Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2019 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Modernizacja instalacji ogrzewania i wentylacji w budynku mieszkalnym

Wybór optymalnego systemu ogrzewania i wentylacji budynku mieszkalnego poddawanego termomodernizacji
Jak zmodernizować instalację ogrzewania i wentylacji w budynku mieszkalnym?
Jak zmodernizować instalację ogrzewania i wentylacji w budynku mieszkalnym?
J. Sawicki
Ciąg dalszy artykułu...

Wybór optymalnego systemu ogrzewania i wentylacji budynku mieszkalnego poddawanego termomodernizacji

Po analizie ustalono, że modernizowana instalacja grzewcza powinna pracować przy niskich parametrach, co umożliwia uzyskanie najwłaściwszego pod względem fizjologii ludzkiego organizmu rozkładu temperatury w pomieszczeniach, bliskiego idealnemu (RYS. 10).

Niższa temperatura w obiegu grzewczym wymusza większą powierzchnię wymienników ciepła. W konwencjonalnych systemach ogrzewania temperatura zasilania zawiera się w przedziale 70-90°C. Wysokie temperatury sprzyjają występowaniu znacznych strat ciepła.

W systemach niskotemperaturowych temperatura czynnika grzewczego instalacji nie przekracza 55°C, co wymusza zastosowanie odpowiednich rozwiązań i typów wymienników. Instalacyjnie najlepiej sprawdzają się powierzchniowe systemy grzewcze - ogrzewanie podłogowe, ogrzewanie  ścienne oraz ogrzewanie sufitowe. Znacznie rzadziej stosowane są grzejniki konwektorowe oraz systemy ogrzewania powietrznego.

Czytaj też: Elementy komfortu użytkowania w ocieplonych budynkach >>>

Wybór odpowiedniego systemu ogrzewania ma ogromny wpływ na wydajność źródła ciepła, rozkład temperatury w pomieszczeniu oraz komfort cieplny lub dyskomfort przekładający się bezpośrednio na samopoczucie mieszkańców.

RYS. 10. Idealny rozkład temperatury w pomieszczeniu; rys.: [http://www.ogrzewamy.pl/urządzenia/ogrzewanie-podłogowe]
RYS. 10. Idealny rozkład temperatury w pomieszczeniu; rys.: [http://www.ogrzewamy.pl/urządzenia/ogrzewanie-podłogowe]

Duży wpływ na jakość powietrza, jego wilgotność, prędkość przepływu oraz udział promieniowania w wymianie cieplnej ma zastosowany rozdział powietrza oraz rodzaj instalacji wentylacyjnej (instalacja grawitacyjna, instalacja mechaniczna) w powiązaniu z rodzajem zastosowanej instalacji do ogrzewania budynku.

Niekwestionowaną zaletą powierzchniowych systemów grzewczych jest akumulacyjność cieplna mająca znaczny wpływ na obniżenie kosztów eksploatacji [1-3, 9-10].

Instalacja ogrzewania podłogowego cechuje się dużą bezwładnością cieplną, z powodu której system ogrzewania pomieszczeń bardzo wolno reaguje na regulację (zmianę) temperatury pomieszczenia, co powoduje utrzymanie stabilnej temperatury w pomieszczeniach przez długi czas. Dzięki temu zjawisku redukowane są skutki nierównomierności obciążeń cieplnych w ciągu doby, związane ze zmianami temperatury.

Dodatkową zaletą jest brak grzejników oraz rur w pomieszczeniu, umożliwiający swobodną aranżację wnętrza, w tym zastosowanie dowolnego pokrycia podłóg i umeblowania pomieszczenia.

Wadą są wyższe koszty inwestycyjne oraz koszty ewentualnych napraw [2-3].

Temperatura zasilania ogrzewania podłogowego wynosi ok. 38°C, co oznacza temperaturę podłogi ok. 31°C, zaś w strefie przebywania ludzi utrzymuje się temperatura +20 ± 2°C.

