Pojęcie strefy cieplnej – klucz do sukcesu

Pojęcie strefy cieplnej – klucz do sukcesu

Podstawowym warunkiem szybkiego wykonania prawidłowych obliczeń sezonowego zapotrzebowania na ciepło budynków jest podzielenie wszystkich pomieszczeń, znajdujących się w danym budynku na odpowiednie strefy cieplne i strefy chłodu.

Jest to bardzo ważne zadanie, ponieważ decyduje ono o sposobie dalszych obliczeń. Pochopne przypisanie pomieszczeń do stref może tak bardzo skomplikować dalsze obliczenie cieplne, że ich kontynuowanie stanie się bardzo pracochłonne lub nawet niemożliwe. Wynika to z faktu, że praktycznie nie da się wszystkich parametrów pomieszczeń i stref uśrednić.

Ponieważ tworząc strefy cieplne, trzeba pogrupować razem w jedną strefę odpowiednie pomieszczenia, dlatego w zdecydowanej większości przypadkach nie ma potrzeby definiowania wszystkich pomieszczeń. Jedynie dla bardzo skomplikowanych obiektach, jak na przykład wielkopowierzchniowe i wielofunkcyjne biurowce czy galerie, korzystne jest definiowanie pomieszczeń, ale też nie dosłownie wszystkich, tylko takich, które pod względem parametrów użytkowania istotnie różnią się od pozostałych.

Tak więc warto zadać pytanie, co to jest strefa cieplna?

Odpowiedź jest następująca. Strefa cieplna jest to jedno lub wiele pomieszczeń o regulowanej lub ustalonej w projekcie temperaturze, charakteryzującymi się łącznie wszystkimi poniższymi wymaganiami:

a)      niewielka różnica temperatur (maksymalnie do 4 stopni włącznie),
b)      podobne lub identyczne przeznaczenie,
c)      zbliżone parametry użytkowania,
d)     należą do tej samej funkcji budynku.

Przy czym zupełnie nie jest istotne czy pomieszczenia te sąsiadują ze sobą czy znajdują się w różnych częściach budynku. Najważniejsze kryteria służące do pogrupowania pomieszczeń w strefy cieplne to:

1)      funkcja budynku,
2)      przeznaczenie pomieszczeń,
3)      temperatura wewnątrz pomieszczeń:
a) ogrzewane o regulowanej temperaturze,
b) nieogrzewane,
c) chłodzone o regulowanej temperaturze,
d) niechłodzone,
e) ogrzewane lub chłodzone   o nieregulowanej temperaturze,

4)      typ wentylacji wewnątrz pomieszczeń.

Czasem, jednak dość rzadko, istnieje konieczność zastosowania innych kryteriów, takich jak różne systemy ogrzewania lub chłodzenia, aby dokładnie obliczyć udziały procentowe poszczególnych systemów w całkowitym zużyciu energii, np. w domach jednorodzinnych w przypadku zastosowania ogrzewania podłogowego i grzejnikowego.

Pozostałe parametry jak zyski wewnętrzne, zyski od słońca, pojemność cieplna przegród, oświetlenie, parametry fizyczne przegród, rodzaje zastosowanych systemów ogrzewania, chłodzenia i ciepłej wody użytkowej nie mają wpływu na przypisanie pomieszczeń do stref. Oczywiście bardzo duże znaczenie ma program komputerowy, który pozwala w sposób elastyczny tworzyć i określać parametry stref cieplnych, a potem wykonać szybko odpowiednie symulacje. Takim programem jest na przykład ArCADia-TERMO.

Podstawowym i najważniejszym parametrem, warunkującym korzystanie ze stref cieplnych jest średnia ważona temperatura pomieszczeń obliczona dla każdej oddzielnie strefy. Bez niej korzystanie ze stref cieplnych jest praktycznie niemożliwe!

Poniżej zostaną podane przykładowe, najczęściej występujące strefy cieplne w typowych, różnego rodzaju budynkach.

