8. Как да избегнем топлинните мостове

8.1. Какво е топлинен мост Топлинен мост се появява когато има лоша топлинна изолация между външната и вътрешната страна на стените, което води до образуването на конденз. Това може да се дължи на геометричната форма на сградата, на конструктивните връзки или когато материали с различни коефициенти на топлопредаване са използвани в неуспоредни пластове. Най-често топлинни мостове има при основите, стоманобетоновите носещи елементи като колони, греди и плочи и при прозорците (фиг. 1 и 2). Поради лошите си топлоизолационни качества бетоновите елементи в стените – греди, колони, щурцове над врати и прозорци, всъщност са топлинни мостове при които се появява конденз и влага.

За да се осигури сградата на земетръс се правят укрепителни бетонови пояси на зидариите от тухли или газобетонови блокчета. Тези пояси се явявят топлинни мостове които могат да увеличат топлинните загуби с 25 – 40%, даже в случаи на добре топлоизолирани сгради. Влагата появяваща се в следствие на кондензирането на водните пари има отрицателно въздействие върху топлинния комфорт. Ниската температура на вътрешната страна на стената и сравнително високото ниво на влажност на стената при топлинен мост водят до образуването на конденз.

Почти 40% от уврежданията на стените и от естетическите проблеми са следствие на топлинни мостове. За това е необходимо:

• Да се осигури единно ниво но топлинна защита на цялата плоскост на стената чрез допълнителен топлоизолационен пласт;

• Да се предотврати появяването на конденз на повърхността или в дебелината на стената;

• Да се предпази външната плоскост на стената от деградации в следствие на атмосферните влияния.

Фиг. 1 Топлинни мостове при надлъжни и напречни стени

a, c – при среща на надлъжна и напречна стени b – при ъгъл 1. Зидария (решетъчни тухли или газобетонови блокчета) 2. Стена тип сандвич (готов елемент или излята на място) 3. Стоманобетонова колона.

67

Фиг. 2 Топлинни мостове при греди и плочи 1. Стоманобетонова плоча 2. Зидария

8.2. Начини за избягване на топлинните мостове топлинните мостове може да се избегнат чрез подходящо конструктивно решение или чрез топлоизолиране на вече съществуващите. Този проблем е важен не само с оглед на енергийната характеристика на сградата, но и с оглед на нейната дълговечност.

Радикален, ефективен и сигурен начин за избягване не топлинни мостове е топлоизолирането на цялата стена с плочи от експандиран пенополистирол или плочи от минерална вата (фиг. 3), защитени с тънка армирана мазилка. Армирането на мазилката може да бъде с гъста мрежа от фибростъкло, метална или полимерна мрежа.. има голям избор от тези продукти на пазара. Вида на мазилката и на мрежата трябва да осигурява дълготрайност на покритието и да ими съвместимост между материалите.

Фиг. 3 Цялостна външна топлоизолация 1. Експандиран пенополистирол или минерална вата 2. Защитно покритие 3. Зидария от тухли или газобетонови блокчета 4. Стоманобетон.

68

Експандирания пенополистирол като топлоизолация на основи и стени е ефикасно решение на проблема с топлинните мостове. Неговите придимства са:

• Висока степен на топлоизолация при малка дебелина на материала;

• Влагоустойчивост;

• Много добра якост на натиск;

• Добро сцепление между изолиращите плоскости и бетоновата повърхност;

• Лесно се реже с обикновени инструменти.

8.3. Частична топлоизолация на топлинни мостове Когато не е възможно да се направи цялостна топлоизолация на дадена сграда, може да се направи частична изолация на топлинните мостове (фиг.4). за тази цел са подходящи платна от експандиран пенополистирол, плоскости от минерална вата или клетъчен бетон (фиг.5).