Do zastosowania możliwe są dwie technologie układania systemu rur ogrzewania podłogowego - sucha i mokra:

  • w suchej rury grzewcze układane są w rowkach w izolacji podłogowej,
  • w mokrej - zanurzone w warstwie posadzki układanej na stropie konstrukcyjnym, z oddzieleniem warstwą izolacji termicznej pełniącej głównie rolę izolacji akustycznej.

W instalacji ogrzewania podłogowego izolacja termiczna jest niezbędna, aby ciepło nie było tracone w dół i aby jak najwięcej tego ciepła przekazać do danego pomieszczenia.

Wadą drugiej metody jest stosunkowo długi czas (3-4 tygodnie) wiązania warstwy posadzki, która jest wykonywana z materiałów na bazie zaprawy cementowej z uszlachetniaczami, a niekiedy z gotowych mieszanek, oraz przenoszenie przez nią naprężeń związanych z rozszerzalnością cieplną rur ogrzewania podłogowego.

Dzięki małej różnicy temperatur pomiędzy czynnikiem grzewczym a pomieszczeniem system ten ma zdolność do samoregulacji. Temperatura w instalacji ogrzewania podłogowego spada, gdy temperatura w pomieszczeniu się podnosi.

Rozkład temperatur w strefie przebywania ludzi w pomieszczeniu jest bardzo korzystny i zbliżony do idealnego, w którym najwyższa temperatura panuje na dole, a najniższa pod sufitem, co przedstawia RYS. 10. Gęstość strumienia ciepła, jaki przekazuje ogrzewanie podłogowe, wynosi około 60-100 W/m2.

Systemy rur grzewczych można umieścić również w ścianach pod tynkiem bądź w suficie, a także w betonowym stropie konstrukcyjnym.

Uwzględniając przedstawione powyżej uwarunkowania funkcjonalne analizowanego i badanego budynku mieszkalnego, rozpatrywano następujące źródła ciepła:

  • Ź1: pompa ciepła (PC) solanka/woda z gazowym kotłem kondensacyjnym (GKK), proporcja mocy: 30% PC i 70% GKK; układ współpracuje z gruntowym wymiennikiem ciepła (GWC) o wydajności 70% zapotrzebowania na ciepło budynku.
  • Ź2: pompa ciepła powietrze/woda, gazowy kocioł kondensacyjny, proporcja mocy: 30% PC i 70% GKK; układ współpracuje z kotłem opalanym ekogroszkiem (KOEGR) o wydajności 50% zapotrzebowania na ciepło budynku.

Według metody rachunku kosztów odniesionych do cyklu życia budynku LCC (Life Cycle Costs) to właśnie pompa ciepła typu powietrze/woda z kombinacją gazowego kotła kondensacyjnego w układzie współpracy z kotłem opalanym ekogroszkiem jest najbardziej opłacalnym wariantem (Ź2).

W rozwiązaniach instalacji wentylacji budynków mieszkalnych stosowane są trzy systemy wentylacyjne

  • system grawitacyjny,
  • system mechaniczny wywiewny,
  • system mechaniczny nawiewno-wywiewny.

System wentylacji grawitacyjnej to wciąż najczęściej spotykany system wentylacji. System ten nie zapewnia praktycznie żadnej kontroli nad strumieniem objętości powietrza wentylacyjnego i jest bardzo wrażliwy zarówno na zmianę warunków panujących w pomieszczeniu, jak i zewnętrznych warunków atmosferycznych.

W tym systemie wpływ na pracę instalacji wentylacji grawitacyjnej ma szczelność stolarki budowlanej. Coraz szczelniejsze okna obniżają jej skuteczność, a właściwe funkcjonowanie instalacji może uniemożliwić także nieprawidłowo zaprojektowany przepływ powietrza przez pomieszczenia mieszkalne.

