Przegrody zewnętrzne budynku takie jak ściany, dachy, czy stropodachy są podstawowymi elementami odpowiadającymi za jego ochronę cieplną. W zależności od technologii w jakiej są wykonane, jak również ich stanu technicznego odpowiadają za straty energii cieplnej/chłodzenia wynoszące od ok. 30 – 50 %. Najczęściej potrzeba ich oceny pojawia się w sytuacji kiedy przygotowywane są różnego rodzaju opracowania, lub ekspertyzy związane z kosztami utrzymania obiektu, lub jego części. Od jakości wykonania tego zadania zależy czy np. zawarta w ekspertyzie ocena będzie zgodna ze stanem faktycznym, a od tego z kolei może zależeć, czy np. zastosowane działania modernizacyjne przyniosą zamierzony efekt. W ostatnich latach wraz ze wzrostem zainteresowania inwestorów różnego rodzaju formami wsparcia i dotacji na poprawę efektywności energetycznej budynków, wyniki obliczeniowe uzyskane na podstawie błędnych danych, z jego rozliczeniem po zakończonej inwestycji, kiedy założonego efektu w postaci oszczędności mogą zadecydować o tym iż nie otrzymają oni wsparcia finansowego, lub mogą mieć problem energii nie da się zrealizować.
Ocena stanu technicznego przegród budynku koncentruje się na dwóch zasadniczych aspektach:
- poprawności wykonania, opcjonalnie uszkodzeń powstałych w trakcie eksploatacji,
- izolacyjności cieplnej przegród.
Poprawność wykonania przegród budynku, lub ich uszkodzenia eksploatacyjne wbrew pozorom nie są łatwymi do zdiagnozowania, a wykonanie takiej oceny bez należytego przygotowania merytorycznego może doprowadzić do błędnych wniosków, oraz zaleceń. Tego typu badania wykonuje się zawsze podczas wizji lokalnej obiektu w oparciu o oględziny przegród budynku. Ocena wzrokowa, sprawdzenie zgodności wykonania zgodnie z projektem bezwzględnie musi zostać uzupełnione o badanie przeprowadzone kamerą termowizyjną, które pomoże wskazać nieprawidłowości nie widoczne gołym okiem, oraz ustalić parametry niezbędne do przeprowadzenie części ekspertyzy opartej o obliczenia.
Ocena stanu izolacyjności cieplnej przegród istniejącego budynku może przysporzyć wielu problemów i jej prawidłowe przeprowadzenie jest nie lada wyzwaniem. Podstawowym parametrem, który należy określić jest wartość współczynnika przenikania ciepła U. Metodologia jego wyznaczania jest zawarta w normie PN-EN 6946. Głównym problemem przy określeniu wartości współczynnika U przegród w budynkach istniejących jest pozyskanie wiarygodnych informacji dotyczących materiałów, oraz technologii w jakiej zostały one wykonane. Źródeł pozyskania informacji jest kilka:
- Podstawowym źródłem informacji są projekty budowlane, i jeżeli dysponujemy kompletną dokumentacją jest to sytuacja idealna, gdyż niemalże od ręki uzyskujemy niezbędną nam wiedzę. Niestety jak pokazuje praktyka otrzymanie kompletnej i aktualnej ( uwzględniającej przeprowadzone zmiany i modernizacje) dokumentacji graniczy często z cudem . Sytuacja taka dotyczy zarówno budynków mieszkalnych, publicznych, usługowych oraz przemysłowych. Uzupełnieniem wiedzy pochodzącej z dokumentacji jest wizja lokalna budynku mająca na celu potwierdzenie informacji w niej zawartych.
- Odwierty i odkrywki – są metodami inwazyjnymi w strukturę przegród. Na podstawie pozyskanych w ten sposób próbek materiałów można określić ich grubość, oraz materiał z jakiego zostały wykonane. Łącząc tę wiedzę z danymi o parametrach cieplnych materiałów – norma PN-EN 12524 – możemy przy wykorzystaniu metod obliczeniowych wyznaczyć wartość współczynnika przenikania ciepła U.
