Z perspektywy ochrony cieplnej budynku najlepiej gdyby w ogóle nie było balkonów.
Jednakże budynki stawia się dla zaspokojenia potrzeb mieszkalnych człowieka.
Balkon jest trudnym i dość istotnym mostkiem termicznym, który dawniej powodował duże wychłodzenie budynków i zwiększał ryzyko rozwoju grzybów pleśniowych wewnątrz pomieszczenia.
Są trzy metody aby zniwelować odziaływanie mostka termicznego:
1. Postawienie balkonu jak jako niezależnej konstrukcji dylatowanej warstwą izolacji termicznej od budynku.
-Jest to najlepsze rozwiązanie z perspektywy izolacyjności, ale rzadko spotykane z przyczyn architektonicznych oraz innych związanych z jednorodnym osiadaniem lub zapewnieniem szczelności.
2. Wykonanie izolacji termicznej wokół balkonu.
– Rozwiązanie zapewnia pewną ochronę budynku, ale nadal generuj duży mostek termiczny i wymaga dość sporego nakładu materiałów na wyrobienie izolacji oraz elementów uszczelnienia wraz z wykończeniem posadzki balkonu.
Pomimo tego, że balkon jest porządnie zaizolowany to płyta balkonowa do, której jest transportowane ciepło z wnętrza staje się radiatorem przez, które ucieka energią całą jego powierzchnią. Następuje zwiększenie powierzchni oddawania ciepła.
3. Pośrednim rozwiązaniem są tzw. łączniki balkonowe, które maja ograniczyć transport energii do wystającego radiatora. Proste jak budowa cepa:
– kawałek izolacji np. wełny.
– stalowe pręty zabezpieczone przed korozją przebijające izolacje, które przenoszą siły rozciągające (i ścinające)
– łożyska stalowe lub betonowe przenoszące siły ściskającego
Istotny transport energii jest ograniczony do elementów, które przebijają izolację.
Na trzecim rozwiązaniu chciałem się skupić.
Najlepsze firmy (najdroższe) robią te elementy z użyciem zbrojenia ze stali tzw. nierdzewnej o zwiększonej wytrzymałości. Z uwagi na to, że projektowaniem tego elementu zajmuje się najczęściej konstruktora, to element ten jest rozważany bardziej pod kątem jego trwałości w danym środowisku oraz nośności. Pręt nierdzewny, wytrzymałą dużo dłużej na terenach nadmorskich lub w środowisku miejskim niżeli ocynkowany. Wykonawcy szybko szukali oszczędności i skręcali w stosowanie rozwiązań z użyciem stali czarnej z ocynkowanym fragmentem na przebiciu izolacji.
W Polsce raczej nie interesowano się zbyt intensywnie doborem materiału z perspektywy oszczędności energii. Jednakże dobór samego rodzaju stali może mieć istotne znaczenie. Wiemy, że metal “dobrze” przewodzi ciepło, ale w pojęciu “dobrze” ukrywa się bardzo szeroka skala. Poniżej przykładowa tabela przewodnictwa cieplnego:
*(w różnej literaturze są różne wartości)
Wartości można odnieść do innych materiałów np.:
- Izolatory 0,02-0,05 W/(m*K)
- Drewno ok. 0,16 W/(m*K)
- Elementy murowe 0,6-1,5 W(m*K)
- Beton 1,7 (W/m*K)Aby samemu sobie zwizualizować problem wykonałem symulację przepływu ciepła uwzględniającą zmianę rodzaju stali na pręcie.
Jest to model 2D, który nie odwzorowuje rzeczywistości poprawnie, ponieważ w tym przypadku trzeba by robić model przestrzenny. Zaproponowana wizualizacja ma tylko zadziałać na wyobraźnię.Czerwona cienka izoterma oznacza temperaturę 12,6*C. Na przekrojach widać zmianę temperatury w narożnikach oraz zasięg wskazanej izotermy. Temperatura w narożniku pokoju zmienia się na poziomie ok. 1*C.
Poniżej intensywność strumienia ciepłą przebiegająca przez pręt w rdzeniu izolacji. Zastosowanie stali nierdzewnej redukuje strumień o połowę.
Wniosek:
Jak decydujesz się na wieszanie jakichkolwiek elementów na elewacji – np. fasada wentylowana, pergole, daszki i inne duperele zwracaj uwagę na konsekwencje związane przepływem ciepła.
Można się wykosztować grubą warstwę najlepszego styropianu grafitowego co da się zniweczyć jedną konsolą aluminiową.