Mostki termiczne: jak je eliminować?

Ważne, by wiedzieć gdzie

Od 2014 r. obowiązują nowe przepisy dotyczące warunków technicznych. Dzięki nim maksymalna wartość U dla ścian zewnętrznych wynosi 0,25 W/(m2K). W rozporządzeniu zapisane są kolejne etapy ograniczania zużycia energii, które nastąpią w latach 2017 i 2021 - ostatecznie U dla ścian wyniesie 0,20 W/(m2K). Świadomi inwestorzy, którzy teraz planują budowę domu, powinni już myśleć o przyszłości. Warto więc się postarać, aby zarówno projekt domu, jak i materiały do jego budowy spełniały wymagania na 2021 rok. Najprostszy sposób na zmniejszenie rachunków za ogrzewanie to dobre ocieplenie ścian zewnętrznych. Izolacji cieplnej potrzebują też inne elementy budynku - fundamenty, tarasy i balkony czy dach.

Ważne jest, aby wiedzieć, gdzie mogą występować mostki termiczne, aby ocieplenie czy docieplenie ścian było okazją do ich wyeliminowania. Pojawiają się one najczęściej na łączeniach elementów i styku z gruntem, czyli na przykład w miejscu montażu stolarki okiennej i drzwiowej, przy płycie balkonowej, wieńcach, nadprożach czy przy ścianach fundamentowych.

Choć nie da się całkowicie wyeliminować miejsc przyspieszonej ucieczki ciepła, można je znacznie ograniczyć. Przede wszystkim należy wybierać dobrej jakości materiały budowlane, które zapewnią nam ciepłe ściany. Ponieważ mostki najczęściej powstają w wyniku wad projektowych i wykonawczych, oprócz zakupu ciepłych materiałów, należy zadbać o dobry projekt i zatrudnić solidnych wykonawców.

Rodzaje mostków termicznych

Konstrukcyjne. Powstają w miejscach styku elementów niejednorodnych materiałowo, czyli na przykład tam, gdzie ściana z pustaków ceramicznych łączy się z betonowym wieńcem.

Geometryczne. Tego rodzaju miejsca przenikania energii cieplnej powstają tam, gdzie powierzchnia przegrody zewnętrznej (oddająca ciepło) jest zdecydowanie większa niż powierzchnia wewnętrzna (przyjmująca ciepło), co występuje np. w narożu budynku. W takim miejscu mniejsza jest też cyrkulacja powietrza, co wpływa na obniżenie temperatury.

Liniowe i punktowe. Mostki liniowe powstają na krawędziach otworów okiennych i drzwiowych oraz w miejscu styku płyty balkonowej ze ścianą, płytą stropową lub wieńcem. Mostki cieplne punktowe powstają w miejscach przebicia izolacji termicznej budynku przez łączniki z materiałów o dużej przewodności cieplnej. Mostki punktowe są mniej istotne i dlatego są często pomija się je w obliczeniach. Przykładem tego typu miejsc może być stosowanie łączników metalowych, przytwierdzanie ocieplenia do ściany za pomocą metalowych kołków czy też stosowanie śrub w konstrukcjach drewnianych. Istnieje wiele sposobów zabezpieczania się przed takimi mostkami. Można zamiast stalowych kołków przytwierdzających ocieplenie do ściany zastosować kołki plastikowe (plastik ma mniejszy współczynnik przewodzenia ciepła niż stal).

Istotnym zagrożeniem są mostki liniowe, które zajmują wiele miejsca, co powoduje, że ich eliminacja jest znacznie trudniejsza. Najczęściej powstają na skutek błędnie zaprojektowanych detali lub nieprawidłowego ich wykonania.