Domy jednorodzinne:
–          strefa mieszkalna (bez klatki schodowej lub z wewnętrzną klatką schodową) ,
oraz
–          klatka schodowa zewnętrzna, piwnica, poddasze, garaż wewnętrzny, garaż zewnętrzny (dobudowany lub wolnostojący),
–          skład drewna, warsztat,
–          sklepik, biuro, pracownia np. artystyczna wewnątrz budynku

Domy wielorodzinne:
–          strefa mieszkalna,
–          klatka schodowa zewnętrzna, oraz

–          piwnica, pralnia, suszarnia, pracownia, poddasze, garaże wewnętrzne, garaże zewnętrzne (dobudowany lub wolnostojący)-          zsypy,
–          sklepy, biura, małe zakłady usługowe itp. Znajdujące się najczęściej na parterze.

Biurowce:
–          strefa biurowa,
–          klatki schodowe,
–          korytarze oraz

–          sale konferencyjne, kuchnie, łazienki, piwnice, magazyny, pomieszczenia obsługi o ochrony budynku, parkingi, restauracje, sklepy

Szkoły:
–          strefa szkolna użytkowana przez uczniów i nauczycieli (klasy, korytarze, klatki schodowe, pokoje nauczycielskie, sekretariat) oraz

–          świetlica, kuchnia, pokój lekarski i dentystyczny, łazienki (ubikacje), sala gimnastyczna, przebieralnia dla uczniów, szatnia, piwnica

Zakłady produkcyjne:
–          hala produkcyjna,
–          hala magazynowa,
–          część biurowa,
–          klatka schodowa w części biurowej

Uwagi i wnioski końcowe
Dzięki temu czas obliczeń można skrócić wielokrotnie, tym bardziej, ze ryzyko popełnienia błędu także spada.

  1. Obliczenia cieplne wykonuje się na konkretną aranżację, dlatego przed rozpoczęciem obliczeń cieplnych trzeba bardzo precyzyjne i jednoznacznie ustalić rodzaj i parametry użytkowe wszystkich pomieszczeń budynku, aby potem móc jednoznacznie przypisać je do określonych stref cieplnych.
  2. Nawet niewielka zmiana przeznaczenia (rodzaju i parametrów użytkowych) zaledwie kilku pomieszczeń pod koniec trwania obliczeń cieplnych niekiedy może spowodować konieczność całkowitego powtórzenia pomiarów i obliczeń.
  3. Liczba stref cieplnych może być dowolna od jednej do około 20.
  4. W przypadku skomplikowanych budynków wielofunkcyjnych prawidłowe określenie stref cieplnych wymaga dużego doświadczenia i warto zwrócić się o pomoc fachowców w tej dziedzinie.
  5. Lepiej stworzyć więcej stref cieplnych niż za mało.
  6. W budynkach mieszkalnych łazienki oraz inne pomieszczenia mieszkalne, takie jak kuchnie, pokoje, przedpokoje, ubikacje, garderoby można pogrupować w jedną strefę mieszkalną.

Część 1. Podłoga na gruncie, ściany fundamentowe, ściany i stropy wewnętrzne

Architekci, dusze artystyczne, muszą niestety zmienić niektóre nawyki, aby dla projektowanego budynku obliczona wartość wskaźnika energii pierwotnej była wiarygodna, a warunek EPmax został spełniony.

Ściany fundamentowe

Należy odpowiednio zaizolować ściany fundamentowe, nie tylko do 1 metra poniżej poziomu zerowego gruntu , ale na całej powierzchni, czyli od poziomu zagłębienia podłogi na gruncie aż do poziomu gruntu. Oznacza to, że wszystkie ściany piwnic ogrzewanych, które mają kontakt z gruntem muszą zostać zaizolowane termicznie np. styropianem XPS. Jeśli chodzi o współczynnik przenikania ciepła U dla ścian fundamentowych (piwnic), to warunki techniczne nie podają wprost wartości tego współczynnika, dlatego należy przyjmować go o takiej samej wartości i według tych samych kryteriów (temperatury pomieszczeń) jak dla podłogi na gruncie.

Jeżeli w piwnicy znajdują się pomieszczenia ogrzewane o różnych temperaturach ,np. 5°C, 12°C i 20°C, to wtedy można zastosować różne grubości styropianu w pomieszczeniach o różnych temperaturach (wtedy gdy różnica temperatur jest większa niż 4 °C). Jednak, w sytuacji gdy pomieszczenia ogrzewane o różnych temperaturach są umieszczone na przemian obok siebie (poprzeplatane), to ze względów praktycznych wykonawstwa położenia warstwy ocieplenia oraz bardzo małą różnicę w cenie styropianu o nieco większej grubości, bardzo często, w takich sytuacjach wybiera się styropian o największej, wymaganej grubości ( oporze cieplnym R), aby była o jednolitej grubości warstwa ocieplenia.

