Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 1/2017 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Wybrane koncepcje technologiczne stosowane w budownictwie pasywnym

Selected technological concepts used in passive house building
Jakie koncepcje technologiczne można stosować w budownictwie pasywnym?
Jakie koncepcje technologiczne można stosować w budownictwie pasywnym?
passdoradztwo.pl

Wykorzystywanie pasywnych systemów słonecznych do zapewnienia komfortu cieplnego pozwala zaoszczędzić do 40% ciepła. Koszty zwracają się w przeciągu 5 lat lub szybciej.

Podstawowa klasyfikacja wykorzystania energii słonecznej zakłada podział na sposoby aktywne i pasywne. Metody aktywne polegają na pozyskaniu energii słonecznej i przetworzeniu jej w specjalnie do tego przygotowanych urządzeniach, które stanowią element instalacji grzewczych, chłodzenia i elektrycznych.

W systemach pasywnych wykorzystuje się bezpośrednio energię słoneczną do ogrzewania budynków i zapewnienia obiegu ciepła w ich wnętrzu.

Przyjęte kryteria budownictwa pasywnego określają budynki pasywne jako takie, których roczne zapotrzebowanie energii pierwotnej nieodnawialnej na ogrzewanie nie przekracza 15 kWh/m2, natomiast całkowite zapotrzebowanie na energię pierwotną nieodnawialną na potrzeby związane z utrzymaniem budynku (ogrzewanie, wentylację, chłodzenie, przygotowanie ciepłej wody użytkowej i oświetlenie) powinno wynosić poniżej 50 kWh/m2.

Zgodnie z obowiązującymi przepisami, od 2021 r. w przypadku budynków jednorodzinnych maksymalna wartość EP na te wszystkie potrzeby wynosić będzie 75 kWh/m2 (obecna wartość maksymalna to 105 kWh/m2).

W założeniu komfort termiczny zapewniany jest przez źródła pasywne (uzysk energii ze słońca, ciepło jawne i utajone od użytkowników, ciepło odpadowe), a także minimalizacje strat ciepła przez przenikanie przez przegrody pełne i przezroczyste. Ponadto dzięki zastosowanym technologiom budynek taki utrzymuje odpowiedni komfort cieplny również w lecie, bez stosowania tradycyjnych urządzeń klimatyzacyjnych.

Ze względu na to, że straty ciepła budynku są wprost proporcjonalne do powierzchni jego przegród zewnętrznych, dąży się do tego, by iloraz powierzchni przegród zewnętrznych do kubatury budynku był jak najmniejszy, co oznacza, że bryła budynku powinna być możliwie jak najbardziej zwarta [1-4].

Komfort cieplny pomieszczeń uzależniony jest od klimatu, architektury, konstrukcji budynku, zastosowanych materiałów. Nie bez znaczenia jest również umiejscowienie elementów konstrukcyjnych względem stron świata, kształtu bryły budynku, umiejscowienie w strukturze budynku i otoczeniu zewnętrznym.

Podstawowa klasyfikacja pasywnych systemów słonecznych dzieli je na [5]:

  • systemy zysków bezpośrednich,
  • systemy zysków pośrednich, w których wyróżnia się kilka technologii.

System zysków bezpośrednich umożliwia bezpośrednie wykorzystanie energii promieniowania słońca docierającej do pomieszczenia.

Przezroczyste powierzchnie okien umożliwiają promieniowaniu dotarcie do wnętrza budynku i przegród wewnętrznych (ścian, podłogi), przez które jest pochłaniana i magazynowana. Zmagazynowana w ten sposób energia ma wpływ na komfort cieplny.

Ściany i podłoga będące magazynami energii kontaktują się bezpośrednio z powietrzem w pomieszczeniu. Pod nimi znajduje się warstwa materiału izolacyjnego odpowiadająca za ograniczenie strat ciepła na zewnątrz. Uzyskane w ten sposób ciepło jest tym elementem bilansu cieplnego budynku, który obniża moc cieplną źródeł ciepła.

Latem istnieje niejednokrotnie potrzeba obniżania temperatury wewnętrznej. Tu z pomocą przychodzą wszelkiego rodzaju żaluzje czy rolety ograniczające dopływ promieniowania słonecznego do wnętrza pomieszczenia. Ograniczają one jednak widok z okna.

Czytaj też: Analiza parametrów fizykalnych ścian zewnętrznych i ich złączy w aspekcie wymagań budownictwa niskoenergetycznego >>>

Innym sposobem na uzysk ciepła zimą przy jednoczesnym ograniczaniu promieniowania latem jest stosowanie różnego rodzaju okapów, daszków czy wykuszy. Ich szerokość uzależniona jest od kąta padania promieni słonecznych w danej strefie klimatycznej.

