PN-EN ISO 6946
Komponenty budowlane i elementy budynku
OPÓR CIEPLNY I WSPÓŁCZYNNIK PRZENIKANIA CIEPŁA
Metoda obliczania
PN-82/B-02402
Ogrzewnictwo
TENPERATURY OGRZEWANYCH POMIESZCZEŃ W BUDYNKACH
PN-82/B-02403
Ogrzewnictwo
TEMPERATURY OBLICZENIOWE ZEWNĘTRZNE
Przy rosnącym zapotrzebowaniu na energię przez przemysł, przez gospodarkę
komunal-
ną (głównie na ogrzanie mieszkań), przed gospodarką światową pojawił się
problem pozys-
kania potrzebnej energii.
Wyczerpują się łatwe w eksploatacji złoża surowców energetycznych, zaczęto
sięgać do
surowców ze złóż trudno dostępnych o wyższych kosztach wydobycia. Rosną też
koszty
wytwarzania energii, choćby z uwagi na koszty związane z ochroną środowiska
(oczysz-
czanie spalin, oczyszczanie wody, utylizacja odpadów itp..)
Ostatni kryzys energetyczny w latach 70-tych, jak też rosnące ciągle ceny
nośników ener-
gii, skierowały uwagę działaczy gospodarczych, techników i naukowców na
problemy osz-
czędności energii. Możliwości oszczędzania zaczęto szukać u głównych odbiorców
i tu
okazało się że są duże możliwości w budownictwie. Śledząc cały ciąg produkcji
energii wi-
dać możliwości uzyskania oszczędności – transport paliwa, kotłownia, przesyłanie
i budy-
nek.
W budynku szukano oszczędności stawiając coraz wyższe wymagania
termoizolacyjne
przegrodom zewnętrznym wymogami wprowadzanymi normami. Wymagania te
początko-
wo łagodne i liberalne z czasem ulegały zmianom w kierunku ich zaostrzania.
0,53/0,63=0,8
5
Sprawność
inst. CO w
budynku.
0,63/0,69=0,9
1
Sprawność
przesyłu.
0
,6
9
/0
,9
7
=
0
,7
1
sp
ra
w
n
o
ść
źr
ó
d
e
ł
ci
e
p
ła
.
0,97/1,0=0,97
sprawność
transportu i
składowania.
K
O
PA
LN
IA
W
Ę
G
LA
sp
ra
w
n
o
ść
1
,0
0
WENTYLACJA – 28%
OKNA – 32%
PRZEGRODY – 40%
STRATY I ZUŻYCIE ENERGII CIEPLNEJ NA OGRZEWANIE.
(
OD KOPALNI WĘGLA DO BUDYNKU MIESZKALNEGO.)
1,O
0,97
0,6
9
O,63
O,53
W zmianach tych wydzielić można trzy etapy:
W etapie I, przed kryzysem energetycznym, przepisy budowlane określały
górne nieprze-
kraczalne granice współczynnika przenikania ciepła U dla poszczególnych
przegród. Prze-
grody te, głównie ściany zewnętrzne, traktowane były jako chroniące wnętrze
budynku od
wpływów otoczenia w tym niskich temperatur, wiatru, hałasu itp.. Nie
traktowano przegród
jako elementów mających utrzymać ciepło w budynku by osiągnąć oszczędności
energety-
czne.
W polskich warunkach klimatycznych ściany zewnętrzne ciężkie mogą
poprawnie pełnić
funkcję przegrody izolującej wnętrze o t
i
= 20
0
C przy temperaturze t
e
=-20
0
C
przy współ-
czynniku U=1,21,4 W/(m
2.
K), przy czym są to wartości górne, dzisiaj nie do
przyjęcia z
uwagi na koszty energii.
Wartości współczynnika U ulegały obniżeniu w miarę jak nabierały znaczenia
ekonomiczne
aspekty oszczędzania energii. Przesłanki ekonomiczne i analiza techniczna
budynku wyka-
zują, że poprzestanie na określeniu (zmniejszeniu) współczynnika U prowadzi do
pogrubia-
nia ściany, względnie stosowania lepszych rozwiązań materiałowych co w sumie
ogranicza
drogi poszukiwań oszczędności.
