm PN-EN ISO 6946:2017 [1], PN-EN ISO 10077-1:2008 [9] lub na podstawie zaleceń podanych w europejskich aprobatach technicznych,
e_k, e_i – współczynniki korekcyjne ze względu na orientację, z uwzględnieniem wpływów klimatu, takich jak różne izolacje, absorpcja wilgoci przez elementy budynku, prędkość wiatru i temperatura powietrza, w przypadku gdy te wpływy nie zostały uwzględnione przy określaniu wartości współczynnika U (PN-EN ISO 6946:2017 [4]); ek, ei powinny być określane na podstawie danych krajowych; w przypadku braku wartości krajowych wartości orientacyjne podano w zał. D.4.1. normy PN-EN 12831:2006 [3] (ek = 1,0, ei = 1,0),
Ψ_i – współczynnik przenikania ciepła liniowego mostka cieplnego (i) [W/(m·K)]; określany na podstawie PN-EN ISO 14683:2017 [7] (ocena przybliżona), lub na podstawie obliczeń numerycznych w oparciu o PN-EN ISO 10211:2017 [8],
l_i – długość liniowego mostka cieplnego (i) między przestrzenią wewnętrzną a zewnętrzną [m].

Znacząca wartość współczynnika Ψ nie oznacza automatycznie istotnego mostka cieplnego. Zgodnie z definicją wartości Ψ traktowane są jako współczynniki korekcyjne do obliczeń jednowymiarowych strat ciepła, za pomocą których aspekt geometryczny (określony przez przyjęcie wymiarów) powinien być uwzględniony, tak samo jak zwiększenie strumienia cieplnego. Przykładową klasyfikację wpływu mostków cieplnych w zależności od wartości liniowego współczynnika przenikania ciepła Ψ podano w TABELI 15.

W przypadku budynków projektowanych w standardzie niskoenergetycznym (NF 40) lub w standardzie pasywnym (NF 15) instytucja, która przyznawała dopłaty na realizację takich inwestycji, sformułowała wartości graniczne liniowego współczynnika przenikania ciepła Ψ_max:

• dla standardu NF 40: Ψ_max = 0,20 W/(m·K) – dla płyt balkonowych, Ψ_max = 0,10 W/(m·K) – dla pozostałych mostków cieplnych,
• dla standardu NF 15: Ψ_max = 0,01 W/(m·K).

Zasadne staje się sformułowanie wartości maksymalnych wartości liniowego współczynnika przenikania ciepła dla mostków cieplnych w rozporządzeniu WT [2].

Sprawdzenie ryzyka rozwoju pleśni w miejscu mostka cieplnego przeprowadza się za pomocą porównania wartości obliczeniowej czynnika temperaturowego f_Rsi.(2D) w miejscu mostka cieplnego z wartością graniczną (krytyczną) f_Rsi.(kryt.). Jeżeli spełniona jest nierówność f_Rsi.(2D) ≥ f_Rsi.(kryt.), nie występuje ryzyko rozwoju pleśni i grzybów pleśniowych na wewnętrznej powierzchni przegrody.

Czynnik temperaturowy (w miejscu mostka cieplnego) f_Rsi.(2D) określa się wg wzoru:

gdzie:

θ_si,min. – temperatura minimalna na wewnętrznej powierzchni przegrody mostka cieplnego [°C],
θ_e – temperatura powietrza zewnętrznego [°C],
θ_i – temperatura powietrza wewnętrznego [°C].

Czynnik temperaturowy krytyczny f_Rsi.(kryt.) można określić:

• w sposób uproszczony dla t_i = 20°C, φ= 50%, f_Rsi.(kryt.) = 0,72,
• w sposób dokładny (uwzględniając parametry powietrza zewnętrznego i wewnętrznego).

Procedury obliczeniowe w tym zakresie przedstawiono m.in. w pracach [5, 11]. Wartość krytyczna czynnika temperaturowego f_Rsi.(kryt.) dla trzeciej klasy wilgotności w pomieszczeniu przy t_i = 20^oC wynosi odpowiednio: dla lokalizacji Bydgoszcz f_Rsi.(kryt.) = 0,785, dla lokalizacji Warszawa _fRsi.(kryt.) = 0,789.

