Michal Strzeszewski Piotr Wereszczynski. poradnik. Norma PN-EN Nowa metoda. obliczania projektowego. obciazenia cieplnego

Transkrypt

1 Mchal Strzeszewsk Potr Wereszczynsk Norma PN-EN Nowa metoda oblczana projektowego. obcazena ceplnego poradnk

2 Mchał Strzeszewsk Potr Wereszczyńsk Norma PN EN Nowa metoda oblczana projektowego obcążena ceplnego Poradnk Warszawa 2007

3 . Poradnk. Wersja W opracowanu przedstawono metodykę oblczana obcążena ceplnego pomeszczeń budynków wg normy PN EN Zwrócono uwagę na główne różnce w stosunku do normy PN-B :1994. Zasady oblczeń zlustrowano przykładam. Copyrght by Mchał Strzeszewsk Wydawca ELEKTRA ul. Marynarska Warszawa tel fax e-mal: nfo@elektra.pl Nnejszy poradnk może być wykorzystywany wyłączne do celów nformacyjno-dydaktycznych. Inne wykorzystane jest zastrzeżone. W szczególnośc poradnk ne zastępuje Polskej Normy ne może służyć jako podstawa prowadzena oblczeń projektowych. Autorzy dołożyl należytych starań w trakce opracowywana poradnka. Jednak autorzy an wydawca ne gwarantują braku błędów ne ponoszą odpowedzalnośc za żadne straty an utracone zysk, powstałe w wynku wykorzystana poradnka. Opracowano we współpracy z frmą Sankom sp. z o.o.

4 Przedmowa 5 czerwca 2006 została zatwerdzona norma PN-EN 12831:2006, będąca tłumaczenem normy europejskej EN 12831:2003. Nowa norma wprowadza wele zman w stosunku do dotychczasowej metodyk oblczana zapotrzebowana na cepło do ogrzewana budynków. Jest ch tak dużo, że w zasadze pownno sę mówć raczej o zupełne nowej metodyce nż o modyfkacj obecnego sposobu prowadzena oblczeń. W zwązku z tym, wprowadzanu nowej metodyk oblczenowej pownna towarzyszyć szeroka akcja popularyzatorsko-szkolenowa. Nnejszy poradnk ma w zamerzenu autorów być elementem takej akcj. Mchał Strzeszewsk Potr Wereszczyńsk

5 Sps treśc 1. Zasady ogólne Wprowadzene Założena metody Procedura oblczenowa w odnesenu do przestrzen ogrzewanej Procedura oblczenowa w odnesenu do budynku lub jego częśc Całkowta projektowa strata cepła przestrzen ogrzewanej przypadk podstawowe Projektowe obcążene ceplne przestrzen ogrzewanej Projektowe obcążene ceplne budynku lub jego częśc Wartośc temperatury Wprowadzene Strefy klmatyczne Projektowa temperatura zewnętrzna Średna roczna temperatura zewnętrzna Projektowa temperatura wewnętrzna Oblczane projektowej straty cepła przez przenkane Wprowadzene Stosowane wymary Projektowa strata cepła przez przenkane Straty cepła bezpośredno na zewnątrz Uproszczona metoda w odnesenu do strat cepła przez przenkane Straty cepła przez przestrzeń neogrzewaną Straty cepła do gruntu Straty cepła mędzy przestrzenam ogrzewanym do różnych wartośc temperatury Podsumowane Przykłady oblczana projektowej straty cepła przez przenkane Przykład Oblczena wg PN EN 12831: Oblczena wg PN-B-03406: Porównane wynków Przykład Oblczena wg PN EN 12831: Oblczena wg PN-B-03406: Porównane wynków Przykład Oblczena wg PN EN 12831: Oblczena wg PN-B-03406: Porównane wynków Podsumowane Oblczane projektowej straty cepła do gruntu Wprowadzene Współczynnk straty cepła przez przenkane do gruntu Wymar charakterystyczny podłog Równoważny współczynnk przenkana cepła v

6 6. Oblczane projektowej wentylacyjnej straty cepła w przypadku wentylacj naturalnej Wprowadzene Projektowa wentylacyjna strata cepła Współczynnk projektowej wentylacyjnej straty cepła Strumeń objętośc powetrza wentylacyjnego Infltracja przez obudowę budynku Mnmalny strumeń objętośc powetrza ze względów hgencznych Projektowe obcążene ceplne budynku lub jego częśc Przykład Oblczena wg PN EN 12831: Oblczena wg PN-B-03406: Oblczane projektowej wentylacyjnej straty cepła w przypadku nstalacj wentylacyjnej Wprowadzene Projektowa wentylacyjna strata cepła Współczynnk projektowej wentylacyjnej straty cepła Strumeń objętośc powetrza wentylacyjnego Strumeń powetrza doprowadzonego Odzysk cepła Nadmar strumena powetrza usuwanego Projektowe obcążene ceplne budynku lub jego częśc Przykład Oblczena wg PN EN 12831: Oblczena wg PN-B-03406: Podsumowane Nadwyżka mocy ceplnej wymagana do skompensowana skutków osłabena ogrzewana Wprowadzene Założena metody Współczynnk nagrzewana Przykład Podsumowane Oblczane obcążena ceplnego wysokch pomeszczeń Wprowadzene Współczynnk poprawkowy Przykład Lteratura Załącznk Termny występujące w norme PN-EN 12831: Porównane wybranych pojęć symbol występujących w normach PN-EN 12831:2006 PN-B-03406: Wybrane ndeksy występujące w norme PN-EN 12831: Alfabet greck v

7 1. Zasady ogólne 1.1 Wprowadzene Norma PN-EN 12831:2006 [19] jest tłumaczenem angelskej wersj normy europejskej EN 12831:2003 [16]. Newątplwą zaletą wprowadzena norm europejskch będze ułatwene nżynerom śwadczena usług projektowych w nnych krajach Un Europejskej. Należy jednak pamętać, że szczegółowe wymagana w poszczególnych krajach członkowskch, podane w załącznkach krajowych do normy, mogą sę różnć. Norma europejska EN 12831:2003 została przyjęta przez CEN (Europejsk Komtet Normalzacyjny) 6 lpca 2002 r. Zgodne z przepsam wewnętrznym CEN/CENELEC członkowe CEN są zobowązan do nadana norme europejskej statusu normy krajowej bez wprowadzana jakchkolwek zman. Członkam CEN są krajowe jednostk normalzacyjne 25 państw Un Europejskej oraz Szwajcara, Norwega Islanda [9]. Norma podaje ne tylko nową metodykę oblczeń, ale równeż wprowadza nowy system pojęć. Termny występujące w norme podano w załącznku Natomast porównane podstawowych pojęć symbol występujących w norme PN-EN 12831:2006 oraz dotychczasowej PN-B-03406:1994 [12] zestawono załącznku W celu sprawnego posługwana sę nową normą wskazane jest równeż zapoznane sę ze stosowanym ndeksam (załącznk 11.3). Poza tym w nowej norme do oznaczeń wykorzystano szereg lter greckch. W załącznku 11.4 zameszczono alfabet greck wraz z polskm nazwam lter. Jedną ze zman w nazewnctwe, jest użyce określena projektowy zamast dotychczasowego słowa oblczenowy. Zmana ta jest najprawdopodobnej jedną z najłatwejszych do przyswojena, poneważ dotyczy jedyne słownctwa ne wpływa na tok oblczeń. Bardzej stotną zmaną jest rozróżnene w nowej norme pojęć całkowta projektowa strata cepła projektowe obcążene ceplne, podczas gdy w dotychczasowej norme analogczne pojęca były tożsame. Różnca polega na tym, że w pojęcu projektowe obcążene ceplne obok całkowtej projektowej straty cepła uwzględna sę dodatkowo nadwyżkę mocy ceplnej, wymaganą do skompensowana skutków osłabena ogrzewana. W norme PN-B-03406:1994 zrezygnowano natomast ze względów ekonomcznych z występującego wcześnej dodatku na przerwy w dzałanu ogrzewana (czyl odpowednka wspomnanej nadwyżk mocy ceplnej) [12]. Norma PN-EN 12831:2006 podaje sposób oblczana obcążena ceplnego: dla poszczególnych pomeszczeń (przestrzen ogrzewanych) w celu doboru grzejnków, dla całego budynku lub jego częśc w celu doboru źródła cepła. Metoda zawarta w norme może być stosowana w tzw. podstawowych przypadkach, które obejmują budynk z wysokoścą pomeszczeń ogranczoną do 5 m, przy założenu że są one ogrzewane w warunkach projektowych do osągnęca stanu ustalonego. Natomast w załącznku nformacyjnym (nenormatywnym) zameszczono nstrukcje oblczana projektowych strat cepła w przypadkach szczególnych: pomeszczena o dużej wysokośc (powyżej 5 m), budynk o znacznej różncy mędzy temperaturą powetrza średną temperaturą promenowana. 1

