KK05 - Kasperkiewicz K., Nowe zasady obliczania projektowego ...

1
dr inż. Krzysztof Kasperkiewicz
Nowe zasady obliczania projektowego obciążenia cieplnego pomieszczeń i budynków wg
PN-EN 12831:2006 „Instalacje ogrzewcze w budynkach – Metoda obliczania
projektowego obciążenia cieplnego”
1. Wstęp
Obliczenia strumienia ciepła dostarczanego do pomieszczeń w celu zapewnienia w nich
wymaganej temperatury wewnętrznej, są niezbędne do doboru większości elementów w
instalacji ogrzewczej, przede wszystkim grzejników i źródła ciepła. Z tego względu norma
podająca sposób wykonywania takich obliczeń ma podstawowe znaczenie dla projektowania
instalacji ogrzewczych. W czerwcu bieżącego roku ukazała się PN-EN 12831:2006
„Instalacje ogrzewcze w budynkach. Metoda obliczania projektowego obciążenia cieplnego”
[1], będącą tłumaczeniem angielskiej wersji normy europejskiej EN 12831:2003 „Heating
systems in Buildings - Method for calculation of the designed heat load”, która powinna
zastąpić dotychczas stosowaną w Polsce normę krajową PN-B-03406:1994 „Ogrzewnictwo –
Obliczanie zapotrzebowania na ciepło pomieszczeń o kubaturze do 600 m 3 [2].
Zakres stosowania, terminologia i symbole oraz metody obliczeniowe podane w obydwu
normach znacznie się różnią. Wynika to przede wszystkim z faktu, że norma krajowa została
opracowana około dziesięć lat wcześniej, w okresie kiedy najprawdopodobniej nie istniał
projekt normy europejskiej, a harmonizacja normalizacji krajowej z europejską w dziedzinie
ogrzewnictwa jeszcze się nie rozpoczęła.
2. Ogólna charakterystyka normy PN-EN 12831:2006
Norma PN-EN 12831 jest znacznie obszerniejsza niż PN-B-03406:1994 - z załącznikami
krajowymi liczy aż 82 strony. Jej postanowienia dotyczą wszystkich rodzajach budynków,
tzn.: mieszkalnych, użyteczności publicznej i przemysłowych, bez dodatkowych ograniczeń
ze względu na liczbę kondygnacji lub kubaturę ogrzewanych pomieszczeń. Podano w niej
dwie wersje metody obliczeniowej: szczegółową i uproszczoną. Pierwsza znajduje
zastosowanie w podstawowych przypadkach, tzn. w budynkach z pomieszczeniami, których
wysokość nie przekracza 5 m, ogrzewanych w warunkach projektowych do stanu ustalonego,
a stosowanie drugiej ograniczone jest tylko do budynków mieszkalnych charakteryzujących
się dużą szczelnością obudowy. Trzy załączniki informacyjne do normy EN 12831 dotyczą
następujących zagadnień:
- podstawowych parametrów komfortu cieplnego w środowisku wewnętrznym - załącznik
A,
- obliczeń w odniesieniu do specjalnych przypadków, tzn. budynków z pomieszczeniami o
dużej wysokości lub takich, w których występuje znaczna różnica miedzy temperaturą
powietrza i średnią temperaturą promieniowania powierzchni - załącznik B,
- przykładu obliczeń - załącznik C,
a załącznik normatywny D wartości orientacyjnych do obliczeń.
Do normy międzynarodowej wprowadzone zostały dwa załączniki krajowe zawierające:
- wykaz odpowiedników krajowych norm i dokumentów powołanych - załącznik NA,
- krajowe dane do obliczeń - załącznik NB.
W PN-EN 12831 konsekwentnie przyjęto terminologię i symbole stosowane w innych
normach PN-EN z dziedziny ogrzewnictwa, wentylacji oraz ochrony cieplnej budynków. Z

2
tego powodu niektóre definicje podane w PN-EN 12831 różnią się od dotychczas
stosowanych w normach i przepisach krajowych.
Najbardziej istotne zmiany w stosunku do terminologii stosowanej w normie krajowej PN-B-
03406:1994 polegają na nazwaniu:
- strumienia ciepła dostarczanego do przestrzeni ogrzewanej w celu zapewnienia w niej
wymaganej temperatury „obciążeniem cieplnym”, co jest dosłownym tłumaczeniem
angielskiego terminu „heat load” (w normie krajowej stosowana była nazwa
„zapotrzebowanie na ciepło”),
- temperatur, strat ciepła i obciążenia cieplnego w warunkach, dla których wykonywane są
obliczenia wartościami „projektowymi”, co jest również dosłownym tłumaczeniem
terminu „design” (dotychczas stosowano nazwę wartości „obliczeniowe”).
Należy zaznaczyć, że przyjęta w PN-B-03406:1994 nazywa „zapotrzebowanie na ciepło” w
odniesieniu do strumienia cieplnego doprowadzonego do pomieszczenia, już w momencie
ustanawiania tej normy budziła wątpliwości ze względu na jej poprawność merytoryczną -
nazwa ta kojarzyła się z sezonowym zapotrzebowaniem na ciepło do ogrzewania, czyli ilością
ciepła doprowadzonego do budynku do jego ogrzewania w ciągu roku, wyrażaną w MJ/rok
lub kWh/rok.
W normie międzynarodowej wprowadzono pojęcie przestrzeni oznaczające część budynku
wydzieloną przegrodami budowlanymi. Jest to pojęcie szersze niż pomieszczenie, ponieważ
nie każda przestrzeń jest pomieszczeniem, np. przestrzeń podpodłogowa. Rozróżnia się
przestrzenie ogrzewane, w których określoną temperaturę w warunkach projektowych
powinny zapewnić urządzenia ogrzewcze i przestrzenie nieogrzewane, w których temperatura
wynika z bilansu strat ciepła do otoczenia i zysków ciepła z przyległych przestrzeni
ogrzewanych.
W PN-EN 12831 używane jest pojęcie temperatury operacyjnej, dawniej nazywanej
temperaturą odczuwalną [3], która obliczana jest jako średnia arytmetyczna z wartości
temperatury powietrza zewnętrznego i średniej temperatury promieniowania.
Inaczej niż w przepisach krajowych definiowane jest podziemie budynku. W normie
międzynarodowej pomieszczenie klasyfikowane jest jako podziemie budynku, jeśli więcej niż
70% powierzchni jego ścian zewnętrznych styka się z gruntem, natomiast przepisy krajowe
do kondygnacji podziemnych zaliczają te kondygnacje, w których więcej niż połowa
wysokości w świetle, ze wszystkich stron budynku, znajduje się poniżej poziomu
przylegającego do niego terenu [4].
W PN-EN 12831 bardzo często stosowane są odwołania do przepisów krajowych, dotyczy to
większości danych źródłowych do obliczeń, takich jak projektowe wartości temperatury,
krotności wymiany powietrza oraz współczynniki korekcyjne i redukcyjne. W krajowych
dokumentach brak jest znacznej liczby tych danych, w związku z tym w załączniku krajowym
NB przyjęto wartości orientacyjne proponowane w omawianej normie.
Podstawowa metoda obliczania obciążenia cieplnego wg omawianej normy również znacznie
różni się od metody używanej dotychczas, a podstawowe zmiany polegają na:
- wprowadzeniu do obliczeń strat ciepła nowej, niestosowanej dotychczas w Polsce
wielkości, jaką jest współczynnik strat ciepła,
- uwzględnianiu w obliczeniach strat ciepła przez przenikanie wpływu liniowych mostków
cieplnych,
- uzależnieniu wielkości strumienia powietrza wentylacyjnego od sposobu wentylacji
pomieszczeń – norma dotyczy również niespotykanego w Polsce przypadku pomieszczeń
nie wyposażonych w instalacje wentylacyjne,

