Wymagania w zakresie EP a izolacyjność termiczna przegród

Nowelizację rozporządzenia przygotowywano stosunkowo długo. Ostatecznie zmiany opublikowano 13 sierpnia 2013 r. [1].

Nowe zapisy dotyczą głównie wymagań w zakresie jakości energetycznej budynków, opisanych przez wskaźniki nieodnawialnej energii pierwotnej EP [kWh/m²·rok], oraz elementów mających wpływ na jakość energetyczną, jak:

• izolacyjność termiczna przegród budowlanych,
• stosowanie wentylacji z odzyskiem ciepła,
• izolacje techniczne,
• inne parametry, takie jak wielkość przegród przezroczystych czy współczynnik przepuszczalności energii całkowitej promieniowania słonecznego.

W zakresie izolacji technicznych nie wprowadzono zmian w WT 2013.

Nowością – korzystną, zdaje się, dla przejrzystości procesu inwestycyjnego – jest stopniowe zmniejszanie wartości granicznych nieodnawialnej energii pierwotnej EP, które będą się zmieniać odpowiednio od 2014 r., 2017 r. i 2021 r.

A zatem teoretycznie w zakresie efektywności energetycznej znane są wymagania na co najmniej 8 lat.

Wymagania ogólne i szczegółowe

Największą zmianą w WT 2013 [1] jest połączenie wymagań ogólnych dotyczących wartości granicznych energii nieodnawialnej pierwotnej EP z wymaganiami szczegółowymi.

Nowo projektowane budynki muszą spełniać wymagania zarówno w zakresie EP, jak i współczynnika przenikania ciepła U. Zatem charakterystyka energetyczna powinna spełniać wymagania ogólne i wszystkie wymagania szczegółowe. W praktyce oznacza to, że nie będzie można np. zastosować kotła na biomasę i w związku z tym nie uwzględniać parametrów izolacji termicznej przegród.

Zaprojektowanie budynku jedynie z uwzględnieniem wymagań szczegółowych będzie zgodne z prawem w sytuacji przebudowy istniejących budynków.

Wymagania minimalne dotyczące budynku podlegającego przebudowie uznaje się za spełnione wówczas, gdy przegrody oraz wyposażenie techniczne budynku podlegające przebudowie odpowiadają przynajmniej wymaganiom izolacyjności cieplnej oraz gdy powierzchnia okien odpowiada wymaganiom załącznika do rozporządzenia WT 2013 [1].

Przebudowa oznacza wykonywanie robót budowlanych, w wyniku których następuje zmiana parametrów użytkowych lub technicznych istniejącego obiektu budowlanego, z wyjątkiem parametrów charakterystycznych, jak: kubatura, powierzchnia zabudowy, wysokość, długość, szerokość bądź liczba kondygnacji.

Remont natomiast oznacza wykonywanie w istniejącym obiekcie budowlanym robót budowlanych polegających na odtworzeniu stanu pierwotnego, a niestanowiących bieżącej konserwacji, przy czym dopuszcza się stosowanie wyrobów budowlanych innych niż użyte w stanie pierwotnym.

Zmiany w zakresie EP

W WT 2013 [1] wprowadzono nowy podział budynków na grupy: mieszkalne jedno- i wielorodzinne (tabela 1), zamieszkania zbiorowego, użyteczności publicznej, służby zdrowia, magazynowe, produkcyjne i gospodarcze. Określono dla nich wartości graniczne EP niezależne od współczynnika kształtu A/Ve.

Oznacza to, że według nowych wymagań budynki o zwartej charakterystyce energetycznej (np. w zabudowie szeregowej) będą mogły mieć większą wartość EP.

Wartość EP jest sumą EP_H+W – wskaźnika nieodnawialnej energii pierwotnej na ogrzewanie, wentylację i ciepłą wodę użytkową, ΔEP_C – wskaźnika nieodnawialnej energii pierwotnej na chłodzenie oraz wskaźnika nieodnawialnej energii pierwotnej na oświetlenie – ΔEP_L:

EP = EP_H+W + ΔEP_C + ΔEP_L

W tabeli 2 zaprezentowano wymagania dotyczące wartości ep w odniesieniu do poszczególnych grup w latach 2014–2016, 2017–2020 oraz od 2021 r.

