Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Jak określać charakterystykę energetyczną budynków?

Miesięczna metoda obliczania zapotrzebowania na ciepło i chłód
Energetyczneswiadectwo.com.pl

Zapotrzebowanie na energię netto do ogrzewania i chłodzenia stanowi istotny składnik ogólnej charakterystyki energetycznej budynków. Ponadto wiele wskaźników opartych na zapotrzebowaniu na energię netto jest podstawą do porównywania koncepcji architektonicznych i szacowania przyszłych kosztów eksploatacji obiektów, w szerszej perspektywie zaś – do oceny wpływu budynków na środowisko. W wybranych przypadkach (dla budynków mieszkalnych wielorodzinnych i zamieszkania zbiorowego) wskaźniki zapotrzebowania na energię cieplną stanowią podstawę przepisów wykonawczych dotyczących ochrony cieplnej jako parametry decydujące o spełnieniu wymagań podstawowych. Tym samym zastąpiły one poprzednio obowiązujące graniczne wartości izolacyjności przegród zewnętrznych, takie jak opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła. Dzięki temu podczas oceny projektu architektonicznego coraz większego znaczenia nabierają problemy ochrony cieplnej budynków.

Obowiązująca od 1 stycznia 2006 r. dyrektywa 2002/91/WE w sprawie charakterystyki energetycznej budynków [1] (EPBD – Energy Performance of Buildings Directive) otwiera nowe pole do analiz zapotrzebowania na energię netto, z uwzględnieniem także energii potrzebnej do chłodzenia budynków. Przedstawiamy podstawowe założenia bilansowej metody miesięcznej zgodnie z obowiązującą normą PN-EN ISO 13790 [2] wchodzącą w skład zestawu norm związanych z dyrektywą.

Bilans energetyczny

Zakłada się, że bez względu na rodzaj przyjętej metody bilans energetyczny rozpatrywany jest rozdzielnie na poziomie budynku oraz na poziomie instalacji technicznych. W bilansie cieplnym budynku uwzględnia się energię do ogrzewania oraz chłodzenia na podstawie bilansu cieplnego pojedynczej strefy lub poszczególnych stref termicznych. W skład bilansu cieplnego strefy stanowiącego o zapotrzebowaniu na energię do ogrzewania lub chłodzenia na poziomie budynku wchodzą straty bądź zyski ciepła wynikające z:

  • wymiany ciepła na drodze przewodzenia pomiędzy strefą o założonej temperaturze wewnętrznej a środowiskiem zewnętrznym, związanej z różnicą temperatur powietrza wewnętrznego w strefie i powietrza zewnętrznego,
  • wymiany ciepła na drodze wentylacji (wywołanej wentylacją naturalną lub mechaniczną) pomiędzy strefą o założonej temperaturze wewnętrznej a środowiskiem zewnętrznym, związanej z różnicą temperatur powietrza wewnętrznego w strefie i powietrza nawiewanego (z uwzględnieniem ewentualnego odzysku ciepła),
  • wymiany ciepła na drodze przewodzenia oraz na drodze wentylacji pomiędzy strefą o założonej temperaturze wewnętrznej a strefą sąsiednią, związanej z różnicą temperatur powietrza wewnętrznego w obu strefach (z uwzględnieniem ewentualnego odzysku ciepła),
  • zysków ciepła od osób, urządzeń, oświetlenia oraz ciepła traconego z lub do instalacji ogrzewania, chłodzenia, przygotowania ciepłej wody bądź wentylacji,
  • zysków ciepła od promieniowania słonecznego, bezpośredniego (przez elementy przeszklone) lub pośredniego (przez absorpcję ciepła na zewnętrznych powierzchniach przegród pełnych),
  • magazynowania lub oddawania ciepła przez elementy konstrukcji (jedynie w wypadku metody dynamicznej).

Na poziomie instalacji (poza zapotrzebowaniem na energię do ogrzewania lub chłodzenia) w bilansie cieplnym uwzględniana jest: energia pochodząca z systemów energii odnawialnej, strata energii wynikająca ze sprawności wytwarzania, magazynowania, przesyłu, emisji i regulacji, energia pomocnicza niezbędna do zasilania systemu grzewczego, chłodniczego lub wentylacyjnego, dodatkowa energia wyprodukowana przez system grzewczy lub chłodniczy w przypadku systemów kogeneracyjnych.

