Dr inŜ. Władysław Szymański
OCENA ENERGETYCZNA BUDYNKÓW
1. Wstęp
Zagadnienia zmniejszania zuŜycia ciepła w budownictwie od wielu lat są w kręgu
zainteresowań projektantów, wykonawców, a szczególnie uŜytkowników budynków. Wynika
to z wzrastających kosztów energii, ochrony środowiska, ale równieŜ z potrzeby zapewnienia
właściwego klimatu pomieszczeń. Konieczność oszczędzania energii znajduje wyraz równieŜ
w prawodawstwie polskim a szczególnie w „ Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury w
sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.
Dział X. Oszczędność energii i izolacyjność cieplna ( Dz. U. nr 75/2002 poz. 690 ) ” oraz
w „ Ustawie o wspieraniu przedsięwzięć termo modernizacyjnych ( Dz. U. nr 162/1998 poz.
1121 ) ”.
Wzrost zainteresowania tym zagadnieniem w ostatnim czasie wynika z obowiązku wdroŜenia
aktu prawnego „Dyrektywa 2002/91/WE Parlamentu Europejskiego i Rady Unii Europejskiej
z dnia 16 grudnia 2002 r. dotycząca charakterystyki energetycznej budynków”.
Dyrektywa ta zobowiązuje państwa członkowskie Unii Europejskiej do sporządzania ocen
energetycznych budynków i lokali oraz wydawanie dla nich świadectw energetycznych.
Wskazania Dyrektywy 2002/91/WE Parlamentu Europejskiego i Rady Unii Europejskiej
Celem dyrektywy jest promowanie poprawiania charakterystyki energetycznej budynków we
Wspólnocie, z uwzględnieniem warunków klimatycznych zewnętrznych i lokalnych oraz
wewnętrznych wymagań klimatycznych oraz opłacalności.
Dyrektywa ustanawia wymagania w zakresie: ram ogólnych dla metodologii obliczenia
zintegrowanej charakterystyki energetycznej budynków,
zastosowania minimalnych wymagań dotyczących charakterystyki energetycznej
nowych budynków,
zastosowania minimalnych wymagań dotyczących charakterystyki energetycznej
budynków,
certyfikacji energetycznej budynków oraz,
regularnej kontroli kotłów i systemów klimatyzacji w budynkach oraz dodatkowo
oceny instalacji grzewczych , w których kotły mają więcej niŜ 15 lat. Dyrektywa
określa wymagania do budynków:
nowo wznoszonych,
istniejących: sprzedawanych, wynajmowanych, duŜych budynków poddawanych
gruntownej modernizacji (ponad 1.000 m2 oraz gdy koszt remontu
przekraczający 25 % wartości budynku).
Państwa Członkowskie zapewniają, aby przy wznoszeniu, sprzedaŜy lub wynajmie
budynków, świadectwo charakterystyki energetycznej było udostępniane właścicielowi lub
przez właściciela przyszłemu kupującemu lub najemcy, niezaleŜnie od sytuacji jaka mogłaby
mieć miejsce. WaŜność świadectw nie przekracza 10 lat. Certyfikacja dla mieszkań lub
jednostek przewidywanych do oddzielnego uŜytkowania w blokach moŜe być oparta: na
wspólnej certyfikacji całego budynku dla bloków o wspólnym systemie ogrzewania lub na
ocenie innego mieszkania reprezentatywnego w tym samym bloku. W budynkach o
całkowitej powierzchni uŜytkowej powyŜej 1000m
2
, zajmowanych przez władze publiczne i
przez instytucje świadczące usługi publiczne dla duŜej liczby osób, i z tego powodu często
2
odwiedzanych przez te osoby, było umieszczone, w miejscu wyraźnie widocznym dla ogółu,
ś
wiadectwo energetyczne, mające nie więcej niŜ 10 lat.
Celem dyrektywy jest promowanie poprawiania charakterystyki energetycznej budynków we
Wspólnocie, z uwzględnieniem warunków klimatycznych zewnętrznych i lokalnych i
wewnętrznych wymagań klimatycznych oraz opłacalności.
Dyrektywa ustanawia wymagania w zakresie:
•
ram ogólnych dla metodologii obliczenia zintegrowanej charakterystyki energetycznej
budynków,
•
zastosowania minimalnych wymagań dotyczących charakterystyki energetycznej
nowych budynków,
•
zastosowania minimalnych wymagań dotyczących charakterystyki energetycznej
budynków istniejących,
•
certyfikacji energetycznej budynków oraz,
•
regularnej kontroli kotłów i systemów klimatyzacji w budynkach i dodatkowo oceny
instalacji grzewczych , w których kotły mają więcej niŜ 15 lat.
Wymagania Dyrektywy dotyczą budynków:
•
nowo wznoszonych,
•
istniejących: sprzedawanych, wynajmowanych, duŜych budynków poddawanych
gruntownej modernizacji (ponad 1.000 m2 oraz gdy koszt remontu przekracza 25 %
wartości budynku).
Efektem opracowywania ocen energetycznych ma być wydanie świadectwa energetycznego
budynków a takŜe lokali mieszkalnych. Świadectwa takie mają spełniać rolę informacyjną o
stanie budynku lub lokalu przy zmianie jego właściciela lub uŜytkownika.