3
- uwzględnieniu nadwyżki mocy cieplnej w przypadku ogrzewania z okresowym
osłabieniem i przerwami,
- zmianie sposobu obliczania strat ciepła z przestrzeni ogrzewanych do nieogrzewanych.
W obliczeniach obciążenia cieplnego wg PN-EN 12831 nie są uwzględniane ani zyski ciepła,
ani dodatki do strat ciepła.
W normie międzynarodowej nie określono w sposób jednoznaczny sposobu wymiarowania
przegród budynku ograniczając się do stwierdzeń, że:
wybór tego sposobu powinien być jasno określony,
w obliczeniach powinny być uwzględnione straty ciepła przez całą powierzchnię przegród
zewnętrznych,
raz przyjęty sposób wymiarowania powinien być konsekwentnie stosowany bez zmian w
całych obliczeniach.
W normie PN-EN ISO 13789:2001 [5], powołanej w normie międzynarodowej, określono
trzy typy wymiarów przegród budynku:
wewnętrzne - mierzone w świetle przegród ograniczających daną przegrodę,
całkowite wewnętrzne - uwzględniające grubość przegród wewnętrznych - ścian
działowych i stropów międzykondygnacyjnych,
zewnętrzne - mierzone w obrysie zewnętrznym budynku.
Żaden z tych typów wymiarów nie odpowiada sposobowi wymiarowania przegród
przyjętemu w PN-B-03407, w których wymiary poziome i pionowe przegrody
nieprzezroczystej, ściany lub stropu, przyjmowano jako odległości między osiami przegród ją
ograniczających.
Należy podkreślić, że typ wymiarów przegród w obliczeniach wykonywanych wg PN-EN
12831 musi być zgodny z typem wymiarów zastosowanym do określania wartości liniowego
współczynnika przenikania ciepła mostków cieplnych w katalogu tych mostków
wykorzystywanym przy wykonywaniu obliczeń strat ciepła przez przenikanie. Np. katalog
mostków cieplnych w formie książkowej [6] narzuca stosowanie wymiarów wewnętrznych,
podczas gdy katalog w wersji elektronicznej pozwala na stosowanie dowolnego typu
wymiarów [7].
3. Charakterystyka metody obliczania obciążenia cieplnego
3.1. Założenia oraz zależności podstawowe
Obliczenia projektowego obciążenia cieplnego w odniesieniu do podstawowych przypadków
wykonywane są przy przyjęciu następujących założeń:
- rozkład temperatury (temperatury powietrza i temperatury projektowej) w przestrzeni
ogrzewanej do określonej temperatury, jest równomierny,
- wartości temperatury powietrza wewnętrznego i temperatury operacyjnej są takie same,
- warunki przepływu ciepła są ustalone,
- wartości wielkości charakteryzujących właściwości elementów budynku, np.
współczynnika przewodzenia ciepła materiałów budowlanych są stałe.
Określone zostały dwie procedury obliczeniowe, jedna stosowana w odniesieniu do
pojedynczej przestrzeni ogrzewanej - w celu określenia wymaganej mocy cieplnej
grzejników, a druga do budynku lub jego części w celu określenia mocy cieplnej źródeł
ciepła. W kolejnych krokach obydwu procedur obliczeniowych określane są dane źródłowe
do obliczeń, takie jak: wartości projektowe temperatury wewnętrznej i zewnętrznej, statut

4
poszczególnych przestrzeni – ogrzewana lub nieogrzewana, charakterystyki wymiarowe
elementów budynku oraz obliczenia współczynników strat ciepła, a następnie straty ciepła i w
przypadku ogrzewania z przerwami lub osłabieniem, także nadwyżki mocy cieplnej.
Podstawowa różnica między tymi metodami polega na tym, że w przypadku obliczeń
wykonywanych w odniesieniu do budynku lub jego części, nie uwzględnia się strumieni
ciepła wymienianego między poszczególnymi przestrzeniami, jeśli sa one ogrzewane jedną
instalacją ogrzewczą.
Wszystkie rodzaje strat ciepła przez przenikanie i wentylację, niezależnie od tego czy
odbywają się bezpośrednio do otoczenia przez przegrodę obudowy budynku, lub przez grunt
albo przez przyległą przestrzeń nieogrzewaną obliczane są w jednakowy sposób z zależności:
int,i
e
H
(1)
gdzie:
H
int,i
e
- współczynnik straty ciepła specyficzny dla danego rodzaju przepływu ciepła
(straty ciepła przez przenikanie), lub przepływu ciepła i masy (wentylacyjne
straty ciepła),W/K,
- projektowa temperatura wewnętrzna przestrzeni ogrzewanej (i), C,
- projektowa temperatura zewnętrzna, C.
Pojęcie współczynnika strat ciepła zdefiniowane zostało w [5], w której podano również
sposób obliczania temperatury w przestrzeni nieogrzewanej. W przypadku obliczania strat
ciepła przestrzeni ogrzewanych nie jest konieczne korzystanie z wyżej podanej normy,
ponieważ wszystkie wzory służące do obliczenia współczynników H w poszczególnych
przypadkach podane zostały w PN-EN 12831. Należy zaznaczyć, że współczynniki strat
ciepła obliczone w odniesieniu do tej samej przestrzeni ogrzewanej lub nieogrzewanej można
sumować.
Wartości temperatury zewnętrznej i wewnętrznej są danymi źródłowymi do obliczeń, zatem
poprawność i dokładność obliczeń strat ciepła zależy od obliczeń współczynników strat
ciepła.
4. Obliczanie projektowych strat ciepła przez przenikanie
4.1. Zależność podstawowa
Rozróżnia się cztery przypadki strat ciepła przez przenikanie z przestrzeni ogrzewanej:
- bezpośrednio do otoczenia przez obudowę budynku,
- do otoczenia przez przestrzeń nieogrzewaną,
- do otoczenia przez grunt,
- do sąsiedniej przestrzeni ogrzewanej o znacząco różnej temperaturze projektowej.
W ogólnym przypadku, projektowa strata ciepła przez przenikanie obliczana jest z zależności:
H H H H ) (
) [W] (2)
gdzie:
T , i
(
T , ie T , iue T , ig T , ij int, i e
H T,ie ; H T,iue ; H T,ig ; H T,ij - współczynniki strat ciepła przez przenikanie, odpowiednio: przez
obudowę budynku, przestrzeń nieogrzewaną, grunt oraz do sąsiedniej przestrzeni ogrzewanej,
W/K.

