Zintegrowana ocena okien dr inż. arch. Agnieszka Cena Soroko dr inż. Aleksander Panek mgr inż. Jerzy Żurawski mgr inż. Łukasz Dobrzański
Przegrody przeźroczyste w budownictwie Przegrody przeźroczyste pełnią wiele bardzo ważnych funkcji. Do najważniejszych należą: zapewnienie odpowiedniego oświetlenia światłem dziennym, ochrona przed nadmiernymi stratami ciepła, ochrona przed nadmiernymi zyskami ciepła, ochrona przed niekorzystnym wpływem czynników atmosferycznych, ochrona przed hałasem, zapewnienie dopływu powietrza wentylacja naturalna, Dla wielu użytkowników stolarka przede wszystkim pełni funkcję estetyczną. Przy wyborze jednak najczęściej decyduje cena, która w wielu wypadkach jest jedynym kryterium wyboru.
Przegrody przeźroczyste mają istotny wpływ na zużycie energii w budynku, ponieważ wpływają na: ilość światła dziennego w pomieszczeniach budynku, czyli na zużycie energii elektrycznej niezbędnej do użytkowania pomieszczenia straty ciepła w budynku - przez przegrody przeźroczyste straty ciepła spowodowane występowaniem mostków cieplnych: konstrukcyjnych i wykonawczych straty ciepła spowodowane nieszczelnością przegród zyski ciepła od promieniowania słonecznego długość sezonu grzewczego pracę urządzeń pomocniczych na ogrzewanie (sterowanie, pompy, siłowniki) długość sezonu chłodniczego ilość energii chłodniczej pracę urządzeń pomocniczych do chłodzenia
ETYKIETOWANIE ENERGETYCZNE OKIEN, DRZWI, BRAM GARAŻOWYCH
Ocenie poddano dwa okna różniące się nieznacznie współczynnikiem przenikania ciepła Okno 1. Uw=1,13 W/m2K, Ug=1,0 i g=0,67 Okno 2. Uw=1,1 W/m2K, Ug=0,6 i g=0,5 Jaki będzie wpływ okien na zużycie energii w budynku?
Trudny wybór Uw=1,13 W/m2K, Ug=1,0 i g=0,67 Uw=1,1 W/m2K, Ug=0,6 i g=0,5 ΔEP = 6,4 kwh/m2rok różnica w EP wynosi ok. 3 %
Zintegrowana ocena energetyczna stolarki Ze względu na wiele czynników mających wpływ na jakość energetyczną okna niezbędna jest zintegrowana (całościowa) metoda oceny stolarki uwzględniająca: 1. Izolacyjność termiczną stolarki (U) 2. Przepuszczalność energii słonecznej (g) 3. Szczelność stolarki 4. Sposób połącznia stolarki z przegrodą nieprzeźroczystą (mostek liniowy) 5. Osłony termiczne 6. Osłony przeciwsłoneczne 7. Sterowanie osłonami
ETYKIETOWANIE ENERGETYCZNE
Etykieta energetyczna etykieta zawiera informacje o klasie energetycznej produktu i podstawowych parametrach urządzenia, np. o zużyciu energii lub o poziomie hałasu. W Unii Europejskiej muszą w nią być zaopatrzone: urządzenia AGD oraz źródła światła. Etykieta taka daje konsumentowi możliwość porównania różnych urządzeń. System etykiet efektywności energetycznej wprowadziła Unijna Dyrektywa ELD 92/75/WE, która od lipca 2011 roku została zastąpiona przez dyrektywę 2010/30/UE. Na podstawie obu dyrektyw powstały akty wykonawcze dla poszczególnych grup sprzętu związanego ze zużyciem energii bezpośrednio lub pośrednio.
