WT 2013 PROJEKTOWANIE PRZEGRÓD ZEWNĘTRZNYCH. Krzysztof Pawłowski. nr 2/2013. w świetle nowych warunków technicznych dotyczących budynków

Transkrypt

1 w świetle nowych warunków technicznych dotyczących budynków Krzysztof Pawłowski PROJEKTOWANIE PRZEGRÓD ZEWNĘTRZNYCH WT 2013 PREZENTUJĄ nr 2/2013 Wydanie specjalne miesięcznika Izolacje ISSN nakład: 9,5 tys. egz. cena: 45 zł (w tym 5% VAT)

2 Krzysztof Pawłowski Projektowanie przegród zewnętrznych w świetle nowych warunków technicznych dotyczących budynków GRUPA Warszawa 2013

3 Recenzent dr inż. Adam Ujma Zespół redakcyjny Anna Wrona opracowanie Jarosław Guzal redaktor naczelny Agnieszka Korzeniewska sekretarz redakcji Korekta Monika Mucha Projekt okładki Łukasz Gawroński Copyright by GRUPA MEDIUM 2013 Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część tej pracy nie może być powielana czy rozpowszechniana w jakiejkolwiek formie, w jakikolwiek sposób elektroniczny bądź mechaniczny, włącznie z fotokopiowaniem, nagrywaniem na taśmy lub przy użyciu innych systemów pisemnej zgy wydawcy. ISSN Wydawca i rozpowszechnianie Grupa MEDIUM ul. Karczewska 18, Warszawa tel.: Redakcja techniczna Grupa Medium Skład i łamanie Grupa MEDIUM Druk Zakłady Graficzne Taurus Warszawa 2013 Publikacja wydana p patronatem miesięcznika

4 Spis treści O Autorze Przedmowa Wprowadzenie Analiza prawnych w zakresie ochrony cieplno wilgotnościowej budynków oraz przegród zewnętrznych i ich złączy Dyrektywy Unii Europejskiej Polskie normy i rozporządzenia Ochrona cieplna Ochrona wilgotnościowa Parametry powietrza zewnętrznego i wewnętrznego Projektowanie cieplne zewnętrznych przegród budowlanych Procedury obliczeniowe według normy PN-EN ISO 6946: Przykład obliczeniowy Przykład obliczeniowy Przykład obliczeniowy Przykład obliczeniowy Przykład obliczeniowy Przykład obliczeniowy Przykład obliczeniowy Przykład obliczeniowy Przykład obliczeniowy Przykład obliczeniowy Przykład obliczeniowy Przykład obliczeniowy Przykład obliczeniowy Straty ciepła przez grunt według normy PN-EN ISO 13370: Przykład obliczeniowy Projektowanie złączy przegród zewnętrznych Definicje i przykłady mostków cieplnych Konsekwencje występowania mostków cieplnych Obliczanie parametrów mostków cieplnych Charakterystyka wilgotnościowa mostków cieplnych Zasady opracowywania kart katalogowych mostków cieplnych Przykład obliczeniowy Przykład obliczeniowy Przykład obliczeniowy

5 Projektowanie przegród zewnętrznych Mostki cieplne a obligatoryjne wymagania prawne Przykład obliczeniowy Przykład obliczeniowy Przykład obliczeniowy Wybrane ściany zewnętrzne w świetle WT Załącznik 1 Katalog mostków cieplnych Załącznik 2 Parametry cieplno-wilgotnościowe wybranych materiałów budowlanych Literatura Udostępniamy Państwu fragment publikacji Krzysztofa Pawłowskiego PROJEKTOWANIE PRZE- GRÓD ZEWNĘTRZNYCH W ŚWIETLE NOWYCH WARUNKÓW TECHNICZNYCH DOTYCZĄCYCH BUDYNKÓW. Autor analizuje w niej nowe wymogi w zakresie ochrony cieplno-wilgotnościowej oraz omawia zasady projektowania cieplnego zewnętrznych przegród budowlanych oraz ich złączy, a także przedstawia przykłady rozwiązań ścian zewnętrznych i przeprowadza ich analizę w świetle nowych. Chcesz się dowiedzieć, jak projektować budynki 2014 r.? Książka w pełnej wersji dostępna w Księgarni Technicznej. Zamów!

