Objaśnienia do procedury deklarowania wartości współczynnika przenikania ciepła płyt warstwowych

Poddano analizie dane tabelaryczne wartości współczynnika przenikania ciepła U jednego typu wyrobów z danymi pochodzącymi z własnych obliczeń.

W pierwszej kolejności zwrócono uwagę na precyzję danych w materiałach katalogowych producenta, a przede wszystkim w przykładowej tabeli właściwości cieplnych, w której zawarta została informacja o płytach warstwowych z rdzeniem ze sztywnej pianki poliuretanowej PUR/PIR o wartości współczynnika przewodzenia ciepła na poziomie 0,0224 W/(m·K).

Według producenta jest to wielkość deklarowana. W takim przypadku współczynnik jest prawdopodobnie wartością średnią. Jeśli bowiem określono go zgodnie z rozdz. 4.2.1 normy PN-EN 13165+A1:2015-03 [1], to:

• wartości zmierzone powinny być podawane z dokładnością do trzech cyfr znaczących;
• wartości współczynnika przewodzenia ciepła λ_90/90 oraz wartość λ_D powinny być zaokrąglone w górę z dokładnością do dwóch cyfr znaczących i podawane w poziomach co 0,001 W/(m·K);
• wartość oporu cieplnego powinna być zaokrąglana w dół z dokładnością do 0,05 (m²·K)/W i podawana w poziomach co 0,05 (m²·K)/W.

Zgodnie z przywołanymi zapisami producent powinien przyjąć do obliczeń wartości współczynnika przenikania ciepła U wartość deklarowaną współczynnika przewodzenia ciepła o poziomie λ_D = 0,023 W/(m·K).

Jak wynika z analizy, nastąpiło zaniżenie wartości deklarowanej współczynnika λ, ponieważ przyjęto wartość 0,0224 w miejsce wartości 0,023, co spowodowało znaczące niedoszacowanie wartości współczynnika przenikania ciepła U. Przypomina się, że zgodnie z rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 305/2011 [2] dotyczącym wprowadzania wyrobów budowlanych na rynek norma dla płyt warstwowych PN-EN 14509:2013-12 [3] powinna być bezwzględnie wykorzystywana do sporządzania deklaracji właściwości użytkowych, ponieważ w rozdz. 5.2.2 "Współczynnik przenikania ciepła" podano taką wskazówkę dla producentów:

"Wartość współczynnika przenikania ciepła płyt warstwowych (U) winna uwzględniać współczynnik przewodzenia ciepła materiału rdzenia (λ_D) i złączy oraz okładzin profilowanych zgodnie z Rozdziałem A.10. Metoda obliczeniowa. W przypadku wystawiania przez producenta deklaracji właściwości użytkowych na zgodność z normą zharmonizowaną PN-EN 14509:2013-12 [3] obie wartości λ_D i U_d,S powinny być deklarowane".

Dalej w rozdz. A.10 "Metoda obliczeniowa określania współczynnika przenikania ciepła płyty warstwowej" podano szczegółowe zalecenia, aby wyliczenia rozpocząć od określenia deklarowanego współczynnika przewodzenia ciepła materiału rdzenia λ_D. W kolejnym kroku należy wyznaczyć projektowy współczynnik przewodzenia ciepła oznaczony symbolem λ_C,zgodnie z normą PN-EN ISO 10456:2009 [4], a w następnym kroku obliczyć wartość współczynnika przenikania ciepła płyty warstwowej przegrody.

Zwraca się uwagę na zapis, że U_d,S to współczynnik przenikania ciepła płyty warstwowej zamocowanej w przegrodzie budowlanej, który powinien uwzględniać profile płyty i wpływ termiczny złączy wzdłużnych oraz powinien być określany z wyników obliczeń według wytycznych normy PN-EN 14509:2013-12 [3] albo z wyników obliczeń z zastosowaniem programu komputerowego metodą elementów skończonych, zgodnie z normą PN-EN ISO 10211:2008 [5]. W tym miejscu należy przywołać wskazówkę z wytycznych EPAQ [6], które podają, że dla wyrobów izolacyjnych stosowanych w płytach warstwowych λ_D = λ_C.

Stwierdza się na podstawie przeglądu innych katalogów, że producenci często nie wspominają, że obliczyli współczynnik U_d,S, lecz piszą, że został obliczony współczynnik U_C, co nie jest prawdą.