Podstawy prawne podsumowanie Dyrektywa 2009/125/WE w sprawie udostępnienia informacji o zużyciu energii oraz innych zasobów przez etykietowanie oraz standardowe informacje o produkcie, dotyczy produktów związanych ze zużyciem energii. Do tej grupy zaliczają się również takie wyroby jak np. materiały izolacyjne oraz stolarka budowlana. Metoda ustalania szczególnych wymogów dotyczących ekoprojektu Celem szczególnych wymogów dotyczących ekoprojektu jest poprawa wybranego aspektu środowiskowego produktu. Mogą one przybierać formę wymogów dotyczących zmniejszenia zużycia danego zasobu, np. ograniczenia używania energii na poszczególnych etapach cyklu życia danego produktu w odpowiednim zakresie.
Dyrektywa 2010/30/UE dotyczy wszystkich produktów związanych z energią, w tym również wyrobów stosowanych w budownictwie, wywierających znaczący wpływ na zużycie energii w sposób bezpośredni lub pośredni. Poza elementami instalacji budynku zużywającymi energię podczas funkcjonowania, takimi jak kotły, grzejniki czy urządzenia klimatyzacyjne, obszar wprowadzonych na jej mocy wymagań powinien objąć również inne wyroby budowlane, w szczególności materiały izolacyjne, drzwi, okna itp. Wszystkie produkty, dla których opublikowane zostaną odpowiednie akty delegowane, muszą posiadać dołączoną etykietę oraz standardową tabelę informacyjną.
ETYKIETOWANIE ENERGETYCZNE W POLSKIM PRAWIE Ustawa z dnia 14 września 2012 o obowiązku w zakresie informowania o zużyciu energii przez produkty wykorzystujące energię Która określa obowiązki w zakresie informowania o zużyciu energii oraz innych podstawowych zasobów przez produkty wykorzystujące energię lub wpływie przez te produkty na zużycie energii.
Ustawa z dnia 14 września 2012 o obowiązku w zakresie informowania o zużyciu energii przez produkty wykorzystujące energię wdraża dyrektywę Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/30/UE w sprawie etykietowania produktów zużywających energię lub związanych ze zużyciem energii
Ustawa z dnia 14 września 2012 o obowiązku w zakresie informowania o zużyciu energii przez produkty wykorzystujące energię Przepisy ustawy stosuje się do produktów wykorzystujących energię dla których wymagania dotyczące sporządzania dokumentacji technicznej oraz stosowania etykiet oraz kart, określają akty Komisji Europejskiej wydane na podstawie kompetencji delegowanych przez Parlament Europejski i Radę zwaną dalej aktami delegowanymi Produkt wykorzystujący energię: produkt zużywający energię lub mający wpływ na jej zużycie podczas jego użytkowania, wprowadzony do obrotu lub oddany do użytku w państwach członkowski UE lub w państwach członkowskich Europejskiego Porozumienia o wolnym handlu EFTA - strony umowy o Europejskim Obszarze Gospodarczym, zgodnie z przeznaczeniem. Etykieta - nalepka lub tabliczka zawierająca informacje o klasie efektywności energetycznej oraz innych podstawowych zasobach zużywanych przez produkt zużywający energię Klasa efektywności energetycznej oznaczenie literowe zamieszczone na etykiecie informujące o zużyciu energii przez produkt lub o wpływie tego produktu na zużycie energii
