Izolacje.com.pl

Zaawansowane wyszukiwanie

Płyty warstwowe w kontekście aktualnych wymagań izolacyjności cieplnej

Sandwich panels in the context of current requirements for thermal performance

Paneltech

Paneltech

Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 5 lipca 2013 roku [1] w zasadniczy sposób zmieniło wymagania dotyczące izolacyjności cieplnej przegród budowlanych i charakterystyki energetycznej budynków.

Rozporządzenie to jest wdrożeniem dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady [2], której celem było ograniczenie zużycia energii oraz wykorzystanie energii ze źródeł odnawialnych.

Podjęte działania mają służyć ograniczeniu uzależnienia energetycznego i emisji gazów cieplarnianych w krajach Unii Europejskiej. Problem jest poważny, ponieważ zgodnie z podanym w dyrektywie [2] danymi, sektor budynków odpowiada za 40% łącznego zużycia energii w UE.

Zobacz także

Fiberglass Fabrics sp. z o.o. Tynki i farby w dużych inwestycjach budowlanych

Tynki i farby w dużych inwestycjach budowlanych Tynki i farby w dużych inwestycjach budowlanych

Przy projektowaniu i realizacji dużych inwestycji, takich jak osiedla mieszkaniowe, biurowce czy obiekty użyteczności publicznej, kluczowe znaczenie ma wybór odpowiednich materiałów wykończeniowych. Nie...

Przy projektowaniu i realizacji dużych inwestycji, takich jak osiedla mieszkaniowe, biurowce czy obiekty użyteczności publicznej, kluczowe znaczenie ma wybór odpowiednich materiałów wykończeniowych. Nie do przecenienia jest rola tynków i farb, które wpływają na wygląd budynków, a także na ich trwałość i komfort użytkowania.

Connector.pl Nowoczesne piany poliuretanowe – szczelne i trwałe ocieplenie budynku

Nowoczesne piany poliuretanowe – szczelne i trwałe ocieplenie budynku Nowoczesne piany poliuretanowe – szczelne i trwałe ocieplenie budynku

Firma Connector.pl to największy polski dystrybutor materiałów do produkcji kompozytów, będący liderem na rynku od ponad 30 lat. W swojej ofercie posiadamy szeroką gamę produktów, a wśród nich znakomitej...

Firma Connector.pl to największy polski dystrybutor materiałów do produkcji kompozytów, będący liderem na rynku od ponad 30 lat. W swojej ofercie posiadamy szeroką gamę produktów, a wśród nich znakomitej jakości piany PUR otwarto- i zamkniętokomórkowe.

Czytaj całość »
Czy piana poliuretanowa jest palna? Czy piana poliuretanowa jest palna?

M.B. Market Ltd. Sp. z o.o. Czy piana poliuretanowa jest palna?

W artykule chcielibyśmy przyjrzeć się bliżej temu aspektowi i rozwiać wszelkie wątpliwości na temat palności pian poliuretanowych.

W artykule chcielibyśmy przyjrzeć się bliżej temu aspektowi i rozwiać wszelkie wątpliwości na temat palności pian poliuretanowych.

Czytaj całość »

ABSTRAKT

W artykule przedstawiono zmiany wymagań dotyczących izolacyjności cieplnej budynków. Szczególną uwagę poświęcono izolacyjności ścian i dachów. Przedstawiono sposób wyznaczania współczynnika przenikania ciepła, a następnie zilustrowano wymagania techniczne na przykładzie płyt warstwowych. Omówiono też przewidywane skutki zmian prawnych na produkcję i projektowanie płyt warstwowych.

The article presents changes in the requirements for thermal performance of buildings. Particular attention was paid to insulating capacity of walls and roofs. The paper presents a method of determining the heat transfer coefficient, followed by illustration of the applicable technical requirements by the example of sandwich panels. The anticipated impact of regulatory changes on the production and design of sandwich panels was also discussed.

