Szczelność budynku - pomijane i lekceważone źródło strat ciepła

Budynki energooszczędne, w tym pasywne, staja się powoli standardem w Europie. Jednak ta energooszczędność jest kojarzona głównie z ocieplaniem ścian domów. Zapominamy, że konieczna jest również odpowiednia szczelność powietrzna obudowy obiektu. Szacuje się, że straty energii spowodowane nieszczelnościami wynoszą 15-20% całkowitej energii potrzebnej do ogrzania budynku tradycyjnego, jednak w przypadku budynku pasywnego wartość ta zwiększa się aż do 80%.

Poza tym wiele osób uważa, że budynek nie powinien być zbyt szczelny, bo zrobi się z niego termos, niezdrowy dla mieszkańców ze względu na panującą wewnątrz wilgoć. Jest to całkowicie błędne przekonanie, ponieważ poprawnie wykonane i działające systemy wentylacyjne odprowadzają nadmiar wilgoci na zewnątrz, natomiast każda nieszczelność w przegrodzie nie tylko powoduje duże straty ciepła w budynku, ale może być też przyczyną jej zawilgocenia.

Konsekwencje braku szczelności powietrznej obudowy budynku

• Zwiększanie strat ciepła, co prowadzi do zbyt wysokich rachunków za ogrzewanie
• Kondensacja pary wodnej w przegrodach, co prowadzi do znacznego pogorszenia izolacyjności cieplnej materiałów (np. wełny mineralnej) oraz obniżenia trwałości konstrukcji (np. degradacji drewna). A to z kolei jest przyczyną ponoszenia kosztów napraw i remontów.
• Rozwój pleśni, które mogą być przyczyną poważnych alergii oraz chorób u mieszkańców.
• Obniżenie komfortu cieplnego mieszkańców – na skutek przeciągów, wynikających z nieszczelności przy drzwiach i oknach (głównie zimą).
• Obniżenie komfortu akustycznego – nieszczelności i pęknięcia w przegrodach powodują przedostawanie się hałasu z zewnątrz,

Parcie wiatru na budynek

Wiatr, napierając na budynek, przenika przez wszelkie nieszczelności do wnętrza, powodując jego wychłodzenie i trudności z utrzymaniem stałej temperatury. Wewnątrz domu powstaje nadciśnienie, które wzmaga działanie systemu wentylacji grawitacyjnej. Oznacza to, że zbyt duża ilość świeżego powietrza, zawierającego ciepło pobrane z pomieszczeń, jest wyrzucana na zewnątrz, powodując znaczące zwiększenie strat energii. W zależności od siły parcia wiatru oraz nieszczelności budynku, część powietrza może również wypływać przez przegrody. Natomiast w przypadku, gdy budynek posiada system wentylacji mechanicznej, jego działanie zostaje zakłócone: całą różnicę ciśnień rekompensuje ucieczka ogrzanego powietrza przez nieszczelności w obudowie obiektu. Podczas zimnych dni podmuchy wiatru prowadzą do szybszego spadku temperatury wewnątrz domu. W budynku energooszczędnym zapotrzebowanie na ogrzewanie wzrasta o 2–3 kWh/m2. Na obszarach, na których występują silne wiatry można zastosować ochronę przeciwwiatrową (np. w postaci posadzenia drzew), która w znaczny sposób potrafi zredukować negatywne działanie wiatru i pomóc w utrzymaniu stałej temperatury w domu.

Pomiary szczelności budynków

Test szczelności budynku nie jest w Polsce obowiązkowy, jednak zalecany. Pozwala on na wykrycie ewentualnych szczelin w przegrodach zewnętrznych, złączach pomiędzy nimi lub też w połączeniach pomiędzy ościeżami a stolarką. Test szczelności powietrznej przeprowadza się zazwyczaj tzw. metodą blower door test, czyli za pomocą specjalnych drzwi nawiewnych, wyposażonych w wentylator, który może pompować powietrze do budynku, tworząc w nim nadciśnienie, jak i usuwać powietrze, tworząc podciśnienie. Specjaliści wykonujący to badanie wykorzystują również kamery termowizyjne, wytwornice dymu oraz sprzęt do wykrywania nieszczelności w budynku. Zasady dotyczące badania szczelności powietrznej budynków zostały podane w normach: PN-EN 13829:2002 oraz PN-EN ISO 9972:2015-10.

Wymagana szczelność w budynku pasywnym

Szczelność budynków określa tak zwany współczynnik n50. Jest to liczba (krotność) wymian powietrza wypełniającego budynek w ciągu godziny, przy różnicy ciśnień miedzy wnętrzem budynku a środowiskiem zewnętrznym równej 50 Pa. Im mniejszy ten współczynnik, tym budynek jest szczelniejszy. Dla domów pasywnych wg standardu energetycznego NF15 wartość n50 ≤ 0,6 1/h. Przykładowo: w budynku pasywnym o powierzchni 100 m2 czyli kubaturze 250 m3 w ciągu 1 godziny przez nieszczelności wydostaje się z budynku 0,6*250 m3= 150 m3 powietrza.

Ile ciepła traci dom przy współczynniku krotności wymiany powietrza równym 0,6 ?

