Najčešći problemi uzrokovani toplinskim mostovima

Toplinski mostovi predstavljaju zone u ovojnici s pojačanim prijenosom topline, što je posljedica arhitektonskog rješenja, detalja, odabranih materijala i dimenzija, često na spojevima različitih površina. Najosjetljiviji su spojevi fasadnih zidova s ​​ostalim zidovima, međukatne konstrukcije, krovna konstrukcija, prozori i temelji…

Kao što se prolaz topline kroz ovojnicu ne može u potpunosti zaustaviti, već samo smanjiti i usporiti, isto vrijedi i za toplinske mostove koje nije moguće u potpunosti izbjeći. Njihov utjecaj može se smanjiti na razumnu razinu, unutar granica određenih lokalnim propisima.

Toplinski mostovi ne mogu “popraviti” situaciju, naprotiv, pogoršavaju je. Dakle, ako je osnovna konstrukcija (npr. zid ili krov) loše projektirana/izvedena, u području spajanja ovih sklopova situacija će biti još gora. Ako se u „igru“ uključe i druge nepovoljne okolnosti kao npr kapilarne vlage (primjerice iz tla), rezultat će biti još gori, često s vrlo dramatičnim manifestacijama.
U tom smislu, prolaz topline sa sobom “nosi” i prolaz vlage. Zimi, u razdoblju grijanja, toplina “ide” iznutra prema van, gdje također “transportira” vlagu (iz zraka, zatim kapilarnu vlagu itd.).

Pri prolasku kroz različite slojeve sklopa nailazi na različite materijale. Svaki materijal ima određene karakteristike u pogledu prolaza vlage / difuzije vodene pare, koje se izražavaju svojstvom koje se naziva otpor difuzije. Što je veći otpor prolazu, to će manje vodene pare proći i obrnuto. Stoga je jedno od pravila pri projektiranju konstrukcija:

Prema unutrašnjosti projektirati slojeve (materijale) s većim otporom difuzije, a prema vani s manjim – To znači da u općem slučaju treba smanjiti količinu vodene pare (vlage) koja “ulazi” u konstrukciju, već na samom ulazu, odnosno u prvim slojevima s unutarnje strane. Ovo je posebno važno za ravne i kose krovove.

Na vanjskim slojevima je suprotno. Stoga dizajnirajte materijale koji imaju što manji difuzijski otpor, kako bi vlaga, koja će svakako u većim ili manjim količinama ulaziti u konstrukciju, što lakše izašla.

Dobar primjer može se naći u tradicionalnoj gradnji, uz korištenje homogenih, prirodnih materijala, a posebno završnih (fasadnih) obloga (boja) na prirodnoj osnovi, koje su paropropusne. Moderne završne fasadne obrade i premazi često su znatno manje paropropusni, što rezultira pojavom pukotina i degradacijom fasade.

Stoga se pojava difuzije može dogoditi u sljedećim zonama konstrukcije (sklopa):

– Izvana (fasada), kada su vidljiva vanjska oštećenja zbog neodgovarajućeg premaza.

Unutar konstrukcije, kada se proces kondenzacije odvija u jednom ili više slojeva (materijala). Ovisno o mehaničkim svojstvima tih materijala, neki mogu podnijeti ovaj proces (kondenzacija, smrzavanje, širenje i taljenje) bez oštećenja, a neki trpe oštećenja u manjoj ili većoj mjeri.

– Iznutra (interijer), kada se pojava kondenzacije očituje plijesni u zonama s najnižom temperaturom.

Svi navedeni procesi mogu se odvijati na “tipičnom četvornom metru” pozicije, što se provjerava standardnim proračunom, koji je definiran našim Pravilnikom o energetskoj učinkovitosti zgrada, a odnosi se na tzv. 1D prolaz (jednodimenzionalni toplinski prolaz).
Posljedice su izraženije u zonama spojeva s drugim konstrukcijama, upravo zbog povećanog toplinskog protoka uzrokovanog pojavom toplinskih mostova.