W programie ArCADia-TERMO znajduje sie okienko Parametry WT , zawierające wartości WT 2014, z którego bardzo często korzystam, rysunek poniżej.

okno2

Podłoga na gruncie

Podłoga na gruncie zagłębiona lub niezagłębiona musi posiadać izolację obwodową o minimalnym oporze R = 2.0 (m2 * K)/W. Oczywiście sama płyta podłogi na gruncie musi spełniać warunek Uc(max) w zależności od temperatury wewnętrznej pomieszczeń piwnic. Dużym i dość częstym błędem jest uwzględnianie warstwy podsypki np. piasku do obliczenia współczynnika U dla podłogi na gruncie, ponieważ zawsze podaje się tylko warstwy trwale związane z przegrodą jaką jest podłoga na gruncie, czyli tylko warstwy konstrukcyjne i izolacyjne ( czyli te, które na trwale związane są przegrodą) . Warstw wykończeniowych, z oczywistych względów, także się nie podaje do obliczeń. Do izolacji wykorzystuje się styropian ekstrudowany XPS, który jest znacznie bardziej odporny na ściskanie i dużo mniej nasiąkliwy niż styropian EPS, choć droższy od EPS .

Warto przypomnieć, że jeżeli piwnice są nieogrzewane, to wtedy wszystkich przegród zewnętrznych nie izoluje się termicznie.

Ściany i stropy wewnętrzne

Nie wolno zapomnieć dodaniu warstwy izolacji termicznej ścian i stropów wewnętrznych, oddzielających pomieszczenia ogrzewane od nieogrzewanych. Chodzi ni e tylko o piwnice nieogrzewane, czy garaże nieogrzewane, ale także o np. czerpnie powietrza zewnętrznego (zimnego o temp. -20°C) dla celów chłodzenia (klimatyzacji), całkowicie znajdujące się wewnątrz budynku. Dla tych ścian wewnętrznych należy przyjmować współczynnik U <= 0,30 W/(m2 * K) ,a dla stropów wewnętrznych – U <= 1,00 W/(m2 * K).

Obliczanie pojemności cieplnej budynku Cm – jak i kiedy?

Pojemność cieplna jest jednym z wielu parametrów mających bezpośredni wpływ na wielkość sezonowego zapotrzebowania na ciepło/chłód budynku QH,nd i QC,nd , określanego także jako energia użytkowa wyrażona w kWh/rok , a co za tym idzie, na wskaźniki energii użytkowej na cele ogrzewania lub chłodzenia EUco/c    oraz energii końcowej EK i energii pierwotnej EP dla wszystkich analizowanych systemów instalacji .

Jeżeli budynek jest wielofunkcyjny np. dom jednorodzinny ze sklepem, to wartość wskaźnika energii całkowitej użytkowej na cele ogrzewania EUco wyraża się wzorem:

EUco  gdzie n oznacza liczbę stref ogrzewanych

W programie ArCADia-TERMO  do dyspozycji są dwie metody obliczania pojemności cieplnej: szczegółowa i uproszczona

Metoda szczegółowa

Metoda szczegółowa jest bardziej dokładna i preferowana w metodologii, to jednak często (choć nie zawsze) jest dość czasochłonna, przez co może powodować dodatkową liczbę błędów, dlatego jej zastosowanie w ciągu ostatnich 3 lat czyli od 2011 roku istotnie zmalało. O ile w momencie wejścia w życie Rozporządzenia MI z dnia 6 listopada 2008 r. (w sprawie metodologii wykonywania obliczeń świadectwa energetycznego) zastosowanie metody szczegółowej było powszechne i występowało w ponad 95% świadectw energetycznych o tyle obecnie – tylko w ok. 15%, czyli tylko wtedy gdy jest to rzeczywiście konieczne. Wydaje się, że jest to słuszne podejście do obliczeń cieplnych. W praktyce metoda szczegółowa powinna mieć zawsze zastosowanie dla budynków jednokondygnacyjnych takich jak:
a)      hale i magazyny przemysłowe
b)      inne budynki (także biurowe), w których wszystkie lub prawie wszystkie ściany wewnętrzne są o konstrukcji lekkiej (wykonane są z płyt kartonowo-gipsowych). Wynika to z faktu, że dla tego rodzajów budynków pojemność cieplna przegród wewnętrznych jest bardzo mała i można ją pominąć w obliczeniach, dlatego w tej sytuacji zastosowanie metody szczegółowej jest bardzo szybkie i daje dokładne wyniki.