Obwiązki w zakresie informowania o zużyciu energii lub wpływie na zużycie energii produktów Dostawca jest zobowiązany do: 1. Dołączenia do produktu etykiety energetycznej sporządzonej w języku polskim. 2. Dołączeniu karty będącej charakterystyką techniczną zawierającą info. techniczne wg akt delegowanych do wszelkich broszur do produktów wykorzystujących energię. 3. Umieszczenia na etykiecie i w karcie danych zgodnych z parametrami technicznymi produktu wykorzystującego energię. 4. Umieszczenia etykiety na produkcie w widocznym miejscu oraz udostępnienia użytkownikowi karty (technicznej) tego produktu. 5. Sporządzenia dokumentacji technicznej produktu wykorzystującego energię umożliwiającego organom kontrolnym ocenę rzetelności informacji zamieszczonych na etykiecie i w karcie. 6. Przechowywania dokumentacji technicznej produktu do celów kontrolnych przez okres 5 lat od daty wprowadzenia ostatniego egzemplarza produktu (z zapisu tego można wnioskować, że ocenie powinno być poddane okno o referencyjnych wymiarach) 7. Dokumentacja techniczna zwiera: Opis produktu Wyniki przeprowadzonych badań o ile są istotne Wyniki testów o ile są dostępne, przeprowadzone przez notyfikowane jednostki
JAK WYGLĄDA WDROŻENIE WYMAGAŃ W INNYCH KRAJACH UE 1. Wielka Brytania 2. Dania 3. Francja 4. Finlandia 5. Czechy 6. Niemcy 7. Słowacja 8. Szwecja 9. USA 10. Australia 11. Kanada
PRZYKŁADOWE METODY OCENY OKIEN Wielka Brytania Finladnia
A >0 B -10 do <0 C -20 do < -10 D -30 do < -20 E -50 do < -30 F -70 do < -50 G < -70 U W W/(m 2 K) C g g g w L 50, W/m2K Rating Klasy w systemie klasyfikacji BFRC 2,60 0,77 0,75 0,58 0,58-91,6 G 2,40 0,77 0,75 0,58 0,58-77,9 G 2,00 0,77 0,67 0,52 0,29-44,1 E 1,80 0,77 0,67 0,52 0,17-22,2 D 1,70 0,77 0,67 0,52 0,17-15,3 C 1,60 0,77 0,67 0,52 0,17-8,5 B 1,50 0,77 0,67 0,52 0,17-1,6 B 1,40 0,77 0,67 0,52 0,17 5,2 A 1,30 0,77 0,67 0,52 0,17 12,1 A 1,20 0,77 0,67 0,52 0,17 18,9 A Etykietowanie stolarki okiennej w Wielkiej Brytanii. Rating = 218,6 g - 68,5 (U + L 50 )
U W W/(m 2 K) C g g g w L m 3 /m 2 /h 2,60 0,77 0,75 0,58 0,3 286,6 G 2,00 0,77 0,67 0,52 0,3 212,5 G 1,80 0,77 0,67 0,52 0,3 184,5 F 1,70 0,77 0,67 0,52 0,3 170,5 F 1,60 0,77 0,67 0,52 0,3 156,5 E 1,50 0,77 0,67 0,52 0,3 142,5 D 1,40 0,77 0,67 0,52 0,3 128,5 D 1,30 0,77 0,67 0,52 0,3 114,5 C 1,20 0,77 0,67 0,52 0,3 100,5 B 1,00 0,77 0,50 0,39 0,3 93,4 B 0,90 0,77 0,50 0,39 0,3 79,4 A Finlandia. E = 140 U 160 g + 50 L, kwh/(m 2 rok) E Klasa
E, kwh/m2rok 300,0 250,0 200,0 150,0 100,0 50,0 0,0-50,0-100,0-150,0 2,60 2,40 2,00 1,80 1,70 1,60 1,50 1,40 1,30 1,25 1,20 1,10 1,00 U, W/m2K 0,95 0,90 0,85 0,80 0,75 0,70 Słowacja Czechy ITB Wielka Brytania Finlandia 0,65
Historia opublikowanych w mediach polskich metodologii oceny energetycznej stolarki budowlanej Pierwsza metoda opracowana została przez dr inż. Roberta Geryło pod kierownictwem prof. Jerzego Pogorzelskiego z ITB 2008 rok, modyfikowana w 2012. Druga metoda opracowana została przez zespół ekspertów pod kierownictwem dr inż. Agnieszki Ceny-Soroko i Jerzego Żurawskiego, skupionych przy Dolnośląskiej Agencji Energii i Środowiska w 2011. Trzecia metoda opracowana została przez zespół ekspertów pod kierownictwem dr inż. Aleksandra Panka skupionych przy Narodowej Agencji Poszanowania Energii 2011.
