Projektowanie przegród zewnętrznych w świetle aktualnych warunków technicznych dotyczących budynków. Stan prawny luty 2016

Projektowanie przegród zewnetrznych w świetle aktualnych warunków technicznych dotyczących budynków. Stan prawny luty 2016

rok wydania: 2016
ISBN: 978-83-64094-48-4
oprawa: miękka

Opis
Książka Krzysztofa Pawłowskiego „Projektowanie przegród zewnętrznych w świetle aktualnych warunków technicznych dotyczących budynków” jest aktualnym opracowaniem zmian, jakie wprowadzane są w ostatnich latach w przepisach budowlanych, dotyczących w dużej mierze aspektów racjonalizacji zużycia energii, poprawy efektywności energetycznej, ograniczenia emisji CO₂ do atmosfery. Zmiany te, formułowane w rozporządzeniach dotyczących warunków technicznych budowlanych, charakterystyki energetycznej i świadectw charakterystyki energetycznej, czy planach mających na celu zwiększenie liczby budynków o niskim zużyciu energii, w znacznej mierze dotyczą kwestii poszanowania energii, w tym ciepła podczas eksploatacji budynków. Nowelizacja przepisów z 05.07.2013 r. kolejny raz zaostrzyła wymagania energetyczne stawiane budynkom, z podaniem harmonogramu wprowadzania kolejnych zmian do roku 2021. Spełnienie tych wymagań staje się coraz trudniejsze i wymaga szczególnie precyzyjnego podejścia do obliczeń parametrów cieplno-wilgotnościowych przegród zewnętrznych budynków, w tym poprawnego uwzględnienia wpływu liniowych mostków cieplnych na straty ciepła i kształtowanie się warunków wilgotnościowych na powierzchni przegród budowlanych.

Dużym problemem dla niektórych projektantów jest brak znajomości zasad poprawnego projektowania przegród zewnętrznych, a w szczególności ich złączy pod kątem parametrów cieplno-wilgotnościowych.

Książka Krzysztofa Pawłowskiego, bardzo wartościowa pod kątem prezentowanych zasad, wytycznych i wskazówek co do właściwego obliczania, oceniania i projektowania przegród budowlanych w zakresie właściwości cieplno-wilgotnościowych, może stać się elementem procesu poprawy wiedzy w danym zakresie wśród projektantów, studentów i innych specjalistów zajmujących się problematyką właściwego funkcjonowania przegród budowalnych i całych budynków.

Książka jest pozycją przydatną dla architektów, projektantów, osób opracowujących świadectwa charakterystyki energetycznej budynków, audytorów energetycznych, audytorów efektywności energetycznej, studentów i innych specjalistów zajmujących się problematyką ochrony energii w budownictwie. Zawiera wiele przykładów obliczeniowych, co szczególnie może być przydatne w praktyce projektowej specjalistów.

Spis treści

O Autorze / 5
Przedmowa / 6
Wprowadzenie / 8
1.    Analiza wymagań prawnych w zakresie ochrony cieplno-wilgotnościowej budynków oraz przegród zewnętrznych i ich złączy  / 11
1.1.    Dyrektywy Unii Europejskiej / 11
1.2.    Polskie ustawy, rozporządzenia i normy / 12
1.2.1.    Ochrona cieplna / 13
1.2.2.    Ochrona energetyczna / 17
1.2.3.    Ochrona wilgotnościowa przegród zewnętrznych i ich złączy / 27
1.2.4.    Wykaz Polskich Norm w zakresie ochrony cieplno-wilgotnościowej / 29
1.2.5.    Rozwój budownictwa w standardzie niskoenergetycznym w Polsce – wybrane aspekty / 30

