PORADNIK PROJEKTANTA. ROZDZIAŁ II - Izolacja termiczna

Transkrypt

1 PORADNIK PROJEKTANTA ROZDZIAŁ II - Izolacja termiczna

2 SPIS TREŚCI Dobór grubości izolacji obowiązujące przepisy....3 Warunki Techniczne wątpliwości i odpowiedzi....4 Pomocne oprogramowanie PAROC Calculus....6 Jak korzystać z programu?...7 Instalacje grzewcze. Zalecane produkty i rozwiązania Szeroka rodzina rozwiązań Paroc

3 DOBÓR GRUBOŚCI IZOLACJI OBOWIĄZUJĄCE PRZEPISY Podstawowym aktem prawnym, na podstawie którego należy projektować parametry izolacji technicznych, jest Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 5 lipca 2013 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U poz. 926). Modyfikacje przepisów, które weszły w życie z początkiem 2014 r., miały na celu wprowadzenie do krajowej legislacji postanowień dyrektywy 2010/31/UE w sprawie charakterystyki energetycznej budynków. Zadaniem dyrektywy jest realizacja celu 3 20 zwiększenie do 2020 r. efektywności energetycznej o 20%, zwiększenie udziału energii ze źródeł odnawialnych do 20% w całkowitym zużyciu energii finalnej w UE oraz zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych o co najmniej 20% w porównaniu do 1990 r. Zmiany w Warunkach Technicznych wprowadziły szereg istotnych zmian w kontekście wymagań dla izolacji technicznych. Zgodnie z załącznikiem 2, punkt 1.5 izolacja cieplna przewodów rozdzielczych i komponentów w instalacjach centralnego ogrzewania, ciepłej wody użytkowej (w tym przewodów cyrkulacyjnych), instalacji chłodu i ogrzewania powietrznego powinna spełniać następujące wymagania minimalne określone w tabeli 1. TABELA 1: WYMAGANIA IZOLACJI CIEPLNEJ PRZEWODÓW I KOMPONENTÓW Lp. RODZAJ PRZEWODU LUB KOMPONENTU MINIMALNA GRUBOŚĆ IZOLACJI CIEPLNEJ (współczynnik przenikania ciepła dla materiału λ = 0,035 W/(m²K))* 1 Średnica wewnętrzna do 22 mm 20 mm 2 Średnica wewnętrzna od 22 do 35 mm 30 mm 3 Średnica wewnętrzna od 35 do 100 mm Równa średnicy wewnętrznej rury 4 Średnica wewnętrzna ponad 100 mm 100 mm 5 Przewody i armatura wg poz. 1 4 przechodzące przez ściany lub stropy, skrzyżowania przewodów ½ wymagań z poz Przewody ogrzewań centralnych wg poz. 1 4, ułożone w komponentach budowlanych między ogrzewanymi pomieszczeniami różnych użytkowników ½ wymagań z poz Przewody wg poz. 6 ułożone w podłodze 6 mm 8 Przewody ogrzewania powietrznego (ułożone wewnątrz izolacji cieplnej budynku) 40 mm 9 Przewody ogrzewania powietrznego (ułożone na zewnątrz izolacji cieplnej budynku) 80 mm 10 Przewody instalacji wody lodowej prowadzone wewnątrz budynku** 50% wymagań z poz Przewody instalacji wody lodowej prowadzone na zewnątrz budynku** 100% wymagań z poz