W POŁOWIE 2013 ROKU ROZPOCZĘTO PRACE NA WSPÓLNĄ METODOLOGIĄ Efekty prezentujemy podczas Forum Termomodernizacja 2014. W opracowaniu metodologii brali udział: Autorzy opracowania: dr inż. Anna Rucińska dr inż. Adrian Trząski dr inż. Aleksander Panek mgr inż. Jerzy Żurawski mgr inż. Krzysztof Szymański mgr inż. Łukasz Dobrzański Konsultacje: dr inż. arch. Agnieszka Cena Soroko mgr inż. Bogdan Wójtowicz
Mecenasi projektu
Opracowaną metodologię przekazano do oceny następującym organizacjom oraz ekspertom: Eksperci: 1. dr inż. Adam Ujma - Politechnika Częstochowska 2. dr hab. inż. Abdrahman Alsabry - Uniwersytet Zielonogórski 3. dr hab. inż. Tomasz Kisilewicz - Politechnika Krakowska 4. dr hab. inż. Dariusz Heim - Politechnika Łódzka 5. dr inż. Robert Geryło Organizacje pozarządowe: 1. Fundacja Eko-Unia 2. Stowarzyszenie na Rzecz Zrównoważonego Rozwoju 3. Fundacja Efektywnego Wykorzystania Energii - FEWE 4. Fundacja Ekorozwoju 5. Ogólnokrajowe Stowarzyszenie "Poszanowanie Energii i Środowiska" 6. Związek Producentów, Dostawców i Dystrybutorów POLSKIE OKNA I DRZWI 7. Związek Pracodawców "Polskie Szkło 8. Instytut na rzecz Ekorozwoju
ZINTEGROWANA OCENA STOLARKI Polska metoda oceny energetycznej okien, drzwi i bram garażowych.
Zintegrowana ocena stolarki obejmuje: okna pionowe w pomieszczeniach ogrzewanych i chłodzonych okna połaciowe w pomieszczeniach ogrzewanych i chłodzonych osłony termiczne osłony przeciwsłoneczne drzwi wejściowe bramy garażowe
Elementy oceny geometria stolarki izolacyjność termiczna stolarki: izolacyjność termiczna ramy izolacyjność termiczna szyby izolacyjność termiczna ramki dystansowej przepuszczalność energii słonecznej zestawów szybowych szczelność stolarki jakość montażu izolacyjność termiczna osłony termicznej (okiennicy, rolety) wpływ osłon przeciwsłonecznych na bilans energetyczny okna w pomieszczeniach chłodzonych
Analiza wpływu strat energii przez przenikanie, infiltrację oraz na połączeniu stolarki otworowej z przegrodą g G Uw Straty przez przenikanie Q Uw udział Q Uw w łącznych stratach energii Liniowy współczynnik przewodzenia ciepła ψ Straty ciepła na połączeniu okna ze ścianą Q lw udział Q lw w łącznych stratach energii Szczelność okna L 100 Straty energii przez nieszczel ności Q ve udział Q ve w łącznych stratach energii W/m2K kwh/m2 W.mK kwh/m2 [m3/m2h] kwh/m2 0,62 1,3 124,93 44% 0,4 114,5 40% 9 45,8 16% 0,62 1,3 124,93 59% 0,2 57,2 27% 6 30,5 14% 0,62 1,3 124,93 81% 0,05 14,3 9% 3 15,3 10% 0,62 1,3 124,93 92% 0,01 2,9 2% 1,5 7,6 6% 0,62 1 96,10 37% 0,4 114,5 45% 9 45,8 18% 0,62 1 96,10 52% 0,2 57,2 31% 6 30,5 17% 0,62 1 96,10 76% 0,05 14,3 11% 3 15,3 12% 0,62 1 96,10 90% 0,01 2,9 3% 1,5 7,6 7% 0,5 0,8 76,88 32% 0,4 114,5 48% 9 45,8 19% 0,5 0,8 76,88 47% 0,2 57,2 35% 6 30,5 19% 0,5 0,8 76,88 72% 0,05 14,3 13% 3 15,3 14% 0,5 0,8 76,88 88% 0,01 2,9 3% 1,5 7,6 9%
Referencyjny budynek i dane klimatyczne
