IZOLACJA TERMICZNA BALKONÓW


Balkony to częsty element wykorzystywany przez architektów w projekcie domu. Właściwie umiejscowione, poza funkcją użytkową, dodają charakteru budynkowi. Niestety, często błędnie zaprojektowana i wykonana izolacja termiczna balkonu powoduje, że staje się on potężnym mostkiem termicznym, skutkiem czego może być kondensacja pary wodnej w przegrodzie, a w konsekwencji zagrzybienie. Zatem jak powinna wyglądać dobra izolacja termiczna balkonu?

Balkon to zazwyczaj żelbetowa płyta, stanowiąca przedłużenie płyty stropowej, zakotwiona w wieńcu obwodowym budynku. Jako, że żelbet znakomicie przewodzi ciepło, to żartobliwie mówimy, że balkon jest radiatorem chłodzącym budynek. Brak odpowiedniej izolacji (lub jej błędne umiejscowienie) powoduje, że lokalnie, zazwyczaj przy stropie parteru lub przy podłodze piętra występuje duży spadek temperatury – mamy tam styk dwóch rodzajów mostków termicznych – geometrycznych i materiałowych. A to nigdy nie wróży nic dobrego. Mostka geometrycznego pozbyć się nie możemy – chyba, że zmienimy konstrukcje balkonu na „dostawiany” do budynku. Mostek materiałowy możemy natomiast wydanie zniwelować stosując odpowiednie ocieplenie oraz systemowe łączniki balkonowe. Aby graficznie zobrazować dlaczego warto zainwestować w dobre rozwiązania przeprowadziłem analizę termiczną typowego balkonu w kilku wariantach.

Założenia projektowe ogólne:
- płyta balkonowa o wysięgu 1,35 m, grubości 12 cm, wykonana z żelbetu o λ = 1,70 W/m*K
- wieniec stropowy gr. 25 x 25 cm oraz płyta stropowa 15 cm, wykonane z żelbetu o λ = 1,70 W/m*K
- ściany zewnętrzne gr. 25 cm, wykonane z Porothermu Profi o λ = 0,283 W/m*K
- ocieplenie ścian zewnętrznych gr. 15 cm, wykonane ze styropianu o λ = 0,036 W/m*K
- warstwa akustyczna płyty stropowej gr. 5 cm, wykonana ze styropianu o λ = 0,036 W/m*K
- warstwa spadkowa na płycie balkonu gr. 2 – 5 cm, wykonana z betonu
- pręt zbrojeniowy #10 mm o λ = 58 W/m*K
Założenia do poszczególnych wariantów:
- łącznik balkonowy systemowy gr. 8 cm, wykonany ze styropianu o λ = 0,036 W/m*K
- ocieplenie płyty balkonu gr. 5 cm, wykonane ze styropianu o λ = 0,036 W/m*K

Zapytacie, po co modelować pręt zbrojeniowy? Zazwyczaj nie pokazuje się tego na analizach by niepotrzebnie nie komplikować wykresu. Ja zrobiłem to umyślnie by pokazać jaki wpływ ma zbrojenie na przebieg izoterm – dlatego też,  λ dla betonu ma wartość 1,70 W/m*K, a dla żelbetu λ przyjmuje się zazwyczaj w granicach 2,30 – 2,50 W/m*K. Temperaturę zewnętrzną założyłem równą -8*C (średnia temperatura dla stycznia), a wewnętrzną równą 20*C przy wilgotności równej 50%. Obliczenia wykonana dla ustalonego stanu przepływu ciepła.

