RAPORT Z UPROSZCZONEJ KONTROLI APARATEM IR

Transkrypt

1 RAPORT Z UPROSZCZONEJ KONTROLI APARATEM IR wykonanej dla Wspólnoty Mieszkaniowej Nieruchomości Hetman w Zabrzu ul. Żółkiewskiego 14 14b, ul. Czarneckiego 23a 23b oraz w celach porównawczych bloku na ul. Żółkiewskiego 11, 11a wykonał: Andrzej Warchoł Gliwice, luty

2 SPIS TREŚCI I. CZĘŚĆ OPISOWA 1. Podstawa opracowania Przedmiot opracowania Opis konstrukcji budynku Cel i zakres opracowania Czas i miejsce kontroli Sprzęt zastosowany do badań termowizyjnych Warunki panujące przed i podczas kontroli Obliczenia współczynników przenikania ciepła U Uwagi i wnioski Zalecenia Załączniki: 1. Załącznik 1, Zestawienie punktów pomiarowych 10 stron, 2. Załącznik 2, Raport z dnia na szablonie firmowym 23 strony ul. Żółkiewskiego 14, 14a, 3. Załącznik 3, Raport z dnia na szablonie firmowym 18 stron ul. Żółkiewskiego 14b, 4. Załącznik 4, Raport z dnia na szablonie firmowym 23 strony ul. Czarneckiego 23a, 23b, 5. Załącznik 5, Raport z dnia na szablonie firmowym 16 stron ul. Żółkiewskiego 11, 11a, 6. Załącznik 6, FOTO aparatem cyfrowym dla wszystkich bloków, 7. Załącznik 7, Komplet zdjęć kamerą IR i aparatem cyfrowym. 2

3 1. Podstawa opracowania 1.1. Podstawa formalna Podstawą formalną niniejszego opracowania jest UMOWA O DZIEŁO nr 2/14/Dzieło Wspólnoty Mieszkaniowej Nieruchomości Hetman w Zabrzu przy ul. Żółkiewskiego14-14b i ul. Czarneckiego 23a-23b z dnia , reprezentowaną przez Pana Michała Koćwina Zarządcę PHU Avente Robert Koćwin z siedzibą w Zabrzu przy ul. Wolności 262/210. W celach porównawczych wykonano badanie bloku na ul. Żółkiewskiego 11, 11a Podstawa merytoryczna 1) Norma PN-EN Właściwości cieplne budynków Jakościowa detekcja wad cieplnych w obudowie budynku Metoda podczerwieni. 2) Ustawa z dnia 7 lipca 1994 Prawo budowlane, Dz.U Nr 89 poz. 414 z późn. zmianami. 3) Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, poz. 690), z późn. zmianami. 4) Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 11 listopada 2008 w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku i lokalu mieszkalnego lub części budynku stanowiącej samodzielną całość techniczno-użytkową oraz sposobu sporządzania i wzorów świadectw ich charakterystyki energetycznej (Dz. U. Nr 201 poz. 1240). 5) Norma PN-EN 12831:2006 Instalacje ogrzewcze w budynkach. Metoda obliczania projektowego obciążenia cieplnego. 6) Norma PN-EN ISO 6946:2008 Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła. Metoda obliczania. 7) Dokumentacja projektowa badanego budynku. 8) Pomiary aparatem IR wykonane w dniu r. i r. 9) Literatura naukowa 2. Przedmiot opracowania Przedmiotem opracowania były ściany zewnętrzne w budynkach przy ul. Żółkiewskiego 14, 14a, 14b i przy ul. Czarneckiego 23a, 23b oraz dla porównania z blokiem przy ul. Żółkiewskiego 11, 11a, w Zabrzu, który został ocieplony styropianem. 3

