abc informacji ENERGOOSZCZĘDNOŚĆ: WSPÓŁCZESNE WYZWANIA DLA MIAST

Transkrypt

1 abc informacji ENERGOOSZCZĘDNOŚĆ: WSPÓŁCZESNE WYZWANIA DLA MIAST grudzień, 2014 r. na podstawie doświadczeń projektu SERPENTE realizowanego w ramach programu INTERREG VI C

2 SPIS TREŚCI WPROWADZENIE CO OZNACZA ENERGOOSZCZĘDNOŚĆ W BUDYNKACH Energooszczędny alfabet Polityka energetyczna Polski do roku Wzorcowa rola sektora publicznego Podstawy prawne związane z energooszczędnością w budynkach a) polityka Unii Europejskiej w zakresie energooszczędności b) polityka krajowa w zakresie energooszczędności JAK BUDOWAĆ ENERGOOSZCZĘDNIE Podział budynków pod względem energooszczędności Energooszczędność w procesie inwestycyjnym a) czynniki wpływające na energooszczędność budynku b) rozwiązania techniczne w procesie termomodernizacji budynków c) rozwiązania techniczne w budynkach historycznych Instrumenty pomiaru zużycia i zapotrzebowania na energię w budynku a) świadectwo charakterystyki energetycznej b) audyt energetyczny c) porównanie audytu energetycznego i świadectwo charakterystyki energet. budynku d) kamery termowizyjne - techniczne wsparcie w procesie oceny zużycia energii Certyfikacja budynków a) LEED b) BREEAM c) BEPACK d) Green Building e) DGNB f) budynek pasywny PRZYKŁADY DZIAŁAŃ ENERGOOSZCZĘDNYCH W GMINACH W POLSCE Działania zarządcze a) monitoring zużycia mediów, Częstochowa b) monitoring zużycia nośników energii i wody w Katowicach

3 c) aplikacja MEDIAWATCH, Tychy Działania innowacyjne w gminach a) szkoła podstawowa w Chotomowie, gmina Jabłonna (k/warszawy) b) efektywna energetycznie gmina Kisielice c) budownictwo pasywne d) zielony budynek - Górnośląski Park Przemysłowy (GPP), Katowice Działania edukacyjne a) projekt 50/ b) działania Biura Zarządzania Energią miasta Bielsko-Biała c) strony internetowe dedykowane efektywności energetycznej Planowanie energetyczne a) założenia do planu zaopatrzenia gminy w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe b) plan gospodarki niskoemisyjnej PROJEKT SERPENTE - przykład europejskiej współpracy na rzecz energooszczędności Podstawowe informacje o projekcie SERPENTE Przykłady dobrych praktyk a) budynek historyczny: Atelier Mommaerts, Belgia b) budynek historyczny: Children hospital Meyer, Włochy c) budynek socjalny: Savonnerie Heymans Belgia (fabryka mydła) d) budynek biurowy (historyczny): Urząd Miasta Katowice e) budynek biurowy: Annabella, North Cork Divisional Office f) budynek szkolny: Zespół Szkół Ogólnokształcących nr 3 w Sosnowcu g) budynki socjalne (zespół zabudowy): Eco-city Augustenborg, Malmo, Szwecja h) rozwiązania systemowe: zielone dachy, Malmo, Szwecja i) pilotażowy program zarządzania energią, Sosnowiec MIASTA METROPOLII SILESIA WOBEC ENERGOOSZCZĘDNOŚCI Polityka miast GZM na rzecz poprawy efektywności energetycznej a) wyodrębnione stanowiska ds. energooszczędności b) podejście do energooszczędności w budynkach użyteczności publicznej c) sposoby poprawy efektywności energetycznej d) działania na rzecz poprawy świadomości mieszkańców i włodarzy miast

4 e) platformy wymiany informacji Wspólny zakup energii doświadczenia GZM MECHANIZMY FINANSOWANIA Z ZAKRESU ENERGOOSZCZĘDNOŚCI Środki z funduszy krajowych, regionalnych i lokalnych a) NFOŚiGW b) WFOŚiGW Środki z funduszy unijnych a) programy krajowe b) programy regionalne Program Horyzont WYKAZ RYSUNKÓW Rys.1: Zasada energooszczędności w budynku pasywnym Rys. 2: Schemat procesu Kogeneracji Rys. 3: Schemat domu pasywnego - elementy istotne dla energooszczędności Rys. 4: Straty ciepła w budynku Rys. 5: Wybrane działania poprawiające parametry energetyczne budynku Rys. 6: System podtynkowego ogrzewania ściennego Rys. 7: Zdjęcia termograficzne budynku przed i po jego ociepleniu Rys. 8: Szkoła w Chotomowie Rys. 9: Farma wiatrowa w Kisielicach Rys. 10: Elektrownia biogazowa w Kisielicach Rys. 11: Budynek pasywny w Smolcu pod Wrocławiem Rys. 12: Pasywna hala sportowa w Słomnikach Rys. 13: Projekt kościoła pasywnego na Równi Szaflarskiej w Nowym Targu Rys. 14: Budynek GPP, Katowice Rys. 15: Laur Włącz się - Beskidzki Festiwal Dobrej Energii Rys. 16: Dyplom - Tydzień Dobrej Energii Przedszkolaków Rys. 17: Widok tematycznej strony internetowej Miasta Katowice Rys. 18: Eco city Augustenborg: zdjęcia Rys. 19: Eco city Augustenborg: zdjęcia Rys. 20: Warstwy zielonego dachu Rys. 21: Schemat funkcjonowania Systemu Zarządzania Energią Rys. 22: System Zarządzania Energią w Sosnowcu - zużycie ciepła i koszty w okresie: r r