Płyta balkonowa bez izolacji termicznej:

Przebieg izoterm bez ocieplenia - usiebiewdomu.com
Przebieg izoterm bez ocieplenia - usiebiewdomu.com

Przebieg izoterm bez ocieplenia - usiebiewdomu.com
Przebieg izoterm bez ocieplenia - usiebiewdomu.com

W narożu dolnym stropu przy wieńcu temperatura spada do 13*C – dla temperatury wewnętrznej równej 20*C i wilgotności 50% temperatura punktu rosy wynosi 9,26*C czyli jesteśmy na granicy wykroplenia się pary wodnej na ścianie. Minimalne obniżenie temperatury zewnętrznej lub mały wzrost wilgotności (do ok. 60%) spowoduje roszenie się ściany i w konsekwencji duże problemy. Zatem ocieplimy balkon od dołu 5 cm styropianu:

Przebieg izoterm z ociepleniem od dołu - usiebiewdomu.com
Przebieg izoterm z ociepleniem od dołu - usiebiewdomu.com

Przebieg izoterm z ociepleniem od dołu - usiebiewdomu.com
Przebieg izoterm z ociepleniem od dołu - usiebiewdomu.com

Balkon od razu poczuł się lepiej! Temperatura w krytycznym punkcie wzrosła do 15*C co już powoduje, że margines bezpieczeństwa wzrasta. Ściana „wejdzie” w punkt rosy przy wzroście wilgotności do 70% lub wcześniej jeśli temperatura zewnętrzna spadnie. Zatem wciąż nie jest komfortowo, więc nasz balkon ocieplimy jeszcze od góry 5 cm styropianu. Tutaj trzeba zaznaczyć, że jeśli ocieplenie balkonu od góry nie zostało przewidziane w projekcie to nie da się go wykonać później. Po prostu nie zgrają nam się poziomy podłogi wewnątrz domu z poziomem posadzki na balkonie (i trzeba dodać również, że obniżenie płyty balkonu powoduje problemy konstrukcyjne, które tutaj pominiemy). Izotermy po ociepleniu wyglądają tak:

Przebieg izoterm z ociepleniem obwodowym - usiebiewdomu.com
Przebieg izoterm z ociepleniem obwodowym - usiebiewdomu.com

Przebieg izoterm z ociepleniem obwodowe - usiebiewdomu.com
Przebieg izoterm z ociepleniem obwodowym - usiebiewdomu.com

Teraz jest już bardzo dobrze. Temperatura w krytycznym punkcie wzrosła do 17*C co daje nam już komfort i duży margines bezpieczeństwa jeśli chodzi o możliwość kondensacji pary wodnej. Roszenie się powierzchni ściany nastąpi przy wilgotności ok. 85%. Nawet przy mało wydajnej wentylacji osiągnięcie takiej wartości wilgotności jest trudne ale nie niemożliwe.

Drugim sposobem radzenia sobie z mostkiem termicznym jest użycie systemowych łączników balkonowych. Zobaczymy zatem jak układałby się izotermy w przypadku zastosowania wkładki termicznej przy identycznych jak powyższe przypadkach:
Przebieg izoterm z łącznikiem systemowym - usiebiewdomu.com
Przebieg izoterm z łącznikiem systemowym - usiebiewdomu.com


Przebieg izoterm z łącznikiem systemowym - usiebiewdomu.com
Przebieg izoterm z łącznikiem systemowym - usiebiewdomu.com

Przy braku ocieplenia balkonu dzięki zastosowaniu systemowego łącznika temperatura w punkcie krytycznym wynosi ok. 15*C. Zatem jest zbliżona do temperatury uzyskanej przy ociepleniu balkonu od dołu. Wykroplenie się pary wodnej nastąpi przy wilgotności ok. 70% lub wcześniej jeśli temperatura zewnętrzna spadnie. Taka wartość nie jest komfortowa ale warunkowo akceptowalna trzeba wtedy pamiętać by wilgotność trzymać w ryzach i pilnować by nie przekroczyła 50%. Spróbujmy jednak sytuacje poprawić i dodajmy izolacje 5 cm styropianu od dołu:

Przebieg izoterm z łącznikiem systemowym i ociepleniem od dołu - usiebiewdomu.com
Przebieg izoterm z łącznikiem systemowym i ociepleniem od dołu - usiebiewdomu.com

Przebieg izoterm z łącznikiem systemowym i ociepleniem od dołu - usiebiewdomu.com
Przebieg izoterm z łącznikiem systemowym i ociepleniem od dołu - usiebiewdomu.com

Sytuacja się poprawiła, ale mówiąc kolokwialnie – szału nie ma. Temperatura w narożu wzrosła do ok. 16*C więc izolacja dużo nie dała. Z przebiegu izoterm widać, że wciąż brakuje izolacji górnej. Gwoli ścisłości trzeba dodać, że przy 16*C kondensacja pary wodnej nastąpi przy wilgotności ok. 80 %. Pozostaje nam rozpatrzyć jeden ostatni przypadek – łącznik systemowy oraz równoczesne ocieplenie całości płyty.

