Warunki Techniczne 2021 dla przegród i złączy budowlanych

W wielu przypadkach analiza przegród i złączy budowlanych pod kątem zagadnień konstrukcyjno-materiałowym i technologii wykonania nie budzi zastrzeżeń na etapie projektowania. Natomiast znajomość parametrów cieplno-wilgotnościowych (fizykalnych), związanych z wymianą ciepła i wilgoci, pozwala na uniknięcie wielu wad projektowych i wykonawczych oraz zapewnienie odpowiednich parametrów mikroklimatu wnętrza podczas użytkowania (odpowiednia temperatura, wilgotność i czystość powietrza wewnętrznego).

Przepisy prawne w zakresie jakości cieplnej elementów obudowy budynków

Zasadniczą zmianą rozporządzenia w zakresie ochrony cieplnej budynków [1] jest zmiana wartości maksymalnych współczynników przenikania ciepła U_c(max). Zaostrzeniu uległy wymagania cząstkowe w zakresie izolacyjności cieplnej ścian zewnętrznych, dachów, podłóg oraz okien i drzwi. Ponadto nie ma już znaczenia typ przegrody (wielo- czy jednowarstwowa) oraz przeznaczenie obiektu (mieszkalny, użyteczności publicznej, magazynowy, gospodarczy itp.).

Wartości maksymalne współczynników przenikania ciepła ścian, podłóg na gruncie, stropów, dachów i stropodachów, zgodnie z załącznikiem 2 do rozporządzenia [1], zestawiono w TAB. 1a i TAB. 1b.

W TAB. 2 zestawiono wartości maksymalne współczynników przenikania ciepła okien, drzwi balkonowych i drzwi zewnętrznych, zgodnie z załącznikiem 2 do rozporządzenia [1].

Według rozporządzenia [1] dopuszcza się dla budynku produkcyjnego, magazynowego i gospodarczego większe wartości współczynnika U niż U_C(max) oraz U_(max) określone w TAB. 1a i TAB. 1b  oraz TAB. 2, jeśli uzasadnia to rachunek efektywności ekonomicznej inwestycji obejmujący koszt budowy i eksploatacji budynku. Ponadto w budynku mieszkalnym, zamieszkania zbiorowego, użyteczności publicznej, produkcyjnym, magazynowym i gospodarczym podłoga na gruncie w ogrzewanym pomieszczeniu powinna mieć izolację cieplną obwodową z materiału izolacyjnego w postaci warstwy o oporze cieplnym co najmniej 2,0 (m2·K)/W, przy czym opór cieplny warstw podłogowych oblicza się zgodnie z PN-EN ISO 6946:2008 [2] oraz PN-EN ISO 13370:2008 [3].

W dalszej części artykułu przedstawiono ocenę jakości cieplnej wybranych przegród i złączy budowalnych budynków z uwzględnieniem wymagań obowiązujących od 1.01.2021 r.

Jakość cieplna ścian zewnętrznych

Ściana zewnętrzna stanowi sztuczną przegrodę pomiędzy otoczeniem zewnętrznym (o zmiennej temperaturze i wilgotności) a wnętrzem (o określonej temperaturze i wilgotności). 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 technologie murowana, prefabrykowana lub drewniana.

Ściany zewnętrzne murowane występują jako jednowarstwowe, dwuwarstwowe, trójwarstwowe i szczelinowe.

W przypadku ścian warstwowych, aby uzyskać odpowiednią izolacyjność cieplną w postaci współczynnika przenikania ciepła U [W/(m²·K)], należy dobrać odpowiednią grubość izolacji cieplnej w postaci:

• płyt styropianowych EPS,
• płyt ze styropianu grafitowego (szarego),
• płyt z wełny mineralnej (skalnej),
• płyt z pianki poliuretanowej PIR lub PUR,
• płyt z pianki fenolowej (rezolowej),
• innych innowacyjnych materiałów termoizolacyjnych: aerożele, izolacje próżniowe VIP, izolacje transparentne.

Aby określić minimalną grubość materiału termoizolacyjnego, należy spełnić podstawowe kryterium cieplne: U_c ≤  U_c(max) = 0,20 W/(m2·K).

Poniżej przedstawiono wyniki obliczeń współczynnika przenikania ciepła U_c ścian zewnętrznych dwuwarstwowych (RYS. 1), wg PN-EN ISO 6946:2008 [2], przy zastosowaniu zróżnicowanych materiałów termoizolacyjnych (TAB. 3).

