AUDYT ENERGETYCZNY BUDYNKU SAL SPORTOWYCH I-III AKADEMII WYCHOWANIA FIZYCZNEGO I SPORTU. Gdańsk, kwiecień 2011 r.

Transkrypt

1 AUDYT ENERGETYCZNY BUDYNKU SAL SPORTOWYCH I-III AKADEMII WYCHOWANIA FIZYCZNEGO I SPORTU im. Jędrzeja Śniadeckiego przy ul. Kazimierza Górskiego 1 w GDAŃSKU Gdańsk, kwiecień 2011 r. BAŁTYCKA AGENCJA POSZANOWANIA ENERGII SA Gdańsk, ul. Budowlanych 31 tel.: (058) faks: (058)

2 Lp. - STRONA TYTUŁOWA AUDYTU ENERGETYCZNEGO BUDYNKU 1. Dane identyfikacyjne budynku 1.1 Rodzaj budynku Budynek mieszkalny, wielorodzinny 1.3 Akademia Wychowania Fizycznego i Sportu Inwestor im. Jędrzeja Śniadeckiego ul. Kazimierza Górskiego Gdańsk 2. Nazwa i adres firmy wykonującej audyt: BAŁTYCKA AGENCJA POSZANOWANIA ENERGII SA UL. BUDOWLANYCH GDAŃSK, tel , fax Adres 1.2 Rok zakończenia budowy 1956/82 Budynek sal sportowych I-III ul. Kazimierza Górskiego Gdańsk REGON Imię i nazwisko oraz adres audytora koordynującego wykonanie audytu, posiadane kwalifikacje, Luiza Napieralska-Rówczyńska BAŁTYCKA AGENCJA POSZANOWANIA ENERGII SA UL. BUDOWLANYCH GDAŃSK, tel , fax REGON Współautorzy audytu: imiona, nazwiska, zakresy prac, posiadane kwalifikacje Imię i nazwisko Zakres udziału w Posiadane kwalifikacje Podpis - opracowaniu - audytu (ew. uprawnienia) Miejscowość GDAŃSK Data wykonania opracowania: kwiecień 2011 BAPE SA - Gdańsk 1

3 Spis treści 1. PRZEDMIOT I ZAKRES OPRACOWANIA PODSTAWA OPRACOWANIA INWENTARYZACJA TECHNICZNO-BUDOWLANA BUDYNKU DANE OGÓLNE OPIS TECHNICZNY ELEMENTÓW BUDYNKU CHARAKTERYSTYKA ŹRÓDŁA CIEPŁA CHARAKTERYSTYKA INSTALACJA C.O CHARAKTERYSTYKA SYSTEMU PRZYGOTOWANIA I DYSTRYBUCJI C.W.U CHARAKTERYSTYKA SYSTEMU WENTYLACJI CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU ZAPOTRZEBOWANIE NA CIEPŁO DO OGRZEWANIA TARYFA I OPŁATY ZA CIEPŁO OCENA STANU TECHNICZNEGO BUDYNKU OCENA STANU TECHNICZNEGO PRZEGRÓD ZEWNĘTRZNYCH BUDYNKU OCENA STANU TECHNICZNEGO INSTALACJI C.O OCENA STANU TECHNICZNEGO INSTALACJI C.W.U OCENA STANU TECHNICZNEGO SYSTEMU WENTYLACJI PROPOZYCJE MODERNIZACJI SYSTEMÓW WENTYLACJI MECHANICZNEJ WYKAZ USPRAWNIEŃ I PRZEDSIĘWZIĘĆ WYBRANYCH DO OPTYMALIZACJI OPTYMALIZACJA USPRAWNIEŃ I PRZEDSIĘWZIĘĆ TERMOMODERNIZACYJNYCH OCENA OPŁACALNOŚCI I WYBORU USPRAWNIEŃ DOT. ZMNIEJSZENIA STRAT PRZEZ PRZENIKANIE PRZEZ PRZEGRODY I ZAPOTRZEBOWANIA NA CIEPŁO NA OGRZANIE POWIETRZA WENTYLACYJNEGO ZESTAWIENIE WYBRANYCH USPRAWNIEŃ I PRZEDSIĘWZIĘĆ TERMOMODERNIZACYJNYCH W KOLEJNOŚCI ROSNĄCEJ SPBT WYZNACZENIE OPTYMALNEGO WARIANTU PRZEDSIĘWZIĘCIA TERMOMODERNIZACYJNEGO POPRAWIAJĄCEGO SPRAWNOŚĆ CIEPLNĄ SYSTEMU GRZEWCZEGO WYBÓR WARIANTU PRZEDSIĘWZIĘCIA TERMOMODERNIZACYJNEGO METODA WYBORU OPTYMALNEGO WARIANTU PRZEDSIĘWZIĘCIA TERMOMODERNIZACYJNEGO WSKAZANIE OPTYMALNEGO WARIANTU PRZEDSIĘWZIĘCIA TERMOMODERNIZACYJNEGO WNIOSKI...33 BAPE SA - Gdańsk 2

4 KARTA AUDYTU ENERGETYCZNEGO BUDYNKU 1. Dane ogólne Kubatura części ogrzewanej [m 3 ] Powierzchnia netto budynku [m 2 ] Powierzchnia uŝytkowa części mieszkalnej [m 2 ] - 6. Powierzchnia uŝytkowa lokali uŝytkowych oraz innych pomieszczeń niemieszkalnych [m 2 ] Liczba mieszkań Liczba osób uŝytkujących budynek Sposób przygotowania ciepłej wody centralne, dostarczone z m.s.c. poprzez węzeł cieplny 10. Konstrukcja/technologia budynku Liczba kondygnacji 1 Rodzaj systemu ogrzewania budynku 11. Współczynnik kształtu A/V dla całego budynku [1/m] centralne, dostarczone z m.s.c. poprzez węzeł cieplny 12. Inne dane charakteryzujące budynek - 2. Współczynniki przenikania ciepła przez przegrody zewnętrzne Stan przed Stan po termomod. termomod. 1. Ściany zewnętrzne W/m 2 K 1,15 0,22 2. Dach W/m 2 K 0,75 0,20 3. Strop piwnicy W/m 2 K 0,61 0,61 4. Okna W/m 2 K 1,65-5,0 1,65-3,5 5. Drzwi/bramy W/m 2 K 5,0 1,8 6. Inne dane charakteryzujące budynek - podłoga w piwnicy W/m 2 K 0,39 0,39 3. Sprawności składowe systemu grzewczego Stan przed Stan po termomod. termomod. 1. Średnia sezonowa sprawność wytwarzania nośnika ciepła ηg - gaz/węgiel gaz/węgiel 1,00 1,00 2. Średnia sezonowa sprawność akumulacji ciepła ηs - 1,00 1,00 3. Średnia sezonowa sprawność regulacji i wykorzystania ciepła ηe - 0,90 0,90 4. Średnia sezonowa sprawność transportu (dystrybucji) ciepła ηd - 0,95 0,95 5. Uwzględnienie przerw w ogrzewaniu w okresie tygodnia - 0,86 0,96 6. Uwzględnienie przerw w ogrzewaniu w ciągu doby - 1,00 1,00 4. Charakterystyka systemu wentylacji 1. Rodzaj wentylacji (naturalna, mechaniczna) naturalna naturalna 2. Sposób doprowadzenia i odprowadzenia powietrza okna, drzwi okna, drzwi 3. Strumień powietrza wentylacyjnego średni (went. natur.) [m 3 /h] Liczba wymian [1/h] 0,2 0,2 5. Charakterystyka energetyczna budynku 1. Obliczeniowa moc cieplna systemu grzewczego [kw] 127,4 69,3 2. Obliczeniowa moc cieplna na potrzeby wentylacji [kw] 181,0 90,0 3. Sezonowe zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania budynku - bez uwzględnienia sprawności systemu grzewczego i przerw w ogrzewaniu [GJ/rok] 797,4 419,1 4. Sezonowe zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania budynku - z uwzględnieniem sprawn. systemu grzewczego i przerw w ogrzewaniu [GJ/rok] 867,3 405,8 5. Obliczeniowe zapotrzebowanie na ciepło do wentylacji [GJ/rok] 214,0 48,0 Zmierzone zuŝycie ciepła na ogrzewanie przeliczone na warunki sezonu 6. standardowego i przygotowanie c.w.u. (słuŝące do weryfikacji przyjętych [GJ/rok] c.o.- składowych danych obliczeniowych bilansu ciepła) - - Wskaźnik sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynku w 7. standardowym sezonie grzewczym bez uwzględnienia sprawności systemu kwh/ (m 3 rok) 19,4 10,2 grzewczego i przerw w ogrzewaniu Wskaźnik sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynku w 8. standardowym sezonie grzewczym z uwzględnieniem sprawności systemu kwh/ (m 3 rok) 21,1 9,9 grzewczego i przerw w ogrzewaniu 9. Wskaźnik sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynku w kwh/ (m 2 rok) 122,5 57,3 standardowym sezonie grzewczym z uwzględnieniem sprawności systemu BAPE SA - Gdańsk 3 kanały went tradycyjna 0,30 kanały went

