Oświetlenie – planowane zmiany, czyli LENI

Oświetlenie – planowane zmiany, czyli LENI

Od 1 stycznie 2014 r. warunki techniczne (WT 2014) narzucają maksymalne wartości zapotrzebowania na energię elektryczną niezbędną do oświetlenie wbudowanego. Oznacza to konieczność osobnego, niezależnego od innych obliczeń cieplnych, zaprojektowania instalacji oświetlenia w taki sposób, aby podane maksymalne wartość EL (wynoszące 50 lub 100 kWh/(m2*rok)) mogły być spełnione niezależnie od rodzaju budynku niemieszkalnego.

Nie jest to łatwe zadanie, tym bardziej, że wcześniej, czyli do końca 2013 r. nie było tak jednoznacznych ograniczeń dotyczących ilości zużytej energii na oświetlenie.

Dlatego bardzo szybko się okazało, że instalatorzy projektując nową instalację oświetlenia muszą zmniejszyć zużycie energii około 30%, zachowując jednocześnie podane w przepisach i normach poziomy oświetlenia pomieszczeń i znajdujących się w nich stanowisk pracy.

W tabeli 1 podano wybrane wartości natężenia oświetlenia jakie powinno być zapewnione w pomieszczeniach znajdujących się w różnego typu budynków.

Tabela 1. Wartości natężenia oświetlenia w wybranych pomieszczeniach

Typ budynku Rodzaj pomieszczenia        Natężenie [ lx ]
        min.      max.
Sklepy, obiekty i galerie handlowe Sala sprzedaży 200 500
Stoły i lady sprzedażowe 300 500
Wystawione towary 500 1000
Kasy 500 1000
Budynki biurowe, banki, urzędy Pokoje biurowe 200 300
Stanowiska komputerowe 500 750
Stanowska pracy w sala bankowej 500 1000
Strefa klientów 200 300
Klatki schodowe 100 150
Budynki hotelowe Pokoje gościnne 100 200
Stoły, miejsca przed lustrem 300 500
Łazienka , toaleta 100 300
Hol wejściowy 100 200
Sale przyjęć 100 200
Kina , Teatry Estrada, scena (ośw. techniczne) 200 300
Sala teatralna podczas przerw 100 200
Garderoby artystów w czasie przebierania 500 750
Obiekty sportowe Hala sportowa 300 750
Widownia podczas zawodów 20 50

 

Typowe wartości mocy opraw oświetleniowych w pomieszczeniach niemieszkalnych przy ciągłym (bez przerw) działaniu oświetlenia podano w tabeli 2.

Tabela 2. Typowe obecnie wartości mocy opraw oświetleniowych wybranych w pomieszczeniach niemieszkalnych.

Typ budynku Rodzaj pomieszczenia W/m2
 min.
Sklepy, obiekty i galerie handlowe Sala sprzedaży 15
Stoły i lady sprzedażowe 15
Wystawione towary 18
Pasaże 11
Garaże 5
Kasy 18
Budynki biurowe, banki, urzędy Pokoje biurowe 15
Korytarze 5-10
Sale konferencyjne 9
Sale spotkań 12
Fitness 8
Garaże 5
Klatki schodowe 8
Foyer 10
Magazyny 5
Restauracje, bary Kuchnie 12
  Sala restauracji 8-11
Kina 11

 

Powyższe wartości mogą być nieco wyższe, wtedy gdy czas pracy oświetlenia jest okresowy, podczas użytkowania pomieszczeń. Taka sytuacja często ma miejsce dla pomieszczeń wykorzystywanych rzadko (np. magazyny, pomieszczenia techniczne) lub okresowo (np. garaże, klatki schodowych, łazienki, ubikacje, przebieralnie). Wtedy do obliczeń można zastosować dwa rozwiązania:

1 – podać rzeczywistą wartość mocy opraw z jednoczesnym podaniem czasu działania oświetlenia dla każdego typu (grup) pomieszczeń.
2 – podać uśrednioną wartość mocy opraw różnego typu (grup) pomieszczeń, zakładając ten sam czas użytkowania oświetlenia we wszystkich pomieszczeniach.
Pierwsze rozwiązanie jest bardziej dokładne, ale wymaga dobrego oszacowania średniego czasu pracy oświetlenia i (często) zdefiniowania dużej liczby źródeł światła, co może być uciążliwe i pracochłonne gdy jest dużo pomieszczeń o różnym przeznaczeniu w budynku.

