Dotacje w Krakowie na wymianę kotła węglowego a program ArCADia-TERMO

Dotacje w Krakowie na wymianę kotła węglowego a program ArCADia-TERMO

Powszechnie wiadomo, że program ArCADia-TERMO ma bardzo wiele praktycznych zastosowawań.
Osoby przygotowujące wnioski w ramach programu Ograniczania niskiej emisji dla miasta Krakowa na rok 2014 mogą również posłużyć się programem ArCADia –TERMO podczas wykonywania obliczenia parametru projektowanego obciążenia cieplnego wyrażonego w watach na m2. Ponieważ od wartości tego parametru zależy wielkość otrzymanego dofinansowania, dlatego powinien być on obliczony w sposób rzetelny, pozwalając oszacować rzeczywiste obciążenie cieplne budynku lub lokalu mieszkalnego.
W tym celu muszą zostać zdefiniowane w etapie Definicje przegród wszystkie przegrody znajdujące się w budynku lub lokalu mieszkalnym, potem należy utworzyć wszystkie pomieszczenia, podać ich temperatury, wentylację i odczytać w etapie Straty ciepła dla każdego pomieszczenia wartość wyświetloną w ramce na rysunku poniżej.

8b_Straty-Krakow

Rysunek 1. Wyniki obliczeń obciążenia cieplnego na m2 w programie ArCADia TERMO
W przypadku wielu pomieszczeń trzeba samemu, na podstawie wyników wyświetlonych w programie ArCADia-TERMO obliczyć wartość średniego projektowanego obciążenia cieplnego po powierzchni użytkowej.
Na przykład, dla 3 pomieszczeń w budynku mamy obliczoną wartość:
[5534,73 W + 1528,80 W + 4470,60 W/m2 ]/ [40 m2 + 15 m2 + 30 m2 ] =
= 11534,13 W / 85 m2 = 135,69 W/m2

Otrzymany wynik podajemy we wniosku. Wartości powyżej 100 W/m2 świadczą o dużym zapotrzebowaniu na moc urządzenia grzewczego spowodowane całkowitym brakiem izolacji ścian wewnętrznych.
Aby obliczyć kwotę dotacji wystarczy otrzymany wynik pomnożyć przez powierzchnię użytkową oraz kwotę dotacji, wynoszącą 900 zł za każdy kilowat. W naszym przykładzie byłoby to 136,69 W/ m2 * 105 m2 * 900 zł /1000 = 12822,70 zł.

Podsumowanie
Jak widać obliczenia nie były trudne jednak wymagają niezbędnej wiedzy inżynierskiej i budowlanej, którą posiadają instalatorzy systemów ogrzewczych oraz doświadczeni certyfikatorzy.

Nowe Rozporządzenie MIiR w sprawie obliczania charakterystyki energetycznej – Różnice

Nowe Rozporządzenie MIiR w sprawie obliczania charakterystyki energetycznej – Różnice

W dniu 2 lipca 2014 roku ukazało się w Dzienniku Ustaw pozycja 888 rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku i lokalu mieszkalnego lub części stanowiącej samodzielną całość techniczno-użytkową oraz sposobu sporządzania i wzorów świadectw charakterystyki energetycznej.

Ponieważ od 3 października 2014 r. zmienią algorytmu większości obliczeń, dlatego poniżej zostaną wymienione najważniejsze różnice i nowości, które będą musiałby być wzięte pod uwagę przez certyfikatorów i wykładowców i studentów wyższych uczelni na kierunkach związanych z energooszczędnych budownictwem. Wszyscy użytkownicy programu ArCADia-TERMO będą mieli pewność, że najnowsza wersja będzie wykonywała obliczania i raporty zgonie z nową metodologią.

