Panie TB
Ile jeszcze głupot się zalęgnie w Pana głowie?
Temat budownictwa energooszczędnego nie istnieje na świecie - nigdzie!
Tego terminu używają tacy laicy jak Pan. Dlatego nie możemy znaleźć wspólnego języka - ku mojemu ubolewaniu. Żaden budynek nie jest energooszczędny i nie będzie - nawet ten poszukiwany przez Pana typu termos! Każdy budynek jest niczym innym jak podgrzewaczem atmosfery. Zatem nie ma mowy o oszczędzaniu energii przez domy.
Jedyne co możemy w technice budowlanej uzyskać, to domy o niskim zapotrzebowaniu na energię. Ale to zupełnie inne zagadnienie! Jeśli się spojrzy na bilans energetyczny domu mieszkalnego, to mamy w nim dwie składowe leżące po stronie zapotrzebowania na energię: ciepło potrzebne na zapewnienie mikroklimatu mieszkańców (a przy okazji zwierząt i roślin) oraz energia elektryczna bytowa. Pierwszy składnik jest przedmiotem fizyki budowli, zaś drugi nie.
W związku z tym, że mikroklimat mieszkańców wymaga odmiennej ingerencji latem niż zimą, wchodzimy w zagadnienia utrzymania temperatury oraz wilgotności powietrza wewnętrznego w strefie przebywania ludzi a także zapewnienia odpowiedniego stopnia odświeżania tego powietrza. Temperatura otoczenia człowieka zimą jest wyższa niż na zewnątrz, więc musimy ograniczyć straty ciepła z budynków do otoczenia (z uwagi na coraz mniejsze zasoby źródeł energii na Ziemi i stąd wynikające coraz wyższe ceny za energię). Straty ciepła budynków to przenikanie przez przegrody (ściany, stolarka, dachy, podłogi) oraz usuwane wraz z wentylacją. Ograniczenie strat ciepła przez przenikanie możemy uzyskiwać możliwie najmniejszymi współczynnikami przenikania ciepła i wzrostem grubości przegród oraz odzyskiem ciepła usuwanego przez wentylację.
W tych działaniach podstawą jest rachunek ekonomiczny czyli optymalizacja kosztów inwestycyjnych w stosunku do eksploatacyjnych korzyści. Ta relacja jest zmienna w czasie - jak zmienne są koszty materiałów budowlanych, robocizny i energii. Dlatego kiedyś współczynniki przenikania ciepła stosowane były na poziomie 1 W/m2K potem ewoluowały do 0,5 czy dzisiaj do 0,3. Za pewien czas będą 0,2 czy 0,2 lub mniejsze. Czy będą jeszcze mniejsze? Nie. Bo pojawia się wartość optymalna - wynikająca nie z chorych dążeń (wedle chłopskiego rozumu), ale z technicznych możliwości wszystkich komponentów w budownictwie. Przykładowo: nie ma większego sensu schodzić ze wsp. U poniżej 0,1 W/m2K gdy stolarka budowlana schodzi obecnie do zaledwie 1,1 W/m2K. Nie dojdziemy do sytuacji, gdy okna będą miały powierzchnie jak w czasach gotyku, bo dla zapenienia właśnie mikroklimatu człowieka musimy zapewnić mu odpowiednią dawkę światła dziennego. Zatem dla każdego domu łatwo możemy wyliczyć pewną ilość strat ciepła okien i drzwi. I nie wiele się zyska minimalnym wsp. U dla ścian czy dachu, jeśli w tych ścianach czy dachu będą zamontowane stosunkowo duże powierzchnie przeszklenia. Jeśli kiedyś pojawią się okna z próżnią między szybami a nie powietrzem czy innym gazem (argon itp.) jak jest obecnie w statkach kosmicznych, wtedy rachunek ekonomiczny wskaże zupełnie inne wartości U dla ścian i stąd wynikające grubości izolacji cieplnej.
Cały czas podkreślam, że kierunek w budownictwie wytycza rachunek ekonomiczny a nie pomysły: genialne, zwariowane i ... takie sobie. - Przy okazji test: skąd zaczerpnąłem ten zwrot? Kto wie?
To tak dla urozmaicenia tej nudnej wykładanki.
Dzisiaj nie ma szans na wprowadzenie okien z próżnią, bo koszt 1 m2 takiego okna wynosi ponad 100 tys. USD! Zatem pierwszą kataraktą na drodze do domów o niskim zużyciu energii jest STOLARKA!