5
4.2. Straty ciepła przez przenikanie bezpośrednio do otoczenia budynku
Współczynnik straty ciepła przez przenikanie z przestrzeni ogrzewanej bezpośrednio
przez elementy obudowy budynku do otoczenia oblicza się uwzględniając liniowe mostki
cieplne:
H ,
A U
e l e
[W/K] (3)
T ie
gdzie:
k
k
k
k
A k – powierzchnia elementu budynku (k), m 2 ,
e k ,e i
– współczynniki korekcyjne,
i
i
i
U k – współczynnik przenikania ciepła przegrody (k), W/m 2. K,
l i – długość liniowego mostka cieplnego (i), m,
i
i – współczynnik przenikania ciepła liniowego mostka cieplnego (i), W/m . K.
Zasada obliczania współczynnika przenikania ciepła U k , w omawianej normie jest zbliżona do
dotychczas stosowanej wg normy krajowej, a szczegółowy sposób jego obliczania podany jest
w PN-EN ISO 6946:2004 [8]. Projektowe wartości współczynnika przewodzenia ciepła
materiałów budowlanych (z wyjątkiem materiałów do izolacji cieplnej), konieczne do
obliczenia oporu cieplnego poszczególnych warstw przegród, podane są w PN-EN
12524:2003 [9], a w odniesieniu do niektórych materiałów izolacyjnych w normach
krajowych np. w PN-B-20132:2005 [10] w odniesieniu do styropianu, a także w aprobatach
technicznych lub certyfikatach. W krajowych aprobatach technicznych podawane są również
wartości współczynnika przenikania ciepła niektórych przegród, w których występują obszary
o złożonej strukturze geometryczno-materiałowej, np. płyt warstwowych.
Elementami budowlanymi o najbardziej złożonej strukturze geometryczno-materiałowej są
okna, drzwi oraz ściany osłonowe metalowo-szklane. Stabelaryzowane wartości projektowe
współczynnika U okien podane są w PN-EN ISO 10077-1:2002 [11]. Wartości te odnoszą się
do typowych rozwiązań okien z ramami z PVC i aluminium istniejących w okresie
opracowywania normy, a więc w ostatnich latach XX wieku (obecnie norma EN-ISO10077-1
jest aktualizowana). Dane do obliczania w prosty sposób współczynnika przenikania ciepła
nowocześniejszych okien, charakteryzujących się lepszą izolacyjnością cieplną, podawane są
w krajowych aprobatach technicznych.
Liniowy współczynnik przenikania ciepła charakteryzuje izolacyjność cieplną połączenia dwu
elementów budynku. Typowe mostki cieplne (rys.1) występują w obszarze połączenia ściany
zewnętrznej budynku z:
drugą ścianą zewnętrzną w narożu wypukłym lub wklęsłym,
płytą stropową,
oknem lub drzwiami,
ścianą wewnętrzną.

6
1 ościeże okna
2 połączenie płyty balkonowej ze ścianą zewnętrzną
3 kolumny/słupy
4 połączenie stropodachu ze ścianą wewnętrzną
5 połączenie ściany zewnętrznej ze ścianą wewnętrzną
6 połączenie ściany zewnętrznej ze stropodachem
7 nadproże okna
8 naroże budynku - wypukłe i wklęsłe
9 połączenie stropu międzykondygnacyjnego ze ścianą zewnętrzną
Rys.1. Typowe mostki cieplne w budynku wg PN-EN ISO 14683:2001
Wartości liniowego współczynnika przenikania ciepła uzależnione są od przyjętego
systemu wymiarowania elementów budynku. Orientacyjne, sugerowane wartości tego
współczynnika podane są w PN-EN ISO 14683:2001 [12], a wartości dokładniejsze można
wyznaczyć przy użyciu katalogów mostków cieplnych, tradycyjnych bądź komputerowych
[6], [7].
Współczynniki e k i e i są współczynnikami korekcyjnymi wartości współczynników U k
i i , pozwalającymi uwzględnić wpływ orientacji budynku, klimatu – temperatury i prędkości
wiatru, oraz absorpcji wilgoci przez różne materiały izolacyjne, w przypadku gdy wpływy te
nie zostały uwzględnione przy określaniu tych współczynników. W żadnej normie
europejskiej nie została podana metoda określania współczynników e k i e i , a ich sugerowane,
orientacyjne wartości podane w omawianej normie są równe 1,0.
Norma PN-EN 12831 dopuszcza również stosowanie uproszczonej metody
uwzględniania wpływu liniowych mostków ciepła na wielkość strat ciepła polegającą na
stosowaniu dodatków do współczynnika przenikania ciepła U.
U U U
[W/m 2. K] (4)
gdzie:
U kc
U k
U tb
kc
k
tb
- skorygowany współczynnik przenikania ciepła elementu budynku z uwzględnieniem
liniowych mostków cieplnych, (W/m 2. K),
- współczynnik przenikania ciepła elementu budynku obliczany wg [8], (W/m 2. K),
- współczynnik korekcyjny w zależności od typu elementu budynku, (W/m 2. K).

7
Orientacyjne wartości orientacyjne U tb , które w przypadku otworów okiennych
osiągają aż 0,50 W/m 2. K, podane zostały w normatywnym załączniku krajowym NB.
4.3. Straty ciepła przez przenikanie przez przestrzeń nieogrzewaną
Współczynnik straty ciepła przez przenikanie z przestrzeni ogrzewanej przez
przestrzeń nieogrzewaną budynku do jego otoczenia oblicza się również uwzględniając
liniowe mostki cieplne z następującej zależności:
H ,
A U
b l
b
[W/K] (5)
T iue
k
k
k
u
i
i
i
u
gdzie:
b u - współczynnik redukcyjny temperatury uwzględniający różnicę między
temperaturą przestrzeni nieogrzewanej i projektową temperaturą zewnętrzną.
Istnieją trzy sposoby określenia wartości współczynnika b u :
Gdy temperatura przestrzeni nieogrzewanej w warunkach projektowych jest znana:
gdzie:
b u
u
int, i
int, i
u
e
- projektowa temperatura przestrzeni nieogrzewanej, C.
Gdy temperatura ta nie jest znana, lecz znane są wartości współczynnika strat ciepła z
przestrzeni ogrzewanej do nieogrzewanej oraz z tej przestrzeni do otoczenia:
H
ue
bu
(7)
H
iu
H
ue
gdzie:
H iu - współczynnik strat ciepła z przestrzeni ogrzewanej do przestrzeni nieogrzewanej,
W/K,
H ue - współczynnik strat ciepła z przestrzeni nieogrzewanej do otoczenia (W/K).
Współczynnik strat ciepła H iu oblicza się uwzględniając:
straty ciepła przez przenikanie z przestrzeni ogrzewanej do przestrzeni nieogrzewanej,
wentylacyjnych strat ciepła jw.,
a współczynnik H ue uwzględniając:
straty ciepła przez przenikanie z przestrzeni nieogrzewanej bezpośrednio do otoczenia i
przez grunt,
wentylacyjne straty ciepła między przestrzenią nieogrzewaną i otoczeniem.
Współczynniki H iu i H ue w najprostszym przypadku, tzn. przy uwzględnieniu tylko
przenikania ciepła przez przegrody oblicza się ze wzoru (3). Uwzględnienie w obliczeniach
tych współczynników wentylacyjnych strat ciepła oraz strat ciepła przestrzeni nieogrzewanej
przez grunt wymaga zastosowania bardziej skomplikowanych procedur obliczeniowych, które
nie zostały podane w omawianej normie. W takich przypadkach, gdy dane do obliczenia
współczynnika b u nie są znane, do obliczeń strat ciepła przez przestrzeń nieogrzewaną
przyjmuje się wartości orientacyjne tego współczynnika podane w załączniku krajowym NB.
4.4. Straty ciepła przez przenikanie przez grunt
Obliczenia strumienia ciepła przepływającego z budynku przez grunt są bardziej
skomplikowane od pozostałych obliczeń strat ciepła. Szczegółowa metoda tych obliczeń
podana została w PN-EN ISO 13370:2001 [13]. Z przykładów obliczeniowych podanych w
tej normie wynika, że maksymalna wartość strat ciepła przez grunt, na skutek
(6)

