Pobierz PDF

Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dn. 6 listopada 2008 r. zmieniające Rozporządzenie w sprawie szczegółowego zakresu i formy projektu budowlanego [2], wprowadziło obowiązek opracowania Projektowanej Charakterystyki Energetycznej obiektu budowlanego zgodnie z przepisami dotyczącymi metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku i lokalu mieszkalnego lub części budynku stanowiącej samodzielną całość techniczno-użytkową [1].
Wykonanie Charakterystyki Energetycznej wymagane jest do uzyskania pozwolenia na budowę lub rozbudowę i składane jest wraz z projektem budowlanym, najczęściej przez architekta. Oznacza to, że Charakterystykę Energetyczną budynku wykonuje się dla budynków nowo projektowych lub przebudowywanych i dołącza się ją do pozwolenia na budowę. Charakterystykę Energetyczną wykonuje się tylko dla całego budynku, a nie dla poszczególnych jego części, chyba że projekt dotyczy tylko części budynku. Zawiera ona  bilans mocy, właściwości cieplne przegród zewnętrznych, parametry sprawności instalacji ogrzewania i wentylacji, przygotowania ciepłej wody, chłodzenia, oświetlenia oraz dotyczy wszystkich pomieszczeń ogrzewanych, nieogrzewanych, chłodzonych i niechłodzonych. Należy również zawrzeć informacje o urządzeniach zużywających inne rodzaje energii, stanowiące stałe wyposażenie budowlano-instalacyjne budynku, z wydzieleniem mocy urządzeń służących do celów technologicznych, związanych z przeznaczeniem budynku. Głównym celem sporządzania Projektowanej Charakterystyki Energetycznej budynku jest wykazanie, że przyjęte w projekcie architektoniczno-budowlanym rozwiązanie budowlane i instalacyjne spełniają wymagania odnośnie oszczędnego i minimalnego zużycia energii [2].

Rysunek 1. Okno wyboru typu obliczeń dla projektowanej charakterystyki energetycznej

W trakcie wystawiania dokumentu Projektowanej Charakterystyki Energetycznej należy spełnić warunki, o których mówi Rozporządzenie [2]. Niniejsze Rozporządzenie [2] nakazuje na etapie projektowania spełnienie warunków dotyczących współczynników przegród zewnętrznych budynku i powierzchni okien lub odpowiedniej wartości energii pierwotnej i warunku uniknięcia kondensacji pary wodnej w przegrodach zewnętrznych.
Warunek dotyczący współczynników przenikania dla przegród zewnętrznych budynku
W trakcie projektowania przegród zewnętrznych budynku (ściany, stropy,  stropodachy, stolarka) oraz doboru techniki odpowiedzialnej za ich izolację termiczną należy spełnić wymagania dotyczące oszczędności energii dla takiego budynku na podstawie wymagań Rozporządzenia [2]. Należy sprawdzić czy współczynniki przenikania jakie otrzymuje się na etapie projektowania dla wyżej wymienionych przegród mieszczą się w granicach określonych przez Warunki Techniczne 2008 r. [3]. Dopuszcza się współczynniki przenikania wyższe od Umax dla budynków produkcyjnych, magazynowych i gospodarczych w przypadku kiedy uzasadnia to rachunek efektywności ekonomicznej inwestycji, obejmujący koszty budowy i eksploatacji

Rysunek 2. Sprawdzenie warunku poprawnego zaprojektowania przegrody pod względem wspspółczynnika przenikania

Warunek dotyczący powierzchni okien
 Jak określa Rozporządzenie [2] w załączniku nr 2 pkt. 2.1. dla budynków mieszkalnych i zamieszkania zbiorowego należy obliczyć powierzchnię okien A0 [m2], która jest sumą pól powierzchni wszystkich przegród szklanych i przezroczystych o współczynniku przenikania ciepła nie mniejszym niż 1,5 [W/(m2∙K)]. Otrzymana powierzchnia A0 nie może być większa niż wartość A0max liczona wg wzoru A0max = 0,15∙Az + 0,03∙Aw .
gdzie:
Az – jest sumą pól powierzchni rzutu poziomego wszystkich kondygnacji nadziemnych
(w zewnętrznym obrysie budynku) w pasie o szerokości 5 m wzdłuż ścian zewnętrznych.
Aw – jest sumą pól powierzchni pozostałej części rzutu poziomego dla wszystkich
kondygnacji po odjęciu Az.

Rysunek 3. Sposób obliczania powierzchni Azi i Awi

Na schemacie poniżej przedstawiony został sposób wyznaczenia pola Az i Aw dla całej kondygnacji budynku. Wartość pola Az jest sumą pól Azi dla każdej (i-tej) kondygnacji budynku (wraz z parterem). Podobnie oblicza się pole Aw, jako sumę pól Awi dla każdej (i-tej) kondygnacji budynku (wraz z parterem).

Rysunek 4. Sprawdzenie warunku odpowiedniej powierzchni okien w budynku.

Warunek dotyczścy wskaźnika energii pierwotnej EP
Zgodnie z Rozporządzeniem [2] należy określić roczne zapotrzebowanie budynku na nieodnawialną energię pierwotną zużywaną na cele ogrzewania, wentylacji, przygotowania ciepłej wody użytkowej oraz chłodzenia i przyrównać ją do wartości granicznych dla budynku referencyjnego wg WT2008 [3]. Obliczona wartość EP musi być mniejsza bądź równa wartości EPref (dla budynku referencyjnego). Informacje, dotyczące zużycia energii przez poszczególne systemy zbierane są w tabele oraz po ich podsumowaniu przyrównywane do wartości EPref.

Tabela 5. Sprawdzenie warunku dotyczącego wskaźnika energii pierwotnej.