Stosując coraz grubsze warstwy termoizolacyjne wpadamy w kolejną pułapkę: para wodna. Niestety, dzisiejsze technologie nie potrafią wytworzyć materiałów o wsp. przewodzenia poniżej 0,03 W/mK. Dlatego musimy pakować się w coraz grubsze warstwy ociepleń. Ale coraz grubsze warstwy to coraz większy opór dyfuzyjny wobec pary wodnej. A większy opór, to wzrost ciśnienia cząstkowego pary w poszczególnych warstwach przegród. Jeśli tylko to ciśnienie wzrośnie powyżej stanu nasycenia pary wodnej w danych warunkach, mamy zjawisko kondensacji pary wodnej - czyli wzrost wilgotności materiałów w przegrodzie. Także tego najważniejszego z punktu widzenia strat ciepła: termoizolacji. Wzrost wzilgotności termoizolacji ponad sorpcyjną, to szybki wzrost wsp. przewodzenia ciepła, czyli nadmierne straty ciepła budynku. I całe założenie zbudowania domu o niskim zapotrzebowaniu energii "bierze w łeb"! Zatem, nie ma żadnej dowolności w kształtowaniu grubości warstw termoizolacyjnych! Dlatego konieczne są zawsze analizy cieplno-wilgotnościowe każdej ocieplanej przegrody.
Ale teraz wchodzimy w kolejne zagadnienie: gdzie warstwę termoizolacyjną położyć? Na zewnątrz przegrody, czy od środka? Gdyby powietrze nie zawierało pary wodnej, byłoby bez znaczenia. Ale zawiera i na to pytanie nie ma jednej odpowiedzi dla wszystkich przegród.
Jeśli idzie o ściany czy stropy wykonane z materiałów masywnych, dużo lepszym rozwiązaniem jest stosowanie ociepleń od zewnątrz, gdyż wtedy możemy uzyskać taki rozkład ciśnień cząstkowych pary wodnej, w którym nie dochodzi do kondensacji pary - możemy, a nie uzyskujemy! Im grubsza warstwa izolacji cieplnej, tym trudniej dobrać poszczególne warstwy - a najtrudniej wyprawę elewacyjną. Już wkrótce tylko niektóre wyprawy utrzymają się na rynku, reszta producentów będzie gorączkowo szukać nowej receptury! Jeśli już nie szuka, jeśli to czyta.
Jeśli jednak ściana czy strop jest w konstrukcji szkieletowej, wówczas lepszym rozwiązaniem jest ocieplanie od środka, gdyż materiał ociepleniowy tych przegród w całości wypełnia ich grubość (nie licząc konstrukcji). Wtedy ocieplając od środka mamy jakby zwiększenie grubości ściany czyli termoizolacji. Wynika to stąd, że od strony zewnętrznej jest poszycie ścian. Gdyby nie to poszycie, nie miałoby żadnego znaczenia gdzie damy ocielenie: od zewnątrz, czy od środka.
Jeżeli jednak musimy ocieplać od środka przegrody masywne (murowane, czy z betonu) jak np. w obiektach zabytkowych, wówczas problem znacznie ale to znacznie się komplikuje. Trudno jest uzyskać taki rozkład ciśnień pary wodnej w przegrodzie, aby uniknąć kondensacji pary!
Wtedy mamy dwie możliwości techniczne: albo postawić maksymalny opór dyfuzyjny wobec strumienia pary od strony pomieszczenia, albo maksymalnie zawrócić kondensat do wnętrza pomieszczenia odciążając tym samym ścianę czy strop. Każde z tych rozwiązań ma swoje wady i ograniczenia i bardzo roztropnie musimy każdy przypadek policzyć, tj. wykonać analizę cieplno-wilgotnościową oraz ekonomiczną.