4 WARUNKI TECHNICZNE WĄTPLIWOŚCI I ODPOWIEDZI Choć Warunki Techniczne precyzyjnie określają minimalne grubości izolacji dla poszczególnych typów przewodów, to pozostawiają co najmniej kilka pytań niedopowiedzeń, otwierając tym samym pole do ich błędnej interpretacji. Pierwsza z wątpliwości dotyczy temperatury, dla jakiej lambda powinna wynosić 0,035 W/(m2K). Ponieważ informacja ta nie wynika wprost z podanych przepisów, po pomoc należy sięgnąć do normy PN-B-02421:2000. Norma ta jednoznacznie podaje, że wymagane wartości współczynnika przewodzenia ciepła powinny być zachowane dla temperatury 40 C. Inną istotną kwestią, jakiej Warunki Techniczne nie określają, jest dobór grubości izolacji w przypadku, gdy produkt izolacyjny charakteryzuje się współczynnikiem przewodzenia ciepła innym, niż 0,035 W/(m2K). Także i w tej kwestii możemy się wspomóc normą PN-B-02421:2000, która podaje wzór do obliczenia właściwej grubości materiału: e szukana = 2e D 2 l1 D(D+ ) - 0,035 D gdzie: e - grubość izolacji określona zgodnie z WT [mm], D - średnica zewnętrzna izolowanego przewodu [mm], λ 1 - współczynnik przewodzenia ciepła materiału w temperaturze 40 C [W/(m2K)]. Aby szybko dobrać właściwą grubość izolacji dla rozwiązań o lambdzie innej, niż 0,035 W/(m2K), można posłużyć się gotowymi tabelami 2. i 3., przedstawiającymi zalecane grubości izolacji dla różnych współczynników przewodzenia ciepła. Określone w Warunkach Technicznych minimalne grubości izolacji o współczynniku przewodzenia ciepła 0,035 W/(m²K) powinny być zachowane dla temperatury 40 C. 4

5 TABELA 2: GRUBOŚCI IZOLACJI PRZEWODÓW ROZDZIELCZYCH I KOMPONENTÓW W INSTALACJACH CENTRALNEGO OGRZEWANIA, CIEPŁEJ WODY UŻYTKOWEJ (W TYM PRZEWODÓW CYRKULACYJNYCH) I INSTALACJI CHŁODU DLA RÓŻNYCH WSPÓŁCZYNNIKÓW PRZEWODZENIA CIEPŁA. ŚREDNICA WSPÓŁCZYNNIK PRZEWODZENIA CIEPŁA MATERIAŁU IZOLACYJNEGO [W/(mK)] ZEWNĘTRZNA 0,035 0,036 0,037 0,038 0,039 0,040 0,041 0, TABELA 3: GRUBOŚCI IZOLACJI PRZEWODÓW OGRZEWANIA POWIETRZNEGO (UŁOŻONE WEWNĄTRZ (W) I NA ZEWNĄTRZ (Z) IZOLACJI CIEPLNEJ BUDYNKU) DLA RÓŻNYCH WSPÓŁCZYNNIKÓW PRZEWODZENIA CIEPŁA. WSPÓŁCZYNNIK PRZEWODZENIA CIEPŁA MATERIAŁU IZOLACYJNEGO [W/(mK)] ŚREDNICA ZEWNĘTRZNA 0,035 0,036 0,037 0,038 0,039 0,040 0,041 0,042 W Z W Z W Z W Z W Z W Z W Z W Z W - przewody ogrzewania powietrznego (ułożone wewnątrz izolacji cieplnej budynku) Z - przewody ogrzewania powietrznego (ułożone na zewnątrz izolacji cieplnej budynku) 5

6 POMOCNE OPROGRAMOWANIE PAROC CALCULUS Aby ułatwić projektantom dobór odpowiedniego rodzaju oraz grubości izolacji dla systemów HVAC, a także instalacji przemysłowych, Paroc udostępnia darmowy, specjalistyczny program do obliczeń parametrów izolacji technicznych PAROC Calculus. Narzędzie pozwala dobrać optymalne rozwiązanie dla wielu typów konstrukcji, w tym rurociągów grzewczych, kanałów wentylacyjnych, powierzchni płaskich oraz zbiorników. PAROC Calculus wykonuje obliczenia w oparciu o wzory przedstawione w normie EN-ISO Program pozwala uwzględnić cały szereg czynników projektowych, takich jak materiał i wymiary fizyczne izolowanych elementów (długość, szerokość, grubość, średnice), rodzaj oraz pożądana temperatura transportowanego czynnika (w tym możliwa do ustalenia temperatura końcowa), materiał i grubość płaszcza izolacji, a także czynniki środowiskowe: temperatura otoczenia, prędkość wiatru i wilgotność względna powietrza. PAROC Calculus posiada kilka funkcjonalności, których próżno szukać w innych tego typu aplikacjach. Program pozwala m.in. obliczyć koszty zużycia energii w oparciu o konkretne źródła energii i edytowalne stawki jednostkowe, oszacować poziom redukcji emisji CO2, jaki można osiągnąć dzięki danej izolacji, a także skalkulować czas zamarzania czynnika oraz spadek temperatury medium. W podsumowaniu obliczeń projektanci mogą znaleźć takie dane, jak punkt rosy, temperatury i sumaryczne straty ciepła na zaizolowanych i niezaizolowanych powierzchniach, a także roczne oszczędności energii. PAROC Calculus pozwala dobrać optymalne rozwiązanie dla wielu typów konstrukcji, w tym rurociągów grzewczych, kanałów wentylacyjnych, powierzchni płaskich oraz zbiorników. 6