W roku 2006 przygotowane były projekty podstawowych dokumentów umoŜliwiających
wprowadzenie Dyrektywy w Ŝycie tj.
- Ustawa o systemie oceny energetycznej budynków i lokali mieszkalnych oraz kontroli
niektórych urządzeń w zakresie efektywności energetycznej.
- Rozporządzenie Ministra Transportu i Budownictwa w sprawie zakresu i formy świadectwa
energetycznego budynku oraz lokalu mieszkalnego,
- Rozporządzenie Ministra Transportu i Budownictwa w sprawie ramowego programu
szkoleń w zakresie oceny energetycznej budynków.
Wymienione akty prawne nie zostały skierowane do legislacji, poniewaŜ zmieniła się
koncepcja wprowadzania Dyrektywy. W proponowanych projektach aktów prawnych
występowały zapisy o podobnym charakterze jakie występują w Ustawie Prawo budowlane
oraz w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych jakim
powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Z tego względu według nowych załoŜeń
odpowiednie przepisy o ocenie energetycznej budynków miały się znaleźć w zmodyfikowanej
Ustawie Prawo budowlane i zmodyfikowanym Rozporządzeniu w sprawie warunków
technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.
W dniu 19 września 2007 r została przyjęta Ustawa o zmianie ustawy „Prawo budowlane” ,
która zawiera wdroŜenie dyrektywy 2002/91/WE Parlamentu Europejskiego i Rady Europy
( Dz. U. nr 191, poz.1373 ). Ustawa wchodzi w Ŝycie od 1 stycznia 2009 r.
Brak dotychczas Rozporządzenia określającego metodykę sporządzania świadectwa
energetycznego.
2.
Uregulowania prawne.
Zagadnienia energetyczne budynków uwzględnione są w następujących przepisach:
3
•
Ustawa Prawo Budowlane. (Dz. U. nr 156/1994, poz.1118, Dz. U. nr 106/2000 poz.
1126, Dz. U. nr 99/2007, poz.665, Dz. U. nr 191/2007, poz.1373 )
•
Ustawa o wspieraniu przedsięwzięć termomodernizacyjnych. ( Dz. U. nr 162/1998
poz. 1121 )
•
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych jakim
powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. ( Dz. U. nr 75/2002 poz. 690 )
•
Ustawa Prawo ochrony środowiska. ( Dz. U. z dnia 20 czerwca 2001 r.)
•
Dyrektywa 2002/91/WE Parlamentu Europejskiego i Rady Unii Europejskiej z dnia
16 grudnia 2002 r. dotycząca charakterystyki energetycznej budynków.
•
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie szczegółowego zakresu i formy
audytu energetycznego. ( Dz. U. nr 12/2002 poz. 114 )
•
Ustawa Prawo energetyczne. ( Dz. U. nr 173/2003 poz. 1504 )
3.
Stan energetyczny budynku
3.1 Ogrzewanie i wentylacja.
Kryteria oceny stanu energetycznego budynku zawarte są w Rozporządzeniu Ministra
Infrastruktury w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich
usytuowanie. Stan ten określają:
•
współczynnik przenikania ciepła przegród budowlanych U,
•
szczelność przegród budowlanych,
•
wskaźnik jednostkowego zuŜycia energii E.
Jednym z kryteriów znajdującym zastosowanie przy sporządzania świadectwa
energetycznego jest właśnie wskaźnik jednostkowego zuŜycia energii E określony
zaleŜnością:
V
Q
E
a
=
gdzie: Q
a
– roczne zuŜycie ciepła obliczone zgodnie z normą PN – B – 02025, 2001 r.
„ Obliczanie sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynków mieszkalnych
i uŜyteczności publicznej ”.
V - jest kubaturą netto ogrzewanej części budynku obliczaną jako kubatura brutto budynku
pomniejszona o kubaturę wydzielonych klatek schodowych, szybów dźwigowych, a
takŜe zewnętrznych, niezamkniętych ze wszystkich stron części budynku, takich jak:
podcienia, balkony, tarasy, loggie i galerie.
Wymienione wyŜej Rozporządzenie ogranicza wartość wskaźnika do obliczonego według
poniŜszych wzorów.
E
0
= 29 kWh/(m
3
rok)
przy A/V
≤
0,20,
E
0
= 26,6 + 12 A/V kWh/(m
3
rok) przy 0,20 < A/V < 0,90,
E
0
= 37,4 kWh/(m
3
rok)
przy A/V
/
0,90,
gdzie: A - suma pól powierzchni wszystkich ścian zewnętrznych (wraz z oknami i drzwiami
balkonowymi), dachów i stropodachów, podłóg na gruncie lub stropów nad piwnicą
nieogrzewaną, stropów nad przejazdami, oddzielających część ogrzewaną budynku od
powietrza zewnętrznego, gruntu i przyległych nieogrzewanych pomieszczeń, liczoną po
obrysie zewnętrznym.
4
Analizy wykazują, Ŝe standard energetyczny budynków w Polsce jest przede wszystkim
zaleŜny od wieku budynku.