8
akumulacyjności cieplnej gruntu, jest opóźniona w stosunku do pozostałych składników strat
ciepła i występuje w końcowym okresie sezonu ogrzewczego, w marcu i w kwietniu.
W PN-EN 12831 podana została uproszczona metoda obliczania strat ciepła z przestrzeni
ogrzewanej przez grunt przy użyciu współczynnika strat ciepła H T,ig , obliczanego z
zależności:
H
T , ig
f
g1
f
g 2
( Ak
U
equiv,
k
) Gw
[W/K] (8)
gdzie:
f g1
f g2
k
- współczynnik korekcyjny uwzględniający wpływ rocznych wahań temperatury
zewnętrznej.
- współczynnik redukcji temperatury uwzględniający różnicę miedzy roczną średnią
temperaturą zewnętrzną i zewnętrzną projektową temperaturą, określony z zależności:
int, i m,
e
f g
(9)
2
int, i
e
A k - powierzchnia elementu budynku stykająca się z gruntem, m 2 ,
U equiv,k - równoważny współczynnik przenikania ciepła elementu budynku, W/m 2. K,
G W - współczynnik korekcyjny uwzględniający wpływ wody gruntowej. Jeżeli odległość
między zakładanym poziomem wody gruntowej i poziomem podłogi piwnicy (płyty
podłogowej) jest mniejszy od 1 m, ten wpływ powinien zostać uwzględniony.
Współczynnik f g1 , uwzględniający wpływ rocznych wahań temperatury zewnętrznej powinien
być określony na podstawie danych krajowych. W przypadku braku takich danych, a sytuacja
taka dotyczy Polski, proponuje się przyjmować orientacyjną wartość tego współczynnika
równą 1,45.
Sposób obliczania równoważnego współczynnika U equiv,k w przypadku podłóg i ścian
stykających się z gruntem różni się w kilku szczegółach.
W przypadku podłogi na gruncie wartość tego współczynnika, oznaczanego symbolem
U equiv,bf , zależy od następujących parametrów:
charakterystycznego wymiaru podłogi B’, obliczanego jako iloraz pola powierzchni
podłogi A g przez połowę jej obwodu P (sposób obliczania wymiaru B’ pokazano na rys.
2):
Ag
B'
[m] (10)
0,5 P
współczynnika przenikania ciepła podłogi U floor , obliczanego z uwzględnieniem oporu
przejmowania ciepła na powierzchni podłogi oraz oporu cieplnego wszystkich jej warstw,
W/(m 2. K),
głębokości zagłębienia podłogi względem poziomu terenu z, m.

9
Rysunek 2 - Określanie charakterystycznego parametru B’
W przypadku ścian stykających się z gruntem wartość równoważnego współczynnika
przenikania ciepła, oznaczanego symbolem U equiv,bw , zależy od współczynnika przenikania
ciepła ściany U wall obliczanego w taki sam sposób jak U floor oraz wysokości ściany stykającej
się z gruntem.
Wartości współczynników U equiv,bf i U floor odczytuje się z podanych w normie wykresów (rys.
3) lub tablic.
Wartość współczynnika G W zależy od różnicy poziomów wody gruntowej i podłogi piwnicy.
Jeśli różnica ta jest mniejsza od 1 m, należy przyjmować G W = 1,15, a w przeciwnym
przypadku G W = 1,0.
Opis:
a podłoga cementowa (bez izolacji)
b wartość B’ [m]
Rysunek 3 - Wartość U equiv,bf podłogi piwnicy w odniesieniu do płyty podłogowej na
poziomie gruntu, jako funkcja współczynnika przenikania ciepła podłogi i wartości B’
4.5. Straty ciepła do przestrzeni ogrzewanej do różnej temperatury.
Współczynnik strat ciepła w takim przypadku oblicza się z zależności:
H ,
f A U
[W/K] (11)
gdzie:
T ij
k
ij
k
k

10
f ij
- współczynnik redukcyjny temperatury uwzględniający różnicę temperatury
przyległej przestrzeni i zewnętrznej projektowej temperatury, wyrażony przez:
f ij
int, i
przylegej
int, i
przestrzeni
e
A k powierzchnia elementu budynku, (m 2 ),
U k
współczynnik przenikania ciepła elementu budynku, (W/m 2. K).
Ze wzoru (11) wynika, że w obliczeniach przepływu ciepła między przestrzeniami
ogrzewanymi nie uwzględnia się liniowych mostków cieplnych. W przypadku braku wartości
temperatury przyległych przestrzeni ogrzewanych, stosuje się wartości orientacyjne podane w
załączniku krajowym NB. Należy zaznaczyć, że jako przestrzenie ogrzewane do różnej
temperatury traktowane są pomieszczenia o takim samym przeznaczeniu, lecz znajdujące się
w innej jednostce budynku, lub w budynku przyległym. W przypadku, gdy przyległe
przestrzenie ogrzewane znajdują się w innej jednostce budynku (np. w innym mieszkaniu)
omawiana norma proponuje określanie projektowej wartości temperatury w takiej przestrzeni
z zależności:
int, i
m,
e
przylegej przestrzeni
2
gdzie:
m,e - roczna średnia temperatura zewnętrzna.
W przestrzeni przyległej należącej do oddzielnego budynku (ogrzewanego lub
nieogrzewanego), wartość projektowej temperatury przyjmuje się równą średniej rocznej
temperaturze zewnętrznej m,e .
5. Obliczanie projektowej wentylacyjnej straty ciepła
5.1. Zależność podstawowa
Projektową wentylacyjną stratę ciepła przestrzeni ogrzewanej oblicza się z zależności:
V , i
H V , i
( int, i
e
)
[W] (12)
gdzie:
H V,i
int,i
e
- projektowy współczynnik wentylacyjnych strat ciepła, (W/K),
- wewnętrzna projektowa temperatura przestrzeni ogrzewanej, (C),
- zewnętrzna projektowa temperatura, (C).
Wartość projektowego współczynnika wentylacyjnych strat ciepła, H V,i , przestrzeni
ogrzewanej jest proporcjonalna do strumienia powietrza wentylacyjnego:
gdzie:
V
H
V , i
Vi
c
p
[W/K] (13)
- strumień powietrza wentylacyjnego w przestrzeni ogrzewanej, (m 3 /s),
- gęstość powietrza w int,i , (kg/m 3 ),
c p
- ciepło właściwe powietrza w int,i , (kJ/kg . K).