Najważniejsze różnice i nowości podane w Rozporządzeniu MIiR dotyczą:

1)  tylko 3. rodzajów wzorów świadectw charakterystyki energetycznej, dla:
– budynku (mieszkalnego lub niemieszkalnego),
– lokalu mieszkalnego
– części stanowiącej samodzielną całość techniczno-użytkową,

2)   nowego sposobu obliczania powierzchni ogrzewanej w świetle: dla wysokości od 1,40 do 2,20 m – jako 50% powierzchni i od 2,20 m – jako 100% powierzchni,

3)  możliwości uwzględnienia dodatkowo energii wiatru i geotermalnej,

4)  konieczności obliczenia jednostkowej emisji CO2,

5)  konieczności obliczenia rocznego zużycia nośnika energii np. gazu ziemnego,

6) konieczności wyznaczenia procentowego udziału odnawialnych źródeł energii UOZE,

7) obowiązku podania nazw, opisów i parametrów przegród oraz systemów instalacji,

8)  poddania tylko jednej wartości obliczeniowe temperatury 55 stopni dla c.w.u.,

9)  możliwości uwzględniania osłabienia nocnego w budynkach mieszkalnych i lokalach mieszkalnych,

10)   obliczania zapotrzebowania na energię końcową oświetlenia wbudowanego QK,L według wskaźnika LENI określonego w polskiej normie

11)          możliwości obliczania chłodu tylko dla pojedynczego pomieszczenia

12)          nowego sposobu obliczania wentylacji, zależnego od rodzaju systemu wentylacji, rodzaju budynku i wielkości powierzchni Af

13)          podanie wzoru na straty przez wentylację Qve,s,n

14)          braku obliczania i nie uwzględnia w obliczeniach EP energii pomocniczej na oświetlenie

15)          sztywnego podziału budynków na następujące 4 kategorie i rodzaje:
– kat. 1 – użyteczności publicznej (biurowe, oświaty i szkolnictwa wyższego,  opieki zdrowotnej, gastronomii, handlu, usług, sportu),
– kat. 2 – zamieszkania zbiorowego (hotele, pensjonaty, bursy, akademiki, klasztory,  domy opieki społecznej),
– kat. 3 – magazynowe,
– kat. 4 – produkcyjne.

16)          nowego sposobu obliczania uproszczonych zysków ciepła zależny od rodzaju budynku, czasu działania wentylatorów oraz dla budynków biurowych udziału powierzchni biurowej,

17)          wprowadzenia alternatywnej metody obliczenia wartości EP metodą zużyciową, opartej na rzeczywistym zużyciu jednego rodzaju energii (system prosty).

Podsumowanie

Wprowadzone zmiany są niewątpliwie korzystne, ponieważ ujednolicają wyniki obliczeń, co spowoduje , że wyniki EP dla porównywalnych budynków będą znacznie bliższe niż wg metodologii z 2008 roku. Jednak wciąż będzie wiele pytań i wątpliwości, które trzeba będzie rozwiązać dla poszczególnych wyjątkowych przypadków. Dotyczy to szczególnie przypadków nietypowych budowli jak garaże, baseny, bunkry i budynku przedwojenne.

Ważne zadania będą czekać instalatorów systemów wentylacji, którzy powinni podawać w dokumentacji technicznej wartości podstawowych i dodatkowych strumieni powietrza wentylacyjnego podczas użytkowania i w okresie, gdy budynek nie jest użytkowany. Czas pokaże jak wywiązywać się będą z tego zadania.

Opcja Praca grupowa w programie ArCADia-TERMO

Praca grupowa w programie ArCADia-TERMO

Jedną z zalet programu ArCADia-TERMO jest możliwość pracy grupowej. Jest to opcja używana przez bardziej zaawansowanych użytkowników, wtedy gdy istnieje konieczność wykonania:

1.  dokładnych obliczeń cieplnych dla poszczególnych pomieszczeń,

2. gdy liczba pomieszczeń przekracza 150,

3. gdy zależy na bardzo szybkim wykonaniu obliczeń,

4.  gdy wykonujemy obliczenia zapotrzebowania na ciepło/chłód podobnych budynków

Idea pracy grupowej polega na pobraniu danych dotyczących poszczególnych pomieszczeń, kondygnacji lub stref cieplnych/chłodu z innych plików .thb w celu stworzenia jednej listy pomieszczeń (stref cieplnych/chłodu), odzwiercielającej istniejący w budynku układ kondykacji i pomieszczeń lub stref.