8 Ponadto norma podaje metodę uproszczoną, która może być stosowana dla budynków meszkalnych, w których krotność wymany powetrza, przy różncy cśnena mędzy wnętrzem a otoczenem budynku równej 50 Pa, n 50 jest nższa od 3 h Założena metody Metoda oblczenowa została opracowana przy następujących założenach: równomerny rozkład temperatury powetrza temperatury projektowej (wysokość pomeszczeń ne przekracza 5 m), wartośc temperatury powetrza temperatury operacyjnej są take same (budynk dobrze zazolowane), warunk ustalone (stałe wartośc temperatury), stałe właścwośc elementów budynków w funkcj temperatury. 1.3 Procedura oblczenowa w odnesenu do przestrzen ogrzewanej Procedura oblczenowa dla przestrzen ogrzewanej jest następująca: a) określene wartośc projektowej temperatury zewnętrznej średnej rocznej temperatury zewnętrznej; b) określene statusu każdej przestrzen (czy jest ogrzewana, czy ne) oraz wartośc projektowej temperatury wewnętrznej dla każdej przestrzen ogrzewanej; c) określene charakterystyk wymarowych ceplnych wszystkch elementów budynku dla wszystkch przestrzen ogrzewanych neogrzewanych; d) oblczene wartośc współczynnka projektowej straty cepła przez przenkane następne projektowej straty cepła przez przenkane przestrzen ogrzewanej; e) oblczene wartośc współczynnka projektowej wentylacyjnej straty cepła wentylacyjnej straty cepła przestrzen ogrzewanej; f) oblczene całkowtej projektowej straty cepła; g) oblczene nadwyżk mocy ceplnej przestrzen ogrzewanej, czyl dodatkowej mocy ceplnej, potrzebnej do skompensowana skutków przerw w ogrzewanu; h) oblczene całkowtego projektowego obcążena ceplnego przestrzen ogrzewanej. 1.4 Procedura oblczenowa w odnesenu do budynku lub jego częśc Po przeprowadzenu oblczeń dla wszystkch przestrzen ogrzewanych można oblczyć całkowte projektowe obcążene ceplne budynku (częśc budynku) w celu dobrana źródła cepła. W tym przypadku procedura oblczenowa jest następująca: a) oblczene sumy projektowych strat cepła przez przenkane we wszystkch przestrzenach ogrzewanych bez uwzględnena cepła wymenanego wewnątrz określonych granc nstalacj; b) oblczene sumy projektowych wentylacyjnych strat cepła wszystkch przestrzen ogrzewanych bez uwzględnana cepła wymenanego wewnątrz określonych granc nstalacj; c) oblczene całkowtej projektowej straty cepła budynku; d) oblczene całkowtej nadwyżk cepła budynku, wymaganej do skompensowana skutków przerw w ogrzewanu; e) oblczene obcążena ceplnego budynku. 2

9 1.5 Całkowta projektowa strata cepła przestrzen ogrzewanej przypadk podstawowe Norma PN EN podaje wzór do oblczana całkowtej projektowej straty cepła przestrzen ogrzewanej w podstawowych przypadkach: gdze: Φ = Φ + Φ, W (1.1) T, V, Φ T, projektowa strata cepła ogrzewanej przestrzen () przez przenkane, W; Φ V, projektowa wentylacyjna strata cepła ogrzewanej przestrzen (), W. Wzór powyższy jest zblżony do wzoru wg normy PN-B-03406:1994: gdze: ( + d + d ) Q, W Q = Q + (1.2) p w Q p straty cepła przez przenkane, W; d 1 d 2 dodatek do strat cepła przez przenkane dla wyrównana wpływu nskch temperatur powerzchn przegród chłodzących pomeszczena, W; dodatek do strat cepła przez przenkane uwzględnający skutk nasłonecznena przegród pomeszczeń, W; Q w zapotrzebowane na cepło do wentylacj, W. Główna różnca polega na tym, że w nowym wzorze ne występują dodatk do strat cepła przez przenkane. W nowej norme ne uwzględna sę wpływu przegród chłodzących przy założenu, że budynek jest dobrze zazolowany. Natomast jeśl tak ne jest, należy zastosować metodę dla budynków o znacznej różncy mędzy temperaturą powetrza średną temperaturą promenowana (przypadek szczególny). 1.6 Projektowe obcążene ceplne przestrzen ogrzewanej Natomast w projektowym obcążenu ceplnym przestrzen ogrzewanej, jak już wspomnano, uwzględna sę dodatkowo nadwyżkę mocy ceplnej, wymaganą do skompensowana skutków osłabena ogrzewana: gdze: Φ = Φ + Φ + Φ HL, T, V, RH,, W (1.3) Φ RH, nadwyżka mocy ceplnej wymagana do skompensowana skutków osłabena ogrzewana strefy ogrzewanej (), W; pozostałe oznaczena jw. 3

10 1.7 Projektowe obcążene ceplne budynku lub jego częśc Projektowe obcążene ceplne dla całego budynku (lub jego częśc) oblcza sę analogczne, w następujący sposób: gdze: Φ HL = ΦT, + ΦV, + ΦRH,, W (1.4) Φ, suma strat cepła przez przenkane wszystkch przestrzen ogrzewanych T V budynku z wyłączenem cepła wymenanego wewnątrz budynku, W; Φ RH, Φ, wentylacyjne straty cepła wszystkch przestrzen ogrzewanych z wyłączenem cepła wymenanego wewnątrz budynku, W; suma nadwyżek mocy ceplnej wszystkch przestrzen ogrzewanych wymaganych do skompensowana skutków osłabena ogrzewana, W. 4

