Czytaj także -

Aktualne wydanie

SS-06-2019-I okladka 01

 6/2019

wydanie dwujezyczne (pol-ang)

20190444Swiat-Szkla-V4B-BANNER-160x600-PLEDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK

EDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK 

 

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

 

Wydanie Specjalne

 

Fasady przeszklone termika akustyka odpornosc ogniowa 2016

 

okna pasywne 2015a

 

Fotowoltaika w architekturze okladka

 

20140808Przegrody przeciwpozarowe

 

konstrukcje szklane

 

20140533 Konstrukcje przeszklone 2

 

katalog 2018 a

 

banner konferencja 04 2019

 RODO

 LiSEC SS Konfig 480x120

 GP19-480x105px 

 GLASS 480X120

 

Okna a komfort użytkowania budynków oraz efektywność termomodernizacji. Część 1
Data dodania: 04.11.08

Podstawowym celem wznoszenia i utrzymania budynków jest zapewnienie odpowiedniego mikroklimatu i komfortu cieplnego wewnątrz a tym samym ochrona przed niekorzystnym działaniem zjawisk atmosferycznych. W warunkach klimatycznych naszego kraju są to m.in.: niska temperatura, deszcz, wiatr, promieniowanie słoneczne. Gwarancją skutecznego wypełniania tego zadania jest zaprojektowanie i wykonanie:
● przegród zewnętrznych spełniających wymagania ochrony cieplnej,
● dobrze działającej wentylacji,
● odpowiedniego ogrzewania wnętrza.

    Błędne zaprojektowanie lub wykonanie któregokolwiek z tych elementów powoduje różnorodne nieprawidłowości, odbijające się w końcowym efekcie na warunkach wewnętrznych. Dwa pierwsze elementy w warunkach naszego budownictwa w dużej mierze związane są ze stolarką okienną.
    W budynkach wznoszonych w latach siedemdziesiątych i osiemdziesiątych problemów wad termicznych w postaci wykwitów wilgoci i pleśni na powierzchni wewnętrznej przegród w zasadzie nie zgłaszano. Przypadki takie zdarzały się niezmiernie rzadko pomimo kiepskiej jakości termicznej ścian zewnętrznych. Okna były tak bardzo nieszczelne, iż powodowały intensywność wentylacji znacznie przewyższającą potrzeby higieniczne i wymagania normowe.
    W ciągu piętnastu lat wymagany współczynnik przenikania ciepła dla ścian zewnętrznych zmalał z początkowej wartości U=1,163 W/m2K do wartości obecnie obowiązującej 0,3 lub 0,5 W/m2K; dla okien wartość wymagana również została mocno ograniczona. Spowodowało to spadek eksploatacyjnego wskaźnika sezonowego zapotrzebowania na ciepło E średnio z 350 kWh/m2a do ok. 120 kWh/m2a.
    „Cieplejsze” ściany oraz szczelniejsze okna dały jednakże niezamierzony efekt uboczny, to znaczy ujawniającą się ze zwielokrotnioną siłą kondensację pary wodnej na każdej zimniejszej powierzchni przegród zewnętrznych (naroża ścian zewnętrznych i okna).
    Zarówno zapotrzebowanie na ciepło jak i na moc cieplną budynków praktycznie zawsze można istotnie obniżyć, jednakże wiąże się to często z koniecznością poniesienia dużych nakładów finansowych. Zabiegi polegające na wymianie stolarki okiennej oraz dociepleniu ścian zewnętrznych są drogie i w związku z tym, pomimo stosunkowo dobrych efektów energetycznych, charakteryzują się długimi okresami zwrotu nakładów. W dalszej części artykułu przedstawiono ekonomiczne i energetyczne rezultaty wymiany stolarki okiennej na tle innych zabiegów termomodernizacyjnych dla wybranej losowo grupy budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej.

