Mostki termiczne przyczyną rozwoju pleśni i grzybów

Mostki to miejsca w przegrodzie budynku o znacznie wyższym współczynniku przewodzenia ciepła w stosunku do sąsiadujących z nim elementów przegrody. W obrębie oddziaływania mostków termicznych można zaobserwować obniżoną temperaturę na powierzchni przegrody. Jeżeli temperatura ta będzie niższa od tzw. temperatury punktu rosy przy danej wilgotności względnej powietrza, dojdzie do wykroplenia się pary wodnej. Aby określić ryzyko kondensacji powierzchniowej oraz rozwoju zagrzybienia wyznacza się dwa parametry: minimalną temperaturę powierzchni przegrody θmin oraz współczynnik temperaturowy fRsi. Na ryzyko wystąpienia kondensacji powierzchniowej ma wpływ izolacyjność przegrody, która jest określana na podstawie współczynnika przenikania ciepła U (Werner-Juszczuk i Rynkowski 2015).

W dobrze zaprojektowanych przegrodach czyli w takich, w których nie występuje ryzyko wystąpienia warunków sprzyjających rozwojowi pleśni i grzybów, zgodnie z normą PN-EN ISO

θ𝑠𝑖,𝑚𝑖𝑛−minimalna dopuszczalna temperatura powierzchni [℃]

θ_𝑒−średnia temperatura zewnętrzna w miesiącu [℃]

θ𝑖− temperatura powietrza wewnętrznego [℃]

𝑈 −współczynnik przenikania ciepła przegrody [ ^𝑊

Powyższą procedurę obliczeniową ryzyka wystąpienia wilgoci należy rozpocząć od przygotowania danych pogodowych. Należy określić średnią miesięczną temperaturę i wilgotność zewnętrzną odpowiadającą lokalizacji badanego obiektu. Następnie należy wyznaczyć zewnętrzne ciśnienie cząstkowe pary wodnej. Kolejnym krokiem jest ustalenie warunków wewnętrznych tj.

określenie temperatury projektowej oraz ciśnienia cząstkowego pary wodnej. W kolejnym etapie wyznacza się temperaturę powierzchni dla danej temperatury wewnętrznej, ciśnienie cząstkowe oraz krytyczną wilgotność względną wynoszącą 80%. Następnie określa się współczynnik obliczeniowy dla badanej powierzchni. Wewnętrzne ciśnienie pary zależy od zewnętrznego ciśnienia pary i klasy wilgotności wewnętrznej obiektu (rys.1). Wyróżniamy 5 klas wilgotności w zależności od typu budynku np. mieszkania z małą liczbą mieszkańców odpowiada 3 klasie wilgotności (Kwiatkowski i in. 2010). Dopiero po wyznaczeniu wszystkich wartości składowych można sprawdzić warunek (1).

Prawidłowo wykonany projekt budynku powinien już na wstępie uwzględniać możliwy wpływ czynników zewnętrznych na materiały budowlane przegród. W rozporządzeniu Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, zapisane są konkretne warunki, które powinien spełniać budynek, aby zapewnić mu należytą ochronę przed zawilgoceniem i korozją biologiczną. Wydawać by się mogło, że problem rozwoju pleśni dotyczy głównie starych nieogrzewanych budynków. Niestety coraz częściej dotyka on także obiekty nowopowstałe. Błędy, które popełniają architekci to np. zły dobór materiałów, niewłaściwe rozwiązania detali architektonicznych, niewłaściwe zaprojektowanie zabezpieczeń, które chronią budynek przed wilgocią i zmianami temperatury. Zdarza się, że „usterki” powstaną podczas prac budowlanych. Mostki cieplne mogą wynikać na przykład ze zbyt słabego zaizolowania

jakiegoś elementu jak w przypadku niewykonania izolacji ściany w obrębie otworów okiennych czy też drzwiowych. (Mniszek i Rogiński 2007). W miejscach osłabionych czyli tam gdzie brakuje materiału termoizolacyjnego dochodzi do wyziębienie konstrukcji budynku oraz intensywnego procesu kumulacji wilgoci w murze oraz kondensacji wilgoci na powierzchni ścian od wewnątrz.

O istnieniu mostka często użytkownik lokalu dowiaduje się gdy wystąpi zagrzybienie. Aby wykryć potencjalny mostek termiczny należy w sezonie zimowym dokonać pomiarów za pomocą kamery termowizyjnej. Wówczas będziemy mieli pewność, że powstałe zagrzybienie wynika z wady konstrukcyjnej (mostka) badanego budynku (www.odgrzybianie-mieszkan.blogspot.com) Na rysunku nr 2 przedstawiono termogram wykonany na zagrzybionym narożniku pomieszczenia mieszkalnego.

Rys. 1. Zależność zmiany wilgotności wewnętrznej klasy od temperatury zewnętrznej (PN-EN ISO 13788).

Rys. 2. Badanie termowizyjne naroża zajętego przez pleśń (www.termocert.com.pl).