11 2. Wartośc temperatury 2.1 Wprowadzene Jak już wspomnano, jedną ze zman jest używane określena projektowy zamast dotychczasowego słowa oblczenowy. Poza tym, obecne przyjmuje sę, że temperatura wewnętrzna, stosowana do oblczana strat cepła przez przenkane, to temperatura operacyjna, a ne temperatura powetrza. Temperatura operacyjna oznacza średną arytmetyczną z wartośc temperatury powetrza wewnętrznego średnej temperatury promenowana. 2.2 Strefy klmatyczne Podzał Polsk na strefy klmatyczne pokazano na rys Podzał wg PN EN odpowada dokładne dotychczasowemu podzałow wg normy PN-82/B [11]. Zmana dotyczy jedyne tego, że obecne podzał ten podany jest w załącznku krajowym do normy na oblczane obcążena ceplnego, a ne w oddzelnej norme. 2.3 Projektowa temperatura zewnętrzna Wartośc projektowej temperatury zewnętrznej zameszczono w tabel 2.1. Projektowa temperatura zewnętrzna wg PN EN odpowada oblczenowej temperaturze powetrza na zewnątrz budynku wg PN-82/B Zmany dotyczą jedyne używanego termnu oraz zameszczena wartośc temperatury w załącznku krajowym do normy na oblczane obcążena ceplnego, a ne w osobnej norme. 2.4 Średna roczna temperatura zewnętrzna Załącznk krajowym do normy PN EN podaje równeż wartośc średnej rocznej temperatury zewnętrznej (tabela 2.1). Wartośc te ne były podane w norme PN-82/B-02403, gdyż ne były potrzebne do oblczana zapotrzebowana na cepło wg normy PN-B :1994. Natomast obecne są one wykorzystywane do oblczana strat cepła do gruntu oraz strat cepła przez przenkane do przyległych pomeszczeń. 2.5 Projektowa temperatura wewnętrzna Norma PN EN podaje równeż wartośc projektowej temperatury wewnętrznej (tabela 2.2). Wcześnej wartośc temperatury oblczenowej w pomeszczenach podane były w norme PN-82/B [10], a następne w Rozporządzenu Mnstra Infrastruktury [21]. Norma PN EN w zasadze przytacza tabelę z Rozporządzena jedyne z drobnym zmanam. Natomast w stosunku do normy PN-82/B zmana polega na obnżenu temperatury w pomeszczenach przeznaczonych do rozberana oraz na pobyt ludz bez odzeży (np. łazenk, gabnety lekarske) z 25ºC do 24ºC oraz rezygnacj z najwyższej temperatury 32ºC. 5

12 Słupsk Kołobrzeg Gdy na Gołdap Koszaln Gdańsk Elbląg V Suwałk St arogard I Ełk Chojnce Olszty n Augustów Szczecn Złotów Grudządz Pła Szczy tno IV Toruń Łomża Bałystok Inowrocław Ost rołęka Go rzów Włocławek Cechanów Płock II Poznań Węgr ów III Warszawa Zelona Góra Bała Koło Sk er newce Gost y ń Sedl ce Podlaska Les zno Kalsz Łódź Radzy ń Zgorzelec Legnca Ser adz Pot rków Try b. Włodawa Wrocław Bełchat ów Rad om Jelena Góra Lubln Brzeg Radomsko Chełm Wałbrzyc h Opole Kel ce Częstochowa Zamość Tarnobrzeg Gl wce Katowce Kraków Tarn ów Rzeszów Belsko Bała Żywec Nowy Sącz Przem yś l Sanok Zakopane Rys Podzał terytorum Polsk na strefy klmatyczne. Na podstawe [19] V IV Tabela 2.1. Projektowa temperatura zewnętrzna średna roczna temperatura zewnętrzna [19] Strefa klmatyczna Projektowa temperatura zewnętrzna, ºC Średna roczna temperatura zewnętrzna, ºC I 16 7,7 II 18 7,9 III 20 7,6 IV 22 6,9 V 24 5,5 6

13 Tabela 2.2. Projektowa temperatura wewnętrzna [19] Przeznaczene lub sposób wykorzystana pomeszczeń neprzeznaczone na pobyt ludz, przemysłowe podczas dzałana ogrzewana dyżurnego (jeśl pozwalają na to względy technologczne) Przykłady pomeszczeń θ nt, ºC magazyny bez stałej obsług, garaże ndywdualne, hale postojowe (bez remontów), akumulatorne, maszynowne szyby dźwgów osobowych 5 w których ne występują zysk cepła, a jednorazowy pobyt ludz znajdujących sę w ruchu okrycach zewnętrznych ne przekracza 1 h, klatk schodowe w budynkach meszkalnych, w których występują zysk cepła od urządzeń technologcznych, ośwetlena tp., przekraczające 25 W na 1 m 3 kubatury pomeszczena hale sprężarek, pompowne, kuźne, hartowne, wydzały obróbk ceplnej w których ne występują zysk cepła, przeznaczone do stałego pobytu ludz, znajdujących sę w okrycach zewnętrznych lub wykonujących pracę fzyczną o wydatku energetycznym powyżej 300 W, w których występują zysk cepła od urządzeń technologcznych, ośwetlena tp., wynoszące od 10 do 25 W na 1 m 3 kubatury pomeszczena w których ne występują zysk cepła, przeznaczone na pobyt ludz: o w okrycach zewnętrznych w pozycj sedzącej stojącej, o bez okryć zewnętrznych znajdujących sę w ruchu lub wykonujących pracę fzyczną o wydatku energetycznym do 300 W, w których występują zysk cepła od urządzeń technologcznych, ośwetlena tp., neprzekraczające 10 W na 1 m 3 kubatury pomeszczena przeznaczone na stały pobyt ludz bez okryć zewnętrznych, newykonywujących w sposób cągły pracy fzycznej kotłowne węzły ceplne magazyny składy wymagające stałej obsług, hole wejścowe, poczekalne przy salach wdowskowych bez szatn, koścoły, hale pracy fzycznej o wydatku energetycznym powyżej 300 W, hale formern, maszynowne chłodn, ładowne akumulatorów, hale targowe, sklepy rybne męsne sale wdowskowe bez szatn, ustępy publczne, szatne okryć zewnętrznych, hale produkcyjne, sale gmnastyczne, kuchne ndywdualne wyposażone w palenska węglowe pokoje meszkalne, przedpokoje, kuchne ndywdualne wyposażone w palenska gazowe lub elektryczne, pokoje burowe, sale posedzeń, muzea galere sztuk z szatnam, audytora przeznaczone do rozberana, łazenk, rozberalne-szatne, umywalne, natryskowne, hale pływaln, przeznaczone na pobyt ludz bez odzeży gabnety lekarske z rozberanem pacjentów, sale nemowląt sale dzecęce w żłobkach, sale operacyjne 7

14 3. Oblczane projektowej straty cepła przez przenkane 3.1 Wprowadzene Norma PN-EN 12831:2006 [19] wprowadza szereg zasadnczych zman w stosunku do dotychczasowej normy PN-B-03406:1994 [12]. Najważnejsze zmany w zakrese określana strat cepła przez przenkane to: wprowadzene współczynnka straty cepła przez przenkane, zmana sposobu określana wymarów elementów budynku, uwzględnane mostków ceplnych, zmana sposobu określana strat cepła do gruntu, zmana sposobu określana strat cepła do pomeszczeń neogrzewanych, uwzględnane strat cepła do pomeszczeń o takej samej projektowej temperaturze, jeśl należą do osobnej jednostk budynku (np. nnego meszkana) lub do budynku przyległego. 3.2 Stosowane wymary Zgodne z załącznkem krajowym do normy PN-EN 12831:2006, przy oblczanu strat cepła przez przenkane należy stosować wymary zewnętrzne, czyl wymary merzone po zewnętrznej strone budynku. Przy określanu wymarów pozomych uwzględna sę połowę grubośc ogranczającej ścany wewnętrznej całą grubość ogranczającej ścany zewnętrznej. Natomast wysokość ścany merzy sę pomędzy powerzchnam podłóg. Przykłady wymarów pokazano na rys Natomast wg normy PN-B-03406:1994 przy oblczanu strat cepła przez przenkane pola powerzchn przegród budowlanych określano w oparcu o wymary w osach przegród ogranczających. Rys Przykład wymarów pozomych Rys Przykład wymarów ponowych 8