5 6. Opłaty jednostkowe (obowiązujące w dniu sporządzania audytu) brutto 1. Cena za 1 GJ na ogrzewania [zł] 48,67 48,67 2. Opłata 1 MW mocy zamówionej na ogrzewanie na miesiąc [zł] 6 861, ,21 3. Opłata za podgrzanie 1 m 3 wody uŝytkowej [zł] Opłata za 1MW mocy zamówionej na podgrzanie wody uŝytkowej na miesiąc [zł] Opłata za ogrzanie 1 m 2 pow. uŝytkowej [zł] Opłata abonamentowa [zł] - - Planowane koszty całkowite [zł] Roczne zmniejszenie zapotrzebowania na energię [ %] 58,0% Premia termomodernizacyjna [zł] Roczna oszczędność kosztów energii dla całego budynku [zł/rok] Przedmiot i zakres opracowania Przedmiotem niniejszego opracowania jest audyt energetyczny budynku sal sportowych I-III będących jednym z obiektów Akademii Wychowania Fizycznego i Sportu im. Jędrzeja Śniadeckiego w Gdańsku. Audyt wykonany jest wg obecnie obowiązującego prawa (Ustawa z 21 listopada 2008 roku oraz Rozporządzenie z 17 marca 2009 roku). Przez audyt energetyczny naleŝy rozumieć opracowanie określające zakres i parametry techniczne oraz ekonomiczne przedsięwzięcia termomodernizacyjnego ze wskazaniem rozwiązania optymalnego, w szczególności z punktu widzenia kosztów realizacji przedsięwzięcia oraz oszczędności energii. W niniejszym opracowaniu obliczono wielkość zapotrzebowania ciepła i mocy dla stanu istniejącego oraz dokonano analizy wykonalności i opłacalności wariantów rozwiązań prowadzących do oszczędności energii cieplnej. Wskazano rozwiązanie optymalne przy aktualnym (marzec 2011 r.) poziomie cen energii i kosztów realizacji inwestycji oraz rozwiązania dodatkowe prowadzące do dalszego obniŝenia zuŝycia energii. 2. Podstawa opracowania Niniejsze opracowanie wykonano w oparciu o: 1. umowę zawartą pomiędzy AWFiS w Gdańsku a Bałtycką Agencją Poszanowania Energii SA w Gdańsku; 2. wizje lokalne i inwentaryzacje dokonane we wrześniu i październiku 2008 r. oraz marcu 2011 r.; 3. dane przekazane przez właściciela; 4. aktualną taryfe dla ciepła Gdańskiego Przedsiębiorstwa Energetyki Cieplnej sp. z o.o.; 5. aktualną taryfę dla ciepła Elektrociepłowni WybrzeŜe SA; 6. Metrykę techniczno-energetyczną obiektu budowlanego. Akademia Wychowania Fizycznego i Sportu. Budynek sal sportowych I-III. Miasto: Gdańsk. Ulica: Kazimierza Górskiego 1 wykonana przez Akademię Wychowania Fizycznego i Sportu w Gdańsku w 2008 r.; 7. Projekt techniczny rozbudowy sal sportowych 8. Badania termograficzne. Zleceniodawca: Akademia Wychowania Fizycznego i Sportu, Gdańskie Przedsiębiorstwo Energetyki Cieplnej sp. z o.o., czerwiec 2006 r.; BAPE SA - Gdańsk 4

6 Ustawę o wspieraniu termomodernizacji i remontów z dnia 21 listopada 2008r (Dz.U.z 2008r. nr 223, poz. 1459); Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 17 marca 2009 r. w sprawie szczegółowego zakresu i form audytu energetycznego oraz części audytu remontowego, wzorów kart audytów, a takŝe algorytmu oceny opłacalności przedsięwzięcia termomodernizacyjnego (Dz.U. z dnia 18 marca 2009 r. Nr 43, poz. 346); Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 17 marca 2009 r. w sprawie szczegółowego sposobu weryfikacji audytu energetycznego i części audytu remontowego oraz szczegółowych warunków, jakie powinny spełniać podmioty którym Bank Gospodarstwa Krajowego moŝe zlecać wykonanie weryfikacji audytów (Dz.U. z dnia 18 marca 2009 r. Nr 43, poz. 347); zakresu i form audytu energetycznego oraz części audytu remontowego, wzorów kart audytów, a takŝe algorytmu oceny opłacalności przedsięwzięcia termomodernizacyjnego Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. (Dz.U. z 2002r., Nr 75, poz. 690 z późniejszymi zmianami); Polskimi Normami dotyczącymi między innymi sporządzenia bilansu ciepła dla budynku, określenia mocy dla budynku, zasad doboru jednostek kotłowych, projektowania sieci cieplnych; Wytycznymi do projektowania związanymi z przedmiotem audytu; Wytycznymi do obliczania efektu ekologicznego przedsięwzięcia termomodernizacyjnego; Wytycznymi i metodami do określania kosztów inwestycji; Szczegółowymi wytycznymi charakterystycznymi dla poszczególnych mechanizmów pozyskiwania środków finansowych; Inwentaryzację wykonano wyłącznie w zakresie wymagań niniejszego audytu energetycznego. 3. Inwentaryzacja techniczno-budowlana budynku 3.1. Dane ogólne Akademia Wychowania Fizycznego i Sportu w Gdańsku (AWF i S) mieści się w kompleksie budynków przy ul. Kazimierza Górskiego 1 w Gdańsku. Kompleks ten składa się z kilkunastu budynków i budowany był etapami. Pierwszy budynek powstał w latach 50-tych. Budynek sal sportowych I-III przylega do bieŝni lekkoatletycznej. Obejmuje trzy sale sportowe, pomieszczenia dydaktyczne, szatnie z zapleczem sanitarnym oraz pomieszczenia gospodarcze. Dwa skrajne sale sportowe powstały w latach 50-tych, trzecia środkowa została dobudowana w 1982 roku. Nad salami są stropodachy niewentylowane. Piwnice znajdują się tylko w części budynku od strony wschodniej. Sale uŝytkowane są przez 7 dni w tygodniu. Średnio przebywa w nich ok. 30 osób. Plan sytuacyjny rozmieszczenia budynków AWFiS przedstawiono na rysunku 3.1. BAPE SA - Gdańsk 5

7 Rysunek 3.1. PołoŜenie budynków Elewacje budynku przedstawiono na fotografiach BAPE SA - Gdańsk 6

8 Audyt Energetyczny budynku sal sportowych I-III AWFiS im. Jędrzeja Śniadeckiego w Gdańsku Fot Widok elewacji zachodniej budynku Fot. 3.2.Widok elewacji południowej budynku BAPE SA - Gdańsk 7

