W jaki sposób poprawić efektywność energetyczną budynku? W celu zmniejszenia zużycia energii na ogrzewanie i chłodzenie budynku, należy rozważyć poprawę termoizolacji.
Termomodernizacja budynku nie dotyczy tylko modernizacji cieplnej fasady, dachu, czy stolarki. To również wybór takich rozwiązań, jak np. świetliki dachowe, które poza dobrym współczynnikiem przenikania ciepła, doprowadzają równomiernie rozproszone światło do wnętrza budynku. Dzięki takiemu rozwiązaniu zwiększa się komfort pracy oraz wydajność pracowników. Zmniejsza się tym samym częstotliwość absencji pracowników, a koszty poprawy jakości środowiska wewnętrznego są mniejsze nawet o ok. 4–40 razy niż koszty pracy.
Zmiana przepisów rozporządzenia w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, wymusiła zmianę rozwiązań projektowych i materiałowych, mających na celu m.in. zapewnienie lepszej izolacyjności termicznej budynków. Odpowiedzią na te zmiany prawne jest zaprojektowanie przez ALUCO nowoczesnego systemu świetlików dachowych ALUCO SKYLIGHT THERM, spełniający wyżej wymienione wymagania.
Idea tego rozwiązania polega na eliminowaniu mostków termicznych w połączeniach wypełnień w świetlikach łukowych oraz płaskich. Są one wypełnione elementami z przeźroczystych lub częściowo przeźroczystych tworzyw sztucznych. Podstawowym wypełnieniem są płyty poliwęglanowe. Różna natomiast może być ich grubość oraz budowa struktury wewnętrznej. Opcjonalnie można zastosować płyty poliwęglanowe komorowe z wypełnieniem z aerożelem, posiadające bardzo dobrą izolacyjność cieplną. Konstrukcję świetlików wykonano z systemowych profili aluminiowych, posiadających nowoczesne przekładki termiczne, w celu eliminowania mostków cieplnych. Stosując odpowiednie płyty poliwęglanowe uzyskuje się bardzo niski współczynnik przenikania ciepła dla całej przegrody.
Innowacyjne systemy świetlikowe zapewniają dostęp do światła naturalnego pracownikom, co jest ważnym czynnikiem psychologicznym oraz oszczędność energii dla przedsiębiorstwa, ponieważ zastępują sztuczne oświetlenie.
Realizację kompleksowej termomodernizacji świetlików dachowych oraz fasady budynku B1 na terenie zabytkowego Wrocławskiego Parku Przemysłowego na zlecenie generalnego wykonawcy z Wrocławia OZBUD wykonała w 2020 roku firma Aluco System.
stan po kompleksowej termomodernizacji fasady
© ALUCO
Historia tego budynku sięga początków XX wieku, kiedy to niemieckie przedsiębiorstwo Linke-Hofmann-Werke AG produkowało tutaj lokomotywy. To obiekt magazynowy, z pomieszczeniami biurowymi, socjalnymi o powierzchni użytkowej ok. 26 000 mkw. Elewację wykonano z cegły licówki z dużą ilością przeszkleń o znacznej powierzchni. Największym wyzwaniem dla ALUCO była wymiana ogromnej ilości fasad i świetlików. Rezultat prac: 6 860 m² świetlików oraz instalacji 5 000 m² paneli z poliwęglanu. Kolejnym kwestią do rozwiązania była logistyka, tj. dowóz znacznej ilości materiałów z Kielc — siedziby Aluco do Wrocławia oraz nieprzerwanie produkcji wewnątrz obiektu, co wymagało od wykonawcy odpowiedniego zabezpieczenia otworów dachowych. Praca na terenie obiektu zabytkowego wiązała się też ze zrealizowaniem nie tylko wymagań technicznych, ale i konserwatorskich.
Warto dodać, iż na budynku wykonawca zastał oryginalne 100-letnie świetliki dachowe, wykonane z grubego, zbrojnego szkła, popękanego i połatanego w wielu miejscach.
świetliki dachowe ALUCO SKYLIGHT TR THERM
© ALUCO
W budynku zastosowano następujące produkty:
- ALUCO SKYLIGHT TR THERM — trójkątne świetliki dachowe izolowane termicznie;
- ALUCO PANEL — fasady elewacyjne z poliwęglanu z opcją okien uchylnych;
- ALUCO SKYLIGHT AIR — przemysłowe klapy wentylacyjne dedykowane do pasm świetlnych.
Celem projektu była kompleksowa termomodernizacja świetlików dachowych i fasady budynku B1, dlatego Aluco System wziął na siebie organizację i wykonanie jak największej ilości zadań, nie tylko tych związanych z wdrożeniem swoich produktów. Prace podzielono na kilka etapów: (1) logistyka materiałów, (2) demontaż starych świetlików dachowych i fasady, (3) zabezpieczenie dachu w taki sposób, aby nie przerywać procesów produkcji wewnątrz obiektu, (4) montaż nowych świetlików dachowych, (5) montaż nowej fasady z poliwęglanu oraz (6) usunięcie i utylizacja odpadów.
Termomodernizacja świetlików
Wszystkie świetliki na dachu budynku B1 mają formę pasm świetlnych o trójkątnym kształcie. Budynek znajduje się pod ochroną konserwatorską, dlatego też jednym z wymogów było zachowanie formy architektonicznej świetlika, w tym właśnie oryginalnego kształtu. Zastosowano więc nowatorski produkt termoizolowany świetlik dachowy Aluco Skylight TR Therm.
prace montażowe nowych świetlików ALUCO SKYLIGHT TR THERM
© ALUCO
Po zabezpieczeniu powierzchni pod demontowanymi świetlikami, nastąpił montaż, który odbywał się w trybie: ilość zdemontowanego świetlika = ilość zamontowanego nowego świetlika. W ten sposób wyeliminowano ewentualny niekorzystny wpływ opadów w danej strefie prowadzonych robót. Do prac montażowych zostały wykorzystane specjalne konstrukcje aluminiowe typu kładki. Dział techniczny Aluco System zaprojektował kratownice aluminiowe w postaci kładek o rozstawie podpór 9,0 mb i szerokości 0,9 m umożliwiające wygodny i szybki montaż blach trapezowych zabezpieczających powierzchnie świetlika.