11
Zakładając, że i C p są wielkościami stałymi, równanie (12) redukuje się do:
H
V , i
0, 34 Vi
[W/K] (13)
gdzie
V i jest wyrażone w m 3 /h.
W normie PN-EN 12831 rozróżnia się dwa przypadki przestrzeni ogrzewanej: bez i z
instalacją wentylacyjną, przy czym za instalację wentylacyjną uważa się instalację służącą do
doprowadzenia określonych strumieni powietrza wentylacyjnego do przestrzeni ogrzewanej.
W myśl takiej definicji budynki wyposażone w instalacje wentylacji grawitacyjnej lub
mechanicznej wywiewnej, czyli większość budynków w Polsce, nie spełniają podanego
wyżej warunku i powinny być traktowane jako budynki bez instalacji wentylacyjnej. Z
analizy przykładów obliczania obciążenia cieplnego budynku mieszkalnego zamieszczonych
w omawianej normie wynika jednak, że w przypadku instalacji wentylacji mechanicznej
wywiewnej stosowany jest sposób obliczania strumieni powietrza wentylacyjnego w
poszczególnych strefach ogrzewanych zbliżony do metody obliczeń przestrzeni z instalacją
wentylacyjną. W związku z powyższym proponuje się interpretować postanowienia PN-EN
12831 w sposób następujący: pomieszczenia i zespoły pomieszczeń (np. mieszkania) z
wentylacją grawitacyjną należy traktować tak jak przestrzenie ogrzewane bez instalacji
wentylacyjnej, a pozostałe przypadki jak przestrzenie ogrzewane z instalacją wentylacyjną.
5.2. Obliczanie strumienia powietrza wentylacyjnego w strefach ogrzewanych bez instalacji
wentylacyjnej
W strefach ogrzewanych bez instalacji wentylacyjnej rozpatrywane są dwie wartości
strumienia powietrza wentylacyjnego:
minimalna wartość tego strumienia wymagana ze względów higienicznych V min,i ,
maksymalna wartość tego strumienia dopływającego do strefy ogrzewanej na drodze
infiltracji V inf,i ,
a do obliczeń współczynnika wentylacyjnych strat ciepła wg wzoru (13) przyjmowana jest
wartość większa.
W omawianej normie strumień powietrza V min,i określany jest na podstawie minimalnej
wymaganej krotności wymiany powietrza zewnętrznego:
V n V
gdzie:
n min – minimalna krotność wymiany powietrza zewnętrznego, h –1 ,
V i – kubatura przestrzeni ogrzewanej (i), obliczona na podstawie wymiarów
wewnętrznych, m 3 .
Strumień powietrza infiltrującego do przestrzeni ogrzewanej obliczany jest z zależności:
V
min, i
[m 3 ] (14)
nim i
V
n
e
inf, i 2 [m 3 /h] (15)
i 50 i i
gdzie:
n 50
e i
i
– krotność wymiany powietrza na godzinę (h –1 ), powstała przy różnicy ciśnienia
między wnętrzem, a otoczeniem budynku, z uwzględnieniem wpływu nawiewników
powietrza,
– współczynnik osłonięcia;
– współczynnik korekcyjny ze względu na wysokość, który uwzględnia wzrost
prędkości wiatru w zależności od wysokości przestrzeni ogrzewanej ponad poziomem
terenu.
Strumień powietrza infiltrującego obliczany jest tylko w przypadku, kiedy w przegrodzie
zewnętrznej przestrzeni ogrzewanej zamontowane jest okno otwierane lub drzwi.

12
Wartości n min dla wybranych pomieszczeń oraz wszystkie wartości potrzebne do obliczenia
strumienia powietrza V inf,i podane zostały w załączniku krajowym NB. W odniesieniu do
pomieszczeń mieszkalnych przyjęto n min na poziomie 0,5 h -1 , co może sprawiać wrażenie, że
wentylacja mieszkań została znacznie ograniczona, ponieważ w PN-B-03406 obliczenia
wentylacyjnych strat ciepła, w odniesieniu do wszystkich pomieszczeń, wykonywane były
przy przyjęciu jednej wymiany powietrza wentylacyjnego na godzinę. W rzeczywistości
grzejniki dobrane na obciążenie cieplne wg PN-EN 12831 zapewnią większą wentylację
pomieszczeń, ponieważ w obliczeniach wykonywanych wg normy krajowej zakłada się, że do
ogrzania powietrza wentylacyjnego wykorzystane zostaną zyski ciepła:
Qw
0 , 34t
i te
9 V
W (16)
gdzie:
t i - projektowa temperatura wewnętrzna, C,
t e - projektowa temperatura zewnętrzna, C,
V - kubatura pomieszczenia, m 3 .
Stosując ten wzór do 1 m 3 kubatury budynku usytuowanego w III strefie klimatycznej (t e =
- 20 C) otrzymuje się Q w 4,
6 W , podczas gdy zapotrzebowanie mocy na ogrzanie 1 m 3
powietrza zewnętrznego w warunkach projektowych wynosi 13, 6 W. Instalacja ogrzewcza
obliczona wg PN-B-03406 zapewnia zatem ogrzanie powietrza wentylacyjnego w ilości
odpowiadającej krotności wymiany powietrza równej jedynie n 1 = 0,34 h -1 , a moc cieplna
potrzebna do ogrzania pozostałej ilość powietrza wentylacyjnego odpowiadającej krotności
n 2 = 0,66 h -1 powinna być uzyskana z zysków ciepła.
Zdecydowana większość budynków w Polsce charakteryzuje się wysokim lub średnim
stopniem szczelności obudowy, w związku z czym strumień powietrza wymagany ze
względów higienicznych V min,i jest większy od strumienia dopływającego do strefy
ogrzewanej na skutek infiltracji V inf,i .
5.3. Obliczanie strumienia powietrza wentylacyjnego w strefach ogrzewanych z instalacją
wentylacyjną
Strumień powietrza wentylacyjnego w strefie ogrzewanej z instalacją wentylacyjną określany
jest z zależności:
V V V f V
[m 3 /h] (15)
i
inf, i
su,
i
V , i
mech,
inf, i
gdzie:
V inf,i
V su,i
V mech,inf,i
f V,i
f V , i
- strumień infiltrującego powietrza do przestrzeni ogrzewanej (i), m 3 /h,
- strumień powietrza dostarczanego do przestrzeni ogrzewanej (i), m 3 /h,
- nadwyżka usuwanego powietrza z przestrzeni ogrzewanej (i), m 3 /h,
- współczynnik redukcji temperatury, określany jako:
int, i
int, i
su,
i
e
su,i - temperatura powietrza dostarczanego do przestrzeni ogrzewanej (i), C.
Konieczność wprowadzenia współczynnika redukcji temperatury stosowanego do strumienia
powietrza dostarczanego do przestrzeni ogrzewanej przez instalację nawiewną, lub z
przestrzeni przyległych wynika z faktu, że powietrze to jest wstępnie podgrzane, a zatem w
rozpatrywanej przestrzeni ogrzewanej następuje tylko dogrzanie powietrza wentylacyjnego.
W przypadku, gdy temperatura powietrza doprowadzonego jest wyższa od temperatury w