9 Podstawowe parametry budynku przedstawiono w tabeli 3.1. Tabela 3.1. Podstawowe parametry budynku Wyszczególnienie Powierzchnia całkowita m ,8 Powierzchnia uŝytkowa mieszkań m 2 - Kubatura całkowita m ,2 Wysokość kondygnacji w świetle m 3,0-7, Opis techniczny elementów budynku Jest to budynek częściowo podpiwniczony, w piwnicy znajdują się szatnie z węzłami sanitarnymi. Sale sportowe znajdują się na jednej kondygnacji. Budynek posiada konstrukcję murowaną, i przekryty jest stropodachem płaskim, krytym papą asfaltową. Okna w skrajnych salach wymienione na okna zespolone dwuszynowe w ramach z PCV oraz na okna wykonane z poliwęglanu. Środkowa sala ma okna pojedynczo szklone w ramach stalowych oraz drzwi stalowe pełne i świetliki ze szkła zbrojonego w ramach stalowych. Opis przegród w budynku przedstawiono w tabeli 3.2. Tabela 3.2. Opis przegród w budynku Rodzaj przegrody Opis przegrody Współczynnik przenikania ciepła U - - W/(m 2 K) Ściany piwnic Mur z cegły ceramicznej pełnej o grubości 51 cm, 0,71 Ściany zewnętrzne Mur z cegły ceramicznej pełnej o grubości 51 cm, obustronnie otynkowany, 1,15 Stropodach sal Strop z płyt PW-8 oraz częściowo drewniane 0,737-0,747 Okna Jednoramowe, w ramach PVC, oszklone szybą zespoloną podwójną oraz poliwęglanem, okna pojedynczo szklone w 1,65/3,5/5,0/ ramach stalowych, świetliki, okna podwójnie szklone w 2,6 ramach drewnianych Drzwi zewn. Stalowe przeszklone 5,0 BAPE SA - Gdańsk 8

10 3.3. Charakterystyka źródła ciepła Podstawowym źródłem ciepła dla głównych budynków AWFiS jest grupowy wymiennikowy węzeł cieplny znajdujący się w budynku A zasilany z miejskiej sieci ciepłowniczej naleŝącej do Gdańskiego Przedsiębiorstwa Energetyki Cieplnej. Jest to węzeł dwufunkcyjny przygotowujący czynnik grzewczy na potrzeby c.o., wentylacji mechanicznej oraz przygotowujący c.w.u. Czynnik grzewczy na potrzeby c.o., wentylacji mechanicznej i klimatyzacji oraz ciepła woda są dostarczane do poszczególnych budynków podziemną instalacją zewn. czteroprzewodową Charakterystyka instalacja c.o. Charakterystykę instalacji c.o. przedstawiono w tabeli 3.3. Tabela 3.3. Charakterystyka systemu grzewczego Sposób ogrzewania pomieszczeń Rodzaj instalacji c.o. Parametry pracy systemu Wiek systemu Rodzaj elementów grzejnych Sposób prowadzenia przewodów Opis materiału przewodów i izolacji termicznej przewodów Sposób odpowietrzenia Charakterystyka regulacji systemu Sposób pomiaru zuŝytego ciepła Liczba dni ogrzewania w tygodniu / godzin na dobę Opis przeprowadzonych modernizacji w latach Ogrzewanie centralne, wodne Niskotemperaturowa, z obiegiem wymuszonym, dwururowa, z rozdziałem dolnym, systemu zamkniętego, 95/70 0 C Wiek instalacji równy jest wiekowi budynku RóŜne typy grzejników w pomieszczeniach: grzejniki Ŝeliwne członowe (w pomieszczeniach dydaktycznych, szatniach i na klatkach schodowych), grzejniki z rur oŝebrowanych typu favier (w większości pomieszczeń) Czynnik grzewczy rozprowadzony po budynku poziomymi przewodami biegnącymi pod stropem piwnic i w kanałach, Przewody pionowe i poziome z rur stalowych czarnych, Przewody poziome zaizolowane wełną szklaną w płaszczu gipsowo-klejowym, Na większości pionów grzewczych zamontowane automatyczne zawory odpowietrzające, Regulacja stała wewn. za pomocą kryz na pionach i grzejnikach, na wszystkich grzejnikach zamontowane zawory termostatyczne Pomiar w węźle ciepłowniczym całkowitego zuŝycia ciepła przez kompleks główny budynków 7/24 Pojedyncze prace remontowe Sprawność całkowitą systemu grzewczego obliczono ze wzoru: η 0 = η g0 η d0 η e0 η s0 Współczynniki uwzględniające przerwy w ogrzewaniu przyjęto na podstawie tabel 4 i 5 wg Rozporządzenia MI z dnia 17 marca 2009 roku w sprawie szczegółowego zakresu i formy audytu energetycznego oraz części audytu remontowego dotyczącej spełnienia wymogów oszczędności BAPE SA - Gdańsk 9

11 energii i wskazania rzeczowego zakresu prac remontowych oraz algorytmu oceny opłacalności przedsięwzięcia termomodrnizacyjnego i wzorów kart audytów. Sprawności systemu grzewczego przyjęto z Rozporządzenia MI Dz.U. Nr 223, poz dotyczącego metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku. Przyjęte oraz obliczone wartości sprawności systemu grzewczego oraz współczynników przerw w ogrzewaniu przedstawiono w tabeli 3.4. Tabela 3.4. Sprawności systemu grzewczego w budynku i współczynniki uwzględniające przerwy w ogrzewaniu Lp Rodzaj usprawnienia Stan obecny 1. Średnia sezonowa sprawność wytwarzania nośnika ciepła 1,00 ηg 2. Średnia sezonowa sprawność akumulacji ciepła 1,00 ηs 3. Średnia sezonowa sprawność regulacji i wykorzystania ciepła 0,90 ηe 4. Średnia sezonowa sprawność transportu (dystrybucji) ciepła 0,95 ηd 5. Sprawność całkowita systemu 0,86 ηg*ηs*ηe*ηd = η 6. Uwzględnienie przerw na ogrzewanie w okresie tygodnia w t 1,00 7. Uwzględnienie przerw na ogrzewanie w ciągu doby w d 0, Charakterystyka systemu przygotowania i dystrybucji c.w.u. Charakterystykę systemu przygotowania i dystrybucji c.w.u. opisana jest w odrębnym opracowaniu Charakterystyka systemu wentylacji System wentylacji grawitacyjnej W budynku jest system wentylacji grawitacyjnej. Nawiew w wentylacji naturalnej odbywa się za pomocą infiltracji oraz wietrzenia przez okna, wywiew zaś poprzez kanały wentylacyjne i wietrzenie pomieszczeń. Dla wentylacji naturalnej przyjęto współczynniki korekcyjne wynikające ze szczelności okien i drzwi lub obserwowanego nadmiernego poziomu wentylacji oraz ze stopnia wyeksponowania budynku na działanie wiatru wg Tabeli 2 Rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie szczegółowego zakresu i formy audytu energetycznego: - okna bardzo nieszczelne (okna stare): c r = 1,2; c m = 1,5; - okna szczelne ze skrzydłami rozwieralno-uchylnymi (okna nowe), warunki wentylacji normalne: c r = 1,0; c m = 1,0; - budynek na przestrzeni osłoniętej: c w = 1,0. BAPE SA - Gdańsk 10

12 W obliczeniach zapotrzebowania budynku na moc i ciepło na potrzeby wentylacji naturalnej przyjęto ilość powietrza wentylacyjnego niezbędnego w budynkach uŝyteczności publicznej wg PN- 83/B Dla obliczenia ilości ciepła na wentylację grawitacyjną przyjęto: ilość powietrza wentylacyjnego w pomieszczeniach budynku 0,2 wymiany/h, Ilość powietrza wentylacyjnego dla obliczeń ciepła z uwzględnieniem wsp. korekcyjnego dla okien oraz godzin uŝytkowania m 3 /h Systemy wentylacji mechanicznej Stan systemów wentylacji mechanicznej. Sale sportowe 1-3 oraz pomieszczenia pomocnicze zasilane są z wentylatorni na szczycie budynku. W wentylatorni znajdują się wentylatory nawiewne (z lat 70-tych), wyposaŝone w latach 80-tych w nagrzewnice wodne. Systemy nawiewne do pomieszczeń pomocniczych (4-6) są zdemontowane i nieczynne. Systemy nawiewne do sal sportowych 1-3 włączane są przez uŝytkowników. Rysunek 2. Wentylatornia dla hal sportowych I-III i kanały nawiewne w sali sportowej Nagrzewnice powietrza w centralach nie mają moŝliwości regulacji wydajności. Istnieje moŝliwość załączania systemów wentylacji przez uŝytkowników sal. BAPE SA - Gdańsk 11