7 JAK KORZYSTAĆ Z PROGRAMU? Po uruchomieniu programu pokazuje się okno, w którym można wpisać informacje dotyczące projektu, dla którego wykonujemy obliczenia. Informacje tu wpisane pojawią się na wydruku. Na początku należy wybrać obiekt, który chcemy zaizolować. Możemy wykonać obliczenia dla: powierzchni płaskich, rurociągów, kanałów okrągłych, kanałów prostokątnych, zbiorników okrągłych oraz zbiorników prostokątnych. Po wybraniu rodzaju izolowanego obiektu, na przykład rury, przechodzimy do następnego etapu obliczeń, naciskając 2. Dane. Zaznaczając krzyżykiem odpowiednie okienko wskazujemy, co chcemy obliczyć: zmianę temperatury czynnika, zamarzanie czynnika lub zużycie energii. W zakładce tej ponadto należy wpisać pozostałe dane dotyczące rodzaju materiału, z którego wykonany jest element, który chcemy zaizolować, czynnika i środowiska dla którego wykonujemy obliczenia. 7

8 Po naciśnięciu 3. Izolacja przechodzimy do zakładki, która pozwala określić rodzaj materiału izolacyjnego i samej okładziny. Jeżeli potrzebujemy więcej, niż jednej warstwy izolacji, każdą kolejną dodajemy naciskając przycisk + Dodaj warstwę izolacji. Maksymalnie można użyć do 5 warstw. W niektórych przypadkach, np. jeśli jako materiał izolacyjny wybrana zostanie mata, niezbędne jest użycie konstrukcji wsporczej płaszcza izolacji. W takim przypadku należy uwzględnić wpływ konstrukcji wsporczej na wyniki obliczeń, zaznaczając przycisk Konstrukcja wsporcza płaszcza i określając jego wpływ na finalne parametry układu. Zazwyczaj konstrukcja wsporcza zwiększa straty ciepła o około %. 8

9 Jeśli temperatura powierzchni bądź stosowania przekroczy dopuszczalne wartości, pojawi się ostrzeżenie w postaci specjalnego pop-upu. Jest to sygnał mówiący o tym, że należy zwiększyć grubość lub dobrać inny rodzaj izolacji, tudzież zmienić materiał okładziny. Wyniki obliczeń pokazywane są na bieżąco po prawej stronie ekranu. Można z nich odczytać m.in. jaka jest różnica pomiędzy powierzchniami zaizolowanymi i niezaizolowanymi. 9