Zimą, gdy słońce swoją pozorną wędrówkę po nieboskłonie zatacza nisko ponad horyzontem, taki daszek nie stanowi ograniczenia dla promieni słonecznych, które mogą swobodnie przenikać do pomieszczenia. Natomiast latem, gdy słońce góruje wysoko nad horyzontem, daszek czy okap blokuje dostęp promieni słonecznych do pomieszczenia, dodatkowo je zacieniając [5].

Zasada działania daszków i okapów została przedstawiona na RYS. 1-2.

RYS. 1-2. Zasada działania daszków i okapów: okres grzewczy, mniejszy kąt padania promieni słonecznych - zmaksymalizowany uzysk ciepła (1), okres letni, duży kąt padania promieni słonecznych - daszek ogranicza ilość promieniowania słonecznego docierającego do pomieszczenia (2); rys.: archiwa autorów
RYS. 3. Pełna ściana kolektorowo-akumulacyjna – budowa i zasada działania: 1 – element magazynujący energię, 2 – element izolacyjny, 3 – osłona przezroczysta; rys.: E. Chwieduk
RYS. 3. Pełna ściana kolektorowo-akumulacyjna - budowa i zasada działania: 1 - element magazynujący energię, 2 - element izolacyjny, 3 -osłona przezroczysta; rys.: E. Chwieduk [E. Chwieduk, "Energetyka słoneczna budynku", Wydawnictwo Arkady, Warszawa 2011]
RYS. 4. Wentylowana ściana kolektorowo-akumulacyjna: 1 – element magazynujący energię, 2 – element izolacyjny, 3 – osłona przezroczysta; rys.: E. Chwieduk [E. Chwieduk, „Energetyka słoneczna budynku”, Wydawnictwo Arkady, Warszawa 2011]
RYS. 4. Wentylowana ściana kolektorowo-akumulacyjna: 1 - element magazynujący energię, 2 - element izolacyjny, 3 - osłona przezroczysta; rys.: E. Chwieduk [E. Chwieduk, "Energetyka słoneczna budynku", Wydawnictwo Arkady, Warszawa 2011]

Przedstawione rozwiązanie należy do najprostszych i najtańszych, dodatkowo ma największą sprawność chwilową. Jednak zjawiskiem niepożądanym w tym systemie jest wzrost temperatury wewnątrz pomieszczenia idący w parze ze wzrostem temperatury zewnętrznej.

Duże powierzchnie przeszklone zapewniają duży uzysk ciepła z energii promieniowania słonecznego. Jednocześnie nagrzewanie się pomieszczeń latem jest zjawiskiem niepożądanym. Wahania temperatury, często większe niż zazwyczaj tolerowane przez człowieka, to podstawowa wada systemu bezpośrednich zysków energii słonecznej [5]. Przykładowe wykorzystanie okapu w praktyce przedstawia FOT. 1 (patrz: zdjęcie główne).

Systemy zysków pośrednich eliminują zbyt duże wahania temperatury i zapewniają możliwość akumulacji pozyskanego ciepła i wykorzystania go w pożądanym momencie, zgodnie z zapotrzebowaniem. Realizowane jest to poprzez odizolowanie wnętrza budynku od bezpośredniego oddziaływania promieniowania słonecznego – wprowadza się ścianę magazynującą, stanowiącą element pośredni między dwoma ośrodkami, zwaną ścianą Trombe’a (ściana kolektorowo-magazynująca).

Sama ściana magazynująca jest najczęściej koloru czarnego, by zwiększać jej zdolność do pochłaniania energii promieniowania słonecznego, a od zewnątrz ma szklaną osłonę. Pochłonięta energia jest przekazywana do wewnątrz w wyniku przewodnictwa cieplnego [5].

Budowę i zasadę działania pełnej ściany kolektorowo-akumulacyjnej przedstawiono na RYS. 3.

Ściana kolektorowo-magazynująca występuje nie tylko w wersji pełnej, lecz także wentylowanej, zwaną wówczas ścianą Trombe’a-Mitchela. Ściana ma otwory cyrkulacyjne nad podłogą i pod sufitem lub układ wewnętrznych kanałów powietrznych.

Taka budowa wpływa na intensyfikację procesów przekazywania ciepła do pomieszczenia. Przez dolny otwór powietrze jest zasysane, a w miarę zwiększania swojej temperatury przepływa do góry, by następnie trafić do pomieszczenia, ogrzewając je [5, 6].

Schemat takiego rozwiązania przedstawiono na RYS. 4.

Przedstawione systemy zysków pośrednich są efektywnym rozwiązaniem w ciepłym klimacie z łagodnymi zimami i o dobrych warunkach nasłonecznienia.