Natomiast drugie rozwiązanie, jest znacznie szybsze, choć może być nieco mniej dokładne niż pierwsze, ale za to pozwala pogrupować pomieszczenia: o różnym przeznaczeniu, tej samej mocy opraw i takim samym czasie pracy instalacji oświetlenia.

Dlatego tylko od doświadczenia certyfikatora zależy wybór optymalnego sposobu obliczeń, aby był ona wystarczająco szybki i dokładny.

Obecny projekt Rozporządzenia Ministerstwa w sprawie nowej metodologii dotyczącej świadectw energetycznych w zakresie obliczeń oświetlenia opiera się na tzw. wskaźniku LENI. Jest to liczbowy wskaźnik energii oświetlenia wyrażony w kWh/(m2 * rok).

LENI = W/Af

gdzie: W – oznacza całkowitą ilość energii do oświetlenia

Af – całkowita powierzchnia użytkowa budynku

W = WL+ W[kWh/year]

gdzie: WL – energia wymagana do oświetlenia, WP – energia pasożytnicza, wykorzystywana do zapewnienia ładowania awaryjnego oświetlenia plus energia do sterowania oświetleniem.

Powyższe równanie na wartość W nie obejmuje energii do zdalnego sterowania oprawami oświetleniowymi i ładowania centralnego akumulatora dla systemu awaryjnego oświetlenia w budynku.

Projektując instalacje oświetlenia powinno się stosować tzw. zasadę dobrych praktyk. Oczywiście każdy projekt instalacji musi spełniać minimalne, podstawowe wymagania w zakresie oświetlenia. Jednak zawsze – jeżeli jest to możliwe, należy rozważyć zastosowanie ulepszonych rozwiązań, poprawiających komfort pracy i użytkowania pomieszczeń. Z tego powodu wyodrębniono trzy klasy ( oznaczone symbolem gwiazdki) projektowania oświetlenia dla budynków niemieszkalnych.

W tabeli 3 podano, na podstawie normy EN 15193,   wartości wskaźnika LENI dla każdego typu budynku.

Tabela 3. Wartości wskaźnika LENI

Typ budynku< Klasa1) Bez cte Z cte
R A R A
Biura *   15 42,1 35,3 38,3 32,2
**   20 54,6 45,5 49,6 41,4
*** 25 67,1 55,8 60,8 50,6
Edukacja *   15 34,9 27,0 31,9 24,8
**   20 44,9 34,4 40,9 31,4
*** 25 54,9 41,8 49,9 38,1
Szpitale *   15 70,6 55,9 63,9 50,7
**   25 115,6 91,1 104,4 82,3
*** 35 160,5 126,3 144,9 114,0
Restau-racje *   10 29,6 27,1
**   25 67,1 60,8
*** 35 92,1 83,3
Produkcja *   10 43,7 41,2 39,7 37,5
**   25 83,7 78,7 75,7 71,2
*** 35 123,7 116,2 111,7 105
Handel detaliczny *   10 78,1 70,6
**   25 128,1 115,6
*** 35 178,1 160,6
Sport.- rekrea. *   10 43,7 41,7 39,7 37,9
**   25 83,7 79,7 75,7 72,1
*** 35 123,7 117,7 111,7 106,3
Handl.- usługow. *   10 78,1 70,6
**   25 128,1 115,6
*** 35 178,1 160,6

1) – klasa jakości oświetlenia oraz wartość mocy opraw PN w W/m2
* , **, ***  –  podstawowe, dobre i pełne spełnienie wymagań oświetlenia.
cte – system kontroli stałego natężenia oświetlenia.
R – ręczne sterowanie oświetleniem
A – automatyczne sterowanie oświetleniem

Trzeba podkreślić, że podane w tabeli 3 wartość mocy opraw należy i współczynników LENI należy traktować orientacyjnie, ponieważ to osoba instalatora systemu oświetlenia ostatecznie określa wartości jakie należy przyjąć do obliczeń.
W programie ARCADia-TERMO można zdefiniować dowolną ilość źródeł oświetlenia zarówno dla pojedynczych pomieszczeń jak i dla całych grup pomieszczeń. Można też wykonać obliczenia na podstawie liczby i rodzaju opraw różnego typu.

Warto podkreślić, że obliczenie mocy opraw tylko na podstawie natężenia oświetlenia jest możliwe tylko dla żarowych źródeł oświetlenia np. zwykle żarówki oraz LED, świetlówek kompaktowych. Natomiast w przypadku oświetlenia typu świetlówkowego liniowego, moc oprawy zależy nie tylko od mocy źródła światła, ale także od układów elektronicznych, znajdujących się w oprawie, ich sprawności oraz typu i kształtu samych opraw. Dlatego takie obliczenia wymagają specjalnego programu komputerowe oraz instalatora z odpowiednim doświadczeniem zawodowym.

