Obliczanie i deklarowanie własności cieplnych stolarki (kompendium wiedzy – część I)

Zainteresowany? Poproś o ofertę!

Obliczanie i deklarowanie własności cieplnych stolarki

LTB

Obliczanie i deklarowanie własności cieplnych stolarki


Prawidłowe określenie i zadeklarowanie własności cieplnych okien i drzwi zewnętrznych stanowi dla wielu producentów spory problem. Trudności potęgują się wraz z kolejnymi etapami obowiązywania Rozporządzenia Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 5 lipca 2013 zmieniającego rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.

W związku z szeregiem pytań kierowanych do Laboratorium Techniki Budowlanej, pozwoliłem sobie sformułować w prosty i, mam nadzieję, klarowny sposób kompendium wiedzy w zakresie obliczania i deklarowania własności cieplnych stolarki budowlanej.

Zgodnie z normą wyrobu PN-EN 14351-1+A2 Okna i drzwi – Norma wyrobu, własności eksploatacyjne – Część 1. Okna i drzwi zewnętrzne. Przenikalność cieplna może być wyznaczana trzema drogami:

» Z wykorzystaniem tablicy F.1 Przenikalność cieplna okien zamontowanych pionowo z 30% udziałem ramy w całkowitej powierzchni okna lub tablicy F.2 Przenikalność cieplna okien zamontowanych pionowo z 20% udziałem ramy w całkowitej powierzchni okna, a także z wykorzystaniem tablic F3 i F4 dla konstrukcji okien z ulepszonymi cieplnie ramkami dystansowymi.

» Z wykorzystaniem metody skrzynki grzejnej z zastosowaniem norm EN ISO 12567-1 dla okien i drzwi zewnętrznych lub EN ISO 125672-2 dla okien dachowych.

» Za pomocą metod obliczeniowych z zastosowaniem norm EN ISO 10077-1 Cieplne własności użytkowe okien, drzwi i żaluzji. Obliczenie współczynnika przenikania ciepła. Część 1 Postanowienia ogólne, a także EN ISO 10077-2 Cieplne własności użytkowe okien, drzwi i żaluzji. Obliczenie współczynnika przenikania ciepła. Część 2 Metoda komputerowa dla ram.

Przydatność każdej z dróg musimy jednak zweryfikować z warunkami określonymi w dokumentach krajowych, które określają minimalne wymagania stawiane wyrobom wprowadzanym do obrotu handlowego. W Polsce wymagania te zdefiniowane są w Rozporządzeniu Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 5 lipca 2013 zmieniającego rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.

Zastosowanie drogi opartej na tablicach F1-F4 normy EN ISO 10077-1 jest ograniczone tylko do okien o stałym procentowym udziale części nieprzeziernych w konstrukcji okna, co w praktyce bardzo mocno redukuje obszar stosowania, a drugi z warunków brzegowych: „… o wymiarach 1,23 m na 1,48 m…” ogranicza możliwość stosowania tylko dla okien referencyjnych. Weryfikacja w oparciu o wymagania krajowe, gdzie jednoznacznie określone jest wymaganie deklarowania własności cieplnych dla każdego okna, praktycznie eliminuje ten sposób postępowania.

Druga z dróg oparta na normach serii 12567, wykorzystujących metodę skrzynki grzejnej „hot box”, niesie za sobą podobne ograniczenia dotyczące sposobu wykorzystania wyników badań jak metoda oparta na tablicach F1-F4. Warunki krajowe determinują konieczność deklarowania własności cieplnych dla każdego okna i każdych drzwi zewnętrznych, metoda badawcza zgodna z normą wprowadza ograniczenie tylko dla badanej próbki najczęściej o wymiarach referencyjnych.

Powyższe ograniczenia oznaczają, że w warunkach krajowych jedyną droga poprawnego deklarowania własności przenikalności jest zastosowanie norm serii 10077. Metody obliczeniowe wskazane jako właściwe oparte są na czterech częściach składowych:

» Dla elementów zawierających oszklenie, obliczone zgodnie z normą EN 673 lub zmierzone zgodnie z normą EN 674 lub EN 675;

» Dla elementów zawierających panele nieprzezierne obliczone zgodnie z ISO 6946 lub ISO 10211 lub zmierzonego zgodnie z normą ISO 8301 lub ISO 8202;

» Współczynnika przenikania ciepła ramy obliczonego zgodnie z normą ISO 10077-2 lub zmierzonego zgodnie z normą EN 12412-2 lub przyjętego zgodnie z załącznikiem D normy ISO 10077-1;

» Liniowego współczynnika przenikania ciepła połączenia rama-oszklenie, obliczonego zgodnie z normą ISO 10077-2 lub przyjętego zgodnie z załącznikiem E normy ISO 10077-1.

