WspolczynnikU

Projekt termomodernizacji
istniejącego budynku jednorodzinnego
od kątem zmniejszenia zapotrzebowania na ciepło
do ogrzewania
inż. Elżbieta Rudczyk-Malijewska
Zakres opracowania
•
Przegląd literatury dotyczącej przepisów prawnych związanych
z termomodernizacją oraz zasad jej projektowania i wykonywania
•
Wybór projektu budynku do przeprowadzenia analiz i obliczeń
•
Analiza budynku jednorodzinnego przed termomodernizacją
•
Przegląd zabiegów termomodernizacyjnych pozwalających na zmniejszenie
zapotrzebowania budynku na ciepło
•
Wybór ulepszeń i wariantów termomodernizacyjnych możliwych
do zastosowania
•
Projekt termomodernizacji budynku mający na celu zmniejszenie
zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania
•
Wybór optymalnego wariantu przedsięwzięć termomodernizacyjnych
zwiększających ochronę cieplą rozpatrywanego budynku
Straty ciepła w budynku
Termomodernizacja
Pod pojęciem termomodernizacji należy rozumieć szereg przedsięwzięć
mających na celu zmniejszenie zużycia energii na ogrzewanie bądź
chłodzenie pomieszczeń i przygotowanie ciepłej wody lub
do podwyższenia sprawności energetycznej lokalnego źródła ciepła i
lokalnej sieci ciepłowniczej, a także poprawę komfortu cieplnego
użytkowników.
Obliczanie współczynnika przenikania ciepła dla przegród
ednorodnych, niejednorodnych z uwzględnieniem poprawek.
Norma PN - EN ISO 6946:2008
Metodę obliczania współczynnika przenikania ciepła dla przegród
budowlanych poza drzwiami, oknami, elementami, przez które odbywa
się przenoszenie ciepła do gruntu i przez które przewiduje się
si nawiew
powietrza, przedstawia norma PN – EN ISO 6946.
Metoda opisana w tej normie oparta jest na odpowiednich wartościach
warto
obliczeniowych współczynnika przewodzenia ciepła lub wartościach
warto
obliczeniowych oporu cieplnego. Metoda ma zastosowanie do
komponentów składających się z warstw jednorodnych cieplnie.
Załącznik D normy zawiera przybliżoną
żoną metodę obliczania
współczynnika przenikania ciepła dla przegród składających
składaj
się z warstw
niejednorodnych.
Opory te są właściwe, jeżeli powierzchnia
przegrody jest w kontakcie z powietrzem. W
przypadku przegród w kontakcie z gruntem (
podłoga na gruncie lub ściana podziemia) op
przejmowania ciepła od strony zewnętrznej
(Rse) pomija się.
Jeżeli oblicza się opór cieplny wewnętrznyc
warstw komponentów budowlanych (ścian
działowych itp.) lub komponentów między
środowiskiem wewnętrznym i przestrzenią
nieogrzewaną, Rsi stosuje się dla obydwu s
Podstawa prawna: DzU poz. 926 z dnia 13.08.2013 r. [Rozporządzenie
[Rozporz
Ministra Transportu,
Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 5 lipca 2013 r. zmieniające
zmieniaj
rozporządzenie w sprawie
warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać
odpowiada budynki i ich usytuowanie]
1. Izolacyjność cieplna przegród
1.1. Wartości
ci współczynnika przenikania ciepła UC ścian, stropów i stropodachów dla wszystkich
odzajów budynków, uwzględniające
ce poprawki ze wzgl
względu na pustki powietrzne w warstwie
zolacji, łączniki mechaniczne przechodzące
ce przez warstw
warstwę izolacyjną oraz opady na dach o
odwróconym układzie warstw, obliczone zgodnie z Polskimi Normami dotyczącymi
dotycz
obliczania
oporu cieplnego i współczynnika przenikania ciepła oraz przenoszenia ciepła przez grunt, nie
mogą być większe niż wartości UC(max)określone
lone w poniższej
poni
tabeli:
Współczynnik przenikania ciepła UC(max) [W/(
Rodzaj przegrody i temperatura w pomieszczeniu
Ściany zewnętrzne:
a) przy ti ≥ 16°C
b) przy 8°C ≤ ti < 16°C
c) przy ti < 8 °C
Ściany wewnętrzne:
a) przy ∆ti ≥ 8°C oraz oddzielające
ce pomieszczenia ogrzewane od klatek schodowych i korytarzy
od
1.01.2014 r.
od
1.01.2017 r.
