część opisowa

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 2014
1
SPIS TREŚCI
I.
CZĘŚĆ OPISOWA
1.
Podstawa opracowania ....................................................................................................... 3
2.
Przedmiot opracowania ...................................................................................................... 3
3.
Opis konstrukcji budynku ………………………………………………………..……… 4
4.
Cel i zakres opracowania ................................................................................................... 5
5.
Czas i miejsce kontroli ....................................................................................................... 5
6.
Sprzęt zastosowany do badań termowizyjnych ................................................................. 5
7.
Warunki panujące przed i podczas kontroli ....................................................................... 6
8.
Obliczenia współczynników przenikania ciepła U …………………..…………….……. 7
9.
Uwagi i wnioski …………………………..............….…………..………..………..…… 8
10.
Zalecenia .......................................................................................................................... 10
Załączniki:
1. Załącznik 1, Zestawienie punktów pomiarowych – 10 stron,
2. Załącznik 2, Raport z dnia 16.01.2014 na szablonie firmowym – 23 strony – ul.
Żółkiewskiego 14, 14a,
3. Załącznik 3, Raport z dnia 16.01.2014 na szablonie firmowym – 18 stron – ul.
Żółkiewskiego 14b,
4. Załącznik 4, Raport z dnia 16.01.2014 na szablonie firmowym – 23 strony – ul.
Czarneckiego 23a, 23b,
5. Załącznik 5, Raport z dnia 17.01.2014 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
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 16.01.2014, 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.
1.2.
Podstawa merytoryczna
1) Norma PN-EN 13187 „Właściwości cieplne budynków – Jakościowa detekcja wad
cieplnych w obudowie budynku – Metoda podczerwieni”.
2) Ustawa z dnia 7 lipca 1994 „Prawo budowlane”, Dz.U. 1994 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 16.01.2014r. i 17.01.2014r.
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
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 (m2K). Na klatkach schodowych zastosowano ściany ze
szklanych pustaków o współczynniku przenikania U = 2,564 (m2K) 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
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.
4.2.
Analiza wyników pomiarów, wraz ze wskazaniem nieprawidłowości i wad w
przegrodach zewnętrznych badanych przegród, zgodnie z wiedzą i sztuką budowlaną i
energetyczną (techniką cieplną).
4.3.
Wykonanie części opisowej do raportu.
4.4.
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 16.01.2014, przeprowadzono kontrolę przegród aparatem IR od
zewnątrz budynków. Kontrolę przeprowadzono w godz. 07.13–07.49 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 17.01.2014 w godz. 07.44–07.51.
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):
Czułość cieplna:
Częstotliwość obrazu:
Typ detektora:
250 x 250
<0,100C przy temperaturze +250C
9 Hz
mikrobolometr niechłodzony typu FPA
5
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
0,10C
 niski od -20 do +1200C
 wysoki od 0 do +3500C
±20C 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. –40C,
– w dzień ok. ±0,00C.
Temperatura powietrza zewnętrznego w czasie kontroli wynosiła –1,00C.
Różnica temperatur po obu stronach przegród wynosiła od 21,00C dla mieszkań i lokali
użytkowych 17,00C 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. –50C,
– w dzień ok. +10C.
Temperatura powietrza zewnętrznego w czasie kontroli wynosiła –1,00C.
Średnia temperatura powietrza wewnętrznego w budynku, wymagana do przeprowadzenia
analizy przegród zewnętrznych od strony zewn. budynku została przyjęta w wysokości +20,0 0C
dla mieszkań i lokali użytkowych 16,00C dla klatek schodowych
Różnica temperatur po obu stronach przegród wynosiła 21,0 0C dla mieszkań i lokali użytkowych
17,00C 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 WT2008 3) jest warunek
6
U<Umax = 0,30 W/(m2K). 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<Umax 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
Tynk cementowo-wapienny 2,0 cm
Mur z cegły ceramicznej pełnej na zaprawie cem.-wap. gr. 38 cm
Styropian 0 cm
Tynk cementowo-wapienny 3,0 cm
Opór przejmowania ciepła po stronie zewnętrznej
Grubość całkowita i U
0,020
0,380
0,000
0,030
2. Ściana zewnętrzna szczytowa SZ1 z ociepleniem
Opór przejmowania ciepła po stronie wewnętrznej
Tynk cementowo-wapienny 2,0 cm
Mur z cegły ceramicznej pełnej na zaprawie cem.-wap. gr. 38 cm
Styropian 10 cm
Tynk cementowo-wapienny 0,5 cm
Opór przejmowania ciepła po stronie zewnętrznej
Grubość całkowita i U
0,020
0,380
0,100
0,005
0,130
0,024
0,494
0,000
0,037
0,040
0,724
1,380
0,505
0,130
0,024
0,494
2,632
0,006
0,040
3,326
0,301
0,020
0,820
0,130
0,024
0,380
0,770
0,494
0,050
0,008
0,044
0,900
1,136
0,009
0,040
1,833
0,820
0,770
0,038
0,820
0,430
0,820
0,770
0,038
0,820
3. Ściana zewnętrzna szczytowa SZ2 z ociepleniem (budynek galeriowy)
Opór przejmowania ciepła po stronie wewnętrznej
Tynk cementowo-wapienny 2,0 cm
Mur z cegły ceramicznej pełnej na zaprawie cementowo-wapiennej gr. 38
cm
Wełna mineralna 5 cm
Płyta azbestowo-cementowa gr. 0,8 cm
Opór przejmowania ciepła po stronie zewnętrznej
Grubość całkowita i U
0,458
0,546
Według norm budowlanych z lat 60-tych obowiązujący wówczas współczynnik przenikania
ciepła ścian zewnętrznych Umax wynosił 1,163 W/(m2K). Na początku lat 70-tych zmniejszono
go do poziomu 0,75 W/(m2K), natomiast w latach 80-tych uzyskał on wartość 0,55 W/(m 2K).
Natomiast obecnie obowiązujący wg 3) nie może być większy niż wartość U(max) = 0,3 W/(m2K).
A zatem wymóg U<Umax 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
wentylacyjny do ogrzewania i wentylacji dla stanu istniejącego jest ponad 1,8 razy wyższe od
stanu, w którym U=0,301 W/(m2K) 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
•
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/(m2K). Wymagany współczynnik przenikania ciepła
dla przegród zewnętrznych nowobudowanych domów, zgodnie z Warunkami
Technicznymi 2008, aktualizowanymi w 2013, powinien wynosić maks. U = 0,3 (m 2K),
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
•
Nowo realizowane budynki, wg obecnie obowiązującego prawa posiadają tak
dobrane materiały w tym izolację termiczną, że spełniają warunek U<Umax = 0,3 W/
(m2K), 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<Umax = 0,30 W/(m2K) 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