Dom ciepły dziś i jutro

Każdy chce mieszkać i przebywać w budynkach funkcjonalnie zaprojektowanych i energooszczędnych w eksploatacji, ale również niepowtarzalnych i pięknych.

Czy te dwa sposoby postrzegania budynku dadzą się pogodzić? Pokutuje przekonanie, że nie do końca.

Tymczasem w dobie szybkiego rozwoju i dostępu do nowoczesnych technologii oraz niezwykle bogatego wyboru materiałów i wyrobów budowlanych nie trzeba rezygnować ani z energooszczędności, ani z estetyki rozwiązań.

Budynek energooszczędny kojarzy się zwykle jako bunkier o grubych ścianach i małych okienkach a wszelkie estetyczne fanaberie wydają się być wykluczone.

Według tego stereotypu jedną z poważniejszych przeszkód ograniczających różnorodność formy bryły budynku są materiały izolacyjne.

W przeszłości było to być może prawdą.

Współczesne materiały izolacyjne nie mają już takich ograniczeń.

Świetnym przykładem są tu wyroby z wełen mineralnych umożliwiające ocieplenie praktycznie dowolnych kształtów, oferujące przy tym komfort klimatyczny pomieszczeń, wyższy standard akustyczny i zwiększoną odporność pożarową.

A oprócz izolacji są jeszcze przecież nowoczesne okna, systemy wentylacyjne, grzewcze itd.

Tak wiec budynek energooszczędny to nie  tylko ściany zewnętrzne o jak największym współczynniku przenikania ciepła, ale cały szereg innych czynników wpływających na jego bilans cieplny.

Straty lub zyski spowodowane jednym z tych czynników można świadomie kompensować innym z nich.

Jednak izolacyjność cieplna wszystkich przegród zewnętrznych (ciepła obudowa typu "koperta") ma znaczenie kluczowe.

Wszystkie inne parametry: wentylacja, lepsza instalacja grzewcza, automatyka mogą w pełni zadziałać (wykorzystać ich możliwości), jeżeli ciepło w przyśpieszonym tempie nie ucieka z budynku, tzn. pod warunkiem wykonania dostatecznie ciepłej obudowy.

Przy tym, o ile zmiana pieca na nowocześniejszy, racjonalizacja wentylacji, zainstalowanie zaworów termostatycznych czy bardziej zaawansowanej automatyki w systemie grzewczym kosztuje tyle samo niezależnie od tego, czy zdecydujemy się na nie podczas budowy, czy w dowolnym momencie użytkowania obiektu, to wykonanie cieplejszej przegrody na etapie budowy pociąga za sobą minimalny wzrost kosztów równy wartości dodatkowej warstwy izolacji cieplnej (kilka zł/m²), podczas gdy docieplenie ścian lub dachu w istniejącym budynku (nie mówiąc o podłogach) wymaga dodatkowych nakładów już nie tylko na izolację cieplną, ale na nową elewację, czy wykończenia/okładziny wewnętrzne i prace przy przebudowie przegrody.

Dlatego odpowiedniej izolacyjności cieplnej - warto poświęcić więcej uwagi podczas projektowania i nie poprzestając na tym jednym aspekcie ochrony cieplnej równocześnie warto się zastanowić nad energooszczędnością takiego budynku.

Budynek energooszczędny to budynek o niskim zapotrzebowaniu na energię, ale równocześnie zapewniający komfort cieplny jego użytkownikom.

Za miarę energochłonności budynku można przyjąć sezonowe zapotrzebowanie na energię potrzebną do ogrzania 1 mkw powierzchni albo 1 m3 kubatury w ciągu roku, czyli tzw. wskaźnik sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania E wyrażony w kWh/mkw/rok lub w kWh/m³/rok.

Sposób jego obliczania znajduje się w PN-B-02025:1999 [ ] i jest zbieżny procedurą przedstawioną w EN 832. Uwzględnia on bilans strat i zysków ciepła w budynku.

