Wymagania w zakresie izolacyjności cieplnej

Graniczna wartość współczynnika przenikania ciepła dla drzwi i wrót musi być mniejsza od wartości zamieszczonej w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie z 12 kwietnia 2002 r., po ostatniej nowelizacji 12 marca 2009 r. [1] .

 

Tak więc podstawowe wymaganie w odniesieniu do drzwi i wrót uznaje się za spełnione, jeżeli współczynnik przenikania ciepła spełnia warunek określony wzorem:

U ≤ Umax

 

Wymagania dotyczące izolacyjności cieplnej drzwi zewnętrznych Umax są różne w zależności od:

- rodzaju budynku (mieszkalny i zamieszkania zbiorowego, użyteczności publicznej, produkcyjny, magazynowy i gospodarczy),
- usytuowania budynku w strefie klimatycznej,
- projektowej wartości temperatury w pomieszczeniu.

 

Wartość współczynnika przenikania ciepła w przypadku drzwi zewnętrznych musi być mniejsza od wartości zamieszczonej we wspomnianym rozporządzeniu [1], wynoszącej 2,6 W/(m2·K) w odniesieniu do budynku mieszkalnego i zamieszkania zbiorowego, budynku użyteczności publicznej oraz budynków produkcyjnych, magazynowych i gospodarczych.

 

W przypadku bram graniczna wartość współczynnika przenikania ciepła dla wrót w budynkach produkcyjnych, magazynowych i gospodarczych musi być mniejsza od wartości zamieszczonej w rozporządzeniu [1], podobnie jak w przypadku drzwi zewnętrznych wynoszącej 2,6 W/(m2·K).

 

Metody określania izolacyjności cieplnej
Metody określania izolacyjności cieplnej w odniesieniu do drzwi i bram obejmują zharmonizowane normy europejskie, tzw. normy wyrobu:
- PN-EN 14351-1+A1:2010 Okna i drzwi – Norma wyrobu, właściwości eksploatacyjne – Cześć 1: Okna i drzwi zewnętrzne bez właściwości dotyczących odporności ogniowej i/lub dymoszczelności [2]. 
- PN-EN 13241-1:2006 Bramy – Norma wyrobu – Część 1: Wyroby bez właściwości dotyczących odporności ogniowej lub dymoszczelności [3], (które z uwagi na sposób określania izolacyjności cieplnej odnoszą się do norm podanych poniżej).

 

Na izolacyjność cieplną drzwi (rys. 1.) wpływ mają takie komponenty, jak rama oraz wypełnienie (oszklenie i/lub nieprzeźroczyste płyciny) drzwi.

 

Z uwagi na rodzaj materiału, z jakiego są wykonane, wyróżnia się drzwi: drewniane, tworzywowe (z PVC), aluminiowe z przekładką termiczną oraz stalowe.

 

Ze względu na sposób określania izolacyjności cieplnej, współczynnik przenikania ciepła UD drzwi można ustalić:
- metodą obliczeniową wg EN ISO 10077-1 [4] oraz EN ISO 10077-2 [5],
- metodą badawczą nieniszczącą wg EN ISO 12567-1 [6].

 

Wartość współczynnika przenikania ciepła drzwi UD zgodnie z EN ISO 10077-1 [4] oblicza się wg wzoru 1:

 

 

w którym:
Ag – pole powierzchni oszklenia, m2,
Ug – współczynnik przenikania ciepła przez centralną cześć oszklenia, W/(m2·K),
Up – współczynnik przenikania ciepła panelu(-li) nieprzeźroczystego(-tych), W/(m2·K),
Af – pole powierzchni ramy, m2,
U– współczynnik przenikania ciepła ramy (sekcji ramy wg terminologii przyjętej w PN-EN ISO 100-77-2 [5]), W/(m2·K),
lg – długość mostka cieplnego równa długości styku oszklenia z ramą, m,
ψg – liniowy współczynnik przenikania mostka cieplnego powstającego na styku oszklenia z ramą, W/(m·K),
lp – długość liniowego mostka cieplnego równa długości styku panelu(-li) nieprzeźroczystego(-tych) z ramą, m,
ψp – liniowy współczynnik przenikania ciepła mostka cieplnego powstającego na styku panelu(-li) nieprzeźroczystego(-tych) z ramą, W/(m·K).

 

Wartość współczynnika przenikania ciepła bram określa się wg EN 12428 [5] dwoma metodami:
- metodą obliczeniową wg EN ISO 10077-1 [4] oraz EN ISO 10077-2 [5],
- metodą badawczą nieniszczącą, wg EN ISO 12567-1 [6] (podobnie, jak w przypadku drzwi, wartość współczynnika przenikania ciepła U określa się na stanowisku „hot box”).

 

Z uwagi na to, że procedura badań zaproponowana w PN-EN 12428:2002 [7] okazała się w praktyce trudna do realizacji, to w chwili obecnej prowadzone są uzgodnienia nad projektem normy prEN 12428 [8], mające na celu wyjaśnienie wielu nieścisłości i wprowadzenie koniecznych uproszczeń.