Zasady wykonywania obliczeń numerycznych mostków termicznych (w ujęciu stacjonarnym) 

Proces obliczania mostków cieplnych przy zastosowaniu programu komputerowego składa się z kilku etapów:

• modelowanie i siatka podziału złączy – mostków cieplnych,
• przyjęcie warunków brzegowych,
• określenie charakterystyki materiałowej mostków cieplnych,
• obliczenia parametrów fizykalnych (cieplno-wilgotnościowych) mostków cieplnych,
• opracowanie katalogu mostków cieplnych.

Do analizy wybrano następujące złącza budowlane: połączenie ściany zewnętrznej z oknem w przekroju przez ościeżnicę, połączenie ściany zewnętrznej ze stropodachem.

Dla ww. złączy określono parametry fizykalne przy zastosowaniu programu komputerowego TRISCO-KOBRU 86 [12], przyjmując następujące założenia:

• modelowanie złączy wykonano zgodnie z zasadami przedstawionymi w normie PN-EN ISO 10211:2017 [4],
• opory przejmowania ciepła (R_si, R_se) przyjęto zgodnie z normą PN-EN ISO 6946:2017 [1] przy obliczeniach strumieni cieplnych oraz wg normy PN-EN ISO 13788:2003 [7] przy obliczeniach rozkładu temperatur i czynnika temperaturowego f_Rsi(2D) (TABELA 16),
• temperatura powietrza wewnętrznego t_i = 20^oC (pokój dzienny), temperatura powietrza zewnętrznego t_e = -20^oC (III strefa) (TABELA 16),
• ściana zewnętrzna dwuwarstwowa (warianty – TABELE 1÷11),
• stropodach (warianty – TABELE 12÷14),
• stolarka okienna: rama okienna U_f = 0,855 W/(m²·K), zestaw szybowy U_g = 0,503 W/(m²·K),
• wartości współczynnika przewodzenia ciepła materiałów budowlanych ? [W/(m·K)] przyjęto na podstawie tabel w pracy [5].

Na RYS. 16–24 przedstawiono modele obliczeniowe, linie strumieni cieplnych oraz rozkłady temperatur dla połączenia ściany zewnętrznej z oknem w przekroju przez ościeżnicę.

Wyniki obliczeń parametrów fizykalnych dla połączenia ściany zewnętrznej z oknem w przekroju przez ościeżnicę przedstawiono w TABELI 17.

Na RYS. 25–30 przedstawiono modele obliczeniowe, linie strumieni cieplnych oraz rozkłady temperatur dla połączenia ściany zewnętrznej ze stropodachem pełnym.

Na podstawie przeprowadzonych obliczeń parametrów fizykalnych analizowanych złączy można stwierdzić, że ich wartości zależą od zastosowanych rozwiązań materiałowych (głównie – współczynnik przewodzenia ciepła materiału termoizolacyjnego), usytuowania materiałów w złączu oraz sposobu połączenia dwóch analizowanych przegród. W zakresie analizy dodatkowych strat ciepła należy przeanalizować wartości strumienia przepływającego przez złącza (φ) oraz wartości liniowego współczynnika przenikania ciepła (Ψ). Natomiast w zakresie analizy występowania ryzyka kondensacji powierzchniowej (ryzyko rozwoju pleśni) – wartości temperatur minimalnych na wewnętrznej powierzchni przegrody w miejscu mostka cieplnego oraz wartości czynnika temperaturowego f_Rsi.(2D).

W związku z powyższym, zastosowanie węgarka lub tzw. ciepłego montażu w połączeniach ścian zewnętrznych z oknem daje możliwość na obniżenie dodatkowych strat ciepła oraz ryzyka występowania kondensacji powierzchniowej (TABELA 17).

Zachowanie ciągłości izolacji cieplnej w attyce stropodachu (RYS. 25–30, TABELA 18) pozwala na minimalizację wpływu mostka cieplnego na styku ściana zewnętrzna – stropodach.