Istotny wpływ na wartość współczynnika przenikania ciepła przegrody budowlanej U [W/(m2·K)] ma wartość współczynnika przewodzenia ciepła λ [W/(m·K)] materiału termoizolacyjnego, a także materiału konstrukcyjnego (bloczek z betonu komórkowego, bloczek wapienno-piaskowy, cegła pełna). W odniesieniu do jednego rodzaju izolacji może się ona wahać w znacznym przedziale w zależności od produktu, co wynika z szybkiego rozwoju rynku materiałów termoizolacyjnych oraz coraz bardziej zaawansowanych technologii produkcyjnych.

Współczesne konstrukcje ścian zewnętrznych mogą być projektowane jako fasady wentylowane, wewnątrz których występują szczeliny powietrzne odprowadzające nadmierną wilgoć poza przegrodę. Fasady wentylowane mogą być wykonane w dwóch technologiach:

• technologia lekka sucha (montaż elewacji z sidingu, płyt włóknocementowych, płyt cementowych, laminatów, elementów drewnianych, blachy aluminiowej itp.),
• technologia ciężka sucha (ciężkie płyty kamienne lub płyty z kruszywa kamiennego spojonego żywicą).

Obie technologie mogą spełniać kryterium rozwiązania energooszczędnego [U_C ≤  U_C(max) = 0,20 W/(m2·K)], zarówno przy realizacji nowych budynków, jak i przy termorenowacji budynków już istniejących. Stosowanie tych technologii nie ma praktycznie ograniczeń temperaturowych dotyczących procesu technologicznego, ponieważ nie wykonuje się prac mokrych na budowie.

Szczegółowe obliczenia i analizy w zakresie jakości cieplnej ścian zewnętrznych i ich złączy przedstawiono m.in. w pracach [4–5].

Jakość cieplna przegród stykających się z gruntem

W przypadku połączenia budynku z gruntem należy poprawnie zaprojektować i wykonać nie tylko posadzkę na gruncie, lecz także ścianę fundamentową, izolację cieplną i przeciwwilgociową. Dobór materiałów dla tych przegród nie może być przypadkowy i należy uwzględniać przy nim zagadnienia konstrukcyjne oraz cieplno-wilgotnościowe.

Szczególnie ważne jest prawidłowe konstruowanie złącza na styku podłoga na gruncie–ściana fundamentowa–ściana parteru budynku. Bardzo istotny jest odpowiedni wybór i kształtowanie następujących elementów przegród stykających się z gruntem:

• ściany fundamentowe (monolityczne, murowane z różnych materiałów),
• izolacje przeciwwilgociowe i przeciwwodne (izolacje przeciwwilgociowe typu lekkiego, średniego i ciężkiego),
• izolacje cieplne ścian fundamentowych, części nadziemnej budynku oraz posadzki na gruncie.

Ściana fundamentowa, jako ściana zewnętrzna ograniczająca podłogę na gruncie, uczestniczy w przekazywaniu strumienia cieplnego między pomieszczeniem a atmosferą lub pomieszczeniem, gruntem i atmosferą. Jako bariera dla przenikania ciepła powinna zapewniać wystarczający opór cieplny, np. przez zastosowanie materiału termoizolacyjnego do wykonania izolacji krawędziowej (obwodowej) [6].

W rozdziale 4 rozporządzenia [1] sformułowano szczegółowe wytyczne w zakresie ochrony przed zawilgoceniem i korozją biologiczną rozpatrywanych przegród:

§ 315.
Budynek powinien być zaprojektowany i wykonany w taki sposób, aby opady atmosferyczne, woda w gruncie i na jego powierzchni, woda użytkowa w budynkach oraz para wodna w powietrzu w tym budynku nie powodowały zagrożenia zdrowia i higieny użytkowania.

§ 316.
1. Budynek posadowiony na gruncie, na którym poziom wód gruntowych może spowodować przenikanie wody do pomieszczeń, należy zabezpieczyć za pomocą drenażu zewnętrznego lub w inny sposób przed infiltracją wody do wnętrza oraz zawilgoceniem.  
2. Ukształtowanie terenu wokół powinno zapewniać swobodny spływ wody opadowej od budynku.

