Vplyvom tepelných mostov sa v zimnom období (kedy sú tieto
problémy najvypuklejšie) menia vnútorné a vonkajšie povrchové
teploty tohto stavebného detailu. Výsledkom realizácie takéhoto
stavebného detailu je zvýšený prestup tepla plochou tepelného
mostu, čím sa zvyšujú tepelné straty objektu a práve táto
skutočnosť popisuje prečo sú tepelné mosty energeticky neprijateľné.
Ďalším problémovým javom, ktorý sprevádza tepelné mosty, je
ochladzovanie vnútorného povrchu konštrukcie (v zime) s následnými
dopadmi na vnútornú klímu. Interiérový vzduch je na tomto
mieste ochladzovaný a v tých najhorších prípadoch sa na ploche
tepelného mostu vzdušná vlhkosť skondenzuje. Pri dlhodobom
pôsobení má toto za následok hygienické problémy (vznik plesní).
Tepelné mosty sa v stavebnej praxi vyskytujú, žiaľ, prakticky
na každej budove. Je iba na projektantovi, akým spôsobom sa
s uvedeným problémom vysporiada.
Kde vznikajú tepelné mosty?
Tepelné mosty môžu vznikať v zásade z niekoľkých
príčin a možno ich rozdeliť na:
- konštrukčné - materiálové,
- geometrické - tvarové,
- kombinované.
Konštrukčné tepelné mosty
Vznikajú hlavne v miestach aplikácie viacerých
materiálov s rôznym súčiniteľom tepelnej vodivosti do obvodovej
konštrukcie, od ktorej požadujeme určité fyzikálno-tepelné
vlastnosti. Typickým príkladom je kombinácia železobetónovej
skeletovej sústavy a výplňového muriva - obr. č. 1.
|
Štandardne
používaná konštrukčná tvorba venca. Betónová hmota stužuje
stavbu, avšak vytvára tepelný most, pretože sa v tomto
detaile spájajú dva stavebné materiály s odlišnou tepelnou
vodivosťou. |
Vložením
tepelného izolantu do vonkajšej časti stužujúceho venca
sa eliminuje zvýšený tepelný tok. Toto riešenie vyžaduje
zo statického hľadiska aby stužujúci veniec bol vyšší. |
Netradičné
riešenie tvorby stužujúceho venca, ktoré je vsadené do
interiérovej časti objektu. |
|
|
|
Geometrické tepelné mosty
Vznikajú hlavne v miestach zmeny pomeru plochy
tepelnevýmenného povrchu na vnútornom a vonkajšom povrchu
konštrukcie. Charakteristickým miestom je napr. kút budovy
- obr. 2.
|
Žltá
farba vyznačuje miesta, kde je potrebné vložiť tepelný
izolant, ktorý eliminuje zvýené tepelné toky. |
|
|
|
Miesta najčastejšieho výskytu tepelných
mostov
Budovu ako celok je nutné navrhnúť a realizovať
tak, aby nevznikli na žiadnom mieste okrem iného problémy
súvisiace s výskytom tepelných mostov, ktoré môžu mať za následok
veľmi vážne problémy pri ďalšom používaní budovy. Tepelné
mosty sa vo všeobecnosti môžu vyskytnúť v obalovej konštrukcii
na rôznych miestach, a to hlavne - obr. 3:
- vo vertikálnych ako i horizontálnych kútoch,
- v nadväznosti nosnej strednej steny na obvodovú stenu,
- nevhodnou aplikáciou rôznych typov muriva v jednej konštrukcii
(napr. dierované tvarovky v kombinácii s plnými tehlami, kombinácia
železobetónu a výplňového muriva),
- zle navrhnutý detail atiky,
- nezaizolované previslé konštrukcie (napr. balkóny),
- v zle tepelne izolačne navrhnutých obvodových vencoch,
- v nevhodnej nadväznosti obvodových stien a podzákladia,
- v nadotvorových prekladoch,
- v miestach nevhodne osadených otvorových konštrukcií.
Problémy vyplývajúce z tepelných mostov v konštrukciách budov
Ako bolo už v názve naznačené, tepelné mosty spôsobujú v zásade
2 okruhy problémov:
- hygienické problémy definované tzv. hygienickým kritériom,
- tepelnotechnické problémy súvisiace s prídavnou tepelnou
stratou vyjadrenou zvýšeným tepelným tokom.
Hygienické kritérium
Hygienické kritérium vychádza z ustanovenia STN
730540-2 odst. 3.1.1. Uvedené kritérium možno voľne definovať
nasledovne: teplota na každom mieste vnútorného povrchu stien,
stropov a podlahy musí byť väčšia ako teplota rosného bodu
a zároveň nesmie vzniknúť riziko vzniku plesní. Uvedené kritérium
možno vyjadriť nasledovne:
kde -
najnižšia vnútorná povrchová teplota, ktorá sa určí pre najmenej
priaznivé vzájomné spolupôsobenie materiálovej skladby a geometrie
stavebnej konštrukcie vrátane tepelných mostov;
- kritická
povrchová teplota na vznik plesní, zodpovedajúca 80 % relatívnej
vlhkosti vzduchu v tesnej blízkosti vnútorného povrchu stavebnej
konštrukcie pri teplote vnútorného vzduchu ?ai a relatívnej
vlhkosti vnútorného vzduchu ?i; pre normalizované podmienky
vnútorného vzduchu podľa STN 73 0540-3 pri teplote vnútorného
vzduchu
a relatívnej vlhkosti vnútorného vzduchu
- bezpečnostná prirážka zohľadňujúca spôsob vykurovania miestnosti
a spôsob užívania miestnosti. Najčastejšie sa uvádza s hodnotou
0,5 K.