13 Nie przewidziano wentylacji wyciągowej z sal sportowych. Wyciąg z szatni realizowany jest przez układy nawiewne z wentylatorami dachowymi, o wydajności zbilansowanej z nawiewem. Wymiary wentylatorni wynoszą 11,0 x 4,0 m. Kanały powietrzne są stalowe, prostokątne, bez izolacji. Nawiew i wyciąg z pomieszczeń odbywa się kratkami wentylacyjnymi. Tabela 3.5. Zestawienie systemów wentylacji mechanicznej - nawiew L.p. Nr. zesp. V Typ Q Sala Kanał went. m3/h kw mm*mm Liczba kratek/wielkość FK40 41, *400 5/400* FK50 60, *500 6/400* FK40 53, *500 5/400* FK25 - szatnia FK25 - szatnia FK25 - szatnia 3 Tabela 3.6. Zestawienie systemów wentylacji mechanicznej - wyciąg L.p. Nr. zesp. V Typ Sala m3/h C-450 szatnia C-450 szatnia C-450 szatnia 3 PoniŜej zestawiono bilans wydajności systemów wentylacji. Tabela 3.7. Bilans wydajności systemów wentylacji dla sal I-III Lp. Symbol układu naw. Symbol układu wyc. Nawiew Wyciąg Moc grzewcza Zapotrzebowanie ciepła - - m 3 /h m 3 /h kw GJ/rok , , , , , ,0 0 Razem Brak jest wyciągu powietrza z hal sportowych. Wymiana powietrza w salach sportowych jest zbyt mała. Zły stan systemów wentylacji powoduje, Ŝe pracują one tylko okresowo. Nie są spełnione warunki wymiany powietrza w pomieszczeniach. BAPE SA - Gdańsk 12

14 4. Charakterystyka energetyczna budynku 4.1. Zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania Zapotrzebowanie budynku w ciepło i obliczenia obciąŝania cieplnego wykonano zgodnie z PN- EN W obliczeniach zapotrzebowania budynku na moc i ciepło do ogrzewania przyjęto następujące załoŝenia: obliczeniowa temperatura zewn. dla I strefy klimatycznej Polski: t zo = -16 C; obliczeniowa temperatura powietrza w pomieszczeniach ogrzewanych wg Rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie; średnich wieloletnie temperatury powietrza zewnętrznego dla poszczególnych miesięcy dla stacji meteorologicznej w Gdańsku Port Północny (dane klimatyczne Ministerstwa Infrastruktury). Zapotrzebowanie na moc cieplną, oraz energię cieplną na ogrzewanie w sezonie grzewczym i wskaźniki energetyczne dla stanu istniejącego przedstawiono w tabeli 4.1, udział strat ciepła przez poszczególne elementy budynku w ogólnych stratach ciepła przedstawiono w tabeli 4.2. i na wykresie 4.1. a zestawienie sezonowych zysków ciepła w tabeli 4.3. Tabela 4.1. Zapotrzebowanie budynku na moc cieplną oraz ciepło na ogrzewanie i wskaźniki energetyczne dla stanu istniejącego szczytowa moc grzewcza kw 127,4 sezonowe zapotrzebowanie na ciepło GJ/rok 797,4 wskaźnik sezonowego zapotrzebowania na ciepło E kwh/(m 3 rok 19,4 kubaturowy wskaźnik zap. na szczytową moc grzewczą W/m 3 11,1 powierzchniowy wskaźnik zap. na ciepło do ogrzewania GJ/(m 2 rok) 0,41 Tabela 4.2. Zestawienie sezonowych strat ciepła w budynku Rodzaj strat GJ/rok kwh/rok % Okno (świetlik) zewnętrzne 217, ,2 Dach 261, ,7 Podłoga na gruncie 56, ,5 Podłoga w piwnicy 42, ,3 Strop ciepło do góry 4, ,4 Ściana zewnętrzna przy gruncie 22, ,8 Ściana wewnętrzna 45, ,6 Ściana zewnętrzna 148, ,8 Ciepło na wentylację 463, ,7 Razem 1262, BAPE SA - Gdańsk 13

15 Wykres 4.1. Udział strat ciepła przez poszczególne elementy budynku w ogólnych stratach ciepła Szczegółowe zestawienie strat energii cieplnej Okno (świetlik) zewnętrzne 17,2% Ciepło na wentylację 36,7% Dach 20,7% Ściana zewnętrzna 11,8% Ściana wewnętrzna 3,6% Ściana zewnętrzna przy gruncie 1,8% Podłoga w piwnicy 3,3% Podłoga na gruncie 4,5% Strop ciepło do góry 0,4% Tabela 4.3. Zestawienie sezonowych zysków ciepła w budynku Rodzaj strat GJ/rok kwh/rok % Zyski od słońca 412, ,2 Zyski wewnętrzne 192, ,8 Razem 604, ,0 BAPE SA - Gdańsk 14

16 5. Taryfa i opłaty za ciepło Audyt Energetyczny budynku sal sportowych I-III AWFiS im. Jędrzeja Śniadeckiego w Gdańsku Koszty ciepła w budynku obliczono przyjmując aktualne ceny i stawki opłat producenta ciepła i dostawcy ciepła wg aktualnej taryfy dla ciepła Gdańskiego Przedsiębiorstwa Energetyki Cieplnej (GPEC) sp. z o.o.; oraz aktualnej taryfy dla ciepła Elektrociepłowni WybrzeŜe SA; dla grupy taryfowej VIII.1 obowiązującej dla węzła grupowego AWFiS. Opłaty obowiązujące w taryfach przedstawiono w tabeli 5.1. Tabeli 5.1. Aktualne ceny i stawki opłat. Rodzaj opłat Jednostka Ceny i stawki opłat brutto Cena za moc zamówioną zł/mw/m-c 2 255,88 Cena ciepła zł/gj 29,88 Stawka opłaty stałej za usługi przesyłowe Stawka opłaty zmiennej za usługi przesyłowe zł/mw/m-c 4 605,33 zł/gj 18,79 BAPE SA - Gdańsk 15

17 6. Ocena stanu technicznego budynku 6.1. Ocena stanu technicznego przegród zewnętrznych budynku Ściany zewnętrzne charakteryzują się niską izolacyjnością cieplną, których współczynnik przenikania ciepła wynosi U= 1,15 W/m 2 K. Lepszą izolacyjnością cieplną charakteryzuje się stropodach budynku nad salami sportowymi, który jest częściowo wykonany z płyt wypełnionych pianką poliuretanową. Współczynnik przenikania ciepła stropodachu wynosi U= 0,74-0,75 W/m 2 K. Okna w budynku w większości wymienione na zespolone dwuszynowe w ramach z PCV oraz z poliwęglanu. Okna na ścianie zachodniej w Sali nr II pojedynczo szklone w ramach stalowych. Pojedynczo szklone równieŝ świetliki na dachu budynku. Przegrody zewnętrzne budynku, z wyjątkiem nowych okien i stropodachu, nie spełniają obecnie obowiązujących wymagań dotyczących izolacyjności cieplnej zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 16 grudnia 2008 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Dla budynku uŝyteczności publicznej powyŝsze wymagania są spełnione, jeŝeli przegrody zewnętrzne budynku odpowiadają wymaganiom izolacyjności cieplnej oraz innym wymaganiom związanym z oszczędnością energii, określonym w załączniku do rozporządzenia. Obowiązujące wymagania izolacyjności cieplnej przegród zewnętrznych budynków uŝyteczności publicznej oraz obecne współczynniki przenikania ciepła lub opory cieplne przegród budynku zestawiono w tabeli 6.1., w tabeli 6.2 i w tabeli 6.3. BAPE SA - Gdańsk 16