10 INSTALACJE GRZEWCZE ZALECANE PRODUKTY I ROZWIĄZANIA RUROCIĄGI Niepalne otuliny z wełny kamiennej PAROC Hvac Section AluCoat T, PAROC Hvac Combi AluCoat T, PAROC Hvac Section GreyCoat T spełniają wszelkie wymagania dla izolacji termicznej oraz przeciwkondensacyjnej rurociągów grzewczych. Pokrycie z folii aluminiowej zabezpiecza przed wnikaniem wilgoci do materiału izolacyjnego i zapobiega jej skropleniu na izolowanej powierzchni. Samoprzylepna zakładka na szwie pionowym przyspiesza montaż i tworzy dodatkową barierę dla wilgoci. Dodałbym jeszcze informacje o zakresie średnic oraz koniecznie o lambdach produktów. PAROC HVAC SECTION ALUCOAT T PAROC HVAC COMBI ALUCOAT T PAROC HVAC SECTION GREYCOAT T Otuliny przeznaczone do izolacji termicznej i akustycznej rurociągów grzewczych, c.o., parowych, przewodów klimatyzacyjnych instalacji przemysłowych i przewodów kominowych. Otuliny do izolacji rurociągów w kanałach wentylacyjnych, budynkach i statkach. Dzięki specjalnemu, wewnętrznemu otworowi w kształcie gwiazdki, produkt można dopasowywać średnicą wewnętrzną do dwóch zakresów grubości rurociągów: mm i mm. Otuliny przeznaczone do izolacji systemów rurociągów i przewodów wentylacyjnych w budynkach. Produkt posiada dodatkowe pokrycie warstwą lakieru w kolorze szarym, dlatego pozwala utrzymać atrakcyjny wygląd bez potrzeby malowania bądź stosowania dodatkowych materiałów okładzinowych wszędzie tam, gdzie instalacja jest widoczna i wymaga estetycznego wykończenia powierzchni np. w centrach handlowych, halach sportowych czy innych obiektach użytku publicznego. 10

11 KOLANA RUROCIĄGOWE Izolując poszczególne elementy instalacji grzewczej warto postawić na rozwiązania systemowe, a więc wzajemnie się uzupełniające. Jest to szczególnie ważne, kiedy przewody formują się w kolana rurociągowe. Elementy te można zabezpieczać, docinając ręcznie otuliny proste. Metoda ta ma jednak swoje wady, gdyż generuje ryzyko błędów wykonawczych skutkujących powstawaniem nieszczelności. Aby z problemem się uporać, a jednocześnie zaoszczędzić czas potrzebny do ręcznego przygotowania materiału izolacyjnego, warto wykorzystać elementy wykonane fabrycznie, które zapewniają najlepsze rozwiązanie w zakresie izolacji dla kolan bez mostków cieplnych. PAROC HVAC BEND ALUCOAT T PAROC HVAC BEND GREYCOAT T Otuliny z wełny kamiennej pokryte zbrojoną folią aluminiową (AluCoat lub GreyCoat) z zakładką samoprzylepną w kształcie kolana. Elastyczny materiał pozwala na dokładne dopasowanie do rurociągów o zróżnicowanym kącie zagięcia, co znacznie usprawnia prace izolacyjne. TABELA 4: ROZWIĄZANIA IZOLACYJNE DLA RUROCIĄGÓW Z ZASTOSOWANIEM PRODUKTÓW PAROC ROZWIĄZANIE PAROC HVAC SECTION ALUCOAT T PAROC HVAC COMBI ALUCOAT T PAROC HVAC SECTION GREYCOAT T PAROC HVAC BEND ALUCOAT T PAROC HVAC BEND GREYCOAT T Grubość mm mm mm mm mm Średnica wewnętrzna mm mm, mm mm mm mm Długość 1200 mm 1200 mm 1200 mm n/d n/d Przewodność cieplna w 10 C 0,034 W/(mK) 0,034 W/(mK) 0,034 W/(mK) 0,034 W/(mK) 0,034 W/(mK) Przewodność cieplna w 40 C 0,036 W/(mK) 0,036 W/(mK) 0,036 W/(mK) 0,036 W/(mK) 0,036 W/(mK) Przewodność cieplna w 50 C 0,037 W/(mK) 0,037 W/(mK) 0,037 W/(mK) 0,037 W/(mK) 0,037 W/(mK) Przewodność cieplna w 100 C 0,044 W/(mK) 0,044 W/(mK) 0,044 W/(mK) 0,044 W/(mK) 0,044 W/(mK) Przewodność cieplna w 150 C 0,053 W/(mK) 0,053 W/(mK) 0,053 W/(mK) 0,053 W/(mK) 0,053 W/(mK) Przewodność cieplna w 200 C 0,064 W/(mK) 0,064 W/(mK) 0,064 W/(mK) 0,064 W/(mK) 0,064 W/(mK) Przewodność cieplna w 250 C 0,077 W/(mK) 0,077 W/(mK) 0,077 W/(mK) 0,077 W/(mK) 0,077 W/(mK) 11