0,25
0,23
0,45
0,90
b) przy ∆ti < 8°C
c) oddzielające pomieszczenie ogrzewane od nieogrzewanego
Ściany nieogrzewanych kondygnacji podziemnych
Dachy, stropodachy i stropy pod nieogrzewanymi poddaszami lub nad przejazdami:
przejazdami
a) przy ti ≥ 16°C
0,20
b) przy 8°C ≤ ti < 16°C
c) przy ti < 8 °C
Podłogi na gruncie:
a) przy ti ≥ 16°C
b) przy 8°C ≤ ti < 16°C
c) przy ti < 8 °C
Stropy nad piwnicami nieogrzewanymi i zamkni
zamkniętymi przestrzeniami podpodłogowymi:
a) przy ti ≥ 16°C
b) przy 8°C ≤ ti < 16°C
c) przy ti < 8 °C
Stropy nad ogrzewanymi pomieszczeniami podziemnymi i stropy międzykondygnacyjne:
a) przy ∆ti ≥ 8°C
b) przy ∆ti < 8°C
c) oddzielające pomieszczenie ogrzewane od nieogrzewanego
od
1.01.20
0,2
1,00
bez wymagań
0,30
bez wymagań
0,18
0,30
0,70
0,30
1,20
1,50
0,25
0,30
1,00
1,00
bez wymagań
0,25
0,1
artości współczynnika przenikania ciepła U okien, drzwi balkonowych i drzwi zewnętrznych nie mogą być większ
wartości U(max) określone w poniższej tabeli:
Lp.
Okna, drzwi balkonowe i drzwi zewnętrzne
Współczynnik przenikania ciepła U(max)[W/(m2·K)]
od 1.01.2014 r.
1
2
3
od 1.01.2017 r.
od 1.01.2021 r.
Okna (z wyjątkiem
tkiem połaciowych), drzwi balkonowe i powierzchnie przezroczyste nieotwieralne:
a) przy ti≥ 16°C
1,3
1,1
0,9
b) przy ti< 16°C
1,8
1,6
1,4
a) przy ti≥ 16°C
1,5
1,3
1,1
b) przy ti< 16°C
1,8
1,6
1,4
1,3
1,1
Okna połaciowe:
Okna w ścianach wewnętrznych:
a) przy ∆ti ≥ 8°C
1,5
b) przy ∆ti < 8°C
bez wymagań
c) oddzielające pomieszczenie ogrzewane od nieogrzewanego
1,5
1,3
1,1
4
Drzwi w przegrodach zewnętrznych lub w przegrodach między
dzy pomieszczeniami
ogrzewanymi i nieogrzewanymi:
1,7
1,5
1,3
5
Okna i drzwi zewnętrzne w przegrodach zewnętrznych pomieszczeń nieogrzewanych bez wymagań
Pomieszczenie ogrzewane - pomieszczenie, w którym na skutek działania systemu ogrzewania lub w wyniku bilansu strat i zysków ciepła
cie
utrzymywana jest
temperatura, której wartość została określona w § 134 ust. 2 rozporządzenia.
ti - Temperatura obliczeniowa w pomieszczeniu zgodnie z § 134 ust. 2 rozporządzenia.
*) Od 1 stycznia 2019 r. - w przypadku budynków zajmowanych przez władze publiczne oraz będących
b
ich własnością.
Budynek mieszkalny jednorodzinny
opis
•
Budynek mieszkalny jednorodzinny dla którego przeprowadzono obliczenia
jest budynkiem wolnostojącym, nie podpiwniczonym, parterowym z
poddaszem użytkowym przykrytym dachem dwuspadowym,
zaprojektowany w technologii tradycyjnej.
•
W budynku zamieszkują 3 osoby, ponieważ budynek znajduje się w IV
strefie klimatycznej, temperatura obliczeniowa zewnętrzna dla IV strefy
wynosi – 22 oC[.