Dzięki tej możliwości może jednocześnie wiele osób wprowadzać dane na oddzielnych komputerach i zapisywać je do oddzielnych plików, po to aby po zakończeniu tego etapu pracy, skopiować je do jednego pliku, w którym będzie przeprowadzana dalsza część obliczeń.

Konieczność przeprowadzenia dokładnych obliczeń cieplnych dla poszczególnych pomieszczeń najczęściej dotyczy tylko instalatorów grzejników lub systemu chłodzenia (klimatyzacji), dlatego są to osoby najczęściej korzystające z opcji Praca grupowa.

Wykorzystanie pracy grupowej jest bardzo przydatne także gdy liczba pomieszczeń w budynku przekracza 150, ponieważ wtedy wydajność (czas wprowadzania i przetwarzania danych oraz obliczeń wyników cząstkowych oraz końcowych) programu ArCADia-TERMO może znacznie się obniżyć! Wynika to z oczywistego faktu, że im więcej danych tym czas obliczeń musi rosnąć. Dlatego,  na przykład 3 osoby wprowadzające jednocześnie dane 150 pomieszczeń na osobnych komputerach zrobią to, co najmniej 6 (bo 6 = 3 * 2, (3 * 150 pomieszczeń) ) razy szybciej niż jedna osoba wprowadzajace 450 pomieszczeń na jednym komputerze. Aby to lepiej przekazać można przyjąć, że czas wprowadzenia 150 pomieszczeń przez 3 osoby, to ok. 10 godzin plus 1 godzina na scalenie danych, co daje razem 3*10 +1 = 11 godzin, a czas wprowadzenia przez jednego użytkownikia 450 pomieszczeń to 30 * 2 = 60 godzin (mnożnik 2 wynika ze spowolnienia programu), czyli 6 razy szybciej niż wspomniano wcześniej.

A 11 godzin to 1 dzień pracy, a 60 godzin to 5 dni, więc ewentualne zlecenie od klienta może przepaść, gdy powiemy mu: ” proszę przyjść za sześć dni, czyli za tydzień”, lub wygramy z konkurencją mówiąc : „wszystko będzie na pojutrze”.

W programie ArCADia-TERMO przycisk 7o-Straty  pozwalający na pracę grupową pokazany jest jest na rysunku 1.

7k-Praca_grupowa
Rysunek 1. Przycisk Praca grupowa

7n-Straty
Rysunek 2. Lista kondygnacji i pomieszczeń do zaimportowania

7m-Strefy
Rysunek 3. Lista stref do zaimportowania

Po kliknięciu na przycisk Praca grupowa użytkownik może w osobnym okienku wskazać plik. thb, z którego mają zostać pobrane i dołączone do głównego pliku .thb. do już istniejących kondygnacji wraz z pomieszczeniami (rys. 2) lub stref cieplnych/chłodu (rys.3) .

Podsumowanie

Praca grupowa jest bardzo przydatną i pomocną opcją programu ArCADia-TERMO ale tylko w wybranych sytuacjach, po to aby ułatwić i radykalnie przyspieszyć czas obliczeń przede wszystkim instalatorom lub certyfikatorom w przypadku bardzo dużych budynków. W pozostałym sytuacjach nie ma potrzeby jej stosowania.

Obliczanie sprawności regulacji dla grzejników elektrycznych w systemach ogrzewania

Obliczanie sprawności regulacji dla grzejników elektrycznych w systemach ogrzewania

Obecnie certyfikator staje się osobą, która której wiedza obejmować musi coraz więcej zagadnień. Dlatego tym razem zostaną omówione urządzenia elektrotechniczne jakim są regulatory wykorzystywane do regulacji temperatury pomieszczeń, ogrzewanych przy wykorzystaniu energii elektrycznej.