Wskaźniki zapotrzebowania na ciepło w zaleŜności od wieku budynku kształtują się
następująco:
Lata budowy budynków
Ś
redni wskaźnik zuŜycia energii cieplnej
kWh/m
2
rok
do 1966
240 - 350
1967 - 1985
240 - 280
1985 - 1992
160 - 200
1993 - 1997
120 – 160
Obecnie (od 1998)
90 - 120
Występujące róŜnice zuŜycia ciepła wynikają ze zmieniających się przepisów i norm
budowlanych obowiązujących w latach budowy budynków.
Dla porównania, zuŜycie ciepła w obecnie budowanych budynkach mieszkalnych
(z tendencją dalszego ograniczenia):
•
w Niemczech 50 - 100 [ kWh/ m
2
rok]
•
w Szwecji 30 - 60 [ kWh/ m
2
rok]
Jak widać, wymagania ochrony cieplnej w Polsce były stopniowo zaostrzane, jednakŜe
w dalszym ciągu obecne zuŜycie ciepła na ogrzewanie naleŜy ocenić jako bardzo wysokie,
z przyczyn:
•
Ś
ciany i dachy, a takŜe okna i drzwi mają niewystarczającą izolacyjność cieplną.
Zbyt wysokie wartości współczynników przenikania ciepła „U”, ponadto występują
liczne mostki cieplne, co powoduje nadmierne straty ciepła.
•
Kształt bryły budynków i ich usytuowanie są często niekorzystne z punktu widzenia
strat ciepła (brak naleŜytej uwagi w procesie projektowania).
•
Sprawność energetyczna źródeł ciepła w licznych przypadkach bardzo niska
(kotłownie wbudowane i osiedlowe z kotłami starego typu).
•
DuŜe straty ciepła na przesyle w sieciach ciepłowniczych i instalacjach c.o.
(niewystarczająca izolacja termiczna).
•
W znacznej części instalacji brak automatycznej regulacji.
•
Brak moŜliwości i motywacji oszczędzania ciepła przez uŜytkowników (brak urządzeń
regulacyjnych, indywidualnych podzielników kosztów, itp.).
Istnieje więc potrzeba powszechnych działań zmierzających do obniŜenia zuŜycia ciepła
i kosztów ogrzewania budynków nowo wznoszonych i istniejących. Temu celowi ma słuzyć
między innymi wprowadzana Dyrektywa.
ZuŜycie ciepła to nie tylko ogrzewanie. Struktura zuŜycia energii w budynkach mieszkalnych
w Polsce kształtuje się następująco:
•
Ogrzewanie i wentylacja
71 %,
•
Przygotowanie ciepłej wody uŜytkowej
13 %,
•
Przygotowanie posiłków
9 %,
•
Oświetlenie i urządzenia elektryczne
7 %.
3.2 ZuŜycie ciepła na przygotowania ciepłej wody uŜytkowej
Wielkość zuŜycia c.w.u. w budownictwie mieszkaniowym zaleŜna jest głównie od:
5
•
wyposaŜenia technicznego mieszkań,
•
pory roku,
•
ilości domowników i ich wieku.
ZuŜycie wody (zimnej i ciepłej razem) w przeciętnym gospodarstwie domowym uległo
w ostatnich latach znacznemu zmniejszeniu. W roku 1990 przyjmowano ok. 180 - 200
l/osobę/dobę, a obecnie zgodnie z Rozp. Min. Infr. z 14.01.2002r. w sprawie określenia
przeciętnych norm zuŜycia wody (Dz. U. nr 8, poz.70) – od 30 do 160 l/osobę/dobę,
w zaleŜności od wyposaŜenia mieszkań (wodociąg, kanalizacja, WC, łazienka, źródło
przygotowania c.w.u., itp.). Ilość c.w.u. przyjmowana przy projektowaniu urządzeń
i instalacji c.w.u. wynosi 110 – 130 l/osobę/dobę.
Wg danych rzeczywistych dobowe zuŜycie c.w.u. w bud. jednorodzinnych wynosi ok. 35
l/osobę/dobę, a w bud. wielorodzinnych ok. 48 l/osobę/dobę (dot. zuŜycia wody o temp.
60
o
C; ilość wody wykorzystywana praktycznie o temp. ok. 35
o
C jest o ok. 50% większa).
Zmniejszenie zuŜycia wody spowodowane jest powszechnym stosowaniem wodomierzy
(analizy zuŜycia wody w mieszkaniach wykazały, Ŝe ilość zuŜywanej wody po
zamontowaniu wodomierzy malała od 10 do 35%), a takŜe coraz powszechniej stosowaną
armaturą wodooszczędną przy bateriach umywalkowych i prysznicach ( np. perlator
zamontowany na końcu rączki prysznica miesza wodę z powietrzem dając moŜliwość
zmniejszenia zuŜycia wody od 15 % do 50%).
3.3 Energia elektryczna.
ZuŜycie energii elektrycznej w gospodarstwach domowych wynosi ok. 15% zuŜycia
krajowego (na wszystkie potrzeby).
