Czy brak uwzględnienia mostków termicznych może uniemożliwić osiągnięcie standardów pasywności?

Zgodnie ze standardem WT 2021, aby dom został uznany za pasywny, zużycie energii do jego ogrzewania musi wynosić maksymalnie 15 kWh/m2. Aby spełnić tak ostre wymagania, dom pasywny musi być zarówno odpowiednio zaprojektowany, jak i zbudowany. Niskie zapotrzebowanie na energię wynika zarówno z doskonałej termoizolacji, jak i szczelności powietrznej takiego budynku. Jednak zarówno na etapie projektowania, jak i budowy muszą być koniecznie uwzględnione tak zwane mostki termiczne. Są one przyczyną ucieczki ciepła i mogą istotnie wpływać na charakterystykę energetyczną budynku.

Czym są mostki termiczne i gdzie powstają?

Mostek termiczny (mostek cieplny) to część obudowy budynku, której opór cieplny jest znacznie zmniejszony przez całkowite lub częściowe przebicie obudowy budynku przez materiały o innym współczynniku przewodzenia ciepła, zmianę grubości warstw materiałów oraz różnicę pomiędzy między wewnętrznymi, a zewnętrznymi powierzchniami przegród, która występuje w połączeniach ścian, podłóg i sufitów. Czyli mówiąc prościej, mostkami termicznymi nazywa się wszystkie miejsca w przegrodach zewnętrznych budynku, przez które ciepło ucieka z wnętrza.

Ze względu na przyczynę powstawania wyróżniamy mostki termiczne:

  • Geometryczne. Powstają wskutek zmiany kierunku przebiegu termoizolacji na ścianie zewnętrznej budynku. Straty ciepła przez mostki geometryczne są nieuniknione, jednak ich wartość jest przeważnie niewielka. Przykładem ich występowania są naroża budynku.
  • Konstrukcyjne. Pojawiają się one wzdłuż takich elementów jak: ławy fundamentowe, murłaty,  kalenice, okna i drzwi oraz ich ościeża, połączenia płyt balkonowych ze stropem, wieńce, nadproża, oraz ściany piwnic. Są niestety źródłem znacznych strat ciepła.

Natomiast pod względem zakresu oddziaływania mostki termiczne dzielimy na:

  • Punktowe – występujące na niewielkim obszarze, np. w wyniku przebicia izolacji termicznej
  • Liniowe – występujące na większym obszarze, wskutek zmniejszonej grubości, nieciągłości lub całkowitego braku izolacji termicznej.

Przykładem ogromnych liniowych mostków termicznych są tradycyjne balkony żelbetowe. W domu pasywnym nie mogą być one stosowane.

Przyczyny i skutki powstawania mostków termicznych

Główną przyczyną tego negatywnego zjawiska są błędy na etapie projektowania lub błędy wykonawcze ekip budowlanych. Izolacja termiczna domu musi być zaprojektowana i wykonana poprawnie, z odpowiednich materiałów. Instalacje elektryczne, hydrauliczne oraz wentylacyjne w domu pasywnym zaprojektowane oraz wykonane tak, aby uniknąć powstawania mostków cieplnych. Np. w przypadku instalacji elektrycznej mostki powstają w miejscach przechodzenia przewodów przez ściany oraz montażu puszek. Dlatego przepusty muszą być odpowiednio uszczelnione, liczba puszek oraz gniazdek i łączników instalacyjnych jak najmniejsza, ponadto należy unikać ich montowania w ścianach zewnętrznych. Mostki termiczne są przyczyną nadmierne straty ciepła i prowadzą do wzrostu kosztów ogrzewania budynku. Mogą również powodować wilgoć w pomieszczeniach i w rezultacie doprowadzić do powstawania pleśni i zagrzybień.