Rozporządzenie [1] nieco uporządkowało zapisy wcześniejszego rozporządzenia [3], ale przede wszystkim określiło perspektywę kolejnych zmian wymagań dotyczących izolacyjności cieplnej. Zgodnie z aktualnym rozporządzeniem, budynki powinny być zaprojektowane i wykonane w sposób zapewniający spełnienie następujących wymagań minimalnych:

  • wartość wskaźnika EP [kWh/(m²·rok)] określającego roczne obliczeniowe zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną jest mniejsza od wartości obliczonej zgodnie z § 329 [1],
  • przegrody oraz wyposażenie techniczne budynku odpowiadają przynajmniej wymaganiom izolacyjności cieplnej określonym w załączniku nr 2 do rozporządzenia [1],
  • powierzchnia okien odpowiada wymaganiom określonym w pkt 2.1. załącznika nr 2 do rozporządzenia [1].

Ponieważ rozpatrujemy płyty warstwowe, poniżej przeanalizujemy wyłącznie wymagania dotyczące izolacyjności cieplnej przegród budowlanych.

Jak już wspomniano, w obowiązującym rozporządzeniu przedstawiono perspektywę kolejnych zmian tych wymagań. W załączniku do rozporządzenia [1] w postaci tabelarycznej podano maksymalne wartości współczynnika przenikania ciepła UC(max) dla ścian, dachów, stropów i stropodachów wraz z określeniem daty, od której takie wymaganie będzie obowiązywało.

W TAB. 1 zestawiono wymagania dla najczęstszych przypadków, tj. ściany zewnętrznej i dachu lub stropodachu. Daty określające początek obowiązywania wymagania nie są przypadkowe.

Data wejścia w życie najostrzejszego wymagania (1 stycznia 2021 r. i 2019 r.) jest zgodna z artykułem 9 dyrektywy [2] dotyczącym budynków o niemal zerowym zużyciu energii.

Dla zobrazowania dynamiki zmian przepisów prawnych w zakresie izolacyjności przegród budowlanych, w TAB. 2  zestawiono wymagania określone w poprzednich aktach prawnych (dla temperatury ti ≥ 16°C). Wymagania izolacyjności cieplnej przegród budowlanych obowiązujące na przestrzeni lat zostały też przedstawione w artykule [4].

Z TAB. 1 i TAB. 2  wynika, że od początku 2014 roku obowiązują wymagania, które są o 20–25% ostrzejsze niż te, które zostały określone w 2009 roku, a w perspektywie kilku następnych lat mamy kolejne, znaczne podniesienie tych wymagań. Dla producentów płyt warstwowych oznacza to konieczność wytworzenia produktów o lepszej izolacyjności termicznej.

Warto w tym miejscu zauważyć, że płyty warstwowe są produktem o doskonałej izolacyjności termicznej, ponieważ, z wyjątkiem cienkich okładzin zewnętrznych, całą grubość płyty wypełnia rdzeń o możliwie najlepszych parametrach termoizolacyjnych.

Aby przeanalizować wpływ zmian wymagań dotyczących izolacyjności cieplnej przegród budowlanych na grubość płyt warstwowych, dla trzech typowych rdzeni (pianka poliuretanowa PU, polistyren ekspandowany EPS oraz wełna mineralna MW) wyznaczono współczynnik przenikania ciepła UC jako funkcję całkowitej grubości płyty D.

TABELA 1. Wymagania izolacyjności cieplnej wybranych przegród budowlanych [1]

TABELA 1. Wymagania izolacyjności cieplnej wybranych przegród budowlanych [1]

TABELA 2. Poprzednie wymagania izolacyjności cieplnej przegród budowlanych dla temperatury wewnątrz pomieszczenia ogrzewanego ti≥16°C

TABELA 2. Poprzednie wymagania izolacyjności cieplnej przegród budowlanych dla temperatury wewnątrz pomieszczenia ogrzewanego ti≥16°C

Zgodnie z obowiązującymi przepisami, współczynnik przenikania ciepła powinien uwzględniać poprawki m.in. z tytułu łączników mechanicznych przechodzących przez warstwę izolacyjną. Metoda obliczania współczynnika przenikania ciepła jest określona w normie [5].