Podsumowanie i wnioski końcowe

Na podstawie analizy wyników przeprowadzonych obliczeń współczynników przenikania ciepła U_c ścian zewnętrznych i stropodachu pełnego oraz parametrów fizykalnych (cieplno-wilgotnościowych) złączy budowlanych przy zastosowaniu zróżnicowanych materiałów termoizolacyjnych można sformułować następujące wnioski:

• zastosowanie materiału termoizolacyjnego wpływa na parametry cieplno-wilgotnościowe elementów obudowy budynków (przegrody i złącza budowlane),
• znajomość parametrów materiału termoizolacyjnego pozwala na przeprowadzenie miarodajnych obliczeń parametrów cieplno-wilgotnościowych przegród i złączy budowlanych,
• poprawny wybór i usytuowanie materiału termoizolacyjnego gwarantuje minimalizację strat ciepła przez przenikanie (np. wartość współczynnika przenikania ciepła U, wartość liniowego współczynnika przenikania ciepła Ψ) oraz ograniczenie ryzyka występowania kondensacji powierzchniowej (sprawdzenie kryterium: f_Rsi.(2D) ≥ f_Rsi.(kryt.) w złączach budowlanych (2D) lub (3D),
• projektowanie cieplno-wilgotnościowe elementów obudowy budynku nie powinno się ograniczać do sprawdzenia kryterium cieplnego: U_c ≤ U_c(max) dla pojedynczych przegród zewnętrznych,
• projektowanie złączy budowlanych nie powinno być przypadkowe, lecz oparte na podstawie analizy parametrów fizykalnych z uwzględnieniem wymagań cieplno-wilgotnościowych,
• korzystanie z wartości orientacyjnych linowego współczynnika przenikania ciepła Ψ, np. wg normy PN-EN ISO 14683:2017 [6] jest nieuzasadnione, ponieważ nie uwzględniono zmiany rodzaju i grubości np. materiału termoizolacyjnego,
• zasadne staje się opracowanie katalogów przegród i złączy budowlanych w różnych technologiach wznoszenia spełniających wymagania budownictwa energooszczędnego, niskoenergetycznego lub pasywnego.

Literatura

1. 1 PN-EN ISO 6946:2017, „Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła. Metoda obliczania”.
2. Rozporządzenie Ministra Rozwoju i Technologii z dnia 9 maja 2024 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2024 r., poz. 726).
3. J. Ciuba, „Studium projektowe złączy stropodachów pełnych w świetle nowych wymagań cieplnych”, praca dyplomowa magisterska napisana pod kierunkiem dr. inż. K. Pawłowskiego, UTP, Bydgoszcz 2016.
4. PN-EN ISO 10211:2017, „Mostki cieplne w budynkach. Strumienie ciepła i temperatury powierzchni. Obliczenia szczegółowe”.
5. K. Pawłowski, „Projektowanie przegród zewnętrznych w świetle aktualnych warunków technicznych dotyczących budynków. Obliczenia cieplno-wilgotnościowe przegród zewnętrznych i ich złączy”, Grupa MEDIUM, Warszawa 2016.
6. PN-EN ISO 14683:2017, „Mostki cieplne w budynkach. Liniowy współczynnik przenikania ciepła. Metody uproszczone i wartości orientacyjne”.
7. PN-EN ISO 13788:2003, „Cieplno-wilgotnościowe właściwości komponentów budowlanych i elementów budynku. Temperatura powierzchni wewnętrznej umożliwiająca uniknięcie krytycznej wilgotności powierzchni wewnętrznej kondensacji. Metody obliczania”.
8. PN-EN12831:2006, „Instalacje grzewcze w budynkach – Metoda obliczania obciążenia cieplnego”.
9. PN-EN ISO 10077-1:2008, „Cieplne właściwości użytkowe okien, drzwi i żaluzji. Obliczenie współczynnika przenikania ciepła. Część 1: Postanowienia ogólne”.
10. P. Wouters, J. Schietecata, P. Standaert, K. Kasperkiewicz, „Cieplno-wilgotnościowa ocena mostków cieplnych”, Wydawnictwo ITB, Warszawa 2004.
11. K. Pawłowski, „Kształtowanie układów materiałowych przegród zewnętrznych i ich złączy w aspekcie cieplno-wilgotnościowym”, Wydawnictwa Uczelniane Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodniczego w Bydgoszczy, Bydgoszcz 2020.
12. Program komputerowy TRISCO-KOBRU86.