- Dane katalogowe i przepisy prawa – metoda stosowana dość rzadko, ale w niektórych sytuacjach jest jedynym możliwym rozwiązaniem problemu. Aby ją zastosować niezbędne są podstawowe informacje na temat budynku takie jak technologia w jakiej został wykonany (np. wielkopłytowa) idealnie jeżeli mamy informacje odnośnie nazwy systemu ( np.Szczeciński, W – 70 lub inny) i rok oddania budynku do użytkowania.Informacja dotycząca roku oddania budynku do użytkowania pozwoli nam ustalić na podstawie obowiązujących w danym okresie przepisów maksymalnie dopuszczalne wartości współczynnika U dla poszczególnych przegród jakie musiał spełniać budynek ( ta sama zasada dotyczy budynków poddanych termomodernizacji ). Wiedza dotycząca obowiązujących w poszczególnych latach wymagań technicznych powinna być również wykorzystywane do weryfikacji swoich obliczeń, lub danych pozyskanych na podstawie innych dostępnych opracowań dotyczących konkretnego budynku. Jeżeli np. mamy do czynienia z budynkiem wielkopłytowym oddanym do użytkowania w 1984 r. i z dostępnych informacji wynika iż współczynnik przenikania ciepła U = 0,38 W/m2K, powinno zapalić się nam światełko ostrzegawcze – coś z danymi, lub obliczeniami jest nie tak – gdyż zgodnie z wymaganiami w tym okresie współczynnik U ścian zewnętrznych nie powinien był przekraczać 0,75 W/m2K. Biorąc pod uwagę podejście do problemu ochrony cieplnej budynków w tamtym okresie, raczej mało prawdopodobnym jest aby konstruowano ściany o zdecydowanie lepszych parametrach od wymaganych prawem.
- Dane uzyskane na podstawie pomiarów – są kolejnym źródłem informacji jakie mogą zostać wykorzystane do określenia wartości współczynnika przenikania ciepła przegród U. Jeżeli chodzi o wykonywane pomiary mamy do dyspozycji kilka możliwości, w zależności od dostępu do konkretnych urządzeń pomiarowych. Pomimo iż są na rynku dostępne urządzenia, które na podstawie uzyskanych pomiarów wyznaczą nam wartość współczynnika U, to często ich zakup do oceny np. jednego budynku w roku nie jest uzasadniony ekonomicznie. W takiej sytuacji pozostaje wykorzystanie bardziej powszechnych i dostępnych mierników, przy pomocy których uzyskamy dane na podstawie których wykorzystując metody obliczeniowe możemy uzyskać potrzebne nam informacje.
Pomiar wilgotności przegród – jest wprawdzie badaniem uzupełniającym, niemniej jednak uzyskane w ten sposób informacje dają istotną wiedzę dotyczącą potencjalnego czynnika wpływającego na wzrost współczynnika U jakim jest wilgoć materiałów. Jej przekroczenie ponad wymagania wynikające z norm może doprowadzić do wzrostu tego parametru nawet o ok. 40%
Pomiar temperatury powierzchni przegrody – pozwala na uzyskanie wartości jej temperatury od strony wewnętrznej. Jeżeli dołożymy do tego informacje o temperaturze powietrza wewnętrznego, oraz zewnętrznego jesteśmy w stanie oszacować wartość współczynnika przenikania ciepła analizowanej przegrody. Do tego typu pomiarów używamy termometrów radiacyjnych takich jak kamery termowizyjne, lub pirometry.
Pomiar gęstości strumienia ciepła – jest pomiarem pozwalającym na uzyskanie danych do określenie oporu cieplnego, co z kolei pozwoli na w miarę dokładne wyznaczenie współczynnika ciepła przegrody.
Pomiar współczynnika przenikania ciepła przegrody U – wykorzystujemy do tego specjalnie dedykowane urządzenie, które na wykonanych pomiarów określa jego wartość.
- Kompilacja powyżej opisanych metod – w zależności od skomplikowania budynku i dostępnej wiedzy na jego temat, wynika konieczność jej uzupełnienia przy wykorzystaniu więcej niż jednego źródła informacji.
Opracowanie: zespół oszczędnybudynek.pl