15 3.3 Projektowa strata cepła przez przenkane Norma PN-EN 12831:2006 podaje następujący wzór do oblczana projektowej straty cepła przestrzen ogrzewanej () przez przenkane: gdze: Φ ( H + H + H + H ) ( θ θ ), W = (3.1) T, T, e T, ue T, g T, j nt, e H T,e współczynnk straty cepła przez przenkane z przestrzen ogrzewanej () do otoczena (e) przez obudowę budynku, W/K; H T,ue współczynnk straty cepła przez przenkane z przestrzen ogrzewanej () do otoczena (e) przez przestrzeń neogrzewaną (u), W/K; H T,g współczynnk straty cepła przez przenkane z przestrzen ogrzewanej () do gruntu (g) w warunkach ustalonych, W/K; H T,j współczynnk straty cepła przez przenkane z przestrzen ogrzewanej () do sąsednej przestrzen (j) ogrzewanej do znacząco różnej temperatury, tzn. przyległej przestrzen ogrzewanej w tej samej częśc budynku lub w przyległej częśc budynku, W/K; θ nt, projektowa temperatura wewnętrzna przestrzen ogrzewanej (), ºC; θ e projektowa temperatura zewnętrzna, ºC. Wg nowej metodyk najperw oblcza sę współczynnk projektowych strat cepła, a dopero późnej mnoży sę ch sumę przez różncę temperatury wewnętrznej zewnętrznej. Natomast wg normy PN-B-03406:1994 od razu oblczało sę straty cepła. 3.4 Straty cepła bezpośredno na zewnątrz Wartość współczynnka straty cepła przez przenkane z przestrzen ogrzewanej () na zewnątrz (e) H T,e zależy od wymarów cech charakterystycznych elementów budynku oddzelających przestrzeń ogrzewaną od środowska zewnętrznego, takch jak ścany, podłog, stropy, drzw okna. Wg normy PN-EN 12831:2006 uwzględna sę równeż lnowe mostk ceplne: gdze: H T, e = Ak U k ek + k l ψ l l l e, l W/K A k powerzchna elementu budynku (k), m 2 ; U k współczynnk przenkana cepła przegrody (k), W/m 2 K; ψ l l l współczynnk przenkana cepła lnowego mostka ceplnego (l), W/mK; (3.2) długość lnowego mostka ceplnego (l) mędzy przestrzeną wewnętrzną a zewnętrzną, m; e k, e l współczynnk korekcyjne ze względu na orentację, z uwzględnenem wpływów klmatu; takch jak: różne zolacje, absorpcja wlgoc przez elementy budynku, prędkość watru temperatura powetrza, w przypadku gdy wpływy te ne zostały wcześnej uwzględnone przy określanu wartośc współczynnka U k (EN ISO 6946 [18]). 9

16 Współczynnk przenkana cepła U k należy oblczać według: normy EN ISO 6946 dla elementów neprzezroczystych; normy EN ISO [20] dla drzw oken; lub na podstawe zaleceń podanych w europejskch aprobatach techncznych. Współczynnk przenkana cepła lnowego mostka ceplnego ψ l pownen być określony wg normy EN ISO [15] (oblczena numeryczne) lub w sposób przyblżony z wykorzystanem wartośc stabelaryzowanych podanych w norme EN ISO [14]. Wartośc stabelaryzowane, podane w norme EN ISO 14683, przeznaczone są do oblczeń wykonywanych w odnesenu do całego budynku, a ne metodą pomeszczene po pomeszczenu. Podzał wartośc pomędzy pomeszczena norma pozostawa do uznana projektanta nstalacj. W oblczenach ne uwzględna sę nelnowych mostków ceplnych. Orentacyjne wartośc współczynnków korekcyjnych podane są w załącznku krajowym do normy PN-EN 12831:2006: e k 1,0; e = 1,0 (3.3) = l W zwązku z tym równane (3.2) w praktyce upraszcza sę do następującej postac: H T, e = Ak U k + k l ψ l, l l W/K (3.4) 3.5 Uproszczona metoda w odnesenu do strat cepła przez przenkane W oblczenach strat cepła przez przenkane, mostk ceplne można uwzględnć metodą uproszczoną. Polega ona na przyjęcu skorygowanej wartośc współczynnka przenkana cepła: gdze: U kc U kc = U k + U tb, W/m 2 K (3.5) skorygowany współczynnk przenkana cepła elementu budynku (k), z uwzględnenem lnowych mostków ceplnych, W/m 2 K; U k współczynnk przenkana cepła elementu budynku (k), W/m 2 K; U tb współczynnk korekcyjny w zależnośc od typu elementu budynku, W/m 2 K. Orentacyjne wartośc współczynnka U tb podane są w tabelach 3.1 do 3.3. Pojęce elementu budynku przecnającego neprzecnającego zolację zostało zobrazowane na rys Zaletą uproszczonej metody uwzględnana mostków ceplnych jest bezsprzeczne łatwość jej stosowana. Natomast wadą wydaje sę być tzw. gruby ołówek, poneważ oblczone straty cepła mogą w nektórych przypadkach być znaczne zawyżone. 10

17 zolacja zolacja przecnający element budynku ne przecnający element budynku Rys Element budynku przecnający neprzecnający zolację. Na podstawe [19]. Tabela 3.1. Współczynnk korekcyjny U tb dla ponowych elementów budynku [19] Lczba stropów przecnających zolację Lczba przecnanych ścan U tb kubatura przestrzen 100 m 3, W/m 2 K kubatura przestrzen >100m , , ,15 0,05 0 0,20 0,10 1 0,25 0,15 2 0,30 0,20 0 0,25 0,15 1 0,30 0,20 2 0,35 0,25 Tabela 3.2. Współczynnk korekcyjny U tb dla pozomych elementów budynku [19] Element budynku U tb, W/m 2 K Lekka podłoga (drewno, metal td.) 0 Cężka podłoga (beton, td.) Lczba boków będących w kontakce ze środowskem zewnętrznym 1 0,05 2 0,10 3 0,15 4 0,20 Tabela 3.3. Współczynnk korekcyjny U tb dla otworów [19] Powerzchna elementu budynku U tb, W/m 2 K 0-2 m 2 0,50 >2-4 m 2 0,40 >4-9 m 2 0,30 >9-20 m 2 0,20 >20m 2 0,10 11

18 3.6 Straty cepła przez przestrzeń neogrzewaną Norma PN-EN 12831:2006 wprowadza zupełne nny sposób określana strat cepła w przypadku przestrzen neogrzewanej, przyległej do przestrzen ogrzewanej. Do tej pory granca tych przestrzen stanowła grancę analzowanego systemu, a oblczena wykonywało sę analogczne, jak w przypadku przenkana bezpośredno na zewnątrz, przyjmując oblczenową temperaturę w przestrzen przyległej wg normy PN-82/B [11]. Natomast model przyjęty w nowej norme rozpatruje wymanę cepła mędzy przestrzeną ogrzewaną () otoczenem (e) poprzez przestrzeń neogrzewaną (u). Współczynnk projektowej straty cepła oblcza sę w tym przypadku w sposób następujący: gdze: T, ue k k u k l H = A U b + ψ l b, W/K (3.6) l A k powerzchna elementu budynku (k) w metrach kwadratowych, m 2 ; U k współczynnk przenkana cepła przegrody (k), W/m 2 K; b u ψ l l l l u współczynnk redukcj temperatury, uwzględnający różncę mędzy temperaturą przestrzen neogrzewanej projektową temperaturą zewnętrzną; współczynnk przenkana cepła lnowego mostka ceplnego (l), W/mK; długość lnowego mostka ceplnego (l) mędzy przestrzeną wewnętrzną a zewnętrzną, m. Współczynnk b u może być określony w jeden z następujących sposobów: gdze: gdze: 1. Jeśl temperatura przestrzen neogrzewanej jest znana: b u θ = θ nt, nt, θu, θ e θ nt, projektowa temperatura wewnętrzna przestrzen ogrzewanej (), ºC; θ u θ e projektowa temperatura przestrzen neogrzewanej, ºC; projektowa temperatura zewnętrzna, ºC. 2. Jeśl temperatura przestrzen neogrzewanej ne jest znana: H u (3.7) Hue b u =, (3.8) H + H u ue współczynnk strat cepła z przestrzen ogrzewanej () do przyległej przestrzen neogrzewanej (u), z uwzględnenem: strat cepła przez przenkane (z przestrzen ogrzewanej do przestrzen neogrzewanej); wentylacyjnych strat cepła (strumeń powetrza mędzy przestrzeną ogrzewaną neogrzewaną); 12