2.    Projektowanie cieplne zewnętrznych przegród budowlanych / 34
2.1.    Procedury obliczeniowe według PN-EN ISO 6946:2008 / 37
Przykład obliczeniowy 1 / 43
Przykład obliczeniowy 2 / 45
Przykład obliczeniowy 3 / 47
Przykład obliczeniowy 4 / 49
Przykład obliczeniowy 5 / 52
Przykład obliczeniowy 6 / 55
Przykład obliczeniowy 7 / 60
Przykład obliczeniowy 8 / 63
Przykład obliczeniowy 9 / 64
2.2.    Analiza rozwiązań materiałowych ścian zewnętrznych w świetle nowych wymagań cieplnych / 67
Przykład obliczeniowy 10 / 69
2.3.    Straty ciepła przez grunt według PN-EN ISO 13370:2008 i PN-EN 12831:2006 / 77
Przykład obliczeniowy 11 / 81

3.    Projektowanie złączy przegród zewnętrznych / 88
3.1.    Definicje i przykłady mostków cieplnych / 88
3.2.    Konsekwencje występowania mostków cieplnych / 91
3.3.    Obliczenia parametrów mostków cieplnych / 92
3.4.    Charakterystyka wilgotnościowa mostków cieplnych / 99
3.5.    Zasady opracowania kart katalogowych mostków cieplnych / 101
Przykład obliczeniowy 12 / 103
Przykład obliczeniowy 13 / 105
Przykład obliczeniowy 14 / 109
3.6.    Mostki cieplne a wymagania prawne, obligatoryjne / 113
Przykład obliczeniowy 15 / 117
Przykład obliczeniowy 16 / 119
Przykład obliczeniowy 17 / 122
3.7.    Kształtowanie układów materiałowych przegród zewnętrznych i ich złączy w aspekcie cieplno-wilgotnościowym / 133
Przykład obliczeniowy 18 / 134

4.    Procedury określania charakterystyki energetycznej budynku lub jego części / 140
4.1.    Podstawowe pojęcia / 140
4.2.    Metody określania charakterystyki energetycznej / 142
4.3.    Schemat określania charakterystyki energetycznej / 144
4.4.    Procedury obliczeniowe określania rocznego zapotrzebowania na energię użytkową Qu / 144
4.5.    Procedury obliczeniowe określania rocznego zapotrzebowania na energię końcową Qk / 158
4.6.    Procedury obliczeniowe określania rocznego zapotrzebowania na energię pierwotną QP / 164
4.7.    Procedury obliczeniowe określania wskaźników rocznego zapotrzebowania na energię EP, EK, EU / 166
4.8.    Procedury obliczeniowe określania jednostkowej wielkości emisji CO2 ECO2 / 166
4.9.    Procedury obliczeniowe określania udziału odnawialnych źródeł energii UOZE / 168
Przykład obliczeniowy 19 / 168
Przykład obliczeniowy 20 / 170
Przykład obliczeniowy 21 / 171
Przykład obliczeniowy 22 / 172
Przykład obliczeniowy 23 / 172
Przykład obliczeniowy 24 / 173

Podsumowanie / 175
Literatura / 177
Załącznik 1 – Tablice pomocnicze / 181
Załącznik 2 – Katalog mostków cieplnych budynków niskoenergetycznych / 188