Podstawowymi wadami takich rozwiązań są:

  • długi czas nagrzewania się,
  • słaba cyrkulacja nagrzewanego powietrza
  • i duże straty ciepła przy niskich temperaturach,

stąd efektywność takiego systemu jest niska w warunkach słabego nasłonecznienia, dużym zachmurzeniu i długich, mroźnych zimach.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »
Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 9/2017

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Jakie właściwości ma pianobeton i gdzie się go stosuje?

ciepła belka montażowa

Zastosowany w miejsce chudego betonu poprawia izolacyjność podłóg i posadzek na gruncie powodując oszczędność energii czytaj dalej »

 


Termomodernizacja - od czego zacząć?

Farby do wnętrz i elewacji - jakie powinny być?

Bardzo ważna przed podjęciem jakichkolwiek działań jest ocena stanu technicznego budynku podlegającego termomodernizacji. czytaj dalej » W 2002r. rynek farb fasadowych został zrewolucjonizowany przez farbę zolowo-krzemianową, która bazuje na całkowicie nowatorskiej koncepcji spoiw, dzięki czemu... czytaj dalej »

Wszystko, co warto wiedzieć o izolacji budynku »


Komfortowy i energooszczędny dom zapewnia swoim mieszkańcom izolację od gorąca, zimna, hałasu oraz... wysokich rachunków za ogrzewanie i klimatyzację czytaj dalej »

 


Jak oszczędzić podczas izolacji poddasza?

Co to jest polistyren ekstrudowany XPS?

Każdy chce oszczędzić. To dość oczywiste, nie trzeba tego udowadniać. Natomiast tylko niektórzy potrafią spojrzeć w przyszłość i przeanalizować swoje wydatki w perspektywie czasu, tak żeby naprawdę oszczędzić, a nie zapłacić później i to w nieprzewidzianym momencie. czytaj dalej » Dynamiczny rozwój rynku budowlanego i coraz bardziej restrykcyjne przepisy ukierunkowane na dbałość o otaczające nas środowisko powodują, że inwestorzy, projektanci i wykonawcy szukają proekologicznych, trwałych materiałów budowlanych wysokiej jakości. czytaj dalej »

Czego użyć do wykonania szczelnej izolacji dachu?

Istotnym elementem współczesnych powłok hydroizolacyjnych, pełniących znacznie bardziej złożone funkcje niż w przeszłości, są dziś także walory estetyczne i mechaniczne. czytaj dalej »


Jak efektywnie uszczelnić okna?

Jak poprawić komfort akustyczny budynku?

Przy ocieplaniu zapomina się o tym, że bardzo duży ubytek ciepła następuje w wyniku ubogiej lub źle położonej izolacji framugi okiennej...
czytaj dalej »

Czy wiesz, jakich materiałów użyć by podnieść izolacyjność akustyczną ścian? czytaj dalej »

Termomodernizacja pomoże w walce ze smogiem?

Smog to temat bardzo nośny w mediach, zwłaszcza w okresie zimowym, kiedy w powietrzu unoszą się "efekty" palenia byle czymczytaj dalej »


Planujesz wykonanie bądź modernizację dachu?

Jak wybrać płytę styropianową w systemie ETICS?

Obecnie uszczelnienie co piątego dachu płaskiego oraz co piąta termoizolacja na krokwiach...
czytaj dalej »

Jakość izolacyjności termicznej systemu ETICS, zależy od materiału termoizolacyjnego, użytego w tym systemie. czytaj dalej »

Jak obliczać wymiary oraz parametry izolacji technicznych dla różnych systemów?

Skorzystaj z rozwiązań online i sprawnie wykonuj obliczenia na większości urządzeń! czytaj dalej »

 Marta  Piątek
 Marta  Piątek
Marta Piątek jest studentką studiów inżynierskich kierunku energetyka na Wydziale Infrastruktury i Środowiska Politechniki Częstochowskiej. Zawodowo interesuje się budownictwem niskoenergetycznym. Je... więcej »
prof. dr hab. inż. Robert  Sekret
prof. dr hab. inż. Robert  Sekret
Robert Sekret ukończył studia wyższe na Wydziale Budownictwa i Inżynierii Środowiska Politechniki Częstochowskiej. Pracuje na Wydziale Infrastruktury i Środowiska Politechniki Częstochowskiej na... więcej »
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 »
Synthos S.A. Synthos S.A.
Grupa Kapitałowa Synthos S.A. jest jednym z największych producentów surowców chemicznych w Polsce. Spółka jest pierwszym w Europie...
9/2018

Aktualny numer:

Izolacje 9/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - Detale w konstrukcji dachów zielonych
  • - Skażenia mikrobiologiczne na elewacjach
Zobacz szczegóły
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

.