Dla domu pasywnego straty ciepła spowodowane nieszczelnościami mogą wynieść nawet do 80% energii potrzebnej na ogrzanie. Czyli w przypadku domu o powierzchni 100 m² będziemy mieli 0,8*15*100=1200 kWh strat cieplnych rocznie, co po podzieleniu przez 8760 godzin na rok da nam średnią moc strat 137 W. Jednak wielkość ta zależy od różnicy temperatur pomiędzy wnętrzem domu a otoczeniem (zimą straty będą większe) oraz zastosowanego systemu wentylacji mechanicznej z rekuperacją, ponieważ sprawność odzysku ciepła jest różna dla różnych systemów.

Jak uzyskać szczelność budynku

Aby budynek energooszczędny uzyskał wymaganą szczelność powietrzną, powinien zostać odpowiednio zaprojektowany i zbudowany. W trakcie budowy powinno się na bieżąco kontrolować zgodność z projektem wykonywania detali i ciągłości izolacji paroszczelnej, a także stosowanie odpowiednich materiałów. Najlepiej postawić jest na sprawdzoną i wykwalifikowaną ekipę budowlana i nie zatrudniać przypadkowych fachowców, aby zaoszczędzić na kosztach. Zasadą jest, że szczelność musi zostać zapewniona przez jedną szczelną powłokę. Typowe miejsca występowania nieszczelności w budynku to między innymi: okna, drzwi, podłoga wentylowana, połączenie stropu ze ścianą zewnętrzną, połączenie dachu ze ścianą zewnętrzną, przewody spalinowe, przebicia pod instalacje, przebicia dachu, wentylacja łazienki, okap w kuchni, oraz puszki, gniazdka i wyłączniki elektryczne. Szczelność możemy zapewniać poprzez właściwy montaż okien i drzwi (najlepiej wybierać wersje pasywne), użycie szczelnych materiałów wielkopowierzchniowych oraz wykonanie szczelnych połączeń w miejscach narażonych na przenikanie powietrza i na stykach materiałów. Od strony zewnętrznej budynku wykonuje się izolację wiatroszczelną, zapobiegającą penetracji wiatru, natomiast od strony wewnętrznej izolację paroszczelną, zapobiegającą przenikaniu wilgoci do wnętrza przegród. Do materiałów szczelnych zaliczają się: tynk wewnętrzny na murze, folie paroszczelne, folię zbrojoną, twarde płyty drewniane OSB, oraz beton. Natomiast połączenia szczelne wykonuje się za pomocą taśmy butylowo-kauczukowej (łączenie folii paroizolacyjnej), rozprężnej taśmy piankowej z łatą dociskową, betonu (przebicia w przegrodach), uszczelniającej taśmy akrylowej oraz dociskowych listew uszczelniających. Ważnym źródłem nieszczelności są instalacje w budynku: elektryczne, wodno-kanalizacyjne, grzewcze oraz wentylacyjne, dlatego ich prawidłowe zaprojektowanie oraz wykonanie jest bardzo ważne. W przypadku instalacji elektrycznych rozdzielnice, tablice oraz puszki powinny być umieszczone wewnątrz przestrzeni szczelnych powietrznie. Prowadzenie przewodów i kabli w rurach ochronnych (peszlach) zwiększa ryzyko powstania nieszczelności, dlatego końce tych rur powinny być uszczelnione klejem, specjalną taśmą lub zatyczką. Liczba gniazdek, włączników i puszek w przegrodach zewnętrznych powinna być ograniczona. Dobrze jest zastosować specjalne szczelne puszki elektryczne. Kanały systemu wentylacji mechanicznej powinny przebiegać w przestrzeni szczelnej powietrznie, a przynajmniej rozgałęzienia głównych kanałów nawiewnych i wywiewnych powinny znajdować się w tej przestrzeni. Przebicia przegród, wykonane w celu poprowadzenia przewodów, kanałów czy rur instalacji, muszą być uszczelnione specjalnymi masami elastycznymi lub kołnierzami. Istnieją też gotowe przepusty szczelne.

Wentylacja mechaniczna z rekuperacją a szczelność budynku

W budynku pasywnym wymagana jest wentylacja mechaniczna z rekuperacją, czyli odzyskiem ciepła z powietrza ogrzanego, wypływającego na zewnątrz. W tym systemie nieszczelności powstają najczęściej w przejściach kanałów wentylacyjnych przez ściany zewnętrzne. Kanały te są izolowane cieplnie za pomocą mat i otulin kauczukowych, których duża grubość utrudnia prawidłowe uszczelnienie. Newralgicznymi miejscami są przejścia kanałów przez przegrody oddzielające pomieszczenia ogrzewane od nieogrzewanych. Nieszczelności powstają również na połączeniach samych kanałów. Osobny temat to brak tynków wewnętrznych za ocieplonymi kanałami wentylacyjnymi, prowadzonymi na przegrodach. Niestety tynkowanie wykonywane jest często dopiero po ułożeniu kanałów, co powoduje, że ściany lub stropy za tymi elementami instalacji pozostają gołe. Dlatego ważne jest wybranie takiej ekipy budowlanej, która prawidłowo wykona te prace.

Pogłębiaj swoją wiedzę, czytaj poradniki

Opracowanie redakcja : (P.H.)

Materiał objęty prawem autorskim. Publikacja w części lub w całości wyłącznie za zgodą redakcji portalu www.pasywny-budynek.pl