6 o Autorze Krzysztof Pawłowski dr inż., wykładowca i pracownik naukowy na Wydziale Budownictwa, Architektury i Inżynierii Śrowiska Uniwersytetu Technologiczno-Przyrniczego w Bydgoszczy. Interesuje się zagadnieniami dotyczącymi kształtowania zewnętrznych przegród budowlanych i ich złączy. Jest autorem i współautorem ponad 30 artykułów z zakresu budownictwa ogólnego, fizyki budowli i materiałów budowlanych. Posiada uprawnienia do wykonywania świadectw charakterystyki energetycznej budynków i lokali. Ponadto jest autorem i współautorem ekspertyz budowlanych i opinii technicznych dotyczących ochrony cieplno-wilgotnościowej budynków. Prowadzi wykłady i ćwiczenia z przedmiotów: fizyka budowli, pstawy budownictwa, eksploatacja obiektów budowlanych, geometria wykreślna, a także przedmiotów obejmujących zagadnienia charakterystyki energetycznej budynków i lokali w ramach studiów pyplomowych i kursów. Jest promotorem kilkudziesięciu prac dyplomowych inżynierskich i magisterskich. Chcesz się dowiedzieć, jak projektować budynki 2014 r.? Książka w pełnej wersji dostępna w Księgarni Technicznej. Zamów!

7 PRZEDMOWA 13 sierpnia 2013 r. opublikowano w Dzienniku Ustaw Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gosparki Morskiej z dnia 5 lipca 2013 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny powiadać budynki i ich usytuowanie 1) [1]. W tym akcie prawnym określono m.in. niższe wartości maksymalne współczynnika przenikania ciepła U C [W/(m 2 K)] dotyczące przegród zewnętrznych budynków oraz niższe wartości graniczne wskaźnika rocznego zapotrzebowania na nienawialną energię pierwotną EP [kwh/(m 2 rok)]. W związku z wprowadzeniem nowych, zaostrzonych izolacyjności cieplnej niezwykle ważne staje się w procesie projektowym poprawne dokonywanie szczegółowych obliczeń i analiz, które powinny być pstawą wyboru rozwiązań konstrukcyjnych oraz izolacyjnych. Pojawia się także potrzeba opracowania poradnika projektowego, ułatwiającego zrozumienie pstawowych zjawisk i wspomagającego projektowanie według nowych wytycznych. Głównym celem niniejszej publikacji jest przybliżenie najważniejszych zagadnień fizyki cieplnej budowli oraz wymogów w zakresie ochrony cieplnej budynków. W opracowaniu pjęto próbę usystematyzowania wybranych obowiązujących przepisów prawnych i met obliczeniowych. Zamieszczono przykłady obliczeniowe obejmujące projektowanie termiczne przegród zewnętrznych (ścian zewnętrznych, stropachu, płogi na gruncie), określanie parametrów złączy budowlanych (mostków cieplnych) za pomocą programów komputerowych, sposoby uwzględniania mostków cieplnych w stratach ciepła przez przegry zewnętrzne oraz sprawdzenia możliwości kondensacji wilgoci i ryzyka rozwoju pleśni na wewnętrznej powierzchni przegry. Omówiono również zasady opracowania kart katalogowych mostków cieplnych za pomocą programu komputerowego. W załączniku 1 2) zestawiono 8 przykładowych kart katalogowych opracowanych w ramach prowadzonych badań i obliczeń. Warto zaznaczyć, że przykłady prezentowane w poradniku nie wyczerpują wszystkich rozwiązań konstrukcyjno-materiałowych przegród zewnętrznych i ich złączy. Przedstawione procedury pozwalają jednakże na przeprowadzenie obliczeń innych konstrukcji przegród, z uwzględnieniem zastosowania materiałów budowlanych o korzystniejszych niż przyjęte w obliczeniach wartościach parametrów fizycznych deklarowanych przez prucentów poszczególnych wyrobów. Publikacja skierowana jest do projektantów i wykonawców budynków, a także do studentów kierunków technicznych, takich jak architektura i urbanistyka, budownictwo czy inżynieria śrowiska. 1) Rozporządzenie będzie dalej określane skrótem: WT ) Zob. Załącznik 1 Katalog mostków cieplnych, s