Produkcja energii elektrycznej odbywa się głównie w elektrowniach opalanych
energetycznym węglem kamiennym i jej uŜytkowanie związane jest ze znacznym
zanieczyszczeniem powietrza (1 kWh energii elektrycznej to emisja 1,2 kg CO
2
).
Biorąc pod uwagę powyŜszy fakt - wytworzoną energią elektryczną warto racjonalnie
gospodarować, nie dopuszczając tym samym do dalszej degradacji środowiska naturalnego.
Struktura zuŜycia energii elektrycznych dla potrzeb gospodarstw domowych w Polsce
przedstawiona została w poniŜszej tabeli.
Struktura zuŜycia energii elektrycznych dla potrzeb gospodarstw domowych w Polsce
•
suszarka do włosów
1 %
•
odkurzacz
4 %
•
pralka
5 %
•
sprzęt audio
1 %
•
Ŝ
elazko
3 %
•
oświetlenie
22 %
•
TV + video
5 %
•
czajnik
6 %
•
kuchenka mikrofalowa
10 %
•
komputer
17 %
•
lodówka
19 %
•
inne
7 %
4.
Podstawa oceny energetycznej
6
Do wydania oceny energetycznej budynku konieczne jest wykonanie audytu energetycznego
obejmującego:
•
określenie współczynników przenikania ciepła przegród,
•
obliczenie zapotrzebowania ciepła do celów grzewczych,
•
obliczenie sezonowego zapotrzebowania ciepła,
•
obliczenie zapotrzebowania ciepła dla ciepłej wody,
•
określenie skuteczności wentylacji i klimatyzacji,
•
obliczenie zapotrzebowania energii do oświetlenia ( budynki uŜyteczności publicznej).
5.
Metodologia określenia stanu energetycznego budynku:
Przedstawiony poniŜej zakres parametrów do obliczeń oceny energetycznej budynków
wynika z art. 3 Dyrektywy.
Metodologia określania jakości energetycznej budynków powinna uwzględniać następujące
zagadnienia:
•
właściwości izolacji cieplnej budynku,
•
właściwości cieplne mogą takŜe uwzględniać szczelność przegród;
•
instalacja ogrzewania i instalacja przygotowywania ciepłej wody, uwzględnienie
właściwości zastosowanych w nich izolacji;
•
systemy klimatyzacji;
•
systemy wentylacji;
•
instalacja oświetleniowa (zwłaszcza w budynkach niemieszkalnych);
•
usytuowanie i orientacja budynku i poszczególnych mieszkań względem stron świata;
systemy pasywnego wykorzystania energii słonecznej i ochrony przed nadmiernym
przegrzaniem;
•
wentylacja naturalna;
•
warunki klimatyczne panujące w budynku, obejmujące warunki zakładane przez
projektanta.
Metodologia powinna zawierać:
•
obliczenia,
•
pomiary zuŜycia ciepła na cele ogrzewania,
•
pomiary zuŜycia ciepła na podgrzanie ciepłej wody,
•
pomiary zuŜycia ciepła na cele wentylacji,
•
pomiary termowizyjne,
•
pomiary zuŜycia energii elektrycznej na oświetlenie.
5.1 Zasady sporządzania audytów energetycznych dla sporządzania świadectw:
•
zapoznanie się z dokumentacją budowlaną, instalacji c. o., c. w. u.
•
sporządzenie charakterystyki budynku,
•
obliczenie zapotrzebowania ciepła do celów grzewczych,
•
obliczenie sezonowego zapotrzebowania ciepła,
•
sprawdzenie zachowania wymaganych wskaźników energetycznych,
•
wskazanie działań termomodernizacyjnych zmniejszających zuŜycie ciepła,
•
obliczenie efektów energetycznych zastosowanych działań termomodernizacyjnych,
7
5.2 Metodyka opracowania świadectwa energetycznego.
Ś
wiadectwo energetyczne jest sporządzane na podstawie oceny energetycznej, polegającej na
określeniu zintegrowanej charakterystyki energetycznej, na podstawie, której następuje
przyporządkowanie budynkowi klasy energetycznej. Podstawą do sporządzenia zintegrowanej
charakterystyki jest charakterystyka energetyczna budynku określona w projekcie
budowlanym dla budynku nowo wznoszonego, a dla budynku istniejącego, jeśli brak jest dla
niego dokumentacji projektowej - wyznaczana w wyniku inwentaryzacji.
Charakterystyka energetyczna jest to zbiór danych i wskaźników energetycznych budynku
dotyczących obliczeniowego zapotrzebowania budynku na energię na cele c.o., c.w.u.,
wentylacji i klimatyzacji, a w przypadku budynku uŜyteczności publicznej takŜe oświetlenia.
Dla określenia zintegrowanej charakterystyki energetycznej przyjęto metodę odnoszenia cech
ocenianego budynku do cech budynku referencyjnego, czyli budynku, który spełnia aktualne
wymagania stawiane budynkom. Dane ilościowe charakterystyki energetycznej porównuje się
bowiem z danymi określonymi dla budynku referencyjnego (porównawczego).
Charakterystyka energetyczna ocenianego budynku i jej porównanie z danymi określonymi
dla budynku referencyjnego są podstawą obliczania wskaźnika zintegrowanej charakterystyki,
a z kolei wskaźnik wyznacza klasę energetyczną budynku, przy czym dla budynku
referencyjnego przyjmuje wartość 1.
