Wybrane technologie - Przykładowe działania modernizacyjne w budownictwie
Efektywność energetyczna w budownictwie
Wymiana stolarki okiennej i drzwiowej
Okna są elementami budynku, przez które jest tracone zazwyczaj około 10-15% ciepła, zaś w przypadku starych nieszczelnych okien np. drewnianych przedwojennych, straty te znacznie rosną. Najczęstszym sposobem na poprawę efektywności energetycznej budynku jest wymiana starej spróchniałej stolarki okiennej na nowoczesne okna. Do oceny energetycznej okien przyjmuje się współczynnik przenikania ciepła U [W/(m2K)]. Najlepiej jeżeli instalacja okna jest możliwa w ramach tzw. ciepłego montażu czyli osadzenie okna w warstwie ocieplenia. Do poprawy parametrów termicznych można zastosować zewnętrzne osłony przeciwsłoneczne. Najkorzystniejsze są rolety zewnętrzne, gdyż odbijają promieniowanie słoneczne jeszcze przed szybą, co w okresie letnim zabezpiecza pomieszczenie przed nadmiernym nagrzewaniem. Istnieją też rozwiązania rolet z systemem automatycznego podnoszenia i opadania aby w czasie dnia rolety podnieść a w czasie nocy opuścić automatycznie.
Bardzo istotny jest także dobór właściwych drzwi zewnętrznych. W przypadku przedsionka warto zainstalować zarówno drzwi zewnętrzne oraz wewnętrzne celem lepszego zabezpieczenia klatki schodowej przed ucieczką ciepła. Należy wybrać drzwi zewnętrzne wejściowe charakteryzujące się możliwie wysoką izolacyjnością termiczną (możliwie niski współczynnik przenikania ciepła U). Wartość U podobnie jak przy oknach powinna być podawana w katalogach i specyfikacji technicznej wyrobu. Podobnie jak w przypadku okien, drzwi najlepiej montować w ramach ciepłego montażu, który gwarantuje ograniczenie powstawania mostków termicznych i zmniejsza straty ciepła. Ościeża drzwiowe najlepiej osadzić w części izolowanej warstwy ściany zewnętrznej oraz zabezpieczyć warstwę izolacyjną przed działaniem wody.
Ocieplenie ścian
W przypadku starego budownictwa, warto ocieplić ściany przez zastosowanie przykładowo warstwy styropianu. W przypadku bardzo starych budynków, które są nieocieplone zaizolowanie samych przegród budowlanych, zgodnie z aktualnie obowiązującymi przepisami i normami, pozwala zaoszczędzić nawet do 60% energii na cele ogrzewania. Ocieplenie ścian wpływa też pozytywnie na wzrost komfortu cieplnego użytkowania pomieszczeń oraz ogranicza możliwość skraplania się pary wodnej prowadzącej do powstawania pleśni. O izolacyjności cieplnej materiału decyduje zazwyczaj wartość współczynnika przewodzenia ciepła λ (lambda). Chociaż najczęściej do ocieplenia budynków wykorzystuje się styropian, istnieją też inne rozwiązania jak pianka poliuretanowa czy aerożele.
Są różne sposoby modernizacji poszczególnych przegród budowlanych. Najczęściej stosowane są dwie metody: metoda lekka mora oraz metoda lekka sucha. Istotnym elementem podczas modernizacji budynku jest określenie kolorystyki elewacji. Dobór właściwego koloru lub wzornictwa umożliwia poprawę estetyki modernizowanego obiektu co jest dodatkowym elementem miłym dla oka.
Ocieplenie dachu i stropodachu
Dach jest kolejną przegrodą budowlaną, którą warto ocieplić. W przypadku nieocieplonego poddasza lepiej jest ocieplić strop nad nieogrzewanym poddaszem, zaś gdy strych jest ogrzewanym pomieszczeniem użytkowym, wówczas warto jest ocieplić dach.
Możliwości modernizacji dachów i stropodachów zalezą od wielu czynników, w tym między innymi od wytrzymałości konstrukcji na dodatkowe obciążenie oraz rodzaju dachu. Najczęściej stosowaną metodą ocieplenia stropodachu wentylowanego jest wypełnienie przestrzeni granulatem wełny mineralnej skalnej, szklanej lub celulozowej. Materiał wprowadzany jest do przestrzeni przy użyciu specjalnego sprzętu pneumatycznego.
Materiałem wykorzystywanym do ocieplenia dachu nad poddaszem użytkowym może być wełna mineralna, pianka poliuretanowa, styropian. Izolacja może zostać ułożona ponad, między lub pod krokwiami. Warstwowy montaż płyt z przesunięciem pozwala wyeliminować mostki cieplne.
Instalacja wentylacji mechanicznej
Wentylacja naturalna (grawitacyjna) jest najstarszym znanym rozwiązaniem, wykorzystującym różnicę ciśnień wynikającej z różnicy gęstości powietrza zimnego zewnętrznego i ciepłego wewnętrznego. W nowoczesnym budownictwie coraz częściej wykorzystuje się systemy wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej z rekuperacją umożliwiającą odzysk części traconego ciepła podczas wymiany powietrza. Wentylacja mechaniczna umożliwia kontrolę nad ilością wpływającego strumienia powietrza do pomieszczenia i strumienia, który to pomieszczenie opuszcza. System wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej umożliwia odzyskanie znacznej ilości ciepła z powietrza usuwanego z budynku. W tym celu wykorzystywany jest rekuperator czyli wymiennik ciepła, w którym zimne powietrze wlatujące do pomieszczenia jest ogrzewane przez to które dane pomieszczenie opuszcza.
