Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 1/2017 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Wpływ osłon przeciwsłonecznych na bilans energetyczny budynku

Effect of shading devices on a building’s energy balance
mgr inż. Jerzy Żurawski  |  IZOLACJE 10/2015  |  06.11.2015  |  1
Markizy nad restauracją na Korcie Centralnym Wimbledonu
Markizy nad restauracją na Korcie Centralnym Wimbledonu
archiwum J. Żurawskiego

Zapewnienie odpowiedniego środowiska wewnętrznego w nowo projektowanych budynkach o radykalnie zmniejszonym zapotrzebowaniu na ciepło może stwarzać większe trudności latem, zwłaszcza przy aktualnie obowiązujących trendach architektoniczno­‑budowlanych: rosnącej powierzchni przegród przezroczystych oraz rosnącym oporze cieplnym wszystkich przegród budynku.

Ograniczanie zużycia energii w budynkach realizowane przez stosowanie skuteczniejszej izolacji termicznej prawie zawsze wiąże się ze wzrostem zapotrzebowania na energię chłodniczą. Ochrona pomieszczeń przed przegrzewanie staje się działaniem równie ważnym, co zapewnienie temperatury komfortu oraz odpowiednich warunków użytkowych zimą.

Efektywność energetyczna budynku  

Nowoczesne budownictwo powinno charakteryzować się racjonalnie niskim zużyciem energii - zarówno na ogrzewanie, jak i na chłodzenie. W ujęciu inżynierskim trudno zdefiniować budynek o racjonalnie niskim zużyciu energii. Przyczyną jest wielość kryteriów zagadnienia i ich wzajemna zależność w ujęciu ekonomicznym, energetycznym i środowiskowym.

Przeczytaj cz. 1. Osłony przeciwsłoneczne w budynkach energooszczędnych - wybrane wymagania prawne

Wykonanie tak złożonej analizy wymaga nawet kilkudziesięciu tysięcy bilansów energetycznych. Z tego powodu, dla uproszczenia procesu projektowego, rozwijane są różne koncepcje energetyczne budynków, oparte o różnego rodzaju założenia ideowe. Do najbardziej znanych należą:

  • budownictwo niskoenergetyczne, znane też jako NF40, którego szczegółowe wymagania można znaleźć na stronach NFOŚiGW,
  • budownictwo pasywne, w polskiej praktyce inżynierskiej znane jako NF15,
  • budownictwo aktywne,
  • budownictwo zeroenergetyczne.

Najbardziej znane i szeroko rozreklamowane prawie w całej prasie fachowej jest budownictwo pasywne. Ze względu na możliwe do uzyskania wsparcie finansowe z NFOŚiGW na budowę domów energooszczędnych dość dobrze opisano budynki NF15 oraz NF40. Pierwsze są po części odpowiednikami budynków pasywnych, drugie odpowiadają budynkom niskoenergetycznym.

ABSTRAKT

W artykule omówiono wpływ osłon przeciwsłonecznych na efektywność energetyczną budynku. Wymieniono sposób działania i najczęstsze rodzaje takich zabezpieczeń. Przedstawiono bilanse energetyczne okna bez osłony i z osłonami oraz podano sposoby obliczania wpływu ruchomych osłon przeciwsłonecznych na zyski energii słonecznej.

Effect of shading devices on a building’s energy balance

The article discusses the impact of shading devices on energy efficiency of a building. The method of operation and the most common types of these protections are enumerated. Energy balances are also presented for windows with and without shading, together with methods of calculating the effect of movable shading devices on solar energy gains.

Budynki niemal zeroenergetyczne lub zeroenergetyczne nie mają jeszcze oficjalnie przyjętej polskiej definicji. Można się tylko domyślać, że wymagania prawne w zakresie EP, które będą obowiązywać w 2021 r. (dla budynków użyteczności publicznej w 2019 r.) opisują częściowo wymagania odpowiadające budynkom niemal zeroenergetycznym.

Słabością wszystkich technicznych definicji jest brak powiązania z analizą opłacalności ekonomicznej i ekologicznej, co potwierdzają wielokrotnie już wykonywane analizy.

Czas zwrotu poniesionych nakładów na osiągniecie standardu pasywnego w stosunku do aktualnie obowiązujących wymagań prawnych przekracza nierzadko 25 lat, a w niektórych wypadkach emisja dwutlenku węgla jest większa w budynku pasywnym, wyposażonym w bardzo dużą liczbę urządzeń pomocniczych, umożliwiających opanowanie systemu energetycznego i właściwe sterowanie.

Innym dość dużym brakiem dotyczącym określenia wymagań w programie NFOŚiGW wobec domów z dopłatą NF15 i NF40 jest pominięcie zagadnień klimatyzacji, które mogą stać się istotne ze względów użytkowych.