System wentylacji mechanicznej wywiewnej bardzo często stosowany jest przy modernizacji budynków. Sprowadza się on najczęściej do montażu wentylatorów wywiewnych na kratkach instalacji grawitacyjnej. Zastosowanie systemu wentylacji mechanicznej wywiewnej powoduje uniezależnienie się od warunków zewnętrznych oraz umożliwia prawidłowe zaplanowanie przepływu powietrza w mieszkaniu.

Zastosowanie zbyt szczelnej stolarki budowlanej może jednak spowodować niewłaściwą pracę instalacji i zaprojektowane strumienie powietrza wentylacyjnego nie zostaną osiągnięte.

Stosowanie instalacji wentylacyjnej wywiewnej powoduje również niekontrolowany napływ powietrza infiltracyjnego do mieszkania.

System wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej jest zdecydowanie najskuteczniejszy. Całkowicie uniezależnia on warunki panujące w pomieszczeniu od warunków na zewnątrz budynku, pozwala na właściwe zaprojektowanie przepływu powietrza w mieszkaniu, a także na utrzymanie zaprojektowanych strumieni objętości powietrza. W układach tych powietrze doprowadzane jest niezależnym systemem przewodów i dlatego powinna zostać zachowana wysoka szczelność stolarki okiennej.

Ten system w budownictwie jedno- i wielorodzinnym dotychczas stosowany jest rzadko, co wynika przede wszystkim z wyższych kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych budynku. Wyposażenie tej instalacji w skuteczny i wysokosprawny układ do odzyskiwania ciepła [2-3, 9, 11-12] koszty te znacznie obniża.

Odzysk ciepła w wentylacji jest obecnie obowiązkiem prawnym zawartym w warunkach technicznych i rozporządzeniach o zasięgu Unii Europejskiej i krajowym.

Podsumowanie

Na podstawie analiz cieplnych oraz zdjęć przegród zewnętrznych w stanie istniejącym, otrzymanych w technice termowizyjnej, badany budynek mieszkalny, aby z budynku energochłonnego stać się budynkiem o standardach lepszych niż te, które będą obowiązywać po 2021 r.. musi podlegać następującym działaniom termomodernizacyjnym:

  • ściany zewnętrzne wymagają ocieplenia warstwą styropianu grubości 15 cm z tynkiem wg technologii ETICS,
  • dach wymaga ocieplenia warstwą wełny mineralnej o grubości 30 cm, ułożonej na folii paroizolacyjnej,
  • źródło ciepła stanowić będą: pompa ciepła powietrze/woda, gazowy kocioł kondensacyjny; układ współpracuje z kotłem opalanym ekogroszkiem (KOEGR), proporcja mocy: 30% PC i 70% GKK, KOEGR o wydajności 50% zapotrzebowania na ciepło budynku,
  • ogrzewanie podłogowe,
  • wentylacja wywiewna mechaniczna, zgodna z wymaganiami sanitarnymi, czyli kuchnie 50 m3/h, łazienki 50 m3/h, garderoby 30 m3/h, na jeden lokal 130 m3/h,
  • stolarka okienna o współczynniku przenikania ciepła U = 0,700 W/(m2·K),
  • obniżenie zapotrzebowania budynku na energię pierwotną z 169,3 na 52,6 kWh/(m2·rok).