5 WPROWADZENIE Energooszczędność to obecnie słowo odmieniane z dużą częstotliwością na wiele sposobów. Energooszczędność jest jednym z podstawowych współczesnych wyzwań wynikających zarówno z powodów środowiskowych i finansowych, ale i ze względów szeroko rozumianego bezpieczeństwa. Paliwa stanowią swego rodzaju kartę przetargową w globalnej polityce. W dziedzinie rozwiązań energooszczędnych oraz zachowań użytkowników nastąpiło już wiele zmian. Wciąż jednak to proces daleki od zakończenia. Szczególnie wrażliwym obszarem, gdzie wiele jest do zrobienia, są tereny zabudowane niezależnie od ich funkcji. Dotyczy to zarówno substancji mieszkaniowej, jak i przemysłowej oraz budynków użyteczności publicznej. Każdy z tych rodzajów zabudowy jest konsumentem energii w różnym stopniu w zależności od funkcji czy też czasu powstania a także stawiane są im różne wymogi z zakresu energooszczędności. Kwestia energooszczędności od lat należy także do podstawowych obszarów zainteresowania Unii Europejskiej, co znajduje odzwierciedlenie zarówno w jej prawodawstwie, jak i priorytetach strategicznych przyjmowanych w kolejnych perspektywach finansowych. Szczególny nacisk na kwestie związane z oszczędnością energii, surowców naturalnych i zwiększaniem stopnia wykorzystania odnawialnych źródeł energii położono w perspektywie finansowej na lata Inspiracją dla niniejszego opracowania był międzynarodowy projekt pn. SERPENTE Poprawa efektywności energetycznej budynków użyteczności publicznej (Surpassing energy target through Efficient Public Buildings), którego jednym z partnerów był Górnośląski Związek Metropolitalny. Źródło: 5

6 1. CO OZNACZA ENERGOOSZCZĘDNOŚĆ W BUDYNKACH Energooszczędność to minimalizowanie zużycia energii w budynku służące obniżaniu kosztów jego utrzymania poprzez stosowanie odpowiednich rozwiązań technicznotechnologicznych i możliwie powszechne wykorzystywanie odnawialnych źródeł energii odnawialnej (czyli słonecznej, wiatrowej, gruntowej, biomasy). Działania te mają docelowo przynieść efekt ekologiczny i ekonomiczny w postaci mniejszych nakładów na koszty utrzymania budynku oraz mniejszą emisję zanieczyszczeń i zużycie zasobów naturalnych. Ich osiągnięcie wymaga także szeroko rozumianych działań edukacyjnych, adresowanych do społeczeństwa, władz lokalnych i zarządców budynków. Efekt: ekologiczny, ekonomiczny i edukacyjny to trzy e - wzajemnie komplementarne, osiągane dzięki poprawie energooszczędności Skuteczność działań na rzecz poprawy efektywności energetycznej w budynkach zarówno prywatnych, jak i publicznych - napotyka jednak na kilka podstawowych przeszkód: prawne: uregulowania prawne tworzone są one na poziomie Kraju i to właśnie tam wyznacza się główne kierunki polityki energetycznej i implementuje przepisy Unii Europejskiej, co odbywa się to z dużym opóźnieniem (zazwyczaj 2-3 letnim), a często także nieprecyzyjnie i niespójnie z obowiązującymi dyrektywami Unii Europejskiej. techniczne: w postaci materiałów budowlanych, zastosowanych technologii i stopnia eksploatacji budynku; społeczne: w zakresie świadomości problemów związanych z nadmiernym zużyciem energii, zachowań użytkowników i informacji; finansowe: ograniczone środki finansowe, często uniemożliwiające kompleksową wieloelementową termomodernizację, zarządcze: skomplikowane procedury związane ze składaniem aplikacji o dofinansowanie, potrzeba koordynowania działań z zakresu energooszczędności realizowanych przez różne podmioty w jednym budynku, brak kompleksowego audytu budynków, który jest podstawą do ubiegania się o dofinansowanie przedsięwzięć termo modernizacyjnych oraz powinien służyć do stworzenia długoterminowego planu działania (niezależnie od kadencyjności władz). 6

7 1.1 Energooszczędny alfabet Zagadnienie energooszczędności integralnie wiąże się z określoną terminologią. Pojęcia 1 te wyjaśnione są w większości w obowiązujących aktach prawnych, a także w literaturze przedmiotu lub na portalach branżowych. Przydanym jest jednak zebranie najważniejszych i najczęściej stosowanych pojęć w formie podstawowego alfabetu energooszczędności. POJĘCIE audyt efektywności energetycznej bezpieczeństwo energetyczne bezpieczeństwo dostaw energii elektrycznej biopłyny biały certyfikat DEFINICJA opracowanie zawierające analizę zużycia energii i określające stan techniczny obiektu, urządzeń technicznych lub instalacji, zawierające wykaz przedsięwzięć służących poprawie efektywności energetycznej tego obiektu, a także ocenę ich opłacalności ekonomicznej i możliwej do uzyskania oszczędności energii stan gospodarki umożliwiający pokrycie bieżącego i perspektywicznego zapotrzebowania odbiorców na paliwa i energię w sposób technicznie i ekonomicznie uzasadniony, przy zachowaniu wymagań ochrony środowiska zdolność systemu elektroenergetycznego do zapewnienia bezpieczeństwa pracy sieci elektroenergetycznej oraz równoważenia dostaw energii elektrycznej z zapotrzebowaniem na tę energię biopaliwa ciekłe lub inne paliwa odnawialne (w rozumieniu przepisów ustawy z dn. 25 sierpnia 2006 r. o biokomponentach i biopaliwach ciekłych), wytworzone wyłącznie z biomasy, wykorzystywane w celach energetycznych innych niż w transporcie, w tym do wytwarzania energii elektrycznej lub ciepła w instalacjach spełniających wymagania w zakresie emisji gazów do atmosfery (określone w ustawie z dn. 17 lipca 2009r. o systemie zarządzania emisjami gazów cieplarnianych i innych substancji) mechanizm rynkowy prowadzący do uzyskania oszczędności energii w trzech obszarach: zwiększenia oszczędności energii przez odbiorców końcowych, zwiększenia oszczędności energii przez urządzenia (potrzeb własnych) oraz zmniejszenia strat energii elektrycznej, ciepła i gazu ziemnego w przesyle 1 Źródło: Ustawa Prawo energetyczne wikipedia 7

