Dobór grubości warstwy ocieplenia w loggiach i na balkonach

Izolacja przeciwwodna i izolacja termiczna - zalecenia wykonawcze

Ocieplenie balkonów i loggii należy wykonywać zgodnie z projektem technicznym, zwracając szczególną uwagę na potrzebę unikania mostków cieplnych oraz właściwe rozwiązania w zakresie kształtowania izolacji, oraz izolacji przeciwwilgociowych, w tym poszczególnych detali. W przypadku możliwości równoległego prowadzenia prac ociepleniowych i remontowych należy przestrzegać aplikacji produktów w odpowiedniej kolejności (np. izolacje przeciwwilgociowe układać przed instalacją systemu ociepleń i wywijać je bezpośrednio na ścianę).

W przypadku izolacji przeciwwodnej tarasów i balkonów należy w pierwszej kolejności stosować kompleksowe rozwiązania chroniące poszczególne elementy balkonu lub tarasu przed destrukcyjnym wpływem środowiska (np. stosowanie taśm uszczelniających w powłoce izolacyjnej na połączeniu płyt balkonowych ze ścianami budynku, wzdłuż dylatacji termicznych, profilowanych listew obwodowych itp.).

W przypadku izolacji termicznej problem ocieplania balkonów i loggii jest bardziej skomplikowany. Pryncypialną zasadą jest maksymalne ograniczenie strat ciepła, aby uniknąć powstawania liniowych mostków termicznych w przypadku balkonów lub wychładzania stropów pomieszczeń zlokalizowanych bezpośrednio pod tarasami. Dlatego tak ważne jest właściwe projektowanie balkonów i tarasów, odpowiedni dobór materiałów, staranny projekt izolowania i ocieplenia newralgicznych miejsc oraz skuteczne wykonanie wszystkich etapów prac.

Najskuteczniejszą metodą zapobiegającą powstawaniu liniowych mostków termicznych wzdłuż połączenia płyty balkonowej ze ścianą jest stosowanie na etapie wykonawstwa budynku łączników izotermicznych (rys. 1). Jednak najczęściej w codziennej praktyce mamy do czynienia z przypadkami ocieplania spodnich płaszczyzn płyt balkonowych, czasami również obwodowo obrzeży płyt balkonowych. Rzadziej natomiast stosuje się izolacje termiczne na spodniej oraz górnej płaszczyźnie płyt balkonowych, zamykając również obwodowo obrzeża.

Rozwiązanie to jest najbardziej skuteczne w przypadku balkonów już eksploatowanych, ale ograniczeniem jest tu możliwa do zastosowania grubość izolacji termicznej układanej na górnej płaszczyźnie płyt balkonowych z uwagi na usytuowanie względem niej stolarki balkonowej. Stanowi to często istotne ograniczenie w wykonaniu skutecznej obudowy termicznej płyty balkonowej bądź eliminuje taką możliwość, ograniczając działania jedynie do spodniej części płyty. Takie rozwiązanie nie ma technicznego uzasadnienia, gdyż w istotnym stopniu nie eliminuje kreacji liniowych mostków termicznych na połączeniu płyty balkonowej ze ścianą zewnętrzną; w pomieszczeniach będą występować niskie temperatury w narożniku ściany i posadzki wzdłuż połączenia płyty balkonowej oraz ściany z sufitem w pomieszczeniach niższej kondygnacji.

Przy wykonywaniu izolacji termicznej balkonów już eksploatowanych zaleca się zastosowanie płyt ze styropianu ekstrudowanego (XPS) w miejsce płyt ze styropianu ekspandowanego (EPS) ze względu na ich wielokrotnie niższą nasiąkliwość w przypadku powstania nieszczelności powłok izolacji przeciwwodnej. Płyty izolacji termicznej powinny mieć krawędzie fazowane, co minimalizuje występowanie mostków termicznych wzdłuż połączeń pomiędzy nimi.

Szczególnie starannie muszą być wykonane wszelkie obróbki blacharskie na płycie balkonu/loggii, odpowiednio zabezpieczone miejsca połączeń izolacji ze ścianami i stolarką balkonową, zachowana ciągłość izolacji przeciwwodnych, właściwie ukształtowane spadki płyty balkonowej lub warstwy podkładowej tarasu, zabezpieczenie miejsc mocowania balustrad itp. Izolacje cieplne powinny być chronione przed uszkodzeniami mechanicznymi, a także przed wodą i wilgocią.