 

  

Rys.1. Drzwi jednoskrzydłowe

 

Charakterystyka współczesnych rozwiązań w zakresie izolacyjności cieplnej.
Najlepsze, współczesne rozwiązania techniczne drzwi z przeszkleniem charakteryzują wartości współczynnika przenikania ciepła UD zamieszczone poniżej:
- 1,0÷1,5 W/(m2K) dla ram drewnianych,
- 1,0÷1,5 W/(m2K) dla ram tworzywowych (z PVC),
- 1,1÷1,6 W/(m2K) dla ram aluminiowych z przekładką termiczną,
- 1,4÷1,8 W/(m2K) dla ram stalowych.

 

Ww. wartości współczynnika przenikania ciepła drzwi UD podano na podstawie obliczeń w odniesieniu do drzwi jednoskrzydłowych o wymiarach referencyjnych 1,23x2,18 m wg normy wyrobu na okna i drzwi PN-EN 14351-1+A1:2010 [2].

 

Wartości współczynnika przenikania ciepła UD drzwi o nowoczesnych rozwiązaniach technicznych (różne z uwagi na sposób wykonania) zamieszczono w poniższych przykładach.

 

Przykład 1
Drzwi drewniane, jednoskrzydłowe z wypełnieniem o grubości 78 mm (z okładziną zewnętrzną i wewnętrzną o grubości całkowitej 14 mm, płytą pilśniową wewnętrzną i zewnętrzną o grubości całkowitej 24 mm, z wypełnieniem izolacją cieplną w postaci maty aerożelowej o grubości 20 mm oraz, dodatkowo, po stronie wewnętrznej i zewnętrznej styropianem o grubości całkowitej 20 mm). Drzwi oszklono szybą zespoloną 4/20/4/20/4 mm, o współczynniku przenikania ciepła Ug=0,7 W/(m2K), o wymiarach zewnętrznych drzwi 1000x2058 mm. Współczynnik przenikania ciepła drzwi UD=1,0 (W/m2K)

 

Przykład 2
Drzwi z kształtowników PVC (pięciokomorowych, grubości skrzydła 70 mm) z oszkleniem szybą zespoloną 4/12/4/12/4 mm, o współczynniku przenikania ciepła Ug=0, 7 W/(m2K), o wymiarach zewnętrznych drzwi 1230x2180 mm. Współczynnik przenikania ciepła drzwi UD=1,1 (W/m2K).

 

Przykład 3
Drzwi z kształtowników aluminiowych z przekładką termiczną, z oszkleniem szybą zespoloną 6/16/4/16/6 mm, o współczynniku przenikania ciepła Ug=0,6 W/(m2K), o wymiarach zewnętrznych drzwi 1230x2180mm. Współczynnik przenikania ciepła drzwi UD=1,1 (W/m2K).

 

Przykład 4
Drzwi stalowe, jednoskrzydłowe w okładzinach z blachy stalowej, z okładzinami MDF grubości całkowitej 12 mm z wypełnieniem izolacją cieplną, o współczynniku przewodzenia ciepła λ=0,036 W/(mK), o grubości 68 mm oraz wymiarach zewnętrznych drzwi 1015x2091 mm. Współczynnik przenikania ciepła drzwi UD=1,6 (W/m2K).

 

Z powyższych przykładów wynika, że obecnie stosowane rozwiązania techniczne drzwi zewnętrznych charakteryzują się lepszą izolacyjnością cieplną niż określone w warunkach technicznych [1].

 

mgr inż. Jarosław Awksientjuk
Instytut Techniki Budowlanej

 

Literatura:
[1] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie z 12 kwietnia 2002r., ostatnia nowelizacja 12 marca 2009r.
[2] PN-EN 14351-1+A1:2010 Okna i drzwi – Norma wyrobu, właściwości eksploatacyjne – Cześć 1: Okna i drzwi zewnętrzne bez właściwości dotyczących odporności ogniowej i/lub dymoszczelności.
[3] PN-EN 13241-1:2006 Bramy – Norma wyrobu – Część 1: Wyroby bez właściwości dotyczących odporności ogniowej lub dymoszczelności.
[4] EN ISO 10077-1:2006 Thermal performance of window, doors and shutters – Calculation of thermal transmittance – Part 1: General.  
[5] EN ISO 10077-2:2003 Thermal performance of window, doors and shutters – Calculation of thermal transmittance – Part 2: Numerical method for frames.
[6] EN ISO 12567-1:2010 Thermal performance of window and doors – Determination of thermal transmittance by the hot-box method – Part 1: Complete windows and doors.
[7] PN EN 12428:2002 Bramy – Współczynnik przenikania ciepła – Wymagania dotyczące obliczeń.
[8] prPN EN 12428 Industrial, commercial and garage doors and Gates – Thermal transmittance – Requirements for classification.

 

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 

inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne

więcej informacj: Świat Szkła 9/2011 

 

  • Logo - alu
  • Logo aw
  • Logo - fenzi
  • Logo - glass serwis
  • Logo - lisec
  • Logo - mc diam
  • Logo - polflam
  • Logo - saint gobain
  • Logo termo
  • Logo - swiss
  • Logo - guardian
  • Logo - forel
  • vitrintec wall solutions logo

Copyright © Świat Szkła - Wszelkie prawa zastrzeżone.