Literatura:
1. Norma EN 15193-1 Wersja angielska.
Andrzej Boczkowski mgr inż., „Planowane zmiany w zakresie „Warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki o ich usytuowanie”. Elektro.info. 4/ 2014

 

 

 

 

 

Wzór raportu świadectwa energetycznego – kiedy i jaki?

Wzór raportu świadectwa energetycznego – kiedy i jaki wybrać?

Rozporządzenie MI z dnia 6 listopada 2008 roku określa 4 rodzaje raportów dla:
1. Budynku mieszkalnego,
2. Budynku,
3. Części budynku stanowiącego całość techniczno użytkową,
4. Lokalu mieszkalnego.

ad 1. Raport Budynk mieszkalny dotyczy:
a)  tylko budynku mieszkalnego jedno- i wielorodzinnego, bliźniaka, budynku szeregowca,
b)  połowy budynku bliźniaka lub pojedynczego segmentu.

Zdjęcie w raporcie powinno przedstawiać jak największą część budynku.
Raport ten nie zawiera informacji na temat oświetlenia i składa się z 4 stron.

ad 2. Raport Budynek dotyczy budynku:
a) niemieszkalnego np. magazyn, biuro, sklep, hotel
b) mieszkalnego, w którym co najmniej jedna funkcja jest niemieszkalna. Na przykład: dom jednorodzinny ze sklepem, budynek wielorodzinny z częścią biurową, pensjonat lub hotel z częścią mieszkalną (w której na stałe mieszkają właściciele całego budynku).
c) budynku wielofunkcyjnego np. magazyn z częścią biurową lub sklepem, biurowiec z restauracją, galerie handlowe.

Zdjęcie w raporcie powinno przedstawiać jak cały budynku wraz z jego funkcjami.
Raport zawiera informacje o oświetleniu i składa się z 4 stron.

ad 3. Raport Część budynku stanowiąca całość techniczno-użytkową dotyczy samodzielnej części budynku. Część budynku stanowiącego całość techniczno-użytkową jest to osobna funkcja budynku, w której może być jedna lub nawet kilka stref cieplnych. Przy czym wspólna instalacja (np. ogrzewania, czy chłodzenia) z inną części budynku, nie ma żadnego znaczenia. Przykładem jest sklep w budynku jednorodzinnym, pomieszczenia biurowe w budynku magazynowym czy produkcyjnym.

Zdjęcie w raporcie powinno jednoznacznie (np. poprzez wyraźne zaznaczenie) określać położenie danej części budynku na tle budynku, chyba, że ta część budynku cała znajduje się wewnątrz budynku.
Raport zawiera informacje o oświetleniu i składa się z 3 stron.

ad 4.Raport lokal mieszkalny dotyczy pojedynczego:
a) lokalu mieszkalnego, znajdującego się w budynku jedno- lub wielorodzinnym,
b) lokalu służbowego w innym budynku np. szkolnym, biurowym, przydzielonego pracownikowi i jego rodzinie.

Raport nie zawiera (dolnej) strzałki reprezentującej maksymalną wartosć EP.
Zdjęcie w raporcie powinno jednoznacznie ( np. poprzez wyraźne zaznaczenie) określać położenie danego lokalu mieszkalnego w budynku.
Raport nie zawiera informacji o oświetleniu i składa się z 3 stron.

 

Podsumowanie
Kierując sie powyższymi wskazówkami nie powinno się mieć problemu z określeniem typu raportu świadectwa jaki nalezy wybrać do obliczeń.

Wskaźnik EP – dla budynku nieogrzewanego (bez instalacji chłodzenia)

Wskaźnik EP – dla budynku nieogrzewanego (bez instalacji chłodzenia)

Każdy certyfikator wie, że obliczenie wskaźnika EP w charakterystyce energetycznej budynku nieogrzewanego i niechłodzonego jest niemożliwe. Wtedy należy napisać i do łaczyć do projektu budowlanego odpowiednią która wyjaśni brak mozliwości obliczeń:

Metodologia podana w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 w sprawie wykonywania obliczeń świadectw energetycznych nie pozwala na obliczenie wartości wskaźnika energii pierwotnej EP dla budynku niemieszkalnego (lub jego samodzielnej części techniczno-usługowej) gdy jest on nieogrzewany i nie  posiada instalacji chłodzenia, to znaczy wtedy gdy wielkość powierzchni użytkowej o regulowanej temperaturze Af wynosi zero.”

