Audytor - Doradca energetyczny - Świadectwo energetyczne

Rozpoczynamy cykl artykułów przygotowanych przez specjalistów z firmy BuildDesk. Odświeżą one wiedzę niezbędną do zrozumienia zjawisk fizycznych związanych z obliczaniem strat ciepła w budynku. Każdy, kto zajmuje się zagadnieniami technicznymi wie, jak ważne są dobre podstawy teoretyczne. Bez nich trudno zrozumieć kolejne kroki, co w konsekwencji prowadzi do nieporozumień, a czasem utrudnia rozwiązanie problemów. Mamy nadzieję, że Akademia Dobrych Podstaw przyda się w codziennej pracy doradców energetycznych i ułatwi przekazywanie wiedzy klientom w przystępny i zrozumiały dla nich sposób.

Transport energii cieplnej

Ocena ilości traconej energii cieplnej z budynku ma ścisły związek ze zjawiskami, którymi zajmuje się fizyka budowli. Główną wielkość, czyli ilość energii (ilość ciepła) Q [J], oblicza się analizując zmiany strumienia ciepła Q• [W] w czasie.

Strumień ciepła jest to ilość ciepła przepływająca między układami w jednostce czasu. Gęstość strumienia ciepła, q [W/m2], jest to strumień ciepła przepływający przez jednostkę powierzchni.

Przy obliczaniu zapotrzebowania na energię do
ogrzewania, czyli strat ciepła, ważne są trzy ww. podstawowe pojęcia:

Na potrzeby obliczeń strat ciepła z budynku, gęstość strumienia ciepła obliczana jest ze wzoru:

q = U(Ti – Te);

gdzie:

U – współczynnik przenikania ciepła [W/m2·K),

(Ti – Te) – różnica temperatur pomiędzy środowiskiem wewnętrznym a zewnętrznym [K].

Współczynnik przenikania ciepła (U) wyraża ilość energii (w dżulach) przepływającej przez 1 m2 przegrody w ciągu 1 sekundy przy różnicy temperatur 1K po obu stronach przegrody.

Na podstawie definicji współczynnika przenikania ciepła widać więc, że aby obliczyć ilość energii traconej przez całą bryłę budynku:

Jednym z najlepiej wpojonych polskiemu społeczeństwu przez aktywny marketing poglądów na temat budownictwa jest konieczność tzw. „oddychania przegród”. Jest to zdanie na tyle rozpowszechnione i obowiązujące, że niemal nikt, słysząc ten termin, nie pyta o jego znaczenie i nie próbuje go podważać, a prawie każdy twierdzi, że chciałby mieszkać w budynku „oddychającym”.

„Oddychanie przegród”
Wszyscy twierdzą, że chcieliby mieszkać w „oddychającym” budynku. Tymczasem jeśli pada prośba o zdefiniowanie „oddychania”, to odpowiedzi nie są już tak jednoznaczne. Czasem wspomina się o wymianie powietrza przez pełne przegrody, kiedy indziej o usuwaniu tą drogą dużych ilości pary wodnej i stabilizowaniu w ten sposób wilgotności powietrza w pomieszczeniu czy wręcz o ratowaniu wnętrza przed zawilgoceniem i pleśnieniem. Zawsze jest to jednak zjawisko traktowane jako bardzo pożądane i niezbędne w „zdrowym budynku”.
Konfrontacja „oddychania przegród” z procesami fizycznymi zachodzącymi we wnętrzu budynku i jego obudowie zewnętrznej stwarza jednak całkowicie inny obraz zjawisk i warunków wilgotnościowych w budynkach. >>> Więcej w numerze 11-12/2009

Klimat w naszym kraju zmusza do ocieplania budynków. Z zasady warstwę izolacji termicznej, choć często mniejszej grubości niż w innych krajach europejskich, mają budynki nowe. Termomodernizacji poprawiającej izolacyjność termiczną przegród budowlanych poddawane są stopniowo budynki zbudowany w ubiegłym wieku. Jest to konieczne, by ograniczyć wydatki na ogrzewanie. Z pośród dostępnych materiałów termoizolacyjnych największą popularnością cieszą się: wełna mineralna oraz styropian. Przyjrzyjmy się styropianowi i jego „krewniakowi” polistyrenowi ekstrudowanemu.

Styropian
to polska nazwa handlowa ekspandowanego polistyrenu. Otrzymuje się go poprzez spienienie granulek tworzywa podgrzanego parą wodną. Granulki przekształcają się w sklejone ze sobą, porowate wewnątrz komórki, pomiędzy którymi znajdują się niewielkie pustki powietrzne. Materiał nie jest odporny na działanie wielu rozpuszczalników organicznych, ma niską skuteczność jako izolacja akustyczna. Jednak jest lekki (10-40 kg/m3) i bardzo dobrze izoluje cieplnie, właśnie dzięki porowatej strukturze.
Przy produkcji styropianu często dodaje się środki obniżające palność. Wytworzona w ten sposób odmiana określana jest jako samogasnąca – przestaje palić się po odsunięciu od źródła ognia. W budownictwie można stosować wyłącznie ten ostatni rodzaj styropianu, oznaczany zgodnie z wymogami unijnymi, symbolem EPS, od angielskiej nazwy produktu: expanded polystyrene. W Polsce w odniesieniu do wyrobów z tego materiału obowiązuje norma krajowa PN-B 20132:2004. „Wyroby ze styropianu (EPS) produkowane fabrycznie – zastosowania”. >>> Więcej w numerze 9/2009

Autor: Hanna Czerska

Dobrze wykonana izolacja termiczna zabezpiecza dom przed stratami energii. W lecie chroni również przed nadmiernym nagrzewaniem się np. pomieszczeń poddasza. Jako izolację cieplną ścian, stropów, podłóg można zastosować materiał sypki – celulozę. Jest ona wdmuchiwana za pomocą specjalnego agregatu, a pracę tę wykonują przeszkolone ekipy.