8 POJĘCIE DEFINICJA i dystrybucji; od r. firmy sprzedające energię elektryczną, gaz ziemny i ciepło są zobowiązane do pozyskania określonej liczby certyfikatów w zależności od wielkości sprzedaży; przedsiębiorca może uzyskać daną ilość certyfikatów w drodze przetargu ogłaszanego przez Prezesa URE; rozwiązanie wprowadzone ustawą o efektywności energetycznej ciepło charakterystyka energetyczna efekt energetyczny efekt użytkowy efektywność energetyczna energia energia końcowa (EK) energia finalna energia cieplna w wodzie gorącej, parze lub w innych nośnikach zbiór danych i wskaźników energetycznych budynku lub części budynku, określających całkowite zapotrzebowanie na energię niezbędną do ich użytkowania zgodnie z przeznaczeniem stosunek ilości energii zaoszczędzonej średnio w ciągu roku w wyniku realizacji przedsięwzięcia służącego poprawie efektywności energetycznej do wartości świadectwa efektywności energetycznej, o które ubiega się podmiot realizujący przedsięwzięcie służące poprawie efektywności energetycznej efekt uzyskany w wyniku dostarczenia energii do danego obiektu, urządzenia technicznego lub instalacji, w szczególności: wykonanie pracy mechanicznej, zapewnienie komfortu cieplnego, oświetlenie stosunek uzyskanej wielkości efektu użytkowego danego obiektu, urządzenia technicznego lub instalacji, w typowych warunkach ich użytkowania lub eksploatacji, do ilości zużycia energii przez ten obiekt, urządzenie techniczne lub instalację, niezbędnej do uzyskania tego efektu energia przetworzona w dowolnej postaci współczynnik określający roczną ilość energii dla ogrzewania (ewentualnie chłodzenia), wentylacji i przygotowania ciepłej wody użytkowej - obliczana dla standardowych warunków klimatycznych i standardowych warunków użytkowania; jest to miara efektywności energetycznej budynku i jego techniki instalacyjnej Energia powstała z przekształcania energii pierwotnej; to energia lub paliwa w rozumieniu art. 3 pkt 3 ustawy z dn. 10 kwietnia 1997r. Prawo energetyczne, z wyłączeniem paliw lotniczych i paliw w zbiornikach morskich, zużyte przez odbiorcę końcowego 8

9 POJĘCIE DEFINICJA energia pierwotna (EP) współczynnik określający roczne zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną do ogrzewania, wentylacji, chłodzenia i przygotowania ciepłej wody użytkowej; to jeden ze wskaźników określającą energetyczną efektywność budynku, przy czym maksymalna dopuszczalna wartość tego wskaźnika będzie maleć (od 120 kwh/m²rok w 2014, do 95 kwh/m²rok w 2017 oraz do 70 kwh/m²rok od 2021) energia pierwotna zawarta jest w pierwotnych nośnikach energii, pozyskiwanych bezpośrednio ze środowiska, w szczególności: węglu kamiennym energetycznym i koksowym, węglu brunatnym, ropie naftowej, gazie ziemnym, torfie do celów opałowych oraz pozyskiwana z wody, wiatru, słońca, geotermii kogeneracja kogeneracja wysokosprawna jednoczesne wytwarzanie energii elektrycznej i użytkowego ciepła na miejscu; ze względu na mniejsze zużycie paliwa proces ten daje oszczędności ekonomiczne i korzyści ekologiczne w porównaniu z odrębnym wytwarzaniem ciepła w klasycznej ciepłowni i energii elektrycznej w elektrowni kondensacyjnej; to proces przebiegający z wysoką sprawnością, a także jest pewnym źródłem energii elektrycznej i cieplnej wytwarzanie energii elektrycznej lub mechanicznej i ciepła użytkowego w kogeneracji, które zapewnia oszczędność energii pierwotnej zużywanej w: jednostce kogeneracji w wysokości nie mniejszej niż 10% w porówn. z wytwarzaniem energii elektrycznej i ciepła w układach rozdzielonych o referencyjnych wartościach sprawności dla wytwarzania rozdzielonego lub jednostce kogeneracji o mocy zainstalowanej elektrycznej poniżej 1 MW w porównaniu z wytwarzaniem energii elektrycznej i ciepła w układach rozdzielonych o referencyjnych wartościach sprawności dla wytwarzania rozdzielonego; mostki termiczne fragmenty przegrody zewnętrznej budynku o zdecydowanie niższej izolacyjności termicznej niż sąsiadujące z nim elementy budowlane, poprzez które dochodzi do niekontrolowanej utraty ciepła (do 30%); zwykle powstają w wyniku wad projektowych lub budowlanych i najczęściej dotyczą takich miejsc jak: kalenica, 9