§ 317.
1. Ściany piwnic budynku oraz stykające się z gruntem inne elementy budynku, wykonane z materiałów podciągających wodę kapilarnie, powinny być zabezpieczone odpowiednią izolacją przeciwwilgociową.  
2. Części ścian zewnętrznych, bezpośrednio nad otaczającym terenem, tarasami, balkonami i dachami, powinny być zabezpieczone przed przenikaniem wody opadowej i z topniejącego śniegu.

§ 318.
Rozwiązania konstrukcyjno-materiałowe przegród zewnętrznych i ich uszczelnienie powinny uniemożliwiać przenikanie wody opadowej do wnętrza budynków.

Do ocieplania przegród stykających się z gruntem (izolacja obwodowa), cokołów i podłóg najczęściej stosowane są następujące materiały termoizolacyjne:

• polistyren ekstrudowany (XPS),
• płyty z pianek poliuretanowych,
• szkło piankowe.

Wartości współczynnika przenikania ciepła U [W/(m2·K)] oraz współczynnika strat ciepła przez przenikanie H_g[W/K] zależą od przyjętego układu warstw materiałowych przegród stykających się z gruntem oraz wymiarów rzutu analizowanego budynku (wymiar charakterystyczny budynku B’). W związku z powyższym w przypadku projektowania lub oceny stanu cieplnego przegród stykających się z gruntem powinno się podchodzić indywidualnie.

Przy zastosowaniu izolacji podłogi na gruncie w postaci płyty z polistyrenu ekstrudowanego XPS grubości 10 cm o współczynniku λ = 0,035 W/(m·K) i izolacji pionowej krawędziowej (obwodowej) z płyt z pianki poliuretanowej grubości 5 cm o współczynniku λ = 0,022 W/(m·K) uzyskano wartości współczynnika przenikania ciepła U [W/(m²·K)] (dla wymiarów budynku od 6×6 m do 15×15 m) na poziomie U = 0,20–0,25 W/(m²·K).

W związku z powyższym analizowane przypadki spełniają wymaganie sformułowane w rozporządzeniu [1] w zakresie współczynnika przenikania ciepła: U = 0,20–0,25  <  U_(max) = 0,30 W/(m²·K).

Warunek został spełniony także w zakresie oceny wartości oporu cieplnego izolacji cieplnej (obwodowej/krawędziowej) R = d/λ = 0,05/0,022 = 2,27  >  R_min. = 2,0 (m2·K)/W. Szczegółowe obliczenia i analizy na ten temat przedstawiono m.in. w pracach [7–8].

Przykładowe rozwiązanie konstrukcyjno-materiałowe przegród stykających się z gruntem przedstawiono w TAB. 4.

Jakość cieplna dachów i stropodachów

Dach to element zwieńczający budynek z przekryciem osłaniającym przed wpływami zjawisk atmosferycznych oraz przenoszącym obciążeniem od śniegu i wiatru. Do podstawowych elementów dachu można zaliczyć:

• konstrukcję nośną (drewno, stal, żelbet lub połączenie drewna i żelbetu),
• warstwę izolacji cieplnej, paroszczelnej,
• warstwę podkładu (deskowanie, łacenie),
• pokrycie dachowe (dachówka ceramiczna, dachówka cementowa, gont bitumiczny, blacha trapezowa itp.).

Do ocieplania dachów drewnianych najczęściej stosowane są następujące materiały termoizolacyjne: płyty drzewne, płyty z wełny owczej, płyty z wełny mineralnej, pianka poliuretanowa (PUR/PIR), płyty korkowe.

Zastosowanie ocieplenia:

• między krokwiami [grubości 18 cm w postaci wełny mineralnej o λ = 0,035 W/(m·K) lub styropianu grafitowego o λ = 0,031 W/(m·K)]
• oraz pod krokwiami [grubości 10–12 cm w postaci wełny mineralnej o λ = 0,035 W/(m·K) lub styropianu grafitowego o λ = 0,031 W/(m·K)] – (RYS. 2)

daje możliwość uzyskania wartości współczynnika przenikania ciepła U na poziomie 0,11–0,14 W/(m²·K), spełniając kryterium cieplne: U_C  ≤  U_C(max) = 0,15 W/(m²·K), natomiast zastosowanie ocieplenia nad krokwiami w postaci płyt z pianki poliuretanowej PIR λ = 0,026 W/(m·K) grubości 16, 18 i 20 cm – (RYS. 3) daje możliwość uzyskania wartości współczynnika przenikania ciepła U na poziomie 0,12–0,15 W/(m²·K), spełniając kryterium cieplne: U_C  ≤  U_C(max) = 0,15 W/(m²·K).