Skutki mostków termicznych

Konsekwencją występowania mostków termicznych są znaczące straty ciepła wskutek wychłodzenia ścian. W takich miejscach dochodzi często do skraplania się pary wodnej i zawilgocenia materiałów budowlanych, a nawet rozwoju grzybów czy pleśni. Przy różnicy temperatur między wewnętrzną a zewnętrzną częścią budynku w miejscu, w którym powstał mostek termiczny, przegroda się wychładza. Niekontrolowana ucieczka ciepła prowadzi do strat ciepła i wzrostu kosztów ogrzewania - nawet o jedną trzecią. Mostki termiczne mogą również przyczyniać się do uszkodzeń elementów konstrukcji, powodujących powstawanie rys i spękań na powierzchni ścian zewnętrznych.

Dobry projekt

Bryła budynku powinna być jak najbardziej prosta i zwarta. Duża liczba załamań, różnego rodzaju balkony, wykusze i tarasy to potencjalne miejsca występowania mostków termicznych.

Na początku należy sprawdzić projekt domu i zwrócić uwagę na zachowanie ciągłości izolacji, np. warstwa izolacji ściany zewnętrznej powinna łączyć się na całej długości z izolacją dachu czy fundamentów. Należy przyjrzeć się, czy dokument zakłada ciepły montaż okien i drzwi. Projektant budynku powinien unikać ostrych krawędzi i wszędzie tam, gdzie jest to możliwe, ograniczać przerwy lub przebicia w warstwie izolacji. Wskazane jest, aby w projekcie znalazły się obliczenia detali konstrukcyjnych mostków ciepła, tak aby już na etapie projektu można było sprawdzić wyliczoną wielkość mostków cieplnych dla danego rozwiązania.

Dobór materiałów

Kolejnym aspektem jest wybór materiałów - zarówno izolacyjnych, jak i konstrukcyjnych. Jeśli chodzi o materiał konstrukcyjny, ważne jest, aby wybierać ten o jak najmniejszym współczynniku przewodzenia ciepła (wartość deklarowana przez producenta). Dobrym materiałem na ściany konstrukcyjne dla domów jednorodzinnych są bloczki z betonu komórkowego, ceramiki poryzowanej czy mało popularne w Polsce bloczki keramzytowe, charakteryzujące się dobrymi właściwościami cieplnymi oraz zapewniające bardzo korzystny mikroklimat. Wybór materiału o dobrych właściwościach izolacyjnych może uchronić od wpływu mostków termicznych powstałych na skutek błędów wykonania ocieplenia. Wybierając materiał izolacyjny, musimy mieć na uwadze to, jakie miejsce ocieplamy, bo nie każdy materiał nadaje się do wszystkich miejsc. Źle dobrane ocieplenie, nawet jeśli jego warstwa będzie grubsza, może powodować powstawanie mostków termicznych wywołanych na przykład zawilgoceniem (ściany piwnic czy fundamenty). Również grubość ocieplenia nie powinna być dobierana przypadkowo. Umocowanie zewnętrznej izolacji cieplnej zmienia cały bilans cieplno-wilgotnościowy ściany, dlatego powinien być poprzedzony wykonaniem starannego projektu uwzględniającego konkretny przypadek.

Dobre wykonawstwo

Warto, by wszyscy zaangażowani w proces budowlany: inwestorzy, projektanci, wykonawcy, inspektorzy nadzoru i rzeczoznawcy budowlani, korzystali z wiedzy i doradztwa producentów oraz dostawców systemów ociepleń. Często niewielkim zwiększeniem kosztów lub wyłącznie w wyniku optymalizacji prowadzonych już prac można osiągnąć lepsze efekty ocieplania i uniknąć wielu błędów popełnianych podczas tego procesu.

Do ocieplania ścian zewnętrznych powinno się stosować oryginalne systemy ociepleń jednej marki, objęte aprobatą techniczną lub oceną techniczną. Tymczasem niektórzy wykonawcy posługują się "autorskimi" zestawami wyrobów pochodzących od różnych producentów. Kluczem doboru jest cena, czyli najtańszy dostępny klej, najtańsza siatka, zaprawa zbrojąca itd. W efekcie powstaje układ niesprawdzony przez żadne laboratorium i nie sposób przewidzieć, jak będzie funkcjonował na ścianie. Takie praktyki są zresztą niezgodne z prawem budowlanym. Trudno też rozmawia się - w razie reklamacji i pojawiających się wad - przyszłemu właścicielowi tak wykonanego ocieplenia z producentami poszczególnych wyrobów, ponieważ - zestawione przypadkowo - nie są objęte gwarancją długoletniego, poprawnego działania.