Фиг. 4 Топлинни мостове с частична топлоизолация от външната и от вътрешната страна на стената

1. Зидария от тухли или газобетонови блокчета 2. Топлоизолация от експандиран пенополистирол мин. 6см, минерална вата

или клетъчен бетон

69

Фиг. 5 Частично изолиран топлинен мост

A. Зидария от тухли или газобетонови блокчета B. Стоманобетонова колона C. Топлоизолация от експандиран пенополистирол мин. 6см, минерална вата

или клетъчен бетон D , E Мазилка F. Усилваща мрежа

Анализирайки топлинното поле при външна температура от Te = -18°C и вътрешна температура Ti = 20°C, може да се установи, че от вътрешната страна на стената температурата е Tsi = 11.8°C (фиг 6). Риска от кондензация на водните пари съществува (ps = 1385 Pa < pV = 1403 Pa) когато относителната влажност в помещението е 60%. За да се избегне този риск ширината на топлоизолацията трябва да е 60см при 30см дебелина на стената.

Фиг.6 Топлинно поле в зоната на топлинен мост използвайки оста на симетрия

Минималната температура е на линията на стоманобетоновата греда.

70

Когато топлоизолацията е от клетъчен бетон с 6см дебелина, Tsi = 10.6°C, и ps = 1279 pa < pv = 1403 Pa, риска от кондензация се увеличава. Ситуацията може да бъде и по-лоша от другата страна на външната стена при щурцове, греди, колони и др.

Полагането на частична топлоизолация води до нови проблеми след време. Пласта от пенополистирол представлява препятствие за топлинните потоци и за капилярното движение на водато. Поради тази причина външната мазилка е подложена на топлинен шок и промени на влажността различни от тези в останалата част на стената. Ето защо външната мазилка на топлоизолацията трябва да се армира с рабицова мрежа или ситна мрежа от фибростъкло, стомана или полиестер. Ситната мрежа трябва да е покрита сняколко сантиметра мазилка за предпазване от корозия, в противен случай ще се появят пукнатини на мазилката които ще поемат вода при дъжд и ще се увеличават с времето.

Поради разликите в температурате, влажността и коравината на армираната и не-армираната мазилки има риск от напукване при контактната линия и от поява на разлика в цветовете след време. Затова се препоръчва използването на тънка мазилка армирана със ситна мрежа.

В заключение може да се каже, че оптималното решение на прблема с топлинните мостове е полагането на цялостна топлоизолация на стената. Топлоизолацията може да бъде от експандиран пенополистирол или минерална вата. Оптималната дебелина на топлоизолацията е 6см.

В случаите когато не може да се изпълни такава цялостна изолация е необходимо да се направят частични изолации на топлинните мостове. Тези изолации се състят от топлоизолационен слой от експандиран пенополистирол или минерална вата и тънкослойна мазилка армирана сгъста мрежа, която ще намали рисковете от поява на конденз. За да се предотврати появата на пукнатини е нужно армиращата мрежа да е по-широка от топлоизолацията и да навлиза в съседната обикновена мазилка.

71

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Плътност и изчислителни стойности на коефициента на топлопроводност и пародифузия за различните

строителни материали

Изчислителна стойност

N° Материал

Плътност

ρ

kg/m³ Коефициент на

топлопроводност λR

W/mK

пародифузия µ

1 2 3 4 5 1. Естествени камъни

1.1 Мрамор, гранит, базалт 2 800 3,49 67,74

1.2 Пясъчник, кварцит 2400 2,04 21 1.3 Варовик 2000 1,16 12,35

2. Бетони 2.1 Стоманобетон 2500 1,63 26,25

2.2 Обикновен бетон 2400 1,45 26,25

2.3 Бетон с трошени тухли 2400 1,02 14

2.4 Безпясъчен бетон 1900 1,02 14

2.5 Керамзитобетон 1100 0,38 6,36

2.6 Сгуробетон 1500 0,58 8,4

2.7 Перлитобетон (изолационен) 800 0,26 2,87

2.8 Пенобетон (автоклавен) 800 0,26 5,67

2.9 Газобетон (автоклавен) 800 0,26 5,67 2.10 Пепелобетон 1250 0,49 -

3. Разтвори и мазилки 3.1 Цименнтопясъчен разтвор 1800 0,93 8,4

3.2 Вароциментопясъчен разтвор 1700 0,87 7,77

3.3 Варопясъчен разтвор 1600 0,81 6,36

3.4 Вароперлитен разтвор 550 0,16 2,53 3.5 Варопясъчна мазилка (външна) 1600 0,87 5,67 3.6 Варопясъчна мазилка (вътрешна) 1600 0,70 5,67