Budynki energooszczędne i pasywne

Główne założenia budynków pasywnych opisane są w dwóch podstawowych parametrach: energia użytkowa na ogrzewanie i wentylację EUH+W powinna być mniejsza niż 15 kWh/(m²·rok) oraz nieodnawialna energia pierwotna EP powinna być mniejsza niż 120 kWh/(m²·rok) (TAB. 1).

Nie przewiduje się konieczności chłodzenia budynków mieszkalnych. Wynika to z założenia, że dopuszczalne jest okresowe przegrzewanie budynków.

TABELA 1. Wymagania w zakresie energii użytkowej EU i nieodnawialnej energii pierwotnej EP stawiane różnym typom budynków [1]
TABELA 1. Wymagania w zakresie energii użytkowej EU i nieodnawialnej energii pierwotnej EP stawiane różnym typom budynków [1]

Założenie takie nie jest jednak zgodne z polskim prawem budowlanym. Doświadczenia użytkowe mieszkaniowych budynków pasywnych częściowo potwierdzają słuszność takich założeń, pod warunkiem stosowania przegród przezroczystych z odpowiednimi osłonami przeciwsłonecznymi, zwłaszcza tych skierowanych na południe, południowy zachód oraz zamieszczonych w ścianie zachodniej.

Wymagania stawiane pasywnym budynkom użyteczności publicznej i przemysłowym narzuca sprawdzenie dwóch wymagań dotyczących energii użytkowej: EUH+W  ≤  15 kWh/(m2·rok) oraz EUC  ≤  15 kWh/(m2·rok). Wymóg taki powinien być sprawdzany również w budynkach mieszkalnych.

Budynki o radykalnie obniżonym zapotrzebowaniu na ciepło (np. budynki niskoenergetyczne lub pasywne) mają niemal zerową zdolność rozpraszania energii latem. Konieczne są wiec rozwiązania pozwalające chronić wnętrza przed przegrzewaniem, zwłaszcza w budynkach użytkowanych w czasie dnia, w których niezbędne jest zapewnienie dostępu światła dziennego.

Właściwe przeanalizowanie zagadnień komfortu może prowadzić i bardzo często prowadzi do konieczności chłodzenia pomieszczeń budynku o radykalnie obniżonym zapotrzebowaniu na ciepło. Pominięcie takich analiz może stworzyć duże problemy użytkowe, zwłaszcza w nowoczesnych budynkach energooszczędnych, które charakteryzują się dużą powierzchnią przegród przezroczystych.

Energochłonność budownictwa

 

Zapotrzebowanie na energię na ogrzewanie, wentylację i chłodzenie zależy od wielu czynników. Do najważniejszych należą: geometria budynku i usytuowanie w terenie, powierzchnia przegród przezroczystych, przepuszczalność energii promieniowania słonecznego, izolacyjność termiczna przegród budowlanych, sterowanie systemem energetycznym oraz energochłonność urządzeń pomocniczych.

 

Budynki mieszkalne jedno- i wielorodzinne rzadko poddawane są szczegółowej analizie w zakresie przegrzewania pomieszczeń latem. Aby zapewnić odpowiednie warunki użytkowe, zazwyczaj uzbraja się przegrzewane pomieszczenia w klimatyzatory, co znacznie zwiększa energochłonność lokali budynku.

Dla przykładu wykonano dwie analizy budynku mieszkalnego zlokalizowanego we Wrocławiu z powierzchnią przeszkloną stanowiącą 25% powierzchni użytkowej. Stolarka okienna usytuowana została zgodnie z zasadami budownictwa energooszczędnego (pasywnego).

Poszczególne elementy budynku zaprojektowano tak, aby wykonane obliczenia wariantu tylko ogrzewanego pozwoliły spełnić wymagania prawne obowiązujące od 2014 r., 2017 r. i 2021 r. oraz wymagania stawiane budynkom pasywnym. Następnie wykonano obliczenia charakterystyki energetycznej tego samego budynku z uwzględnieniem chłodzenia. W TAB. 2 i TAB. 3 zamieszczono szczegóły analizy.