8 Wprowadzenie Projektowanie przegród zewnętrznych w aspekcie cieplno-wilgotnościowym wymaga znajomości zagadnień z zakresu fizyki budowli, budownictwa ogólnego oraz materiałoznawstwa. Dotyczy to w szczególności:» zasad przepływu ciepła przez przegry i ich złącza w polu jednowymiarowym, dwuwymiarowym oraz trójwymiarowym,» określania parametrów technicznych stosowanych materiałów budowlanych (m.in. wartości współczynnika przewzenia ciepła λ [W/(m K)], współczynnika oporu dyfuzyjnego μ [-] na pstawie norm przedmiotowych oraz udokumentowanych danych prucentów),» określania parametrów powietrza wewnętrznego i zewnętrznego,» zasad konstruowania przegród zewnętrznych i ich złączy zgnie z wymaganiami konstrukcyjnymi, przeciwpożarowymi i akustycznymi. Dzięki wiedzy na temat procesów zachzących w materiałach lub ich komponentach można obniżać zapotrzebowanie budynków na energię, a także dobierać wyroby budowlane p kątem ich działywania na zdrowie i samopoczucie człowieka. W procesie projektowania obiektów budowlanych niezbędna jest ponadto znajomość przepisów prawnych w zakresie ochrony cieplno-wilgotnościowej budynków, przegród zewnętrznych i ich złączy. Pstawowym zagadnieniem jest tutaj powiedni dobór grubości i miejsca zastosowania izolacji cieplnej. Istotny wpływ ma także wartość współczynnika przewzenia ciepła λ [W/(m K)] materiału izolacyjnego. W niesieniu do jednego rzaju izolacji może się ona wahać w znacznym przedziale w zależności pruktu, co wynika z szybkiego rozwoju rynku materiałów termoizolacyjnych oraz coraz bardziej zaawansowanych technologii prukcyjnych. Na RYS. 1 2 zilustrowano wpływ wartości współczynnika przewzenia ciepła λ [W/(m K)] na wartość współczynnika przenikania ciepła przegry budowlanej U [W/(m 2 K)] na pstawie wyników uzyskanych w niesieniu do dwóch przykładowych rozwiązań konstrukcyjnych ściany zewnętrznej. W obliczeniach różnicowano grubość warstwy izolacji cieplnej i wartość współczynnika przewzenia ciepła materiału izolacyjnego λ [W/(m K)]. Datkowo zamieszczono poziomy co do izolacyjności cieplnej U C (max) [W/(m 2 K)] według WT 2013 [1], z uwzględnieniem daty ich obowiązywania. Pczas projektowania przegród zewnętrznych należy także pamiętać o uwzględnieniu datkowych strat ciepła spowowanych występowaniem mostków cieplnych. Te tzw. słabe miejsca powstają wskutek zmian geometrii przegry, wad projektowych lub niestarannego wykonania. Pomijanie ich wpływu w obliczeniach jest jednym z głównych błędów. Szczególne znaczenie ma zwłaszcza poprawne zaprojektowanie złączy przegród zewnętrznych w zakresie zminimalizowania strat ciepła oraz wyeliminowania ryzyka kondensacji pary wnej i ryzyka

9 Projektowanie przegród zewnętrznych ,30 U C(max) = 0,30 do r. 8 Współczynnik przenikania ciepła U [W/(m 2 K)] 0,25 0,20 0,15 0,10 λ = 0,040 λ = 0,035 λ = 0,030 λ = 0,025 Wymagania wg WT 2013 U C(max) = 0, r. U C(max) = 0, r. U C(max) = 0, r. λ = 0,020 0,05 0,10 0,12 0,15 0,20 0,25 0,30 Grubość warstwy izolacji cieplnej d [m] 2 0,30 U C(max) = 0,30 do r. Współczynnik przenikania ciepła U [W/(m 2 K)] 0,25 0,20 0,15 0,10 λ = 0,040 λ = 0,035 λ = 0,030 λ = 0,025 λ = 0,020 Wymagania wg WT 2013 U C(max) = 0, r. U C(max) = 0, r. U C(max) = 0, r. 0,05 0,10 0,12 0,15 0,20 0,25 0,30 Grubość warstwy izolacji cieplnej d [m] RYS Wpływ wartości współczynnika przewzenia ciepła materiału izolacyjnego λ [W/(m K)] na wartość współczynnika przenikania ciepła U [W/(m 2 K)] w niesieniu do ściany dwuwarstwowej (1) i trójwarstwowej (2); rys.: archiwum autora rozwoju pleśni na wewnętrznej powierzchni przegry. Odpowiednia, szczegółowa analiza pozwala uniknąć błędów wykonawczych i realizacyjnych, a dokładne obliczenia parametrów mostków cieplnych są niezbędne m.in. do poprawnego wykonywania charakterystyk energetycznych budynków i lokali.

10 Wprowadzenie Niestety, w wielu przypadkach dokładna analiza stanu cieplnego budynku nie jest możliwa, ponieważ brakuje szczegółowych kart katalogowych wielu często stosowanych rozwiązań materiałowych. Zasadne jest więc opracowanie wytycznych projektowych w zakresie kształtowania parametrów cieplno-wilgotnościowych złączy budowlanych. Przy czym projektowanie tych fragmentów z wykorzystaniem programów komputerowych wymaga znajomości zasad melowania, przyjmowania warunków brzegowych oraz określania parametrów cieplno-wilgotnościowych materiałów budowlanych. Warto zaznaczyć, że prezentowane w niniejszym poradniku zasady projektowania przegród zewnętrznych w zakresie kryterium cieplnego nie są wystarczające. Ważne jest również sprawdzenie kryterium wilgotnościowego (możliwości kondensacji wilgoci i ryzyka rozwoju pleśni na wewnętrznej powierzchni przegry, w szczególności w miejscu mostka cieplnego oraz możliwości występowania kondensacji międzywarstwowej pary wnej). Chcesz się dowiedzieć, jak projektować budynki 2014 r.? Książka w pełnej wersji dostępna w Księgarni Technicznej. Zamów!