Określenie efektywności energetycznej stolarki budowlanej Określenie efektywności energetycznej stolarki budowlanej EE oraz wskaźnika efektywności energetycznej WE opiera się o bilans energii nieodnawialnej pierwotnej, wyznaczony dla stolarki pracującej w referencyjnych parametrach klimatycznych oraz w referencyjnym budynku. Ze względu na specyfikę działania i wpływ warunków klimatycznych wewnętrznych i zewnętrznych wyznaczenie efektywności energetycznej EE obejmować będzie: stolarkę otworową przeźroczystą: okna pionowe EE vert, WE vert okna połaciowe (dachowe) EE roof. WE roof stolarkę otworową nieprzeźroczystą: drzwi zewnętrzne EE D, WE D bramy garażowe EE G, WE G Klasyfikacja energetyczna opiera się o względną wartość wskaźnik efektywności energetycznej WE, który wyznacza się ze wzoru: WE i = EE i EE ref,i gdzie: WE i wskaźnik efektywności energetycznej stolarki (okna, drzwi, bramy); EE i efektywność energetyczna stolarki [kwh/m 2 rok]; EE ref,i efektywność energetyczna stolarki referencyjnej [kwh/m 2 rok];
Uniwersalny podział na klasy energetyczne dla okien pionowych i połaciowych oraz dla bram i drzwi wartość WE i < 2,50 Klasa energetyczna 1,50 < 2,50 F 1,00 < 1,50 E 0,8 < 1,00 D 0,60 < 0,80 C 0,45 < 0,60 B G < 0,45 A
Efektywność energetyczna stolarki Efektywność energetyczna stolarki (okna, drzwi lub bramy) EE i oblicza się ze wzoru: EE i = EE H,i + EE C,i gdzie: EE H,i nieodnawialna energia pierwotna na ogrzewanie [kwh/m 2 rok]; EE C,i nieodnawialna energia pierwotna na chłodzenie [kwh/m 2 rok]; W przypadku oceny stolarki ze względu na ogrzewanie wartość EE C równa jest zero, wartość EE ref wyznaczana jest dla okresu grzewczego. Wartości EE H i EE C wyznacza się ze wzorów: EE H,i = w H,ref E H,i η H,ref EE C,i = w C,ref E C,i η C,ref
Efektywność energetyczna stolarki Efektywność energetyczna stolarki (okna, drzwi lub bramy) EE i oblicza się ze wzoru: EE i = EE H,i + EE C,i EE H,i nieodnawialna energia pierwotna na ogrzewanie [kwh/m 2 rok]; Wartości EE H wyznacza się ze wzorów: EE H,i = w H,ref E H,i η H,ref gdzie: E H,i zapotrzebowanie na energię użytkową do ogrzewania [kwh/m 2 rok]; η H,ref referencyjna sprawność instalacji c.o. η H,ref = η Hw η Ht η H rw η H,m = 0,98 0,97 0,97 1,0 = 0,922; w H,ref referencyjny współczynnik nieodnawialnej energii pierwotnej na ogrzewanie równy 1,1;
Efektywność energetyczna stolarki Efektywność energetyczna stolarki (okna, drzwi lub bramy) EE i oblicza się ze wzoru: EE i = EE H,i + EE C,i EE C,i nieodnawialna energia pierwotna na chłodzenie [kwh/m 2 rok]; Wartości EE C wyznacza się ze wzorów: EE C,i = w C,ref E C,i η C,ref gdzie: E C,i zapotrzebowanie na energię użytkową do chłodzenia [kwh/m 2 rok]; η C,ref referencyjna sprawność instalacji chłodniczej; η C,ref = η Cw η Ct η Cr,w η Cm = 3,5 0,95 0,95 0,97 = 3,064 ; η Cw referencyjna sprawność wytwarzania chłodu równa 3,5; η Ct referencyjna sprawność transportu chłodu równa 0,95; η Cr,w referencyjna sprawność regulacji i wykorzystania chłodu równa 0,97; η Hm referencyjna sprawność magazynowania chłodu równa 0,95; w H,ref referencyjny współczynnik nieodnawialnej energii pierwotnej energii elektrycznej równy 3 ;
