Archiwum kategorii: architektura

Współczynnik U a wymagania izolacyjności cieplnej przegród

Wymagania techniczne przegród – TERMO vs. rysunek – dodawanie typów

Projektując nowe budynki czy planując termomodernizację obiektów istniejących, Projektanci, Architekci, Konstruktorzy, Certyfikatorzy czy Audytorzy muszą mieć na uwadze wymagania techniczne, jakie poszczególne typy przegród spełniać powinny pod względem izolacyjności cieplnej. Wytyczne te zmieniają się co jakiś czas i łatwo zauważyć tendencję zaostrzania tych wymagań w ostatnich latach, co ma uzasadnienie m.in. w tym, że na rynku dostępne są coraz lepsze materiały i bardziej zaawansowane technologicznie rozwiązania konstrukcyjne, a także w trosce o klimat na naszej planecie i promowaniu budownictwa energooszczędnego, przyjaznego środowisku. Do końca tego roku obowiązują jeszcze wymagania techniczne z 1 stycznia 2014 r., jednak lada moment, bo już od początku 2017 roku zaczną obowiązywać nowsze wytyczne, zatem konieczne będzie zapoznanie się z nowymi wartościami referencyjnymi, m.in. co do wartości współczynnika przenikania ciepła dla przegród.

WT1 WT2

Co istotne, dla przegród wewnętrznych (ścian, stropów, okien, drzwi) wymagania uzależnione są od różnicy temperatur powietrza przestrzeni, jakie dana przegroda oddziela, a dla przegród zewnętrznych od temperatury projektowej w danym pomieszczeniu. Oznacza to, że nawet w przypadku, gdy w całym budynku mamy np. jeden typ stropów, jednakowych pod względem grubości, ilość warstw, materiałów, to wcale nie jest równoważne z tym, że możemy przyjąć jedną wspólną wartość wsp. U, jakiej ta przegroda nie powinna przekroczyć. Konieczne jest bowiem uwzględnienie usytuowania tej przegrody w przestrzeni o konkretnej temperaturze powietrza.

typy

W konsekwencji może okazać się, że w wybranych pomieszczeniach przegroda nie będzie spełniała stawianych jej wymagań i konieczne będzie jej przeprojektowanie pod względem konstrukcji. Wiele osób podczas projektowania popełnia błędy właśnie z powodu ignorowania warunków temperaturowych i przyjmowania jednej wybranej wartości dla danego typu przegrody w całym budynku.

ArCADia-TERMO

W sytuacji, gdy przegroda o zadanej konstrukcji występuje w budynku w pomieszczeniach o różnych temperaturach, istnieje możliwość, że będzie ona musiała spełniać różne wymagania odnośnie izolacyjności cieplnej.

Przykład: w domu jednorodzinnym zastosowano strop Teriva (warstw wykończeniowych nie uwzględniam). W budynku na najniższej, podziemnej kondygnacji znajduje się nieogrzewana piwnica oraz ogrzewany garaż, w którym projektowa temperatura powietrza wewnętrznego wynosi 5 st. C. W pozostałych pomieszczeniach mieszkalnych na dwóch wyższych kondygnacjach zakładam temperaturę 20 st. C, a w łazience 24 st. C. Łazienka sąsiaduje tylko z pomieszczeniami o temperaturze 20 st. C. Mimo, że ze względów konstrukcyjnych w etapie Definicje przegród wystarczyłoby wprowadzić strop wewnętrzny tylko raz, to jednak aby program prawidłowo zinterpretował i dobrał wartości referencyjne, należy strop ten zdefiniować wielokrotnie, tworząc następujące warianty: między pomieszczeniami ogrzewanymi o różnicy temperatury < 8 st. C (pokoje-łazienka),  o różnicy temperatury >= 8 st. C (pokoje-garaż)  oraz między pomieszczeniem ogrzewanym i nieogrzewanym (nad nieogrzewaną piwnicą).

WT3

W programie można zrobić to bardzo sprawnie z wykorzystaniem opcji kopiowania, zmieniając jedynie w zakładce Dodatkowe parametry typ przegrody. Tak wprowadzone typy stropu należy następnie odpowiednio zastosować w etapie Straty ciepła lub Strefy ciepła, definiując strukturę budynku w zakładkach Straty przez przenikanie.