W załączniku D tej normy przedstawiono też sposób uwzględniania poprawek do wyznaczania współczynnika przenikania ciepła. Zasady obliczań cieplno-wilgotnościowych zostały również omówione w publikacji A. Ujmy [6].

Obliczeniowe współczynniki przewodzenia ciepła podstawowych materiałów budowlanych są podane w normie [7], jednak parametry większości podstawowych materiałów termoizolacyjnych powinny być wyznaczane indywidualnie, zgodnie z procedurami określonymi w normach PN-EN 13162 (MW), 13163 (EPS), 13164 (XPS), 13165 (PU), 13166 (PF), 13167 (CG), 13168 (WW), 13169 (EPB), 13170 (ICB), 13171 (WF).

Opór cieplny jednorodnej warstwy wyznacza się ze wzoru:

, (1)

gdzie d jest grubością warstwy materiału, a l jest obliczeniowym współczynnikiem przewodzenia materiału. Całkowity opór cieplny przegrody składającej się z n jednorodnych warstw obliczamy według wzoru:

, (2)

gdzie R1, R2,..., Rn to obliczeniowe opory cieplne każdej warstwy, a Rsi i Rse oznaczają odpowiednio opór przejmowania ciepła na wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni przegrody. W naszym przypadku mamy trzy warstwy: dwie okładziny stalowe oraz rdzeń. Współczynnik przenikania ciepła wyrażony jest wzorem:

. (3)

Do tak obliczonego współczynnika należy stosować odpowiednie poprawki. Poprawiony współczynnik przenikania ciepła UC uzyskuje się poprzez dodanie członu korekcyjnego DU:

. (4)

Człon korekcyjny określa równanie:

, (5)

gdzie DUg, DUf i DUr oznaczają odpowiednio poprawki z uwagi na pustki powietrzne w warstwie izolacji, łączniki mechaniczne przechodzące przez warstwę izolacyjną oraz opady na dach o odwróconym układzie warstw.

Na potrzeby analizy porównawczej w artykule przyjęto następujące obliczeniowe współczynniki przewodzenia ciepła:

  • pianka poliuretanowa λ = 0,022 W/(m·K),
  • polistyren ekspandowany (styropian) λ = 0,037 W/(m·K),
  • wełna mineralna λ = 0,043 W/(m·K).

Porównania wykonano dla płyty ściennej o okładzinach stalowych grubości 0,5 mm [λ = 50 W/(m·K)]. Opory przejmowania ciepła dla poziomego strumienia ciepła wynoszą Rsi = 0,13 (m²·K)/W i Rse = 0,04 (m²·K)/W. Uwzględniono poprawkę z uwagi na łączniki mechaniczne. Przyjęto jeden łącznik o średnicy 5,5/6,3 mm przypadający na 1 m² powierzchni płyty.

Przy takich założeniach poprawka z tytułu mostków termicznych jest rzędu ΔUf = 0,01 W/(m²·K). Co ciekawe, dla płyty z rdzeniem poliuretanowym grubości 0,10 m ta korekta jest rzędu 5% w stosunku do współczynnika przenikania ciepła bez uwzględniania łączników, ale tylko niecałe 3% w przypadku takiej samej płyty z rdzeniem EPS lub MW.