Warto również pamiętać, że przedstawiony powyżej sposób postępowania określony w normie 10077-1, wskazujący właściwe normy badawcze, nie oznacza prostego ich zastosowania. W każdym przypadku konieczna jest szczegółowa analiza zastosowanych danych źródłowych. Przykładowo w przypadku własności cieplnych oszklenia ważna jest znajomość normy PN-EN 1279-5+A2:2011 „Szkło w budownictwie – Izolacyjne szyby zespolone – Część 5 Ocena zgodności”, w której punkt 4.3.2.12 ma następujące brzmienie: 

"[...] Wartości współczynnika przenikania ciepła (U – wartość) należy określić metodą obliczeniową według EN 673 przyjmując:

» Emisyjność ε: wartość zadeklarowaną przez producenta szkła. W przypadku gdy informacja nie jest dostępna, emisyjność należy określić zgodnie z EN 12898;

» Nominalną grubość tafli szkła;

» Nominalna grubość każdej warstwy innych materiałów (o ile są);

» Nominalną grubość przestrzeni międzyszybowej, zakładając, że szyby są równoległe;

» Nominalną koncentrację gazu lub końcową koncentrację gazu.

[…] W przypadkach, gdy współczynnik przenikania ciepła (U-wartość) nie może być obliczony, należy określić go wykonując badania według EN 674 lub EN 675 [...]”.

Analiza niezbędna jest w przypadku każdego z elementów wykorzystywanych w dalszych obliczeniach. 

Powyższe zestawienie obrazuje jak skomplikowana jest właściwa metodologia poprawnego określenia własności cieplnych okien i drzwi zewnętrznych, dlatego dla nikogo, kto zajmuje się powyższą problematyka, nie jest zaskoczeniem, że obszar ten jest zastrzeżony zgodnie z normą wyrobu PN-EN 14351-1A2 dla jednostek notyfikowanych. Dzieje się tak również dlatego, że prawidłowe określenie własności cieplnych wyrobu ma bardzo istotny wpływ na koszty eksploatacji budynków. 

Sposób obliczania współczynnika przenikania ciepła dla okien obrazuje poniższy rysunek:






w którym:

» Af – pole powierzchni złożenia ościeżnica/skrzydło

» Uf – współczynnik przenikania ciepła dla złożenia ościeżnica/skrzydło

» Af1– pole powierzchni złożenia skrzydło/słupek

» Uf1– współczynnik przenikania ciepła dla złożenia skrzydło/słupek

» Ag – pole powierzchni oszklenia

» Ug – współczynnik przenikania ciepła oszklenia

» L – długość linii styku oszklenia, który dotyczy części widocznej oszklenia dla złożenia ościeżnica/skrzydło

» Ψ – liniowy współczynnik przenikania ciepła dla złożenia ościeżnica/skrzydło

» L1 – długość linii styku oszklenia, który dotyczy części widocznej oszklenia dla złożenia skrzydło/słupek

» Ψ1 – liniowy współczynnik przenikania ciepła dla złożenia skrzydło/słupek

Liniowy współczynnik przenikania ciepła dla ościeżnica/skrzydło nie jest identyczny z liniowym współczynnikiem ciepła dla złożenia skrzydło/słupek, mimo że oszklenie jest identyczne w obu przypadkach. Przyczyną są różne wartości współczynnika przenikania ciepła dla obu złożeń. 

Każdy z elementów średniej ważonej będącej współczynnikiem przenikania ciepła ma swoją wagę w wartości końcowej i swój własny, specyficzny sposób określania opisany właściwymi normami przywoływanymi w początkowej fazie artykułu.

Autor tekstu: Mgr inż. Bogdan Wójtowicz
Kierownik Techniczny Laboratorium Techniki Budowlanej

Zachęcamy do dyskusji i komentowania, a za tydzień kolejna porcja wiedzy w tym temacie. 

Zainteresowany? Poproś o ofertę!

Strona główna | O firmie | Oferta | Publikacje | Sieć sprzedaży - kontakt | Praca

Laboratorium Techniki Budowlanej Sp. z o.o.

41-306 Dąbrowa Górnicza
ul. Laski 83
tel.: (0-608) 50 66 32
tel.: (0-608) 50 66 35
tel.: (0-604) 97 62 07
Fax: (032) 26 44 079
e-mail: LTB@LTB.org.pl
http://www.LTB.org.pl/



Kontakt do redakcji oknonet.pl


Bliżej technologii PVC z Schüco

Bliżej technologii PVC z Schüco

W dniach 21-23 września 2017 roku odbyła się...

Winkhaus Polska świętował jubileusz 25-lecia

Winkhaus Polska świętował jubileusz 25-lecia

W dniach 13-14 października w Hotelu Narvil Conference &...

Gwarancja producenta a gwarancja i rękojmia wykonawcy – co warto wiedzieć?

Gwarancja producenta a gwarancja i rękojmia wykonawcy – co warto wiedzieć?

Reklamacje składamy najczęściej na podstawie zapisów...

X1R Smart – antywłamaniowy zamek elektromotoryczny do drzwi z kontrolą dostępu

X1R Smart – antywłamaniowy zamek elektromotoryczny do drzwi z kontrolą dostępu

Elektromotoryczny zamek X1R Smart dedykowany jest do...

Zamki wpuszczane od Agas: ALFA, BETA, DELTA

Zamki wpuszczane od Agas: ALFA, BETA, DELTA

Wybierając zamek, zwracamy uwagę na wiele czynników,...



» Więcej na subportalu dostawcy, akcesoria