Stropodachy to elementy budynków będące przekryciem ostatniej kondygnacji. Pełnią one jednocześnie dwie podstawowe funkcje: stropu oraz dachu.

Podstawowe elementy stropodachu to konstrukcja nośna, paraizolacja, izolacja termiczna, warstwa nadająca spadek i 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 oraz dachy zielone, odpowietrzane i wentylowane.

Do ocieplania stropodachów pełnych i dachów zielonych najczęściej stosowane są takie materiały jak:

• polistyren ekstrudowany (XPS),
• płyty z pianek poliuretanowych PIR i PUR,
• styropapa,

natomiast do ocieplania stropodachów dwudzielnych i stropów nad poddaszami nieużytkowanymi – wełna celulozowa oraz wełna mineralna.

Aby osiągnąć wartość współczynnika przenikania ciepła stropodachu U_c poniżej wartości maksymalnej U_C(max) = 0,15 W/(m²·K), należy dobrać odpowiednią grubość materiału termoizolacyjnego, która zależy od współczynnika przewodzenia ciepła λ [np. płyty z pianki poliuretanowej λ = 0,022 W/(m·K), płyty styropianowe XPS λ = 0,035 W/(m·K)] oraz rozwiązania materiałowego stropu.

Jakość cieplna przegród przezroczystych

Na wartość współczynnika przenikania ciepła okna U_W ma wpływ zastosowany zestaw szybowy (współczynnik przenikania ciepła zestawu szybowego U_g) oraz rama okienna (współczynnik przenikania ciepła ramy U_ƒ). Istotne znaczenie ma także styk (połączenie) zestawu szybowego z ramą okienną (liniowy współczynnik przenikania ciepła Ψ_g).

Przenoszenie ciepła przez okna i drzwi zewnętrzne, a także nieprzezroczyste panele, jest częścią składową współczynnika strat ciepła przez przenikanie H_D.

• Przegroda przezroczysta (np. stolarka okienna, drzwi balkonowe) jest specyficznym elementem obudowy o zróżnicowanym kształcie, zawierającym liczne mostki płaskie i przestrzenne o nakładających się obszarach oddziaływania.
• Skrzydła okienne mogą być wielopodziałowe ze słupkami, ślemionami i szczeblinami. Do ich wykonania stosowane są materiały o różnych charakterystykach cieplnych − drewno, tworzywa sztuczne, metale.
• Oszklenie może być jedno- lub wieloszybowe z wypełnieniem różnymi gazami. Między oszkleniem a skrzydłem okiennym umieszcza się ramki dystansowe, ostatnio o ulepszonych właściwościach.
• Obliczenia współczynnika przenikania ciepła U_w przegrody przezroczystej powinny być przeprowadzane indywidualnie dla każdego pojedynczego rozwiązania.
• Istotnym elementem projektowania przegród przezroczystych jest uwzględnienie wymagania w zakresie ochrony przed przegrzewaniem pomieszczeń w okresie letnim.

W rozporządzeniu [1] zapisano:

§ 57. 
1. Pomieszczenia przeznaczone na pobyt ludzi powinno mieć zapewnione oświetlenie dzienne, dostosowane do jego przeznaczenia, kształtu i wielkości, z uwzględnieniem warunków określonych w § 13 oraz w ogólnych przepisach bezpieczeństwa i higieny pracy.

2. W pomieszczeniu przeznaczonym na pobyt ludzi stosunek powierzchni okien, liczonej w świetle ościeżnic do powierzchni podłogi powinien wynosić co najmniej 1:8, natomiast w innym pomieszczeniu, w którym oświetlenie dzienne jest wymagane ze względu na przeznaczenie – co najmniej 1:12.

2.1.3. W budynku produkcyjnym, magazynowym i gospodarczym łączne pole powierzchni okien i ścian szklanych w stosunku do powierzchni całej elewacji nie może być większe niż:  
1) w budynku jednokondygnacyjnym (halowym) – 15%,  
2) w budynku wielokondygnacyjnym – 30%.