11 10 1. Analiza prawnych w zakresie ochrony cieplno wilgotnościowej budynków oraz przegród zewnętrznych i ich złączy Z powu rosnących kosztów energii oraz wpływu spalania surowców energetycznych na śrowisko zwraca się szczególną uwagę na problem racjonalnego zużycia energii wykorzystywanej w trakcie eksploatacji budynków. Zużycie energii na cele mieszkalne wynosi w Europie ok. 26% całkowitej ilości wyprukowanej energii. W Polsce wartość ta jest większa i wynosi ok. 32%. Od kilkunastu lat przepisy prawne związane z procesami projektowania, wznoszenia i eksploatacji budynków wymuszają stosowanie takich rozwiązań technologicznych i organizacyjnych, dzięki którym nowo wznoszone budynki zużywają w trakcie eksploatacji coraz mniej energii na ogrzewanie, wentylację i przygotowanie ciepłej wy użytkowej. Pstawą prawną zmian wprowadzanych w Polsce są postanowienia dyrektyw Unii Europejskiej Dyrektywy Unii Europejskiej W krajach Unii Europejskiej zmiany dotyczących ochrony cieplnej budynków wprowadzane są p wpływem postanowień dwóch dyrektyw unijnych:» CPD Dyrektywy Rady 89/106/EWG z dnia 21 grudnia 1988 r. w sprawie zbliżenia przepisów ustawowych, wykonawczych i administracyjnych Państw Członkowskich noszących się do wyrobów budowlanych [2],» EPBD Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2002/91/WE z dnia 16 grudnia 2002 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków [3]. Dyrektywa CPD [2] jest pstawowym dokumentem dotyczącym wyrobów budowlanych i budownictwa. Zawiera ocenę przydatności wyrobów budowlanych do stosowania, czyli spełnienia ich funkcji w prawidłowo zaprojektowanych i wykonanych budynkach. Do pstawowych zaliczono: nośność i stateczność, pieczeństwo pożarowe, higienę i zdrowie, pieczeństwo użytkowania, ochronę przed hałasem, oszczędność energii oraz ochronę cieplną. Dyrektywa EPBD [3] zobowiązuje natomiast wszystkie kraje członkowskie do poprawy jakości energetycznej budynków, stosowania systemów opartych na niekonwencjonalnych źródłach energii, przeprowadzania kontroli energetycznej instalacji grzewczo-klimatyzacyjnych

12 Analiza prawnych w zakresie ochrony cieplno wilgotnościowej budynków... i egzekwowania obowiązku posiadania przez budynki świadectw energetycznych. Brak takiego certyfikatu uniemożliwia sprzedaż lub wynajem budynków już istniejących oraz danie nowego budynku do użytkowania. W kolejnych zmianach, wprowadzonych Dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/31/EU z dnia 19 maja 2010 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków [4] (nowelizacją dyrektywy 2002/91/WE [3]), pwyższono wymagania w zakresie ochrony cieplnej. W dokumencie tym pojawia się pojęcie budynku o zerowym zużyciu energii korzystającego ze źródeł nawialnych, wytwarzanych na miejscu lub w jego otoczeniu. Od 31 grudnia 2020 r. wszystkie nowo projektowane budynki oraz te pdawane termomernizacji mają być projektowane w standardzie budynków o niemal zerowym zużyciu energii. W niesieniu do obiektów użyteczności publicznej postanowienia te wejdą w życie już 31 grudnia 2018 r polskie normy i rozporządzenia 11 W Polsce pstawowe wymagania dotyczące budynków zawarto w ustawie Prawo budowlane [5]. Zgnie z art. 5.1.: Obiekt budowlany wraz ze związanymi z nim urządzeniami budowlanymi należy, biorąc p uwagę przewidywany okres użytkowania, projektować i budować w sposób określony w przepisach, w tym techniczno-budowlanych, oraz zgnie z zasadami wiedzy technicznej, zapewniając: 1) spełnienie pstawowych dotyczących: a) pieczeństwa konstrukcji, b) pieczeństwa pożarowego, c) pieczeństwa użytkowania, d) powiednich warunków higienicznych i zdrowotnych oraz ochrony śrowiska, e) ochrony przed hałasem i drganiami, f) powiedniej charakterystyki energetycznej budynku oraz racjonalnego użytkowania energii ( ) OCHRONA CIEPLNA Warunki ochrony cieplnej obowiązujące do końca 2008 r. były dalekie optimum ekonomicznego, czyli maksymalnych korzyści z przeprowadzonych inwestycji i oszczędności kosztów zużycia energii. Prowadzono więc prace nad przepisami dotyczącymi standardu energetycznego budynków i metologii obliczania charakterystyki energetycznej oraz nad zmianą rozporządzenia w sprawie warunków technicznych. Działania te zakończyły się ppisaniem przez Ministra Infrastruktury w dniu 6 listopada 2008 r. rozporządzenia zmieniającego rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny powiadać budynki i ich usytuowanie [6], oraz ostatecznie opublikowaniem WT 2013 [1]. W WT 2013 [1] przewidziano dwie mety pozwalające spełnić w nowo projektowanych i przebudowywanych budynkach wymaganie dotyczące utrzymania na racjonalnie niskim poziomie ilości energii cieplnej potrzebnej do użytkowania budynku zgnie z jego przeznaczeniem:

13 Projektowanie przegród zewnętrznych... 12» pierwsza polega na takim zaprojektowaniu przegród w budynku, by wartości współczynnika przenikania ciepła U [W/(m 2 K)] przegród zewnętrznych, okien i drzwi oraz technika instalacyjna powiadały wymaganiom izolacyjności cieplnej;» druga to zaprojektowanie budynku p kątem zapotrzebowania na nienawialną energię pierwotną na jednostkę powierzchni pomieszczeń o regulowanej temperaturze powietrza w budynku, lokalu mieszkalnym lub części budynku stanowiącej samzielną całość techniczno użytkową EP [kwh/(m 2 rok)]. Należy pkreślić, że wymagane jest jednoczesne spełnienie obu w zakresie współczynnika przenikania ciepła U [W/(m 2 K)] w niesieniu do pojedynczych przegród budynku oraz wskaźnika zapotrzebowania na nienawialną energię pierwotną EP [kwh/(m 2 rok)] całego budynku. W WT 2013 [1] wprowadzono inne wartości maksymalne współczynnika przenikania ciepła U C (max) oraz zaostrzono wymagania cząstkowe dotyczące izolacyjności cieplnej ścian zewnętrznych, dachów, płóg oraz okien i drzwi. Ponadto w nowych wymaganiach przestał mieć znaczenie typ przegry (wielo- czy jednowarstwowa) oraz przeznaczenie obiektu (mieszkalny, użyteczności publicznej, magazynowy, gosparczy itp.). W tabeli 1 zestawiono wartości maksymalne współczynnika przenikania ciepła ścian, płóg na gruncie, stropów, dachów i stropachów zgnie z załącznikiem do WT 2013 [1], a w tabeli 2 wartości okien, drzwi balkonowych i zewnętrznych. Dopuszcza się większe wartości współczynnika U niż U C(max) oraz U (max) określone w tabelach 1 2 w niesieniu do budynków prukcyjnych, magazynowych i gosparczych, jeśli jest to uzasadnione rachunkiem efektywności ekonomicznej inwestycji, obejmującym koszt budowy i eksploatacji budynku. Ponadto w budynkach mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego, użyteczności publicznej, prukcyjnych, magazynowych i gosparczych płoga na gruncie w pomieszczeniu ogrzewanym powinna mieć izolację cieplną obwową z materiału izolacyjnego w postaci warstwy o oporze cieplnym co najmniej 2,0 (m 2 K)/W, obliczonym zgnie z normami PN-EN ISO 6946:2008 [7] oraz PN-EN ISO 13370:2008 [8]. Określono także wymagania co do izolacji cieplnej przewów rozdzielczych instalacji c.o. i c.w.u. oraz datkowe wymagania dotyczące okien (pkt 2 załącznika do WT 2013 [1]). Maksymalne wartości wskaźnika EP [kwh/(m 2 rok)], określającego roczne obliczeniowe zapotrzebowanie na nienawialną energię pierwotną do ogrzewania, wentylacji, chłzenia, przygotowania ciepłej wy użytkowej oraz oświetlenia wbudowanego, oblicza się według wzoru: EP = EP H + W + ΔEP C + ΔEP L [kwh/(m 2 rok)] gdzie: EP H + W maksymalna wartość wskaźnika EP na potrzeby ogrzewania, wentylacji oraz przygotowania ciepłej wy użytkowej, określana zgnie z tabelą 3 [kwh/(m 2 rok)], ΔEP C cząstkowa maksymalna wartość wskaźnika EP na potrzeby chłzenia, określana zgnie z tabelą 4 [kwh/(m 2 rok)], ΔEP L cząstkowa maksymalna wartość wskaźnika EP na potrzeby oświetlenia, określana zgnie z tabelą 4 [kwh/(m 2 rok)]. W przypadku budynków o różnych funkcjach użytkowych maksymalne wartości wskaźnika EP określającego roczne obliczeniowe zapotrzebowanie budynku na nienawialną energię pierwotną