Pre rámy, nepriesvitné a priesvitné výplne otvorov s relatívnou
vlhkosťou vzduchu do 50 % nesmie na žiadnom ich vnútornom
povrchu teplota poklesnúť pod teplotu rosného bodu.
Tepelnotechnické problémy
Tepelné mosty môžu významne zhoršiť tepelnotechnické
parametre budovy vplyvom prídavných tepelných strát. Tieto
možno charakterizovať vzťahom:
kde L - tepelná vodivosť (priepustnosť) vo W/K;
Ui - súčiniteľ prechodu tepla časti i obvodového plášťa budovy
vo W/(m2.K);
Ai - plocha, na ktorú sa vzťahuje Uiv m2;
- lineárny
stratový súčiniteľ tepelného mosta k v W/(m.K);
lk - dĺžka, na ktorú sa vzťahuje ?k v m;
- bodový
stratový súčiniteľ tepelného mosta j vo W/K.
Pričom prvá časť vzťahu definuje prídavné tepelné straty
plošné - fragmentami obvodového plášťa, druhá časť definuje
tepelné straty z lineárnych mostov (napr. obvodové vence)
a tretia časť - aplikovaná zriedkavo definuje tepelné straty
bodové (napr. kovové kotvy prechádzajúce zatepľovacím systémom
stien).
V tepelnotechnických výpočtoch sa započítava vplyv tepelných
mostov pomocou zvýšenia súčiniteľa prechodu tepla podľa vzťahu:
kde
- zvýšenie súčiniteľa prechodu tepla vplyvom tepelných mostov
vo W/(m2.K);
- plocha
konštrukcií, určená vonkajšími rozmermi v m2.
STN 730540-2 svojím článkom 8.2.6. umožňuje zjednodušiť naznačený
výpočet s tým, že hodnota ?U sa môže približne určiť v prípadoch,
ak nie sú ešte známe konštrukčné detaily, takto:
a) =
0,05 W/(m2.K) za predpokladu spojitej tepelnoizolačnej vrstvy
na vonkajšom povrchu;
b) =
0,1 W/(m2.K) pri murovaných konštrukciách, sendvičových konštrukciách,
ľahkých drevených roštových konštrukciách, kovoplastických
obvodových plášťoch a panelových konštrukciách.
Vplyv tepelných mostov v procese
návrhu budovy
Obalové konštrukcie budov sa musia, samozrejme,
navrhovať tak, aby v plnom rozsahu vyhovovali užívateľom daných
priestorov. Z hľadiska kontrolného mechanizmu musí projektant
zabezpečiť, aby ním navrhnuté konštrukcie vyhovovali minimálne
požiadavkám vyplývajúcim zo súvisiacich zákonov, vyhlášok
a STN.
Pri projektovej dokumentácii je to minimálne:
- hygienické kritérium - odporúčané hodnoty tepelného odporu,
resp. súčiniteľa prechodu tepla,
- minimálna výmena vzduchu
- energetické kritérium.
Podľa usmernenia MVRR SR zo dňa 20. 3. 2008 by malo byť súčasťou
žiadosti o stavebné povolenie nových budov projektové hodnotenie
podľa vyhlášky 625/2006.
V etape kolaudovania budovy je potrebné doložiť v súčasnosti
dosť pertraktovaný energetický certifikát. Energetický certifikát
zatrieďuje jednotlivé typy budov do energetických tried A
- G. Nové budovy by mali byť zatriedené v triede B. Samozrejme,
že vo výpočte sa zohľadňuje aj vplyv tepelných mostov.
Každodenná prax
V súčasnej dobe je snahou navrhovať a realizovať
budovy s čo najnižšou energetickou náročnosťou. Preto jednou
z vážnych požiadaviek je navrhovať budovy s minimálnym množstvom
tepelných mostov a smerovať vývoj k ich úplnému odstráneniu.
Žiaľ, každodenná prax ukazuje, že aj keď projektant navrhne
správne konštrukčné riešenie stavebného detailu, prvku, resp.
konštrukcie, často sa stáva, že pri realizácii - či už na
naliehanie neznalého investora alebo nezodpovednej práce realizačného
tímu - vzniknú na budovách vážne nedostatky vo forme tepelných
mostov. Na priložených snímkach zo stavieb v okolí Bratislavy
možno dokumentovať zásadné nedostatky zapríčinené prakticky
všetkými zúčastnenými v procese výstavby.
Doc. Ing. Juraj Žilinský, PhD.
|