Mostki termiczne w domach pasywnych

Niemiecki Instytut Domów Pasywnych (PHI) podaje informacje na temat takiego projektowania budynków, w którym unika się mostków termicznych. W domu pasywnym można uniknąć zarówno nadmiernych strat ciepła, jak i nadmiernej wilgoci wewnątrz. Temperatury powierzchni wewnętrznych budynku są wystarczająco wysokie, aby zapobiec przekroczeniu dopuszczalnej wartości wilgotności względnej w każdym miejscu, zaś dodatkowe straty ciepła są pomijalnie małe. Jeśli współczynnik przewodzenia ciepła mostka, który jest wskaźnikiem powodowanych przez niego dodatkowych strat ciepła, jest mniejszy od 0,01 W/m*K, to można powiedzieć, że dane miejsce jest wolne od mostków termicznych. Jeżeli to kryterium unikania mostków termicznych zostanie spełnione w całej obudowie budynku, to ani projektant ani wykonawca nie muszą się martwić występowaniem zimnych i wilgotnych elementów w konstrukcji tego domu, zaś obliczenie bilansu energii cieplnej będzie znacznie łatwiejsze. Producenci materiałów i elementów obudów budynków otrzymują od Instytutu certyfikaty, poświadczające odpowiednią jakość ich wyrobów. W domu pasywnym straty ciepła w mostkach termicznych są znacznie zredukowane i to w takim stopniu, że są pomijalnie małe. Jeśli izolacja termiczna obudowy budynku nie zostanie naruszona w żadnym miejscu, to teoretyczne straty ciepła, obliczone za pomocą wartości współczynników Uw oraz powierzchni zewnętrznych będą większe, od rzeczywistych (obejmujących wszystkie mostki cieplne). Podany jest przykład domu pasywnego w którym wartości współczynnika przewodzenia ciepła mostków termicznych w fundamentach wynosi 0,098 W/m*K, zaś przy dachu zaledwie 0,002 W/m*K.

Inny przykład udowadnia, że można uniknąć mostków termicznych w punkcie styku płyty fundamentowej ze ścianami zewnętrznymi, jeśli pierwszy rząd ścian będzie wykonany z bloczków z betonu komórkowego, co nie jest trudne do realizacji na placu budowy. Natomiast, jeśli prawidłowe wykonanie separacji termicznej zostanie zaniedbane przez ekipę budowlaną, to powstanie pas mostka termicznego na styku ściany z fundamentem, widoczny doskonale przy badaniu kamerą termowizyjną. W miejscu tym będzie uciekało ciepło oraz gromadziła się wilgoć.

Czy brak uwzględnienia mostków termicznych może uniemożliwić osiągnięcie standardów domu pasywnego?

Odpowiedź brzmi: tak. Występowanie mostków termicznych jest nieuniknione, zaś ich eliminacja może być trudna i kosztowna. Standard domu pasywnego, czyli zużycie energii do celów ogrzewania maksymalnie 15 kWh/m2 rocznie, jest dość wyśrubowany. Ponieważ mostki termiczne mogą odpowiadać za 15-25% strat ciepła w budynkach, ich eliminacja, zarówno na etapie projektowania jak i budowy domu jest bardzo istotna. Przy projektowaniu domów pasywnych popełniane są błędy, dotyczące zarówno lokalizacji budynku, jak i zastosowanych rozwiązań architektonicznych oraz budowlanych. Mogą one negatywnie i znacząco wpłynąć na efektywność ogrzewania domu. Do najczęstszych błędów projektowych należą: niewłaściwe usytuowanie budynku względem stron świata, niewłaściwa bryła budynku (powinna być ona zwarta i odpowiednio ukształtowana aerodynamicznie), zbędne wykusze, nadmierna liczby okien oraz drzwi, niewłaściwe fundamenty, nieodpowiednia stolarka okienna i drzwiowa, nieodpowiednie i niewłaściwie zamontowane okna dachowe, dach o nieodpowiednim kształcie, garaż w bryle budynku, niewłaściwie zaizolowana piwnica, tradycyjne balkony żelbetowe oraz wentylacja grawitacyjna (zamiast mechanicznej z rekuperacją). Jeżeli do tych błędów dodamy mostki termiczne, to może się okazać, że dom będzie wymagał do ogrzewania znacznie więcej energii, niż wartość określona w standardach budynku pasywnego.