W rozporządzeniu z dnia 2 lipca 2014 do obliczeń średniej sezonowej sprawności regulacji i wykorzystania ciepła wprowadzono 3 rodzaje regulatorów stosowanych w grzejnikach elektrycznych w systemach ogrzewania:

  1. proporcjonalne, oznaczone symbolem P ,
  2. proporcjonalne – całkujące, oznaczone PI,
  3. proporcjonalne – całkująco-różniczkujące(oznaczone symbolem PDI) z optymalizacją
  4. dwustawne.

I. Regulatory proporcjonalne P, montowane są w grzejnikach: – akumulacyjnych     (sprawność = 0,88),
– konwektorowych    (sprawność = 0,91),
– płaszczyznowych     (sprawność = 0,91),
– promiennikowych   (sprawność = 0,91).

Regulatory proporcjonalne należą do najprostszych w działaniu regulatorów. Zasada ich działania polega na tym, że przy zmianie temperatury w pomieszczeniu wytwarzany jest proporcjonalny sygnał sterujący, którego celem jest utrzymanie temperatury wyjściowej na pewnym na z góry określonym poziomie (badana jest wartość odchyłki od zadanej temperatury).

Regulatory typu P najczęściej są stosowane z grzejnikami o średniej wartości inercji, niedużym opóźnieniu oraz o małych wahaniach temperatury (które praktycznie zawsze występują w pomieszczeniach budynków). Niestety praca tych regulatorów jest mało stabilna.

Na rysunku 1 przedstawiony jest wykres temperatury wyjściowej grzejnika w funkcji czasu t (zaznaczonego na osi poziomej). Linią przerywaną określoną temperaturę zadaną w pomieszczeniu np. 20 stopni. Jak widać temperatura zadana pomieszczenia nie będzie nigdy osiągnięta, choć różnica może być bardzo niewielka.

 

II. Regulatory proporcjonalne – całkujące PI, montowane są w grzejnikach:

– konwektorowych (sprawność = 0,94),
– płaszczyznowych (sprawność = 0,94),
– podłogowym         (sprawność = 0,90),
– promiennikowych (sprawność = 0,94).

Zaletą regulatorów typu PI jest możliwość osiągnięcie zadanej temperatury w pomieszczeniu. Za to czas działania regulatora może być bardzo długi, ponieważ trwa on do momentu wyeliminowania uchyby (różnicy) grzejnika i pomieszczenia

Regulatory PI stosuje się w sytuacji dość szybkich zmian temperatury pomieszczeń lub ważnych fragmentów pomieszczeń np. podłóg. Ich wadą się skłonność do dużej oscylacji i częstego włączania grzejnika podczas działania, co powoduje większy pobór energii przez regulator.

III. Regulatory proporcjonalne – całkująco-różniczkujące PDI z optymalizacją montowane są grzejnikach akumulacyjnych:

– akumulacyjnych (sprawność = 0,91).

Regulatora PID są najbardziej zaawansowanymi regulatorami od strony technicznej, ponieważ składają się aż z 3 modułów: proporcjonalnego, całkującego i różniczkującego. Dzięki temu regulator zapewnia stała temperaturę pomieszczenia nawet przy dużych wahaniach temperatury i nie w pada w oscylację, czyli czas jego działań jest krótki.
III. Regulatory dwustawne montowane są grzejnikach ogrzewania podłogowego:

– podłogowe (sprawność = 0,88).

Regulatory dwustawne mają możliwość ustawienia dwóch wartości temperatur i stosowane są tylko w sytuacji małej dynamiki zmian temperatury pomieszczenia, dając zadawalające wyniki. Wielkość temperatury będzie oscylować wokół wartości zadanej, co powoduje długi czas działania regulatora.

Podsumowanie

Człon proporcjonalny zapewnia osiągniecie temperatury zbliżonej do zadanej w pomieszczeniu, człon całkujący dąży do tego aby zadana temperatura została osiągnięta, a człon różniczkujący dba o to aby czas działania regulatora pomimo wahań znacznych parametrów początkowych był krótki (regulator nie wpadł w oscylację), a przez to i pobór energii niski.