13
przestrzeni ogrzewanej (przypadek ogrzewania powietrznego) wartość współczynnika f V,i jest
ujemna.
Nadwyżka usuwanego powietrza powstaje wtedy, kiedy ilość powietrza usuwanego z
przestrzeni ogrzewanej jest większa od ilości powietrza do niej doprowadzonego, a oblicza się
ją w odniesieniu do całego budynku w sposób następujący:
V max( V V
,0)
[m 3 /h] (16)
mech, inf
ex su
gdzie:
V ex – strumień usuwanego powietrza, m 3 /h,
V su – strumień powietrza dostarczanego, m 3 /h.
Rozdział nadmiaru usuwanego powietrza V mech,inf na poszczególne przestrzenie w budynku
powinien być obliczony na podstawie przepuszczalności każdej strefy proporcjonalnie do
przepuszczalności całego budynku. W przypadku, gdy przepuszczalności te nie zostały
określone, rozdział V mech,inf przeprowadza się korzystając z zależności:
Vi
V mech, inf, i V mech,
inf
[m 3 /h] (17)
Vi
gdzie:
V i - kubatura przestrzeni (i), m 3 ,
V i - kubatura budynku, m 3 ,
Nadmiar usuwanego powierza V mech,inf,i oblicza się we wszystkich przestrzeniach
ogrzewanych, również w tych, w których nie ma okien ani drzwi zewnętrznych. Należy
zaznaczyć, że taki sposób rozdziału strumienia powietrza wentylacyjnego między
poszczególne przestrzenie ogrzewane jest bardzo zbliżony do metody przyjętej w poprzedniej
edycji normy krajowej PN-83/B-03406 [14].
Chociaż omawiana norma międzynarodowa tego nie precyzuje, zarówno sposób obliczania
nadmiaru powietrza V mech,inf , jak też metodę jego rozdziału na poszczególne przestrzenie
ogrzewane można stosować do wydzielonych części budynku, z połączonymi przestrzeniami
ogrzewanymi, np. do mieszkań w budynkach wielorodzinnych.
Z przykładu zamieszczonego w załączniku C wynika, że podany wyżej sposób obliczeń
można stosować do budynków z wentylacją mechaniczną wywiewną. Aby zapewnić
porównywalne wyniki obliczeń obciążenia cieplnego pomieszczeń wynikającego z
wentylacyjnych strat ciepła, wykonywanych wg PN-EN 12381 i PN-B-03406 należałoby w
obliczeniach wykonywanych wg normy międzynarodowej znacznie zmniejszyć projektowe
strumienie powietrza usuwanego przez kratki wentylacyjne.
6. Uwzględnienie wpływu ogrzewania z przerwami lub osłabieniem
Zapewnienie w przestrzeni ogrzewanej wymaganej projektowej temperatury wewnętrznej po
okresie przerwy lub osłabienia ogrzewania wymaga nadwyżki mocy cieplnej do kompensacji
skutków zmniejszonej dostawy ciepła. Nadwyżka ta może być określana metodą dokładną, w
której stosowane są procedury obliczeń dynamicznych, przy czym w omawianej normie nie
została powołana norma określająca zasady takich obliczeń, lub metodą uproszczoną. W
omawianej normie podano uproszczoną metodę określania nadwyżki mocy cieplnej, która
stosowana jest w następujących przypadkach:
w odniesieniu do budynków mieszkalnych:
okres ograniczenia (nocne osłabienie) nie jest dłuższy niż 8 godzin,
konstrukcja budynku nie jest lekka (taka jak konstrukcje szkieletowe drewniane),
w odniesieniu do budynków niemieszkalnych:
okres ograniczenia nie jest dłuższy niż 48 godzin (osłabienie weekendowe),
okres użytkowania podczas dni roboczych jest dłuższy niż 8 godzin dziennie,
wewnętrzna temperatura projektowa jest zawarta między 20 C a 22 C.

14
Nadwyżka mocy cieplnej obliczana jest ze wzoru:
,
A f
[W] (18)
RH i
i
RH
gdzie:
A i – powierzchnia podłogi przestrzeni ogrzewanej (i), m 2 ,
f RH
– współczynnik korekcyjny zależny od czasu nagrzewania i założonego obniżenia
temperatury wewnętrznej podczas osłabienia, W/m 2 .
Przy przyjęciu podanych wyżej założeń w budynkach mieszkalnych obniżenie temperatury
wewnętrznej wynosi od 1 do 3 K, a w budynkach niemieszkalnych od 2 do 4 K. W obydwu
rodzajach budynków przyjmowany jest jednakowy czas nagrzewania po osłabieniu działania
ogrzewania od 1 do 4 godzin. Wartość współczynnika nagrzewania f RH jest wprost
proporcjonalna do obniżenia temperatury wewnętrznej, a odwrotnie proporcjonalna do czasu
nagrzewania. Ze względu na to, że w Polsce brak jest doświadczeń dotyczących obliczania
nadwyżki mocy cieplnej w przypadku ogrzewań z osłabieniem i przerwami, w załączniku
krajowym NB przyjęto takie same wartości współczynnika nagrzewania f RH , jak podane w
załączniku D do normy międzynarodowej. Wartości tego współczynnika zawierają się w
przedziale 2 45 W/m 2 , w przypadku budynków mieszkalnych, oraz 4 31 W/m 2 dla
budynków niemieszkalnych.
7. Obliczanie projektowego obciążenia cieplnego
Projektowe obciążenie cieplne przestrzeni ogrzewanej, , HL,i , w odniesieniu do przestrzeni
ogrzewanej (i)oblicza się z zależności:
[W] (19)
HL , i
T , i
, i
RH , i
gdzie:
T,i
V,i
– straty ciepła przez przenikanie przestrzeni ogrzewanej (i) w watach (W),
– wentylacyjne straty ciepła przestrzeni ogrzewanej (i) w watach (W),
RH,i – nadwyżka mocy cieplnej wymagana do skompensowania skutków osłabienia
ogrzewania strefy ogrzewanej (i) w watach (W).
Projektowe obciążenie cieplne budynku lub jego części, HL , oblicza się w sposób
następujący:
HL
T , i
V
, i
RH , i
[W] (20)
gdzie:
T,i – suma strat ciepła przez przenikanie wszystkich przestrzeni ogrzewanych, z
wyłączeniem ciepła wymienianego wewnątrz jednostki budynku lub budynku,W,
V,i – wentylacyjne straty ciepła wszystkich przestrzeni ogrzewanych z wyłączeniem
ciepła wymienianego wewnątrz jednostki budynku lub budynku,W,
RH,i – suma nadwyżek mocy cieplnej wszystkich przestrzeni ogrzewanych wymagane do
skompensowania skutków osłabienia ogrzewania, W.
W obliczeniach obciążenia cieplnego budynku lub jego części uwzględnia się całkowity
strumień powietrza w budynku. Od tej zasady można jednak odejść, gdy strumień powietrza
w odniesieniu do każdej strefy został określony przy przyjęciu najbardziej niekorzystnych
warunków w każdej z nich. W takiej sytuacji nie należy sumować strumieni powietrza
wszystkich przestrzeni, ponieważ niekorzystne warunki występują jednocześnie tylko w
części tych przestrzeni, a strumień powietrza w odniesieniu do budynku, V i , oblicza się w
sposób następujący:

15
w przypadku braku instalacji wentylacyjnej:
V i = max(0,5 . V inf,i , V min,i )
w przypadku instalacji wentylacyjnej:
V
0,5
V
(1
V
V
i
inf, i
V
)
su,
i
mech,
inf, i
gdzie V jest sprawnością instalacji odzysku ciepła z usuwanego powietrza (w przypadku
braku instalacji odzysku ciepła V = 0).
Do zwymiarowania źródła ciepła stosuje się średnią wartość wentylacyjnych strat ciepła z 24
godzin. W przypadku, gdy dostarczane powietrze jest ogrzewane w innej instalacji, należy to
uwzględnić w obliczeniach obciążenia cieplnego.
8. Uproszczona metoda obliczeniowa obciążenia cieplnego
8.1. Zakres stosowania metody
W załączniku krajowym NB przyjęto proponowany w omawianej normie zakres stosowania
uproszczonej metody obliczeniowej w odniesieniu do budynków mieszkalnych,
charakteryzujących się dużą szczelnością obudowy - n 50 < 3 h -1 . Należy przewidywać, że w
początkowym okresie wdrażania PN-EN 12831 do praktyki projektowej w Polsce,
uproszczona metoda obliczania obciążenia cieplnego będzie powszechnie stosowana.
8.2. Sposób wymiarowania przegród
Do obliczenia powierzchni przegród budowlanych przyjmuje się zewnętrzne wymiary
przegród (rys. 3). Szerokość ścian zewnętrznych ograniczonych ścianami wewnętrznymi
działowymi określa się w osiach tych ścian.
Rys. 3 – Przykłady wymiarów zewnętrznych w uproszczonej metodzie obliczeniowej
8.3. Obliczanie projektowej straty ciepła przestrzeni ogrzewanej
8.3.1. Całkowite projektowe straty ciepła przestrzeni ogrzewanej (i) obliczane są w sposób
następujący:
gdzie:
[W] (21)
i
(
T , i
V
, i
) f
, i