Przebieg izoterm z łącznikiem systemowym i ociepleniem obwodowym - usiebiewdomu.com
Przebieg izoterm z łącznikiem systemowym i ociepleniem obwodowym - usiebiewdomu.com

Przebieg izoterm z łącznikiem systemowym i ociepleniem obwodowym - usiebiewdomu.com
Przebieg izoterm z łącznikiem systemowym i ociepleniem obwodowym - usiebiewdomu.com

Jeśli ocieplenie całości płyty bez łącznik, możemy uznać za bardzo dobre (bo w narożu mamy 17*C) to przy użyciu łącznika systemowego możemy powiedzieć, że jest idealnie. Temperatura w punkcie krytycznym wynosi ponad 18*C więc kondensacja pary wodnej zajdzie przy wilgotności powietrza równej 90% co wydaje się być wartością wręcz absurdalną. Chyba, że chcemy mieć w domu klimat zwrotnikowy.

Balkony (a również wykusze, tarasy itp.) są trudnymi elementami budynku zarówno konstrukcyjnie, jak i pod względem właściwej i szczelnej hydroizolacji oraz termoizolacji. Błędy w każdym z tych aspektów mszczą się bardzo szybko – czy to poprzez pęknięcia, przeciekanie czy też kondensacje pary wodnej. Fizyka jest nieubłagana i każde niedopatrzenie zarówno wykonawcy jak i projektanta będzie źródłem późniejszych problemów. Zazwyczaj w projektach gotowych (jak i czasem indywidualnych) rozwiązania balkonów są bardzo ubogie, sprowadzające się do zapisów typu „rozwiązanie systemowe producenta „X”. Jeśli w Waszym projekcie tak jest, wymagajcie od adaptującego (lub projektanta) uszczegółowienia takiego rozwiązania – ustrzeżecie się dzięki temu od wielu kłopotów. 

Powyższa analiza pokazała wyłącznie wycinek z całości problemu jakim są balkony. Najlepszym (i niestety najdroższym) rozwiązaniem jest użycie łącznika systemowego oraz ocieplenie całości płyty. Minimalizujemy wtedy mostki termiczne ale również maksymalizujemy wydatki. Jednak, mówiąc z doświadczenia, koszt naprawy błędów zawsze przewyższa nakłady, które poniósłby inwestor gdyby od razu wykonał prace prawidłowo. Zatem, najlepszym rozwiązaniem jest rezygnacja z balkonu, ale jeśli stanowi on integralną część budynku to opcją minimum jest zastosowanie łącznika balkonowego, a opcją optymalną ocieplenie całości balkonu, co jednak trzeba przewidzieć w projekcie by nie było problemu z poziomami. Ja, wybudowałem dom parterowy, więc problem mnie nie dotyczy. Monika, zrezygnowała z balkonów i ma portfenetry, a jak jest u Was?

- Piotr

4 komentarze:

  1. Jak zwykle Autor się spisał�� Rzeczowo,fachowo,zwięźle i na temat ����Ciekawe ilu inwestorów po tym zrezygnuje i ilu zdecyduje o budowie balkonu �� Mam nadzieję, że i mnie przydadzą się te informacje, choć balkon/antresola będzie dostawiany na niezależnej konstrukcji ��
    Angela Angelora

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Przy dostawianym to 100% problemów termicznych znika, ale pojawia się kilka drobnych w zakresie konstrukcji - tylko, że to już tak naprawdę pierdoły :) Dzięki za miłe słowa.

      Usuń
  2. bardzo ciekawy artykuł i dobrze napisany - właśnie zastanawiałem się nad sposobem ocieplenia balkonu i proszę akurat taki artykuł. Dziękuję

    OdpowiedzUsuń