10 POJĘCIE DEFINICJA zabudowa okien, okap, strop, cokół, fundament; mostki dzielą się: ze względu na występowanie na: liniowe, np.: obwód okien i drzwi, krokwie dachów spadzistych, wieńce stropów, połączenie ściany z fundamentem oraz punktowe, np.: łączniki użyte do montażu izolacji; ze względu na genezę powstania na: strukturalne - wynikające z wybranej technologii budowy, użytych materiałów lub zmiany izolacji cieplnej oraz geometryczne (geometria budynku), np. narożniki. odbiorca końcowy odnawialne źródło energii oszczędność energii przedsięwzięcie służące poprawie efektywności energet. świadectwo charakterystyki energetycznej odbiorca dokonujący zakupu paliw lub energii na własny użytek; do własnego użytku nie zalicza się energii elektrycznej zakupionej w celu jej zużycia na potrzeby wytwarzania, przesyłania lub dystrybucji energii elektrycznej źródło wykorzystujące w procesie przetwarzania energię wiatru, promieniowania słonecznego, aerotermalną, geotermalną, hydrotermalną, fal, prądów i pływów morskich, spadku rzek oraz energię pozyskiwaną z biomasy, biogazu pochodzącego ze składowisk odpadów, a także biogazu powstałego w procesach odprowadzania lub oczyszczania ścieków albo rozkładu składowanych szczątków roślinnych i zwierzęcych ilość energii stanowiąca różnicę między energią potencjalnie zużytą przez obiekt, urządzenie techniczne lub instalację w danym okresie przed zrealizowaniem jednego lub kilku przedsięwzięć służących poprawie efektywności energetycznej a energią zużytą przez ten obiekt, urządzenie techniczne lub instalację w takim samym okresie, po zrealizowaniu tych przedsięwzięć i uwzględnieniu znormalizowanych warunków wpływających na zużycie energii działanie polegające na wprowadzeniu zmian lub usprawnień w obiekcie, urządzeniu technicznym lub instalacji, w wyniku których uzyskuje się oszczędność energii dokument określający wielkość zapotrzebowania na energię niezbędną do zaspokojenia potrzeb związanych z użytkowaniem budynku lub lokalu, czyli energii na potrzeby ogrzewania, przygotowania ciepłej wody, wentylacji i klimatyzacji, a w 10

11 POJĘCIE DEFINICJA przypadku budynków użyteczności publicznej również oświetlenia; zawiera: dane identyfikacyjne budynku lub jego części, charakterystykę energetyczną budynku lub jego części, zalecenia określające zakres i rodzaj robót budowlanoinstalacyjnych, które poprawią charakterystykę energetyczną budynku lub jego części; dzięki tym informacjom można określić orientacyjne roczne zapotrzebowanie na energię, a w konsekwencji szacunkowy koszt utrzymania związany z zapotrzebowaniem na energię tona oleju ekwiwalentnego urządzenie potrzeb własnych współczynnik przenikania ciepła U (lub k) współczynnik A/V równoważnik jednej tony ropy naftowej o wartości opałowej równej kj/kg zespół pomocniczych obiektów lub instalacji w rozumieniu art. 3 pkt 10 ustawy z dnia 10 kwietnia 1997 r. - Prawo energetyczne, służących procesowi wytwarzania energii elektrycznej lub ciepła współczynnik określany dla przegród cieplnych, umożliwiający obliczanie ciepła przenikającego przez przegrodę cieplną, a także porównywanie własności cieplnych przegród budowlanych; dla ścian w domach mieszkalnych obecnie to maks. 0,3 W/m²K, ale docelowo ma wynosić nie więcej niż 0,2 W/m²K stosunek kubatury do powierzchni przegród zewnętrznych: im bardziej zwarta, pozbawiona balkonów, wykuszy, podcieni, załamań, tym lepiej, najlepiej budynek z piętrem, najlepiej sześcian, o spadzistym dachu 1.2 Polityka energetyczna Polski do roku 2030 W listopadzie 2009 r. Rada Ministrów Uchwałą nr 202/2009 przyjęła dokument pt. Polityka energetyczna Polski do 2030 roku 2. Dokument ten został opracowany zgodnie z art ustawy Prawo energetyczne i przedstawia strategię państwa wobec najważniejszych wyzwań stojących przed polską energetyką, zarówno w perspektywie krótkoterminowej, jak i w perspektywie do 2030 roku. Polska, jako kraj członkowski Unii Europejskiej, czynnie uczestniczy w tworzeniu wspólnotowej polityki energetycznej, a także dokonuje implementacji jej głównych celów do prawodawstwa krajowego, m.in. biorąc pod uwagę: ochronę interesów odbiorców,

12 posiadane zasoby energetyczne, bezpieczeństwo energetyczne kraju oraz uwarunkowania technologiczne wytwarzania i przesyłu energii. W związku z powyższym, podstawowymi kierunkami polskiej polityki energetycznej są: poprawa efektywności energetycznej; wzrost bezpieczeństwa dostaw paliw i energii, w tym tworzenie warunków dla wzmacniania pozycji konkurencyjnej polskich podmiotów energetycznych na rynku regionalnym (ponadnarodowym); dywersyfikacja struktury wytwarzania energii elektrycznej poprzez wprowadzenie energetyki jądrowej; rozwój wykorzystania odnawialnych źródeł energii, w tym biopaliw; rozwój konkurencyjnych rynków paliw i energii; ograniczenie oddziaływania energetyki na środowisko. Przyjęte kierunki polityki energetycznej w znacznym stopniu są współzależne, co oznacza, że poprawa efektywności energetycznej ogranicza wzrost zapotrzebowania na paliwa i energię, przyczyniając się do zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego na skutek zmniejszenia uzależnienia od importu, a także działa na rzecz ograniczenia wpływu energetyki na środowisko poprzez redukcję emisji. Podobne efekty przynosi rozwój wykorzystania odnawialnych źródeł energii, w tym zastosowanie biopaliw, wykorzystanie czystych technologii węglowych oraz wprowadzenie energetyki jądrowej. Wśród głównych narzędzi realizacji polityki energetycznej państwa ww. dokument wymienia: ustawowe działania jednostek samorządu terytorialnego, uwzględniające priorytety polityki energetycznej państwa, w tym przez zastosowanie partnerstwa publiczno prywatnego (PPP); zhierarchizowane planowanie przestrzenne, zapewniające realizację priorytetów polityki energetycznej, planów zaopatrzenia w energię elektryczną, ciepło i paliwa gazowe gmin oraz planów rozwoju przedsiębiorstw energetycznych; wsparcie ze środków publicznych, w tym funduszy europejskich, realizacji istotnych dla kraju projektów w zakresie energetyki (np. inwestycyjne, prace badawczo-rozwojowe). Na poziomie krajowym zdefiniowane zostały także niezbędne działania na rzecz poprawy efektywności energetycznej 3, tj.: ustalanie narodowego celu wzrostu efektywności energetycznej; 3 Polityka energetyczna Polski do roku 2030, s. 7-8, 12