2.1.4. We wszystkich rodzajach budynków współczynnik przepuszczalności energii całkowitej promieniowania słonecznego okien oraz przegród szklanych i przeźroczystych g liczony według wzoru:

g = ƒ_c · g_n

gdzie:  

g_n – współczynnik całkowitej przepuszczalności energii promieniowania słonecznego dla typu oszklenia,  
ƒ_c – współczynnik redukcji promieniowania ze względu na zastosowanie urządzenia przeciwsłoneczne, w okresie letnim nie może być większy niż 0,35.

2.1.5. Wartości współczynnika całkowitej przepuszczalności energii promieniowania słonecznego dla typu oszklenia g_n należy przyjmować na podstawie deklaracji właściwości użytkowej okna. W przypadku braku danych wartość g_n określa się na podstawie TAB. 5.

2.1.6. Wartości współczynnika redukcji promieniowania ze względu na zastosowane urządzenia przeciwsłoneczne ƒ_c określa TAB. 6.

2.1.7. Pkt 2.1.4. nie stosuje się w odniesieniu do powierzchni pionowych oraz powierzchni nachylonych więcej niż 60 stopni do poziomu, skierowanych w kierunkach od północno-zachodniego do północno-wschodniego (kierunek północny ±  45 stopni), okien chronionych przed promieniowaniem słonecznym elementem zacieniającym, spełniającym wymagania, o którym mowa w pkt. 2.1.4., oraz do okien o powierzchni mniejszej niż 0,5 m².

Aktualne wymagania dotyczące przegród przeźroczystych, wynikające z rozporządzenia [1], mają na celu ochronę przed przegrzewaniem budynku dzięki zastosowaniu urządzeń (osłon) przeciwsłonecznych. Do najpopularniejszych rozwiązań w tym zakresie można zaliczyć okiennice drewniane, firany i zasłony, żaluzje i rolety, markizy, skriny, refleksowe, folie naklejane na szyby, łamacze światła.

Wymagania określone w § 328 ust. 2 uznaje się za spełnione, jeżeli okna oraz inne przegrody przeszklone i przezroczyste odpowiadają przynajmniej wymaganiom określonym w pkt. 2.1.4. załącznika nr 2 do rozporządzenia [1].

Poniżej przedstawiono analizy w zakresie sprawdzenia warunku ochrony przed przegrzewaniem w okresie letnim dla dwóch wariantów:

• wariant I: przegroda przezroczysta potrójnie szklona z osłoną zewnętrzną w postaci zasłony z powłoką aluminiową,
• wariant II: przegroda przezroczysta podwójnie szklona z osłoną wewnętrzną w postaci białych żaluzji o lamelach nastawnych.

Dla ww. wariantów określono: na podstawie TAB. 2 wartości współczynnika całkowitej przepuszczalności energii promieniowania słonecznego g_n oraz TAB. 3 wartości współczynnika redukcji promieniowania ze względu na zastosowane urządzenia przeciwsłoneczne ƒ_c.

Dla wariantu I:   

g_n = 0,70 (potrójne szklona),   
ƒ_c = 0,08 (zasłony z powłoką aluminiową od strony zewnętrznej) – współczynnik przepuszczalności energii całkowitej promieniowania słonecznego okien oraz przegród szklanych i przeźroczystych g liczony według wzoru g = ƒ_c · g_n = 0,70·0,08 = 0,056.

Warunek w zakresie ochrony przed przegrzewaniem w okresie letnim został spełniony ponieważ g = 0,056 <  0,35 (wartość graniczna wskaźnika g wg rozporządzenia [1]).

Dla wariantu II:   

g_n = 0,75 (podwójnie szklona),   
ƒ_c = 0,45 (białe żaluzje o lamelach nastawnych od strony wewnętrznej) – współczynnik przepuszczalności energii całkowitej promieniowania słonecznego okien oraz przegród szklanych i przezroczystych g liczony według wzoru g = ƒ_c · g_n = 0,75·0,45 = 0,34.

Warunek w zakresie ochrony przed przegrzewaniem w okresie letnim został spełniony ponieważ g = 0,34  <  0,35 (wartość graniczna wskaźnika g wg rozporządzenia [1]).