Literatura

1. K.P. Kasprzak, "Analiza techniczno-ekonomiczna systemów grzewczych z pompą ciepła w istniejącym budynku mieszkalnym poddanym termomodernizacji", praca dyplomowa, kierownik: J. Wasilczuk, WSEiZ, Warszawa 2016.
2. W. Oszczak, "Ogrzewanie domów z zastosowaniem pomp ciepła", Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 2009.
3. M. Sobiech, J. Wasilczuk, "Nowoczesne systemy instalacyjne w budownictwie i zagrożenia w przypadku niewłaściwej obsługi i konserwacji", XXX konferencja z cyklu EKOMILITARIS pt. "Inżynieria bezpieczeństwa - ochrona przed skutkami nadzwyczajnych zagrożeń", WAT, Zakopane 13-16.09.2016.
4. J. Wasilczuk, M. Sobiech, "Problemy jakości powietrza w budownictwie mieszkalnym", XXX konferencja z cyklu EKOMILITARIS pt. "Inżynieria bezpieczeństwa – ochrona przed skutkami nadzwyczajnych zagrożeń", WAT, Zakopane 13-16.09.2016 r.
5. G. Bartnicki, B. Nowak, "Zużycie ciepła do ogrzewania mieszkań budynku wielorodzinnego w zależności od ich lokalizacji i okresu sezonu grzewczego", "INSTAL" 4/2017, s. 24-30.
6. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU 2002 Nr 75 poz. 690 z późniejszymi zmianami).
7. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z 27 lutego 2015 r. w sprawie metodologii wyznaczania charakterystyki energetycznej budynku lub części budynku oraz świadectw charakterystyki energetycznej (DzU 2015 poz. 376).
8. J. Wasilczuk, M. Sobiech, J. Gaj, "Nietypowe zagrożenia związane z funkcjonowaniem i eksploatacją systemów instalacyjnych na terenach zurbanizowanych", [w:] "Ochrona przed skutkami nadzwyczajnych zagrożeń", t. 2, WAT, praca zbiorowa, s. 423-440, Warszawa 2011.
9. M. Piotrowski, "Analiza wariantowych rozwiązań konstrukcji domów jednorodzinnych ze szczególnym uwzględnieniem systemów grzewczych", praca dyplomowa, kierownik: J. Wasilczuk, WSEiZ, Warszawa 2016.
10. J. Wasilczuk, M. Sobiech, "Modernizacja instalacji grzewczej przeprowadzana w następstwie termomodernizacji budynku", „MAZOWSZE Studia Regionalne” 20/2017.
11. J. Makowiecki, M. Rosiński, "Wentylacja i klimatyzacja w budownictwie", [w:] "Nowoczesne technologie dla budownictwa", WAT, praca zbiorowa, s. 66–87, Warszawa 2007.
12. M. Sobiech, J. Wasilczuk, A. Koss, "Splity w muzeach i laboratoriach", "Chłodnictwo i Klimatyzacja" 5/2005.
13. A. Rusowicz, "Filtracja w małych klimatyzatorach", "Chłodnictwo i Klimatyzacja" 5/2005.
14. Dyrektywa 2002/91/WE z 16 grudnia 2002 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynku.
15. PN EN 12831, "Instalacje ogrzewcze w budynkach - metoda obliczania projektowego obciążenia cieplnego".

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »

[termomodernizacja, modernizacja instalacji, instalacja ogrzewania, instalacje grzewcze, energooszczędność, stolarka otworowa, okna, drzwi, instalacja co, izolacyjność cieplna, termowizja, przenikanie ciepła, cykl życia budynku, system wentylacji, wentylacja budynku, system ogrzewania, ogrzewanie, ogrzewanie podłogowe, ogrzewanie ścienne, ogrzewanie sufitowe, systemy wentylacyjne, wentylacja grawitacyjna, wentylacja mechaniczna]

Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 6/2018

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Chemia budowlana - porady ekspertów »


Masz wątpliwości i pytania jak rozwiązać Twój problem techniczny? Dobierz stosowną technologię do Twoich potrzeb... ZOBACZ »


Planujesz remont balkonu lub tarasu? Sprawdź »

7 zalet stosowania płyt warstwowych

Aby balkon lub taras nie sprawiał właścicielom kłopotów podczas użytkowania...
czytaj dalej »

Obecnie trudno sobie wyobrazić budownictwo, szczególnie halowe użyteczności publicznej, przemysłowe i rolnicze bez obudowy... czytaj dalej »

Alternatywa dla wełny i styropianu »


W porównaniu do tradycyjnych metod izolacji dachu... ZOBACZ »


Konsole do elewacji wentylowanych - wiedz więcej »

Klej do płytek z funkcją hydroizolacji »

Umożliwiają osiągnięcie współczynnika przenikania ciepła dla ścian zewnętrznych na poziomie poniżej... czytaj dalej » Tego typu materiałów poszukują najbardziej wymagający użytkownicy, ceniący estetykę, funkcjonalność, bezpieczeństwo oraz... czytaj dalej »

Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr...  czytaj dalej »


Na czym polegają prace uszczelniające?