Rys. 1. Zależność współczynnika przenikania ciepła ściany UC jako funkcja całkowitej grubości płyty D dla rdzenia poliuretanowego (PU), styropianowego (EPS) i z wełny mineralnej (MW); rys. archiwum autora

Rys. 1. Zależność współczynnika przenikania ciepła ściany UC jako funkcja całkowitej grubości płyty D dla rdzenia poliuretanowego (PU), styropianowego (EPS) i z wełny mineralnej (MW); rys. archiwum autora

Rys. 2. Zależność współczynnika przenikania ciepła ściany UC jako funkcja całkowitej grubości płyty D dla rdzenia poliuretanowego (PU) w porównaniu do wymagań WT 2009, WT 2014 i WT 2021; rys. archiwum autora

Rys. 2. Zależność współczynnika przenikania ciepła ściany UC jako funkcja całkowitej grubości płyty D dla rdzenia poliuretanowego (PU) w porównaniu do wymagań WT 2009, WT 2014 i WT 2021; rys. archiwum autora

Na RYS. 1 przedstawiono uzyskaną zależność współczynnika przenikania ciepła ściany UC jako funkcję całkowitej grubości płyty D dla trzech typowych rodzajów rdzenia. Linia pozioma oznacza wymaganą wartość UC(max) dla ścian obowiązującą od 1 stycznia 2014 roku [1].

Z wykresu można odczytać, że dla poczynionych założeń warunek UC(max) = 0,25 W/(m²·K) jest spełniony dla płyty ściennej z rdzeniem poliuretanowym grubości 0,09 m, styropianowym - grubości 0,15 m i z wełny mineralnej - grubości 0,18 m.

Na RYS. 2 zestawiono izolacyjność płyty poliuretanowej z wymaganiami obowiązującymi od roku 2009 (WT 2009), wymaganiami obecnie obowiązującymi (WT 2014) oraz wymaganiami przewidywanymi od 1 stycznia 2021 roku (WT 2021).

Do końca roku 2013 (WT 2009) wystarczyło, aby płyta ścienna z rdzeniem poliuretanowym miała grubość 0,08 m. Obecnie konieczna jest płyta grubości 0,09 m, a od 2021 roku wymagana będzie grubość 0,12 m.

Znacznie gorzej wygląda to dla płyt z rdzeniem EPS i MW. Od 2021 roku grubość płyt ściennych powinna być rzędu odpowiednio - 0,19 m i 0,22 m. W przypadku płyt dachowych obecne wymagania spełnia płyta z rdzeniem poliuretanowym grubości 0,12 m.

Przy zachowaniu obecnych parametrów rdzeni perspektywiczny warunek UC(max) = 0,15 [W/(m²·K)] będzie osiągany przez płyty grubości 0,16 m (PU), 0,26 m (EPS) i 0,30 m (MW).

Trudno się zatem dziwić, że już teraz producenci płyt intensywnie poszukują materiałów o lepszym (niższym) współczynniku przewodzenia ciepła λ.

Zmiana wymagań izolacyjności cieplnej przegród budowlanych ma i będzie miała wpływ na wiele aspektów produkcji, projektowania i użytkowania płyt warstwowych.

Wyprodukowanie płyty o lepszej izolacyjności termicznej wymaga zmian w programie i technologii produkcji (zmiana grubości płyty lub zmiana komponentów do produkcji).

Nowy produkt oznacza też konieczność jego pełnego przebadania, co oczywiście wiąże się z odpowiednimi kosztami. Grubsze płyty oznaczają też większy ich ciężar, co będzie miało wpływ na obciążenia działające na konstrukcję i elementy mocujące płytę do konstrukcji budynku.

Warto też zauważyć, że płyty o większej sztywności są wrażliwe na oddziaływania termiczne, co było przedstawione m.in. w [8]. Grubsza płyta oznacza też pewne wyzwania architektoniczne i estetyczne ze względu na częste oczekiwania elementów o "optycznej lekkości" i jednocześnie dużej wytrzymałości.

Dodajmy jeszcze, że konieczność pozyskiwania energii odnawialnej, realizowana poprzez montaż kolektorów słonecznych, ogniw fotowoltaicznych i innych urządzeń pozyskujących energię, również będzie miała wpływ na rozwiązania techniczne i projektowanie płyt warstwowych. Każde z tego typu urządzeń może przekazywać na płytę obciążenia punktowe.