Jakość cieplna złączy budowlanych

Połączenie dwóch przegród (ściany zewnętrznej i stolarki okiennej) o zróżnicowanych współczynnikach przenikania ciepła U_c/U_w generuje dodatkowe straty ciepła (opisane najczęściej w postaci liniowego współczynnika przenikania ciepła Ψ) oraz obniżenie temperatury na wewnętrznej powierzchni przegrody t_min/θ_si,min. Złącze (styk) ściany zewnętrznej z oknem w przekroju przez nadproże jest typowym przykładem mostka cieplnego.

Do obliczeń numerycznych (przy zastosowaniu programu komputerowego TRISCO) przyjęto następujące założenia:

• modelowanie złączy wykonano zgodnie z zasadami przedstawionymi w PN-EN ISO 10211:2008 [11],
• opory przejmowania ciepła (R_si, R_se) przyjęto zgodnie z PN-EN ISO 6946:2008 [2] przy obliczeniach strumieni cieplnych oraz wg PN-EN ISO 13788:2003 [14] przy obliczeniach rozkładu temperatur i czynnika temperaturowego ƒR_si(2D),
• temperatura powietrza wewnętrznego t_i = 20°C (pokój dzienny), temperatura powietrza zewnętrznego t_e = –20°C (III strefa),
• wartości współczynnika przewodzenia ciepła materiałów budowlanych λ [W/(m·K)] przyjęto na podstawie tablic w pracy [12],
• ściana zewnętrzna dwuwarstwowa:
     bloczek z betonu komórkowego grubości 24 cm – λ = 0,22 W/(m·K),
     styropian grafitowy (przypadek B) – λ = 0,031 W/(m·K),
     nadproże żelbetowe grubości 24 cm λ = 2,50 W/(m·K),
     tynk gipsowy grubości 1 cm – λ = 0,40 W/(m·K),
     tynk cienkowarstwowy grubości 1 cm – λ = 1,00 W/(m·K),
• stolarka okienna o U_w = 0,89 W/(m²·K) według PN-EN ISO 10077-1:2007 [13].

Analizowane złącze rozpatrywano w dwóch przypadkach – bez węgarka i z węgarkiem (przedłużeniem izolacji cieplnej na ościeżnicę) – RYS.4–6 i RYS. 7–9.

Procedury obliczeniowe parametrów fizykalnych złączy budowlanych przedstawiono m.in. w pracach [12, 15], a wyniki obliczeń w TAB. 7.

Parametry fizykalne połączenia dwóch przegród zewnętrznych (ściany zewnętrznej i stolarki okiennej) kształtują się w zależności od rodzaju i usytuowania zastosowanego materiału termoizolacyjnego oraz położenia ościeżnicy okiennej.

Należy podkreślić, że mimo spełnienia podstawowego kryterium cieplnego dla pojedynczych przegród (U  ≤  U_max) w analizowanych złączach występują dodatkowe straty ciepła (wyrażone w postaci liniowego współczynnika przenikania ciepła Ψ_i [W/(m·K)] oraz obniżenie temperatury na wewnętrznej powierzchni przegrody θ_si,min [°C]. Przedłużenie izolacji cieplnej na ościeżnicę okienną (węgarek) powoduje minimalizację dodatkowych strat ciepła oraz ryzyko kondensacji powierzchniowej.

Spełnienie kryterium w zakresie uniknięcia występowania ryzyka kondensacji powierzchniowej (rozwoju pleśni i grzybów pleśniowych): ƒ_Rsi.(2D)  ≥  ƒ_Rsi.(kryt.), wymaga określenia wartości ƒ_Rsi.(2D) na podstawie temperatury minimalnej na wewnętrznej powierzchni przegrody w miejscu mostka cieplnego (2D) tmin [°C] oraz wartości ƒ_Rsi.(kryt.) uwzględniającej parametry powietrza wewnętrznego i zewnętrznego (wilgotność i temperatura powietrza).

Wartość maksymalna z 12 miesięcy w odniesieniu do lokalizacji (Bydgoszcz) ƒ_Rsi.(max) = ƒ_Rsi.(kryt.) = 0,785 (luty). Oznacza to, że w każdym miesiącu roku i dla każdych innych wartości temperatur brzegowych dla uniknięcia kondensacji powierzchniowej ƒ_Rsi.(2D) powinien być większy od 0,785.

Należy podkreślić, że na podstawie przeprowadzonych obliczeń (TAB. 7) w analizowanych wariantach połączenia ściany zewnętrznej z oknem w przekroju przez nadproże nie wystąpi ryzyko kondensacji powierzchniowej (ryzyko rozwoju pleśni i grzybów pleśniowych).