Pomieszczenia nieogrzewane a świadectwo energetyczne budynków biurowych

Pomieszczenia nieogrzewane a świadectwo energetyczne budynków biurowych

Projektując nowoczesne biurowce o dużej powierzchni biurowej często mamy problem ze spełnieniem warunku EPmax. Gdy obliczona wartość wskaźnika EP znacznie przekracza EPmax wtedy warto rozważyć bardziej radykalne rozwiązanie jakim jest przekształcenie pomieszczeń nieogrzewanych w ogrzewane.

Najlepszym rozwiązaniem jest wtedy wzięcie pod uwagę podziemnego garażu nieogrzewanego i przekształcenie go w pomieszczenie ogrzewane o temperaturze 5 lub nawet 8 stopni. Wymaga to jedynie zastosowania:

a)    automatycznie zamykanej bramy wjazdowej, ponieważ pomieszczenie ogrzewane nie może być pomieszczeniem stale czy okresowo otwartym,

b)    nawiewu ciepłego powietrza , do którego wytworzenia trzeba wykorzystać nadmiar ciepła wewnętrznego, odzyskanego i pochodzącego w sumie od: ciepła utajonego i jawnego pracowników zatrudnionych w części biurowej oraz urządzeń biurowych i oświetlenia w części biurowej.

Oczywiście ilość pracowników musi być dość dużą (powyżej 100 osób), aby całe przedsięwzięcie było opłacalne. Na szczęście w dużych biurowcach liczba pracowników biurowych często przekracza kilkaset, a nawet kilka tysięcy, co z powodzeniem umożliwia ogrzanie nie tylko małych, ale też dużych powierzchni nieogrzewanych.

W programie ArCADia- TERMO uwzględnienie odzyskanego ciepła z innych pomieszczeń (także od produkcji) można wykonać na dwa sposoby, poprzez:

  1. zwiększenie zysków wewnętrznych pomieszczenia (np. garażu)w etapie Strefy cieplne w zakładce Zyski wewnętrzne, tak aby inne systemy grzewcze w pomieszczeniu były zbędne QH,nd=0 kWh/rok. Podobnie jak zyski od technologii.
  2. dodanie w etapie Ogrzewanie i wentylacja źródła ciepła i określenie jego udziału procentowego w systemie grzewczym- najczęściej na 100%, przyjmując dla niego wartość współczynnika nakładu wH = 0. Wtedy wartość Q H,nd dla danego pomieszczenia mysi być większa niż 0 kWh/rok.

Pierwszy sposób wymaga wcześniejszego obliczenia przez instalatorów ilości odzyskanego ciepła z uwzględnieniem strat ciepła na przesyle i sprawności odzysku ciepła oraz dodania w etapie Ogrzewanie i wentylacja źródła ciepła i określenie jego udziału procentowego na 100% w systemie grzewczym, przyjmując dla niego wartość współczynnika nakładu wH = 0.

Natomiast drugi sposób wymaga jedynie obliczenia rzeczywistego zapotrzebowania na ciepło Q H,nd bez uwzględnienia ciepła z odzysku (lub odpadowego z części produkcyjnej) i dodania w etapie Ogrzewanie i wentylacja źródła ciepła i określenie jego udziału procentowego na 100% w systemie grzewczym, przyjmując dla niego wartość współczynnika nakładu wH=0. Przykład ustawień pokazano na rysunku 1.

7h_Odzysk

Rysunek 1.  Przykładowe ustawienia źródła ciepła z odzysku w etapie Ogrzewanie i wentylacja.

Pomimo, że system grzewczy oparty jest na gazie ziemnym to współczynniki nakładu wH powinien wynosi ć zero dla garażu, ponieważ jest to ciepło odpadowe.

Ze względu na to, iż nawiew i wywiew ciepłego powietrza jest wymuszony przez pracę wentylatorów, dlatego w obu przypadkach należy podać taką samą energię pomocniczą na wentylatory.