Dopiero wykonanie takiego pełnego bilansu cieplnego, czyli znajomość wartości wskaźnika E dla danego budynku, określa jednoznacznie, czy jest on energooszczędny, czy też nie.

Obowiązujące obecnie przepisy określają wymagania dotyczące oszczędności energii na dwa alternatywne sposoby:
- poprzez graniczne wartości wskaźnika sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynku mieszkalnego i zamieszkania zbiorowego - E 0
- lub poprzez maksymalne wartości współczynnika przenikania ciepła U (k max) w stosunku do elementów i komponentów budynków w zabudowie jednorodzinnej oraz dla budynków przemysłowych i użyteczności publicznej.

W obu przypadkach niezbędne jest obliczenie współczynników przenikania ciepła przegród wchodzących w skład budynku.

Należy zauważyć, że osiągnięcie w poszczególnych przegrodach maksymalnych wartości współczynnika przenikania ciepła k max nie gwarantuje jeszcze spełnienia kryterium energooszczędności.

Dotyczy to np. jednowarstwowych ścian jednorodnych, z samych pustaków lub bloczków, dla których dopuszcza się kmax = 0,50 W/m²K.

Mały budynek mieszkalny, jednorodzinny, wolnostojący, parterowy z poddaszem użytkowym i podłogą na gruncie został zaprojektowany w dwóch wariantach cieplnych:

Wariant I - tzw. podstawowy-przepisowy ma przegrody i okna o izolacyjności cieplnej zgodnej z aktualnymi przepisami

Wariant II - tzw. idealny-ciepły ma przegrody o optymalnej izolacyjności - najniższej możliwej do osiągnięcia przy racjonalnych, ekonomicznych grubościach konstrukcji i optymalnych cieplnie rozwiązaniach; np. ściana zewnętrzna dwuwarstwowa, w której murowana warstwa wewnętrzna pełni funkcję nośną, a zarazem akumuluje ciepło, ocieplenie zewnętrzne bez mostków cieplnych ma dowolną potrzebną grubość, a warstwę elewacyjną -estetyczną i trwałą, stanowi szlachetny tynk mineralny o dowolnej strukturze i barwie.

Podstawowe charakterystyki związane z ochroną cieplną dla przykładowego domu jednorodzinnego, wolnostojącego, parterowego z poddaszem użytkowym i podłogą na gruncie przedstawiono w tabeli 1

Tabela 1 




Jak widać z danych w tabeli, mimo że oba budynki formalnie spełniają wymagania, to ich wartość z punktu widzenia energooszczędności, a inaczej mówiąc - kosztów eksploatacji - jest nieporównywalna.

Budynek w wariancie I potrzebuje aż o 47 kWh więcej na każdy m² powierzchni ogrzewanej - w każdym kolejnym roku eksploatacji.

Jeżeli pomnożymy to przez powierzchnię ogrzewaną i przez 50, 60 czy 80 lat do remontu kapitalnego - to uzbiera się ładna suma.

Tyle można zaoszczędzić, jeżeli zamiast wariantu I zaprojektuje się i zrealizuje wariant II.

Przykład pokazuje, jak wielkie możliwości ma projektant, by właściwą ochroną cieplną budynku zapewnić jego użytkownikowi optymalne warunki użytkowania i eksploatacji, a sobie zapewnić wdzięczność usatysfakcjonowanego klienta i - jego najlepsze rekomendacje.

Musimy przy tym zdawać sobie sprawę, że w przyszłości energia nie będzie tańsza, więc koszty dzisiejszych decyzji mogą być jeszcze bardziej znaczące.

Przepisy zawarte w warunkach technicznych określają pewien standard minimalny (w dodatku na dwa niekoniecznie równoważne sposoby) i nic nie stoi na przeszkodzie, by wybrać wariant bardziej przyszłościowy.

A nawet jeszcze cieplejszy. Bo przepis to nie wszystko.