Decyzję o mocowaniu mechanicznym, czyli o zastosowaniu kołków, podejmuje projektant, biorąc pod uwagę m.in. wysokość domu, jego usytuowanie, grubość i rodzaj ocieplenia/fot. Rockwool

Ściany zewnętrzne

Do murowania pierwszej warstwy warto zastosować materiał o wysokiej izolacyjności cieplnej. Wpływa to na ograniczenie mostka termicznego na granicy ściany fundamentowej i nośnej. Warto wiedzieć, że wymurowanie pierwszej warstwy ściany z bloczków o niższym współczynniku przewodzenia ciepła - niż w pozostałych warstwach powoduje ograniczenie wpływu liniowego mostka na styku ściany zewnętrznej, fundamentowej oraz płyty podłogi.

Ważne jest także stosowanie rozwiązań systemowych opracowanych z myślą o wznoszeniu jak najcieplejszych domów ze ścian jedno- i wielowarstwowych. Wykorzystanie "systemu" wraz z odpowiednimi zaprawami pozwala uzyskać jednorodną konstrukcję bez mostków termicznych. Ponadto dzięki dużej dokładności wymiarowej elementów murowych udział spoiny w murze wynosi mniej niż 1%, dlatego połączenie bloczków nie stanowi dodatkowego mostka termicznego.
Aby uniknąć mostków termicznych, przede wszystkim trzeba dom odpowiednio zaizolować.
Jeśli przegrody są jednowarstwowe, stosuje się specjalne prefabrykowane belki nadprożowe o izolacyjności termicznej zbliżonej do izolacyjności materiału ściennego. Wieniec należy izolować od zewnątrz warstwą styropianu lub wełny mineralnej. Z kolei w ścianach dwuwarstwowych izolacja nie może być poprowadzona jedynie do cokołu. Powinna być wykonana na styku elementów i sięgać co najmniej 1 m w głąb gruntu. Należy także odpowiednio ocieplić nadproże budynku - czyli tak, aby warstwa izolacji termicznej ściany była przedłużona o 2-3 cm. W ten sposób będzie nachodziła ona na część ościeżnicy.

Ocieplając ściany zewnętrzne materiałem termoizolacyjnym, należy pamiętać, aby wszystkie styki między elementami ocieplenia wypełnić pianką poliuretanową. Ciekawym, ale nieco droższym, rozwiązaniem są płyty styropianowe ze specjalnymi zakończeniami (na zakład) zmniejszającymi szczeliny.

W ścianie trójwarstwowej trzeba wykonać dwa nadproża (w warstwie nośnej i elewacyjnej), oraz zachować ciągłość termoizolacji. Aby uniknąć start ciepła przez wieniec, należy oprzeć go na wewnętrznej warstwie nośnej, a następnie osłaniać termoizolacją oraz warstwą elewacyjną. Natomiast jeśli chodzi o przeszklenia, okna montowane w ścianie jednowarstwowej powinny być osadzane w połowie grubości muru, a w ścianach warstwowych w warstwie ocieplenia. Do ciepłego montażu okien potrzebne są specjalne zestawy uszczelniające.