19 H ue współczynnk strat cepła z przestrzen neogrzewanej (u) do otoczena (e), z uwzględnenem: strat cepła przez przenkane (do otoczena do gruntu); wentylacyjnych strat cepła (mędzy przestrzeną neogrzewaną a otoczenem). 3. W uproszczenu można przyjmować wartośc orentacyjne wg tabel 3.4. Współczynnk redukcj temperatury b u uwzględna fakt, że temperatura przestrzen neogrzewanej w warunkach projektowych może być wyższa od temperatury zewnętrznej, a właśne przez różncę temperatury wewnętrznej zewnętrznej mnoży sę późnej współczynnk projektowej straty cepła równane (3.1). W oblczenach komputerowych najwłaścwsze wydaje sę oblczane temperatury przestrzen neogrzewanej na drodze blansu ceplnego podstawene otrzymanej wartośc do równana (3.7). Natomast w przyblżonych oblczenach ręcznych może być wygodne posługwane sę stabelaryzowanym wartoścam współczynnka redukcj temperatury. Tabela 3.4. Współczynnk redukcj temperatury [19] Przestrzeń neogrzewana Pomeszczene tylko z 1 ścaną zewnętrzną 0,4 z przynajmnej 2 ścanam zewnętrznym bez drzw zewnętrznych 0,5 z przynajmnej 2 ścanam zewnętrznym z drzwam zewnętrznym (np. hale, garaże) z trzema ścanam zewnętrznym (np. zewnętrzna klatka schodowa) 0,8 Podzeme 1 bez oken/drzw zewnętrznych 0,5 z oknam/drzwam zewnętrznym 0,8 Poddasze przestrzeń poddasza slne wentylowana (np. pokryce dachu z dachówek lub nnych materałów tworzących pokryce necągłe) bez deskowana pokrytego papą lub płyt łączonych brzegam nne nezolowane dachy 0,9 zolowany dach 0,7 Wewnętrzne przestrzene komunkacyjne (bez zewnętrznych ścan, krotność wymany powetrza mnejsza nż 0,5 h 1 ) 0 Swobodne wentylowane przestrzene komunkacyjne (powerzchna otworów/kubatura powerzchn > 0,005 m 2 /m 3 ) 1,0 Przestrzeń podpodłogowa (podłoga nad przestrzeną neprzechodną) 0,8 Przejśca lub bramy przelotowe neogrzewane, obustronne zamknęte 0,9 1 Pomeszczene może być uważane za usytuowane w podzemu, jeśl węcej nż 70% powerzchn ścan zewnętrznych styka sę z gruntem. 13 b u 0,6 1,0

20 3.7 Straty cepła do gruntu Strumeń strat cepła do gruntu może być oblczony wg normy EN ISO [13]: w sposób szczegółowy lub w sposób uproszczony, zameszczony w norme PN-EN 12831:2006. Określane strat cepła do gruntu omówono w rozdzale Straty cepła mędzy przestrzenam ogrzewanym do różnych wartośc temperatury Współczynnk H T,j obejmuje cepło przekazywane przez przenkane z przestrzen ogrzewanej () do sąsednej przestrzen (j) ogrzewanej do znacząco nnej temperatury. Przestrzeną sąsedną może być przyległe pomeszczene w tym samym meszkanu (np. łazenka), pomeszczene należące do nnej częśc budynku (np. nnego meszkana) lub pomeszczene należące do przyległego budynku, które może być neogrzewane. Współczynnk H T,j oblcza sę w następujący sposób: gdze: f j H, = f A U T j k j k k, W/K (3.9) współczynnk redukcyjny temperatury, uwzględnający różncę temperatury przyległej przestrzen projektowej temperatury zewnętrznej; A k powerzchna elementu budynku (k), m 2 ; U k współczynnk przenkana cepła przegrody (k), W/m 2 K. W przypadku strat cepła mędzy przestrzenam ogrzewanym do różnych wartośc temperatury, ne uwzględna sę mostków ceplnych. Współczynnk redukcyjny temperatury określony jest następującym równanem: f j θ = nt, θ θ przyległ ej przestrzen nt, θ e, (3.10) gdze: θ nt, projektowa temperatura wewnętrzna przestrzen ogrzewanej (), ºC; θ przyległej przestrzen θ e projektowa temperatura przestrzen przyległej, ºC; projektowa temperatura zewnętrzna, ºC. Wartośc orentacyjne temperatury przyległych przestrzen ogrzewanych podano w tabel 3.5, przy czym: θ m,e roczna średna temperatura zewnętrzna, ºC. Nowa norma wprowadza daleko dące zmany w zakrese przyjmowanej temperatury w sąsednch pomeszczenach. Do tej pory, jeśl rozpatrywano ścanę pomędzy dwoma pokojam meszkalnym, to w obu pokojach przyjmowano temperaturę +20ºC. W zwązku z tym różnca temperatury wynosła 0 K, a straty cepła 0 W. Take podejśce było uzasadnone w czase, 14

21 kedy w praktyce ne występowała możlwość ndywdualnej regulacj temperatury wewnętrznej. Jednak ten sposób oblczeń ne jest już adekwatny, borąc pod uwagę obecny stan prawny (obowązek zapewnena ndywdualnej regulacj) faktyczny sposób użytkowana lokal. Tabela 3.5. Temperatura przyległych przestrzen ogrzewanych [19] Cepło przekazywane z przestrzen ogrzewanej () do: θ przyległej przestrzen, ºC przyległego pomeszczena w tej samej jednostce budynku (np. w meszkanu) sąsednego pomeszczena, należącego do nnej jednostk budynku (np. do nnego meszkana) sąsednego pomeszczena, należącego do oddzelnego budynku (ogrzewanego lub neogrzewanego) pownna być określona na podstawe przeznaczena pomeszczena θ + θ nt, m, e Często zdarza sę, że meszkana przez krótsze lub dłuższe okresy są ne używane (zwłaszcza na terenach atrakcyjnych wypoczynkowo). Wtedy, szczególne w przypadku ndywdualnego rozlczana kosztów ogrzewana, temperatura w meszkanu jest obnżona w stosunku do temperatury projektowej. Dlatego w praktyce często pojawa sę różnca temperatury po obu stronach przegrody budowlanej. W zwązku z tym, poneważ ścany wewnętrzne najczęścej ne są zolowane ceplne, nawet przy stosunkowo małej różncy temperatury, mogą wystąpć znaczne straty cepła. Dlatego zdanem autorów wskazane jest zolowane ceplne równeż przegród wewnętrznych, oddzelających pomeszczena ogrzewane, jeśl pomeszczena te należą do oddzelnych jednostek budynku (np. meszkań lub lokal użytkowych). Izolację taką warto wykonywać z materału, który oprócz zolacyjnośc ceplnej posada właścwośc zolacj akustycznej. Według nowej normy temperaturę w sąsednm pomeszczenu należy przyjmować na podstawe przeznaczena tylko, jeśl pomeszczene to należy do tej samej jednostk budynku (np. do meszkana). Natomast jeśl pomeszczene należy do nnej jednostk stneje możlwość ndywdualnej regulacj temperatury, to do oblczana straty cepła przyjmuje sę średną arytmetyczną z projektowej temperatury wewnętrznej rocznej średnej temperatury zewnętrznej. Z kole, jeżel sąsedne pomeszczene należy do oddzelnego budynku (budynku przyległego), przyjmuje sę roczną średną temperaturę zewnętrzną. Abstrahując w tym mejscu od oceny dokładnośc takej metody oblczeń, ne można ne przyznać, że metoda ta pozwala przy doborze grzejnków przynajmnej w sposób przyblżony uwzględnać ryzyko wystąpena obnżonej temperatury wewnętrznej w sąsednch jednostkach budynku. 2 θ m,e Należy równeż zwrócć uwagę, że opsane powyżej straty cepła uwzględna sę w oblczenach obcążena ceplnego poszczególnych pomeszczeń w celu doboru grzejnków, natomast ne uwzględna sę ch przy określanu obcążena ceplnego całego budynku w celu doboru źródła cepła. 15