Oznacza to, że wskaźnik EP zawsze można obliczyć dla budynków mieszkalnych i lokali mieszkalnych i zbiorowego zamieszkania, uzyteczności publicznej lub hodowli zwirząt, a dla pozostałych typów (np. agazynów, hal, gospodarczych, garazy, i niektórych przemysłowych np. mrożni)- już niekoniecznie.

Warto też podkreślić, że warunkiem możliwości obliczenia wartości wskaźnika EP jest istnienie instalacji ogrzewania i/lub chłodzenia, albo – bardzo rzadko – zysków wewnętrznych pochodzących z technologii na potrzeby ogrzewania i/lub chłodzenia w celu utrzymania temperatury wewnętrznej pomieszczeń na wymaganym przepisami poziomie.

Dlatego istnienie tylko instalacji wentylacji i/lub ciepłej wody użytkowej i/lub oświetlenia w budynkach niemieszkalnych nie jest waruniem wystarczającym do obliczenia wartości wskaźnika EP.

Stąd końcowy wniosek jest następujący :

Wskaźnik EP można obliczyć dla budynków: a) tylko chłodzonych, b) tylko ogrzewanych c) ogrzewanych i chłodzonych.

Przykładem budynków tylko chłodzonych są na przykład budynki zeroenergetyczne (w zakresie ogrzewania), albo budynki wykorzystujące w 100% czyste, ekologiczne źródła ciepła jak energia słońca, wiatru lub energia geotermalna. Oczywiście należy odróżniać budynki nieogrzewane (i niechłodzone) od zeroenergetycznych lub od budynków przemysłowych, w których jest chłód lub ciepło technologiczne takich jak np. chłodnie, które traktujemy tak jak pomieszczenia nieogrzewane i niechłodzone.

Projekt ustawy o charakterystyce budynków – wybrane zagadnienie, czyli co nowego?

29 kwietnia 2014 Rząd przyjął projekt ustawy o charakterystyce budynków.

1)   Rozszerzono rodzaj budynków, które będą obowiązkowo musiały posiadać świadectwo charakterystyki energetycznej (ŚCHE). Są to budynki zajmowane przez:
a) prokuraturę, wymiar sprawiedliwości,
b) administrację publiczną (urzędy skarbowe, urzędy patentowe, urzędy powiatowe i wojewódzkie),
c) komenda główna policji i komendy wojewódzkie, – w których dokonywana jest obsługa interesantów tzn. posiadające ogólnodostępny punkt obsługi interesantów, np. punkt przyjmowania wniosków lub udzielania informacji, punktu kasowego dla interesantów. Obowiązek posiadania ŚCHE dotyczyć będzie tylko budynków o powierzchni użytkowej przekraczającej 500 m2, a od 9 lipca 2015 r. – 250 m2; dla budynków o mniejszej powierzchni na razie ŚCHE nie będzie konieczne.
2)      Określono dodatkowy warunek wymagający poprawy ŚCHE (czyli w praktyce wykonania nowej ŚCHE charakterystyki energetycznej) w przypadku renowacji, obejmującej przynajmniej 25% powierzchni wszystkich przegród zewnętrznych, czyli np. ścian, dachu, podłogi na gruncie, ścian piwnicznych,

3)  Wprowadzono obowiązek wykonania ŚCHE przy każdym akcie sprzedaży lub najmu.

4)   Wprowadzono możliwość wykonania ŚCHE wprost z charakterystyki energetycznej budynku znajdującej się w projekcie budowalno-architektonicznym obiektu budowlanego. Oczywiście, tylko wtedy gdy nie było żadnych istotnych odstępstw podczas budowy, np. zmiana źródła ciepła/chłodu, typu i grubości izolacji, zastosowanych materiałów konstrukcyjnych.

5)      Sprecyzowano jakie budynki będą wyłączone z konieczności wykonania dla nich ŚCHE. Są to budynki:
a) wybudowane na własny użytek (bez chęci wynajęcia lub sprzedaży),
b) kultu religijnego,
c) bez instalacji ogrzewania/chłodzenia i ciepłej wody,
d) o strategicznym znaczeniu dla państwa.

6)      Zrezygnowano z egzaminu państwowego, uprawniającego do otrzymania uprawnień do wykonywania ŚCHE.