Ściany fundamentowe

Ściany zewnętrzne, spoczywające na fundamentach zagłębionych w gruncie, trudno całkowicie zabezpieczyć przed ucieczką ciepła wzdłuż przekroju ściany. Nie da się ich bowiem postawić na izolującej wkładce z typowych materiałów termoizolacyjnych, gdyż mają one znikomą wytrzymałość na ściskanie. Pozostaje więc jedynie izolowanie ich boków jedno- albo dwustronnie. Typowy sposób ocieplenia fundamentów to ułożenie płyt ocieplenia na zewnętrznej stronie fundamentu, do głębokości około 1 m. W ten sposób zmniejszamy ucieczkę ciepła w strefie najniższych temperatur zewnętrznych (mroźne powietrze, zamarznięty grunt), ale nie zapobiegamy ucieczce ciepła od wewnętrznej strony fundamentu; te straty nie będą jednak duże, bowiem w gruncie pod podłogą temperatura jest stabilna i nie spada poniżej 5°C. Dlatego właśnie ocieplanie ściany fundamentowej również od strony wewnętrznej i połączenie jej z izolacją podpodłogową nie jest konieczne - choć w niektórych domach (np. parterowych o długiej linii ścian fundamentowych) wskazane.

Pionową termoizolację ścian fundamentowych wykonuje się z materiałów o dużej wytrzymałości na ściskanie i podwyższonej odporności na działanie wilgoci. Najtańszym i najpopularniejszym wśród nich jest styropian. Fundamenty ociepla się płytami EPS 100 lub EPS 200. Droższe, ale bardziej wytrzymałe na wilgoć i odporniejsze na uszkodzenia są płyty z polistyrenu ekstrudowanego XPS lub z pianki poliuretanowej PIR.

Innym sposobem na zmniejszenie ucieczki ciepła do gruntu jest ułożenie 2-3 ostatnich warstw ścian fundamentowych z materiałów ciepłochronnych. Najlepiej nadają się do tego pustaki żwirobetonowe z wkładką styropianową lub bloczki keramzytobetonowe, jest to rozwiązanie oceniane jako dość skuteczne.

Nadproża i okna

Mostki cieplne w ścianach najczęściej dotyczą konstrukcji jednowarstwowych, w innych ocieplenie przykrywa "zimniejsze" elementy żelbetowe, takie jak nadproża czy wieńce. Teoretycznie te miejsca najłatwiej zaizolować, umieszczając w nich wkładki termoizolacyjne zlicowane z powierzchnią muru. Niestety, to rozwiązanie nie jest dobre: na styku różnych podłoży (muru i ocieplenia) po otynkowaniu najprawdopodobniej pojawią się rysy i odpryski. Właściwie zaizolowane nadproża i wieńce wykonuje się z wąskich elementów ściennych od zewnątrz (na przykład płytek betonu komórkowego czy pustaków z ceramiki poryzowanej) oraz paska ocieplenia od środka, po zewnętrznej stronie trzpienia żelbetowego.

Kształtki U pełnią funkcję traconego szalunku, umożliwiając wykonanie wieńców, belek, słupów żelbetowych/fot. Bruk-Bet

Jeśli chodzi o okna, są one same w sobie mostkiem cieplnym - w porównaniu ze ścianami ich ciepłochronność jest nawet 4-5 razy mniejsza. Jeśli zostaną źle zamontowane, straty te będą jeszcze większe, dlatego przy montażu okna należy ograniczyć powierzchnię nieizolowanego ościeża, stawiając na ciepły, czyli szczelny, trójwarstwowy montaż.

Ściany zewnętrzne poddasza

Ściany szczytowe i ścianki kolankowe to miejsca, na zakończeniach których powinna zostać zachowana ciągłość termoizolacji. Z tego powodu ścian szczytowych na poddaszu użytkowym nie muruje się na wysokość sięgającą wierzchu krokwi - powinny się one kończyć 10-15 cm niżej. Pochyłe zakończenie tych ścian wyrównuje się zaprawą, a następnie przykleja pasy ocieplenia o szerokości równej grubości muru. Dzięki temu po zamocowaniu termoizolacji ścian zewnętrznych oraz ułożeniu ocieplenia połaci dachowych uzyskuje się izolację bez przerw w tym miejscu.
Zachowania ciągłości ocieplenia wymagają też ścianki kolankowe na wysokości murłaty. Wełną mineralną wypełnia się przestrzeń między zewnętrzną płaszczyzną murłaty a ociepleniem ścian, wyprowadzonym ponad ściankę kolankową. By nie trzeba było sztukować ocieplenia, trzeba doprowadzić go do samego dachu. Podobnie łączy się ocieplenie ścian trójwarstwowych, w konstrukcjach jednowarstwowych ocieplenie przykrywa się płytką. W tych ostatnich słupki żelbetowe ścian kolankowych wykonuje się podobnie jak nadproża czy wieńce (np. w kształtkach U).