 

Podsumowanie

Choć oba sposoby prowadzą do tego samego celu i wyniku, to jednak sposób 2 wydaje sie bardziej przejrzysty i zrozumiały, ponieważ dokładniej opisuje straty ciepła na przesyle i odzysku.

Różnica między wewnętrznymi zyskami ciepła od technologii a odzyskiem ciepła z technologii (lub biur) jest taka, że w pierwszym przypadku system grzewczy (poza ogrzewaniem awaryjnym) jest całkowicie zbędny (np. w piekarni), a w drugim przypadku system ogrzewczy musi być zainstalowany na stałe, ponieważ zapewnia odzysk ciepła nadmiaru ciepła z innych pomieszczeń i przekazuje oraz rozprowadza go dalej.

Przy czym koszt ogrzewania ciepłem z odzysku z innych pomieszczeń sprowadza się tylko kosztów energii pobieranych przez urządzenia pomocnicze do przesyłu ciepła, czyli wentylatorów (a czasem pomp obiegowych).

Audyt – grupowanie przegród i tworzenie wariantów do modernizacji

Pełny tytuł:
Audyt- grupowanie przegród przeznaczonych do modernizacji oraz tworzenie wariantów docieplenia przegród i wymiany stolarki w programie ArCADia-TERMO PRO.

W tym artykule zostaną poruszone dość częste problemy występujące podczas wykonywania audytu energetycznych i remontowych.

Problem numer 1 – brak widocznych wszystkich lub niektórych przegród (np. ściana zewnętrzna, strop wewnętrzny czy okna) przeznaczonych do modernizacji w etapach Ściany, stropy, stropodachy oraz Okna, drzwi, wentylacja.

a)      pierwszym powodem (bardzo mało prawdopodobnym) jest brak zdefiniowanej przegrody w etapie Definicje przegród. Aby go rozwiązać trzeba zdefiniować dany typ przegrody.

b)      drugim powodem ( czasem występującym) użycie danej przegrody tylko w obliczeniach zapotrzebowania na ciepło QH,nd w etapie Strefy cieplne. Błąd ten najczęściej popełniają osoby, które pierwszy raz wykonują audyt i uważają, że zakres obliczeń cieplnych w świadectwach energetycznych i audycie jest taki sam lub bardzo podobny.

c)      trzecim powodem (najczęstszym i dotyczącym przegród wewnętrznych np. ściany między garażem nieogrzewanym i częścią ogrzewaną) jest zdefiniowanie przegród tylko w części ogrzewanej budynku w etapie Starty ciepła i Strefy cieplne. Rozwiązaniem jest wprowadzenie przegród w pomieszczeniach nieogrzewanych zarówno w etapie Straty ciepła jak i Strefy cieplne, po wybraniu opcji wg PN-EN ISO 13789, rys. 1.

7a-PN-EN ISO 13789

Rysunek 1. Zdefiniowane przegrody w etapie Straty ciepła po wybraniu sposobu obliczeń wg normy PN-EN 13789

Problem numer 2 – grupowanie przegród przeznaczonych do modernizacji.
Czasem, tak się zdarza, że trzeba zdefiniować wiele typów przegród o bardzo podobnym lub identycznym współczynniku przenikania ciepła U, ale różniących się innymi parametrami lub sposobem wykorzystania.

a)      Rozwiązanie pierwsze – to wykonanie wariantów dla każdej przegrody. Pomysł ten jest dobry tylko wtedy gdy liczba danego typu ( np. ścian zewnętrznych) przegród nie jest duża ( do 3).

b)      Rozwiązanie drugie – pogrupowanie przegród w celu wyeliminowania zbyt dużej liczby wariantów.   Pomysł ten jest bardzo praktyczny w przypadku konieczności modernizacji wielu typów okien niewiele różniących się wymiarami lub powierzchnią oszklenia, czyli wtedy gdy wartość ich współczynnika przenikania U jest zbliżona. Z taką sytuacją mamy najczęściej do czynienia w budynkach wielorodzinnych. W ten sposób , zamiast np. 15 typów okien przeznaczonych do modernizacji można je pogrupować na 3 lub 4 grupy, które będą modernizowane. Tak więc ostatecznie będą 3 lub 4 warianty a nie 15 wariantów, rys. 2.