18 Tabela 6.1. Wymagane oraz rzeczywiste wartości współczynników przenikania ciepła U dla ścian, stropów i stropodachów Rodzaj przegrody i temperatura w pomieszczeniu Ściany zewnętrzne (stykające się z powietrzem zewnętrznym) niezaleŝnie od rodzaju ściany: a) przy t i >16 o C b) przy t i 16 o C (niezaleŝnie od rodzaju ściany) Ściany wewnętrzne między pomieszczeniami ogrzewanymi a klatkami schodowymi lub korytarzami Ściany przylegające do szczelin dylatacyjnych o szerokości: a) do 5 cm, trwale zamkniętych i wypełnionych izolacją cieplną na głębokość co najmniej 20 cm b) powyŝej 5 cm, niezaleŝnie od przyjętego sposobu zamknięcia i zaizolowania szczeliny U rzeczywiste W/(m 2 K) 1,15 1,15 U k (maks.) wg Rozporządzenia MI z r. W/(m 2 K) 0,30 0,80 0,98 1,00 Ściany nieogrzewanych kondygnacji podziemnych - bez wymagań Dachy, stropodachy i stropy pod nieogrzewanymi poddaszami lub nad przejazdami: a) t i >16 o C b) 8 o C<t i 16 o C Stropy nad piwnicami nieogrzewanymi i zamkniętymi przestrzeniami podpodłogowymi, podłogi na gruncie - - 0,74-0,75 0,74-0,75 1,00 0,70 0,25 0,50 0,61 0,45 Stropy nad ogrzewanymi kondygnacjami podziemnymi 0,61 bez wymagań Ściany wewnętrzne oddzielające pomieszczenie ogrzewane od nieogrzewanego - 1,0 Tabela 6.2. Wymagane oraz rzeczywiste wartości współczynników przenikania ciepła U dla okien, drzwi balkonowych i drzwi zewnętrznych Rodzaj przegrody i temperatura w pomieszczeniu Okna (z wyjątkiem połaciowych), drzwi balkonowe i powierzchnie przezroczyste nieotwieralne (fasady): a) przy t i > 16 o C b) przy t i 16 o C Okna w ścianach oddzielających pomieszczenia ogrzewane od nieogrzewanych Okna pomieszczeń piwnicznych i poddaszy nie ogrzewanych U rzeczywiste W/(m 2 K) 5-1,65 5-1,65 U k (maks.) wg Rozporządzenia MI z r. W/(m 2 K) 1,8 1,8-2,6 - bez wymagań oraz nad klatkami schodowymi nieogrzewanymi Drzwi zewnętrzne wejściowe do budynku 5,0 2,6 gdzie: t i - temperatura obliczeniowa w pomieszczeniu, o C. BAPE SA - Gdańsk 17

19 6.2. Ocena stanu technicznego instalacji c.o. System ciepłowniczy jest równy wiekowi budynku tj ma ok. 30 lat. Stan techniczny instalacji rozprowadzającej poziomej jest zły. Przewody są skorodowane i zakamienione charakteryzują się duŝą usterkowością. Większość elementów grzejnych w budynku to grzejniki rurowe oŝebrowane typu favier. Dodatkowo w części korytarza i sal dydaktycznych zainstalowane są grzejniki Ŝeliwne Ŝeberkowe. Na wszystkich grzejnikach w budynku zamontowane zostały zawory termostatyczne. Na pionach instalacji zamontowane zostały automatyczne zawory odpowietrzające. Specyfika uŝytkowania budynku umoŝliwia stosowanie centralnych obniŝeń temperatur ogrzewania dobowych (nocnych) oraz obniŝeń tygodniowych (weekendowych i świątecznych). Ze względu na zajęcia odbywające się przez cały tydzień stosuje się następujące obniŝenia dobowe w ciągu całego tygodnia: - nocne - od 16:00 do 5:00 - do 15 C oraz obniŝenia świąteczne Ocena stanu technicznego instalacji c.w.u. Stan techniczny instalacji c.w.u. jest dostateczny. Bilans ciepła na potrzeby przygotowania c.w.u. oraz analiza energetyczno-ekonomiczna modernizacji instalacji c.w.u. jest zawarta w oddzielnym, zbiorczym opracowaniu pt. Program kompleksowej termomodernizacji c.w.u Ocena stanu technicznego systemu wentylacji Systemy wentylacyjne w halach I-III i pomieszczeniach pomocniczych są w złym stanie technicznym. Urządzenia w wentylatorni są wyeksploatowane i wymagają wymiany. Urządzenia nie mają moŝliwości regulacji przepływu i parametrów grzania powietrza. Stan napędów wentylatorów jest zły. Jedna z czerpni powietrza jest zaślepiona. Przy pracy systemów nawiewnych w wentylatorni jest duŝe podciśnienie (utrudnione otwarcie drzwi do wentylatorni). Brak jest izolacji przewodów zasilających nagrzewnice w ciepłą wodę. Zawory po stronie wodnej są niesprawne. Brak instalacji wyciągowej z hal sportowych uniemoŝliwia zastosowanie odzysku ciepła Propozycje modernizacji systemów wentylacji mechanicznej Dla trzech podstawowych systemów wentylacyjnych, z oddzielnymi wentylatorami nawiewnymi, moŝliwa jest wymiana tych systemów na centrale nawiewno-wyciągowe z odzyskiem ciepła. MoŜna to zrealizować poprzez nową instalację wyciągową z kratkami umieszczonymi na ścianie szczytowej sal i wprowadzeniem wyciągu do wentylatorni. Dla pozostałych systemów brak jest moŝliwości recyrkulacji lub odzysku ciepła (po modernizacji), gdyŝ wyciąg powietrza realizowany jest przez wentylatory dachowe. PoniŜej zestawiono bilans powietrzny systemów po modernizacji. BAPE SA - Gdańsk 18

20 Tabela 6.3.Zestawienie zakresu modernizacji systemów wentylacji dla sal I-III Stan bazowy Po modernizacji L.p. Symbol układu Wydatek nawiew Wydatek wyciąg Wydatek nawiew Wydatek wyciąg Moc nagrzewnicy - - m3/h m3/h m3/h m3/h kw , , ,3 Razem ,8 Przyjęto wyciąg z sal sportowych w wysokości 70% nawiewu, ze względu na wentylację wyciągową w szatniach i pomieszczeniach sanitarnych. PoniŜej zestawiono nakłady na modernizację systemów wentylacji mechanicznej. Tabela 6.4. Zestawienie nakładów na modernizację systemów wentylacji mechanicznej (netto). Lp. Składniki modernizacji Nakłady PLN 1 Wymiana kratek nawiewnych Wykonanie kanałów wyciągowych zakończonych kratką wyciągową Zakup i montaŝ nowej centrali wentylacyjnej wyposaŝonej w automatykę. Wykonanie podłączenia do istniejącej infrastruktury Nowe kanały w maszynowni RAZEM PoniŜej zestawiono bilans energetyczny oraz kosztów i wyników modernizacji dla obiektu sal sportowych I-III, przed i po wykonaniu modernizacji (nakłady i oszczędności brutto). Tabela 6.5. Bilans wyniku modernizacji systemów wentylacji mechanicznej. Parametr Jedn. Wielkość Zapotrzebowanie mocy szczytowej Zapotrzebowanie na ciepło Bazowe kw 181 Po modernizacji kw 90 ObniŜenie kw 91 Bazowe GJ/rok 214 Po modernizacji GJ/rok 48 ObniŜenie GJ/rok 166 Nakłady zł Oszczędności zł/rok Okres zwrotu SPBT lat 16,5 W wyniku modernizacji trzech systemów wentylacji sal sportowych w obiekcie hal I-III nastąpi wymiana starych urządzeń na urządzenia nowoczesne, z większą wymianą powietrza w salach i z moŝliwością stosowania odzysku ciepła. Nastąpi poprawa warunków mikroklimatu w salach sportowych, a jednocześnie zostanie obniŝone zuŝycie energii. BAPE SA - Gdańsk 19