Drugim rodzajem budynków, dla których powinno się stosować metodę szczegółową obliczenia Cm są budynki, o ścianach wewnętrznych o zwiększonej grubości takich jak:
a)      bunkry, schrony, przedwojenne kamienice,
b)      budynki historyczne (zamki, pałace, dworki) wykorzystywane nie tylko na cele mieszkalne, ale również na usługowe np. hotel, sale konferencyjne, restauracje.
c)       nowoczesne budynki, których ściany wykonane w technologii ze sprasowanej gliny (ze słomą).

Dla tego typu budynków zastosowanie metody szczegółowej jest konieczne ze względu, na nietypowo dużą wartość pojemności cieplnej, mogącą dochodzić nawet do kilkunastu procent wartości Qh,nd.

Uwaga! W obliczeniach parametru Cm pojemność cieplną okien i drzwi (także zewnętrznych) pomija się.

Metoda Uproszczona

Metoda uproszczona bazuje na obliczeniach pojemności cieplnej na podstawie ich klasy, dzieląc budynki na 5 klas : bardzo lekkie, lekkie, średnie, ciężkie i bardzo ciężkie. Wybór klasy zależy od rodzaju konstrukcji i ciężaru przegród. Metoda ta może być z powodzeniem zastosowana dla wszystkich pozostałych typów budynków (budynki mieszkalne, użyteczności publicznej, galerie, hotele, budynki szkolne, zakłady przemysłowe, itd.), zarówno nowo wybudowanych jak i już istniejących. Są to między innymi budynki:

a)      budynki dwu- i wielokondygnacyjne,
b)      jednokondygnacyjne o ścianach wewnętrznych średnich i ciężkich np. z cegły,
c)       dla których nie można bez ingerencji w strukturę przegrody określić jej pojemności cieplnej ( współczynnik cp), choć znany może być współczynnik przenikania ciepła U.

Błąd metody uproszczonej

W praktyce średni błąd przy zastosowaniu metody uproszczonej i wyborze odpowiedniej klasy budynku wynosi ok. 2,5 % w obliczeniach sezonowego zapotrzebowania na ciepło QH,nd. Oczywiście, jeżeli jest kilka stref ciepła /chłodu, to wtedy można dla jednych stref zastosować metodę uproszoną, a dla innych szczegółową. Ponieważ użycie metody uproszczonej może (choć nie musi) spowodować nie tylko zaniżenie wartości EP, ale także zawyżenie wartości EP , co oznacza, że wyniki obu metod dają bardzo podobne wyniki.

Jednak dla oszacowania maksymalnej rzeczywistej wartości błędu najlepiej przyjąć niekorzystny przypadek, gdy obliczona wartość EPco zaniżona jest o 2,5% w stosunku do metody szczegółowej.

Do oszacowania wpływu metody uproszczonej na wartość EP najlepiej przeanalizować domek jednorodzinny (bez chłodzenia), ponieważ wtedy, dla tego typu budynku, największy wpływ (udział) na wartość wskaźnika EP mają ogrzewanie i wentylacja. Jeżeli EPmax = EP = 120 kWh/(m2 *rok) , to można założyć, że (dla metody szczegółowej Cm) wynosi EUco = 80 kWh/(m2 *rok). Pozostałe 40 kWh/(m2 *rok)., pochodzi od zapotrzebowania na ciepło do podgrzania c.w.u, od sprawności systemu c.o, c.w.u. i zużycie energii elektrycznej wykorzystywanej przez urządzenia pomocnicze.