Po kliknięciu prawyn przyciskiem myszy na nazwie typu przegrody (np. Okna zewnętrzne, rys. 3) , pojawi się okienko zawierające pozycję Dodaj grupę, rys. 2.

7b-Dodaj grupe

Rysunek 2. Dodaj grupę

Po utworzeniu grupy o nazwie Okna – U 2,70 można przesunąć okna przeznaczone do modernizacji o podobnej wartości współ. U, rys. 2 i 3.

7c-Grupa okna

Rysunek 3. Przesunięcie przegród do grupy Okna – U 2,70

7d-Grupa okna 1

Rysunek 4. Zawartość grupy Okna – U 2,70 po przesunięciu do niej okien

 

Problem numer 3 – tworzenie wariantów docieplenia przegród zewnętrznych i wewnętrznych. W programie ArCADia-TERMO PRO optymalnym wariantem, zawierającym najniższą wartość SPBT, powinien być zawsze wariant przedostatni. Program sam, automatycznie dobiera, biorąc od uwagę podane przez użytkownika stopniowanie grubości, pierwszą (najmniejszą) grubość docieplenia, która spełnia warunek minimalnego oporu przegrody Rmin. Stąd minimalna liczba podwariantów musi wynosić 2. Ale czasem wynosi 3 lub nawet 4. Większa niż 4 liczba podwariantów w praktyce prawie się nie zdarza, rys. 5. Zielonym krzyżykiem wybiera się materiał izolacji termicznej i tworzy się pierwszy wariant.

7e-Docieplenie

Rysunek 5. Tworzenie pozostałych wariantów docieplenia przy użyciu przycisku 7f-Nieb_strza

Dzięki pogrupowaniu przegród ilość końcowych wariantów zmniejszyła się do 4 (rys. 6) zamiast 6.

7g_warianty

Rysunek 6. Lista końcowych wariantów przeznaczonych do modernizacji.

Obliczanie współczynnika U elewacji szklanych, składających się z nieprzeziernych warstw izolowanych termicznie w nowoprojektowanych budynkach

Obliczanie współczynnika przenikania ciepła elewacji szklanych, składających się z nieprzeziernych warstw izolowanych termicznie w nowoprojektowanych budynkach.

Artykuł przeznaczony jest głównie dla osób, które po raz pierwszy mają do czynienia z nowoczesnymi elewacjami w budynkach o konstrukcji szkieletowej.

Elewacje szklane i świetliki często składają z części przeziernych (przezroczystych) i nieprzeziernych (nieprzezroczystych). Część nieprzezierna to nie zawsze musi być typowa rama okienna i poprzeczki okienne, ale także pomalowane szkło akrylowe, płyta poliwęglanowej czy płyta z tworzywa sztucznego docieplona szeroką warstwą izolacji termicznej ( np. z wełny mineralnej) o wysokości nierzadko dochodzącej do 1 m i grubości 15 do 20 cm.

Dotyczy to budynków o konstrukcji szkieletowej, gdzie ściana osłonowa zawiera część przezierną i nieprzezierną.

Na pierwszy rzut oka mogłoby się wydawać, że okno to tylko warstwa przezierna. Tym bardziej, że bez znajomości konstrukcji budynku często trudno od zewnątrz określić typ ściany i elewacji zewnętrznej. W przypadku konstrukcji szkieletowej może się okazać, że nieprzezierne fragmenty elewacji to część okna, a nie ściany zewnętrznej konstrukcyjnej, połączonej ze stropami wewnętrznymi i przenoszącej obciążenia działające na budynek.

Obliczenie współczynnika przenikania ciepła

Jako przykład weźmy do analizy powtarzający się fragment ściany osłonowej (okna), czyli moduł o powierzchni 12 m2, składający się z części przeszklonej (Ag= 8,0 m2 l Ug = 1,40 (W/m2*K) ) i nieprzeziernej ( Af= 4,0 m2; Uf = 1,40 (W/m2*K) ).