12 KANAŁY WENTYLACYJNE I URZĄDZENIA Do izolacji termicznej i przeciwkondensacyjnej prostokątnych i okrągłych kanałów oraz urządzeń wentylacyjnych zaleca się stosowanie mat lamellowych. Włókna mat PAROC Hvac Lamella Mat AluCoat, PAROC Hvac Lamella Mat AluCoat Fix i PAROC Hvac Lamella Mat GreyCoat ułożone są prostopadle do zabezpieczanej powierzchni, dzięki czemu gwarantują wyższą przyczepność do podłoża. W macie PAROC Hvac Lamella Mat AluCoat Fix warstwa samoprzylepna dodatkowo umożliwia łatwe przymocowanie do izolowanej powierzchni, co umożliwia szybki montaż bez konieczności użycia łączników mechanicznych, zgrzewarek czy innych urządzeń. 12

13 PAROC HVAC LAMELLA MAT ALUCOAT PAROC HVAC LAMELLA MAT ALUCOAT FIX PAROC HVAC LAMELLA MAT GREYCOAT Mata z wełny skalnej, jednostronnie pokryta folią aluminiową, przeznaczona jest do izolacji termicznej i akustycznej kanałów wentylacyjnych i klimatyzacyjnych, niskotemperaturowych kotłów, małych zbiorników, rurociągów oraz powierzchni cylindrycznych. Zapobiega również kondensacji pary wodnej, a dzięki prostopadłemu do folii ułożeniu włókien znakomicie zachowuje pierwotną grubość izolacji na ostrych krawędziach i narożnikach. Niepalna wełna kamienna do izolacji termicznej i ochrony przeciwkondensacyjnej kanałów wentylacyjnych i urządzeń. Jest wyposażona w warstwę samoprzylepną, która umożliwia szybkie przyklejenie do izolowanej powierzchni. Mata lamella z wełny skalnej przeznaczona do izolacji termicznej i ochrony przeciwkondensacyjnej kanałów wentylacyjnych, klimatyzacyjnych i urządzeń. Mata pokryta jest folią aluminiową w kolorze szarym. TABELA 4: ROZWIĄZANIA IZOLACYJNE DLA KANAŁÓW WENTYLACYJNYCH I URZĄDZEŃ Z ZASTOSOWANIEM PRODUKTÓW PAROC ROZWIĄZANIE PAROC HVAC LAMELLA MAT ALUCOAT PAROC HVAC LAMELLA MAT ALUCOAT FIX PAROC HVAC LAMELLA MAT GREYCOAT Grubość mm mm (do 100 mm z użyciem izolowanych szpilek) mm Szerokość 1000 mm lub 500 mm 1000 mm lub 500 mm 1000 mm lub 500 mm Długość mm mm mm Przewodność cieplna w 10 C 0,038 W/(mK) 0,038 W/(mK) 0,038 W/(mK) Przewodność cieplna w 40 C 0,046 W/(mK) 0,046 W/(mK) 0,046 W/(mK) Przewodność cieplna w 50 C 0,047 W/(mK) 0,047 W/(mK) 0,047 W/(mK) Przewodność cieplna w 100 C 0,059 W/(mK) - 0,059 W/(mK) Przewodność cieplna w 150 C 0,074 W/(mK) - 0,074 W/(mK) Przewodność cieplna w 200 C 0,091 W/(mK) - 0,091 W/(mK) Przewodność cieplna w 250 C 0,110 W/(mK) - 0,110 W/(mK) 13

14 SZEROKA RODZINA ROZWIĄZAŃ PAROC obejmuje specjalistyczne produkty ze zróżnicowanym pokryciem zewnętrznym: PAROC AluCoat Izolacje ze standardową folią aluminiową PAROC GreyCoat Izolacje z folią aluminiową i dodatkową warstwą lakieru w kolorze szarym PAROC Clad Izolacje ze wzmocnioną folią aluminiową 14