Rezultat prac:
Hala północna: 11.2019–01.2020
Świetliki dachowe: ALUCO SKYLIGHT TR THERM
Wymiary: 3000×40 000 mm
Ilość: 8 szt.
Współczynnik przenikania ciepła: U = 1,1 W/m²K
Hala południowa: 07.2020
Świetliki dachowe: ALUCO SKYLIGHT TR THERM
Wymiary: 3000×40 000 mm
Ilość: 9 szt.
Współczynnik przenikania ciepła: U = 1,1 W/m²K
Hala centralna: 05.2020–09.2020
Świetliki dachowe: ALUCO SKYLIGHT TR THERM
Wymiary: 8000×108 000 mm
Ilość: 3 szt.
Współczynnik przenikania ciepła: U = 1,1 W/m²K
Do prac montażowych zostały wykorzystane specjalne konstrukcje aluminiowe typu kładki
© ALUCO
Termomodernizacja fasady
Na obiekcie zainstalowano łącznie 5 000² m nowych paneli poliwęglanowych ALUCO PANEL jako główny materiał wypełniający.
ALUCO PANEL AP 50 to panele poliwęglanowe grubości 50 mm i współczynniku przenikania ciepła wynoszącym U = 0,9 W/m²K, osadzone w termoizolowanych profilach aluminiowych. Są one odporne na warunki atmosferyczne, promieniowanie UV i działanie czynników chemicznych. Wyróżniają się trwałością, odpornością na uderzenia i łatwością montażu. Półprzeźroczyste panele poliwęglanowe doskonale sprawdzają się w budynkach magazynowych, produkcyjnych i obiektach użyteczności publicznej.
Projekt zakończono terminowo, zgodnie z harmonogramem, natomiast sam budynek zyskał na jakości. Nowe świetliki dachowe i fasada sprawiły, że wygląda on estetycznie. W sumie zamontowano: 6 860 m² świetlików, 5 000 m² paneli poliwęglanowych! Co oznacza: 500% wzrost termoizolacyjności budynku i 200% więcej światła dziennego!
stan przed i po kompleksowej termomodernizacji świetlków dachowych
© ALUCO
Symulacja oszczędności
Obliczenie mocy straty ciepła
Moc straty ciepła Q(kW) = powierzchnia (m²) × wartość U (W/m²K) × różnica w temperatury At (K)
Różnica temperatury At oznacza różnicę temperatury pomiędzy powietrzem wewnątrz budynku i na zewnątrz. Jeżeli hala produkcyjna jest ogrzewana do 15°C, ciepło zgromadzone pod dachem hali wynosi około 35°C, w zależności od wysokości hali. Przy temperaturze zewnętrznej 0°C, różnica wartości temperatury At wynosi 35°C = 35 K.
Powierzchnia całkowita wymienionych na dachu hali B1 firmy DOZAMEL świetlików dachowych wyniosła 6 860 m².
Moc straty ciepła dla pojedynczego szklenia (przed termomodernizacją):
Q = 6 860,0 m × 5,9 W/m²K × 35°C = 1 416 600 W = 1 416,6 kW
Moc straty ciepła dla zestawu płyt poliwęglanowych (po modernizacji):
Q = 6 860,0 m × 1,1 W/m²K × 35°C = 264 100 W = 264,1 kW
Różnica tych wartości wskazuje jak zmieniła się strata ciepła w wyniku termomodernizacji:
1 416,6 kW — 264,1 kW = 1 152,5 kW
Obliczenie różnicy ciepła w skali roku:
1 152,5 kW × 24h × 220 dni grzewczych = 6 085 200 kWh
Końcowa kalkulacja oszczędności
Wartość opałowa dolna dla:
• gazu ziemnego ~ 9,06 kWh/mł,
• olej opałowy ~ 10,05 kWh/litr.
Oszczędności na oleju opałowym
6 085 200 kWh ÷ 10,05 kWh/l = 605 500 litrów oleju opałowego × 0,80zł/kWh = 484 400,00 zł
Oszczędności na gazie ziemnym
6 085 200 kWh ÷ 9,06 kWh/mł = 671 700 mł gazu ziemnego × 0,55zł/kWh = 369 400,00 zł
Do kalkulacji przyjęto następujące ceny paliw (poziom cen na 10.2023):
• olej opałowy: 0,80 zł/kWh,
• gaz ziemny: 0,55 zł/kWh.
UWAGA: w kalkulacji nie uwzględniamy oszczędności w kosztach energii elektrycznej niezbędnej do prawidłowego doświetlenia hali.
Objaśnienia do obliczeń
Współczynnik przenikania ciepła, oznaczany zazwyczaj jako U, to miara określająca zdolność materiału lub konstrukcji do przepuszczania ciepła. Im niższy współczynnik, tym lepiej materiał chroni przed utratą ciepła lub zyskiem ciepła z zewnątrz. Jest to istotne w ocenie izolacyjności budynków – im niższy współczynnik przenikania ciepła, tym mniejsze straty ciepła przez ściany, okna czy dachy. Współczynnik ten jest mierzony w W/m²K, czyli w watach na metr kwadratowy na stopień Kelvina.
Więcewj informacji na stronie firmy Aluco System Sp. z o.o. w portalu PdA.