Podczas obliczeń zakładamy dwa warianty:
a) brak mostków liniowych, czyli parametr ψg = 0.
b) są liniowe mostki – parametr ψg = 0,08.

Wysokość części przeziernej (kolor niebieski) wynosi 4 m, części nieprzeziernej (kolor zielony)- 2 m, a szerokość i długość poprzeczki poziomej też – 2 m. Stąd długość obwodu wynosi 2*(6+2) = 16 m, a całkowita długość mostków  lg = 16 + 2 = 18 m.

Korzystając z normy PN-EN ISO 10077-1 , dotyczącej obliczania współczynnik przenikania ciepła okien U dla elewacji szklanych wyznacza się zgodnie z normą PN-EN ISO 10077-1, według wzoru:

Uw1

gdzie indeksy g i f – oznaczają odpowiednio oszklenie ( ang, glass), a ramę okienną (ang. frame).

Gdy przejmiemy, że współczynnik mostków liniowych ψg= 0, wtedy wzór przyjmie jeszcze prostszą postać, która wykorzystamy w obliczeniach:

Uw2

Łatwo zauważyć, że gdy ψg= 0, wtedy wymiary okien nas nie interesują, a tylko ich powierzchnie.

Ag

Rysunek 1. Okno elewacji oszkolnej.Część nieprzezierna – kolor zielony.

Norma_PN

Rysunek 2. Dane do obliczeń współczynnika przenikania ciepła U okna dla ψg= 0,00.

Uc

Jak widac U wynosi 1,13 W/(m2 *K)

Nawet jeżeli założymy średnią wartość współczynnika dla typowych mostków liniowych ψg= 0,08 i długość lg= 2 + 16/2 = 10 m, wtedy mamy U = 1,20 < 1,30 (wg WT 2014):

Norma_PN-psi

Do obliczenia długości mostków należy wziąć tylko połowę obwodu okna (16m/2 = 10 m) plus długość poziomej poprzeczki – 2 m, co daje w sumie lg=10 m. Oczywiście dla okien skrajnych, długość obwodu lg może być większa.

Połowę długości obwodu okna należy wziąć dlatego, że wszystkie okna umieszczone są bezpośrednio obok siebie. Gdyby były to oddzielne okna wtedy lg= 18 m i współczynnik U = 1,25 <1,30.

Gdyby przyjąć, że okna mają potrójne szyby i maksymalna średnia wartość ψg= 0,03, wtedy wartość współczynnika przenikania ciepła okna U=0,89 < 0,90. Oznacza, że warunek powierzchni okien jest zawsze spełniony, co ma kolosalne znaczenie przy projektowaniu nowoczesnych budynków biurowych.

Podsumowując:

  1. Przed przystąpeniem do obliczeń współczynnika okien należy sprawdzić rodzaj ścian zewnętrznych, czy to są ściany konstrukcyjne czy osłonowe.
  2. Spełnienie warunków technicznych WT 2014 nie jest trudne dla okien dwuszybowych.
  3. Spełnienie warunków technicznych powierzchni okien (U<0,90) nie jest trudne dla okien trójszybowych , nawet pomimo występowania niewielkich mostków termicznych.
  4. W obliczeniach elewacji szklanych przyjmujemy połowę obwodu modułu okna do długości mostków linowych.
  5. Warstwa nieprzezierna, to nie tylko rama okienna, poprzeczki i ramki dystansowe, ale także duże powierzchnie ocieplane grubą warstwą izolacja termicznej.
  6. Przyjęcie niskich wartości współczynnik mostków liniownych ψg <= 0,03 jest w obecych czasach, czyli od wejścia w życie WT 2014 słusznym założeniem, ponieważ trudno sobie wyobrazić, aby projektanci dla tego typu elewacji, dopuszczali możliwość dodatkowych strat ciepła przez mostki. Gdyby tak było warunek Emax byłby praktycznie niedospełnienia w nowych budynkach.
1 … 15 16 17 18 19 … 21