4 3. Opis konstrukcji budynku Budynki wspólnoty to kompleks trzech budynków mieszkalno-usługowych: dwa bliźniacze, które stanowią budownictwo plombowe w zabudowie ul. Żółkiewskiego i ul. Czerneckiego oraz budynek środkowy galeriowy. Budynki od strony ulic są 6-cio kondygnacyjne, dwuklatkowe, podpiwniczone całkowicie, w parterach funkcja usługowa, na wyższych kondygnacjach funkcja mieszkalna. Konstrukcja budynków o poprzecznym układzie ścian nośnych, tradycyjna mieszana z elementami prefabrykowanymi. Budynek środkowy również 6-cio kondygnacyjny o układzie poprzecznym ścian nośnych z ograniczonym zastosowaniem elementów prefabrykowanych z mieszkaniami dwukondygnacyjnymi. Komunikacja prowadzi z klatek schodowych z budynków sąsiednich poprzez łączniki usytuowane na wysokości I i III piętra. W parterze dostęp do mieszkań jest z poziomu chodnika. Ściany boczne tego segmentu są ocieplone wełną mineralną obłożone płytami azbestowo-cementowymi (aceko), przytwierdzonymi do drewnianego rusztu. Ściany zewnętrzne segmentów w zabudowie plombowej wykonane są z cegły pełnej (miejscami kratówki) o grubości 38 cm (w różnych miejscach różna grubość). Ściany podłużne segmentów są bez ocieplenia. Segmenty 14 i 14a oraz 23a i 23b posiadają ściany szczytowe przylegające w znacznej części do sąsiednich budynków, w pozostałej części od strony północnej i są docieplone styropianem o grubości 10 cm. Prefabrykowany stropodach jest wentylowany i ocieplony wełną mineralną o grubości 4 cm. Płyta dachowa pokryta jest papą asfaltową termozgrzewalną. Strop piwnicy wykonany jest jako prefabrykat żelbetowy i ocieplony wełną mineralną o grubości 4 cm. Budynki wykonane zostały w latach 80-tych. Drzwi wejściowe zewnętrzne zostały wymienione na nowe stalowe z wkładem termicznym o współczynniku przenikania U = 1,9 (m 2 K). Na klatkach schodowych zastosowano ściany ze szklanych pustaków o współczynniku przenikania U = 2,564 (m 2 K) oraz nowe okna PCV Stolarka okienna w mieszkaniach, w zdecydowanej większości została wymieniona na nową z PCV w białym kolorze. Budynki posiadają instalacje: wod.-kan., elektryczną, gazową i c.w.u., w których podgrzewanie wody jest indywidualne poprzez piecyki gazowe. Budynek na ul. Żółkiewskiego 11-11a jest tej samej konstrukcji i wybudowanym w tym samym czasie z takich samych materiałów co badane budynki. 4

5 4. Cel i zakres opracowania Celem niniejszego opracowania jest raport z kontroli aparatem IR, sporządzony zgodnie z normą (pkt.1.2, poz.1), opracowany na podstawie pomiarów badanego obiektu kamerą termowizyjną. W zakres opracowania wchodzą: 4.1. Wykonanie pomiarów wybranych miejsc w budynku, w których istnieje podejrzenie wystąpienia znaczącego obniżenia temperatury, wystąpienia wad konstrukcyjnych, montażowych i materiałowych lub innych nieprzewidzianych przyczyn powstania wad Analiza wyników pomiarów, wraz ze wskazaniem nieprawidłowości i wad w przegrodach zewnętrznych badanych przegród, zgodnie z wiedzą i sztuką budowlaną i energetyczną (techniką cieplną) Wykonanie części opisowej do raportu Sporządzenie raportu z kontroli badanych przegród aparatem IR i kamerą cyfrową na firmowym blankiecie FLIR Systems. 5. Czas i miejsce kontroli W ustalonym terminie dnia , przeprowadzono kontrolę przegród aparatem IR od zewnątrz budynków. Kontrolę przeprowadzono w godz po wstępnej analizie materiału zdecydowano o przeprowadzeniu drugiej kontroli dla budynku nie będącego celem niniejszej kontroli. Kontrolę budynku przy ul. Zółkiewskiego 11-11a przeprowadzono również od zewnątrz budynku dnia w godz Kontrole polegały na wykonaniu kamerą termowizyjną zdjęć zarówno aparatem IR jak i kamerą cyfrową, w celu dokładnej identyfikacji miejsca pomiarowego. Dla budynków wykonano kamerą IR 80 zdjęć przegród zewnętrznych (64 dla pierwszej kontroli i 16 dla drugiej). Badania przeprowadzono w obecności przedstawiciela Zarządcy Pana Michała Koćwina. Zdjęcia cyfrowe wykonano aparatem firmy FUJIFILM FinePix S. 6. Sprzęt zastosowany do badań termowizyjnych Zdjęcia termowizyjne zostały wykonane kamerą termowizyjną FLIR i60 firmy FLIR Systems Podstawowe dane techniczne przedstawiono w poniższej tabeli Pole widzenia (FOV): 25 0 x 25 0 Czułość cieplna: <0,10 0 C przy temperaturze C Częstotliwość obrazu: 9 Hz Typ detektora: mikrobolometr niechłodzony typu FPA 5