Wybór metody obliczeniowej

Obliczenia zapotrzebowania na ciepło bądź chłód dokonywane są najczęściej przy użyciu dwóch rodzajów metod: quasi-statycznych bądź dynamicznych. Metody quasi-statyczne określają bilans cieplny dla odpowiednio długiego okresu obliczeniowego (najczęściej jednego miesiąca lub sezonu grzewczego). W metodach tych nie jest możliwe pełne rozpatrzenie efektów chwilowych, które są uwzględniane poprzez współczynniki wykorzystania zysków lub strat ciepła. Metody dynamiczne, określające bilans cieplny dla krótkich okresów (przeważnie 1 godz.), pozwalają na dokładniejsze wzięcie pod uwagę efektów związanych z magazynowaniem energii ciepła lub chłodu w elementach konstrukcji budynku.

Szczególnie istotne różnice w sposobie uwzględnienia wykorzystania zysków ciepła można zaobserwować w pomieszczeniach o znacznych okresowych zyskach ciepła oraz wykorzystania uzysku energii do przestrzeni nieogrzewanych, np. ogrodów zimowych. Ważna jest też masa termiczna budynku i sposób jego użytkowania. W ramach procedur obliczeniowych określonych w normie PN-EN ISO 13790 [2], zależnie od stopnia złożoności, istnieje możliwość wyboru spośród następujących trzech metod:

  • miesięcznej metody quasi-statycznej,
  • uproszczonej,
  • godzinowej metody dynamicznej (godzinowej quasi-statycznej), s
  • zczegółowej metody symulacyjnej.

Metoda miesięczna daje poprawne wyniki jedynie w obliczeniach w cyklu rocznym (w odniesieniu do sezonu grzewczego i chłodniczego). Jeśli chodzi o poszczególne miesiące, a w szczególności okresy przejściowe pomiędzy sezonami grzewczym a chłodniczym, wyniki uzyskane metodą statyczną obarczone są istotnymi błędami. Uproszczona godzinowa metoda dynamiczna zalecana jest w celu lepszego uwzględnienia zmiennego w ciągu dnia sposobu użytkowania obiektu. W szczególności gdy zakłada się zmienną w ciągu doby temperaturę powietrza wewnętrznego oraz sterowanie temperaturą (w zależności od warunków we- wnętrznych i zewnętrznych), wielkością strumienia powietrza wentylacyjnego lub urządzeniami zacieniającymi. Metoda ta daje poprawne wyniki dla poszczególnych miesięcy. W przypadku obiektów złożonych w celu otrzymania właściwej charakterystyki energetycznej w poszczególnych godzinach niezbędne jest skorzystanie ze szczegółowej metody symulacyjnej. Stopień złożoności może wynikać z charakteru, funkcji i sposobu użytkowania, a także rozwiązań konstrukcyjnych i przestrzennych.

Procedura obliczeniowa

Określanie granic przestrzeni ogrzewanej Granicami przestrzeni ogrzewanej są wszystkie elementy budynku oddzielające przestrzeń ogrzewaną od środowiska zewnętrznego albo od sąsiednich ogrzewanych lub nieogrzewanych przestrzeni. Jeśli dla całego budynku zakładana jest temperatura stała, a wewnętrzne i słoneczne zyski ciepła są stosunkowo niewielkie i równomiernie rozłożone w całym budynku, dopuszcza się stosowanie obliczeń jak dla modelu jednostrefowego (bez podziału na poszczególne strefy). Oznacza to, że całą przestrzeń budynku traktuje się jako jedną strefę termiczną (objętość powietrza o właściwościach jednorodnych). Podział na strefy nie jest wymagany, gdy:

  • temperatura stref nie różni się o więcej niż 4 K,
  • strefa obsługiwana jest przez tę samą instalację grzewczą bądź chłodniczą,
  • instalacja wentylacji mechanicznej (o ile występuje) obsługuje co najmniej 80% powierzchni analizowanej przestrzeni,
  • różnice w wielkości strumienia powietrza wentylacyjnego między poszczególnymi strefami są nie większe niż czterokrotna ilość dla najmniejszej wymiany lub drzwi pomiędzy strefami są często otwierane.

W pozostałych wypadkach budynek należy podzielić na poszczególne strefy termiczne. Jeżeli nie ma wymiany energii pomiędzy strefami na drodze przewodzenia lub wymiany powietrza, każda ze stref może być potraktowana niezależnie. Zapotrzebowanie na ciepło lub chłód można wtedy wyznaczać, używając procedury obliczeń jednostrefowych i przyjmując adiabatyczne granice między strefami. Zapotrzebowanie na energię dla całego budynku jest wtedy sumą zapotrzebowania energii obliczonych dla wszystkich stref. Jeśli istnieje możliwość wymiany energii między strefami, należy to uwzględnić w obliczeniach dla poszczególnych stref.