21 7. Wykaz usprawnień i przedsięwzięć wybranych do optymalizacji Celem uzyskania obniŝenia kosztów energii cieplnej w budynku przeanalizowano wszystkie elementy mające wpływ na te koszty tj. głównie elementy powodujące straty ciepła oraz przeanalizowano usprawnienia termomodernizacyjne mogące zmniejszyć lub wyeliminować poszczególne straty. Przeanalizowano zabiegi dotyczące struktury budowlanej oraz systemu grzewczego i wentylacyjnego. W wyniku przeprowadzonej analizy moŝliwych do wykonania oraz racjonalnych usprawnień i przedsięwzięć termomodernizacyjnych, do optymalizacji zostały wybrane następujące usprawnienia i przedsięwzięcia: A docieplenie ścian zewnętrznych warstwą styropianu, metodą lekką mokrą, przełoŝenie instalacji odgromowej oraz rur spustowych i wykonanie niezbędnych obróbek blacharskich; A* - docieplenie stropodachu niewentylowanego styropianem wraz z warstwą papy termozgrzewalnej; B wymiana okien i świetloków w ramach stalowych na nowe o lepszym współczynniku przenikania; B* wymiana okien w ramach drewnianych; C modernizacja instalacji wentylacji mechanicznej przedstawiona wyŝej; D modernizacja instalacji c.o.; BAPE SA - Gdańsk 20

22 8. Optymalizacja usprawnień i przedsięwzięć termomodernizacyjnych Wariant A i B (docieplenie ścian zewnętrznych i docieplenie stropodachu). Optymalny dodatkowy opór cieplny R, odpowiadający optymalnej grubości warstwy ocieplenia, jest to opór, dla którego prosty czas zwrotu nakładów SPBT przyjmuje wartość minimalną. Wartość optymalnego oporu cieplnego przegrody zewnętrznej po termomodernizacji budynku nie moŝe być mniejsza niŝ: - dla ścian zewnętrznych (stykających się z powietrzem zewnętrznym) 4,0 m 2 *K/W. - dla stropodachów i stropów pod nieogrzewanymi poddaszami lub nad przejazdami 4,50 m 2 *K/W. - dla stropów nad piwnicami nieogrzewanymi i zamkniętymi przestrzeniami podpodłogowymi 2,00 m 2 *K/W Ocena opłacalności i wyboru usprawnień dot. zmniejszenia strat przez przenikanie przez przegrody i zapotrzebowania na ciepło na ogrzanie powietrza wentylacyjnego W niniejszym rozdziale w kolejnych tabelach dokonuje się: a) Oceny opłacalności i wyboru optymalnych usprawnień prowadzących do zmniejszenia strat ciepła przez przenikanie przez przegrody zewnętrzne, b) Zestawienia optymalnych usprawnień i przedsięwzięć w kolejności rosnącej wartości prostego czasu zwrotu nakładów (SPBT) charakteryzującego kaŝde usprawnienie. Ocenę opłacalności i wybór usprawnień termomodernizacyjnych prowadzących do zmniejszenia strat ciepła przez przenikanie przez ściany, stropy i stropodachy przedstawiono w poniŝszych tabelach. BAPE SA - Gdańsk 21

23 Tabela 8.1. Ocena opłacalności i wybór wariantu usprawnienia zmniejszającego straty ciepła przez przenikanie przez ściany zewn. budynku Przegroda Ocena opłacalności i wybór wariantu zmniejszającego straty ciepła przez przenikanie Ściany zewnętrzne budynku Dane: powierzchnia przegrody do obliczenia strat powierzchnia przegrody do obliczenia kosztu usprawnienia Opis wariantów usprawnienia: A = 561,67 m 2 A koszt = 590 m 2 Przewiduje się ocieplenie ścian zewnętrznych do poziomu gruntu metodą bezspoinową z uŝyciem płyt styropianowych o współczynniku przewodności λ =0,040 W/mK, przełoŝenie instalacji odgromowej, załoŝenie nowych parapetów podokiennych, przesunięcie rur spustowych. Rozpatruje się 3 warianty róŝniące się grubością warstwy izolacji termicznej: Lp. Omówienie Jedn. Stan istniejący Warianty Grubość dodatkowej warstwy izolacji termicznej; g m 0,12 0,14 0,16 2 Opór cieplny R (m2*k)/w 0,87 3,87 4,37 4,87 3 Q 0U, Q 1U = 8,64 * 10-5 *Sd * A/R GJ/a 210,88 47,39 41,97 37,66 4 q 0U, q 1U = 10-6 *A(t W0 -t Z0 )/R MW 0,024 0,005 0,005 0,004 5 Roczna oszczędność kosztów O ru zł/a Cena jednostkowa usprawnienia zł/m 2 246,00 252,15 264,45 7 Koszt realizacji usprawnienia N U zł SPBT=N U / O ru lata 15,25 15,13 15,47 9 U 0, U 1 W/m 2 *K 1,15 0,258 0,229 0,205 Podstawa przyjętych wartości N U Koszt usprawnienia stanowi iloczyn ceny jednostkowej i całkowitej powierzchni ścian zewnętrznych z odliczeniem powierzchni okien i drzwi. Wybrany wariant: 2 Koszt: zł SPBT= 15,13 lat BAPE SA - Gdańsk 22

24 Tabela 8.2. Ocena opłacalności i wybór wariantu usprawnienia zmniejszającego straty ciepła przez przenikanie przez stropodach budynku Przegroda Ocena opłacalności i wybór wariantu zmniejszającego straty ciepła przez przenikanie Stropodach niewentylowany Dane: powierzchnia przegrody do obliczenia strat powierzchnia przegrody do obliczenia kosztu usprawnienia A = 1416 m 2 A koszt = 1430 m 2 Opis wariantów usprawnienia: Przewiduje się ocieplenie stropodachu poprzez połoŝenie warstwy izolacji ze styropianu o współczynniku przewodności λ =0,040 W/mK, wraz z warstwą papy termozgrzewalnej oraz wykonanie niezbednych obróbek blacharskich. Rozpatruje się 3 warianty róŝniące się grubością warstwy izolacji termicznej: Lp. Omówienie Jedn. Stan istniejący Warianty Grubość dodatkowej warstwy izolacji termicznej; g m 0,10 0,15 0,20 2 Opór cieplny R (m2*k)/w 1,34 3,8 5,1 6,3 3 Q 0U, Q 1U = 8,64 * 10-5 *Sd * A/R GJ/a 332,01 115,78 87,34 70,12 4 q 0U, q 1U = 10-6 *A(t W0 -t Z0 )/R MW 0,034 0,012 0,009 0,007 5 Roczna oszczędność kosztów O ru zł/a Cena jednostkowa usprawnienia zł/m 2 196,8 233,7 258,3 7 Koszt realizacji usprawnienia N U zł SPBT=N U / O ru lata 22,8 23,9 24,7 9 U 0, U 1 W/m 2 *K 0,747 0,261 0,197 0,158 Podstawa przyjętych wartości N U Koszt usprawnienia stanowi iloczyn ceny jednostkowej i całkowitej powierzchni stropodachu Wybrany wariant: 2 Koszt: zł SPBT= 23,90 lat Ocena opłacalności i wyznaczenie optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego polegającego na wymianie okien lub drzwi oraz poprawie systemu wentylacji Optymalny wariant przedsięwzięcia termomodernizacyjnego, polegający na wymianie okien lub drzwi oraz na poprawie systemu wentylacji jest to taki wariant, dla którego prosty czas zwrotu nakładów SPBT przyjmuje wartość minimalną, przy czym porównuje się warianty o tym samym zakresie usprawnień technicznych. Jednocześnie dla pomieszczeń ogrzewanych, w których temperatura obliczeniowa jest większa niŝ 16 C, wartość optymalnego współczynnika przenikania dla okien po wymianie nie moŝe być większa niŝ: - dla I, II, III strefy klimatycznej 1,9 W/(m 2 K) dla okien w ścianach i 1,8 W/(m 2 K) dla okien w dachu, - dla IV, V strefy klimatycznej 1,7 W/(m 2 K) dla wszystkich typów okien. Ocenę opłacalności i wyznaczenie optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego polegającego na wymianie okien przedstawiono w tabeli 8.3. i 8.4. BAPE SA - Gdańsk 23