WT4

ArCADia-ARCHITEKTURA

Opisane wyżej zasady tyczą się także rysowania w ArCADia-ARCHITEKTURA. Chcąc stworzony model budynku przesłać do programu ArCADia-TERMO, celem sporządzenia świadectwa, projektowanej charakterystyki czy audytu energetycznego, konieczne jest stworzenie typów przegród już na rysunku, aby program właściwie dopasował wartości referencyjne. Typy definiuje się w oknie właściwości przegrody.

WT6

Jeśli rysujemy ściany jednym ciągiem, obrysowując wszystkie pomieszczenia, lub wstawiamy strop nad całą kondygnacją, konieczne będzie dokonanie podziałów przegród, ze względu na to, że w pomieszczeniach o różnych temperaturach projektowych inne będą wymagania techniczne stawiane przegrodom, jeśli chodzi o izolacyjność cieplną.

WT8

Zaznaczając na rysunku wybraną przegrodę, ukazuje się okienko opcji, w którym znajdziemy m.in. funkcję podziału przegrody. Po dokonaniu podziałów należy wejść we właściwości poszczególnych elementów (fragmentów przegród) i zdefiniować odpowiednie typy.

WT7

Po wyeksportowaniu rysunku do programu ArCADia-TERMO, w etapie Definicje przegród oraz w zakładkach Straty przez przenikanie widoczne będą przegrody z określonymi na rysunku typami. Unikniemy dzięki temu konieczności ręcznego korygowania raportów, ponieważ program prawidłowo przyrówna obliczone wartości wsp. U do wartości referencyjnych.

WT5

Z uwagi na zmieniające się wymagania techniczne, w programie ArCADia-TERMO dostępne są wartości dawne, aktualne i te, które zaczną obowiązywać w przyszłości. Użytkownik może przyjąć do obliczeń warunki techniczne WT2008, WT2014, WT2017 lub WT2021, wybierając w menu Ustawienia – Opcje – Wybór obliczeń pod przyciskiem Parametry WT preferowane tablice.

WT9

Współpraca ArCADia-ARCHITEKTURA z ArCADia-TERMO

Współpraca ArCADia-TERMO z ArCADia-ARCHITEKTURA – przesyłanie rysunku bryły budynku

Rozwój nowoczesnego oprogramowania, tworzonego w zgodzie z ideą technologii BIM, ukierunkowany jest na współpracę programów, wymianę danych pomiędzy aplikacjami, możliwość scalania czy porównywania plików. Tworząc projekt budynku w technologii obiektowej za pomocą nakładki ArCADia-ARCHITEKTURA (w formacie dwg, w systemie ArCADia 32-bitowym) projektant już na rysunku definiuje przegrody, kondygnacje, pomieszczenia, orientację budynku. W przegrodach określone zostają warstwy (materiały, grubości) i wyliczony współczynnik przenikania ciepła U.

eksport05

Program sam tworzy pomieszczenia w momencie domknięcia przestrzeni za pomocą minimum trzech przegród. W rezultacie na rzucie pojawia się tabelka pomieszczenia, która podaje podstawowe informacje o nim oraz pozwala edytować jego właściwości. Dla pomieszczeń określona zostaje m.in. powierzchnia, kubatura, funkcja, temperatura obliczeniowa (w zależności od tego czy wskażemy pomieszczenie jako ogrzewane lub nie), wymagane natężenie oświetlenia.

eksport06

Dodatkowo pomieszczenia można dowolnie grupować, wydzielając np. poszczególne lokale mieszkalne w budynku wielorodzinnym, dzięki czemu w programie ArCADia-TERMO możliwe będzie utworzenie stref cieplnych na podstawie grup.

Wprowadzone na rysunku dane (przegrody, pomieszczenia, wymiary, właściwości) są przesyłane do programu ArCADia-TERMO, który prowadzi obliczenia m.in. ŚCHE, PCHE, audytów, doboru grzejników, klimatyzacji, efektu ekologicznego czy ekonomicznego.

eksport03

Możliwe jest przesłanie całego budynku lub tylko jego części (wybranych pomieszczeń). Warunkiem koniecznym, umożliwiającym przesłanie struktury budynku do programu ArCADia-TERMO, jest obecność na rysunku pomieszczeń.

eksport

Przesył jest uruchamiany dedykowanym przyciskiem, który będzie widoczny o ile na komputerze zainstalowany jest jednocześnie program ArCADia-TERMO oraz rysunek wykonano w 32-bitowym systemie ArCADia (jeśli na komputerze zainstalowano system ArCADia 64-bitowy, to przycisk eksportu nie będzie widoczny – należy wtedy zainstalować wersję 32-bitową).