Zapotrzebowanie na energię użytkową Zapotrzebowanie na energię użytkową na ogrzewanie wyznacza się ze wzoru: E H,i = E H.sol,i E H,U,i E H,inf,i E H,ψ,i gdzie: E H.sol,i słoneczne zyski ciepła i-tego typu przegrody [kwh/m 2 rok] E H,U,i straty ciepła przez przenikanie i-tego typu przegrody [kwh/m 2 rok] E H,inf,i straty ciepła przez nieszczelności i-tego typu przegrody [kwh/m 2 rok] E H,ψ,i straty ciepła na połączeniu i-tego typu przegrody otworowej z przegrodą [kwh/m 2 rok] Zapotrzebowanie na energię użytkową na chłodzenie wyznacza się ze wzoru: E C,i = E C,sol,i + E C,U,i + E C,inf,i + E C,ψ,i gdzie: E C,sol słoneczne zyski ciepła i-tego typu przegrody [kwh/m 2 rok] E C,U straty ciepła przez przenikanie i-tego typu przegrody [kwh/m 2 rok] E C,inf straty ciepła przez nieszczelności i-tego typu przegrody [kwh/m 2 rok] E C,ψ straty ciepła na połączeniu i-tego typu przegrody otworowej z przegrodą [kwh/m 2 rok]
Wyznaczenie efektywności energetycznej okna w okresie grzewczym Ostatecznie bilans energetyczny opisany jest formułą: E H,vert, E H,roof = A (v,r) g G C η GLR,H B (v,r) 1 1 + η U h R W + 0,053 L 100 + l ψm,i ψ m,i A W A (v,r) współczynnik klimatyczny zysków ciepła od nasłonecznienia dla okna pionowego (indeks v) lub dachowego (indeks-r), oznacza wpływ zysków słonecznych na efektywność energetyczną. Wartość A wyznacza się na podstawie godzinowych symulacji zapotrzebowania na energię referencyjnego budynku mieszkalnego, oddzielnie dla sezonu grzewczego i chłodniczego. B (V,r) współczynnik klimatyczny strat ciepła dla okna pionowego (indeks v) lub dachowego (indeks-r), oznacza wpływ temperatury zewnętrznej na efektywność energetyczną stolarki okiennej. Wartość B wyznacza się na podstawie godzinowych symulacji zapotrzebowania na energię referencyjnego budynku mieszkalnego, oddzielnie dla sezonu grzewczego i chłodniczego.
Dla okna pionowego przyjęto następujący wzór na obliczenie energii użytkowej na ogrzewania E H,vert [kwh/m 2 rok] : E H,vert = 229 g G C η GLR,H 96,1 1 U W 1 + η h R + 0,053 L 100 + l ψm,i ψ m,i A W gdzie: l ψm,i długość i-tego mostka liniowego na połączeniu okna lub drzwi ze ścianą, ψ m,i - i-ty liniowy współczynnik przenikania ciepła pomiędzy oknem a ścianą A W powierzchnia okna [m 2 ], U W współczynnik przenikania ciepła [W/m 2 K], zależny od budowy okna, wyznaczany indywidualnie dla każdego okna; L 100 szczelność okna wyznaczono zgodnie z obowiązującymi normami [m 3 /h m 2 ], R udział w bilansie dodatkowych osłon takich jak rolety, okiennice, [K m 2 /W], η GLR,H sprawność wykorzystania zysków ciepła w okresie grzewczym, GLR H stosunek zysków do strat ciepła, η h - sprawność regulacji osłon termicznych (rolet, okiennic, żaluzji) przyjmowana w zależności do systemu sterowania.