5.3 Świadectwo energetyczne budynku składa się z następujących części:
1) Strony tytułowej świadectwa zawierającej:
a) numer świadectwa w rejestrze,
b) typ budynku,
c) adres budynku i nazwę lub nazwisko właściciela,
d) zintegrowaną charakterystykę energetyczną budynku,
e) klasę energetyczną,
f) datę wydania i datę waŜności ,
g) imię i nazwisko oraz nr licencji audytora energetycznego.
2) Charakterystyki techniczno -uŜytkowej budynku zawierającej:
a) przeznaczenie budynku i rok oddania do uŜytkowania,
b) liczbę kondygnacji, kubaturę ogółem i kubaturę części zawierającej pomieszczenia o
regulowanej temperaturze powietrza, powierzchnie pomieszczeń o regulowanej temperaturze,
c) rodzaj konstrukcji,
d) rodzaj systemu ogrzewania, wentylacji, przygotowania ciepłej wody, klimatyzacji, a w
przypadku budynków uŜyteczności publicznej takŜe oświetlenia.
3) Charakterystyki energetycznej budynku zawierającej dane ilościowe i porównawcze
dotyczące :
a) zapotrzebowania na energię do ogrzewania i wentylacji budynku,
b) zapotrzebowania na energię do przygotowania ciepłej wody uŜytkowej,
c) zapotrzebowania na energię przez system klimatyzacji budynku,
d) zapotrzebowania na energię elektryczną dla celów oświetlenia.(tylko dla budynków
uŜyteczności publicznej).
4) Obliczenia zintegrowanej oceny charakterystyki energetycznej budynku oraz określenia
klasy energetycznej budynku
5) Uwag w sprawie moŜliwości zmniejszenia zuŜycia energii w budynku
a) Przez zmiany w eksploatacji budynku,
8
b) Przez ewentualna termomodernizację czyli przebudowę budynku lub jego wyposaŜenia
technicznego .
6) Informacje o podstawach prawnych świadectwa oraz o korzystaniu ze świadectwa .
5.3 Szczegółowy zakres świadectwa energetycznego lokalu mieszkalnego.
1.
Strony tytułowej zawierającej:
a)
numer świadectwa w rejestrze,
b)
b) typ budynku,
c)
adres budynku i nazwisko właściciela,
d)
nr lokalu i nazwisko właściciela,
e)
zintegrowaną charakterystykę energetyczną lokalu mieszkalnego,
f)
klasę energetyczną lokalu mieszkalnego,
g)
datę wydania i datę waŜności,
h)
imię i nazwisko oraz nr licencji audytora energetycznego.
2.
Charakterystyki techniczno – uŜytkowej budynku i lokalu mieszkalnego zawierającej:
a)
rok oddania budynku do uŜytkowania,
b)
połoŜenie mieszkania,
c)
rodzaj systemu ogrzewania, wentylacji i przygotowania ciepłej wody.
3.
Charakterystyki energetycznej lokalu mieszkalnego zawierającej:
a)
zapotrzebowanie na energię do ogrzewania i wentylacji lokalu,
b)
zapotrzebowanie na energię do przygotowania ciepłej wody.
4.
Obliczenia zintegrowanej oceny charakterystyki energetycznej budynku oraz
określenie klasy energetycznej budynku.
8. Zasady obliczeń zintegrowanego wskaźnika oceny energetycznej budynku.
8.1
Wskaźnik jednostkowego zapotrzebowania energii na potrzeby ogrzewania i
wentylacji:
c
g
g
A
E
E
=
1
E
g1
[ kWh/a ] – sezonowe zapotrzebowanie energii na ogrzewanie i wentylację,
A
c
[ m
2
] – powierzchnia pomieszczeń o regulowanej temperaturze w budynku.
Analogicznie dla budynku referencyjnego: E
gr
i E
g1r
Wskaźnik charakterystyki zapotrzebowania energii na potrzeby ogrzewania i wentylacji:
r
g
g
g
E
E
w
N
1
1
⋅
=
w – współczynnik zaleŜny od źródła ciepła. ( wg tabeli )
W przypadku wykorzystywania nośników o róŜnych wartościach współczynnika „w” naleŜy
wyliczyć średniowaŜony współczynnik nośnika energii wg wzoru :
w = (n
i
* w
i
)
n
i
– są to wyraŜone ułamkiem dziesiętnym udziały poszczególnych nośników energii w
całkowitym zuŜyciu energii w budynku,
w
i
- są to wartości współczynników dla poszczególnych nośników energii.