Jak zabezpieczyć wnętrze przed dużym nasłonecznieniem?

Prace uszczelniające mają na celu odcięcie niebezpiecznych materiałów, substancji lub po prostu... czytaj dalej » Dużym zainteresowaniem właścicieli domów cieszy się też.. czytaj dalej »

Jak pozbyć się grzyba z elewacji?


Elewacja budynku narażona jest nie tylko na zmienne warunki atmosferyczne, lecz także na... ZOBACZ »


Szukasz specjalistycznych noży ręcznych?

Wybierz najlepszy materiał do ociepleń »

Noże z mechanizmem cofania ostrza do rękojeści, z ostrzem ukrytym w konstrukcji... czytaj dalej » Czym różnią się materiały do izolacji poszczególnych elementów budynku? czytaj dalej »

Naprawa balkonów i tarasów - czego użyć?


Balkony, tarasy, loggie i schody są elementami obiektów budowlanych stale narażonymi na niszczące czynniki środowiska... ZOBACZ »


Papa podkładowa - przepłacanie czy oszczędność?

Jak zabezpieczyć budynek przed wilgocią?

Wśród budowniczych wciąż trwa otwarta dyskusja na temat potrzeby stosowania papy podkładowej...
czytaj dalej »

Wilgoć pojawiająca się w budynku i związana z nią pleśń szkodzą naszemu zdrowiu, powodują wyższe rachunki za ogrzewanie i niszczą mury. czytaj dalej »

Planujesz wymianę dachu? Sprawdź »


Dzięki lekkości dachówek nie ma potrzeby wzmacniania Twojej starej struktury dachowej. W niektórych przypadkach jest nawet... ZOBACZ »


Żaluzje zewnętrzne - dlaczego warto je zamontować?

Szukasz pomysłu na wykończenie elewacji? Sprawdź

To doskonała inwestycja, która nie tylko podnosi wartość budynku mieszkalnego...
czytaj dalej »

Tynki cienkowarstwowe tworzą ochronno-dekoracyjną zewnętrzną warstwę o wysokiej odporności na... czytaj dalej »

Ekspert Budowlany - zlecenia

doc. dr inż. Jarosław Wasilczuk
doc. dr inż. Jarosław Wasilczuk
Jarosław Wasilczuk ukończył Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji Wojskowej Akademii Technicznej. Pracuje m.in. w Wyższej Szkole Ekologii i Zarządzania. Zawodowo zajmuje się dydaktyką i uczestni... więcej »
dr inż. Marian Sobiech
dr inż. Marian Sobiech
Marian Sobiech ukończył Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji Wojskowej Akademii Technicznej. Pracuje m.in. w Wyższej Szkole Ekologii i Zarządzania. Zawodowo zajmuje się dydaktyką i uczestniczy w... 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 »
Flowcrete Polska Sp. z o.o. Flowcrete Polska Sp. z o.o.
Flowcrete Polska Sp. z o.o. Jesteśmy producentem i dystrybutorem materiałów do wykonywania bezspoinowch posadzek żywicznych -...
5/2020

Aktualny numer:

Izolacje 5/2020
W miesięczniku m.in.:
  • - Budowa w czasach pandemii
  • - Najczęściej popełniane błędy podczas deklarowania właściwości użytkowych wyrobów budowlanych
Zobacz szczegóły
Dlaczego warto zadbać o balkon i taras?

Dlaczego warto zadbać o balkon i taras?

Trudno wyobrazić sobie nowoczesny dom bez jego wizytówki, czyli balkonu lub tarasu. Elementy te stanowią dodatkową powierzchnię, która pozwala na chwilę oddechu na...
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

.