Ściany zewnętrzne według zaostrzonych wymagań izolacyjności termicznej

Zakres zmian objął korektę wymagań oszczędności energii określonych graniczną wartością wskaźnika zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną EP (1), w tym jej wartości cząstkowymi (EP_H+W, ΔEP_C, ΔEP_L), jak również wymagań izolacyjności termicznej (2), tj. współczynnika przenikania ciepła przegród stanowiących granicę termiczną pomiędzy środowiskiem wewnętrznym ogrzewanym i/lub chłodzonym a środowiskiem zewnętrznym, lub w którym warunki termiczne nie podlegają technicznej regulacji, a także przegród rozgraniczających przestrzenie o znaczącej różnicy temperatury (Δt_i > 8 K) [3]:

gdzie:

EP – wskaźnik zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną, [kWh/(m²·rok)],
EP_H+W – cząstkowa wartość wskaźnika EP na potrzeby ogrzewania, wentylacji oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej,
EP_C – cząstkowa wartość wskaźnika EP na potrzeby chłodzenia,
EP_L – cząstkowa wartość wskaźnika EP na potrzeby oświetlenia wbudowanego.

gdzie:

U_C – skorygowana wartość współczynnika przenikania ciepła przegrody, zawierająca korekty uwzględniające jakość wyrobu termoizolacyjnego oraz jakość jego ułożenia, obecność łączników mechanicznych oraz wpływ opadów na dach o odwróconym układzie warstw, [W/(m²·K)],
U_C,max – wartość graniczna współczynnika przenikania ciepła, [W/(m²·K)].

W przypadku nowoprojektowanych ścian zewnętrznych, jak również innych rodzajów ścian wyszczególnionych w TABELI 1, zaostrzenie wymagań jakości termicznej wprowadzone zostanie jedynie w przypadku ścian zewnętrznych zamykających pomieszczenia o temperaturze wewnętrznej wynoszącej co najmniej 16°C (w głównej mierze zamykających pomieszczenia przeznaczone na pobyt stały ludzi).

W odniesieniu do obecnie obowiązujących wymagań (TABELI 1) zakres tych zmian wyniesie 13%.

Bez zmian w odniesieniu do aktualnych wymagań pozostają zdefiniowane dla mniej wymagających warunków wewnętrznych oraz stawiane ścianom wewnętrznym oraz przylegającym do szczelin dylatacyjnych.

Bazując na wyrobach budowlanych powszechnie stosowanych do wznoszenia ścian, nieprzekroczenie obowiązującej od 1 stycznia 2021 r. wartości granicznej współczynnika przenikania ciepła ściany zewnętrznej zamykającej pomieszczenia o temperaturze wewnętrznej, wynoszącej co najmniej 16°C, możliwe jest w głównej mierze przez zwiększenie grubości materiału termoizolacyjnego i/lub zastosowanie materiału o lepszych parametrach izolacyjnych, tj. o mniejszej wartości współczynnika przewodzenia ciepła λ [W/(m·K)].

W TABELI 2 zestawiono minimalną grubość materiału termoizolacyjnego wymaganą do spełnienia wymagań w przypadku ścian wznoszonych z bloczków silikatowych grubości 24 cm oraz w przypadku szczególnym – spotykanym w indywidualnych obiektach mieszkalnych, grubości 18 cm.

W TABELI 3 oraz TABELI 4 zestawiono wymagane grubości termoizolacji w odniesieniu do ścian z bloczków gazobetonowych grubości 24 cm oraz pustaków z ceramiki poryzowanej grubości 25 cm.

Zestawiona minimalna wymagana grubość termoizolacji określona została dla dwóch wariantów jej wykonania, tj.

• pierwszego zapewniającego tzw. zerowy poziom poprawki z uwagi na nieszczelności pojawiające się w warstwie, wynikające m.in. z cech wyrobu termoizolacyjnego (w tym geometrii, sposobu łączenia poszczególnych płyt), przyjętego sposobu wykonania izolacji (jedna/wiele warstw), jak również zastosowanych łączników i sposobu kotwienia warstwy do konstrukcji, oraz
• w drugim przypadku – z uwzględnieniem korekty uwzględniającej wpływ nieszczelności w warstwie na poziomie pierwszym [4] i kotwienie łącznikami mechanicznymi.
  Ostatni z wymienionych poziomów korekty dotyczy głównie warstwy termoizolacji ułożonej w jednej warstwie z możliwością pojawienia się nieszczelności przechodzących przez całą warstwę izolacji, głównie na styku poszczególnych elementów, jednak z brakiem możliwości cyrkulacji powietrza po jej cieplejszej stronie, tj. w wąskiej przestrzeni pomiędzy murem a warstwą izolacji tworzonej przez grubość spoiny.

Z analizy TABELI 2, TABELI 3 i TABELI 4 wynika, że w zbliżającej się perspektywie zaostrzenia warunków izolacyjności termicznej stawianych ścianom zewnętrznym, wymagana do spełnienia warunku (2) grubość izolacji cieplnej waha się w zakresie 12–19 cm w zależności od przewodności cieplnej zastosowanej termoizolacji oraz materiału, z którego wykonana będzie konstrukcja ściany, w przypadku wykonania izolacji spełniającego kryterium braku nieszczelności warstwy oraz pomijalnego wpływu kotwienia na parametry izolacyjne ściany.

Przy uwzględnieniu korekty współczynnika przenikania ciepła poprawkami z uwagi na występujące nieszczelności oraz przebicie materiału izolacyjnego łącznikami mechanicznymi, zakres tych grubości wynosi już od 19 do 25 cm.

W przypadku budynków poddawanych procesowi termomodernizacji, o ile nie są określone dodatkowe wymagania wynikające z przyjętego źródła finansowania inwestycji, wskazane grubości izolacji cieplnej są wystarczające do spełnienia warunku izolacyjności cieplnej oraz oszczędności energii określone przepisami techniczno-budowlanymi [3]. Należy jednak wskazać, że w przypadku budynków nowo projektowanych oraz budynków istniejących podlegających rozbudowie bądź zmianie sposobu użytkowania spełnienie kryterium izolacyjności cieplnej przegrody (2) obowiązujące od 1 stycznia 2021 r. może nie stanowić i w większości przypadków nie stanowi gwarancji uzyskania wartości wskaźnika zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną EP, z uwagi na wzajemną interakcję bryły budynku, jego wyposażenia technicznego, udziału w ocenie systemów technicznych niepowiązanych bezpośrednio z obudową budynku (jak system przygotowania ciepłej wody czy, w przypadku budynków niemieszkalnych, oświetlenie wbudowane) oraz otoczenia budynku.

Proces projektowania tych obiektów, z punktu widzenia spełnienia wymagań oszczędności energii, jest procesem wymagającym rozwiązania zadania odwrotnego [5], w którym wskaźnik zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną w analizowanym budynku, EP, zdefiniowany jest jako funkcja parametrów projektowych (PP) oraz parametrów operacyjnych (PO) budynku, zgodnie z zależnością (3) [5].

Literatura

1. Dyrektywa 2002/91/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 16 grudnia 2002 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków (Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej L 1/65).
2. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/31/UE z dnia 19 maja 2010 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków (Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej L 153/13).
3. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU 2002 nr 75 poz. 690, z późniejszymi zmianami).
4. PN-EN ISO 6946, „Komponenty budowlane i elementy budynku – Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła – Metoda obliczania”.
5. E. Szczechowiak, „Budynki niemal zero-energetyczne – Rozwój projektowania i symulacji”, Szkoła Wiosenna Fizyki Budowli i Środowiska, Świeradów Zdrój, 2019.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!