22 W skal całego budynku, jeśl część pomeszczeń będze ogrzewana w sposób osłabony, to uzyskana w ten sposób nadwyżka mocy pozwol na pokryce zwększonego zapotrzebowana na cepło w pomeszczenach sąsednch. 3.9 Podsumowane Zarówno nowa jak dotychczasowa metoda oblczana obcążena ceplnego ma swoje wady zalety. Podstawową wadą nowego podejśca jest mnożene wszystkch współczynnków projektowych strat cepła (równeż odnoszących sę do strat cepła przez przestrzene neogrzewane grunt) przez projektową różncę temperatury (różncę mędzy projektową temperaturą wewnętrzną a projektową temperaturą zewnętrzną). W zwązku z tym zachodz koneczność stosowana współczynnków redukcj temperatury, przez co procedura oblczenowa staje sę matematyczne bardzej skomplkowana mnej czytelna z punktu wdzena fzyk budowl. Z kole zaletą nowej metody, zdanem autorów, jest uwzględnane potencjalnych strat cepła do sąsednch jednostek budynku ( straty cepła do sąsada ) w przypadku ndywdualnej regulacj. Natomast procedura oblczenowa wg normy PN-B-03406:1994 wydaje sę prostsza (m.n. ne zachodz potrzeba oblczana współczynnków projektowych strat cepła) bardzej czytelna z punktu wdzena fzyk budowl (straty cepła oblczane są na podstawe różnc temperatury, które je wywołują). 16

23 4. Przykłady oblczana projektowej straty cepła przez przenkane Ponżej zameszczono przykłady oblczeń straty cepła przez przenkane przez ścany wg nowej normy oraz normy dotychczasowej PN-B-03406:1994 [12]. 4.1 Przykład 1 Oblczyć wartość straty cepła przez przenkane z przestrzen ogrzewanej (pokoju meszkalnego) do otoczena (e) przez ścanę zewnętrzną bez okna wg rysunku 4.1. Lnowe mostk ceplne uwzględnć metodą uproszczoną. Założena: współczynnk przenkana cepła: 0,29 W/m 2 K, wysokość zewnętrzna ścany: 3,20 m, grubość stropów: 35 cm, kubatura pomeszczena 100 m 3, lczba stropów przecnających zolację: 0, lczba przecnanych ścan: 0, lokalzacja: Kraków. 495 (długość wg PN EN 12831:2006) 480 (długość wg PN-B-03406:1994) (długość wewnętrzna) 10 Pokój +20º C Rys Rysunek do przykładu Oblczena wg PN EN 12831:2006 Współczynnk korekcyjny U tb ustalamy na podstawe tabel 3.1: U tb = 0,05 W/m 2 K Skorygowany współczynnk przenkana cepła elementu budynku (k) z uwzględnenem lnowych mostków ceplnych: 17

24 U kc = U k + U tb = 0,29 + 0,05 = 0,34 W/m 2 K Długość ścany na podstawe wymarów zewnętrznych wynos 4,95 m, a wysokość 3,20 m. W zwązku z tym powerzchna ścany wynos: A k = 4,95 3,2 = 15,84 m 2 Współczynnk straty cepła przez przenkane z przestrzen ogrzewanej () do otoczena (e) przez analzowaną ścanę: H = 15,84 0,34 T, e = Ak U kc = 5,386 W/K Projektowa strata cepła przestrzen ogrzewanej () przez przenkane przez analzowaną ścanę: Φ ( θ θ ) = 5,386 [ 20 ( 20) ] 215 W T, = H T, e nt, e = Oblczena wg PN-B-03406:1994 Dla porównana ponżej przedstawono oblczene straty cepła przez przenkane wg PN-B :1994. Długość ścany na podstawe wymarów pomędzy osam ścan ogranczających wynos 4,80 m, a wysokość 3,20 m. W zwązku z tym powerzchna ścany wynos: A = 4,80 3,2 = 15,36 m Strata cepła przez przenkane wynos: Q o 2 ( t t ) = 0,29 [ 20 ( 20) ] 15,36 = 178 W = U A Porównane wynków e Wartość oblczona wg normy PN EN 12831:2006 jest o 21% wyższa w porównanu z normą PN-B-03406:1994. Różnca ta wynka z dwóch powodów: po perwsze ze zmany sposobu ustalana powerzchn przegrody (wymary zewnętrzne), a po druge z dodatku na uwzględnene lnowych mostków ceplnych (metoda uproszczona). 4.2 Przykład 2 Oblczyć wartość straty cepła przez przenkane z przestrzen ogrzewanej () do otoczena (e) przez przestrzeń neogrzewaną (u), przez ścanę wg rysunku 4.2. Lnowe mostk ceplne uwzględnć metodą uproszczoną. Założena: współczynnk przenkana cepła: 0,44 W/m 2 K, wysokość zewnętrzna ścany: 3,20 m, grubość stropów: 35 cm, kubatura pomeszczena 100 m 3, lczba stropów przecnających zolację: 0, lczba przecnanych ścan: 0, otwory zewnętrzne: okno drzw, lość przegród zewnętrznych: 2, lokalzacja: Gdańsk. 18

25 495 (długość wg PN EN 12831:2006) 480 (długość wg PN-B-03406:1994) (długość wewnętrzna) 10 Warsztat (neogrzewany) Pokój +20º C Rys Rysunek do przykładu Oblczena wg PN EN 12831:2006 Współczynnk korekcyjny U tb ustalamy na podstawe tabel 3.1: U tb = 0,05 W/m 2 K Skorygowany współczynnk przenkana cepła elementu budynku (k) z uwzględnenem lnowych mostków ceplnych: U kc = U k + U tb = 0,44 + 0,05 = 0,49 W/m 2 K Długość ścany na podstawe wymarów zewnętrznych wynos 4,95 m, a wysokość 3,20 m. W zwązku z tym powerzchna ścany wynos: A k = 4,95 3,2 = 15,84 m 2 Współczynnk redukcj temperatury, uwzględnający różncę mędzy temperaturą przestrzen neogrzewanej projektową temperaturą zewnętrzną ustalamy w sposób orentacyjny na pod- 19

26 stawe tabel 3.4 ( pomeszczene z przynajmnej 2 ścanam zewnętrznym, z drzwam zewnętrznym ): b u = 0,6 Współczynnk straty cepła przez przenkane cepła z przestrzen ogrzewanej () do otoczena (e) poprzez przestrzeń neogrzewaną (u), przez analzowaną ścanę: H = 15,84 0,49 0,6 T, ue = Ak U kc bu = 4,657 W/K Projektowa strata cepła z przestrzen ogrzewanej () do otoczena (e) poprzez przestrzeń neogrzewaną (u), przez analzowaną ścanę: Φ ( θ θ ) = 4,657 [ 20 ( 16) ] 168 W T, = H T, ue nt, e = Oblczena wg PN-B-03406:1994 Dla porównana ponżej przedstawono oblczene straty cepła przez przenkane wg PN-B :1994. Temperatura powetrza w przestrzen przylegającej została ustalona na podstawe normy PN- 82/B [11] ( pomeszczena neogrzewane z oknam lub drzwam zewnętrznym, z dwema przegrodam zewnętrznym ). t e = 6 C Strata cepła przez przenkane wynos: Q o ( t t ) = 0,44 [ 20 ( 6) ] 15,36 = 176 W = U A Porównane wynków e Wartość oblczona wg normy PN EN 12831:2006 jest o 5% wyższa w porównanu z normą PN-B-03406:1994. Różnca ta wynka m.n. ze zmany sposobu ustalana powerzchn przegrody (wymary zewnętrzne). Poza tym w obu przypadkach temperatura w pomeszczenu neogrzewanym (względne współczynnk redukcj temperatury) została ustalona na podstawe wartośc orentacyjnych. 4.3 Przykład 3 Oblczyć wartość straty cepła przez przenkane z przestrzen ogrzewanej () do sąsednej przestrzen (j) ogrzewanej, znajdującej sę w nnym meszkanu, przez ścanę wg rysunku 4.3. Lnowe mostk ceplne uwzględnć metodą uproszczoną. Założena: współczynnk przenkana cepła: 2,10 W/m 2 K, wysokość ścany: 3,20 m, lokalzacja: Bałystok. 20