Rozwój pleśni w narożniku jest wynikiem istnienia mostka termicznego w miejscu łączenia przegród (np. jak w tym przypadku połączenie ściany i stropu) przy jednoczesnym braku odpowiedniej wentylacji pomieszczeń. W narożniku przy suficie dochodzi do lokalnego obniżenie temperatury powierzchni przegrody. Przyczyną takiego stanu może być np. źle docieplony wieniec.

Przy niskiej temperaturze zewnętrznej i wysokiej wilgotności powietrza wewnątrz na tej powierzchni następuje wykroplenie pary wodnej, co w konsekwencji prowadzi do rozwoju grzybów i pleśni (Idzikowski 2008).

Mostki termiczne mają duży wpływ na przenikanie ciepła przez przegrodę. Do oceny wpływu mostków termicznych na całkowity bilans energetyczny budynku stosuje się katalogi typowych mostków termicznych, w postaci rozwiązań detali konstrukcyjnych budynku.

W obliczeniach energetycznych korzysta się z normy PN-EN ISO 14682:2008 na podstawie której

można oszacować jedynie liniowy współczynnik przenikania ciepła ψ. Należy pamiętać, że wartości przyjęte na podstawie tej normy są mocno przybliżone i nie dają możliwości pełnej oceny danego węzła. Dodatkowo aby określić pełen zakres oddziaływania cieplno-wilgotnościowego mostka należy wyznaczyć omawiany wcześniej współczynnik temperaturowy fRsi.

Istnieją inne katalogi mostków, w których jest możliwość edycji podstawowych danych węzła. Takim katalogiem jest program EuroKobra. Zawiera on dużą bazę mostków termicznych z możliwością ich edycji przez użytkownika np. zmiany wymiarów, wartości temperatury zewnętrznej i wewnętrznej, współczynnika przewodzenia ciepła oraz rodzaju materiału poszczególnych elementów. Dzięki temu w szybki i dosyć prosty sposób można wyznaczyć dla konkretnej przegrody nie tylko wartości liniowego współczynnika przenikania ciepła, który charakteryzuje mostek, ale także uzyskanie informacji dotyczących temperatury w charakterystycznych punktach przegrody. Aplikacja jednocześnie umożliwia ocenę ryzyka wystąpienia kondensacji pary wodnej na powierzchni przegrody, co jest istotne jeśli potrzebna jest informacja o potencjalnym zagrożeniu miejsca rozwojem pleśni i grzybów. Oprócz wartości liczbowych program daje możliwość prezentacji wyników w formie graficznej w postaci rozkładu izoterm i linii strumienia cieplnego. EuroKobra, ze względu na możliwość wprowadzania zmian w detalach dostępnych w katalogu, daje możliwość otrzymania dokładniejszych informacji odnośnie właściwości cieplnych przegród budowlanych w stosunku do katalogów normowych jak np.

PN EN ISO 14683:2008 (Physibel 2001). Na rysunku 3 przedstawiono przykładowy raport uzyskany za pomocą katalogu EuroKoba.

Rys. 3. Raport programu EuroKobra- narożnik wypukły ze słupem żelbetowym.

Na podstawie rys. 3 można zauważyć, że w rozważanym rozwiązaniu konstrukcyjnym w miejscu występowania słupa żelbetowego (naroże) dochodzi do zwiększonego ryzyka kondensacji pary wodnej na powierzchni przegrody (punkt O, K na rys. 3). Takie miejsce jest narażone na etapie eksploatacji na rozwój pleśni i grzybów. Aby poprawić jakość tego rozwiązania można by np.

zwiększyć grubość izolacji termicznej. Dzięki aplikacji EuroKobra w szybki sposób można ocenić jakość przegrody. Niestety w tym programie ilość detali i rozwiązań budowlanych jest ograniczona i nie zawsze da się dopasować rozwiązania projektowe do tych z katalogu. W celu dokładniejszych analiz węzłów konstrukcyjnych, aby uniknąć już na etapie projektowania występowanie mostków, należałoby zamodelować połączenia przegród w zaawansowanym programie komputerowym np.

AnTherm. Pozwoliłoby to na precyzyjne określnie parametrów cieplno-wilgotnościowych danego miejsca, dając możliwość uniknięcia problemów z rozwojem pleśni. Niedogodnością jest to, że obsługa programu tego typu wymaga odpowiednich umiejętności a interpretacja otrzymanych wyników posiadania wiedzy inżynierskiej.

W celu uniknięcia mostków cieplnych bądź zminimalizowania ich negatywnego wpływu, należy pamiętać o zachowaniu ciągłości warstwy izolacji w przegrodach zewnętrznych i na ich

połączeniach oraz zachowaniu staranności przy wykonywaniu robót dociepleniowych. Produkty przeznaczone do izolacji przegród zewnętrznych należy wybierać zgodnie z ich przeznaczeniem. Na przykład do izolacji dachu jedno czy dwuspadowego najlepiej wybrać sprężysty materiał izolacyjny dzięki czemu łatwiej dopasuje się i lepiej wypełni przestrzeń, którą izolujemy. Należy pamiętać, że materiał docieplenia montujemy zarówno pomiędzy krokwiami, jak i pod nimi. Dobrze jest zachować drożną szczelinę wentylacyjną, co pozwoli uniknąć wykroplenia się pary wodnej w przegrodzie (www.muratordom.pl).