25 Tabela 8.3. Ocena opłacalności i wybór wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego polegającego na wymianie starych okien w budynku Ocena opłacalności i wybór wariantu przedsięwzięcia polegającego na wymianie okien oraz poprawie systemu wentylacji Dane: Opis wariantów usprawnienia powierzchnia okien Aok = 7 m 2 V nom = 50 m 3 /h C w = 1 Warianty Lp. Omówienie Jedn. Stan istniejący Współczynnik przenikania okien U W/m 2. K 2,60 1,8 1,7 1,5 Cr 1, C m 1, Q=8,64*10-5 *Sd*A ok *U GJ/a 15,18 9,20 8,99 8,55 4 q=10-6 *A ok *(t w0 -t z0 )*U MW 0,001 0,001 0,001 0,001 5 Roczna oszczędność kosztów O ru zł/a Koszt wymiany okien zł SPBT = N ok / O ru lata 12,61 13,19 12,72 Koszt modernizacji: Przedsięwzięcie Wymiana okien Przewiduje się wymianę wszystkich starych okien w budynku. Proponuje się zamontowanie nowych, jednoramowych okien z PCV oszklonych szybą zespoloną podwójną. Rozpatruje się 3 warianty róŝniące się współczynnikiem przenikania ciepła. 2 Współczynniki korekcyjne dla wentylacji N ok Podstawa przyjętych wartości N U wariant 1: wymiana 7 m 2 okien * 553,50 = zł wariant 2: wymiana 7 m 2 okien * 602,70 = zł wariant 3: wymiana 7 m 2 okien * 627,30 = zł Wybrany wariant: 1 Koszt: zł SPBT= 12,61 lat BAPE SA - Gdańsk 24

26 Tabela 8.4. Ocena opłacalności i wybór wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego polegającego na wymianie starych okien w ramach stalowych i świetlików w budynku Ocena opłacalności i wybór wariantu przedsięwzięcia polegającego na wymianie drzwi oraz poprawie systemu wentylacji Przedsięwzięcie Wymiana okien w ramach stalowych oraz świetlików na dachu Dane: Opis wariantów usprawnienia powierzchnia okien Aok = 181 m 2 V nom = 500 m 3 /h C w = 1 Przewiduje się wymianę wszystkich okien w ramach stalowych, zewnętrznych w budynku oraz świetlików na dachu nad salą nr 2. Proponuje się zamontowanie nowych okien i świetlików. Rozpatruje się 3 warianty róŝniące się współczynnikiem przenikania ciepła. Lp. Omówienie Jedn. Stan istniejący Warianty Współczynnik przenikania drzwi U W/m 2. K 5,00 1,8 1,7 1,5 2 Współczynniki korekcyjne dla wentylacji Cr 1, C m 1, Q=8,64*10-5 *Sd*Adz*U GJ/a 376,46 154,14 148,52 137,26 4 q=10-6 *Adz*(t w0 -t z0 )*U MW 0,039 0,018 0,017 0,016 5 Roczna oszczędność kosztów O ru zł/a Koszt wymiany drzwi Ndz zł SPBT = Ndz/ O ru lata 14,47 15,83 16,71 Podstawa przyjętych wartości N U Koszt modernizacji: wariant 1: wymiana 181 m 2 okien * 1 002,0 = zł wariant 2: wymiana 181 m 2 okien * 1 125,0 = zł wariant 3: wymiana 181 m 2 okien * 1 248,0 = zł Wybrany wariant: 1 Koszt: zł SPBT= 14,47 lat BAPE SA - Gdańsk 25

27 8.2. Zestawienie wybranych usprawnień i przedsięwzięć termomodernizacyjnych w kolejności rosnącej SPBT Wybrane i zoptymalizowane usprawnienia termomodernizacyjne zmierzające do zmniejszenia zapotrzebowania na ciepło w wyniku zmniejszenia strat ciepła przez przenikanie przez przegrody budowlane oraz warianty przedsięwzięć termomodernizacyjnych dotyczących modernizacji systemu wentylacji naturalnej, uszeregowane według rosnącej wartości SPBT, przedstawiono w tabeli 8.5. Tabela 8.5. Wybrane i zoptymalizowane usprawnienia i przedsięwzięcia termomodernizacyjne uszeregowane wg rosnącej wartości SPBT Lp. Rodzaj i zakres usprawnienia termomodernizacyjnego Wariant Planowane koszty robót, zł SPBT lata Wymiana starych okien zewnętrznych w 1,8 W/m 2 ramach drewnianych K ,6 Wymiana starych okien zewnętrznych w 2. ramach stalowych oraz świetlików na 1,8 W/m 2 K ,5 dachu nad salą nr 2 3. Docieplenie ścian zewnętrznych 14 cm 4. Modernizacja instalacji wentylacji , ,5 5. Docieplenie stropodachu 15 cm , Wyznaczenie optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego poprawiającego sprawność cieplną systemu grzewczego Optymalny wariant przedsięwzięcia termomodernizacyjnego dotyczącego poprawy sprawności cieplnej systemu grzewczego jest to wariant, dla którego prosty czas zwrotu nakładów SPBT przyjmuje wartość minimalną, przy czym porównuje się warianty o tym samym zakresie usprawnień technicznych. Zaproponowano takie przedsięwzięcie termomodernizacyjne dotyczące systemu grzewczego, które poprawi jego sprawność i dostosuje system do aktualnych wymagań technicznych oraz nowych potrzeb cieplnych budynku. Przewiduje się: poprawienie sprawności wykorzystania i przesyłania ciepła, regulację automatyczną instalacji, regulację wstępną (stałą) instalacji, Rozpatrywano jeden wariant tego przedsięwzięcia polegający na: Wariant D wymianę wszystkich niewymienionych przewodów instalacji c.o. (poziomów, pionów i gałązek grzejnikowych) łącznie z armaturą, BAPE SA - Gdańsk 26

28 wymianę wszystkich niewymienionych grzejników na wysokosprawne grzejniki stalowe płytowe, izolację termiczną poziomów, montaŝ brakujących termostatycznych zaworów grzejnikowych z nastawą wstępną, montaŝ na pionach zaworów regulacyjnych róŝnicy ciśnień typu dławiącego, wykonaniu regulacji wstępnej instalacji c.o. za pomocą nastaw wstępnych na zaworach grzejnikowych. Wykonanie podmieszania pompowego na poszczególne sale sportowe; Sprawności składowe i sprawność całkowitą systemu grzewczego oraz współczynniki uwzględniające przerwy w ogrzewaniu w okresie doby i tygodnia przed i po modernizacji przedstawiono w tabeli 8.6. Tabela 8.6. Modernizacja systemu grzewczego Lp Rodzaj usprawnienia Stan obecny Zmiana wartości współczynników sprawności 1. Średnia sezonowa sprawność wytwarzania nośnika ciepła 1,00 1,00 ηg 2. Średnia sezonowa sprawność akumulacji ciepła 1,00 1,00 ηs 3. Średnia sezonowa sprawność regulacji i wykorzystania ciepła 0,90 0,90 ηe 4. Średnia sezonowa sprawność transportu (dystrybucji) ciepła 0,95 0,95 ηd 5. Sprawność całkowita systemu 0,86 0,96 ηg*ηs*ηe*ηd = η 6. Uwzględnienie przerw na ogrzewanie w okresie tygodnia w t 1,00 1,00 7. Uwzględnienie przerw na ogrzewanie w ciągu doby w d 0,93 0,93 Nakłady na modernizację systemu grzewczego obejmują roboty montaŝowe, dostawy urządzeń i materiałów oraz nadzór inwestycyjny i prace rozruchowe. Nakłady na modernizację systemu grzewczego w budynku przedstawiono w tabeli 8.7. Tabela 8.7. Nakłady inwestycyjne modernizację systemu grzewczego Rodzaj przedsięwzięcia Wymiana grzejników wraz z pionami, gałązkami i zaworami termostatycznymi, wykonanie odrębnych obiegów ciepłowniczych w zaleŝności od funkcji pomieszczeń Cena jednostkowa zł Jednostka Ilość Koszty * zł 1600 szt Wymiana rur poziomych 300 mb Urządzenia do regulacji obiegów 4000 kpl Razem Opłacalność przedsięwzięcia termomodernizacyjnego dotyczącego poprawy sprawności cieplnej systemu grzewczego przedstawiono w tabeli BAPE SA - Gdańsk 27