27 495 (długość wg PN EN 12831:2006) 480 (długość wg PN-B-03406:1994) (długość wewnętrzna) 10 Pokój +20º C (w sąsednm meszkanu) Pokój +20º C Rys Rysunek do przykładu Oblczena wg PN EN 12831:2006 Długość ścany na podstawe wymarów zewnętrznych wynos 4,95 m, a wysokość 3,20 m. W zwązku z tym powerzchna ścany wynos: A k = 4,95 3,2 = 15,84 m 2 Średna roczna temperatura zewnętrzna dla IV strefy klmatycznej: θ = 6,9 m, e C Projektowa temperatura przyległej przestrzen ogrzewanej na podstawe tabel 3.5: θ przyległ ej przestrzen θ = nt, + θ 2 m, e = ,9 = 13,45 C 2 21

28 Współczynnk redukcyjny temperatury określony jest następującym równanem: f j θ = nt, θ θ przyległ ej przestrzen nt, θ e 20 13,45 = 20 ( 22) = 0,156 Współczynnk straty cepła przez przenkane cepła z przestrzen ogrzewanej () do sąsednej przestrzen ogrzewanej (j) przez analzowaną ścanę: H T, j = fj Ak U k = 0,156 15,84 2,1 = 5,188 W/K Projektowa strata cepła z przestrzen ogrzewanej () do sąsednej przestrzen ogrzewanej (j) przez analzowaną ścanę: Φ ( θ θ ) = 5,188 [ 20 ( 22) ] 218 W T, = H T, j nt, e = Oblczena wg PN-B-03406:1994 Natomast zgodne z normą PN-B-03406:1994 ne uwzględna sę strat cepła pomędzy pomeszczenam o tej samej temperaturze oblczenowej lub jeśl różnca temperatury jest mnejsza nż 4 K. W zwązku z tym, w analzowanym przypadku strata cepła przez przenkane wynos: Q o = 0 W Porównane wynków Wg normy PN-B-03406:1994, ne występują straty cepła przez przenkane przez analzowaną ścanę. Natomast wg normy PN EN 12831:2006 uzyskano nezerową wartość strat cepła przez przenkane do pokoju w sąsednm meszkanu. Wartość tę uwzględna sę przy doborze grzejnka. Dzęk temu moc grzejnka będze zwększona na wypadek obnżena temperatury (osłabena ogrzewana) w sąsednm meszkanu. Natomast, jak już wspomnano, wartośc tej straty cepła ne należy uwzględnać przy doborze źródła cepła. 4.4 Podsumowane W przeprowadzonych oblczenach przykładowych wg normy nowej uzyskano wynk znaczne wyższe od wynków na podstawe normy dotychczasowej. Różnce wynkały z: zmany sposobu określana powerzchn przegrody (wymary zewnętrzne), uwzględnena mostków ceplnych, nnego sposobu określana temperatury (względne współczynnka redukcj temperatury) w pomeszczenach neogrzewanych, nnym określenu temperatury projektowej w pomeszczenu ogrzewanym, należącym do osobnej jednostk budynku (nnego meszkana). Mmo, że przedstawone przykłady oblczenowe mają charakter wyrywkowy ne obejmują całego zakresu możlwych przypadków, już na ch podstawe można powedzeć, że przyjęce nowej normy ma duży wpływ ne tylko na sposób prowadzena oblczeń, ale równeż na uzyskwane wynk. W zwązku z tym, welkośc powerzchn grzejnych źródeł cepła, określone na podstawe nowej normy, mogą sę różnć nawet znaczne (powyżej skoku w typoszeregach urządzeń) od welkośc, dobranych na podstawe normy dotychczasowej. 22

29 5. Oblczane projektowej straty cepła do gruntu 5.1 Wprowadzene Na potrzeby normy PN-EN 12831:2006 straty cepła mogą być oblczane wg normy EN ISO 13370: w sposób szczegółowy lub w sposób uproszczony, podany w norme PN-EN 12831:2006. Sposób uproszczony polega na wykorzystywanu tabel wykresów, sporządzonych dla wybranych przypadków. Norma PN-EN 12831:2006 podaje równeż uproszczony sposób oblczeń dla podzema neogrzewanego podłog podnesonej z wykorzystanem współczynnka redukcj temperatury b u. 5.2 Współczynnk straty cepła przez przenkane do gruntu Wg normy PN-EN 12831:2006 współczynnk straty cepła przez przenkane z przestrzen ogrzewanej () do gruntu (g) w warunkach ustalonych oblcza sę w następujący sposób: H = f f A U G T, g g1 g 2 k equv, k w k, W/K (5.1) gdze: f g1 f g2 współczynnk korekcyjny, uwzględnający wpływ rocznych wahań temperatury zewnętrznej (zgodne z załącznkem krajowym do normy PN-EN 12831:2006 wartość orentacyjna wynos 1,45); współczynnk redukcj temperatury, uwzględnający różncę mędzy średną roczną temperaturą zewnętrzną projektową temperaturą zewnętrzną; A k powerzchna elementu budynku (k) stykająca sę z gruntem, m 2 ; U equv,k równoważny współczynnk przenkana cepła elementu budynku (k); W/m 2 K; G w współczynnk uwzględnający wpływ wody gruntowej. Współczynnk redukcj temperatury wynos: gdze: f g 2 θ nt = θ, nt, θ m, e θ e, θ nt, projektowa temperatura wewnętrzna przestrzen ogrzewanej (), ºC; θ m,e roczna średna temperatura zewnętrzna, ºC; θ e projektowa temperatura zewnętrzna, ºC. (5.2) Woda gruntowa ma najczęścej pomjalny wpływ na wymanę cepła w grunce, chyba że występuje na małej głębokośc jej strumeń jest duży. Współczynnk uwzględnający wpływ wody gruntowej G w oblcza sę w jeden z następujących sposobów: w sposób szczegółowy wg załącznka H do normy PN-EN ISO 13370:2001 lub na podstawe wartośc orentacyjnych, podanych w załącznku krajowym do normy PN-EN 12831:

30 Załącznk krajowy do normy PN-EN 12831:2006 podaje dwe wartośc orentacyjne współczynnka G w : G w = 1,15 jeśl odległość mędzy założonym pozomem wody gruntowej płytą podłog jest mnejsza nż1 m, G w = 1,00 w pozostałych przypadkach. 5.3 Wymar charakterystyczny podłog Kluczowym pojęcem dla określana strat cepła przez podłogę do gruntu jest wymar charakterystyczny podłog B', określony równanem: gdze: A B =, m (5.3) 1 2 P A pole powerzchn podłog, m 2 ; P obwód podłog (uwzględnający tylko ścany zewnętrzne), m. Obwód podłog P uwzględna długość całkowtą ścan zewnętrznych, oddzelających ogrzewany budynek od otoczena zewnętrznego lub neogrzewanej przestrzen, leżącej poza zolowaną obudową budynku (np. dobudowane garaże, pomeszczena gospodarcze tp.) Wymar charakterystyczny podłog B' zdefnowany jest w norme PN-EN ISO 13370:2001 w odnesenu do całego budynku. Natomast zgodne z normą PN-EN 12831:2006 wymar ten dla poszczególnych pomeszczeń pownen być określany w jeden z następujących sposobów: dla pomeszczeń bez ścan zewnętrznych stosuje sę wartość B' oblczoną dla całego budynku; dla wszystkch pomeszczeń z dobrze zolowaną podłogą (U podłog < 0,5 W/m 2 K) równeż stosuje sę wartość B' oblczoną dla całego budynku; dla pozostałych pomeszczeń (pomeszczena ze ścanam zewnętrznym oraz jednocześne ze słabo zolowaną podłogą) wartość B' należy oblczać oddzelne dla każdego pomeszczena. Należy zwrócć uwagę, że wzoru (5.3) ne da sę zastosować dla pomeszczeń bez ścan zewnętrznych, gdyż obwód P wynos wówczas zero (zgodne z powyższym stosuje sę wtedy wartość oblczoną dla całego budynku). 5.4 Równoważny współczynnk przenkana cepła Wartośc równoważnego współczynnka przenkana cepła podłóg ścan stykających sę z gruntem można odczytać z wykresów (rys ) lub tabel Należy zwrócć uwagę, że tabele wykresy zostały opracowane tylko dla wybranych przypadków. 24