TABELA 2. Analiza energetyczna ogrzewanego budynku mieszkalnego z powierzchnią przeszkloną wynoszącą 25% powierzchni użytkowej budynku, spełniającego wymagania prawne na 2014 r., 2017 r. i 2021 r. oraz budownictwa pasywnego
TABELA 2. Analiza energetyczna ogrzewanego budynku mieszkalnego z powierzchnią przeszkloną wynoszącą 25% powierzchni użytkowej budynku, spełniającego wymagania prawne na 2014 r., 2017 r. i 2021 r. oraz budownictwa pasywnego
TABELA 3. Analiza energetyczna budynku ogrzewanego i chłodzonego, mieszkalnego z powierzchnią przeszkloną wynoszącą 25% powierzchni użytkowej budynku w odniesieniu do wymagań prawnych 2014 r., 2017 r. i 20121 r. oraz budownictwa pasywnego
TABELA 3. Analiza energetyczna budynku ogrzewanego i chłodzonego, mieszkalnego z powierzchnią przeszkloną wynoszącą 25% powierzchni użytkowej budynku w odniesieniu do wymagań prawnych 2014 r., 2017 r. i 20121 r. oraz budownictwa pasywnego

Wnioski są niezwykle interesujące. Budynki mieszkalne o powierzchni przeszklonej wynoszącej 25% powierzchni użytkowej, zaprojektowane tak, by spełniały odpowiednie wymagania energetyczne, charakteryzują się niewielkim zapotrzebowaniem na energię do ogrzewania i znacznie większym zapotrzebowaniem energii na chłodzenie.

Pominięcie zagadnień przegrzewania może stwarzać problemy użytkowe. Analizy potwierdza doświadczenie. Nowe energooszczędne budynki zaprojektowane ze względu na ogrzewanie uzbraja się w klimatyzatory, które szpecą elewacje i są przyczyną wzrostu kosztów eksploatacyjnych.

Jeżeli chodzi o budynki użyteczności publicznej, to występujące za dnia procesy związane z użytkowaniem pomieszczeń charakteryzują się większą intensywnością odpowiedzialną za produkcję wewnętrznych zysków ciepła.

Dzieje się to najczęściej przy znacznie większej powierzchni przegród przezroczystych niż w budynkach mieszkalnych. Niezbędne jest ograniczanie emisji zysków ciepła od oświetlenia, urządzeń elektrycznych i elektronicznych, procesów produkcyjnych oraz od nasłonecznienia.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »

 

Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 10/2015

Komentarze

(1)
Pawel | 14.02.2016, 18:17
Witam, dziękuję za bardzo interesujący artykuł. Ciekaw jestem opinii i obliczeń dla folii okiennych przeciwsłonecznych....
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie


Sposób na: wyciszenie podłogi » 


(...) w takim przypadku dźwięki stukania nie mogą dalej rozchodzić się przez konstrukcję budynku, co korzystnie wpływa na wyciszenie domu. Wibracje podłogi są tłumione przez materiał izolacyjny. czytaj dalej »

 


Ekspert radzi: jak zabezpieczyć podziemne instalacje rurowe?

Po czym rozpoznasz efektywną izolację »

Dowiedz się, co zrobić, jeśli drenaż nie działa oraz jak poradzić sobie, kiedy rury ułożone są powyżej strefy przemarzania. czytaj dalej »

Mając na uwadze ograniczenie emisji CO2, kosztów oraz efektywność energetyczną, wskazujemy oszczędności generowane zaizolowaniem instalacji. czytaj dalej »

Imponująca realizacja uszczelnień w Gdańsku - zobacz relację z budowy »


"Obiekty zostały zaprojektowane na terenach delty Wisły w sąsiedztwie Kanału Raduni na terenach o wysokiej infiltarcji wody (...)" Zobacz, z jakimi utrudnieniami zmierzyli się specjaliści przy budowie Muzeum II Wojny Światowej w Gdańsku czytaj dalej »

 


Czy zabezpieczyłeś mieszkanie przed włamaniem? »

Jak projektować instalacje dzwiękochłonne »

Statystyki policyjne mówią o tym, że włamywacze najczęściej dostają się do budynków przez okna i drzwi balkonowe. Ale nie wybijają szyb. Do zadania podchodzą w ciszy, sprawnie wyważając skrzydło okienne. Aby zapobiec takiej sytuacji... czytaj »
Elementy systemów transportujących ciepłe lub zimne powietrze mogą generować hałas, który (...) czytaj »

 


+

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Niczuk Metall Niczuk Metall
Warto współpracować z najlepszymi! Niczuk Metall jest firmą z tradycjami opartą wyłącznie na polskim kapitale . Doświadczenie,...
6/2017

Aktualny numer:

Izolacje 6/2017
W miesięczniku m.in.:
  • - Modernizacja budownictwa mieszkaniowego
  • - Parametry cieplne wieloskrzydłowej stolarki okiennej w budynkach mieszkalnych
Zobacz szczegóły
Zamów bezpłatny newsletter!
Najnowsze informacje na Twoją skrzynkę
System ściany wentylowanej od Aluprof - nowa aprobata dla Extrabond A2

System ściany wentylowanej od Aluprof - nowa aprobata dla Extrabond A2

Aluprof, europejski lider produkcji systemów aluminiowych dla budownictwa, otrzymał od Instytutu Techniki Budowlanej kolejną aprobatę techniczną dla swoich produktów. Tym...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.