43
Beton Prefabrykowany 2015
w obiekcie stolarki okiennej i drzwiowej oraz występujących w jego
obudowie liniowych i punktowych mostków cieplnych. Zgodnie
z normą PN-EN 13789:2008 [3] współczynnik strat ciepła przez obu-
dowę budynku (H
tr
) wyznacza się ze wzoru:
gdzie:
A
i
– stanowi powierzchnię przegrody o współczynniku przenikania
ciepła U
i
,
Y
i
– to wartość liczbowa kolejnego liniowego mostka cieplnego,
c
i
– wartość liczbowa mostka punktowego.
Dla przegrody zewnętrznej wykonanej w systemie wielkopłytowym
(a także dla każdej innej) o wielkości strat ciepła decyduje grubość
i współczynniki przewodzenia ciepła materiału warstw. Miarą tej izola-
cyjności jest współczynnik przenikania ciepła U [W/(m
2
·K)], który dla
ścian płaskich wyraża się wzorem:
gdzie:
R
si
oraz R
se
– oznaczają opory przejmowania ciepła liczone zgodnie
z normą PN-EN ISO 6946:2008,
d
i
– grubość kolejnej warstwy materiału,
l
i
– współczynnik przewodzenia ciepła kolejnej warstwy.
Powyższy wzór stanowi podstawę do projektowania ściany ze względu
na jej izolacyjność cieplną [4], jednak nie uwzględnia on istotnych –
z uwagi na całkowite straty ciepła przez przegrodę budowlaną – linio-
wych i punktowych mostków cieplnych, które w ścianach trójwar-
stwowych systemów wielkopłytowych odgrywają dużą rolę. Mostki
punktowe to przede wszystkim wieszaki (rys. 2) i szpilki przebijające
warstwę fakturową. Elementy te produkowane są ze stali, dlatego
lokalnie pogarszają izolacyjność cieplną przegrody na styku warstwy
termoizolacyjnej i konstrukcyjnej (rys. 3). Dodatkowo, przy izolacji
wykonanej z wełny mineralnej, mogą w tych miejscach powodować
kondensację wilgoci na powierzchni stali.
Liniowe mostki cieplne to, najprościej mówiąc, części obudowy budynku,
w których jednolity opór cieplny został znacznie zmieniony w wyniku
zastosowania materiałów o różnej izolacyjności cieplnej. Definicja ta
nie ujmuje wszystkich przypadków występowania mostków ciep-
lnych w budownictwie. Ogranicza się do tych, które możemy obliczyć
i uwzględnić przy projektowaniu przegród budowlanych, pomijając
ważną grupę mostków geometrycznych (nie zawsze pasujących do poda-
nej powyżej definicji). Według większości architektów i projektantów,
zajmujących się jakością cieplną obudowy budynków oraz projekto-
waniem dociepleń, mostki stanowią element utrudniający wykonywa-
nie precyzyjnych obliczeń. Stosowane metody obliczeniowe na ogół są
niezrozumiałe, a istniejące normy zawierają ich uproszczone wersje lub
skomplikowane wytyczne do wyliczeń komputerowych, natomiast czę-
sto brak jest metodologii obliczeń mostków cieplnych, jak np. w przywo-
ływanych w rozporządzeniu [5] normach PN-EN ISO 10211:2008 [6]
oraz PN-EN ISO 14683 [7]. Pierwsza z nich dotyczy zasad sporządzania
modeli geometrycznych do prowadzenia obliczeń cieplnych elementów
dwu- i trójwymiarowych, wraz z wytycznymi przyjmowania warunków
brzegowych w obliczeniach komputerowych. Druga norma [7] to właści-
wie zestaw kilkunastu detali, dla których identyfikuje się typowe liniowe
mostki cieplne. Przewidywana w niej niepewność uzyskania wyniku przy
stosowaniu katalogu sięga 20%, dlatego norma sprawdza się, gdy detale
budowlane nie są jeszcze zaprojektowane, ale wymiary i kształt budynku
są zdefiniowane, tak że znane są pola powierzchni różnych elementów
obudowy budynku, takich jak dachy, ściany i podłogi [7]. Wówczas
można dokonać tylko przybliżonego oszacowania udziału mostków ciep-
lnych w całkowitych stratach ciepła.
W budownictwie kubaturowym liniowe mostki cieplne związane są
z technologią wznoszenia konkretnego obiektu budowlanego, dlatego
projektując budynki z prefabrykatów, należy uwzględnić te mostki,
które występują na złączach pionowych i poziomych (np. naroża, płyty
balkonowe, słupy żelbetowe w ścianach zewnętrznych, belki żelbetowe
rys. Tomasz Steidl
1 – warstwa fakturowa (beton łupkoporytowy,
λ = 1,35W/(m·K))
2 – izolacja termiczna z wełny mineralnej
(uwzględniono komprymację wełny mine-
ralnej w betonowych płytach warstwowych,
λ = 0,055W/(m·K))
3 – warstwa konstrukcyjna (żelbetowa,
λ = 2,30W/(m·K))
4 – zbrojenie warstwy fakturowej
f
4,5 mm
5 – wieszak
f
12 mm
6 – pręt kotwiący
f
8–12 mm
Rys. 2. Przekrój przez prefabrykowaną ścianę trójwarstwową (szczegół przebicia termoizolacji
wieszakiem stalowym)
Rys. 3. Model wieszaka stalowego wykonany w programie THERM 7.3; od lewej: rozkład izoterm
z obrazem temperatury na powierzchni wieszaka i barwny rozkład pola temperatury w przekroju [1]
Rys. 4. Przykład naroża wypukłego wykonanego w systemie wielkopłytowym [1]