Etap II daje możliwości poszukiwań oszczędności energii wprowadzając nowy
wskaźnik
jest to wartość strat ciepła na jednostkę objętości ogrzewanej budynku. Takie
postawienie
ograniczenia kieruje poszukiwanie oszczędności energii nie tylko na ilość i jakość
warstw
izolujących ale na inne czynniki jak:
• wielkość stosunku powierzchni przegród zewnętrznych do
objętości ogrze-
wanej budynku,
• ilość miejsc o niskiej izolacyjności termicznej,
• intensywność wentylacji i możliwość odzysku ciepła z zużytego
powietrza
wyprowadzanego na zewnątrz.
Etap III wprowadza nie limitowanie strat ciepła, ale limitowanie wielkości
zapotrzebowa-
wania na energię nieodnawialną odniesioną do objętości ogrzewanej
budynku. Zapotrze-
bowanie ciepła koniecznego do ogrzania budynku a zapotrzebowanie na energię
nieodna-
lną różnią się możliwościami odzysku ciepła jak:
• ciepło wydzielane przez ludzi i urządzenia domowe tzw. „ciepło
gospodarskie”,
• ciepło ze źródeł odnawialnych (promieniowanie, ciepło otoczenia: woda,
grunt itp..).
Konieczność respektowania ograniczeń zapotrzebowania ciepła mobilizuje do
stosowania
metod etapu I i II.
Wszystkie wspomniane działania jak poprawa izolacyjności, zmniejszenie strat
ciepła itp..
nie zamykają możliwości oszczędności bowiem etap III to zmniejszenie zużycia
energii
pierwotnej, nieodnawialnej od jej źródła do zużycia. Zależy to nie tylko od
wymienionych
czynników i własności budynku ale od sprawności energetycznej źródła ciepła
(kotłowni),
przesyłania ciepła (sieci ciepłowniczej), instalacji ogrzewczej budynku itp..
Pobieżna analiza problemu oszczędności energii w budownictwie wykazuje jaką
rolę ode-
grała i ciągle odgrywa przegroda zewnętrzna w budynku z uwagi na
zmniejszenie zużycia
ciepła.
W budynku wielorodzinnym wznoszonym w drugiej połowie lat 70-tych straty
ciepła we-
dług podziału na poszczególne elementy przedstawiały się następująco:
•
ściany zewnętrzne 34,0%
ściany zewnętrzne 34,0%
•
okna i drzwi 31,0%
okna i drzwi 31,0%
•
wentylacja grawitacyjna 28,0%
wentylacja grawitacyjna 28,0%
•
stropodach 4,5%
stropodach 4,5%
•
strop nad piwnicą 2,5%
strop nad piwnicą 2,5%
Razem: 100,o%
Razem: 100,o%
OKNA I DRZWI
31%
W
E
N
T
Y
L
A
C
JA
2
8
%
S
T
R
O
P
O
D
A
C
H
4
,5
%
SCIANY ZEWNĘTRZNE
34%
STRUKTURA STRAT CIEPŁA W PRZECIĘTNYM BUDYNKU
WIELORODZINNYM Z LAT 70-TYCH.
P
O
D
Ł
O
G
A
2
,5
%
Inne wymagania dotyczące budynku związane z oszczędnością energii to:
• wielkości przegród szklanych i przeźroczystych określonych wartością A
o
max
(m
2
),
• wielkość współczynnika kształtu (A/V – stosunek powierzchni ścian
zewnętrznych
do kubatury ogrzewanej budynku),
• wskaźnik sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynku
E – wyra-
żający ilość energii potrzebną do ogrzania wciągu roku 1,0 m
3
kubatury
ogrzewanej
części budynku.
Polskie przepisy budowlane określają, rozporządzeniami ministra
odpowiedzialnego za
budownictwo, warunki jakie powinny spełniać budynki a tym samym wymagania
dotyczące
oszczędności energii i izolacyjności cieplnej. Normy (PN i EN) określają metody i
procedury
ich obliczania.
Podsumowując, należy stwierdzić, że polskie przepisy sytuują nas na etapie III.
Nie jes-
teśmy w światowej czołówce, ale aktualna sytuacja w tym zakresie
odzwierciedla możli-
wosci naszego budownictwa i zaawansowania naszych prac w zakresie integracji
euro-
pejskiej.