3.7 Топлоизолационни външни мазилки с гранули от пенополистирол

400 0,12 -

72

1 2 3 4 5

4. Битуминозни и асфалтови материали 4.1 Битум 1050 0,16 -

4.2 Мушама битумна хидроизолационна 600 0,17 46,2

4.3 Лят асфалт 1800 0,76 92,59

4.4 Битумоперлит 5000 0,14 -

5. Зидарии

5.1 Зидария от обикновени плътни тухли на варо-пясъчен разтвор 1800 0,79 7,24

5.2 Зидария от силикатни тухли на варо-пясъчен разтвор 1900 0,87 7,24

5.3 Зидария от порьозни тухли с

ρ=1300 kg/m³ 1350 0,58 5

5.4 Зидария от кухи и решетъчни тухли по БДС626 на варо-пясъчен разтвор

1400 0,52 -

5.5 Зидария от диатомитови тухли на лек разтвор ρ=1400 kg/m³ 900 0,29 4,038

5.6

Зидария от камъни с правилна форма при плътност на камъка(kg/m³)

-2800

-2000

2680

1960

3,20

1,13

3,62

11,73

5.7

Зидария от камъни с неправилна форма при плътност на камъка(kg/m³)

-2800

-1200

2420

1380

2,57

0,60

19,09

6,23

6. Насипни материали 6.1 Сух пясък 1600 0,58 4,56

6.2 Суха пресята растителна почва 1400 0,52 2,56

6.3 Диатомит 600 0,17 2,53

6.4 Перлит 150 0,06 -

6.5 Керамзит 500 0,16 2,53

6.6 Сгурия 1000 0,29 3,88

73

1 2 3 4 5

7. Почви и глинени замазки 7.1 Растителна почва под сгради 1800 0,16 -

7.2 Замазка от глина и пясък 1800 0,70 7,77

7.3 Замазка от глина 1300 0,52 5

8. Метали, стъкло, азбестоциментни и гипсови изделия 8.1 Стомана 7850 58,15

8.2 Чугун 7200 50,01

8.3 Прозоречно стъкло 2500 0,76

Vapour impermeable

8.4 Азбестоциментни плочи 1900 0,35 -

8.5 Гипсови плочи 1200 0,41 7,5

8.6 Гипсофазер 1200 0,30 -

8.7 Гипсокартон 800 0,21 -

9. Дърво и дървени изделия 9.1 Бор и ела напречно на влакната 550 0,17 12,28

9.2 Дъб и бук напречно на влакната 800 0,23 13,46

9.3 Дървени стърготини 250 0,09 2,87

9.4 Шперплат 600 0,17 35

9.5 Плътен картон 1000 0,23 -

9.6 Обикновен картон 700 0,17 -

9.7 Вълнообразен топлоизолационен картон 150 0,07 -

10. Минерални вати и изделия от тях 10.1 Шлакова вата 200 0,058 1,55

10.2 Също 150 0,052 1,55

10.3 Стъклена вата 100 0,047 1,55

10.4 Също 80 0,044 1,55

10.5 Мергелна вата 100 0,047 1,55

10.6 Дюшеци от стъклена и мергелна вата 120 0,049 2,23

10.7 Плочи от мергелна вата 250 0,076 2,23

10.8 Също 150 0,058 2,23

74

1 2 3 4 5

11. Други материали 11.1 Камъшит 300 0,12 1,68

11.2 Екъпандиран корк 120 0,041 19,09

11.3 Плочи от коркови отподъци 150 0,058 17

11.4 Линолеум 1100 0,19 525

11.5 Пенополистирол 35 0,043 12,35

11.6 Пеностъкло 400 0,12 35

11.7 Плочи от твърд пенополиуретан 50 0,035 -

11.8 Топлоизолационни изделия с гранули от пенополистирол 600 0,18 -

11.9 Стъклоперлит 450 0,11 -

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Коефициент на топлопреминаване на прозорци, балконски врати игорно осветление

N° Прозорци, врати и горно осветление Коефициент на топлопреминав

ане К (W/mK)