Docieplane obecnie wielkim kosztem budynki z lat 60-tych, 70-tych czy 80-tych spełniały wówczas obowiązujące przepisy...

Ale jakie to ma znaczenie dla kogoś, kto dziś płaci rachunki za gaz?

Podobnie za 10 lat nikt nie będzie się zastanawiał, czy budynek roku 2005 "formalnie był w porządku, bo U ściany było <0,5".

Ważne będą dla jego właściciela koszty, jakie będzie ponosił na bieżące utrzymanie (ogrzewanie) lub nakłady , jakie będzie musiał ponieść na ewentualne docieplenie, jeżeli będzie chciał te koszty zmniejszać.

Jak duże rezerwy kryją się jeszcze w naszym budownictwie, możemy zobaczyć porównując z innymi.

Porównanie energochłonności budynków wzniesionych w latach ubiegłych i budowanych obecnie w Polsce oraz w krajach zachodnich przedstawiono w tabeli 2.

Tabela 2.

    


Powyższa tabela pokazuje, w którym miejscu na drodze do energooszczędności znajduje się polskie budownictwo i jaki dystans został jeszcze do pokonania.

Osiągnięcie podobnego poziomu energooszczędności budynków jak obecnie istniejący w krajach Unii nie jest tylko sprawą ambicji.

Po przystąpieniu Polski do Unii, przy porównywalnych cenach energii, ale niższych zarobkach, takie koszty utrzymania (ogrzania) będą dla wielu nie do udźwignięcia, a zamożniejszych będą niepotrzebnie obciążać, kosztem innych potrzeb i przyjemności.

Stąd, jeżeli nie chcemy uczyć się na swoich błędach, możemy skorzystać z doświadczeń innych, bardziej rozwiniętych krajów i - budować tak ciepło i energooszczędnie jak oni.

Projektując cieplej należy w pełni wykorzystywać nowe normy i nie zapominać o wszystkich towarzyszących im załącznikach. Jak jest to ważne, wskazuje przedstawiony w tabeli 3 przykład obliczenia współczynnika przenikania ciepła przez przegrodę U.

Dla przejrzystości obliczeń, przyjęto jako przegrodę dach z blachy trapezowej ocieplony jednowa r stwowo płytami z wełny mineralnej i pokryty folią PVC.

Dzięki temu na izolacyjność cieplną przegrody poza oporami przejmowania ciepła po wewnętrznej i zewnętrznej stronie przegrody wpływa jedynie opór cieplny warstwy izolacji cieplnej.

Tabela 3




Analiza danych zawartych w tabeli wskazuje wyraźnie, jak wielkie niedoszacowanie grubości izolacji może być wynikiem niestarannych obliczeń - nieuwzględnienia wszystkich niezbędnych poprawek i dodatków, które wynikają z nieuniknionego występowania mostków cieplnych punktowych i liniowych (geometrycznych i konstrukcyjnych).

Różnica między grubością izolacji przegrody pełnej (bez mostków cieplnych) a poprawnie zaprojektowaną wynosi prawie 38 %.

Przy okazji obliczeń cieplnych warto przypomnieć, że w obliczeniach należy przyjmować zawsze wyłącznie tzw. obliczeniowe wartości cieplne: ? obliczeniowe lub R obliczeniowe.

Zastosowanie w oblicz eniach cieplnych wartości deklarowanych lub średnich ? lub R może spowodować kolejne niedoszacowanie potrzebnej grubości izolacji cieplnej, nawet rzędu 30%.

Suma wszystkich takich błędów ujawni się bezlitośnie po wybudowaniu domu, a wtedy ich usunięcie jest niezwykle kosztowne.

Dlatego lepiej zadbać o to, by ich unikać jeszcze na etapie projektowania.

Dom zbudowany raz służy przez wiele lat.

Jego walory estetyczne i użytkowe są najlepszą i najtrwalszą wizytówką (pracy) inwestora i projektanta.

źródło: MIWO

zdjęcia: MIWO

data publikacji: 27.03.2008

---