Żelbetowe wzmocnienia w ścianach jednowarstwowych wymagają ocieplenia. Zazwyczaj wykorzystuje się do tego kształtki U, w których umieszcza się pasek wełny lub styropianu/fot. XELLA/YTONG

Balkony i tarasy na piętrze

Trudno je skutecznie zaizolować cieplnie. Płyta balkonowa czy tarasowa musi bowiem opierać się na ścianie nośnej domu i przechodzić przez warstwę ją ocieplającą. Straty ciepła wzdłuż linii osadzenia płyty żelbetowej można ograniczyć przez ułożenie na niej izolacji cieplnej - na wierzchu, pod spodem i po bokach. Jeśli jest to nie balkon, lecz taras, pod którym znajduje się pomieszczenie ogrzewane, ocieplenie układa się tylko na jego powierzchni.

Innym niż ocieplanie ze wszystkich stron sposobem na ograniczenie ucieczki ciepła w miejscu osadzenia płyty balkonowej jest zastosowanie konstrukcji wspornikowej z drewna. Osadzone w wieńcu i w ścianie wsporniki stykają się z murem na znacznie mniejszej powierzchni, a sama płyta jest oddzielona izolacją cieplną. Mostków cieplnych przy balkonie można uniknąć, opierając go na niezależnych słupach murowanych, betonowych lub drewnianych, przylegających do ściany domu lub stosując specjalne łączniki.

Najnowszym rozwiązaniem jest zastosowanie ciepłych łączników, czyli specjalnych elementów zbrojenia z wkładką termiczną. Umieszcza się je podczas zbrojenia stropu i płyty balkonu tak, że zostaje zachowana ciągłość izolacji termicznej ścian, więc nie trzeba ocieplać balkonu.

Balustrady

Wszystkie elementy przenikające przez warstwy termoizolacyjne są zwykle miejscem nadmiernej ucieczki ciepła. Dotyczy to głównie metalowych balustrad, wsporników anten i daszków, a nawet aluminiowych listew startowych, używanych przy ocieplaniu ścian dwuwarstwowych. Ich wpływ można ograniczyć, zmieniając materiał konstrukcyjny, na przykład ze stali na drewno.
W ścianie jednowarstwowej montaż można wykonać na dowolnym etapie budowy, bo wtedy balustrada zawsze będzie przytwierdzona do warstwy konstrukcyjnej, przy użyciu łączników mechanicznych.

W ścianie dwuwarstwowej najprościej jest przytwierdzić do muru stalowe marki (płytki z przyspawanymi kotwami z prętów żebrowanych), do których mocuje się wsporniki przechodzące przez ocieplenie. Elementy mocujące mechanicznie przytwierdza się do muru, zawsze przed ułożeniem ocieplenia. Później balustradę można przymocować tylko odpowiednio długimi, wklejanymi kotwami chemicznymi (łącznikami iniekcyjnymi). Eliminacja mostków cieplnych w miejscach przebicia izolacji termicznej budynku przez łączniki z materiałów o dużej przewodności cieplnej możliwa jest dzięki specjalnym elementom montażowym z twardej pianki poliuretanowej (PU) o dużej gęstości, dzięki czemu charakteryzują bardzo dobrymi właściwościami izolacyjnymi, a równocześnie odpornością na obciążenia ściskające i wyrywające i nie odkształcają się pod wpływem nacisku. W ścianie trójwarstwowej wsporniki rozmieszcza się tak, aby trafiały w spoiny cegły okładzinowej lub kamienia i sięgały do warstwy nośnej.