Dla zabezpieczenia spodów płyt przed wodą opadową zaleca się stosowanie listew kapinosowych, osadzanych wzdłuż dolnej krawędzi balkonu.

O ile w nowo wznoszonych budynkach, zarówno architekt, jak i wykonawca bardzo często są świadomi, że ocieplone wspornikowe elementy konstrukcyjne balkonów (rys. 1) muszą być uwzględnione w projekcie izolacji cieplnej budynku (dlatego bardzo często stosuje się gotowe łączniki balkonowe, montowane na etapie zbrojenia płyt balkonowych i stropowych, które mają grubość ocieplenia dostosowaną do grubości ocieplenia ścian zewnętrznych i pozwalają uniknąć problemu ocieplania balkonów oraz powstawania mostków termicznych), o tyle w przypadku budynków istniejących (a często i nowo projektowanych) problem ten należy rozwiązać indywidualnie, w zależności od konkretnych uwarunkowań.

Ocieplenie balkonów/loggi należy wykonać w sposób ciągły, a jego grubość dobrać tak, aby uniknąć lub zminimalizować możliwość powstawania mostków termicznych. Oczywiście nie jest to proste i wymaga głębszej analizy. Do tego celu służą branżowe programy ociepleniowe, które, czasami również przy zastosowaniu metod symulacji dynamicznej, pozwalają na określenie optymalnej grubości ocieplenia, umożliwiając jednocześnie prowadzenie monitoringu powstawania ewentualnego kondensatu oraz tempa jego odparowania w ciągu roku lub w dłuższym okresie eksploatacji budynku.

W obliczeniach praktycznych korzysta się z uzyskanej w wyniku obliczeń numerycznych indywidualnej charakterystyki każdego mostka cieplnego, zwanej liniowym współczynnikiem przenikania ciepła - Ψ [W/(m·K)]. Współczynnik Ψ określa dodatkową wartość strumienia ciepła (strata - plus, zysk - minus) wywołaną przez mostek cieplny i podaną na 1 m.b. jego długości. Wartość Ψ dotyczy całej dodatkowej straty ciepła występującej przez dany mostek termiczny.

Jaka grubość izolacji - analiza przypadków

Zgodnie ze znowelizowanym rozporządzeniem w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, mostki cieplne należy uwzględniać w aspekcie cieplno-wilgotnościowym, a mianowicie trzeba wykonywać obliczenia związane z:

• kondensacją wilgoci na wewnętrznej powierzchni przegrody w miejscu mostka termicznego,
• określeniem izolacyjności cieplnej zewnętrznych przegród budowlanych i ich złączy.

Inaczej będą się kształtować przypadki dotyczące balkonów nieocieplonych, a inaczej balkonów ocieplonych częściowo lub w ­całości.

Analizie poddano ścianę dwuwarstwową z cegły poryzowanej grubości 25 cm, ocieploną ETICS w różnych wariantach. Strop żelbetowy grubości 16 cm z 2 cm warstwą izolacji akustycznej oraz warstwą wylewki cementowej grubości 5 cm.

Balkon - różne przypadki:

1. grubość 16 cm żelbetowy, nieocieplony (rys. 2);
2. grubość 16 cm żelbetowy z 30 cm pasem styropianu na podniebieniu balkonu grubości 5 cm (rys. 3);
3. grubość 16 cm żelbetowy, ocieplony styropianem grubości 5 cm zarówno od wierzchu, jak i od spodu (rys. 4);
4. grubość 16 cm żelbetowy, ocieplony styropianem grubości 10 cm zarówno od wierzchu, jak i od spodu (rys. 5);
5. grubość 16 cm żelbetowy, ocieplony styropianem grubości 5 cm od wierzchu, spodu i od czoła (rys. 6);
6. grubość 16 cm żelbetowy, ocieplony styropianem grubości 10 cm od wierzchu, spodu i od czoła (rys. 7);
7. grubość 16 cm żelbetowy z zastosowaniem systemowej wkładki z XPS grubości. 5 cm (rys. 8).

Warunki środowiskowe:

8. wewnątrz: +20°C / 55% RH,
9. na zewnątrz: –20°C / 85% RH.