Potwierdza to opinię, że podtrzymywana jest nadal jednostkowość wprowadzona jeszcze przez ITB w aprobatach technicznych dla płyt warstwowych. Stosowany był tam tzw. poprawiony współczynnik przenikania ciepła U_C = U + DU, uwzględniający człon korekcyjny z uwagi na występowanie pustek powietrznych oraz łączników mechanicznych przechodzących przez warstwę izolacyjną, ale równocześnie w większości aprobat przyjmowano wartość DU = 0.

Procedurę tę zaczerpnięto z załącznika D "Poprawki na współczynnik przenikania ciepła" normy PN-EN ISO 6946:2008 [7]. Określono tam poprawki dla tzw. poziomu 0. Zakładano bowiem brak występowania znaczących pustek powietrznych w obrębie izolacji, które równocześnie nie miały znaczącego efektu na wartość współczynnika przenikania ciepła. Poziom 0 według tej normy można opisać następująco: występuje ciągłość izolacji, bez jakichkolwiek przerw w warstwie izolacji spowodowanych elementami konstrukcji lub jest pojedyncza warstwa ciągłej izolacji ze złączami, takimi jak na zakład, pióro i wpust lub uszczelniona, albo izolacja jest w ciągłym kontakcie z konstrukcją, bez wnęk między konstrukcją a izolacją, lub występuje pojedyncza warstwa izolacji ze spoinami na styk, gdzie odchyłki wymiarów długości, szerokości i prostokątności połączone ze stabilnością wymiarową dają w efekcie szczeliny przy złączach o grubości mniejszej niż 5 mm.

Oceniając wartości współczynnika U w analizowanym katalogu, można również przyjąć, że producent nie wykonał obliczenia współczynnika U za pomocą programu komputerowego, ale metodą uproszczoną według normy PN-EN 14509:2013-12 [3] i prawdopodobnie nie uwzględnił wszystkich obowiązujących wytycznych europejskich.

W TABELI wykazano różnice między wartościami z katalogu a wartościami z własnych obliczeń. Nadmienia się, że sprawdzono również wyliczenia za pomocą programu komputerowego według normy PN-EN ISI 10211:2008 [5], ale nie uzyskano zadowalających wartości U.

Można również przypuszczać, że producent wykorzystał do katalogu wytyczne ASHRE 90.1-2010 [8] dla efektywnych energetycznie obiektów, gdzie dopuszczalne wartości współczynnika przenikania ciepła podaje się z dokładnością do trzech miejsc dziesiętnych. Jako przykład oznaczeń amerykańskich przywołuje się wartość wymagań dla ściany dla 8. strefy klimatycznej, która wynosi 0,057 Btu/h·ft²·F. Wyjaśnia się, że jednostki anglosaskie mają inną dokładność (1 W/(m²·K) = 0,1761 Btu/h·ft²·F).

Z danych zamieszczonych w TABELI sporządzono wykres, na którym zestawiono dwie wartości współczynnika przenikania ciepła (U) - katalogową i własną, w zależności od grubości płyt warstwowych (RYS.). Jak wykazano, stwierdza się występowanie znaczącej różnicy między wartościami podanymi przez producenta a wartościami wyznaczonymi według wytycznych normy PN-EN 14509:2013-12 [3]. Różnice te wynoszą od 1 do 3 poziomów.

W tym miejscu należy wspomnieć o zasadzie zapisywania liczb przybliżonych, jakimi są wartości U. Przyjmuje się że ostania cyfra liczby przybliżonej powstaje przez zaokrąglenie liczby podanej z dokładnością większą co najmniej o jedno miejsce dziesiętne. Liczba cyfr znaczących, do której należy zaokrąglić wynik obliczenia przed porównaniem go z liczbą wyrażającą wymaganie, zależy od przyjętej metody porównania. Liczbę wyrażającą wynik pomiaru należy zaokrąglić do takiej samej liczny znaków, jaką ma liczba wyrażająca wymaganie. Na podstawie tak zaokrąglonej liczny wyrażającej wynik obliczenia z liczbą wyrażającą wymaganie wnioskuje się o zgodności lub niezgodności wyniku z wymaganiem. Wymagania dotyczące izolacyjności cieplnej związane z oszczędnością energii zostały podane w załączniku do Rozporządzenia Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 5 lipca 2013 r. zmieniającego rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [9]. Podaje się tam wartości z dokładnością do dwóch miejsc dziesiętnych.