9
Lp
Nośnik energii
Współczynnik „w”
1
Energia elektryczna
2,5
2
Biomasa
0,5
3
Energia słoneczna i geotermalna
0
4
Inne nośniki
1
Sprawność źródeł ciepła w budynku referencyjnym:
Rodzaj źródła ciepła
Sprawność wytwarzania
ciepła dla budynku
referencyjnego
Kotły na paliwo gazowe lub płynne z palnikami atmosferycznymi i
regulacja włącz/wyłącz
0,86
Kotły na paliwo gazowe lub płynne z palnikami wentylatorowymi i
ciągła regulacja procesu spalania
0,88
Kotły gazowe kondensacyjne
0,95 (0,92)*
Kotły węglowe
0,75
Kotły na biomasę (słoma) wrzutowe z obsługa ręczna o mocy do 100
kW
0,63
Kotły na biomasę (drewno polana, brykiety drewniane, pelety, zrębki
drewniane)wrzutowe z obsługa ręczna o mocy do 100 kW
0,72
Kotły na biomasę (słoma) wrzutowe z obsługa ręczna o mocy
powyŜej 100 kW
0,70
Kotły na biomasę (słoma) automatyczne o mocy powyŜej 100 kW do
600 kW
0,75
Kotły na biomasę (drewno polana, brykiety drewniane, pelety, zrębki
drewniane)automatyczne o mocy powyŜej 100 kW do 600 kW
0,85
Kotły na paliwo stałe (węgiel) z paleniskiem retortowym
0,85
Kotły na paliwo stałe (słoma, drewno, pelety)automatyczne z
mechanicznym podawaniem paliwa o mocy powyŜej 500 kW
0,85
Ogrzewanie elektryczne bezpośrednie (przepływowe)
1,0
Ogrzewanie elektryczne akumulacyjne (pojemnościowe)
0,93
Sprawności instalacji grzewczej w budynku referencyjnym
Rodzaj sprawności instalacji grzewczej
Sprawności instalacji grzewczej dla budynku
referencyjnego
Sprawność przesyłania ciepła
0,95
Sprawność regulacji systemu grzewczego
0,97
Sprawność wykorzystania ciepła
0,95
8.2
Wskaźnik jednostkowego zapotrzebowania energii na potrzeby podgrzania ciepłej
wody:
Obliczenie energii potrzebnej do przygotowania 1m
3
ciepłej wody w systemie
występującym w rozpatrywanym budynku E
w1
wg wzoru :
10
3
1
)
(
m
kg
T
T
c
E
p
k
z
c
w
w
η
η
ρ
⋅
−
⋅
⋅
=
gdzie:
E
w1
–[ kJ/m
3
] – zapotrzebowanie ciepła do podgrzania 1 m
3
wody,
c
w
– ciepło właściwe wody, [kJ/kg
⋅°
C] przyjmowana jako 4,2 kJ/kg
⋅°
C,
ρ
- gęstość wody, [kg/m
3
],
T
c
– temperatura wody w podgrzewaczu, [
°
C],
T
z
– temperatura wody zimnej, [
°
C] przyjmowana jako 10
o
C,
k
t -
jest współczynnikiem korekcyjnym uwzględniającym temperaturę wody w podgrzewaczu
róŜną od 60
o
C przyjmowanym z tablicy,
η
k
– sprawność źródła ciepła wykorzystywanego do przygotowania ciepłej wody,
η
p
– sprawność układu przewodów do przesyłu ciepłej wody,
Współczynniki korekcyjne k
t
Temperatura wody w podgrzewaczu
0
C
Współczynnik korekcyjny k
t
60
1
55
1,4
50
2,2
45
4,4
Uwaga: dla pośrednich wartości temperatury wartości kt naleŜy interpolować liniowo.
Sprawności przesyłu wody ciepłej.
Rodzaje instalacji ciepłej wody
Sprawność przesyłu
ciepłej wody
η
p
1. Miejscowe przygotowanie wody ciepłej, instalacje c.w. bez obiegów cyrkulacyjnych
Miejscowe przygotowanie ciepłej wody bezpośrednio przy punktach poboru
wody ciepłej
1,0
Miejscowe przygotowanie ciepłej wody dla grupy punktów poboru wody
ciepłej w jednym pomieszczeniu sanitarnym, bez obiegu cyrkulacyjnego
0,8
Mieszkaniowe węzły cieplne
0,85
2. Centralne przygotowanie wody ciepłej, instalacja c.w. bez obiegów cyrkulacyjnych
1)
Instalacje c.w. bez obiegu cyrkulacyjnego
0,6
3. Centralne przygotowanie ciepłej wody, instalacje z obiegami cyrkulacyjnymi, piony
instalacyjne nie izolowane, przewody rozprowadzające izolowane
Instalacje małe, do 30 punktów poboru c.w.
0,6
Instalacje średnie, 30-100 punktów poboru c.w.
0,5
Instalacje duŜe, powyŜej 100 punktów poboru c.w.
0,4
4. Centralne przygotowanie ciepłej wody, instalacje z obiegami cyrkulacyjnymi, piony
instalacyjne i przewody rozprowadzajace izolowane
2)
Instalacje małe, do 30 punktów poboru c.w.
0,7
Instalacje średnie, 30-100 punktów poboru c.w.
0,6
Instalacje duŜe, powyŜej 100 punktów poboru c.w.
0,5
5. Centralne przygotowanie ciepłej wody, instalacje z obiegami cyrkulacyjnymi z ograniczeniem
czasu pracy
3)
, piony instalacyjne i przewody rozprowadzające izolowane
Instalacje małe, do 30 punktów poboru c.w.
0,8
Instalacje średnie, 30-100 punktów poboru c.w.