Miejsca w budynku najbardziej narażone na występowanie wilgoci i pleśni

    Wykonane przez autorów ekspertyzy i audyty energetyczne kilkudziesięciu wielorodzinnych budynków mieszkalnych pozwalają na pewne usystematyzowanie miejsc występowania wilgoci i pleśni w budynkach i podzielenie ich na grupy:
● okolice okien i drzwi balkonowych (miejsce osadzenia, parapety, nadproża),
● okolice wieńców (szczególnie dotyczy to ostatniej kondygnacji i stropu nad piwnicami),
● mieszkania zlokalizowane na użytkowych poddaszach wykonanych w konstrukcji drewnianej (okna dachowe, ściany lekkie osłonowe, dachy w miejscach załamań).

    Można także wskazać trzy podstawowe skutki występowania wilgoci i pleśni na powierzchniach przegród zewnętrznych:
● zniszczenie i zmiany cech fizycznych materiału przegrody (w tym szczególnie ram okien drewnianych) i materiałów wykończenia wnętrza,
● pogorszenie szeroko rozumianego mikroklimatu wnętrza (łącznie z warunkami zdrowotnymi),
● zwiększenie strat ciepła pomieszczenia – budynku (wyższe rachunki za ogrzewanie).

Zjawiska odpowiadajace za wilgoć i pleśń w mieszkaniach
    Zawilgocenie wewnętrznych powierzchni ścian zewnętrznych następuje (pomijając przecieki wody opadowej) w wyniku spadku temperatury powierzchni przegrody poniżej temperatury punktu rosy dla warunków temperatury i wilgotności panujących wewnątrz danego mieszkania. Temperatura punktu rosy zależy od wilgotności powietrza w pomieszczeniu oraz od temperatury pomieszczenia. Im mniejsza ilość wilgoci w pomieszczeniu i wyższa temperatura wewnętrzna, tym temperatura punktu rosy ma niższą wartość.
    Do przekroczenia temperatury punktu rosy przy niekorzystnych warunkach wewnętrznych dochodzi w dwóch zasadniczych przypadkach:
● obniżona temperatura wewnętrznej powierzchni przegrody,
● zbyt duża wilgotność wewnątrz pomieszczenia.

     Najczęściej mamy do czynienia z wystąpieniem obu przypadków jednocześnie. Należy zwrócić uwagę, iż okna mogą mieć udział w obu przyczynach.
     Mechanizm powstawania wilgoci i pleśni na powierzchniach wewnętrznych ścian zewnętrznych przedstawiono na schemacie (rys. 1). Śledząc go można poznać poszczególne przyczyny. Prawa strona schematu związana jest z wadami termicznymi przegród (są to w zasadzie różne powody powstawania tak zwanych mostków termicznych). Lewa strona schematu przedstawia warunki wewnętrzne i jest zależna głównie od sposobu eksploatacji mieszkania oraz sprawności systemu wentylacyjnego.