13 wprowadzenie systemowego mechanizmu wsparcia dla działań służących realizacji narodowego celu wzrostu efektywności energetycznej; stymulowanie rozwoju kogeneracji poprzez mechanizmy wsparcia, z uwzględnieniem kogeneracji ze źródeł poniżej 1 MW oraz odpowiednią politykę gmin; stosowanie obowiązkowych świadectw charakterystyki energetycznej dla budynków oraz mieszkań przy wprowadzaniu ich do obrotu oraz wynajmu; oznaczenie energochłonności urządzeń i produktów zużywających energię oraz wprowadzenie minimalnych standardów dla produktów zużywających energię; zobowiązanie sektora publicznego do pełnienia wzorcowej roli w oszczędnym gospodarowaniu energią; wsparcie inwestycji w zakresie oszczędności energii przy zastosowaniu kredytów preferencyjnych oraz dotacji ze środków krajowych i europejskich (w tym w ramach ustawy o wspieraniu termomodernizacji i remontów, Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko, regionalnych programów operacyjnych, środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej); wspieranie prac naukowo-badawczych w zakresie nowych rozwiązań i technologii zmniejszających zużycie energii we wszystkich kierunkach jej przetwarzania oraz użytkowania; zastosowanie technik zarządzania popytem (Demand Side Managment), stymulowane poprzez m.in. zróżnicowanie dobowe stawek opłat dystrybucyjnych oraz cen energii elektrycznej w oparciu o ceny referencyjne będące wynikiem wprowadzenia rynku dnia bieżącego oraz przekazanie sygnałów cenowych odbiorcom za pomocą zdalnej dwustronnej komunikacji z licznikami elektronicznymi; kampanie informacyjne i edukacyjne, promujące racjonalne wykorzystanie energii. 1.3 Wzorcowa rola sektora publicznego Rola sektora publicznego w działaniach pro-energetycznych została pokreślona i usankcjonowana na szczeblu krajowym w: Polityce Energetycznej Polski do 2030 r., gdzie zobowiązanie sektora publicznego do pełnienia wzorcowej roli w oszczędnym gospodarowaniu energią stanowi działanie 1.6 w obrębie Priorytetu I: Poprawa efektywności energetycznej; gminy zostały wskazane jako jednostki odpowiedzialne za wdrażanie zadania 4: Rozszerzenie zakresu założeń i planów zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe o planowanie i organizację działań mających na celu racjonalizację zużycia energii i promowanie rozwiązań zmniejszających zużycie energii na obszarze gminy 2010 r. (Załącznik nr 3 do Polityki Energetycznej Polski do roku 2030, Program działań wykonawczych na lata ); 13

14 ustawie Prawo energetyczne (rozdział 8), zgodnie z którym: Najważniejszymi elementami polityki energetycznej realizowanymi na szczeblu regionalnym i lokalnym powinny być: dążenie do oszczędności paliw i energii w sektorze publicznym poprzez realizację działań określonych w Krajowym Planie Działań na rzecz efektywności energetycznej. Pierwotnie zapisy o wzorcowej roli sektora publicznego w zwiększaniu efektywności energetycznej znalazły się w Dyrektywie Wspólnoty Europejskiej z 2006 r. (Dyrektywa 2006/32/WE, artykuł 5), zgodnie z którą Państwa Członkowskie zapewnić mają stosowanie przez sektor publiczny środków poprawy efektywności energetycznej, skupiając się na opłacalnych ekonomicznie środkach, które generują największe oszczędności energii w najkrótszym czasie. Rolą Państw Członkowskich jest zagwarantowanie, by sektor publiczny odgrywał wzorcową rolę w dziedzinie objętej Dyrektywą. W tym celu Państwa Członkowskie muszą efektywnie informować w stosowanych przypadkach obywateli oraz przedsiębiorstwa o wzorcowej roli i działaniach sektora publicznego. Jak wskazują autorzy opracowanego w 2012 r. raportu pt. Wzorcowa rola samorządów w zakresie racjonalnego zarządzania energią 4 większość budynków użyteczności publicznej w Polsce nie stanowi wzorca, a wręcz przeciwnie budowane są możliwie najtaniej, bez uwzględniania przyszłych kosztów eksploatacyjnych. Państwo powinno dawać przykład swoim obywatelom, w tym m.in. w zakresie wzrostu efektywności energetycznej. Z uwagi na fakt, że budynki publiczne są licznie odwiedzane informacja na temat ich modernizacji i wprowadzonych działań energooszczędnych powinna być czytelna i łatwo dostępna, a także powinna być przekazywana w sposób wzbudzający zainteresowanie. Jest to pośrednia forma edukacji na temat nowoczesnych rozwiązań, dzięki którym można oszczędzić energię czy wodę. Zobligowanie sektora publicznego do pełnienia roli wzorcowej w zakresie energooszczędności jest wzmocnione dyrektywą UE wprowadzającą od 2018 r. obowiązek realizacji w sektorze publicznym wszystkich nowo wznoszonych obiektów w standardzie prawie zero-energetycznym wg ww. raportu. 1.4 Podstawy prawne związane z energooszczędnością w budynkach a) polityka Unii Europejskiej w zakresie energooszczędności W 2007 r. kraje członkowskie UE zobowiązały się do osiągnięcia do 2020 r. trzech celów z zakresu efektywności energetycznej, tj.: 20% redukcji emisji gazów cieplarnianych w porównaniu do 1990 r.; 4 Wzorcowa rola samorządów w zakresie racjonalnego zarządzania energią Raport z badań; Instytut Ekonomii Środowiska, listopad