Warunek dotyczący kondensacji pary wodnej w przegrodzie
Dla wszystkich zewnętrznych przegród, z wyjątkiem okien i drzwi należy sprawdzić, czy występuje wykroplenie oraz sprawdzić czy spełniony jest warunek, o którym mowa
w Rozporządzeniu [2]. Jak wiadomo, powierzchniowa kondensacja pary wodnej może spowodować szybkie zniszczenie niezabezpieczonych przed wilgocią materiałów budowlanych. Zjawisko to może być zaakceptowane tylko przez niewielki okres czasu, np. na oknach i kafelkach w łazience, wtedy gdy powierzchnia nie absorbuje wilgoci i nie stanowi zagrożenia dla innych materiałów. W praktyce ryzyko pojawienia się pleśni na powierzchni przegrody występuje, gdy jej wilgotność względna jest większa od 0,8 przez co najmniej kilka dni.
Współczynnik temperaturowy na wewnętrznej powierzchni fRSI jest parametrem charakteryzującym jakość cieplną przegrody, na którą ma wpływ: opór cieplny, mostki cieplne, geometria i opór przejmowania ciepła na powierzchni wewnętrznej.
Obliczenia dotyczące możliwości wystąpienia wykroplenia pary wodnej w przegrodzie prowadzi się w oparciu o Polską Normę PN-EN ISO 13788 [3] (w obliczeniach pomija się dla normy PN-EN ISO 13788 [3] opór przejmowania ciepła pary wodnej). Aby oszacować ryzyko wystąpienia pleśni i wewnętrznej kondensacji należy posługiwać się parametrami przegrody RSE i RSI.

Rysunek 6. Dane wejściowe do obliczeń temperatury, wykroplenia i oceny przegrody pod kątem wystąpienia wykroplenia pary wodnej.

Wartości minimalnego współczynnika fRSI,min dla poszczególnych miesięcy oblicza się na podstawie warunków klimatycznych tj. wilgotności, temperatury zewnętrznej i wewnętrznej panującej w budynku lub pomieszczeniu. Wpływ na wartość tego współczynnika ma również fakt czy dana przegroda posiada kontakt z gruntem. Na podstawie tych informacji wybiera się maksymalną wartość współczynnika fRSI,min i określa dla jakich miesięcy ona występuje są to tzw. miesiące krytyczne. Zazwyczaj, im mniejsza średnia temperatura dla miesiąca i większa wilgotność względna tym większe prawdopodobieństwo wystąpienia pleśni w przegrodzie. Czasem może okazać się, że wszystkie miesiące w roku są miesiącami krytycznymi tak jest np. dla przegród mających kontakt z gruntem (podłoga na gruncie, ściana na gruncie) jeżeli temperatura i wilgotność są stałe w każdym miesiącu. Wartość współczynnika fRSI,max jest równa największej wartości współczynnika fRSI,min obliczonego dla każdego miesiąca. Wartość fRSI obliczana jest indywidualnie dla każdego typu przegrody i zależy nie tylko o warunków klimatycznych ale także od temperatury na wewnętrznej powierzchni przegrody.

Rysunek 7. Sprawdzenie warunku uniknięcia wystąpienia wykroplenia pary wodnej w przegrodzie.

Problemem jest także sposób uwzględnienia innych nośników energii, takich jak, np. gaz, olej, ropa, biomasa, węgiel w obliczeniach w bilansu mocy. Dla budynków o powierzchni większej niż 1000 m2 dodatkowo należy przygotować „analizę możliwości racjonalnego wykorzystania pod względem technicznym, ekonomicznym i środowiskowym, odnawialnych źródeł energii, takich jak: energia geotermalna, energia promieniowania słonecznego, energia wiatru, a także możliwości zastosowania skojarzonej produkcji energii elektrycznej i ciepła oraz zdecentralizowanego systemu zaopatrzenia w energie w postaci bezpośredniego lub blokowego ogrzewania;” W tym miejscu warto oczekiwać, że Ministerstwo poda wytyczne, wg których należałoby opracować powyższą analizę. Trudno wymagać, aby każdy architekt dogłębnie miał zajmował się obliczeniem racjonalnego wykorzystania wszystkich odnawialnych źródeł energii. Może warto byłoby rozważyć przeniesienie tego obowiązku na inne organy administracji.

Niestety Ustawodawca nie podał też ujednoliconej, obowiązującej formy opracowania raportu Projektowanej Charakterystyki Energetycznej. Tak więc, każdy architekta/projektant czy firma dostarczająca oprogramowanie może podać własny typ raportu.
Wiodącym  programem na rynku, który w prosty i przystępny sposób umożliwia wystawienie Projektowanej Charakterystyki Energetycznej jest ArCADia-TERMO dystrybuowany przez firmę INTERsoft sp. z o.o. z Łodzi. Program na podstawie wprowadzonych danych wykonuje obliczenia i automatycznie sprawdza warunki podane przez Rozporządzenie [2] oraz umożliwia w szybki sposób wygenerowanie raportu Projektowanej Charakterystyki Energetycznej oraz Świadectwa Energetycznego.

Przepisy prawne.
[1] – Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008r. w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku i lokalu mieszkalnego lub części budynku stanowiącej samodzielną całość techniczno-użytkową oraz sposobu sporządzania i wzorów świadectw ich charakterystyki energetycznej
[2] – Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008r. zmieniające rozporządzenie w sprawie szczegółowego zakresu i formy projektu budowlanego
[3] – Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie
[4] – Polska Norma PN-EN ISO 13788 październik 2003r. Cieplno-wilgotnościowe właściwości komponentów budowlanych i elementów budynku. Temperatura powierzchni wewnętrznej konieczna do uniknięcia krytycznej wilgotności powierzchni i kondensacja międzywarstwowa. Metody obliczania