Wyznaczenie sprawności wykorzystania zysków ciepła GLR H = Q sol Q H Q sol = 229 g G C Q H = 96,1 U W + 0,053 L 100 + l ψm ψ m A W η GLR,H = 1 e 1 GLR H
g G Ocena energetyczna okna pionowego 1,23x1,48 dla pomieszczeń ogrzewanych Uw Liniowy współczynnik przewodzenia ciepła ψ Szczelność okna L 100 EE h EE h,ref W EEh klasa W/m2K W/mK [m3/m2h] kwh/m2 kwh/m2 0,63 1,4 0,4 9-240,40-95 2,53 G 0,63 1,3 0,2 9-166,33-95 1,75 F 0,63 1,3 0,1 6-120,46-95 1,27 E 0,63 1,3 0,05 3-91,50-95 0,96 D 0,6 1,1 0,4 9-212,25-95 2,23 F 0,6 1 0,2 6-123,43-95 1,30 E 0,6 0,95 0,05 3-63,29-95 0,67 C 0,6 0,9 0,01 1,5-43,71-95 0,46 B 0,5 0,85 0,1 9-105,81-95 1,11 E 0,5 0,8 0,05 6-71,76-95 0,76 C 0,5 0,75 0,01 1,5-37,78-95 0,40 A 0,33 0,65 0,01 1,5-40,55-95 0,43 A
Dla stolarki w budynku ogrzewanym i chłodzonym efektywność energetyczną wyznacza się ze wzoru: EE vert = EE H,vert + EE C,vert Obliczenie zapotrzebowania na chłód wykonuje się zgodnie ze wzorem: E C,vert = 91,7 g G C [1 1 f η sh,c ] + 4,6 η GLR,C 1 + 0,053 L 1 100 + U + η sh R s W l ψm ψ m gdzie: R s udział w bilansie dodatkowych osłon przeciwsłonecznych naokiennych takich jak okiennice, żaluzje, refleksole określony zgodnie z normą PN-EN ISO 10077-1 lub na podstawie pomiarów; η GLR,C sprawność wykorzystania strat ciepła w okresie chłodniczym; GLR C stosunek strat ciepła przez przenikanie i nieszczelności do słonecznych zysków ciepła w okresie chłodzenia z uwzględnieniem osłon przeciwsłonecznych; f - współczynnik redukcji promieniowania ze względu na zastosowane urządzenia przeciwsłoneczne powiązane z otworem okiennym (żaluzje, refleksole, itp.); η sh - sprawność regulacji i wykorzystania osłon przeciwsłonecznych wyznaczony zgodnie ze wzorem: η sh,c = 1 (1 η w,0 ) 2 GLRc A W
Ocena energetyczna okna pionowego 1,23x1,48 dla pomieszczeń ogrzewanych i chłodzonych Gg Uw ψ L 100 Fc ηwo EE c EE h EE h + EE c W EE, C+H Klasa W/m2K W.mK [m3/m2h] kwh/m2 kwh/m2 kwh/m2 0,63 1,4 0,2 9 0,5 0,65-21,7-176,7-198,4 1,73 F 0,63 1,3 0,1 9 0,5 0,65-21,8-136,1-157,9 1,37 E 0,63 1,3 0,05 6 0,5 0,65-22,2-106,2-128,4 1,12 E 0,63 1,3 0,05 3 0,5 0,75-20,1-91,5-111,6 0,97 D 0,62 1,2 0,05 3 0,4 0,75-17,2-83,3-100,6 0,87 D 0,62 1,1 0,05 3 0,3 0,75-14,7-74,6-89,3 0,78 C 0,6 1 0,05 3 0,25 0,75-13,1-67,5-80,5 0,70 C 0,6 0,95 0,01 2 0,2 0,75-11,8-49,5-61,2 0,53 B 0,6 0,9 0,01 2 0,15 0,75-10,6-45,7-56,3 0,49 B 0,6 0,85 0,01 1,5 0,05 0,65-12,5-40,1-52,6 0,46 B 0,5 0,8 0,01 1,5 0,05 0,75-8,0-41,6-49,6 0,43 A 0,33 0,65 0,01 1,5 0,05 0,85-3,6-40,6-44,1 0,38 A Przy EEref na chłodzenie i ogrzewanie EEref = - 115 kwh/m2