Dla metody uproszczonej, zakładając że maksymalny błąd dla EUco wynosi 2,5% mamy:
– domu jednorodzinnego – wartość 2,0 kWh/(m2 *rok). Wynik: 80 kWh/(m2 *rok)* 0,025 = 2,0 kWh/(m2 *rok),

– budynku użyteczności publicznej z chłodzeniem – wartość 1,4 kWh/(m2 *rok). Gdzie EPmax= EP = 185 kWh/(m2 *rok) i EPco = 55 kWh/(m2 *rok), stąd 55 kWh/(m2 *rok) *0,025 =1,4 kWh/(m2 *rok)

Wnioski

1) Zawsze na początku należy rozważyć przyjęcie metody szczegółowej do obliczeń pojemności cieplnej dla każdej strefy budynku, a dopiero w drugiej kolejności metody uproszczonej.

2) Jeżeli przy metodzie uproszonej obliczona wartość EP różni się od EPmax o więcej niż 2 kWh/(m2 *rok), to wtedy można przyjąć, że błąd obliczeń nie spowoduje przekroczenia EPmax. Natomiast w przeciwnym wypadku należy rozważyć wprowadzenie przegród wszystkich wewnętrznych i zastosowanie metody szczegółowej, aby mieć pewność czy wartość EP spełnia lub nie spełnia warunek EPmax.

Kto może wykonać świadectwo charakterystyki energetycznej?

Kto może wykonać świadectwo charakterystyki energetycznej?

Świadectwo charakterystyki energetycznej mogą wystawiać osoby, które ukończyły studia magisterskie. Również wszystkie te osoby, które posiadają uprawnienia budowlane do projektowania w określonej specjalności (np. architektonicznej, instalacyjnej czy konstrukcyjno-budowlanej).

Osoby, które ukończą odpowiednie szkolenie oraz zdadzą pozytywnie egzamin , otrzymując w ten sposób uprawnienia do sporządzania świadectw charakterystyki energetycznej budynku.

Targi Budowlane Budma 2014 – Moje wrażenia

 W dniach 11 do 14 marca 2014 r. odbyła się kolejna edycja Międzynarodowych Targów Poznańskich Budma 2014 pod nazwą. Liczba pawilonów wystawienniczych wynosiła 11. Dominowały firmy polskie oraz polsko-niemieckie, ale były także stanowiska z Chin, Czech, Rosji, Białorusi, Austrii, Włoch, Wielkiej Brytanii, Portugali, Belgi, Łotwy, Holandii, Turcji czy Tajwanu. Liczba wystawców była wyższa niż w roku poprzednim, a  ich oferta bardzo interesująca. Organizacja Targów przebiegała bez zarzutu.

Widać było między innymi powrót do tradycyjnych, ale bardzo nowoczesnych rozwiązań na bazie drewna i profilowanych , o fantazyjnych kształtach wyrobów drewnianych  nie tylko dla potrzeb małej architektury, ale także  obiektów rolniczych i niewielkich osiedlowych supermarketów.

Tak jak w poprzednich latach jednym z głównych zagadnień była oczywiście technologia  budownictwa pasywnego i energooszczędnego. Warto zauważy, że coraz więcej polskich firm np. ze Zduńskiej Woli, przedstawia ciekawe i niedrogie  rozwiązania mające zastosowanie do budownictwa jednorodzinnego i  niskiego wielorodzinnego, oparte o konstrukcje żelbetowe ścian zewnętrznych, osłoniętych ze wszystkich stron szeroką warstwą styropianu o współczynniku  przenikania ciepła U = 0,10, połaciach dachowych ( U= 0,11- 0,14) i dobrze izolowanej podłodze na gruncie (U=0,11). Interesujące były także nowe rozwiązania łączników mocujących izolację termiczną dla styropianu i wełny mineralnej, w których metalowy trzpień jest całkowicie zaizolowany osłoną z tworzywa sztucznego, a górna część kołka wciskana jest w izolację na głębokość 1 cm i przysłonięta dodatkową pokrywą izolująca wykonaną z twardego styropianu. 

Bardzo ciekawym rozwiązaniem są  niewielkie  i niedrogie urządzenia (produkcji  portugalskiej)do odzysku ciepła z  ciepłej wody  użytkowej w instalacjach z cyrkulacją w budynkach mieszkalnych i użyteczności publicznej, pozwalające wydłużyć czas korzystania z prysznica aż o 30%. Być może warto je uwzględnić  w obliczeniach  zapotrzebowania na ciepło do podgrzania ciepłej wody QW,nd .