Podsumowanie

Producenci mają obowiązek przestrzegania ustaleń zawartych w rozporządzeniu Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 305/2011 ustanawiającym zharmonizowane warunki wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych [2]. Celowym wydaje się również wykorzystanie wytycznych rozporządzenia UE nr 568/2014 [10] dotyczącego oceny i weryfikacji stałości właściwości użytkowych wyrobów budowlanych oraz nr 574/2014 [11] o nowym wzorze, który należy stosować przy sporządzaniu reklamacji.

Na rynku europejskim wystawia się deklarację właściwości użytkowych, która ściśle nawiązuje do zaleceń wynikających z norm zharmonizowanych: PN-EN 14509:2013-12 [3], PN-EN 13165+A1:2015­‑3 [1], PN-EN 10456:2009 [4], PN-EN ISO 6946:2008 [7], a więc nie ma miejsca do wprowadzania własnych procedur producenta.

W przypadkach, gdy między producentami wytwarzającymi określony typ wyrobów dochodzi do konfliktu interesów związanych z niekompatybilnością danych podawanych w deklaracjach, europejskie stowarzyszenie producentów płyt warstwowych zaleca korzystanie z usług strony trzeciej.

Jak ustalono na podstawie analizy certyfikatów jakości płyt warstwowych, którymi posługują się producenci płyt warstwowych zrzeszeni w stowarzyszeniu EPAQ, zaleca się korzystanie z usług notyfikowanej jednostki badawczej, która wcześniej prowadziła wstępne badania tego typu, a więc może zapewnić przeprowadzenie bezstronnej oceny zakładowej kontroli produkcji, a następnie weryfikację stałości właściwości użytkowych wyrobu.

W celu przeprowadzenia postępowania reklamacyjnego związanego z oceną niezgodności właściwości cieplnych płyt warstwowych zaleca się zastosować wytyczne załącznika F normy PN-EN 13172:2012 [12]: "Kryteria niezgodności - procedury w przypadku reklamacji deklarowanego oporu cieplnego lub współczynnika przewodzenia ciepła", które pozwalają uzyskać potwierdzenie spełnienia/niespełnienia przez wyrób wymagań.

Literatura

1. PN-EN 13165+A1:2015-03, "Wyroby do izolacji cieplnej w budownictwie. Wyroby ze sztywnej pianki poliuretanowej (PUR) produkowane fabrycznie. Specyfikacja".
2. Rozporządzenie nr 305/2011 Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) z dnia 9 marca 2011 r. ustanawiające zharmonizowane warunki wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych i uchylające dyrektywę Rady 89/106/EWG (Dz.Urz. L 88 z 4.4.2011, s. 5-43).
3. PN-EN 14509:2013-12, "Samonośne izolacyjno-konstrukcyjne płyty warstwowe z dwustronną okładziną metalową. Wyroby fabryczne. Specyfikacje".
4. PN-EN ISO 10456:2009, "Materiały i wyroby budowlane. Właściwości cieplno-wilgotnościowe. Tabelaryczne wartości obliczeniowe i procedury określania deklarowanych i obliczeniowych wartości cieplnych".
5. PN-EN ISO 10211:2008, "Mostki cieplne w budynkach. Strumienie ciepła i temperatury powierzchni. Obliczenia szczegółowe".
6. European Association for Panels and Profiles Testing Rules for Thermal Conductivity, October 2015.
7. PN-EN ISO 6946:2008, "Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła. Metoda obliczania".
8. ANSI/ASHRAE/IES Standard 90.1-2013 "Energy Standard for Buildings Except Low-Rise Residential Buildings".
9. 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 2013 poz. 926).
10. Rozporządzenie delegowane Komisji UE nr 568/2014 z dnia 18 lutego 2014 r. zmieniające załącznik V do rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 305/2011 dotyczący oceny i weryfikacji stałości właściwości użytkowych wyrobów budowlanych (Dz.Urz. L 157 z 27.05.2014, s. 76-79).
11. Rozporządzenie delegowane Komisji UE nr 574/2014 z dnia 21 lutego 2014 r. zmieniające załącznik III do rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 305/2011 w odniesieniu do wzoru, który należy stosować przy sporządzaniu deklaracji właściwości użytkowych wyrobów budowlanych (Dz.Urz. L 159, 28.5.2014, s. 41-46).
12. PN-EN 13172:2012, "Wyroby do izolacji cieplnej. Ocena zgodności".

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!