Perspektywa zmieniających się wymagań dotyczących izolacyjności cieplnej budynków stanowi duże wyzwanie dla przemysłu budowlanego, w tym również dla branży płyt warstwowych. Zmiany w prawie skutkują koniecznością zmian w programach produkcji. W ten sposób, z całą pewnością osiągnięty zostanie rozwój techniczny będący jednym z celów dyrektywy [2].

Obserwując systematyczne działania producentów płyt warstwowych, jestem przekonany, że ta branża przemysłu sprosta wysokim wymaganiom technicznym i oczekiwaniom inwestorów.

Literatura

  1. 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 z 13.08.2013, poz. 926).
  2. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/31/UE z dnia 19 maja 2010 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków (Dz. Urz. UE L 153 z 18.06.2010).
  3. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU nr 201 z 13.11.2008, poz. 1238).
  4. D. Heim, "Izolacyjność termiczna przegród pełnych i jej wpływ na charakterystykę energetyczną budynków", "IZOLACJE" 7/8/2012, s. 18-23.
  5. PN-EN ISO 6946:2008, "Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła. Metody obliczania".
  6. A. Ujma, "Zjawiska cieplno-wilgotnościowe uwględniane w projektowaniu przegród budowlanych", "IZOLACJE" 5/2013, s. 14-19.
  7. PN-EN ISO 10456:2009, "Materiały i wyroby budowlane. Właściwości cieplno-wilgotnościowe. Tabelaryczne wartości obliczeniowe i procedury określania deklarowanych i obliczeniowych wartości cieplnych".
  8. Z. Pozorski, "Wpływ obciążeń termicznych na płyty warstwowe", "IZOLACJE" 10/2014, 44-48.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Galeria zdjęć

Tytuł
<
>
przejdź do galerii

Powiązane

dr inż. Gerard Brzózka Propozycja modyfikacji projektowania rezonansowych układów pochłaniających

Propozycja modyfikacji projektowania rezonansowych układów pochłaniających Propozycja modyfikacji projektowania rezonansowych układów pochłaniających

Podstawy do projektowania rezonansowych układów pochłaniających zostały zaproponowane w odniesieniu do rezonatorów komorowych perforowanych i szczelinowych przez Smithsa i Kostena już w 1951 r. [1]. Jej...

Podstawy do projektowania rezonansowych układów pochłaniających zostały zaproponowane w odniesieniu do rezonatorów komorowych perforowanych i szczelinowych przez Smithsa i Kostena już w 1951 r. [1]. Jej szeroką interpretację w polskiej literaturze przedstawili profesorowie Sadowski i Żyszkowski [2, 3]. Pewną uciążliwość tej propozycji stanowiła konieczność korzystania z nomogramów, co determinuje stosunkowo małą dokładność.

Czytaj całość »
Uszkodzenia stropów – monitoring przemieszczeń, ugięć i spękań Uszkodzenia stropów – monitoring przemieszczeń, ugięć i spękań

Adrian Hołub Uszkodzenia stropów – monitoring przemieszczeń, ugięć i spękań

Corocznie słyszymy o katastrofach budowlanych związanych z zawaleniem stropów w budynkach o różnej funkcjonalności. Przed wystąpieniem o roszczenia do wykonawcy w odniesieniu do uszkodzeń stropu niezbędne...

Corocznie słyszymy o katastrofach budowlanych związanych z zawaleniem stropów w budynkach o różnej funkcjonalności. Przed wystąpieniem o roszczenia do wykonawcy w odniesieniu do uszkodzeń stropu niezbędne jest określenie, co było przyczyną destrukcji. Często jest to nie jeden, a zespół czynników nakładających się na siebie. Ważne jest zbadanie, czy błędy powstały na etapie projektowania, wykonawstwa czy nieprawidłowego użytkowania.