15 20% udziału źródeł energii odnawialnej w zużyciu energii w EU; 20% redukcji zużycia energii poprze poprawę efektywności energetycznej. Osiągnięcie celów UE zwanych 3 x 20 wymaga znaczących zmian w stylu życia i gospodarce - od globalnej do lokalnej. Służą temu zarówno działania inwestycyjne, jak i zmiany w nawykach użytkowników i zarządów budynków. Wbrew pozorom jest to proces złożony, wymagające zaangażowania osób zarządzających i administrujących budynkiem. Muszą one dobrze znać budynek i być zmotywowane do osiągania wyznaczonych celów energooszczędnych. Zakres obowiązków osoby lub zespołu zajmującego się efektywnym zużyciem energii w budynku powinien obejmować: stałe doszkalanie w zakresie wiedzy oszczędzaniu energii; systematyczny przegląd budynku celem właściwej identyfikacji obszarów nadmiernego zużycia energii; prowadzenie kampanii promocyjnej i świadomościowej o ważności efektywnego wykorzystywania energii; wprowadzanie różnego typu usprawnień technicznych, jak np.: montowanie mierników zużycia ciepła, urządzeń kontrolnych energii, pozwalających na wyświetlanie zużycia energii elektrycznej w czasie rzeczywistym w jednostkach energii wykorzystywanej (kwh), pokazanie kosztów lub emisji dwutlenku węgla, itp. W 2010 r. znowelizowana została Dyrektywa w sprawie Charakterystyki Energetycznej Budynków. Wprowadziło ona m.in. takie ustalenia jak: wprowadzenie minimalnych wymagań w zakresie charakterystyki energetycznej wszystkich budynków przynajmniej w odniesieniu do: systemów ogrzewania, systemów ciepłej wody użytkowej, systemów klimatyzacji oraz dużych systemów wentylacyjnych (lub kombinacji tych systemów) co zastąpiło wcześniejszy wymóg odnoszący się tylko do obiektów o powierzchni użytkowej przekraczającej 1000 m²; wprowadzenie pojęcia budynku o niemal zerowym zużyciu energii: do końca 2020 r. wszystkie nowo powstające budynki mają być obiektami o niemal zerowym zużyciu energii tzw. budynkami zero emisyjnymi, a nowe budynki publiczne do 2019 r.; zdefiniowanie sposobów raportowania postępów we wdrażaniu zasad budownictwa zero emisyjnego przez państwa członkowskie; określenia wspólnej dla krajów członkowskich metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynków; stworzenia systemu kontroli świadectw charakterystyki energetycznej i sprawozdań z przeglądów systemów ogrzewania i klimatyzacji; wprowadzenia sankcji w przypadku naruszenia krajowych przepisów. 15

16 W 2012 r. przyjęta została Dyrektywa w sprawie efektywności energetycznej. Jej celem jest ustanowienie wspólnych ram działania na rzecz promowania efektywności energetycznej w UE dla osiągnięcia zamierzonych celów w tym zakresie do 2020 r., przewiduje ustanowienie krajowych celów w zakresie efektywności energetycznej na 2020 r., a także wprowadza obligatoryjne rozwiązania na rzecz uzyskania oszczędności energii we wszystkich sektorach oraz zaleca, aby państwa członkowskie ustanawiały długoterminową strategię uruchamiania inwestycji w renowację budynków mieszkalnych i komercyjnych (strategia ta powinna m.in.: przedstawiać racjonalne pod względem kosztów rozwiązania remontowe, zawierać sposób działania i wytyczne stymulujące stosowanie technik renowacji budynków oraz wspierające podejmowanie decyzji inwestycyjnych). Dyrektywa to zmieniła dyrektywy 2009/125/WE i 2010/30/UE oraz uchyliła dyrektywy 2004/8/WE i 2006/32/WE, tj. w sprawie usług energetycznych oraz w sprawie Kogeneracji; do czerwca 2014 państwa członkowskie muszą dostosować się do jej postanowień. Dyrektywa ta (art. 24) wprowadza także wymóg tworzenia krajowych planów działania na rzecz racjonalizacji zużycia energii (NEEAP). Pierwsze plany powinny powstać do 30 kwietnia 2014 r. (a następnie tworzone co trzy lata) i powinny być składane do KE. Komisja Europejska w maju 2013 r. określiła jakie informacje powinny być w nich zawarte. W ramach tych planów państwa członkowskie ustanawiają długoterminową strategię uruchamiania inwestycji w zakresie renowacji krajowych zasobów mieszkalnych i użytkowych, zarówno publicznych jak i prywatnych 5. b) polityka krajowa w zakresie energooszczędności Impulsem do wprowadzenia w polskim ustawodawstwie wymogów z zakresu energooszczędności była dyrektywa unijna w sprawie charakterystyki energetycznej budynków (The Energy Performance of Buildings Directive 2002/91/EC) oraz jej nowelizacja z 2010 r. Te rozwiązania prawne miały służyć zmniejszeniu zapotrzebowania energetycznego poprzez zobowiązanie państw członkowskich do stworzenia takich warunków prawnych i rynkowych, aby od 31 grudnia 2020 r. wszystkie nowe budynki były niskoenergetyczne lub pasywne, a już od 31 grudnia 2018 r. budynków użytkowanych przez władze publiczne. W Polsce, po tzw. przełomie ustrojowym z 1989 r., podstawowymi aktami prawnymi 6 dotyczącymi energetyki, były: uchwała Sejmu Rzeczpospolitej Polskie z dn. 9 listopada 1990 r. w sprawie założeń polityki energetycznej Polski do 2010 r., czyli ówcześnie szacowanej na 20 lat; ustawa z dn. 10 kwietnia 1997 r. Prawo energetyczne, określająca m.in. zasady kształtowania polityki energetycznej państwa, zasady i warunki zaopatrzenia 5 Final publikation Serpente project, listopad Ciekawostka: Wg Internetowego Systemu Aktów Prawnych, najstarszym aktem prawnym zawartym w tym systemie dotyczącym energii elektrycznej jest Ustawa z 15 lipca 1920 r. o zmianie cen za dostarczanie energii elektrycznej [ 16