Na rysunkach przedstawiono przebieg izoterm w rozpatrywanym przypadku ściany przechodzących ze środowiska zewnętrznego o obniżonej temperaturze do wnętrza budynku oraz punktowe temperatury w newralgicznych miejscach, takich jak naroża budynku czy miejsce styku ocieplenia ze ścianą.

Analiza przypadków, począwszy od płyty nieocieplonej, aż do pełnego ocieplenia budynku, wyraźnie pokazuje, że najkorzystniejszy wariant ocieplenia otrzymujemy, stosując ocieplenie obwodowe. Co do grubości zastosowanego ocieplenia, to powinno ono wynikać z kalkulacji obliczeniowej. Najczęściej stosowaną grubością jest w przypadku podniebienia loggi/balkonu materiał izolacyjny grubości od 2 do 5 cm i współczynniku przenikania ciepła l (0,031–0,04 W · m⁻¹·K⁻¹), natomiast w przypadku płyty wierzchniej grubość warstwy izolacji uzależniona jest w dużej mierze możliwością dostosowania jej do stolarki okiennej oraz poziomu podłogi w budynku (należy przy tym pamiętać o zachowaniu odpowiedniego spadku umożliwiającego prawidłowe odprowadzenie wody).

Najczęściej grubość izolacji w tym przypadku wynosi od 2 do 8 cm. Bardzo ważne jest przy tym, aby użyty materiał izolacyjny, poza jak najniższym współczynnikiem l, miał również odpowiedni parametr wytrzymałości na ściskanie (CS) dotyczący materiałów izolacyjnych rekomendowanych do użycia jako podposadzkowe.

Najkorzystniejszy układ temperatur w narożnikach otrzymujemy przy zastosowaniu izokorby, ale jest to możliwe wyłącznie w nowych realizacjach. W przypadku balkonów istniejących ocieplenie płyty balkonowej w wariancie wg rys. 7 pozwala na podniesienie temperatury w narożnikach o 2,8-4,0°C (rys. 2). Efektem termomodernizacji płyty balkonowej będzie w dużym stopniu ograniczenie strat ciepła oraz eliminacja rozwoju grzybów rozkładu pleśniowego we wskazanych narożnikach.

Co mówią przepisy?

Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (z późn. zmianami) ustawodawca nie wydziela balkonów jako osobnych przegród budowlanych, nie określając jednoznacznie procedury uwzględniania mostków cieplnych w obliczeniach współczynnika przenikania ciepła U.

Daje to możliwość uwzględniania tych elementów przy kalkulacji jako części integralnych z zewnętrznymi ścianami budynków, z uwzględnieniem możliwości powstania liniowych mostków termicznych, zgodnie z załącznikiem nr 2 do rozporządzenia, gdzie np. współczynnik przenikania Uc(max) dla ścian zewnętrznych dla pomieszczeń o temperaturze ti ≥ 16°C został określony na U ≤ 0,23 W/(m²·K), natomiast w przypadku loggi zlokalizowanej nad pomieszczeniem ogrzewanym powinniśmy uzyskać współczynnik przenikania ciepła jak dla stropodachów, czyli U ≤ 0,18 W/(m²·K), w przypadku pomieszczeń o temperaturze ti ≥ 16°C (obowiązuje od 1 stycznia 2017 r.).

Jako ciekawostkę można dodać, że w kontekście bezpieczeństwa pożarowego dla takich elementów budynku, jak balkony, loggie, podcienia itp. nie ma na chwilę obecną wyraźnie sprecyzowanych wymagań odnośnie metodyki oceny okładzin ociepleniowych stosowanych na tego typu elementach.

Według opinii ITB (Instytutu Techniki Budowlanej) w miejscach tych okładziny, w tym także systemy ociepleń, powinny być sklasyfikowane jako nierozprzestrzeniające ognia, według PN-90/B-02967:1990+Az1:2001.

Prawidłowo zaprojektowany balkon czy loggia, oprócz funkcjonalności, powinien spełniać również wymagania pod kątem izolacyjności termicznej i przeciwwodnej. Bez prawidłowej analizy danego przypadku i odpowiedniej kalkulacji zawierającej dobór materiałów izolacyjnych, ich grubości i sposobu wbudowania nie można jednoznacznie określić prawidłowości zastosowanych rozwiązań.

Na podstawie analizowanego przypadku można stwierdzić, jaki sposób ocieplenia jest najkorzystniejszy, natomiast szczegóły danego rozwiązania powinny być poddane kalkulacji.