7)  Zmieniono zasady i rozszerzono katalog osób uprawnionych do wykonywania ŚCHE, w ten sposób, że:
a) automatycznie przyznano prawo do wykonywania świadectw energetycznych osobom posiadającymi tytuł inżyniera dowolnego kierunku i specjalności,
b) osobom posiadające dowolne wykształcenie wyższe, ale po ukończeniu odpowiednich studiów podyplomowych, c) osobom posiadającym średnie wykształcenie i uprawnienia budowalne.

8)  Wprowadzono centralny rejestr:
a) osób uprawnionych do wykonywania ŚCHE przez wykorzystanie systemu teleinformatycznego (po zalogowaniu się do niego). Każde ŚCHE będzie miało nadany swój własny, unikalny numer,
b) wykonanych świadectw energetycznych.

9)  Wprowadzono możliwość wykonywania tzw. świadectw wzorcowych, reprezentatywnych dla:
a) poszczególnych typów lokali mieszkalnych o tym samym położeniu w bryle budynku w budynku wielorodzinny i o identycznej powierzchni, kubaturze, typach przegród zewnętrznych oraz zyskach ciepła,
b) domów jednorodzinnych na podstawie zbliżonych parametrów konstrukcyjnych i instalacyjnych oraz powierzchni i kubatury.

10)  Wprowadzono metodę zużyciową obliczeń, na podstawie zużytego ciepła lub gazu budynku.

11)  Osoba kupująca lub wynajmująca budynek albo lokal nie będzie mogła się zrzec wykonania ŚCHE i będzie mogła je żądać (od zbywcy lub właściciela) do 2 lub nawet do 6 lub 2 miesięcy (zależnie od rodzaju umowy) po dokonaniu transakcji.

12)  Maksymalny koszt wykonania świadectwa to 5000 zł.

Obecnie (marzec 2104 r.) uprawnienia do wykonania ŚCHE posiada 3014 – na podstawie zdanego egzaminu i 7158 – studiów podyplomowych.

Przewidywana ogólna liczba ŚCHE w Polsce – to maksymalnie około 440 tysięcy rocznie.

Wyłączone z wykonania ŚCHE mają zostać wszystkie rodzaje budynków, w których np. konserwator zabytków ograniczył możliwość wykonania i modernizacji dowolnego systemu np. instalacji ogrzewania, instalacji oświetlenia, ocieplenia czy wymiany stolarki okiennej i drzwiowej, i to bez względu na to czy budynek został formalnie zaliczony jest do kategorii zabytków czy nie. Jednak w tym przypadku całkowita rezygnacja z wykonania ŚCHE nie wydaje się do końca słuszna, znacznie lepszym rozwiązaniem byłoby uznanie, że warunek EPmax nie musi być spełniony.

Podsumowanie

Zawarte w projekcie ustawy przepisy idą w dobrym kierunku i nie powinny budzić sprzeciwu.

Nowe technologie – samowystarczalność energetyczna budynków

 Nowe technologie – samowystarczalność energetyczna budynków

Projektowanie budynków o coraz mniejszym zużyciu energii powoduje powstawanie nowych, bardzo interesujących rozwiązań, nastawionych nie tylko na mniejsze zużycie ciepła, ale także na samowystarczalność energetyczną budynku. Obecnie samowystarczalność energetyczna budynku jest zagadnieniem, które dopiero zaczyna być jeszcze dość nieśmiało brane pod uwagę w nowych projektach. Jednak w najbliższych kilku latach czyli niedługo, gdy wymagania podane w warunkach technicznych WT 2017 i WT 2021 dotyczące, przenikania ciepła przegród będą stopniowo zaostrzane wtedy każdy projektant będzie zmuszony do zaproponowania konkretnych rozwiązań, bez których otrzymanie pozwolenia na budowę nie będzie możliwe.

Pomysłów jest bardzo wiele. Jedne są lepsze, inne tańsze, a inne jeszcze czeka długi proces udoskonalania. W niniejszym artykule zostaną omówione tylko 3 rozwiązania:

  1. Żaluzje o zmiennym kącie nachylenia,
  2. Odzysk ciepła z ciepłej wody użytkowej ( szarej wody),
  3. Kotły typu tri-generacja,

Ad.1. Żaluzje o zmiennym kącie nachylenia

W Polsce dopiero od niedawna weszły na rynek żaluzje o zmiennym kącie nachylenia. Natomiast w krajach zachodnich (np. Niemczech) stosowane są z dużym powodzeniem od kilku lat, np. szkołach, urzędach. W ten sposób elewacje szklane okna staję sie inteligentnymi przegrodami, dostosowując się automatycznie i na bieżąco do zmiennych warunków klimatycznych i oświetlenia, ograniczając w ten sposób straty ciepła w okresie grzewczym i jednocześnie, w okresie letnim, umożliwiając osiąganie optymalnych zysków od nasłonecznienia i znacznie zmniejszając zapotrzebowanie na chłód r.