Tu pewnie Pana zaskoczę. Otóż, jeśli nawet od środka całkowicie zamkniemy parze wodnej możliwość wejścia w ścianę, to i tak nie uciekniemy od kondensacji pary w przegrodzie, jeśli tylko damy ocieplenie od środka! Wie Pan dlaczego? Dlatego, że wówczas kondensuje para wodna nie ta, która wnika z pomieszczenia, ale ta zawarta w porach materiału ściany! Chyba, że damy ścianę ze stali lub szkła. Intensywnością takiej kondensacji steruje wilgotność powietrza zewnętrznego oraz temperatura wewnątrz ściany. Skoro ocieplenie od środka, to obniżamy temperaturę w ponad 75% grubości przegrody poniżej temperatury punktu rosy! To jest tą główną przyczyną unikania ocieplenia od środka. Dlatego pisałem, że takie ocieplenie jest możliwe, ale tylko w przypadkach technicznie uzasadnionych - czyli po wykonaniu stosownej analizy cieplno-wilgotnościowej. Ja takie wykonuję i na ten temat prowadzę wykłady czy publikuję. Jednak zawracam ze złej drogi tylko nieliczną grupkę architektów, bo cóż to jest np. 50 osób na wykładzie z regionu, gdzie jest zarejestrowanych 7000 architektów? A przecież w tych 50-ciu jest 80% wykonawców a nie architektów.
Jak widać z tego wywodu, gdzieś jest ekonomicznie uzasadniona grubość poszczególnych izolacji cieplnych dla każdego budynku. Dlatego celowe jest zmniejszanie kosztów eksploatacji domów, skoro nie da się dalej zmniejszać zużycia energii lub jest ono zbyt drogie. I teraz przychodzą w sukurs niekonwencjonalne źródła energii: od solarnych, przez pompy ciepła, GWC, termowoltaiczne czy geotermalne itd. W tym temacie także mamy wiele do analizowania, bo ceny tych urządzeń ciągle spadają więc i opłacalność się zmienia. Trafiamy jednak na konieczność rozwiązania taniego magazynowania energii cieplnej, a to nie jest już proste ani tanie tak od ręki. Dlatego gdzie tylko można szukamy możliwości wykorzystania zdolności kumulacyjnych przegród. Jeśli ocieplamy od środka tracimy tę możliwość! Prace na całym świecie idą pełną parą i wkrótce będziemy mieli dość argumentów i narzędzi.
Już pisałem, że zbyt drastyczne ograniczanie strat ciepła, niestety niesie za sobą poważne ograniczenia w wolności człowieka: domy są coraz mniej wygodne! Dlatego bogaci nie idą na rozwiązania domów o niskim zapotrzebowaniu energii, lecz na domy wygodne. Jednak typowi inwestorzy czyli jadący na kredycie, muszą ten aspekt brać pod uwagę, ale jak wynika z moich doświadczeń (kilkaset domów rocznie) zawsze szuka się kompromisów: w miarę wygodny i w miarę tani dom.
Tym wszystkim zajmuje się fizyka budowli. Dla fizyki budowli nie ma znaczenia jaki ma być budynek: mieszkalny, przemysłowy czy komunalny? Wszędzie rządzi fizyka! Fizyka budowli jest interdyscyplinarna! To jest konglomerat takich przedmiotów podstawowych jak: fizyka, matematyka, termodynamika, mechanika płynów, wymiana ciepła, wentylacja, klimatyzacja, ciepłownictwo i ogrzewnictwo, chłodnictwo, mikrobiologia, chemia techniczna itp.
A Pan się pyta o jakiś podręcznik? Do czego? Do fizyki budowli? Ja mam ponad 750 podręczników dotyczących fizyki budowli!
Jeśli Pan pyta o podręcznik dla "Kowalskiego" o charakterze popularno-naukowym, to co innego. Takowe są i to w dostatecznej ilości:
Proponuję zacząć od książki mojego przyjaciela Leszka Laskowskiego "Ochrona cieplna i charakterystyka energetyczna budynku" Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej Warszawa 2005.
Przepraszam wszystkich z azbyt długi post, ale starałem się w "piguce" i w możliwie przystępny sposób opisać zagadnienie nadużywane przez uzdrowiciela polskiego budownictwa na jakiego pozuje TB. Mam też nadzieję, że w końcu TB pojmie jak mało wie i znaczy w tym temacie i zaprzestanie zasiewać demagogię do obrzydzenia.
Jerzy Zembrowski
pozatym bliższe mojej skromnej wiedzy na ten temat są informacje Pana JBZ i Fruzina.i dlatego chetniej to czytam. jesli jest jakas strona z konkretami i jakimis 
po polsku prosze-wczesniej juz pisałam jak wyglada ta sytuacja połowicznie podpiwniczony fundament-nie ma wilgoci ale dom jest stary-1936.a może to olać w tym roku przezimować poobserwowac i podjąć decyzje w przyszłym roku,kupilam ten dom teraz i nie wiem co sie dzieje przy mrozach itp. jak są deszcze wszystko jest ok -niby -jak na mój babski rozumek.pzdr