15 W NASTĘPNYM ROZDZIALE: IZOLACJA PRZECIWKONDENSACYJNA W jakich temperaturach wewnątrz przewodów najczęściej rozwijają się bakterie? Jak wystrzegać się kondensacji wilgoci na zewnętrznej i wewnętrznej powierzchni kanałów? Jak dobierać izolacje w oparciu o rodzaj i lokalizację kanałów oraz temperatury powietrza? Jak obliczać grubość izolacji z uwagi na skraplanie się pary wodnej? Na jakie rozwiązania izolacyjne warto zwrócić uwagę? 15

16 Paroc jest wiodącym producentem energooszczędnych rozwiązań izolacyjnych w regionie Morza Bałtyckiego. W naszej działalności skupiamy się na potrzebach klienta i personelu, ciągłych innowacjach, wzroście rentowności oraz zrównoważonym rozwoju. W skład asortymentu Paroc wchodzą izolacje budowlane, izolacje techniczne, izolacje morskie, płyty warstwowe i produkty akustyczne. Wyroby PAROC są wytwarzane w Finlandii, Szwecji, na Litwie i w Polsce, a począwszy od 2013 roku, także w Rosji. Grupa Paroc posiada biura sprzedaży i przedstawicieli w 14 krajach w Europie. IZOLACJE BUDOWLANE oferują szeroką gamę produktów i rozwiązań izolacyjnych dla wszystkich typów budynków. Produkty izolacji budowlanych są stosowane głównie do izolacji termicznej, ogniowej i akustycznej ścian zewnętrznych, dachów, stropów, podłóg, piwnic, stropów międzykondygnacyjnych i ścian działowych. PRODUKTY AKUSTYCZNE to dźwiękochłonne sufity i panele ścienne, a także produkty do kontroli hałasu w warunkach przemysłowych. IZOLACJE TECHNICZNE to produkty stosowane do izolacji termicznej, ogniowej, akustycznej oraz izolacji przeciwkondensacyjnej we wnętrzach budynków (HVAC systemy klimatyzacji, wentylacji i ogrzewania), a także w procesach przemysłowych i rurociągach, urządzeniach przemysłowych i konstrukcjach okrętowych. PŁYTY WARSTWOWE to ogniochronne, lekkie panele z rdzeniem z wełny kamiennej i obustronnym pokryciem z blachy stalowej. Płyty PAROC stosowane są w fasadach, ścianach działowych i stropach w obiektach użyteczności publicznej, budynkach handlowych i przemysłowych. WYŁĄCZENIE ODPOWIEDZIALNOŚCI Z TYTUŁU GWARANCJI Informacje zawarte w niniejszej broszurze opisują warunki i właściwości techniczne przedstawionych produktów, obowiązujące w momencie publikacji tego dokumentu, do czasu zastąpienia go przez nowszą wersję drukowaną lub cyfrową. Najnowsza wersja tej broszury jest zawsze dostępna na stronie internetowej firmy Paroc. Nasz materiał informacyjny przedstawia zastosowania, dla których funkcje i właściwości techniczne naszych produktów zostały zatwierdzone. Jednakże informacje te nie są równoznaczne z udzieleniem gwarancji handlowej. Nie bierzemy odpowiedzialności za komponenty innych producentów użytych w danym zastosowaniu lub podczas instalacji naszych produktów. Nie gwarantujemy właściwości naszych produktów, jeżeli są one stosowane w obszarze lub w warunkach, które nie zostały uwzględnione w naszych materiałach informacyjnych. Z powodu ciągłego rozwoju naszych produktów, zastrzegamy sobie prawo do wprowadzania zmian w naszym materiale informacyjnym w dowolnym momencie. PAROC jest zastrzeżonym znakiem towarowym firmy Paroc Group. Wydanie: sierpień 2016 Paroc 2016 TIPO0816 PAROC POLSKA SP. Z O.O. ul. Gnieźnieńska Trzemeszno Telefon A MEMBER OF PAROC GROUP