Zasilane energią elektryczną rekuperatory są w stanie odzyskać nawet 85% ciepła z powietrza usuwanego z budynku. Często stosuje się też wymiennik gruntowy spełniający rolę akumulatora ciepła lub chłodu w zależności od pory roku, co istotnie zwiększa sprawność energetyczną całego systemu.
Modernizacja systemu grzewczego i przygotowania ciepłej wody, w tym wymiana źródła ciepła
Sposób w jaki ogrzewamy budynek jest bardzo ważny. W przypadku ogrzewania pomieszczeń przez stare nieefektywne kotły węglowe lub wykorzystując przedwojenne piece kaflowe charakteryzujące się niską sprawnością, tracimy znaczną część ciepła. Sprawność tego typu rozwiązań jest czasami poniżej 15%, co oznacza znaczy poziom ucieczki ciepła do otoczenia. Dodatkowo wykorzystując tego typu węglowe źródła ciepła, spalamy ogromne ilości surowca energetycznego jakim jest węgiel. W zimie nie bez powodu z kominów starych kamienic wydobywają się kłęby czarnego dymu. Taki rodzaj ogrzewania jest nie tylko nieefektywny pod względem energetycznym, lecz także szkodliwy dla zdrowia. Dym tego typu zawiera spore ilości cząstek pyłu, tlenków siarki oraz tlenków azotu i innych szkodliwych substancji, w tym czad. Wdychając zanieczyszczone powietrze powodujemy uszczerbek na swoim zdrowiu. Zatem wymiana źródła ciepła na potrzeby ogrzewania jest nie tylko istotna z punktu widzenia ekonomicznego, lecz także dla poprawy zdrowia swojego i otoczenia.
Istnieją różne sposoby ogrzewania pomieszczeń. Możemy zlikwidować źródła węglowe i zamienić je na podłączenie się do sieci ciepłowniczej, zamontować kocioł gazowy, olejowy, nowoczesny kocioł węglowy lub pompę ciepła. Gruntowe oraz powietrzne pompy ciepła są coraz częściej spotykane. Dodatkowo coraz częściej sprężarki napędzające pompy ciepła są częściowo zasilane przez instalowane panele fotowoltaiczne na dachu, tworząc ciekawe rozwiązanie hybrydowe wykorzystujące efekt synergii instalacji dwóch źródeł odnawialnych współpracujących ze sobą. Fotowoltaika dla pompy, pompa dla ogrzewania. W przypadku instalacji pomp ciepła w starszym budownictwie warto pamiętać, że w takim przypadku lepiej jest najpierw wykonać głęboką termomodernizację, gdyż pompa ciepła zdecydowanie lepiej spełnia swoje zadania w przypadku niskotemperaturowego górnego źródła ciepła.
Elementy budynku inteligentnego
W ramach budynku inteligentnego stosuje się różne rozwiązania służące do automatycznego sterowania ogrzewaniem, oświetleniem, wentylacją w budynku. Do elementów budynku inteligentnego z pewnością można zaliczyć sterowanie z poziomu urządzenia mobilnego oświetleniem, włączaniem urządzeń jak pralka czy suszarka jednym kliknięciem w smartfonie czy też instalacja systemów automatycznej nastawy temperatury w instalacji ogrzewania lub sterowanego czujnikami zmierzchu napędami podnoszenia bądź opadania rolet. Często stosowane są też czujniki zmierzchu oraz ruchu aby sterować załączaniem bądź wyłączaniem oświetlenia. Czujniki temperatury stosowane są aby automatycznie dobrać moc kotła zapewniającą odpowiednią temperaturę w pomieszczeniach budynku.
Systemy zarządzania energią dostępne na rynku to między innymi:
– zintegrowany system ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji oraz chłodnictwa (HVAC)
– Optymalny system zarządzania energią w budynku z punktu widzenia efektywności energetycznej zwany też inteligentnym budynkiem (BMS)
System BMS sterujący instalacją oświetlenia, ogrzewania oraz chłodzenia, umożliwia zagwarantowanie wyższego komfortu użytkowania budynku przy jednoczesnym zmniejszeniu zapotrzebowania na energię.
Strona internetowa została stworzona wyłącznie w celach edukacyjnych i nie może zostać wykorzystywana do celów komercyjnych zarówno w części jak i w całości
Bibliografia:
[1] Internorm okna energooszczędne KF 400 i KF 410 (oknotest.pl)
[2] Prawidłowy montaż nowoczesnych drzwi (murator.pl)
[3] https://okieminzyniera.pl/styropian-czy-welna-mineralna/
[4] Ocieplenie dachu: jakiej grubości materiałem izolacyjnym ocieplić dach – murator.pl (muratordom.pl)
[5] Montaż systemów wentylacji Bydgoszcz (makroklima.pl)
[6] Rekuperacja: wentylacja mechaniczna domu – projekt, montaż, serwis | Firma KIM Rzeszów
[8] Smart Building | IoT Smart Building | Smart Building Security (cyone.ch)