Przyczyny eksploatacyjne problemów z wilgocią i pleśnią

    Mniej lub bardziej świadome zachowanie się użytkowników mieszkań może prowadzić zarówno do polepszenia, jak i pogorszenia warunków cieplno­wilgotnościowych w mieszkaniu i na powierzchniach otaczających je przegród zewnętrznych. Mieszkańcy mogą swoimi mniej lub bardziej świadomymi działaniami ograniczać wentylację, powodować większą emisję wilgoci (pary wodnej) oraz powodować zmniejszenie temperatury na powierzchniach wewnętrznych przegród zewnętrznych (ścian, dachów i stropodachów, okien, drzwi).
    W budynkach mieszkalnych w Polsce dominującym systemem wentylacji jest wentylacja naturalna, grawitacyjna. Oznacza to napływ świeżego powietrza przez nieszczelności w stolarce okiennej w wyniku różnicy ciśnień wewnątrz i na zewnątrz. Usunięcie powietrza zużytego następuje przez kratkę wentylacyjną wywiewną (umieszczane są w kuchniach, łazienkach i ubikacjach) w wyniku różnicy gęstości powietrza cieplejszego i zimniejszego. Aby tak zorganizowana wentylacja działała, musi być spełniony podstawowy warunek dotyczący szczelności okien – nie mogą one być całkowicie szczelne.
    Szczelność okna (zarówno wymagania jak i charakterystykę konkretnego wyrobu) można wyrazić za pomocą współczynnika infiltracji, który przy wentylacji grawitacyjnej powinien zawierać się w granicach 0,5­1,0 m3/(mhdaPa2/3). W przypadku okien z tworzyw sztucznych i okien drewnianych z zamontowanymi uszczelkami współczynnik infiltracji wynosi około 0,1÷0,2 m3/(mhdaPa2/3), a więc może być nawet dziewięciokrotnie niższy od wymaganego. Wbudowanie tak szczelnych okien prowadzi do praktycznego odcięcia możliwości napływu powietrza zewnętrznego, a więc w efekcie końcowym do zlikwidowania wentylacji. Podstawowy warunek niezbędny do utrzymania odpowiedniego mikroklimatu wewnętrznego nie jest, więc spełniony. Może to powodować i często powoduje, powierzchniową kondensację wilgoci, co może z czasem doprowadzić do powstawanie pleśni na powierzchniach przegród zewnętrznych. Zdarza się to często także w przypadku dobrze zaprojektowanych i porządnie wykonanych ścian zewnętrznych. Problemy z nadmierną szczelnością stolarki okiennej rozpoczęły się na przełomie lat 80. i 90., kiedy rozpoczął się import do Polski gotowych okien lub profili okiennych z PCW, z wbudowanymi uszczelkami. Powtórzyła się sytuacja znana z krajów zachodnioeuropejskich, gdy wprowadzanie w latach 70. szczelnych, energooszczędnych okien wywoływało brak wentylacji i rozwój grzybów pleśniowych w mieszkaniach. Z tego względu przy nowelizacji normy Ochrona cieplna budynków wprowadzono ograniczenie współczynnika infiltracji zarówno z góry jak i z dołu. Powinien on być niższy od 1,0 m3/(m·h·daPa2/3), ale jednocześnie wyższy od 0,5 m3/(m·h·daPa2/3). Oznacza to, że okna mają być szczelne, ale nie powinny być „zbyt szczelne”.
    Niedobrą rolę odegrały często pojawiające się przed paru laty reklamy producentów okien zachęcając do kupowania okien szczelnych, umożliwiających oszczędność energii.
Niestety nikt nie informował potencjalnych nabywców o skutkach stosowania takich okien w budynkach z wentylacją naturalną (blisko 100% krajowego budownictwa mieszkaniowego) i kosztach zdrowotnych zaoszczędzonej w ten sposób energii. W efekcie w wielu mieszkaniach obserwuje się rozwój pleśni w miejscach wymienionych uprzednio jako szczególnie narażone na powstawanie wad termicznych (rys. 2). Przy braku nawiewu powietrza przez okna nawet sprawne wywiewne kanały wentylacyjne nie działają.

    Powszechnym błędem jest też często zbyt mały przekrój krótkiego przewodu wentylacyjnego na ostatnich kondygnacjach. W sytuacji braku „ciągu” w kanałach wentylacyjnych obserwuje się zjawisko nadmuchu powietrza zewnętrznego (zimnego) do kanałów (rys. 3) w określonych warunkach wietrzności, zwłaszcza w budynkach niskich usytuowanych w pobliżu budynków wysokich. Mieszkańcy, czując zimny strumień powietrza wydobywający się z kratek wentylacyjnych, przeciwdziałają temu często poprzez ich zaklejanie. Jest to działanie zrozumiałe, lecz bardzo szkodliwe, bowiem powoduje całkowitą likwidację wentylacji lub jej utrudnianie nawet w warunkach uchylonych okien.