17 i użytkowania paliw i energii, w tym ciepła w celu zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego, oszczędnego i racjonalnego użytkowania paliw i energii; ustawa z dn. 18 grudnia 1998 r. o wspieraniu przedsięwzięć termo modernizacyjnych (obecnie uchylona), mająca na celu zmniejszenie zużycia energii dostarczanej do budynków mieszkalnych, zbiorowego zamieszkania i służących jst do wykonywania zadań publicznych, zmniejszenie strat energii w lokalnych sieciach ciepłowniczych, itp. ustawa z dn. 21 listopada 2008 r. o wspieraniu termomodernizacji i remontów, określająca zasady finansowania ze środków Funduszu Termomodernizacji i Remontów części kosztów przedsięwzięć termomodernizacyjnych i remontowych; Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dn. 6 listopada 2008 r. w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, w którym mowa jest o racjonalnym zużyciu energii; ustawa z dn. 15 kwietnia 2011 r. o efektywności energetycznej, m.in. uwzględniająca wiodącą rolę sektora publicznego, ustanawia mechanizmy wspierające oraz system monitorowania i gromadzenia niezbędnych danych; jej zapisy w szczególności odnoszą się zapisów Dyrektywy 2006/32/WE w sprawie efektywności końcowego wykorzystania energii i usług energetycznych. ustawa z dn. 29 sierpnia 2014 r. o charakterystyce energetycznej budynków, będąca transpozycją części postanowień dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/31/UE z dn. 19 maja 2010 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków do krajowego porządku prawnego (podstawowe przepisy ustawy wejdą w życie po 6 miesiącach od daty jej ogłoszenia w Dzienniku Ustaw). Dodatkowo odniesienia do kwestii energooszczędności zawarte są w aktach prawnych nie wprost związanych z energooszczędnością, lecz z budownictwem, jak np.: Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z 29 kwietnia 2012 r. w sprawie szczegółowego zakresu i formy projektu budowlanego, zgodnie z którym w każdym projekcie musi się znaleźć charakterystyka energetyczna budynku) wprowadzające wymóg sporządzania świadectw energetycznych na mocy; Obwieszczenie Ministra Gospodarki z dnia 21 grudnia 2012 r. w sprawie szczegółowego wykazu przedsięwzięć służących poprawie efektywności energetycznej - zawierające katalog inwestycji pro-oszczędnościowych. Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dn. 5 lipca 2013 r. (zmieniającego poprzednie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie) wprowadzające zaostrzone dopuszczalne współczynniki przenikania ciepła dla przegród budowlanych. 17

18 W Polsce od 1999 r. realizowany jest program termomodernizacji budynków. Ma on celu zapewnienie technicznego i finansowego wsparcia projektów w zakresie oszczędności energii w budynkach oraz projektów dotyczących zmniejszania strat ciepła w sieciach dystrybucyjnych lub zastępowania tradycyjnych źródeł energii źródłami niekonwencjonalnymi, w tym odnawialnymi 7. Wciąż jednak wiele pozostaje do zrobienia. Należy bowiem mieć na uwadze, że stan jakościowy zabudowy mieszkaniowej oraz pełniącej funkcje publiczne jest bardzo różny, z czego znaczny udział to zabudowania o walorach historycznych i zabytkowych, pochodzący sprzed 1945 r. oraz budynki mające więcej niż 50 lat, budowane w latach 60. i 70. XX w. czyli wg innych standardów, tj. w czasach powszechnego niedoboru materiałów budowlanych, co rzutowało na jakość wykonania oraz stosowanie technologii, które dziś nierzadko uznane są za przestarzałe. Wymagane jest więc dostosowanie tej zabudowy do obowiązujących standardów, a przede wszystkim podniesienie komfortu użytkowania; a w przypadku substancji historycznej należy mieć na względzie ograniczenia wynikające z konieczności zachowania określonych walorów estetyczno-architektonicznych