1. Единичен прозорец от дървесина 5,88

2. Единичен прозорец от дървесина остъклен със стъклопакет 2,63

3. Прозорец от дървесина със съединени крила 2,63

4. Балконска врата единична от дървесина 5,88

5. Балконска врата от дървесина със съединени крила 2,63

6. Прозорец от дървесина двукатен 2,32

7. Балконска врата от дървесина двукатна 2,32

8. Double balcony door 2,32

9. PVC прозорци и врати със стъклопакет 2,63

10. Единичен прозорец с метална рамка 6,66

11. Слепен прозорец с метална рамка 3,57

12. Горно осветление-единичен прозорец в метална рамка 6,66

13. Горно осветление-слепен прозорец в метална рамка 3,57

14. Кухотели стъклени блокове 194/194/80 mm 3,12

15. Профилно стъкло единично (с [ сечение) 6,25

16. Профилно двойно стъкло (кутиеобразно сечение) 2,94

75

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Изчислителни температури за зимния сезон в различни градове в България

N° Селище t °C N° Селище t °C

1. Айтос -13 37. Пазарджик -15 2. Балчик -12 38. Панагюрище -18 3. Берковица -17 39. Перник -17 4. Благоевград -14 40. Петрич -10 5. Ботевград -20 41. Пещера -14 6. Брезник -20 42. Пирдоп -18 7. Бургас -10 43. Плевен -17 8. Бяла Слатина -20 44. Пловдив -15 9. Варна -11 45. Поморие -10

10. Велинград -20 46. Попово -18 11. Видин -18 47. Първомай -15 12. Враца -17 48. Радомир -17 13. Габрово -18 49. Разград -19 14. Горна Оряховица -20 50. Разлог -15 15. Гоце Делчев -15 51. Русе -17 16. Димитровград -14 52. Самоков -18 17. Добрич -15 53. Сандански -10 18. Дряново -17 54. Свиленград -13 19. Дупница -16 55. Свищов -17 20. Елена -18 56. Севлиево -18 21. Елхово -14 57. Силистра -17 22. Иваиловград -12 58. Сливен -13 23. Исперих -18 59. Смолян -16 24. Ихтиман -20 60. София -16 25. Казанлък -14 61. Созопол -10 26. Карлово -14 62. Стара Загора -13 27. Карнобат -14 63. Троян -18 28. Кърджали -15 64. Трън -20 29. Кюстендил -16 65. Търговище -17 30. Ловеч -17 66. Търново -17 31. Лом -17 67. Харманли -14 32. Мадан -16 68. Хасково -14 33. Монтана -18 69. Царево -10 34. Нова Загора -13 70. Чирпан -15 35. Оряхово -17 71. Шумен -17 36. Павликени -19

72. Ямбол -14

76

Референции

Библиография 1. Изолационни мерки при реконструкция на жилищни сгради, мероприятие по

програма THERMIE

2. Р. Коломбо, А. Ландабазо, А. Севиля, Пасивна слънчева архитектура за Средиземноморския район, (1994)

3. Р. П. Савов, Наръчник за разработване на част топлотехническа ефективност на техническия и работен проект, (2002)

4. Ч. Ангелов, Наклонени покриви, (2001)

5. Ч. Ангелов, П. Петров, Съвременния архитектурен детайл, (1976)

6. Университетски колеж в Дъблин, ЕнЕфект, Как да пестим енергия в жилищните сгради, (1995)

Фирмени проспекти, каталози и материали 1. ИЗОМАТ, Словакия, Изолации с НОБАСИЛ

2. ИТОНГ, България, Наръчник

3. ОРКИКЕМ, България, Shapemate GR топлоизолация за стени и топлинни

4. Saint-Gobain Weber Terranova, Топлоизолационни системи, особености при изпълнение около прзорците

5. Строителни Изолации ЕООД, Aterboard – инжекционно експандиран полистирол

6. URSA, Методи за полагане на топлоизолация

7. Vedag-Villas, Покривни Системи

77

Публик ването на този Информационен Наръчник е час от мероприятия на SEC като ръководител на БАЛКАН ОПЕТ в рамките на ОПЕТ Мрежата на Европейски Съюз, 5та Рамкова Програма в сътрудничество с ОПЕТ Кипър и ISPE Румъния (член

на Балкан ОПЕТ)

у т тяя