0,7
11
Instalacje duŜe, powyŜej 100 punktów poboru c.w.
0,6
Objaśnienia:
1)
Układy instalacji wody ciepłej bez obiegu cyrkulacyjnego dopuszcza się tylko w budynkach
mieszkalnych jednorodzinnych.
2)
Przewody izolowane wykonane z rur stalowych lub miedzianych, lub przewody nie izolowane
wykonane z rur z tworzyw sztucznych.
3)
Ograniczenie czasu pracy pompy cyrkulacyjnej do ciepłej wody w godzinach nocnych lub
zastosowanie pomp obiegowych ze sterowaniem za pomocą układów termostatycznych.
Obliczenie energii potrzebnej do przygotowania 1m
3
ciepłej wody w budynku referencyjnym
E
w1r
wg wzoru przyjmując:
T
c
– temperatura wody w podgrzewaczu jako 60
°
C,
η
k
– sprawność źródła ciepła wykorzystywanego do przygotowania ciepłej wody,
wg tabl. 1,
η
p
– sprawność przesyłania ciepłej wody wg tablicy 4, przy czym dla systemów centralnego
przygotowania ciepłe wody naleŜy przyjąć sprawność wg punktu 5 tablicy 4.
Obliczenie wskaźnika charakterystyki zapotrzebowania energii na potrzeby podgrzewania
wody jako
r
w
w
w
E
E
w
N
1
1
⋅
=
gdzie :
w - jest współczynnikiem uwzględniającym rodzaj nośnika energii przyjmowanym z tablicy,
Obliczenie sezonowego zapotrzebowania na energie do przygotowania ciepłej wody w
badanym budynku wg wzoru:
E
w
= E
w1
*q
cw
* k
t
* 365 * 3,6 [kWh/a ]
gdzie:
q
cw
– jednostkowa dobowa ilosc wody do podgrzania, [dm
3
/(j.o.)
⋅
d], wg poniŜszej tablicy,
(j.o.) – jednostka odniesienia, [-].
365 – liczba dni w roku
3,6 współczynnik przeliczenia jednostek dm
3
/m
3
oraz kJ/kWh
Jednostkowe dobowe ilości ciepłej wody dla róŜnych typów budynków wyposaŜonych w
róŜne rodzaje wewnętrznych instalacji ciepłej wody.
Rodzaje budynków
Jednostka odniesienia
[j.o.]
Jednostkowa dobowa ilość wody
ciepłej q
cw
o temperaturze 60
o
C
[dm
3
/(j.o.)
⋅
d]
1. Budynki mieszkalne:
1.1. Budynki jednorodzinne
[osoba]
35
1.2. Budynki wielorodzinne
1)
[osoba]
2)
48
2. Budynki zamieszkania zbiorowego:
2.1. Hotele
[miejsce noclegowe]
112
3. Budynki uŜyteczności publicznej:
3.1. Szpitale
[łóŜko]
352
3.2. Szkoły
[uczeń]
8
3.3. Budynki biurowe
[pracownik]
7
Objaśnienia:
12
1
)
W przypadku zastosowania w budynkach wielorodzinnych wodomierzy mieszkaniowych do
rozliczania opłat za ciepłą wodę, podane wskaźniki jednostkowe ilości ciepłej wody moŜna
zmniejszyć o 20%.
2)
Obliczeniowa liczbę mieszkańców w zaleŜności od rodzaju lokalu mieszkalnego naleŜy
przyjmować zgodnie z tabl.7.
Obliczeniowe liczby mieszkańców w budownictwie wielorodzinnym.
Rodzaj lokalu mieszkalnego
Liczba mieszkańców w jednym lokalu
mieszkanie 1-pokojowe
1,0
mieszkanie 2-pokojowe
2,5
mieszkanie 3-pokojowe
3,5
mieszkanie 4-pokojowe
4,0
mieszkanie 5-pokojowe
4,5
mieszkanie 6-pokojowe
5,0
8.3
Wskaźnik jednostkowego zapotrzebowania energii na potrzeby klimatyzacji.
r
k
k
k
E
E
w
N
1
1
⋅
=
Metoda określenia danych dotyczących zapotrzebowania na energie dla potrzeb klimatyzacji
zostanie ustalona w terminie późniejszym . Do czasu ustalenia tej metody zapotrzebowanie na
energie dla potrzeb klimatyzacji naleŜy pominąć.
8.4
Wskaźnik jednostkowego zapotrzebowania energii na potrzeby oświetlenia
Określenie danych dotyczących zapotrzebowania na energię dla potrzeb oświetlenia
obejmuje:
a) wykonanie w układzie wg tablicy 8 zestawienia zawierającego:
- rodzaje pomieszczeń i ich powierzchnię uŜytkową,
- wymagany poziom natęŜenia oświetlenia,
- moc urządzeń oświetleniowych występujących w pomieszczeniach,
- moc jednostkowa rzeczywista i zalecana oraz wartości średniowaŜone mocy jednostkowej
rzeczywistej i zalecanej,
- czas uŜytkowania oświetlenia w ciągu roku,
- zuŜycie energii elektrycznej na oświetlenie w ciągu roku.