31 U equv,k, W/m 2 K z = 0 m a - podłoga betonowa (bez zolacj) B ', m Rys Równoważny współczynnk przenkana cepła podłog na pozome terenu. Na podstawe [19] Tabela 5.1. Równoważny współczynnk przenkana cepła podłog na pozome terenu [19] Wartość B' m Równoważny współczynnk przenkana cepła podłog U equv,bf (dla z = 0 m) W/m 2 K bez zolacj U podłog = 2,0 W/m 2 K U podłog = 1,0 W/m 2 K U podłog = 0,5 W/m 2 K U podłog = 0,25 W/m 2 K 2 1,30 0,77 0,55 0,33 0,17 4 0,88 0,59 0,45 0,30 0,17 6 0,68 0,48 0,38 0,27 0,17 8 0,55 0,41 0,33 0,25 0, ,47 0,36 0,30 0,23 0, ,41 0,32 0,27 0,21 0, ,37 0,29 0,24 0,19 0, ,33 0,26 0,22 0,18 0, ,31 0,24 0,21 0,17 0, ,28 0,22 0,19 0,16 0,12 25

32 U equv,k, W/m 2 K z = 1,5 m a - podłoga betonowa (bez zolacj) B ', m Rys Równoważny współczynnk przenkana cepła podłog ogrzewanego podzema z płytą podłog położoną 1,5 m ponżej pozomu terenu. Na podstawe [19] Tabela 5.2. Równoważny współczynnk przenkana cepła podłog ogrzewanego podzema z płytą podłog położoną 1,5 m ponżej pozomu terenu [19] Wartość B' m Równoważny współczynnk przenkana cepła podłog U equv,bf (dla z = 1,5 m) W/m 2 K bez zolacj U podłog = 2,0 W/m 2 K U podłog = 1,0 W/m 2 K U podłog = 0,5 W/m 2 K U podłog = 0,25 W/m 2 K 2 0,86 0,58 0,44 0,28 0,16 4 0,64 0,48 0,38 0,26 0,16 6 0,52 0,40 0,33 0,25 0,15 8 0,44 0,35 0,29 0,23 0, ,38 0,31 0,26 0,21 0, ,34 0,28 0,24 0,19 0, ,30 0,25 0,22 0,18 0, ,28 0,23 0,20 0,17 0, ,25 0,22 0,19 0,16 0, ,24 0,20 0,18 0,15 0,11 26

33 U equv,k, W/m 2 K z = 3 m a - podłoga betonowa (bez zolacj) B ', m Rys Równoważny współczynnk przenkana cepła podłog ogrzewanego podzema z płytą podłog położoną 3,0 m ponżej pozomu terenu. Na podstawe [19] Tabela 5.3. Równoważny współczynnk przenkana cepła podłog ogrzewanego podzema z płytą podłog położoną 3,0 m ponżej pozomu terenu [19] Wartość B' m Równoważny współczynnk przenkana cepła podłog U equv,bf (dla z = 3,0 m) W/m 2 K bez zolacj U podłog = 2,0 W/m 2 K U podłog = 1,0 W/m 2 K U podłog = 0,5 W/m 2 K U podłog = 0,25 W/m 2 K 2 0,63 0,46 0,35 0,24 0,14 4 0,51 0,40 0,33 0,24 0,14 6 0,43 0,35 0,29 0,22 0,14 8 0,37 0,31 0,26 0,21 0, ,32 0,27 0,24 0,19 0, ,29 0,25 0,22 0,18 0, ,26 0,23 0,20 0,17 0, ,24 0,21 0,19 0,16 0, ,22 0,20 0,18 0,15 0, ,21 0,18 0,16 0,14 0,11 27

34 U equv,k, W/m 2 K z U ścany, W/m 2 K Rys Równoważny współczynnk przenkana cepła ścany ogrzewanego podzema. Na podstawe [19] Tabela 5.4. Równoważny współczynnk przenkana cepła ścany ogrzewanego podzema [19] U ścany W/m 2 K Równoważny współczynnk przenkana cepła ścany U equv,bw W/m 2 K z = O m z = 1 m z = 2 m z = 3 m 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,50 0,44 0,39 0,35 0,32 0,75 0,63 0,54 0,48 0,43 1,00 0,81 0,68 0,59 0,53 1,25 0,98 0,81 0,69 0,61 1,50 1,14 0,92 0,78 0,68 1,75 1,28 1,02 0,85 0,74 2,00 1,42 1,11 0,92 0,79 2,25 1,55 1,19 0,98 0,84 2,50 1,67 1,27 1,04 0,88 2,75 1,78 1,34 1,09 0,92 3,00 1,89 1,41 1,13 0,96 28

35 6. Oblczane projektowej wentylacyjnej straty cepła w przypadku wentylacj naturalnej 6.1 Wprowadzene W norme PN EN [19] w mejsce dotychczasowego pojęca zapotrzebowane na cepło do wentylacj występuje projektowa wentylacyjna strata cepła. Dotychczasowa norma PN-B-03406:1994 określała zapotrzebowane na cepło do wentylacj na podstawe strumena powetrza wymaganego ze względów hgencznych. Natomast wg normy PN EN należy równeż określć strumeń powetrza nfltrującego przyjąć wększą z tych dwóch wartośc. 6.2 Projektowa wentylacyjna strata cepła Norma PN EN podaje wzór do oblczana projektowej wentylacyjnej straty cepła przestrzen ogrzewanej: gdze: Φ ( θ θ ), W = H (6.1) V, V, nt, e H V, współczynnk projektowej wentylacyjnej straty cepła, W/K; θ nt, projektowa temperatura wewnętrzna przestrzen ogrzewanej (), ºC; θ e projektowa temperatura zewnętrzna, ºC. 6.3 Współczynnk projektowej wentylacyjnej straty cepła Jak wynka z równana (6.1) współczynnk projektowej wentylacyjnej straty cepła H V, odnos stratę cepła do różncy temperatury wewnętrznej zewnętrznej. Współczynnk ten oblcza sę w następujący sposób: gdze: V & H &, V, = V ρ c p W/K (6.2) strumeń objętośc powetrza wentylacyjnego przestrzen ogrzewanej (), m 3 /s; ρ gęstość powetrza w temperaturze θ,nt, kg/m 3 ; c p cepło właścwe powetrza w temperaturze θ,nt, J/kg K. Pomjając dla uproszczena zmenność wartośc gęstośc cepła właścwego powetrza w funkcj temperatury odnosząc strumeń powetrza do jednej godzny, równane (6.2) przyjmuje następującą postać: gdze: V & H = 0,34 V&, V, W/K strumeń objętośc powetrza wentylacyjnego przestrzen ogrzewanej (), m 3 /h. (6.3) Sposób określana strumena objętośc powetrza wentylacyjnego zależy od tego, czy w pomeszczenu znajduje sę nstalacja wentylacyjna czy ne. 29