6 Zakres widmowy: Rozdzielczość detektora w podczerwieni: Rozdzielczość obrazu: Minimalna rozdzielczość termiczna: Zakres temperatur obiektu: Dokładność pomiaru temperatury: 7,5 13 μm 180 x 180 pikseli 240 x 320 pikseli 0,1 0 C niski od -20 do C wysoki od 0 do C ±2 0 C lub ±2% odczytu Do pomiaru wilgotności wykorzystano przyrząd Humidity Alert II firmy EXTECH Instruments. 7. Warunki panujące przed i podczas kontroli 7.1 Pierwsza kontrola Temperatura powietrza zewnętrznego na 24 godziny przed rozpoczęciem pierwszej kontroli wynosiła: w nocy ok. 4 0 C, w dzień ok. ±0,0 0 C. Temperatura powietrza zewnętrznego w czasie kontroli wynosiła 1,0 0 C. Różnica temperatur po obu stronach przegród wynosiła od 21,0 0 C dla mieszkań i lokali użytkowych 17,0 0 C dla klatek schodowych. Pomiar wykonano w bezwietrznej i bez opadów pogodzie oraz przy zachmurzonym niebie. 7.2 Druga kontrola Temperatura powietrza zewnętrznego na 24 godziny przed rozpoczęciem drugiej kontroli wynosiła: w nocy ok. 5 0 C, w dzień ok C. Temperatura powietrza zewnętrznego w czasie kontroli wynosiła 1,0 0 C. Średnia temperatura powietrza wewnętrznego w budynku, wymagana do przeprowadzenia analizy przegród zewnętrznych od strony zewn. budynku została przyjęta w wysokości +20,0 0 C dla mieszkań i lokali użytkowych 16,0 0 C dla klatek schodowych Różnica temperatur po obu stronach przegród wynosiła 21,0 0 C dla mieszkań i lokali użytkowych 17,0 0 C dla klatek schodowych Pomiar wykonano w bezwietrznej i bez opadów pogodzie oraz przy zachmurzonym niebie. 8. Obliczenia współczynników przenikania ciepła U Poniższej w tabeli.1 przedstawiono obliczenia współczynników przenikania ciepła przegród zewnętrznych dla stanu istniejącego. Warunkiem spełnienia U wg WT ) jest warunek 6

7 U<U max = 0,30 W/(m 2 K). Współczynniki przewodzenia ciepła λ w obliczeniach dotyczą materiałów nowych. W rzeczywistości współczynniki przewodzenia λ mogą być wyższe w związku z zużyciem materiału. Poza tym współczynniki U obliczono jedynie dla grubości muru 38 cm, a wiadomo, że niektóre elementy ścian są o mniejszej grubości a niektóre z materiałów prefabrykowanych o nieznanym λ. Jak widać warunek U<U max prawie spełniają ocieplone styropianem o gr. 10 cm ściany szczytowe a pozostałe nie. Dalekie od spełnienia tego warunku są wszystkie ściany poza szczytowymi. Tabela.1 1. Ściana zewnętrzna szczytowa SZ1 (budynki bliźniacze) Opór przejmowania ciepła po stronie wewnętrznej 0,130 Tynk cementowo-wapienny 2,0 cm 0,020 0,820 0,024 Mur z cegły ceramicznej pełnej na zaprawie cem.-wap. gr. 38 cm 0,380 0,770 0,494 Styropian 0 cm 0,000 0,038 0,000 Tynk cementowo-wapienny 3,0 cm 0,030 0,820 0,037 Opór przejmowania ciepła po stronie zewnętrznej 0,040 Grubość całkowita i U 0,430 0,724 1, Ściana zewnętrzna szczytowa SZ1 z ociepleniem Opór przejmowania ciepła po stronie wewnętrznej 0,130 Tynk cementowo-wapienny 2,0 cm 0,020 0,820 0,024 Mur z cegły ceramicznej pełnej na zaprawie cem.-wap. gr. 38 cm 0,380 0,770 0,494 Styropian 10 cm 0,100 0,038 2,632 Tynk cementowo-wapienny 0,5 cm 0,005 0,820 0,006 Opór przejmowania ciepła po stronie zewnętrznej 0,040 Grubość całkowita i U 0,505 3,326 0, Ściana zewnętrzna szczytowa SZ2 z ociepleniem (budynek galeriowy) Opór przejmowania ciepła po stronie wewnętrznej 0,130 Tynk cementowo-wapienny 2,0 cm 0,020 0,820 0,024 Mur z cegły ceramicznej pełnej na zaprawie cementowo-wapiennej gr. 38 cm 0,380 0,770 0,494 Wełna mineralna 5 cm 0,050 0,044 1,136 Płyta azbestowo-cementowa gr. 0,8 cm 0,008 0,900 0,009 Opór przejmowania ciepła po stronie zewnętrznej 0,040 Grubość całkowita i U 0,458 1,833 0,546 Według norm budowlanych z lat 60-tych obowiązujący wówczas współczynnik przenikania ciepła ścian zewnętrznych U max wynosił 1,163 W/(m 2 K). Na początku lat 70-tych zmniejszono go do poziomu 0,75 W/(m 2 K), natomiast w latach 80-tych uzyskał on wartość 0,55 W/(m 2 K). Natomiast obecnie obowiązujący wg 3 ) nie może być większy niż wartość U (max) = 0,3 W/(m 2 K). A zatem wymóg U<U max momencie budowy spełniały tylko ściany szczytowe budynku 14b, a pozostałe ściany nigdy go nie spełniały. Ponieważ ilość ciepła na potrzeby c.o. jest proporcjonalna do współczynnika przenikania ciepła U, zatem jak wynika z obliczeń zapotrzebowanie na energię pierwotną przez system grzewczy i 7