16
T,i – projektowe straty ciepła przestrzeni ogrzewanej (i), W,
V,i – projektowe wentylacyjne straty ciepła jw., W,
f ,i
– współczynnik poprawkowy temperatury.
Współczynnik f ,i służy do przeliczenia tych strat w przypadku, gdy w przestrzeni
ogrzewanej przyjęto inną wartość wewnętrznej temperatury projektowej int,i ’ niż w
przyległych przestrzeniach ogrzewanych - int,i . Typowym przykładem takiej przestrzeni jest
łazienka ogrzewana do temperatury 24 C.
Wartość współczynnika f ,i oblicza się ze wzoru:
f
'
int,i e
,i
(22)
int,i
e
W metodzie uproszczonej nie oblicza się współczynników strat ciepła.
8.3.2. Projektowe straty ciepła przez przenikanie
Projektowe straty ciepła przestrzeni ogrzewanej przez przenikanie oblicza się w następujący
sposób:
T ,
(
i
k k k int,
i e
k
gdzie:
f k
f A U
)
[W] (23)
– współczynnik poprawkowy temperatury w odniesieniu do elementu budynku (k),
uwzględniający różnicę między temperaturą odpowiedniego rozpatrywanego
przypadku, wb tablicy 1, a projektową temperaturą zewnętrzną,
A k – powierzchnia elementu budynku (k), m 2,
U k – współczynnik przenikania ciepła elementu budynku (k), W/m 2. K.
Tablica 1. Współczynnik poprawkowy temperatury f k
Straty ciepła: f k Komentarze
bezpośrednio na zewnątrz 1,00
1,40
1,00
przez przestrzeń nieogrzewaną 0,80
1,00
przez grunt 0,3
0,42
przez poddasze 0,90
1,26
przez przestrzeń podpodłogową 0,92
1,26
do przylegającego budynku 0,50
0,70
do przylegającej jednostki budynku 0,30
0,42
jeżeli mostki cieplne są zaizolowane
jeżeli mostki cieplne nie są zaizolowane
dla okien, drzwi
jeżeli mostki cieplne są zaizolowane
jeżeli mostki cieplne nie są zaizolowane
jeżeli mostki cieplne są zaizolowane
jeżeli mostki cieplne nie są zaizolowane
jeżeli mostki cieplne są zaizolowane
jeżeli mostki cieplne nie są zaizolowane
jeżeli mostki cieplne są zaizolowane
jeżeli mostki cieplne nie są zaizolowane
jeżeli mostki cieplne są zaizolowane
jeżeli mostki cieplne nie są zaizolowane
jeżeli mostki cieplne są zaizolowane
jeżeli mostki cieplne nie są zaizolowane

17
8.3.3. Projektowe wentylacyjne straty ciepła
Projektowe wentylacyjne straty ciepła przestrzeni ogrzewanej oblicza się ze wzoru:
gdzie:
V , i
0,34
Vmin ., i
( int,
i
e)
[W] (25)
V min.,i – minimalna wartość strumienia powietrza do przestrzeni ogrzewanej wymagana ze
względów higienicznych, obliczana w taki sam sposób jak w metodzie podstawowej,
m 3 /h.
8.3.4. Projektowe obciążenie cieplne przestrzeni ogrzewanej, części budynku lub budynku.
W metodzie uproszczonej projektowe obciążenie cieplne przestrzeni ogrzewanej, części
budynku lub budynku oblicza się w taki sam sposób jak w metodzie podstawowej.
9. Specjalne przypadki obliczeń strat ciepła
9.1. Pomieszczenia o dużych wysokościach
Metody podstawowa i uproszczona obliczeń strat ciepła stosuje się w pomieszczeniach o
wysokości do 5m. W pomieszczeniach wyższych należy uwzględnić wpływ pionowego
gradientu temperatury na wielkość tych strat. W przypadku budynków, w których projektowe
straty ciepła nie przekraczają 60 W/m 2 powierzchni podłogi, w obliczeniach całkowitych
projektowe straty ciepła stosuje się zwiększający współczynnik poprawkowy f h,i :
i ( T ,i V ,i ) f h,i
[W] (26)
Wartość tego współczynnika zależy od wysokości przestrzeni ogrzewanej, typu ogrzewania
oraz lokalizacji grzejników (tablica 2).
Tablica 2. Współczynnik poprawkowy do całkowitych strat ciepła ze względu na wysokość
pomieszczenia, f h,i
Sposób ogrzewania oraz typ i lokalizacja
grzejników
f h,i
Wysokość przestrzeni ogrzewanej
5 do 10 m 10 do 15 m
GŁÓWNIE PRZEZ PROMIENIOWANIE
Ogrzewanie podłogowe
Ogrzewanie sufitowe (poziom temperatury < 40 C)
Promienniki ku dołowi o średniej i wysokiej
temperaturze umieszczone na wysokim poziomie
1
1,15
1
1
niewłaściwe do takiego
zastosowania
1,15
GŁÓWNIE PRZEZ KONWEKCJĘ
Ciepłe powietrze przy konwekcji naturalnej
OGRZEWANIE POWIETRZNE
Strumień poprzeczny na małej wysokości
Strumień opadający z wysokiego poziomu
Poprzeczny strumień powietrza o średniej lub
wysokiej temperaturze z pośredniego poziomu
1,15
1,30
1,21
1,15
niewłaściwe do takiego
zastosowania
1,60
1,45
1,30
9.2. Przestrzenie z temperaturą powietrza znacznie różniącą się od temperatury
promieniowania lub z dużą prędkością ruchu powietrza wewnętrznego
Ryzyko wystąpienia dużej różnicy między temperaturą promieniowania i temperaturą
powierza wewnętrznego istnieje w przypadku, kiedy średnia wartość współczynnika

18
przenikania ciepła elementów obudowy budynku przekracza wartość graniczną określoną w
sposób następujący:
U w
50
int
e
[W/m 2. K] (27)
gdzie:
U w – średnia wartość współczynnika U okien/ścian, W/m 2. K,
int
e
– projektowa temperatura wewnętrzna, C,
– projektowa temperatura zewnętrzna, C.
W przypadku, gdy obliczona średnia temperatura promieniowania powierzchni różni się
więcej niż o 1,5 K od wewnętrznej projektowej temperatury, temperaturę powietrza a
stosowaną do obliczania wentylacyjnych strat ciepła określa się z zależności:
a
2
[C] (28)
o
r
gdzie:
o
r
– temperatura operacyjna w stopniach Celsjusza ( C);
– średnia temperatura promieniowania powierzchni w stopniach Celsjusza ( C).
W pomieszczeniach w budynkach przemysłowych, zwiększona prędkość ruchu powietrza
wewnętrznego uwzględnia się w obliczeniach strat ciepła określając temperaturę operacyjną
z zależności:
o
F
( 1
F )
[C] (33)
B
a
B
r
Wartość współczynnika F b zależy od prędkości ruchu powietrza i jest przyjmowana w
obliczeniach w sposób następujący:
F B = 0,5
F B = 0,6
F B = 0,7
dla prędkości powietrza mniejszej niż 0,2 m/s;
dla prędkości powietrza między 0,2 m/s i 0,6 m/s;
dla prędkości powietrza większej niż 0,6 m/s.
10. Podsumowanie
Dotychczasowy stan normalizacji polskiej w ogrzewnictwie polegający na tym, że założenia
do obliczeń, metody ich wykonywania, a także nazwy oraz symbole w podstawowej normie
PN-B-03406:1994 były niespójne z postanowieniami innych norm europejskich z tej
dziedziny, wprowadzonych już do zbioru Polskich Norm, utrudniał prawidłowe
projektowanie instalacji ogrzewczych. Stosowane w PN-B-03406 uproszczenia, szczególnie
to polegające na nieuwzględnianiu wpływu mostków cieplnych na wielkość strat ciepła, nie
sprawdzało się w praktyce, ponieważ w stosowanych obecnie rozwiązaniach konstrukcyjnomateriałowych
przegród, mostki cieplne strukturalne i konstrukcyjne w istotny sposób
wpływają na izolacyjność cieplną obudowy budynku. Skutkiem tego instalacje ogrzewcze
zaprojektowane wg zasad podanych w PN-B-03406 w wielu przypadkach nie były w stanie
zapewnić wymaganej temperatury wewnętrznej w pomieszczeniach, lub wentylacji
pomieszczeń, co często było przyczyną zagrzybienia mieszkań. Ustanowienie PN-EN
12831:2006 powinno spowodować poprawę jakości projektowania instalacji ogrzewczych.