Današnjom arhitektonskom praksom dominiraju sklopovi (konstrukcije) koji su višeslojni, a zbog načina gradnje jasno je da svi ti slojevi ne mogu biti samostalni, već povremeno moraju biti povezani jedni s drugima, ili barem s nosivim. dio te strukture, kako bi se održala stabilnost i cjelovitost.

Za ovo spajanje koriste se različiti sustavi, a uglavnom se mogu svesti na točkaste spojeve (sidra, oslonci), čime nastaju TOČKASTI toplinski mostovi. Broj i karakter ovih priključaka često se ne zna do faze PZI (projekta za izvođenje), a tada je često kasno napraviti točan izračun, kako bi se provjerio i ocijenio utjecaj sredstava povezivanja na konačni rezultat.

Zbog geometrijske prirode spojeva (kutni spojevi, obloge i sl.), kao i zbog slojevite strukture sklopova, često promjenjive debljine i sastava, nastaju LINE toplinski mostovi. Ovi mostovi prevladavaju u modernoj praksi.

Za proračun utjecaja toplinskih mostova mogu se koristiti različite metode:

• Paušalno povećanje osnovnog koeficijenta prolaza topline pozicije. Kako je to u važećim domaćim propisima, tako iu praksi, utvrđeno fiktivnim povećanjem površine te pozicije za 10%. Rezultat je povećanje osnovnog koeficijenta prolaza topline U. Iako je ovaj postupak najjednostavniji, njime se ne mogu procijeniti rizici površinske kondenzacije u unutrašnjosti.
• Korištenje različitih tabelarnih slučajeva, definiranih međunarodnim ili nacionalnim propisima (Srbija nema nacionalne propise u ovoj oblasti). Ova metoda se u današnjoj praksi u Srbiji načelno ne koristi. Čak ni s njim nije uvijek moguće procijeniti rizike površinske kondenzacije u interijeru, jer tablični ormarići ne „pokrivaju“ sve situacije iz realnog projektiranja.

• Matematički postupci (FDE ili FEM), temeljeni na uputama danim u međunarodnim standardima (EN ISO 10211). Ovisno o potrebama, proračun se može izvesti kao 2D ili kao 3D. Uz pomoć takvih matematičkih metoda može se dovoljno precizno promatrati model (2D ili 3D), izračunati odgovarajući parametri i procijeniti rizik površinske kondenzacije u unutrašnjosti.

Ovdje je više puta spomenut pojam “površinska kondenzacija u interijeru”, i to s razlogom, jer to je ono što se ne smije dopustiti u pravilno projektiranim i izvedenim slučajevima. Najuočljivija posljedica loše projektiranih montažnih spojnih detalja, s unutrašnje strane, je plijesan koja se razvija na vlažnim i hladnim površinama ili zonama. Ova je pojava relativno često prisutna, kako u postojećem građevinskom fondu tako, na veliko i neugodno iznenađenje, u novogradnji.

Valja naglasiti da se u zoni toplinskih mostova, zbog povećanog protoka topline, ovaj učinak dodatno dramatizira, a posljedično nastaju nedopustive mrlje, koje su štetne i za zdravlje dišnih organa, a nalaze se na zidovima i stropovima najčešće u mjestima njihovog spajanja.oko prozora i sl.

Matematičkom provjerom izračunava se temperatura u određenim točkama ili linijama (na spojevima pozicija) iu odnosu na pretpostavljenu relativnu vlažnost zraka u unutrašnjosti, kroz tzv. “temperaturnog faktora” daje ocjenu postoji li opasnost od kondenzacije pri zadanim ulaznim parametrima. Ovdje će biti prikazano nekoliko primjera iz recentne arhitektonske prakse.

Autor teksta: dr. Aleksandar Rajčić d.i.a. Izvanredni profesor na Arhitektonskom fakultetu u Beogradu