„Ocena energetyczna stolarki budowlanej” – to tytuł, który pojawił się w publikacjach anonsujących rozważania Pana Jerzego Żurawskiego z Dolnośląskiej Agencji Energii i Środowiska w sprawie własności cieplnych okien. Wagę problemu podnosi również patronat Polskiego Związku Producentów Okien i drzwi. Z jednej strony spotkali się przecież uznany specjalista od problematyki związanej z oszczędnością energii i etykietami energetycznymi, a z drugiej strony branżowa organizacja producentów okien. Cel opisany został tak: jasno i precyzyjnie określić reguły postępowania, aby wyzwania związane z oszczędnością energii formułowane przez Unię Europejską stały się powszechnie znane i stosowane. Zarówno przez producentów stolarki okiennej, jak i jej odbiorców, dla których kolorowa i efektowna etykieta będzie właściwym drogowskazem przy wyborze wyrobów.
Czy tak rzeczywiście się stało? Czy „złożone analizy”, jak je przedstawia autor, otwarły nam oczy i rozświetliły mroki energetycznej stolarki budowlanej?
Obszerny artykuł sugerował dogłębną analizę wszystkich istotnych elementów, niestety ilość nie zaowocowała jakością, gdyż uczyniono kilka fundamentalnych błędów, które pozwolę sobie poniżej omówić:
1. Błędy elementarne związane z umiejętnością dodawania, mnożenia i zachowaniem kolejności wykonywania działań.
Z etykiety firmy ELWIZ można odczytać trzy współczynniki wykorzystane w obliczeniach:
- Współczynnik przenikania ciepła Uw = 0,72,
- Współczynnik przepuszczalności energii całkowitej gG = 0,62,
- Współczynnik infiltracji a = 0,10
Dla osób czytających ten tekst nie stanowi problemu samodzielne wykorzystanie tych danych do obliczenia klasy energetycznej na podstawie końcowego wzoru opracowanego przez Pana Żurawskiego:
Eh,w=-(96,2 x Uw )-(26,49 x a)+(205,6xgG) [kWh/rok]
po podstawieniu do wzoru i otrzymujemy:
Eh,w=-(96,2 x 0,72)-(26,49 x 0,1)+ (205,6 x 0,62 )=-69,264-2,649+127,472
Eh,w=55,559[kWh/rok]
Porównanie wyniku uzyskanego przez twórcę etykiety (67,4) i wyniku uzyskanego przez nas prowadzi do smutnej konstatacji, że nie jest to takie proste i przejrzyste.
2. Uzyskany wynik powinien zgodnie z tabelą „Podział na klasy energetyczne stolarki budowlanej” kwalifikować okna firmy ELWIZ do najwyższej (najlepszej) z zaprezentowanych klas. Tak się jednak nie stało. Zamiast klasy energetycznej „A+” okno otrzymało klasę „A” – prawie to samo, ale przecież nie do końca. Może więc istnieje jeszcze inne niezaprezentowane kryterium oceny? Czy oprócz matematyki uwzględnione są również inne – niewymierne być może – elementy oceny?
3. Po problemach związanych z matematyką, czas zająć się następną z gałęzi wiedzy: fizyką. Ostateczny wzór wykorzystywany do oceny klas energetycznych, jako właściwą jednostkę miary wskazuje [kWh/rok], a podział na klasy sporządzony jest w [kWh/m²rok]. We wszystkich materiałach, które zaprezentował Pan Żurawski, konsekwentnie stosowana jest taka metodyka, nie jest to więc błąd edytorski, tylko świadoma działalność – jaka? Trudno to stwierdzić.
4. Na pograniczu fizyki i logiki znajduje się kolejny błąd, na który pragnę zwrócić uwagę czytelników. Klasa energetyczna właściwa dla danego okna informuje nas o sumarycznym efekcie energetycznym wyrobu – czy jednak jest to informacja, której oczekujemy? Drobny przykład: W domu jednorodzinnym zbudowanym zgodnie z regułami racjonalnej oszczędności energii, od strony północnej w garażu powinniśmy zamontować okna o dobrym współczynniku Uw, aby tracić możliwie jak najmniej energii cieplnej, zyski związane z pozyskiwaniem energii słonecznej nie będą z przyczyn oczywistych znaczące. Natomiast od strony południowej zamontujemy duże okna tarasowe, gdzie zyski energetyczne związane z promieniowaniem słonecznym będą wysokie. Niestety sumaryczna ocena energetyczna zaprezentowana przez Pana Żurawskiego nie zauważa tego zjawiska, co jest dziwne, bo wszak słońce i jego wpływ na bilans energetyczny były podstawą wszystkich rozważań związanych z oknami.
5. Kolejny błąd dotyczy metodologii, bo tylko w taki trochę górnolotny sposób mogę odnieść się do następującej kwestii. W artykule Pan Jerzy Żurawski wykorzystuje wzór na obliczanie współczynnika przenikania ciepła Uw zaczerpnięty z normy PN-EN ISO 10077-1, niestety „wzbogacając go” o wpływ mostka liniowego na połączeniu stolarki z budynkiem. Twórcy normy jednoznacznie określili zakres stosowania tejże normy i wykluczyli pomysły zastosowania, o których wspomniał autor. Podejście takie pozbawione jest również podstaw merytorycznych, bo wpływ mostka liniowego na połączeniu stolarki z budynkiem można rozważać po zapoznaniu się ze sposobem zamontowania stolarki okiennej w konstrukcji muru, po uwzględnieniu usytuowania okna względem ocieplenia, rodzaju ściany itp.
Liniowy współczynnik przenikania ciepła nie jest chyba ulubionym zagadnieniem rozważań autora artykułu, bowiem informacja, że istnieje możliwość wykorzystania wartości z bazy danych producentów szyb zespolonych, jest błędna i szkodliwa.
Liniowy współczynnik przenikania ciepła można wykorzystać z tabeli, ale tylko, jeśli ta tabela znajduje się w normie PN-EN ISO 10077-1 w załączniku E. W innych przypadkach liniowy współczynnik musi zostać policzony w sposób sprecyzowany w normie PN-EN ISO 10077-2. Zupełnie błędna jest myśl, że liniowy współczynnik przenikania ciepła zależy tylko od rodzaju oszklenia i zastosowanej ramki dystansowej, gdyż nawet dla identycznych złożeń profili, z identycznym oszkleniem liniowy współczynnik przenikania ciepła może się zmienić na przykład w przypadku zastosowania innego rodzaju wzmocnień stalowych, czy też innego materiału uszczelek.
6. Kolejne niedoskonałości można mnożyć: pominięcie wpływu przesłon słonecznych i rolet zewnętrznych, różny stopień wykorzystanie energii słonecznej przez okna dachowe i pionowe, czy brak właściwego stosowania cyfr znaczących.
Nie jest jednak moim celem obniżać rangi pracy Pana Jerzego, pragnę jedynie zwrócić uwagę, że ten ważki i istotny temat zasługuje na bardziej wnikliwą i dogłębną analizę, która – mam głęboką nadzieję – pojawi się już wkrótce.
Tekst: Bogdan WójtowiczKierownik Techniczny Laboratorium Techniki Budowlanej