Czytaj całość »

mgr inż. Cezariusz Magott, mgr inż. Maciej Rokiel Analiza dokumentacji technicznej prac renowacyjnych (cz. 4). Uszczelnienia typu wannowego

Analiza dokumentacji technicznej prac renowacyjnych (cz. 4). Uszczelnienia typu wannowego Analiza dokumentacji technicznej prac renowacyjnych (cz. 4). Uszczelnienia typu wannowego

W przypadku izolacji typu wannowego trzeba zwrócić szczególną uwagę na stan przegród. Chodzi o stan powierzchni oraz wilgotność. Jeżeli do budowy ścian fundamentowych piwnic nie zastosowano materiałów...

W przypadku izolacji typu wannowego trzeba zwrócić szczególną uwagę na stan przegród. Chodzi o stan powierzchni oraz wilgotność. Jeżeli do budowy ścian fundamentowych piwnic nie zastosowano materiałów całkowicie nieodpornych na wilgoć (np. beton komórkowy), to nie powinno być problemów związanych z bezpieczeństwem budynku, chociaż rozwiązanie z zewnętrzną powłoką uszczelniającą jest o wiele bardziej korzystne.

Wybrane dla Ciebie

Źródło OZE z dopłatą 50% »

Źródło OZE z dopłatą 50% » Źródło OZE z dopłatą 50% »

Łatwa hydroizolacja skomplikowanych powierzchni dachowych »

Łatwa hydroizolacja skomplikowanych powierzchni dachowych » Łatwa hydroizolacja skomplikowanych powierzchni dachowych »

Docieplanie budynków to nie problem »

Docieplanie budynków to nie problem » Docieplanie budynków to nie problem »

Trwały kolor tynku? To możliwe! »

Trwały kolor tynku? To możliwe! » Trwały kolor tynku? To możliwe! »

Piany poliuretanowe, otwartokomórkowe »

Piany poliuretanowe, otwartokomórkowe » Piany poliuretanowe, otwartokomórkowe »

Zatrzymaj cenne ciepło wewnątrz »

Zatrzymaj cenne ciepło wewnątrz » Zatrzymaj cenne ciepło wewnątrz »

EKOdachy spadziste »

EKOdachy spadziste » EKOdachy spadziste »

Skuteczna walka z wilgocią w ścianach »

Skuteczna walka z wilgocią w ścianach » Skuteczna walka z wilgocią w ścianach »

Trwałe drzwi na zewnątrz i do wnętrz »

Trwałe drzwi na zewnątrz i do wnętrz » Trwałe drzwi na zewnątrz i do wnętrz »

Oszczędzanie przez ocieplanie »

Oszczędzanie przez ocieplanie » Oszczędzanie przez ocieplanie »

Trwała ochrona betonu »

Trwała ochrona betonu » Trwała ochrona betonu »

Prawidłowe wykonanie elewacji w systemie ETICS to jakość, żywotność i estetyka »

Prawidłowe wykonanie elewacji w systemie ETICS to jakość, żywotność i estetyka » Prawidłowe wykonanie elewacji w systemie ETICS to jakość, żywotność i estetyka »

Copyright © 2004-2019 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
Portal Budowlany - Izolacje.com.pl

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim urządzeniu końcowym. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień przeglądarki dotyczących cookies. Nim Państwo zaczną korzystać z naszego serwisu prosimy o zapoznanie się z naszą polityką prywatności oraz Informacją o Cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności oraz Informacji o Cookies. Administratorem Państwa danych osobowych jest Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp.K., nr KRS: 0000537655, z siedzibą w 04-112 Warszawa, ul. Karczewska 18, tel. +48 22 810-21-24, właściciel strony www.izolacje.com.pl. Twoje Dane Osobowe będą chronione zgodnie z wytycznymi polityki prywatności www.izolacje.com.pl oraz zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016r i z Ustawą o ochronie danych osobowych Dz.U. 2018 poz. 1000 z dnia 10 maja 2018r.