Jeśli chodzi o oprogramowanie, to wiele firm oferowało programy graficzne CAD  mniej lub bardziej przypominające technologie trzeciej generacji jaką jest BIM.   Zainteresowanie klientów było dość duże, a mogłoby być dużo większe. Szkoda tylko, że organizatorzy Targów w tym roku postawili wprowadzić nowe, niemal zaporowe stawki opłat dla wielu osób zwiedzających. Koszt normalnego  biletu w wysokości 47 zł za jeden dzień zwiedzania był stanowczo za duży, co widać było szczególnie pierwszego dnia Targów.  Można było co prawda nabyć bilet  4 dniowy 85 zł lub jednodniowy za 35 zł przez internet, ale nie wszyscy odwiedzający przecież wiedzieli o takiej możliwości i potrafili wykonać tego typu zakup. Na szczęście w następnych dniach  liczba zwiedzających była znacznie wyższa.

Oferta dotycząca programów do wykonywania świadectw i audytów energetycznych przestawiła  firma INTERsoft – ofert z innych firm nie zauważyłem na Targach.

Przez cały czas, codziennie odbywały się również seminaria, konferencje i wykłady obejmujące różne aspekty  budownictwa . Dzięki obecności przedstawicieli Ministerstwa MTBiG uczestnicy mogli zapoznać się z komentarzami  do obecnie i w najbliższej przyszłości wydanych przepisów, a także osobiście wymienić poglądy  i zgłosić swoje wątpliwości. Należy zaznaczyć, że przedstawiciele podkreślali znaczenie i zachęcali do brania udziału konsultacjach społecznych dotyczących treści  proponowanych ustaw  i rozporządzeń, jako istotnego  dla wszystkich etapu legislacji.

Podsumowując, tegoroczne Targi Poznańskie, moim zdaniem, choć  można uznać za przeciętne, to jednak warte obejrzenia.

Współczynnik nakładu energii pierwotnej wH – czyli ostatnia deska ratunku

Jeżeli ciepło, w postaci medium jaką jest gorąca woda, do budynku dostarczane jest z ciepłowni lub z elektrociepłowni, wtedy możemy zweryfikować standardową wartość współczynnika wH podaną w Rozporządzeniu MI z dnia 06 listopada 2008 roku, która wynosi 0,80.

Czy jest to wartość stała? Oczywiście, że nie. Nie tylko możemy, ale powinniśmy ją zmienić. Jeżeli paliwem w zakładzie produkujący energię cieplną oprócz paliwa konwencjonalnego jest także biomasa, to wtedy jest bardzo prawdopodobne, że wartość wH będzie niższa niż 0,80 dla ciepła pochodzącego z eletrociepłowni na węgiel kamienny lub gaz ziemny, albo niższa niż 1,30 dla ciepłowni węglowej lub niższa niż 1,20 dla ciepłowni gazowej/olejowej. Obecnie, w praktyce można się spodziewać wartości wH obniżonych od kilku do aż prawie 30%.

Dla przykładu dla Elektrociepłowni w Poznaniu wartość wynosi wH = 0,724 ( http://cieplodlapoznania.pl/cieplo-systemowe/zielone-cieplo-wskazniki/ ), a dla Warszawy wH= 0,78 (http://www.cieplodlawarszawy.pl/pl/cieplo-systemowe/dla-audytorow). Czy różnica wynosząca kilka lub kilkanaście setnych jest duża i ma jakieś znaczenie? Tak. Tym bardziej, że prawie zawsze dotyczy nie tylko systemu grzewczego, ale także ciepłej wody użytkowej i ma bezpośredni wpływ na końcową wartość EP, powodujac jej obniżenie o kilka cennych kWh/(m2 *rok). Jest to dużo, biorąc pod uwagę nowe, znacznie zaostrzone wymagania WT 2014, którym przecież nie jest łatwo sprostać.

Dla przykładu – jeżeli wskaźnik energii końcowej EK) dla budynku wielorodzinnego bez chłodzenia wynosi 135 kWh/(m2 *rok) to:

  1. dla wH= 0,8 obliczona wartość EP wynosi EK * 0,80 = 108 kWh/(m2 *rok), jest większa od EPmax = 105 kWh/(m2 *rok),
  2. dla wH= 0,77 obliczona wartość EP wynosi EK * 0,77 = 103,95 kWh/(m2 *rok), jest mniejsza niż EPmax.