Moc urządzeń oświetleniowych i zuŜycie energii na oświetlenie
Lp
Rodzaj
pomieszczeń
Pow.
uŜytk
A
N
m
2
Wymagany
poziom
nateŜenia
oświetlenia
[lux]
Moc urzadzeń
oświetlenio
wych w
pomieszcze-
niach Pi [W]
Rzeczywista
Pjr Wg
zaleceń Pjz
Czas
uŜytkowania
oświetlenia
t
u
[h/a]
Roczne
zuŜycie
energii
Pi x tu
[kWh/a]
1
2
3
4
Wartość
ś
redniowaŜona
E
s1
=
E
s1r
=
Ogółem
Σ
A
N
=
Σ
P
i
=
Σ
( P
i
x t
u
) =
13
Dla określenia zalecanej mocy naleŜy przyjmować najwyŜsze dopuszczalne wartości dla
danego rodzaju pomieszczeń z tabeli zawartej w „Warunkach Technicznych”.
W tabeli:
E
s1
= P
i
/ A
N
E
s1r
= [ (P
jz
x A
N
)] / A
N
Dla określenia czasu uŜytkowania oświetlenia naleŜy korzystać ze wzoru (8) i tablic 9,10i 11.
t
u
= t
D
*F
D
*F
O
+ t
N
* F
O
[h] (8)
gdzie :
t
u
- okres efektywnego stosowania oświetlenia [h],
t
D
- okres uwzględniania oświetlenia dziennego [h],
t
N
– okres stosowania tylko oświetlenia elektrycznego [h,
F
D
-czynnik uwzględniający okres wykorzystania światła dziennego w oświetleniu,
F
O
- czynnik uwzględniający okres nieobecności uŜytkowników w budynku – tablica 11.
Roczne odniesieniowe czasy uŜytkowania oświetlenia w budynkach t
D
, t
N
Typ budynku
Czas uŜytkowania oświetlenia w ciągu roku [h]
-
t
D
t
N
t
tot
Biura
2225
250
2500
Szkoły
1800
200
2000
Szpitale
3000
2000
5000
Uwzględnienie wpływu światła dziennego w budynkach.
Typ budynku
Rodzaj regulacji
F
D
Ręczna
1.0
Płynna regulacja bez uwzględnienia światła dziennego
0.9
Biura
Płynna regulacja z uwzględnieniem światła dziennego
0.8
Ręczna
1.0
Płynna regulacja bez uwzględnienia światła dziennego
0.9
Szkoły, szpitale
Płynna regulacja z uwzględnieniem światła dziennego
0.7
Uwaga – ZałoŜono, zastosowanie automatycznej regulacji z co najmniej jednym czujnikiem
obecności w pomieszczeniu a w duŜych pomieszczeniach, co najmniej jeden czujnik obecności
na 30 m
2
.
Wskaźnik zuŜycia energii elektrycznej na oświetlenie:
r
s
s
s
E
E
w
N
1
1
⋅
=
Gdzie :
-w jest współczynnikiem uwzględniającym rodzaj nośnika energii przyjmowanym z tablicy 3,
- E
S1
i E
S1r
wg wzoru (7)
Obliczenie rocznego zuŜycia energii na potrzeby oświetlenia w budynku ocenianym :
⋅
+
⋅
=
a
kWh
A
n
t
P
E
N
u
i
s
1000
Gdzie:
14
n = 1 kWh/(m
2
*a)
gdy jest oświetlenie awaryjne
n = 6 kWh/(m
2
*a)
gdy jest oświetlenie zapasowe.
9
Zintegrowany wskaźnik charakterystyki energetycznej budynku.
Dla zakwalifikowania budynku do klasy energetycznej wylicza się zintegrowany wskaźnik
charakterystyki energetycznej budynku, na podstawie wskaźników cząstkowych według
wzoru:
EP = N
g
*f
g
+ N
w
* f
w
+ N
k
* f
k
+ N
s
* f
s
Gdzie udziały zuŜycia energii na poszczególne cele określają wzory:
E
E
f
g
g
=
- udział zuŜycia energii na cele grzewcze i wentylację,
E
E
f
w
w
=
- udział zuŜycia energii na przygotowanie ciepłej wody,
E
E
f
k
k
=
- udział zuŜycia energii do klimatyzacji,
E
E
f
s
s
=
- udział zuŜycia energii na oświetlenie,
przy czym:
E = E
g
+ E
w
+ E
k
+ E
s
Po wyznaczeniu zintegrowanego wskaźnika charakterystyki energetycznej budynku EP
przyporządkowuje się mu klasę według poniŜszej tabeli.
Budynkowi referencyjnemu o wartości
EP = 1 przypisuje się klasę energetyczną D. Budynki
w klasie A, B i C pod względem energetycznym są lepsze od referencyjnego, budynki w
klasie E, F i G gorsze od referencyjnego.
Klasa
Wartość EP
A
EP<
0,25
B
0,25
< EP <
0,5
C
0,5
< EP <
0,75
D
0,75
< EP <
1
E
1
< EP <
1,25
F
1,25
< EP <
1,5
G
>EP
1,5
KLASA ENERGETYCZNA BUDYNKU