Podstawowe parametru budynku wybranego do
analiz
Budynek mieszkalny jednorodzinny, wolnostojący z poddaszem
użytkowym niepodpiwniczony, wybudowany w 1991 roku
w technologii tradycyjnej. Wzniesiony systemem gospodarczym
Dane kubaturowe obiektu:
kubatura
1144,22 m3
pow. całkowita
381,65 m2
pow. Zabudowy
154, 00 m2
pow. użytkowa
250,9 m2
Projekt architektoniczny
Rzut parteru
Dane techniczne analizowanego budynku
w stanie istniejącym
Obiektem obliczeń jest budynek mieszkalny 2- kondygnacyjny, z poddaszem użytkowym ,
podpiwniczony, występują okna i drzwi.
a) Podstawowe parametry techniczne budynku :
Wymiary budynku po zewnętrznych
trznych 11,00 x 14,00 = 154,00 m2
- powierzchnia ogrzewana : Af = 246,00 m2
- wysokość budynku : w kalenicy hk= 9,30 m, ściany frontowej h= 5,56m
- wysokość kondygnacji w świetle :
parter h= 2,65 m
poddasze hmin =0,96 m hmax=2,5 m
- kubatura budynku po zewnętrznej stronie
V= (154,00 x 9,30)-(154,00x3,74x0,5)
(154,00x3,74x0,5) = 1432,2m3- 287,98m3=1144,22 m3
b) Dodatkowe informacje
Okna i drzwi balkonowe z PCV oszklone potrójnie z dwiema powłokami selektywnymi
U = 1,5 W/(m2·K).
Drzwi wejściowe, U = 2,6 W/( m2·K)
c) System ogrzewania
Ogrzewanie centralne, lokalne źródło
ródło ciepła kocioł w
węglowy usytuowany w budynku
Przekrój ściany zewnętrznej
Współczynnik przenikania ciepła dla ściany zewnętrznej
trznej
Lp.
1.
Opis
d
λ
R
UC
m
W/(m·K)
m2·K/W
W/(m2·K)
0,04
-
Opór przejmowania ciepła po stronie zewnętrznej
trznej (poziomy strumie
strumień ciepła)
2.
Cegła pełna zwykła
0,120
0,780
0,154
-
3.
Waty z włókna szklanego
0,030
0,045
0,667
-
0,240
0,350
0,686
-
0,015
0,820
0,018
-
0,13
-
1,69
0,59
4.
5.
6.
Mur z Siporex na zaprawie
cementowo - wapiennej 700
Tynk lub gładź cementowo wapienna
Opór przejmowania ciepła po stronie wewnętrznej
trznej (poziomy strumie
strumień ciepła)
Grubość całkowita i Uk
0,41
-
Ściana zewnętrzna nie spełnia warunków normowych 0,59 W/(m2·K) > 0,25 W/(m2·K)
Przekrój dachu
Współczynnik przenikania ciepła dla dachu
Lp.
1.
Opis
d
λ
R
UC
m
W/(m·K)
m2·K/W
W/(m2·K)
0,04
-
Opór przejmowania ciepła po stronie zewnętrznej
trznej (poziomy strumie
strumień
ciepła)
Blacha fałdowa stalowa
2.
o wysokości fałdy 55
0,005
58,000
0,000
-
0,001
0,180
0,006
-
mm(T-55)
3.
Membrana izolacyjna Ceresit
BT 21
4.
Sosna i świerk w poprzek
0,02
0,160
0,125
-
5.
Wełna mineralna 40
0,100
0,045
2,222
-
6.
Płyta gipsowo - kartonowa
0,013
0,230
0,057
-
0,015
0,820
0,018
-
0,10
-
7.
8.
Tynk lub gładź cementowowapienna
Opór przejmowania ciepła po stronie wewnętrznej
trznej ( strumie
strumień ciepła
w górę)
Grubość całkowita i Uk
0,15
2,57
W/(m2·K)
Dach nie spełnia warunków
normowych -0,39 W/(m2·K) > 0,20
0,39
Przekrój podłogi na gruncie
Współczynnik przenikania ciepła dla podłogi na gruncie
p.
.
.
.
.
Opis
d
λ
R
UC
m
W/(m·K)
m2·K/W
W/(m2·K)
0,04
-
Opór przejmowania ciepła po stronie zewnętrznej
trznej (poziomy strumie
strumień
ciepła)
Posadzka cementowa Ceresit
CN 76
Papa asfaltowa
Beton zwykły z kruszywa
kamiennego 1900
0,050
1,000
0,050
-
0,002
0,180
0,013
-
0,050
1,000
0,050
-
.
Piasek średni
0,150
0,400
0,375
-
.
Grunt roślinny
0,150
0,900
0,167
-
0,17
-
.