Po  zatwierdzeniu wyboru pomieszczeń przyciskiem OK rozpoczyna się przesył danych z ArCADia-ARCHITEKTURA do ArCADia-TERMO.

eksport01

Aby sporządzić np. ŚCHE, po przesłaniu budynku/części budynku do ArCADii-TERMO, pozostaje jedynie uzupełnienie kilku elementów:

  1. Stworzenie stref cieplnych i rozmieszczenie w nich pomieszczeń.

eksport022. Wybór tematu obliczeń, najlepiej z wysuwanej listwy startowej.

3. Wypełnienie danych adresowych odnośnie projektu.

4. Zdefiniowanie rodzaju i przeznaczenia budynku, wzoru raportu, technologii wznoszenia i roku budowy oraz lokalizacji obiektu (wybór stacji pogodowej).

5. Określenie strat przez wentylację i zysków wewnętrznych, ewentualnie również trybów pracy.

eksport046. Zdefiniowanie źródeł ciepła dla systemu ogrzewania i przygotowania ciepłej wody, wyznaczenie zapotrzebowania na c.w.u.; opcjonalnie zdefiniowanie źródeł chłodu i/lub oświetlenia.

7. Uzupełnienie świadectwa, aby nadać mu ostateczną formę.

W ten sposób omijamy najbardziej czasochłonny etap obliczeń cieplnych, czyli definiowania przegród i strat przez przenikanie. Rozwiązanie to jest znakomitą alternatywą dla osób preferujących rysowanie od wprowadzania danych dotyczących struktury budynku ręcznie (numerycznie) bezpośrednio w programie ArCADia-TERMO.

IFC kontra TERMO

Wyżej opisana procedura dotyczy projektów budynków wykonanych obiektowo w formacie dwg za pomocą nakładki ArCADia-ARCHITEKTURA. W przypadku importu plików w formacie IFC, konieczne jest zmodyfikowanie ich pod kątem użyteczności na cele obliczeń cieplnych. Po zaimportowaniu pliku IFC do systemu ArCADia należy użyć opcji Napraw dokument, która wygeneruje pomieszczenia (na rzucie ukażą się ich tabelki). Możliwe będzie wtedy określenie ich funkcji, nazw, projektowych temperatur wewnętrznych czy natężenia oświetlenia. Jeśli mimo użycia tej funkcji pomieszczenia się nie pokażą, należy sprawdzić czy przegrody zostały prawidłowo połączone. W ostateczności, jeśli nawet podociąganie przegród nie przyniesie efektu, niezbędne będzie przerysowanie obiektów za pomocą elementów nakładki ArCADia-ARCHITEKTURA. Konieczne jest także we właściwościach przegród wskazanie materiałów z biblioteki ArCADia-ARCHITEKTURA, gdyż tylko te materiały są kompatybilne z materiałami w bazie programu ArCADia-TERMO i zawierają dane niezbędne do obliczeń cieplnych, m.in. wsp. λ, gęstość czy ciepło właściwe materiału . W innym wypadku po przesłaniu rysunku do ArCADia-TERMO, nie będą wyliczone wartości wsp. U dla przegród z powodu m.in. brakującej wartości współczynnika przewodzenia ciepła. Ponadto, w związku z tym, że w ArCADia-ARCHITEKTURA dach jest wstawiany parametrycznie, a nie geometrycznie, niezbędne jest ponowne wstawienie dachu. Można dodatkowo w wybranych pomieszczeniach wstawić podłogę na gruncie. Warto jednak pamiętać, że nawet jeśli zapomnimy o dokonaniu wszystkich niezbędnych korekt na rysunku, dalsze poprawki są nadal możliwe po eksporcie bezpośrednio w samym programie ArCADia-TERMO (modyfikacja danych przegród, pomieszczeń, stref), zatem nic straconego.