19
Należy jednak zaznaczyć, że wprowadzenie tej normy do praktyki inżynierskiej nie jest
sprawą oczywistą. Przede wszystkim, w celu zapewnienia porównywalności wartości
wentylacyjnych strat ciepła obliczanych wg obydwu norm, krajowej i międzynarodowej,
należy ustalić założenia do obliczeń wentylacyjnych strat ciepła wg nowej normy. Potrzeba ta
wynika z faktu nieuwzględniania w metodzie obliczeniowej podanej w PN-EN 12831 zysków
ciepła, które w normie krajowej były odejmowane od mocy cieplnej do ogrzewania powietrza
wentylacyjnego. Gdyby korekty takiej nie przeprowadzono, to wartości obciążenia cieplnego
obliczanego wg normy międzynarodowej byłyby znacznie większe od wartości
zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania obliczanego wg normy krajowej. Spowodowałoby
to co prawda poprawę warunków sanitarno-higienicznych w ogrzewanych pomieszczeniach,
ale także wzrost kosztów inwestycyjnych - większe grzejniki i źródła ciepła, a
prawdopodobnie też zwiększenie zużycia ciepła do ogrzewania budynków - wzrost podaży
każdego dobra (ciepło nie jest tutaj wyjątkiem) zwykle powoduje wzrost jego konsumpcji.
Niewątpliwym mankamentem omawianej normy jest to, że niektóre jej stwierdzenia nie są
jednoznaczne, np. zamiennie stosuje się nazwy „przestrzeń ogrzewana” i „pomieszczenie”,
mimo tego, że pojęcie pomieszczenia w ogóle nie zostało w normie zdefiniowanie.
W punkcie 6.3 stwierdza się, że „Wymiary wewnętrzne, zewnętrzne lub całkowite zewnętrzne
mogą być stosowane według EN ISO 13789...”, aby już w następnym zdaniu napisać, że
„Zwraca się uwagę na fakt, że EN ISO 13789 nie stosuje się do obliczeń wykonywanych
metodą pomieszczenie po pomieszczeniu”. Po przeczytaniu obydwu zdań Czytelnik ma
uzasadnione wątpliwości w jaki sposób przyjmować wymiary elementów budynku.
Pierwsza część załącznika B - B1 zatytułowana jest „Pomieszczenia o dużych wysokościach i
dużych kubaturach”, a tekst tego punktu dotyczy wyłącznie pomieszczeń o dużych
wysokościach.
Przykład podany w omawianej normie - budynek mieszkalny izolowany cieplnie od wewnątrz
- nie jest reprezentatywny dla budownictwa polskiego, w którym izolację stosuje się albo po
stronie zewnętrznej przegrody, albo w szczelinie między warstwą elewacyjną i konstrukcyjną.
Norma międzynarodowa dopuszcza wiele sposobów obliczenia obciążenia cieplnego
przestrzeni ogrzewanych, różniących się stopniem dokładności obliczeń. Stosowanie
podstawowej metody obliczeń, z obliczaniem wszystkich występujących w niej wartości
liczbowych, w praktyce możliwe jest tylko przy zastosowaniu programu komputerowego.
Program taki już został opracowany [15], a jego niewątpliwą zaletą jest możliwość obliczania
temperatury w przestrzeni nieogrzewanej z uwzględnieniem strumieni ciepła przenikających
przez grunt. W ramach podstawowej metody obliczeniowej można wykorzystywać
współczynniki takie jak np. dodatki zwiększające do współczynnika przenikania ciepła ze
względu na mostki cieplne, lub wartości orientacyjne współczynnika zmniejszającego straty
ciepła przez przyległe przestrzenie nieogrzewane, co znacznie upraszcza obliczenia
obciążenia cieplnego. W odniesieniu do budynków mieszkalnych, charakteryzujących się
dużą szczelnością obudowy, oprócz metody podstawowej można wykonywać obliczenia
obciążenia cieplnego metodą uproszczoną.
Piśmiennictwo
[1] PN-EN 12831:2006 Instalacje ogrzewcze w budynkach - Metoda obliczania
projektowego obciążenia cieplnego
[2] PN-B-03406:1994 Ogrzewnictwo - Obliczanie zapotrzebowania na ciepło pomieszczeń
o kubaturze do 600 m 3

20
[3] Kwiatkowski J., Cholewa L.: Centralne ogrzewanie - pomoce projektanta. Arkady.
Warszawa 1980
[4] Rozporządzenie ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków
technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Dz.U. z 2002 r. nr
75, poz.690
[5] PN-EN ISO 13789:2001 Właściwości cieplne budynków - Współczynnik strat ciepła
przez przenikanie - Obliczenia
[6] Pogorzelski J.A., Awksientjuk J.: Katalog mostków cieplnych. Budownictwo
tradycyjne. Poradnik ITB nr 389/2003
[7] Komputerowy katalog mostków cieplnych EUROKOBRA
[8] PN-EN ISO 6946:2004 Komponenty budowlane i elementy budynku - Opór cieplny i
współczynnik przenikania ciepła - Metoda obliczania
[9] PN-EN 12524:2003 Materiały i wyroby budowlane - Właściwości cieplnowilgotnościowe
- Tabelaryczne wartości obliczeniowe
[10] PN-B-20132:2005 Wyroby do izolacji cieplnej w budownictwie - Wyroby ze styropianu
(EPS) produkowane fabrycznie - Zastosowania
[11] PN-EN ISO 10077-1:2002 Właściwości cieplne okien, drzwi i żaluzji -Obliczanie
współczynnika przenikania ciepła - Część 1: Metoda uproszczona
[12] PN-EN ISO 14683:2001 Mostki cieplne w budynkach - Liniowy współczynnik
przenikania ciepła - Metody uproszczone i wartości orientacyjne
[13] PN-EN ISO 13370:2001 Właściwości cieplne budynków - Wymiana ciepła przez grunt -
Metody obliczania
[14] PN-83/B-03407 Ogrzewnictwo - Obliczanie zapotrzebowania ciepła pomieszczeń o
kubaturze do 600 m 3
[15] Instal-OZC - Obliczanie strat ciepła - Obliczanie sezonowego zapotrzebowania energii.
InstalSoft 2004