Opór przejmowania ciepła po stronie wewnętrznej
trznej ( strumie
strumień ciepła w dół )
Grubość całkowita
i Uk na gruncie spełnia
0,40
0,86 W/(m2·K)
Podłoga
warunki normowe -1,16 W/(m2·K) < 1,20
1,16
Przekrój stropu wewnętrznego
Współczynnik przenikania ciepła stropu wewnętrznego
Lp.
1.
2.
Opis
d
λ
R
UC
m
W/(m·K)
m2·K/W
W/(m2·K)
0,04
-
Opór przejmowania ciepła po stronie zewnętrznej
trznej (poziomy strumie
strumień
ciepła)
Sosna i świerk w poprzek
włókien
0,040
0,160
0,250
-
3.
Trociny drzewne luzem
0,100
0,090
1,111
-
4.
Papa asfaltowa
0,004
0,180
0,022
-
5.
Żelbet 2500
0,080
1,700
0,047
-
0,015
0,820
0,018
-
0,10
-
1,59
0,63
6.
7.
Tynk lub gładź cementowo
- wapienna
Opór przejmowania ciepła po stronie wewnętrznej
trznej ( strumie
strumień ciepła
w górę )
Grubość całkowita i Uk
0,24
-
Strop nie spełnia warunków normowych 0,63 W/(m2·K) > 0,25 W/(m2·K)
Przykłady obliczania współczynnika U
Strop nad parterem – płytki ceramiczne
Numer
1
2
3
4
5
6
7
Warstwa
Warstwa laminarna od wewnątrz Ri
Tynk cementowo wapienny
Płyta żelbetowa
Płyta paździerzowa
Wylewka cementowa
Płytki ceramiczne
Warstwa laminarna od zewnątrz Re
Grubość
warstwy
Współczynnik
przewodzenia ciepła
d
λ
R
m
W/(m*K)
m2*K/W
0,015
0,140
0,020
0,040
0,022
0,100
0,018
0,082
0,200
0,040
0,021
0,100
0,562
0,820
1,700
0,100
1,000
1,050
ΣR
1
1
U =
=
= 1, 781
ΣR
0 , 562
Opór wars
W/(m2*K)
Przykłady obliczania współczynnika U
Strop nad parterem – parkiet
Numer
Grubość warstwy
Współczynnik
przewodzenia ciepła
Opór warstw
d
m
λ
W/(m*K)
R
m2*K/W
0,820
1,700
0,100
1,000
0,180
0,100
0,018
0,082
0,200
0,040
0,122
Warstwa
1
2
3
4
5
6
Warstwa laminarna od wewnątrz Ri
Tynk cementowo wapienny
Płyta żelbetowa
Płyta paździerzowa
Wylewka cementowa
Parkiet
7
Warstwa laminarna od zewnątrz Re
0,015
0,140
0,020
0,040
0,022
0,100
0,663
ΣR
1
1
U =
=
= 1, 509
ΣR
0 , 663
W/(m2*K)
Przykłady obliczania współczynnika U
Strop nad poddaszem – jętki
Numer
Grubość warstwy
Współczynnik
przewodzenia ciepła
d
m
λ
W/(m*K)
0,025
0,180
0,020
0,250
0,180
0,050
Warstwa
1
2
3
4
Warstwa laminarna od wewnątrz Ri
Płyty gipsowo – kartonowe
Jętki
Wełna mineralna
5
Warstwa laminarna od zewnątrz Re
ΣR
1
1
U =
=
= 0,588
ΣR
1, 700
Opór warstwy
R
m2*K/W
0,100
0,100
1,000
0,400
0,100
1,700
W/(m2*K)
Przykłady obliczania współczynnika U
Strop nad poddaszem – wełna mineralna
Numer
Warstwa
Grubość
warstwy
Współczynnik
przewodzenia ciepła
Opór warstw
d
m
λ
W/(m*K)
R
m2*K/W
1
Warstwa laminarna od wewnątrz Ri
0,100
2
Płyty gipsowo – kartonowe
0,025
0,250
0,100
3
Wełna mineralna
0,200
0,050
4,000
4
Warstwa laminarna od zewnątrz Re
0,100
ΣR
1
1
= 0,233
U =
=
ΣR
4 , 300
4,300
W/(m2*K)
http://www.builddesk.pl/edukacja/akademia-builddesk
builddesk
Dziękuję za uwagę