14 Analiza prawnych w zakresie ochrony cieplno wilgotnościowej budynków... Rzaj przegry i temperatura w pomieszczeniu Współczynnik przenikania ciepła U C (max) [W/(m 2 K)] r r r.* ) Ściany zewnętrzne Ściany wewnętrzne t i 16 C 0,25 0,23 0,20 8 C t i < 16 C 0,45 0,45 0,45 t i < 8 C 0,90 0,90 0,90 Δt i 8 C oraz dzielające pomieszczenia ogrzewane klatek schowych i korytarzy 1,00 1,00 1,00 Δt i < 8 C dzielające pomieszczenie ogrzewane nieogrzewanego 0,30 0,30 0,30 13 Ściany przyległe do szczelin dylatacyjnych o szer. 5 cm, trwale zamkniętych i wypełnionych izolacją cieplną na głębokości co najmniej 20 cm powyżej 5 cm, niezależnie przyjętego sposobu zamknięcia i zaizolowania szczeliny 1,00 1,00 1,00 0,70 0,70 0,70 Ściany nieogrzewanych kondygnacji pziemnych Dachy, stropachy i stropy p nieogrzewanymi pdaszami lub nad przejazdami t i 16 C 0,20 0,18 0,15 8 C t i < 16 C 0,30 0,30 0,30 t i < 8 C 0,70 0,70 0,70 t i 16 C 0,30 0,30 0,30 Płogi na gruncie 8 C t i < 16 C 1,20 1,20 1,20 t i < 8 C 1,50 1,50 1,50 Stropy nad pomieszczeniami nieogrzewanymi i zamkniętymi przestrzeniami płogowymi Stropy nad ogrzewanymi kondygnacjami pziemnymi i stropy międzykondygnacyjne t i 16 C 0,25 0,25 0,25 8 C t i < 16 C 0,30 0,30 0,30 t i < 8 C 1,00 1,00 1,00 Δt i 8 C 1,00 1,00 1,00 Δt i < 8 C dzielające pomieszczenie ogrzewane nieogrzewanego 0,25 0,25 0,25 Tabela 1. Wartości współczynnika przenikania ciepła U C (max) w niesieniu do ścian, płóg na gruncie, stropów, dachów i stropachów według WT 2013 [1] t i temperatura obliczeniowa ogrzewanego pomieszczenia * ) Od r. w przypadku budynków zajmowanych przez władze publiczne oraz będących ich własnością

15 Projektowanie przegród zewnętrznych... Rzaj przegry i temperatura w pomieszczeniu Współczynnik przenikania ciepła U (max) [W/(m 2 K)] r r r.* ) Okna (z wyjątkiem okien połaciowych), drzwi balkonowe i powierzchnie przezroczyste nieotwieralne t i 16 C 1,3 1,1 0,9 t i < 16 C 1,8 1,6 1,4 14 Okna połaciowe t i 16 C 1,5 1,3 1,1 t i < 16 C 1,8 1,6 1,4 Δt i 8 C 1,5 1,3 1,1 Okna w ścianach wewnętrznych Δt i < 8 C dzielające pomieszczenie ogrzewane nieogrzewanego 1,5 1,3 1,1 Drzwi w przegrach zewnętrznych lub w przegrach między pomieszczeniami ogrzewanymi i nieogrzewanymi 1,7 1,5 1,3 Okna i drzwi zewnętrzne w przegrach zewnętrznych pomieszczeń nieogrzewanych Tabela 2. Wartości współczynnika przenikania ciepła U (max) w niesieniu do okien, drzwi balkonowych i zewnętrznych według WT 2013 [1] t i temperatura obliczeniowa ogrzewanego pomieszczenia * ) Od r. w przypadku budynków zajmowanych przez władze publiczne oraz będących ich własnością Rzaj budynku Maksymalne wartości wskaźnika EP H + W [kwh/(m 2 rok)] r r r.* ) Budynek mieszkalny jednorzinny wielorzinny Budynek zamieszkania zbiorowego Budynek użyteczności publicznej opieki zdrowotnej pozostałe Budynek gosparczy, magazynowy i prukcyjny Tabela 3. Maksymalne wartości wskaźnika EP H + W według WT 2013 [1] * ) Od r. w przypadku budynków zajmowanych przez władze publiczne oraz będących ich własnością