Tak więc, zmniejszenie wartości wH zaledwie o 0,03 (czyli ok. 4 kWh/(m2 *rok)– wystarczyło, aby spełnić warunek EPmax i to bez dodatkowych nakładów! Jedyny problem na jaki można się natknąć, to brak łatwo dostępnych wartości wH od sporej części dostawców energii. Dlatego zawsze warto przed rozpoczęciem wykonywania obliczeń złożyć pismo z prośbą o podanie wartości współczynnika wH, ponieważ czas oczekiwania na odpowiedź może wynosić 7 dni, a nawet czasem znacznie dłużej, co może niepotrzebnie opóźnić termin wykonania zamówienia jakim jest charakterystyka energetyczna budynku .

wH77

Podsumowanie

Jeżeli wszystkie obliczenia zostały wykonane poprawnie i obliczona wartosc EP nieznacznie przekracza podaną w warunkach technicznych wartość wskaźnika EPmax, to podanie rzeczywistej wartości współczynnika wH może być jedyną, bezkosztową szansą na spełnienie warunku EPmax w obliczniach charakterystyki lub świadectwa energetycznego każdego rodzaju budynku. A gdy wartość wH jest mniejsza niż 0,6 wtedy istniene nawet możliwość wprowadzenia zmian w projekcie budowlanym obniżących nieco koszty budowy np. okien, których współczynnik przenikania ciepła U może być nieco wyższy niż pierwotnie założony.

Wykonanie takich symulacji jest obecnie niezbędne i łatwie do wykonania np. w programie ArCADia-TERMO, gdzieje się to automatycznie, zaraz po zmianie wartości współczynnika U.

Należy też zapamiętać, że sprawdzenie wartości współczynnika wH należy przede wszystkim właśnie do certyfikatora, a nie projektanta czy instalatora, ponieważ to obowiązkiem certyfikatora jest sprawdzenie poprawności wszystkich danych wprowadzonych do obliczeń.

WT 2014 – czyli co architekt wiedzieć powinien.

Część 1. Okna zewnętrzne i połaciowe, drzwi zewnętrzne

Okna , ich wielkość, kształt, typ, cena oraz umiejscowienie w projekcie budynku mają zasadnicze znaczenie. Jednak to nie wystarczy. Architekci muszą jeszcze uwzględnić parametry fizycznie okien, bez spełniania których charakterystyka energetyczna nie zostanie zatwierdzona.

Okna zewnętrzne

Wybierając typ okien zewnętrznych w projekcie budowlanym należy wziąć pod uwagę nie tylko ich wymiary i usytuowanie. To za mało.

Okazuje się, że praktycznie wszystkie parametry okien mają wpływ na wartość zapotrzebowania na ciepło i chłód, dotyczy to szczególnie budynków użyteczności publicznej takich jak średnie i wielkopowierzchniowe budynki handlowe, biurowce, urzędy, restauracje.

W programie ArCADia-TERMO w etapie Definicje przegród istnieje możliwość ustawienia wszystkich niezbędnych parametrów stolarki okiennej i drzwiowej, rysunek poniżej.

okno

Współczynnik przenikania ciepła U

Od 1 stycznia 2014 wartość tego współczynnika przenikania ciepła U nie zależy już od strefy klimatycznej, a tylko od temperatury wewnętrznej pomieszczenia ogrzewanego, w którym zainstalowano dane okno. Dla pomieszczeń o temp. >=16 stopni nie może być wyższa niż U=1,30, a dla pomieszczeń o temp. < 16 stopni – niż U=1,80. W praktyce oznacza, to że w budynkach biurowych , w części biurowej i klatkach schodowych wszystkie okna zewnętrzne powinny mieć wartość U <= 1,30, natomiast w klatkach schodowych np. budynków mieszkalnych wartość współ. U może wynosić aż 1,80, czyli można zastosować nawet okna trzy komorowe. Jednak ze względu na niską wartość EPmax w budynkach wielorodzinnych instalowanie okien na klatkach schodowych o współ. U= 1,80 jest bardzo ryzykowne (ponieważ obliczona wartość EP może być za duża), . Z tego względu , w praktyce, także dla tych okien powinno się przyjąć U = 1,30.