Zewnętrzne żaluzje mogą poprawiać współczynnik całkowity przenikania ciepła U, szczególnie w okresie od grudnia do marca, gdy długość dnia trwa mniej niż 12 godzin na dobę, a temperatura po zachodzie słońca spada.

Zgodnie z normą PN-EN 13125 dodatkowy opór cieplny ∆R okna dla zasłon wewnętrznych i międzyszybowych (gdy szerokość wolnej przestrzeni między żaluzją a szybą od każdej strony wynosi minimum d = 12 mm) waha się od 0,08 do około 0,40 (m2*K)/W, w zależności od stopnia przepuszczalności powietrza. Pozwala to dla okna zewnętrznego obniżyć jego współczynnik przenikania U od 0,1 dla do nawet 0,3 W/(m2*K) – dla bardzo szczelnych żaluzji.

Zastosowanie automatyki pozwala zmieniać kąt nachylenia listew (lamel) oraz stopień zasłonięcia okna, w zależności od położenia słońca na horyzoncie lub stopnia zachmurzenia. Takie ustawienia należy wykonać indywidualnie dla każdej strony świata, uwzględniając także stałe osłony zewnętrzne lub zacienienie budynku.

Ad.2. Odzysk ciepła z ciepłej wody użytkowej (szarej)

Odzysk ciepła z ciepłej wody użytkowej jest nowością, którą z pewnością w najbliższych latach czeka szeroki rozwój. Odzysk ciepła następuje od wody szarej, która zgodnie z normą europejska EN 112056-1 oznacza wodę ściekową wytwarzaną podczas prac domowych takich jak mycie naczyń, kąpiel czy pranie. Nie jest to woda ani pitna ani skażona. Odebrane ciepło przez wymiennik ciepła przekazywane jest na podgrzanie do wody znajdującej sie w obiegu cyrkulacyjnym lub do zasobnika buforowego.

Warunkiem zastosowania urządzeń do odzysku ciepła są prysznice w instalacji c.w.u . Kąpiel w wannach nie dałaby odpowiedniego odzysku ciepła i tym samym efektu ekonomicznego, ale w najbliższych latach niewykluczone że to się zmieni.

Ze względu na niewielkie obecnie zastosowanie istniejąca oraz proponowana metodologia obliczania świadectw energetycznych nie uwzględnia jeszcze odzysku ciepła z wody szarej, ale nie jest wykluczone, że kolejna modyfikacja rozporządzenia weźmie pod uwagę tego typu odzysk ciepła.

Ad 3. Koszty inwestycyjne Ze względu na fakt, ze technologie tri generacji małej mocy dopiero wchodzą na rynek, nie ma wiarygodnej bazy danych dla dokładnego oszacowania kosztów inwestycyjnych. Dla większości systemów muszą by one kalkulowane indywidualnie.

Aktualny stan technologii Systemy kogeneracyjne (trigeneracyjne) znajdują obecnie powszechne zastosowanie w dużych obiektach w zakresie średnich (> 100kWe) oraz dużych mocy (>1000 kWe). Coraz bardziej powszechne stają się też jednak ostatnio małe systemy kogeneracyjne (<100 kWe) Wiele europejskich firm rozpoczęło produkcję chłodziarek absorpcyjnych małej mocy (od kilku do 30 kW). Systemy mikrotrigeneracji mogłyby także znaleźć powszechne zastosowanie w sektorze komunalnym.

Jednak najnowsze propozycje finansowe dla produkcji energii elektrycznej przez małych indywidualnych producentów (właścicieli domowe gospodarstwa na terenach wiejskich) zwanych prosumentami są raczej obojętne finansowo niż korzystne. Planowany czas zwrotu poniesionych nakładów wynoszący 15 lat nie doprowadzi do przełomu. Prosument oznacza osobę, która jednocześnie produkuje i sprzedaje towar np. energię elektryczną. Osoba ta musi mieć szeroką wiedzę na temat produkcji i sprzedaży oraz zakupu danego towaru. Planowany koszt sprzedaży do krajowej sieci energetycznej 1 kWh ma wynosić ok. 16 groszy, a zakup prawie 60 gr / 1kWh. Zgodnie z obecnymi przepisami nawet oddanie za darmo nadwyżki prądu byłoby złamaniem prawa!, ponieważ takie działanie wymaga koncesji.