16 Analiza prawnych w zakresie ochrony cieplno wilgotnościowej budynków... Rzaj budynku* ) Wartości wskaźników ΔEP C i ΔEP L [kwh/(m2 rok)] r r r.** ) Budynek mieszkalny jednorzinny wielorzinny ΔEP C = 10 A f,c /A f ΔEP L = 0 ΔEP C = 10 A f,c /A f ΔEP L = 0 ΔEP C = 5 A f,c /A f ΔEP L = 0 Budynek zamieszkania zbiorowego ΔEP C = 25 A f,c /A f ΔEP C = 25 A f,c /A f ΔEP C = 25 A f,c /A f Budynek użyteczności publicznej opieki zdrowotnej pozostałe dla t 0 < 2500 ΔEP L = 50 dla t 0 < 2500 ΔEP L = 50 dla t 0 < 2500 ΔEP L = 25 Budynek gosparczy, magazynowy i prukcyjny dla t ΔEP L = 100 dla t ΔEP L = 100 dla t ΔEP L = 50 Tabela 4. Wartości wskaźników ΔEP C i ΔEP L według WT 2013 [1] A f powierzchnia użytkowa ogrzewana budynku [m 2 ] A f,c powierzchnia użytkowa chłzona budynku [m 2 ] t 0 czas działania oświetlenia wbudowanego * ) Jeżeli budynek ma instalację chłzenia, w przeciwnym razie ΔEP C = 0; jeżeli w budynku należy uwzględnić oświetlenie wbudowane, w przeciwnym razie ΔEP L = 0 ** ) Od r. w przypadku budynków zajmowanych przez władze publiczne oraz będących ich własnością 15 do ogrzewania, wentylacji, chłzenia, przygotowania ciepłej wy użytkowej i oświetlenia wbudowanego w ciągu roku należy wyznaczać według wzoru: EP m = i (EP i A f,i )/ i A f,i [kwh/(m 2 rok)] gdzie: EP i maksymalna wartość wskaźnika EP określającego roczne obliczeniowe zapotrzebowanie na nienawialną energię pierwotną do ogrzewania, wentylacji, przygotowania ciepłej wy użytkowej, chłzenia oraz oświetlenia wbudowanego w niesieniu do części budynku o jednolitej funkcji użytkowej o powierzchni A f,i [kwh/(m 2 rok)], obliczona zgnie ze wzorem EP = EP H + W + ΔEP C + ΔEP L [kwh/(m 2 rok)], przy uwzględnieniu cząstkowych wskaźników wartości EP, A f,i powierzchnia użytkowa ogrzewana (chłzona) części budynku o jednolitej funkcji użytkowej [m 2 ]. Na rys. 3 przedstawiono zmiany w zakresie ochrony cieplnej budynków oraz przegród budowlanych. W tabeli 5 zestawiono natomiast maksymalne wartości współczynnika przenikania ciepła U max (dawniej k max ) 1957 r. Rzaj przegry Ściany zewnętrzne Dachy, stropachy Wartość maksymalna współczynnika przenikania ciepła w latach ,16 1,16 1,16 0,75 0,55 0,30 0,25 0,20 0,87 0,87 0,70 0,45 0,30 0,25 0,20 0,15 Tabela 5. Zmiany maksymalnych wartości współczynnika przenikania ciepła w niesieniu do budynków mieszkalnych

17 Projektowanie przegród zewnętrznych PN-91/B [9] Obliczanie wartości współczynnika przenikania ciepła k pojedynczych przegród budowlanych i porównanie z wartościami maksymalnymi k max Zmiana PN-91/B [9] Obliczanie współczynnika przenikania ciepła k pojedynczych przegród budowlanych i porównanie z wartościami maksymalnymi k max ; zaostrzenie wartości maksymalnych do 0,30 W/(m 2 K) w niesieniu do budynków mieszkalnych oraz 0,45 W/(m 2 K) w niesieniu do budynków użyteczności publicznej Rozporządzenie MSWiA z dnia 30 września 1997 r. [10] Rozporządzenie MI z dnia 12 kwietnia 2002 r. [11] PN-EN ISO 6946 z 1998, 1999, 2004 [12 14] Określenie maksymalnych wartości współczynnika przenikania ciepła U, np. ścian warstwowych U max = 0,30 W/(m 2 K) Określenie maksymalnych wartości wskaźnika E [kwh/(m 3 a)] w zależności A/V Meta obliczania współczynnika przenikania U [W/(m 2 K)] PN-99/B z 1998, 1999, 2001 [15] Meta obliczania wskaźnika E [kwh/(m 3 a)] Rozporządzenie MI z dnia 6 listopada 2008 r. w sprawie warunków technicznych [6] Określenie wartości maksymalnych współczynnika przenikania ciepła U, np. ścian zewnętrznych U max = 0,30 W/(m 2 K) Określenie wartości maksymalnych wskaźnika EP [kwh/(m 2 rok] w zależności A/V PN-EN ISO 6946:2008 [7] Meta obliczania współczynnika przenikania ciepła U [W/(m 2 K)] Rozporządzenie MI z dnia 6 listopada 2008 r. w sprawie metologii [16] PN-EN ISO 13790:2008 [17] Meta obliczania wskaźnika EP [kwh/(m 2 rok)] Meta obliczania wskaźnika EP [kwh/(m 2 rok)] PN-EN 15217:2008 [18] Charakterystyka energetyczna budynków Dyrektywa PE i RE 2010/31/UE w sprawie charakterystyki energetycznej budynków [4] Budynki prawie zeroenergetyczne Rozporządzenie MTBiGM z 5 lipca 2013 r. (WT 2013) [1] Zmiany wartości maksymalnych współczynnika przenikania ciepła U [W/(m 2 K)] przegród zewnętrznych Zmiany wartości maksymalnych wskaźnika EP [kwh/(m 2 rok)] w niesieniu do różnych budynków Rys. 3. Rys historyczny w zakresie ochrony cieplnej budynków; rys.: archiwum autora Zmiany wprowadzone w rozporządzeniu WT 2013 [1] będą skutkować zwiększeniem grubości powszechnie stosowanych izolacji cieplnych (styropianu i wełny mineralnej) oraz częstszym wykorzystaniem nowych materiałów, m.in. płyt z poliizocyjanuratu (PIR-u) czy płyt rezolowych 3). 3) Szczegółowe obliczenia i analizy dotyczące spełnienia przedstawiono w rozdziałach 3.1 oraz 5.