O autorze
Krzysztof Pawłowski – dr inż., wykładowca i pracownik naukowy na Wydziale Budownictwa Architektury i Inżynierii Środowiska Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodniczego w Bydgoszczy. Interesuje się zagadnieniami dotyczącymi kształtowania zewnętrznych przegród budowlanych i ich złączy. Jest autorem i współautorem ponad 50 artykułów z zakresu budownictwa ogólnego, fizyki budowli i materiałów budowlanych. Posiada uprawnienia do wykonywania świadectw charakterystyki energetycznej budynków i lokali. Ponadto jest autorem i współautorem ekspertyz budowlanych i opinii technicznych dotyczących ochrony cieplno-wilgotnościowej budynków. Prowadzi wykłady i ćwiczenia z przedmiotów: fizyka budowli, podstawy budownictwa, eksploatacja obiektów budowlanych, geometria wykreślna, a także przedmiotów obejmujących zagadnienia charakterystyki energetycznej budynków i lokali w ramach studiów podyplomowych i kursów. Jest promotorem kilkudziesięciu prac dyplomowych inżynierskich i magisterskich.
PRZEDMOWA
13 sierpnia 2013 r. opublikowano w Dzienniku Ustaw 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 [1]. W tym akcie prawnym określono m.in. niższe wartości maksymalne współczynnika przenikania ciepła UC [W/(m2•K)] dotyczące przegród zewnętrznych budynków oraz niższe wartości graniczne wskaźnika rocznego zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną EP [kWh/(m2•rok)], zmieniające się w latach 2014–2016, 2017–2020 i po 2021 r.
Krajowy plan wsparcia [2] zawiera rekomendowaną do stosowania w praktyce krajową definicję, zgodnie z którą „budynek o niskim zużyciu energii” to budynek spełniający wymogi związane z oszczędnością energii i izolacyjnością, zawarte w przepisach techniczno-użytkowych, o których mowa w art. 7 ust. 1 pkt 1 ustawy – Prawo budowlane [3], tj. w szczególności w dziale X oraz w załączniku do rozporządzenia, obowiązujące od 1 stycznia 2021 r. (w przypadku budynków zajmowanych przez władze publiczne oraz będących ich własnością – od 1 stycznia 2019 r.).
W związku z wprowadzeniem nowych, zaostrzonych wymagań izolacyjności cieplnej niezwykle ważne staje się w procesie projektowym poprawne dokonywanie szczegółowych obliczeń i analiz, które powinny być podstawą wyboru rozwiązań konstrukcyjnych oraz izolacyjnych. Pojawia się także potrzeba opracowania poradnika projektowego, ułatwiającego zrozumienie podstawowych zjawisk i wspomagającego projektowanie według nowych wymagań energetycznych i cieplno-wilgotnościowych.
Głównym celem monografii jest prezentacja najważniejszych zagadnień fizyki cieplnej budowli oraz wymogów w zakresie ochrony cieplnej budynków z uwzględnieniem standardów budownictwa niskoenergetycznego. Podjęto próbę usystematyzowania obowiązujących przepisów prawnych i metod obliczeniowych z zastosowaniem profesjonalnych narzędzi numerycznych (komputerowych). Zamieszczone przykłady i analizy w zakresie kształtowania układów materiałowych przegród zewnętrznych i ich złączy z uwzględnieniem wymagań cieplno-wilgotnościowych i standardów budownictwa niskoenergetycznego są wynikiem prowadzonych badań własnych autora w Katedrze Budownictwa Ogólnego i Fizyki Budowli na Wydziale Budownictwa, Architektury i inżynierii Środowiska Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodniczego w Bydgoszczy.
Główne zagadnienia naukowe i praktyczne prezentowane w pracy to przede wszystkim:
projektowanie cieplne przegród zewnętrznych,
określanie parametrów fizykalnych złączy budowlanych (mostków cieplnych) za pomocą programów komputerowych,
sposoby (metody) uwzględniania mostków cieplnych w stratach ciepła przez przegrody zewnętrzne oraz sprawdzenie możliwości kondensacji wilgoci i ryzyka rozwoju pleśni na wewnętrznej powierzchni przegrody,
procedury obliczeniowe w zakresie określania charakterystyki energetycznej budynku lub jego części,
propozycja zmian w przepisach prawnych i metodach obliczeniowych w zakresie oceny jakości cieplno-wilgotnościowej elementów budynków energooszczędnych.
Warto zaznaczyć, że przykłady prezentowane w pracy nie wyczerpują wszystkich rozwiązań konstrukcyjno-materiałowych przegród zewnętrznych i ich złączy. Przedstawione procedury pozwalają jednakże na przeprowadzenie obliczeń innych konstrukcji przegród, z uwzględnieniem zastosowania materiałów budowlanych o korzystniejszych niż przyjęte w obliczeniach wartościach parametrów fizycznych, deklarowanych przez producentów poszczególnych wyrobów.
Praca skierowana jest głównie do projektantów i wykonawców budynków oraz do studentów kierunków technicznych, takich jak architektura i urbanistyka, budownictwo czy inżynieria środowiska.