W przypadku budynków o różnych funkcjach użytkowych maksymalne wartości wskaźnika EP określającego roczne obliczeniowe zapotrzebowanie budynku na nieodnawialną energię pierwotną do ogrzewania, wentylacji, chłodzenia, przygotowania ciepłej wody użytkowej i oświetlenia wbudowanego należy obliczać zgodnie ze wzorem:

gdzie:

EP_i – maksymalna wartość wskaźnika EP określającego roczne obliczeniowe zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną do ogrzewania, wentylacji, przygotowania ciepłej wody użytkowej, chłodzenia oraz oświetlenia wbudowanego dla i-tej części budynku o jednolitej funkcji użytkowej o powierzchni A_f,i,

A_f,i – powierzchnia użytkowa ogrzewana (chłodzona) i-tej części budynku o jednolitej funkcji użytkowej.

Wymagania dotyczące izolacyjności przegród budowlanych

Nowe wymagania stawiane przegrodom wyznaczone zostały w odniesieniu do tych samych przedziałów czasowych, tj. od 2014 r., 2017 r. i od 2021 r. W rozporządzeniu WT 2013 [1] podkreślono, że wyznaczenie wartości współczynnika przenikania ciepła UC ścian, dachów, stropów i stropodachów we wszystkich rodzajach budynków musi uwzględniać poprawki ze względu na:

• pustki powietrzne w warstwie izolacji,
• łączniki mechaniczne przechodzące przez warstwę izolacyjną,
• opady na dach o odwróconym układzie warstw.

Wymóg ten, choć od wielu lat obecny w polskich normach, nie był do tej pory przestrzegany przez projektantów. Określona w WT 2013 [1] procedura uwzględniania poprawek podczas obliczania wartości U uświadomi niewątpliwie wpływ tych czynników na wartość końcową U przegrody.

Uwzględnienie poprawek może bowiem znacznie pogorszyć parametry izolacyjne przegrody i ostatecznie doprowadzić do zwiększenia grubości izolacji nawet o 25%. Szczegóły dotyczące wpływu szczelin w izolacji oraz łączników punktowych przedstawiono w tabeli 3.

Wymóg zmniejszenia energochłonności budynków nakłada na projektanta wiele nowych obowiązków:

• uwzględnianie poprawek zgodnie z normą PN-EN ISO 6946:2008 [3],
• obliczanie wpływu mostków cieplnych zgodnie z normą PN-EN ISO 10211:2008 [4],
• obliczanie strat do gruntu zgodnie z normą PN-EN ISO 13370:2008 [5].

Nie jest możliwe projektowanie budynków energooszczędnych z przyjęciem zryczałtowanych dodatków na mostki, których wartości mogą być większe od wartości współczynnika przenikania samych przegród. Uwzględnianie wpływu stalowych łączników mechanicznych może mieć istotny wpływ na ostateczną wartość współczynnika przenikania ciepła dachu (tabela 4) lub ściany.

Tak wyznaczone wartości współczynnika przenikania ciepła U_c nie mogą być większe niż wartości U_{c (maks.)} określone w tabeli 5.

Ściany zewnętrzne

Stopniowe zaostrzanie wymagań szczegółowych dotyczących ścian zewnętrznych (tabela 5) należy uznać za bardzo korzystne rozwiązanie. Koniczność dokładniejszego analizowania izolacyjności termicznej przegród może sprawić bowiem nieznaczne trudności.

Na pewno spowoduje weryfikację grubości izolacji termicznej lub przyczyni się do wyboru innych rozwiązań zapewniających likwidację lub minimalizację wpływu konstrukcji ściany na wartość współczynnika przenikania ciepła U.

Wymagania co do wartości współczynnika przenika ciepła U będą miały istotne znaczenie w projektowaniu przegród w pomieszczeniach, w których Δt  ≥  8°C. Przy czym w WT 2013 [1] zapis dotyczący tej kwestii nie jest precyzyjny.

Przykładowo w odniesieniu do klatki schodowej, dla której projektant może przyjąć temp. obliczeniową t_w  =  8°C, Δt  =  12°C, wymagania U_{C (maks.)} ścian wewnętrznych będą wynosiły U  ≤  U_{C (maks.)}  =  1,0 W/(m²·K).