8 wentylacyjny do ogrzewania i wentylacji dla stanu istniejącego jest ponad 1,8 razy wyższe od stanu, w którym U=0,301 W/(m 2 K) dla ścian szczytowych i ponad 4,8 razy wyższe dla pozostałych bez uwzględnienia okien, drzwi balkonowych i mostków termicznych w szczególności płyt balkonowych, wieńców i fragmentów ścian z elementów prefabrykowanych. 9. Uwagi i wnioski Temperatury na termogramach oznaczone są symbolem Sp, kolejnym numerem oraz wartością liczbową w st.c np. Sp1 22,5. Przebieg temperatury w dowolnym kierunku oznaczony jest symbolem Li, np. Li3 min 3,3 max 4,9. Obszar temperatur oznaczony jest symbolem Ar, np. Ar2 min 3,1 max 7,0. Zdjęcia wykonywane z poziomu ulicy ściany, dlatego nie w każdym przypadku pokazują temperatury ścian, ponieważ ściany zasłaniane są przez balustrady. Wszystkie termogramy z opisem wad lub ich braku ujęte są w zestawieniu (załącznik 1). W Raportach (załączniki 2 5 ujęto wszystkie termogramy, a zdjęcia cyfrowe w Załączniku 6). Po przeprowadzonej analizie wszystkich termogramów stwierdzono, że na termogramach 09_IR_2278 i 11_IR_2280 są temperatury zbliżone do temperatury punktu rosy. Przy niższych temperaturach zewnętrznych temperatury w Sp1 i w Sp2 mogą spaść poniżej temperatury punktu rosy. Termogramy 01_IR_2251 i 14_IR_2260 dla budynku 14 i 14a pokazują, jakie korzystne zmiany cieplne daje izolacja. Temperatury elewacji zbliżone są do temperatury zewnętrznej. Na termogramach 01_IR_2270 i 12_IR_2281 dla budynku 14 widać drewniany stelaż na tle ocieplenia z wełny mineralnej. Na termogramach 08_IR_2295 i 09_IR_2296 dla budynku 23 i na 20_IR_2266 dla 14a oznaczono temperatury szyb okiennych. Tak niskie temperatury występują tylko w oknach, gdzie opuszczone są żaluzje lub rolety. Jest to korzystne dla budynku, bo zmniejsza straty ciepła Elementy prefabrykowane zastosowane w niektórych fragmentach ścian posiadają wg wskazań temperatury gorsze właściwości cieplne, co wyraźnie widać na termogramach: 15_IR_2261, 16_IR_2262 dla budynku 14-14a, 10_IR_2279 dla budynku 14b, 03_IR_2290, 04_IR_2291, 12_IR_2299, 15_IR_2302 dla budynku 23-23a. 8

