Zintegrowane projektowanie energetyczne jako narzędzie poprawy efektywności energetycznej jednorodzinnych budynków mieszkalnych

Transkrypt

1 Zintegrowane projektowanie energetyczne jako narzędzie poprawy efektywności energetycznej jednorodzinnych budynków mieszkalnych część 2 -zadanie Zaprojektować budynek o jak najwyższej efektywności energetycznej 1. NORMATYWNY, (standardowy) EU=120 kwh/m 2 rok, bez OZE 2. ENERGOOSZCZĘDNY, (znacznie lepszy) EU=60 kwh/m 2 rok 3. NISKOENERGETYCZNY, EU=40 kwh/m 2 rok 4. PASYWNY, EU=15 kwh/m 2 rok tj. o jak najniższym wskaźniku EP, o jak najniższych kosztach inwestycyjnych i eksploatacyjnych w stosunku do budynku normatywnego 1

2 Jak duży wpływ na efektywność energetyczną budynku mają takie czynniki jak: orientacja względem stron świata i ekspozycja na wiatr, strefowanie temperaturowe pomieszczeń, podpiwniczenie budynku, strefy buforowe, masywna konstrukcja akumulująca ciepło, szczelność przeszkleń i ich orientacja, szczelność powietrzna, zastosowanie rekuperacji, OZE itd. Rozwój budownictwa energooszczędnego i pasywnego Pierwsze wymagania dot. ochrony cieplnej budynków były konsekwencją kryzysów energetycznych drugiej połowy XX w. Do ok r. uwagę zwracano przede wszystkim na oszczędzanie energii przez izolację przegród zewnętrznych i bardziej wydajne instalacje oraz wykorzystanie energii słonecznej. Na przełomie XX i XXI w. na skutek upowszechnienia się jednoramowej stolarki okiennej zwiększyła się znacznie szczelność budynków (problem hermetyzacji). 2

3 Rozwój budownictwa energooszczędnego i pasywnego Jednocześnie podkreślano, iż jednym z podstawowych warunków budownictwa energooszczędnego jest budowa przegród zewnętrznych bez mostków termicznych. W pierwszej dekadzie XXI w. zaczęto rozpatrywać już nie tylko okres eksploatacji, ale cały cykl życia budynku. Obecnie szeroko wykorzystuje się bierne sposoby pozyskiwania energii słonecznej przez masywne struktury budynku akumulujące ciepło, następuje szybki rozwój fotowoltaiki. Rozwój budownictwa energooszczędnego i pasywnego Coraz powszechniej stosuje się wentylację mechaniczną oraz optymalny pod względem energetycznym dobór okien. Z kwestią energooszczędności zaczyna ściśle współgrać problematyka zdrowia człowieka i czynników które stanowią dla niego zagrożenie. Stosuje się coraz więcej rozwiązań instalacyjnych wykorzystujących OZE. Dąży się raczej do ograniczenia ogrzewania konwencjonalnego, więcej uwagi poświęca się ochronie obiektu przed przegrzewaniem 3

4 Aspekt ekonomiczny koszty ogrzewania jednakowej wielkości budynku o różnym standardzie energetycznym, koszty = wskaźnik EK, kwh/m 2 rok Budynek normatywny, wg obowiązujących w Polsce przepisów = 100%. Budynek energooszczędny (50 kwh/m 2 rok) = 27%. Budynek energooszczędny (30 kwh/m 2 rok) = 16%. Budynek pasywny (15 kwh/m 2 rok) = 8%. 4

5 Budynek jednorodzinny o powierzchni A f = m 2 zlokalizowany w Warszawie. Niepodpiwniczony, kształt prostopadłościanu. Liczymy po bryle, jedna strefa wewnętrzna +20 C zima, +26 C lato, zyski ciepła wg MI 2014/15. Przegrody zewnętrzne: SZ, STD, PG, OK (udział powierzchni okien w elewacji do 75%). Baza/standard okna z podwójną szybą bez ruchomych urządzeń ochrony przeciwsłonecznej. Mostki termiczne uwzględniane i obliczane automatycznie, ale nie metodą uproszczoną. Ogrzewanie tylko podłogowe, dostępna powierzchnia 70% A f, wydajność 80 W/m 2. Wentylacja grawitacyjna lub mechaniczna (przyjąć stopień szczelności krotność wymian z WT). Dostępne źródła ciepła: kocioł gazowy kondensacyjny, kocioł na pellet, pompa ciepła woda-woda, kolektory słoneczne (tylko na CWU do 35% pokrycia), fotowoltaika (do 3 kw p, wydajność roczna 900 kwh/kw p ). Dodatkowe koszty inwestycyjne w porównaniu z budynkiem standardowym: SZ: 34 zł/m 2 2 cm styropianu λ=0,032 W/mK; STD: 22 zł/m 2 2 cm wełny λ=0,036 W/mK; PG: 25 zł/m 2 2 cm styropianu λ=0,035 W/mK; OK: 180 zł/m 2 3-szyb, 210 zł/m 2 3-szyb PS, 110 zł/m 2 żaluzje białe f c =0,3; 200 zł/m 2 żaluzje białe f c =0,15. Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła sprawność 90%: 260 zł/m 2 A f. 5

6 Dodatkowe koszty inwestycyjne w porównaniu z budynkiem standardowym (cd): Kocioł na pelet: 800 zł/kw; Pompa ciepła: 4700 zł/kw; Kolektory słoneczne: 130 zł/m 2 A f ; Fotowoltaika: 8000 zł/kw p ; Dopłaty, dotacje: Dotacja 40% kosztów do kolektorów i fotowoltaiki; Dopłata 30 tys. zł za standard EU H =40 kwh/m 2 rok; Dopłata 50 tys. zł za standard EU H =15 kwh/m 2 rok. Ceny nośników energii końcowej: Gaz ziemny: 210 zł/mwh; Pelety: 240 zł/mwh Energia elektryczna: 590 zł/mwh; Analiza porównać budynek standardowy z zaprojektowanym, obliczyć i zestawić w tabelce: całkowity koszt proponowanych rozwiązań, zł/m 2 A f ; różnicę kosztów eksploatacji, zł/m 2 rok; prosty czas zwrotu proponowanej inwestycji w latach; wskaźnik EP H+W+C standardowego i zaprojektowanego budynku. Wyniki proszę przesłać mailem z załączonymi plikami.ozd dla budynku standardowego i zaprojektowanego. 6