Ze względu na wysoką cenę stosowanie okien o współ. U mniejszym niż 1,0 stosowane jest w budownictwie energooszczędnym, przy czy zamiast okien o współ. U od 0,90 do 0,95 warto rozważyć okna o współ. U =0,89, aby warunek powierzchni okien był zawsze spełniony.

Warto wspomnieć, że okna o współ. U mniejszym niż 1,0 są to okna trzykomorowe, gdy U ma być mniejsze niż 0,8 wtedy przestrzenie miedzy szybowe muszą być dodatkowo wypełnione argonem, który zmniejsza wartość współ. U od 0,2 do 0,3.

Współczynniki oszklenia C

Współczynniki C określa jaką część zajmuje powierzchnia szyb w stosunku do powierzchni całego otworu okiennego.

Jeżeli drzwi zawierają część przeszkloną np. drzwi balkonowe, drzwi obrotowo w hotelach, bankach , to wtedy traktujemy je jak okno i musza spełniać parametry okien.

Warto zauważyć, że wartość współ. C można podawać się z dokładnością do 0,1, co ma istotne znaczenie szczególnie budynków mieszkalnych, w których okna mogą tylko nieznacznie różnić się współ. C. Podawanie współ. C wydaje się mało sensowne i niepraktyczne, ponieważ mogłoby niepotrzebnie powodować konieczność definiowania kilkunastu typów prawie identycznych okien.

Należy pamiętać, aby w w każdym projekcie budowlanym parametr C był podany dla każdego rodzaju okien. Przyjmowanie wartości średniej C = 0,7 jest słuszne tylko dla części mieszkalnej oraz klatek schodowych budynków mieszkalnych, tym bardziej, że dla okienek piwnicznych C wynosi od 0,2 do 0,3.

Współczynniki g , fc i gn

Współczynniki g określa jaki procent energii słonecznej przenika do pomieszczenia przez okno, co ma zasadniczy wpływ na ograniczenia zapotrzebowania energii na chłód. Wg WT 2014 wartość współ. przenikalności promieniowania słonecznego g musi być <= 0,35, gdzie g= fc* gn.

W praktyce istnieją dwa sposoby prowadzące do tego celu:

  1. tani – zmniejszenia współczynnik redukcji fc poprzez wybór odpowiednich żaluzji,
  2. drogi – zmniejszenia wartości współczynnik przepuszczalności promieniowania słonecznego gn

Współczynnik redukcji fc

Współczynnik redukcji fc ma kluczowy wpływ na zapotrzebowanie energii na chłodzenie. Zmniejszenie jego wartości zasadniczo obniża wartość wskaźnika na chłodzenia ∆EPc. Zastosowanie żaluzji w budynkach może o ponad 50% lub więcej obniżyć sezonowe zapotrzebowanie na eneregię do chłodzenia Qc,nd.

Współczynnik przepuszczalności promieniowania słonecznego gn

Ograniczenia wartości współ. gn jest dość drogim rozwiązaniem, ponieważ wymaga zastosowania specjalnych szyb: z powłoką selektywną lub refleksyjną lub absorpcyjną. Rozwiązanie to często stosuje się w reprezentacyjnych, wielokondygnacyjnych budynkach biurowych, gdzie gn wynosi np. 0,30, wtedy też można ograniczyć lub nawet całkowicie wyeliminować żaluzje okienne.
Emisyjność powierzchniowa e

Emisyjność jest to stosunek zdolności emisyjnej promieniowania danego ciała do zdolności emisyjnej ciała doskonale czarnego. Im niższa wartość emisyjności, tym jest słabsze przekazywanie ciepła poprzez w postaci promieniowania promieniowanie. Zastosowanie szyb o niskiej emisyjności jest drogim rozwiązaniem, stosowanym tylko w szczególnych przypadkach np. budynki wysokościowe (np. biurowce).

Korekcyjny współczynnik zacienienia Fsh,ob

Jeżeli zapotrzebowanie na chłód jest wysokie, to wtedy trzeba uwzględnić w projekcie zacienie od zewnętrznych elementów poziomych Fh, Fo i pionowych – Ff. W programie ArCADia-TERMO można ustawić wartości tych współczynników w etapie Strefy chłodu , w zakładce Zyski od nasłonecznienia.

1 … 18 19 20 21