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Najlepszy system stropowy?


Betonowe stropy można produkować na różne sposoby – z betonu przygotowanego na placu budowy lub w fabryce, gdzie panują kutemu optymalne warunki. ZOBACZ »



Odkryj nowy wymiar bezpieczeństwa dla Twojego domu »

Żaluzje ceramiczne, szklane, wentylowane. Co wybrać?

Każdemu z nas zależy na zapewnieniu odpowiedniego bezpieczeństwa swoim bliskim i miejscu, które jest dla nas najważniejsze. Wybór...
czytaj dalej »

Które rozwiązanie sprawdzi się w Twoim przypadku? Jak ochronić wnętrze przed słońcem, hałasem lub zimnem? czytaj dalej »

Czym skutecznie zaizolować fundament?

Zadaniem hydroizolacji jest zablokowanie dostępu wody i wilgoci do wnętrza obiektu budowlanego. Istnieje kilka rodzajów izolacji krystalizujących, a ich znajomość ułatwia zaprojektowanie i wykonanie szczelnej budowli. czytaj dalej »

 


Izolacja natryskowa - co warto wiedzieć?

Dobierz najlepszy materiał izolacyjny »

Produkty polimocznikowe można stosować wszędzie tam, gdzie wymagana jest... czytaj dalej » Niski poziom ochrony cieplnej generuje wysokie koszty utrzymania budynku, stanowiące duże obciążenie budżetu... czytaj dalej »

Uszczelnianie trudnych powierzchni! Zobacz, jak to zrobić skutecznie »


Doszczelniając przegrodę od strony wewnętrznej budynku ograniczamy przenikanie pary wodnej do warstwy izolacyjnej, natomiast... ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Jak zabezpieczyć rury przed stratami ciepła?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Czym powinieneś kierować się przy wyborze odpowiedniej izolacji rur? czytaj dalej »

Jak wykonać trwałe posadzki?

Jakich technologii oraz materiałów użyć do wykonania podłóg przemysłowych, naprawy betonów lub przeprowadzenia renowacji posadzek?  czytaj dalej »


Najlepszy produkt na tynku termoizolacji? Sprawdź »

Jak uzyskać pełne uprawnienia architektoniczne?

Obniżona wartość λ pozwala zmniejszyć straty energetyczne oraz wydatki na eksploatacje budynków.
czytaj dalej »

Zobacz, jak otrzymać uprawnienia do samodzielnego wykonywania zawodu architekta w Polsce i UE czytaj dalej »

Dlaczego hydroizolacja budynków jest tak ważna?

Sprawdzony sposób na przyspieszenie ocieplenia »

W budynkach nowo wznoszonych barierę dla wody gruntowej stanowi hydroizolacja zewnętrzna ścian piwnic i izolacja pod płytą fundamentową... czytaj dalej » Jakiego produktu użyć, by aplikacja była łatwa, efektywność większa, a tempo pracy ekspresowe? czytaj dalej »

Czego użyć do izolacji podłóg, dachów i fasad?


Istotną różnicą pomiędzy styropianami białymi i grafitowymi jest ich odporność na ZOBACZ »



dr hab. inż. Dariusz Heim
dr hab. inż. Dariusz Heim
Autor jest absolwentem Wydziału Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska Politechniki Łódzkiej. Zatrudniony jest jako adiunkt w Katedrze Inżynierii Środowiska Politechniki Łódzkiej. Zajm... więcej »
dr inż. Aleksander Dariusz Panek
dr inż. Aleksander Dariusz Panek
Ukończył Politechnikę Warszawską, tytuł doktora nauk technicznych uzyskał w 1987 r. Pracuje na Wydziale Inżynierii Środowiska PW jako adiunkt. Naukowo interesuje się fizyką budowli, zagadnieniami ... 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 »
Triflex Polska Triflex Polska
Triflex zyskał na rynku europejskim pozycję lidera w zakresie opracowywania, kompleksowego doradztwa oraz zastosowania uszczelnień i powłok...
7/8/2019

Aktualny numer:

Izolacje 7/8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Wtórne hydroizolacje poziome
  • - Mocowanie elewacji wentylowanych
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

.