    Część producentów stosuje rozszczelnianie okien poprzez stosowanie specjalnych okuć, zmniejszających nacisk na uszczelkę (mikrowentylacja). Działa to w miarę poprawnie na wyższych piętrach w budynkach wielokondygnacyjnych – najlepiej gdy wszystkie okna są zamknięte w pozycji rozszczelnionej.
    Dużo lepszym rozwiązaniem jest stosowanie dostępnych na rynku nawiewników posiadających aprobaty techniczne. Koszt nawiewników dla przeciętnego mieszkania zwykle mieści się w kwocie kilkuset złotych, co nie wydaje się wygórowaną ceną za uniknięcie problemów z wilgocią i pleśnią w mieszkaniu.
    Wszystkie problemy z wentylacją można skutecznie rozwiązać najprostszym z możliwych sposobów, skutecznym i znanym od dawna – po prostu należy często wietrzyć mieszkania. Użytkownicy we własnym dobrze pojętym interesie nie powinni unikać wietrzenia lokali. Jeżeli wietrzenie odbywa się szybko i intensywnie przy jednocześnie ustawionych w pozycji najniższej możliwej głowicach termostatycznych „straty” energii cieplnej są minimalne. Słowo straty wzięto w cudzysłów celowo, ponieważ tak naprawdę jest to energia potrzebna do ogrzania niezbędnej ze względów higienicznych ilości powietrza wentylacyjnego. Nie powinno się wiec jej w zasadzie utożsamiać ze stratami ciepła a z kosztem utrzymania odpowiedniego mikroklimatu wnętrza.
    Często za rozwój pleśni współodpowiedzialny jest użytkownik (rys. 1) mieszkania, który w pogoni za oszczędnością ciepła (szczególnie obserwuje się to w budynkach z podzielnikami kosztów) obniża temperaturę w mieszkaniu i dodatkowo zakleja kratki wentylacyjne lub z pobudek estetycznych wymienia drzwi do łazienki z otworami dla dopływu powietrza na drzwi pełne.
    Podczas licznych ekspertyz autorzy obserwowali wstawione okapy kuchenne z mechanicznym wentylatorem, których podłączenie powodowało całkowicie zakrycie kratki wentylacyjnej. Wentylacja działa wówczas tylko podczas przygotowywania posiłków (włączony wentylator) ­ w pozostałym czasie kratka wentylacyjna w kuchni praktycznie nie działa.
    Inny „grzech” eksploatacyjny to zastawianie meblami lub zasłanianie innymi sprzętami ścian zewnętrznych. Utrudnia to dopływ ciepłego powietrza, co powoduje obniżenie temperatury przy jednoczesnym ograniczeniu możliwości wysychania ewentualnego zawilgocenia.
    Dosyć popularne zasłanianie grzejników wszelkiego rodzajami kratek ozdobnych utrudnia odpływ ciepłego powietrza do wnętrza jednocześnie zwiększając straty ciepła przez ścianę za grzejnikiem.
    Zdarzają się sytuacje niedogrzewania mieszkań (rys. 1) z powodów ekonomicznych (droga energia). Autorom znane są przypadki problemów z wilgocią kondensacyjną i pleśnią na powierzchniach dobrych pod względem termicznym przegród zewnętrznych w budynkach ogrzewanych energią elektryczną (tanie budownictwo i zaliczkowy system opłat za energię). Średnia temperatura panująca w mieszkaniach tych budynków wahała się od 16 do 17oC podczas działania ogrzewania (w czasie nieobecności lokatorów ogrzewanie w wielu przypadkach jest w ogóle wyłączane). Niska temperatura powierzchni przegród zewnętrznych (wartości temperatury były często niższe od 10oC przy stosunkowo wysokiej temperaturze zewnętrznej ­2oC).sprzyja powstawaniu niekorzystnych zjawisk na tych powierzchniach.

cdn.

Wiesław Sarosiek
Beata Sadowska

Politechnika Białostocka

więcej informacji: Świat Szkla 10/2008
 

Czytaj także --

Czytaj także

 

 

01 chik
01 chik