Jak się wydaje, obecna polityka rządu bardziej preferuje budowę nowych zakładów energetycznych niż promocję nowych technologii. Prawdopodobnie bardziej chodzi o zagospodarowanie wielkich nadwyżek węgla na polskim rynku i utrzymanie obecnego zatrudnienia w przemyśle wydobywczym niż o ekologię i potanienie kosztów energii. Są też pozytywne sygnały, takie jak znaczne uproszczenie przepisów polegające tylko na wypełnieniu zgłoszenia (16 stron) do zakładu energetycznego przy chęci sprzedaży nadwyżki prądu elektrycznego bez ubiegania się o koncesję.

 

Poprawka dla stropodachów odwróconych, Część 1

Poprawka współczynnika przenikania ciepła Delta Ur dla stropodachów odwróconych,

Część 1 – Projektowanie dachu odwróconego pod kątem obliczeń poprawki Delta Ur.

Termin stropodach odwrócony określa typ stropodachu, którego warstwa hydroizolacyjna znajduje się pod warstwą izolacji termicznej (znajdującą się od strony zewnętrznej).

Poprawka Delta Ur ma zastosowanie tylko dla budynków lub pomieszczeń ogrzewanych. Natomiast w obliczeniach współczynniku U dla pomieszczeń i budynków chłodzonych nie należy jej stosować.

Podany w załączniku D normy EN ISO 6946:2007 sposób obliczeń ma zastosowanie tylko w przypadku użycia do ocieplenia od strony zewnętrznej stropodachu styropianu (polistyrenu) ekstrudowanego XPS, charakteryzującego się znacznie lepszymi parametrami fizycznymi i użytkowymi od typowego styropianu EPS. Oznacza, to że wzoru na Delta Ur podanego w normie D.6 dla zwykłego styropianu EPS oraz wełny mineralnej się nie stosuje. Często też w dachach odwróconych używa się specjalnego styropianu hydrofobowego EPS  P o bardzo niskiej nasiąkliwości i dużej wytrzymałości na ściskanie, narażonych na duże obciążenia (np. od kół samochodów).

Podczas projektowania dachów odwróconych, należy zwrócić szczególną uwagę na szczelność warstw znajdujących się ponad warstwą hydroizalacji często określaną terminem: membrana hydrofobowa (wodoodporna), membrana dachowa lub warstwa paraizolacji. Membrana taka stanowi barierę dla wody, cząstek pyłu i bakterii, ale jednak ze względu na swoją porowatą strukturę, pozwala swobodnie przenikać cząsteczkom pary wodnej.

Bardzo ważna rolę odgrywa warstwa separująca, oddzielająca warstwę żwiru od warstwy izolacji termicznej. To właśnie od rodzaju materiału tej warstwy w głównej mierze zależą straty ciepła dla konstrukcjach dachów odwróconych. Gdy warstwa ta wykonana jest ze standardowej geowłókniny, wtedy większość wody deszczowej dochodzącej do tej warstwy, przenika przez nią, przedostając się później, poprzez nieszczelności w warstwie izolacji (styropianu XPS), do membrany hydrofobowej, powodując ogrzewanie wody deszczowej ciepłem, pochodzącym od części nośnej dachu pomieszczenia ogrzewanego.

Dlatego w pomieszczeniach o temperaturach wyższych lub równych 16 stopni (gdzie straty ciepła są znacznie większe) powinno się stosować nie zwykłe geowłókniny, przepuszczające duże ilości wody np. 100 l/ (m2*s), ale specjalne, dodatkowe warstwy drenażowe służące do całkowitego lub prawie całkowitego odprowadzenia nadmiaru wody deszczowej, aby nie mogła ona dostać się do warstwy izolacji i membrany o parametrze sd < 0,1 m.

Przy małej średniej ilości opadów wynoszącej do 1 mm/dzień dodatkowa grubość warstwy izolacji nie ma jest potrzebna, aby znaczenia na wartość współczynnika przenikania ciepła U, ale gdy średnia dzienna ilość opadów wzrośnie do 4mm/dzień i konstrukcja dachu jest standardowa (iloczyn f * x =0,04), wtedy grubość warstwy izolacji musi także się zwiększyć 4 – krotnie, np. z 20 cm do aż 80 cm. Na szczęście taka sytuacja w Polsce nie występuje. Prawie na całej powierzchni kraju (z wyjątkiem terenów górzystych) średnia ilość opadów waha się od około 0,9 mm do 1,8 mm/dzień.