18 Analiza prawnych w zakresie ochrony cieplno wilgotnościowej budynków OCHRONA WILGOTNOŚCIOWA Sprawdzenie warunku ochrony wilgotnościowej ryzyka występowania kondensacji na wewnętrznej powierzchni przegry oraz kondensacji międzywarstwowej wynika z Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r. zmieniającego rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny powiadać budynki i ich usytuowanie [6], oraz z zapisów WT 2013 [1]: Na wewnętrznej powierzchni nieprzezroczystej przegry zewnętrznej nie może występować kondensacja pary wnej umożliwiająca rozwój grzybów pleśniowych. 2. We wnętrzu przegry, o której mowa w ust. 1, nie może występować narastające w kolejnych latach zawilgocenie spowowane kondensacją pary wnej. 3. Warunki określone w ust. 1 i 2 uważa się za spełnione, jeśli przegry powiadają wymaganiom określonym w pkt 2.2. załącznika nr 2 do rozporządzenia [6]. Warunki spełnienia dotyczących powierzchniowej kondensacji pary wnej przedstawiono w załączniku do WT 2013 [1]: W celu zachowania warunku, o którym mowa w 321 ust. 1. rozporządzenia, w niesieniu do przegród zewnętrznych budynków mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego, użyteczności publicznej i prukcyjnych, magazynowych i gosparczych rozwiązania przegród zewnętrznych i ich węzłów konstrukcyjnych powinny charakteryzować się współczynnikiem temperaturowym f Rsi o wartości nie mniejszej niż wymagana wartość krytyczna, obliczona zgnie z polską normą dotyczącą obliczania temperatury powierzchni wewnętrznej koniecznej do uniknięcia krytycznej wilgotności powierzchni i kondensacji międzywarstwowej Wymaganą wartość krytyczną współczynnika temperaturowego f Rsi w pomieszczeniach ogrzewanych do temperatury co najmniej 20 C w budynkach mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej należy określać według rozdziału 5 polskiej normy, o której mowa w pkt , przy założeniu, że średnia miesięczna wartość wilgotności względnej powietrza wewnętrznego jest równa j = 50%, przy czym dopuszcza się przyjmowanie wymaganej wartości tego współczynnika równej 0, Wartość współczynnika temperaturowego charakteryzującego zastosowane rozwiązanie konstrukcyjno-materiałowe należy obliczać: 1) dla przegry według polskiej normy (PN-EN ISO 13788:2003 [19]); 2) dla mostków cieplnych przy zastosowaniu przestrzennego melu przegry według polskiej normy dotyczącej obliczania strumieni cieplnych i temperatury powierzchni (PN-EN ISO 10211:2008 [20]) Sprawdzenie warunku, o którym mowa w 321 ust. 1 i 2 rozporządzenia, należy przeprowadzić według rozdziału 5 i 6 polskiej normy (PN-EN ISO 13788:2003 [19]) Dopuszcza się kondensację pary wnej, o której mowa w 321 ust. 2 rozporządzenia, wewnątrz przegry w okresie zimowym, o ile struktura przegry umożliwi wyparowanie kondensatu w okresie letnim i nie nastąpi przy tym degradacja materiałów budowlanych przegry na skutek tej kondensacji [1]. 17 Chcesz się dowiedzieć, jak projektować budynki 2014 r.? Książka w pełnej wersji dostępna w Księgarni Technicznej. Zamów!