9 Newralgicznym miejscami na przegrodach są wieńce, przez które budynki tracą bardzo dużo ciepła i tak przykładowe termogramy: 07_IR_2253 dla budynku 14a, 08_IR_2277, 11_IR_2280, 13_IR_2282 dla budynku 14b. Dotyczy to również stropów nad wnęką balkonową i płyt balkonowych (nie wszystkich) gdzie temperatury osiągają, w niektórych przypadkach wartości wyższe od dopuszczalnych nawet do 6-7 st.c. Widać to np. na termogramach: 15_IR_2261, 16_IR_2262, 18_IR_2264, 20_IR_2266, 22_IR_2268 dla budynku 14-14a, 03_IR_2272 dla budynku 14b, 15_IR_2302 dla budynku 23-23a. Przy ewentualnym ocieplaniu zwrócić należy uwagę na szczeliny dylatacyjne, szczególnie w budynku 14a termogramy 09_IR_2255 i 02_IR_2249. Temperatury w szczelinach dylatacyjnych wskutek nieprawidłowego zabezpieczenia są nieszczelne dla powietrza atmosferycznego i powodują wychłodzenie ścian do nich przylegających, a tym samym do obniżenia temperatur w lokalach mieszkalnych. Porównując krytyczne temperatury badanych ścian budynków 14-14a, 14b i 23a-23b z budynkiem ocieplonym na ul. Żółkiewskiego 11 i 11a potwierdza, że ocieplenie budynku zmniejszyło straty cieplne, czego dowodem są temperatury ścian porównawczego budynku bliskie temperaturze otoczenia, w którym były robione pomiary. Natomiast temperatury w dużej części powierzchni ścian przekraczają dopuszczalną temperaturę od 3 st.c do 7 st.c. Elewacje zasłonięte przed wiatrem mają mniejsze straty ciepła. Widać to wyraźnie na termogramie dla klatki schodowej 23b. Niższe temperatury ścian klatki schodowej mogą wynikać stąd, że zastosowano tę samą grubość izolacji przy niższej wewnętrznej temperaturze obowiązującej i wymaganej w klatce schodowej. Najsłabszym ogniwem w budynku jest zwykle okno. Średnio, standardowy współczynnik przenikania okien wynosi U = 1,1 W/(m 2 K). Wymagany współczynnik przenikania ciepła dla przegród zewnętrznych nowobudowanych domów, zgodnie z Warunkami Technicznymi 2008, aktualizowanymi w 2013, powinien wynosić maks. U = 0,3 (m 2 K), czyli jest średnio 3,7 razy korzystniejszy od okien. Im wyższa temperatura przegrody tym wyższy współczynnik U. Dla badanych budynków w znacznej części ścian temperatury ścian są wyższe od temp. okien. 9

10 Nowo realizowane budynki, wg obecnie obowiązującego prawa posiadają tak dobrane materiały w tym izolację termiczną, że spełniają warunek U<U max = 0,3 W/ (m 2 K), a izolacja termiczna jest tak wykonana, że na termogramach, praktycznie, widoczne są jedynie mostki termiczne w otworach okiennych i drzwiowych. W związku z tym temperatury badanych przegród zewnętrznych są bardzo bliskie temperaturze otoczenia w czasie pomiaru i nie przekraczają 1,0 st.c. Wykonawca może przedstawić do wglądu takie wyniki badań. 10.Zalecenia. Po przeprowadzonej analizie wszystkich termogramów, które nie były wykonane wybiórczo, lecz dotyczą wszystkich ścian, zasadne jest wykonanie izolacji termicznej. Dla spełnienia warunku U<U max = 0,30 W/(m 2 K) należałoby wykonać ocieplenie ścian zewnętrznych styropianem o grubości minimum 10 cm. Dokładną grubość powinien obliczyć audytor. UWAGA! Właściwe ocieplanie budynków wymaga uwzględnienia dwóch zjawisk fizycznych transportu energii, czyli ciepła oraz dyfuzji pary wodnej w przegrodach warstwowych. Termoizolacja od wewnątrz powoduje przesunięcie strefy przemarzania ściany, a więc również strefy wykraplania się pary wodnej do wewnątrz, co grozi dalszemu zawilgoceniu przegród i zmniejszeniem ich trwałości. Przy ocieplaniu od zewnątrz te zjawiska nie występują. Mur znajduje się zawsze w ciepłej strefie (poza strefą przemarzania) i co ważne nagrzewa się razem z pomieszczeniem (patrz Tabela.1). Ma tę samą temperaturę, co powietrze we wnętrzu. Stabilizuje pracę układu grzewczego z uwagi na swoją dużą bezwładność cieplną i korzystnie wpływa na mikroklimat wnętrza ze względu na pojemność wilgotnościową. W murze nie następuje skraplanie się pary wodnej i nie występują w nim duże różnice temperatur między latem a zimą, co zapewnia stabilność konstrukcji. Dlatego, jeśli to tylko możliwe, zaleca się układanie ocieplenia po stronie zewnętrznej ściany. Należy ocieplić płyty balkonowe oraz stropy od zewnątrz, zachowując ciągłość izolacji z tą ułożoną na ścianach. Należy wymienić okna drewniane na okna z PCV, jeżeli takie jeszcze są. Należy pamiętać o ociepleniu ościeżnicach otworów okiennych. Należy usunąć pierwotną izolację wraz z płytami cementowo-azbestowymi (budynek 14b) i ułożyć nową. 10