Przy takim rozwiązaniu temperatura membrany hydrofobowej oraz części konstrukcyjnej dachu mają zbliżoną temperaturę do temperatury pomieszczenia ogrzewanego i wtedy kondensacja pary wodnej nie wystąpi.

Badaniami nad dachami odwróconymi zajmują się przede wszystkim od wielu lat duńscy i islandzcy naukowcy, co wynika z powszechnie stosowanych tego rodzaju rozwiązań na Wyspach Owczych należących do Danii czy w Islandii.

Do obliczeń ilości dodatkowych strat ciepła q powinno się uwzględnić opór cieplny warstwy izolacji R1 (opór cieplny izolacji, znajdującej się powyżej warstwy membrany) oraz Rk (sumaryczny opór cieplny wszystkich warstw, znajdujących się poniżej membrany), a także ciepło właściwe i masę wody deszczowej spływającej po membranie. Ponieważ jednak największym problemem jest oszacowanie ilości masy wody deszczowej dochodzącej do membrany, dlatego postanowiono podać poniższy wzór na dodatek Delta Ur , który byłby możliwie prosty w praktycznym zastosowaniu i uwzględniał intensywność opadów deszczu oraz różne konstrukcje części dachu, znajdujące się powyżej membrany hydrofobowej.

Wzór na dodatek ma następującą postać:
Delta Ur = p * f * x * (R1/RTH) 2

gdzie:
p [ mm/dzień] – średnia wartość opadów atmosferycznych podczas sezonu grzewczego Ld, określona na podstawie odpowiednich danych dla lokalizacji (np. stacja meteorologiczna) lub podana przez przepisy lokalne, regionalne czy krajowe albo inne dokumenty krajowe czy normy. W praktyce źródłem informacji dotyczącej opadów są dane pochodzące np. IMiGW (Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej), serwisu www.pogodynka.pl albo innych opracowań. Można też odpłatnie zamówić dane np. z IMiGW, ale ich ceny nie będę podawał, ponieważ nie wypada (jest zaporowa).

f – bezwymiarowy czynnik podający frakcję p dochodzącą do membrany wodochronnej (hydroizolacji). Parametr ten określa jaka część wody, która dociera do membrany, znajdującej się poniżej warstwy izolacyjnej. Wielkość tej frakcji zależy od stopnia wodoszczelności ewentualnej warstwy drenażowej znajdującej się nad warstwą izolacją termicznej, szczelności warstwy separującej i sposobu połączenia płyt styropianowych oraz konstrukcji dachu.

x [ (W * dzień)/ (m2 *K *mm)] – czynnik zwiększenia strat ciepła spowodowanych przez wodę deszczową, wpływającą na membranę. Czynnik uwzględniający  straty ciepła spowodowane wpływem masy wody deszczowej na warstwę membrany.

R1 [(m2 * K) / W] – opór cieplny warstwy izolacji (np. styropianu XPS) powyżej membrany wodochronnej. Styropian XPS zapewnia dodatkową ochronę przed korozją biologiczną, promieniami UV i posiada odporność zarówno na niskie jak i wysokie temperatury. Najlepiej stosować płyty styropianowe typ L i FT, które umożliwiają połączenie płyt na zakładkę (L) lub na pióro-wpust (FT).

RT [(m2 * K) / W] – sumaryczny opór cieplny konstrukcji (poniżej warstwy izolacyjnej) przed zastosowaniem poprawki Delta Ur.

W części drugiej artykułu, która zostanie dodana do bloga w maju br., będzie podany przykład obliczeń i długi zestaw wniosków końcowych, obejmujących kluczowe aspekty projektowania dachów odwróconych pod kątem strat ciepła wynikających z opadów deszczu (śniegu).

 Zródła:
1.Requirements of inverted roofs with a drainage layer. Leimer, Hans-Peter, Prof. Dr.-Ing. I ,University of Applied Sciences and Arts, BBS INSTITUT,Rode, Carsten, Assoc. Prof., PhD Technical University Denmark ,Künzel, M. Hartwig, Dr.-Ing. Fraunhofer Institute for Building Physics,Bednar, Thomas, Dr.-Ing. Vienna University of Technology

2. Norma EN ISO 6946:2007