29 Tabela 8.7. Opłacalność modernizacji systemu grzewczego l.p. Omówienie Jednostka Stan odniesienia Stan po modern. 1 Sprawność całkowita systemu grzewczego η - 1,000 1,000 2 Uwzględnienie przerw na ogrzewanie w okresie tygodnia wt - 1,00 1,00 3 Uwzględnienie przerw na ogrzewanie w ciągu doby wd - 0,93 0,93 4 Oszczędność kosztów O rco zł/a Koszt przedsięwzięcia Nco zł SPBT lata 32,1 gdzie: O rcos roczna oszczędność kosztów energii wynikająca z zastosowania przedsięwzięcia termomodernizacyjnego dotyczącego poprawy sprawności systemu ogrzewania: O rcos = (w t0 w d0 Q 0co /η 0 - w t1 w d1 Q 0co /η 1 ) O z + 12 (q 0co - q 1co ) O m, zł/rok, gdzie: w t0, w t1 współczynnik uwzględniający przerwy w ogrzewaniu w okresie tygodnia przed i po modernizacji systemu grzewczego, w d0, w d1 współczynnik uwzględniający przerwy w ogrzewaniu w okresie doby przed i po modernizacji systemu grzewczego, Q 0co sezonowe zapotrzebowanie budynku na ogrzewanie określone zgodnie z normą PN-B :1999, GJ/rok, η 0, η 1 całkowita sprawność systemu grzewczego przed i po jego modernizacji, q 0co, q 1co zapotrzebowanie budynku na moc cieplną na ogrzewanie przed i po zastosowaniu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego dotyczącego systemu grzewczego, MW, O m - opłata stała brutto za 1 MW mocy cieplnej, zł/(mw miesiąc), O z - opłata zmienna brutto za 1 GJ ciepła, zł/gj. BAPE SA - Gdańsk 28

30 9. Wybór wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego W celu wyznaczenia optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego, dla poszczególnych wariantów przedsięwzięcia termomodernizacyjnego składających się z zestawu usprawnień termomodernizacyjnych dotyczących zmniejszenia strat ciepła przez przegrody budowlane, modernizację systemu wentylacji, instalacji ciepłej wody uŝytkowej i uzupełnionych o optymalny wariant przedsięwzięcia poprawiającego sprawność całkowitą systemu grzewczego, obliczono kolejno: planowane nakłady całkowite na przedsięwzięcie termomodernizacyjne N, w tym koszty opracowania audytu energetycznego i dokumentacji technicznej oraz koszty związane ze spełnieniem obowiązujących przepisów techniczno-budowlanych, równieŝ w przypadku, gdy działanie to nie przynosi oszczędności energii; kwotę rocznych oszczędności kosztów energii cieplnej O r przewidzianą do uzyskania w wyniku realizacji przedsięwzięcia zgodnie ze wzorem: O r = (w to * w do * Q 0co /η 0 + Q ocw ) * O oz - (w t1 * w d2 * Q 1co /η 1 + Q 1cw ) * O 1z + 12 * [(q om + q ocw ) *O om - (q 1m + q 1cw ) * O 1m ] +12 *(Ab 0 Ab 1 ) [zł/rok] gdzie: Q 0co,Q 1co całkowite zapotrzebowanie budynku na ciepło na ogrzewanie przed i po termomodernizacji, GJ/rok, Q 0cw,Q 1cw całkowite zapotrzebowanie budynku na ciepło na przygotowanie c.w.u przed i po termomodernizacji, GJ/rok, q 0m, q 1m całkowite zapotrzebowanie budynku na moc cieplną na c.o. przed i po zastosowaniu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego, MW, q 0cw, q 1cw całkowite zapotrzebowanie budynku na moc na przygotowanie c.w.u. przed i po zastosowaniu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego, MW, O 0m, O 1m stała opłata miesięczna związana z dystrybucją i przesyłem jednostki energii przed i po wykonaniu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego; [zł/mw/m-c], O 0z, O 1z opłata zmienna związana z dystrybucją i przesyłem jednostki energii przed i po wykonaniu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego; [zł/gj]. zmniejszenie (w %) zapotrzebowania na ciepło w stosunku do stanu wyjściowego przed termomodernizacją, z uwzględnieniem sprawności całkowitej; 9.1. Metoda wyboru optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego Ze wskazanych usprawnień i przedsięwzięć termomodernizacyjnych utworzono warianty przedsięwzięcia termomodernizacyjnego składające się zestawu usprawnień termomodernizacyjnych dotyczących zmniejszenia strat ciepła przez przegrody budowlane i modernizacji systemu wentylacji uzupełnionych o optymalny wariant przedsięwzięcia poprawiającego sprawność całkowitą systemu grzewczego. Warianty te wraz z planowanymi nakładami przedstawiono w tabeli 9.1. BAPE SA - Gdańsk 29

31 Tabela 9.1. Zestawienie wariantów przedsięwzięcia termomodernizacyjnego l.p. Przedsięwzięcie Jednostka Nr wariantu Wymiana starych okien zewnętrznych w ramach drewnianych zł Wymiana starych okien zewnętrznych w 2. ramach stalowych oraz świetlików na zł dachu nad salą nr 2 3. Docieplenie ścian zewnętrznych zł Modernizacja instalacji wentylacji zł Docieplenie stropodachu zł Modernizacja instalacji c.o. zł Audyt energetyczny zł Dokumentacja techniczna zł Razem zł Charakterystykę energetyczną poszczególnych wariantów przedsięwzięcia termomodernizacyjnego oraz koszty ciepła na ogrzewanie oraz wentylację mechaniczną i klimatyzację przedstawiono w tabeli 9.2. Tabela 9.2. Charakterystyki energetyczne dla poszczególnych wariantów przedsięwzięcia termomodernizacyjnego Obliczenie oszczędności kosztów dla wariantów przedsięwzięcia termomodernizacyjnego Q 0 = W d0 *Q 0CO /η + Q 0CW q 0 = q 0CO + q 0CW Q 11 = w d1 *Q 1CO /η 1 +Q 1CW q 1 = q 1CO +Q 1CW O or = Q 0 * O z + q 0 *O m *12 Q 1r =Q 1 *O z +q 1 *O m *12 O r = O r1 - O r0 Q 0CO q 0CO η 0 W d Q 0went q 0went Q 0 q 0 O 0r O Wariant r N Q 0CO q 0CO η 1 Wt Q 1went q 0went Q 1 q 1 O 1r GJ kw - GJ kw GJ kw zł/rok zł zł 1,00 stan istn. 797,4 127,4 0, ,0 181,0 1081,3 308, , ,1 69,27 0,960 48,0 90,0 453,8 159, ,8 97,19 0,960 48,0 90,0 625,9 187, ,8 97,19 0,960 1,00 214,0 181,0 791,9 278, ,6 115,8 0,960 0,93 214,0 181,0 914,6 296, ,7 127,2 0, ,0 181,0 984,5 308, ,4 127,4 0, ,0 181,0 986,2 308, BAPE SA - Gdańsk 30