W budynku o dobrze zaizolowanych ścianach zewnętrznych, tj. U  ≤  0,25 (m²·K), na klatce schodowej nieogrzewanej, średnia miesięczna temperatura w grudniu, styczniu i lutym będzie wynosić 5–7°C, tak więc wewnętrzne warunki termiczne zbliżone będą do klatki schodowej ogrzewanej o tw = 8°C. W takiej sytuacji dla ścian wewnętrznych wymagane jest, aby U  ≤  U_{C (maks.)} = 0,3 W/(m²·K), a nie – 1,0 W/(m²·K).

Podłogi na gruncie

W WT 2013 [1] utrzymano wymóg stosowania izolacji termicznej obwodowej dotyczący budynków mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego, użyteczności publicznej, produkcyjnych, magazynowych i gospodarczych.

Podłoga na gruncie w ogrzewanych pomieszczeniach powinna mieć izolację cieplną obwodową z materiału izolacyjnego w postaci warstwy o oporze cieplnym co najmniej 2,0 (m²·K)/W. Oznacza to, że niezbędne jest stosowanie dodatkowej izolacji obwodowej ze styropianu gr. ok. 8 cm.

W połączeniu z wymogiem, by przy t_i  ≥  16°C na U_podłogi na gruncie  ≤   U_C(maks.)   =  0,3 W/(m²·K), który uzyskuje się dzięki izolacji ze styropianu o gr. ok. 9 cm, łączna minimalna grubość izolacji w strefie obwodowej wyniesie min. 17–20 cm.

Stropy, dachy i stropodachy

Podobnie jak w wypadku ścian, zaostrzono wymagania również w odniesieniu do dachów, stropodachów i stropów (tabela 5). Wartość graniczna U dachów i stropodachów przy ti  ≥  16°C U  ≤    U_C(maks.) = 0,2 W/(m²·K).

Przykładowo więźba dachowa ze względu na niejednorodność izolacji będzie wymagać izolacji gr. 22–24 cm w zależności od wartości współczynnika przewodzenia ciepła λ materiału.

W WT 2008 [2] spełnienie wymagań możliwe było już przy gr. 17–20 cm. W stropodachach mocowanych łącznikami stalowymi minimalna grubość izolacji termicznej (w zależności od wartości współczynnika λ materiału) to 20–25 cm.

Wymagania dotyczące budynków o różnym przeznaczeniu

Idealnym rozwiązaniem byłoby powiązanie wymagań szczegółowych i ogólnych w taki sposób, by zapewniło spełnienie wymagań ogólnych dotyczących odnawialnej energii pierwotnej EP. W tym celu wykonano szczegółowe obliczenia w odniesieniu do następujących budynków:

• dom jednorodzinny,
• dom wielorodzinny,
• szkoła,
• szkoła z chłodzeniem,
• budynek biurowy,
• budynek produkcyjny.

W budynkach przyjęto założenia zestawione w tabeli 6. W tabeli 7 zamieszczono porównanie wymagań w zakresie EP według WT 2013 [1] z wynikami obliczeń wskaźników energii użytkowej, końcowej i pierwotnej.

Podsumowanie

Nowe wymagania określone w WT 2013 [1] z pewnością zmniejszą energochłonność nowo wznoszonego budownictwa. Wszystkie rodzaje przegród będą charakteryzowały się lepszą izolacyjnością termiczną.

Jednocześnie okazuje się, na podstawie analizowanych przypadków, że spełnienie wymagań w zakresie EP przez spełnienie wymagań szczegółowych może być niemożliwe. W nowo projektowanych budynkach konieczne będzie zatem wprowadzenie korekty, np. w postaci poprawy izolacyjności termicznej przegród, poprawy sprawności rekuperacji lub zastosowania odnawialnych źródeł energii.

Literatura

1. Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 5 lipca 2013 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2013 r., poz. 926).
2. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2008 r. nr 201, poz. 1238, ze zm.).
3. PN-EN ISO 6946:2008, „Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła. Metoda obliczania”.
4. PN-EN ISO 10211:2008, „Mostki cieplne w budynkach. Strumienie ciepła i temperatury powierzchni. Obliczenia szczegółowe”.
5. PN-EN ISO 13370:2008, „Cieplne właściwości użytkowe budynków. Wymiana ciepła przez grunt. Metoda obliczania”.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!