Drzwi C<0,25 i bramy garażowe W celu wyznaczenia wskaźnika efektywności energetycznej drzwi przyjęto następujące założenia: temperatura wewnętrzna do 16 st. C. ze względu na niewielką powierzchnię przeszklenia przegrody o małej przepuszczalności energii słonecznej, najczęściej zadaszonej nie uwzględnia się zysków od słońca. l ψm ψ m E D = 71,6 U D + 0,053 L 100 + W celu wyznaczenia wskaźnika efektywności energetycznej bram garażowych przyjęto następujące założenia: temperatura wewnętrzna do 5 st. C. l ψm ψ m E G = 15,9 U Bg + 0,053 L 100 + A D A Bg
Ocena energetyczna drzwi garażowych Uw ψ Qlw L 100 EE h W EE, C+H Klasa W/m2K W/mK kwh/m2 [m3/m2h] kwh/m2 3 0,3 71,22 20-462,53 2,57 G 2,6 0,3 71,22 15-398,04 2,21 F 2 0,1 23,74 9-253,75 1,41 E 1,7 0,05 11,87 3-177,57 0,99 D 1,5 0,05 11,87 3-160,48 0,89 D 1,3 0,05 11,87 3-143,40 0,80 C 1,1 0,05 11,87 1,5-117,22 0,65 C 1 0,05 11,87 1,5-108,67 0,60 C 0,9 0,01 2,37 1,5-88,81 0,49 B 0,85 0,01 2,37 1,5-84,53 0,47 B 0,8 0,01 2,37 1,5-80,26 0,45 A 0,75 0,01 2,37 1,5-75,99 0,42 A
Podsumowanie 1. Przedstawiona metoda oceny energetycznej stolarki budowlanej: okien pionowych, połaciowych, drzwi zewnętrznych oraz bram garażowych umożliwia określenie bilansu energetycznego na podstawie energii użytkowej oraz nieodnawialnej energii pierwotnej. 2. W analizie energetycznej wykorzystano wskaźniki GLR liczone odpowiednio dla ogrzewania i chłodu. Umożliwia to określenie sprawności sterownia osłonami słonecznymi i uwzględnia problem niejednoczesności występowania zysków i strat. Wartości sprawności wykorzystania zysków ciepła zimą są zbliżone do wartości obliczonych na podstawie normy PN-EN ISO 13790:2009 oraz sprawności rozpraszania energii latem. 3. Zaprezentowana metoda oceny energetycznej stolarki jest wystarczająco dokładna zarówno do celów etykietowania jak i projektowania oraz optymalizacji stolarki w procesie projektowym. 4. Zaprezentowana metoda oceny i klasyfikacji jest kompilacją metod opracowanych w latach 2010-2012 przez Dolnośląska Agencję Energii i Środowiska i Narodową Agencję Poszanowania Energii wraz z Politechniką Warszawską. 5. Przedstawiona w opracowaniu metoda została poddana ocenie ekspertów i różnych organizacji pozarządowych i otrzymała pozytywną ocenę.