Do opisu tego typu rozwiązania posłużymy się przykładem materiału termoizolacyjnego produkowanego z celulozy o nazwie firmowej Ekofiber. Jest on stosowany w budownictwie europejskim od ok. 50 lat jako izolacja termiczna i akustyczna przegród pionowych i poziomych oraz przegród o skomplikowanych przekrojach: w budynkach mieszkalnych, halach przemysłowych, chłodniach, budynkach inwentarskich, itp.
Obserwacja niektórych owadów (osy, dzikie pszczoły) doprowadziły angielskich badaczy, pod koniec XIX wieku, do „wymyślenia” celulozowego materiału termoizolacyjnego. Do Polski materiał dotarł ze Szwecji, jest u nas produkowany od 1994 r. przez firmę Nordiska Ekofiber Polska. Robi się go z czarno-białej makulatury gazetowej.
Obecnie używane farby drukarskie nie zawierają metali ciężkich, a tym samym są bezpieczne dla środowiska. Do impregnacji włókna celulozowego w procesie suchym używany jest kwas borowy i boraks 10-wodny w postaci granulatu. Tak przygotowany materiał zostaje zapakowany w worki papierowe po 15 kg i zagęszczony do około 150 kg/m³ (dzięki temu obniżają się koszty transportu).
Dobrą izolacyjność materiału zapewnia powietrze (85 – 92%), które znajduje się pomiędzy włóknami celulozy. Współczynnik przewodzenia ciepła wynosi od 0,041 do 0,043 W/mK (dla porównania: styropianu λ = 0,045 W/mK, wełny mineralnej λ = 0,050 W/mK). >>> Więcej w numerze 9/2009

Na podstawie materiałów firmy Ekofiber

W niemieckim budownictwie mieszkaniowym w ostatnich latach nastąpił wyraźny postęp w dziedzinie oszczędności energii. Na rynku szeroko rozpowszechniły się najwyższej jakości materiały do izolacji cieplnej, które nie są już czymś szczególnym. Jednocześnie buduje się coraz bardziej szczelne budynki w celu zminimalizowania strat ciepła, powstających w wyniku niekontrolowanej wymiany powietrza. Niemieckie regulacje ustawowe, takie jak ustawa o oszczędności energii, sprawiły, że sposób budowania domów niskoenergetycznych należy tam dzisiaj traktować jako standard w nowym budownictwie.

Drzwi w budynku pasywnym to jeden z ważniejszych elementów, wpływających na całościowy bilans cieplny. W tego typu budynkach zapotrzebowanie na energię do ogrzewania powinno być mniejsze niż 15 kW/(m²·rok). Wymóg zostaje spełniony wtedy, gdy materiały, z których złożony jest budynek, i sposoby montażu zapewniają odpowiednią izolacyjność i szczelność.

Konstrukcja dachu spadzistego z pozoru wydaje się być prosta i oczywista. Jest to jednak element, którego zaprojektowanie i wykonanie wymaga wiedzy i doświadczenia budowlanego. Dach zapewnia ochronę wewnętrznej części budynku przed oddziaływaniem czynników atmosferycznych (deszczu, wiatru), a także reguluje przepływ ciepła i wilgoci z pomieszczeń ostatniej kondygnacji.

Dobra szczelność powietrzna pokryć zewnętrznych oraz przegród wewnętrznych budynków wpływa na poprawę ich jakości energetycznej. Pomiary szczelności powietrznej są więc bardzo wskazane, a w niektórych krajach – wymagane. Pierwszą cześć artykułu na temat ogólnych zagadnień związanych z pomiarami szczelności powietrznej dużych budynków opublikowaliśmy przed miesiącem, tym razem przechodzimy do ich praktycznych aspektów.

Lokalizacja nieszczelności w wyższych kondygnacjach budynku
W ramach przeprowadzanej procedury lokalizowania nieszczelności może się okazać, że będzie konieczne badanie przepływów strumieni powietrza na górnych kondygnacjach budynku. W takim wypadku wskazane jest, by jeszcze przed przystąpieniem do pomiaru, uzgodnić ze zleceniodawcą potrzebę zastosowania odpowiednich rusztowań, wózków podnośnikowych, zwyżek lub drabin. W razie stwierdzenia istotnych różnic pomiędzy temperaturą wewnętrzną oraz temperaturą zewnętrzną celowe może się okazać wykonanie badań termograficznych. Zastosowanie analizy termograficznej pozwoli na szybkie wykrycie nieprawidłowości, które następnie można zbadać pod kątem istnienia nieszczelności. >>> Więcej w numerze 6/2009

Tekst i ilustracje: Dipl. Ing. Stefanie Rolfsmeier, Dipl. Ing.Paul Simons