Podsumowanie i wnioski

Projektowanie, wykonywanie i eksploatacja budynków o niskim zużyciu energii (NZEB), wg przepisów obowiązujących od 1 stycznia 2021 r., jest procesem złożonym i wymaga znajomości wielu zagadnień w zakresie materiałów budowlanych, budownictwa ogólnego, fizyki budowli, instalacji budowlanych, systemów odnawialnych źródeł energii oraz projektowania architektonicznego.

Od kilkunastu lat przepisy prawne związane z procesami projektowania, wznoszenia i eksploatacji budynków wymuszają takie rozwiązania technologiczne i organizacyjne, w wyniku których nowo wznoszone budynki zużywają w trakcie eksploatacji coraz mniej energii na ogrzewanie, wentylację i przygotowanie ciepłej wody użytkowej [osiągając na etapie projektowania niską wartość wskaźników zapotrzebowania budynku na energię użytkową – EU, na energię końcową – EK oraz na nieodnawialną energię pierwotną – EP, wyrażoną w kWh/(m²·rok)].

Literatura

1. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Budownictwa z dnia 14 listopada 2017 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2017 r., poz. 2285).
2. PN-EN ISO 6946:2008, „Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła. Metoda obliczania”.
3. PN-EN ISO 13370:2008, „Cieplne właściwości użytkowe budynków. Wymiana ciepła przez grunt. Metoda obliczania”.
4. K. Pawłowski, „Projektowanie ścian w budownictwie energooszczędnym. Obliczenia cieplno-wilgotnościowe ścian zewnętrznych i ich złączy w świetle obowiązujących przepisów”, Grupa Medium, Warszawa 2017.
5. K. Pawłowski, „Projektowanie ścian zewnętrznych z uwzględnieniem wymagań cieplno-wilgotnościowych od 1 stycznia 2021 r.”, „IZOLACJE” 7–8/2020, s. 20–34.
6. A. Dylla, „Praktyczna fizyka cieplna budowli. Szkoła projektowania złączy budowlanych”, Wydawnictwo Uczelniane UTP, Bydgoszcz 2009.
7. K. Pawłowski, „Projektowanie przegród poziomych w budownictwie energooszczędnym. Obliczenia cieplno­‑wilgotnościowe przegród stykających się z gruntem, stropów oraz dachów i stropodachów w świetle obowiązujących przepisów prawnych”, Grupa Medium, Warszawa 2018.
8. K. Pawłowski, „Przegrody stykające się z gruntem z uwzględnieniem wymagań cieplno-wilgotnościowych od 1 stycznia 2021 r.”, „IZOLACJE” 9/2020, s. 22–32.
9. S. Walczak, „Analiza numeryczna złączy ścian zewnętrznych trójwarstwowych w świetle nowych wymagań cieplnych”, Praca dyplomowa magisterska napisana pod kierunkiem dr. inż. K. Pawłowskiego, Uniwersytet Technologiczno­‑Przyrodniczy w Bydgoszczy, Bydgoszcz 2015.
10. M. Maciaszek „Studium projektowe przegród zewnętrznych i ich złączy z zastosowaniem nowoczesnych materiałów izolacyjnych”, Praca dyplomowa inżynierska napisana pod kierunkiem dr. inż. K. Pawłowskiego, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy, Bydgoszcz 2016.
11. PN-EN ISO 10211:2008, „Mostki cieplne w budynkach. Strumienie ciepła i temperatury powierzchni. Obliczenia szczegółowe”.
12. K. Pawłowski, „Projektowanie przegród zewnętrznych w świetle aktualnych warunków technicznych dotyczących budynków. Obliczenia cieplno-wilgotnościowe przegród zewnętrznych i ich złączy”, Grupa MEDIUM, Warszawa 2016.
13. PN-EN ISO 10077-1:2007, „Cieplne właściwości użytkowe okien, drzwi i żaluzji. Obliczenie współczynnika przenikania ciepła. Część 1: Postanowienia ogólne”.
14. 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”.
15. M. Piwowarski, „Analiza porównawcza parametrów fizykalnych złączy przegród przeźroczystych w świetle nowych wymagań cieplnych”, Praca dyplomowa magisterska napisana pod kierunkiem dr. inż. Krzysztofa Pawłowskiego, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy, Bydgoszcz 2019.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!