19 2. JAK BUDOWAĆ ENERGOOSZCZĘDNIE Z raportu opublikowanego przez Europejski Instytut Wydajności Budynków (BPIE) w 2011 r. wynika, że w 27 krajach EU znajduje się ok. 24 miliardy m2 powierzchni zabudowanej, z czego 75% to zabudowa mieszkaniowa a 25% pozostała 8. Budynki pochłaniają 40 % końcowego zużycia energii w Unii Europejskiej. Dlatego też zasoby te istotnie wpływają na osiąganie założonych celów Unii Europejskiej w zakresie klimatu i energii, tj. redukcji gazów cieplarnianych o 20% i oszczędności energii także o 20%. Pod względem technicznym, budowlanym i architektonicznym sektor budownictwa wciąż stanowi duże wyzwanie dla energooszczędności. Zgodnie z Dyrektywą unijną 2002/91/EC (DIRECTIVE 2002/91/EC on the energy performance of buildings) poprawa efektywności energetycznej musi dokonywać się poprzez prace remontowo-modernizacyjne i stosowanie wysoko-sprawnych urządzeń. Istotą budownictwa energooszczędnego jest wprowadzanie takich zmian (w zakresie technologii, materiałów, urządzeń i nawyków użytkowników), które pozwalają na zmniejszenie zużycia energii i osiągniecie korzyści ekonomicznych przy zachowaniu komfortu cieplnego i właściwego klimatu wewnętrznego. Niemal zerowa lub bardzo niska ilość wymaganej energii powinna pochodzić w większości ze źródeł OZE (wytwarzanych na miejscu lub w pobliżu) oraz konieczna jest optymalizacja rozwiązań architektonicznych, funkcjonalnych, technologicznych. Rys.1: Zasada energooszczędności w budynku pasywnym źródło: Zasady budownictwa pasywnego, Zbigniew Pająk, Konferencja Od Miasta do metropolii, Katowice r. 8 Final publication project Serpente, listopad 2014 r. 19

20 2.1 Podział budynków pod względem energooszczędności Zależnie od wartości wskaźnika określającego zapotrzebowanie na energię do ogrzewania wyróżnia się 9 : dom energooszczędny: kwh/m²/rok; dom niskoenergetyczny: kwh/m²/rok; dom pasywny: 1-15 kwh/m²/rok; dom zero energetyczny: 0 kwh/m²/rok; dom plus energetyczny: dom o dodatnim bilansie energetycznym. Wartością graniczą klasyfikującą budynek jako energooszczędny jest zapotrzebowanie na energię do ogrzewania mniejsze niż 70 kwh/m²rok. Wg innej klasyfikacji, grupując powyższe typy budynków można wyodrębnić trzy systemy budownictwa 10 : samowystarczalne: nie ma potrzeby dostaw energii z zewnątrz, ponieważ energię uzyskuje się z promieniowania słonecznego, wiatru lub ciepła ziemi; pasywne: o niskim zapotrzebowaniu na ciepło, co umożliwia zrezygnowanie z dodatkowych systemów grzewczych, przy zachowaniu komfortu cieplnego; energooszczędne: roczne zapotrzebowanie na ogrzewanie wynosi ok 50 kwh (m^2 rok), co jest faktycznym zapotrzebowanie na energię w standardowym sezonie grzewczym. Rys. 2: Schemat procesu Kogeneracji źródło:

21 Rys. 3: Schemat domu pasywnego - elementy istotne dla energooszczędności źródło: Energooszczędność w procesie inwestycyjnym Obecnie z procesem inwestycyjnym, który wymaga pozwolenia na budowę, zintegrowane są także wymogi i dokumenty związane z energooszczędnością. Oznacza to, że przystępując do nowej budowy lub prac remontowo-modernizacyjnych należy stosować rozwiązania energooszczędne. Zgodnie z obowiązującymi przepisami prawa budynek wraz z jego infrastrukturą (tj. instalacjami ogrzewczymi, wentylacyjnymi, klimatyzacyjnymi i ciepłej wody użytkowej, a w przypadku budynków użyteczności publicznej również instalacją oświetlenia), powinny być zaprojektowane i wykonane tak, by ilość energii elektrycznej oraz ciepła i chłodu potrzebnych do użytkowania budynku mogła być utrzymana na racjonalnie niskim poziomie. Istnieją dwa sposoby osiągania powyższego warunku, tj. poprzez 11 : spełnienie wymagań cząstkowych w postaci zapewnienia dopuszczalnej izolacyjności cieplnej przegród zewnętrznych budynku i instalacji oraz powierzchni okien; spełnienie warunku związanego ze wskaźnikiem energii pierwotnej (EP) projektowanego budynku (obliczonym wg zasad ustalonych w przepisach odrębnych dot. metodologii obliczania charakterystyki energetycznej); wskaźnik ten nie przekracza wskaźnika EP

22 obliczonego dla tzw. budynku referencyjnego, a przegrody zewnętrzne odpowiadają przynajmniej wymaganiom izolacyjności cieplnej niezbędnej do zabezpieczenia przed kondensacją pary wodnej. Maksymalne wartości wskaźnika określającego roczne obliczeniowe zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną do ogrzewania, wentylacji, przygotowania ciepłej wody użytkowej, chłodzenia oraz oświetlenia wbudowanego (EP hc+w+l ) w zależności od rodzaju budynku obliczane są w następujący sposób 12 : a) budynek biurowy: EP HC+W+L = 65 + ΔEP C + ΔEP L ; [kwh/(m 2 rok)], b) budynek oświatowy: EP HC+W+L = 65 + ΔEP C + ΔEP L ; [kwh/(m 2 rok)], c) budynek szpitalny: EP HC+W+L = ΔEP C + ΔEP L ; [kwh/(m 2 rok)], d) pozostałe budynki: EP HC+W+L = ΔEP C + ΔEP L ; [kwh/(m 2 rok)], gdzie: ΔEP C = 25 A f,c /A f, jeśli budynek ma instalację chłodzenia, w przeciwnym przypadku ΔEP C = 0, A f - powierzchnia użytkowa ogrzewana budynku, A f,c - powierzchnia użytkowa chłodzona budynku, ΔEP L = 50 - dla czasu działania oświetlenia w ciągu roku do 2500 godz, lub ΔEP L = dla czasu działania oświetlenia w ciągu roku powyżej 2500 godz, jeżeli w budynku należy uwzględnić oświetlenie wbudowane, w przeciwnym przypadku ΔEP L = 0. Na energooszczędność budynku wpływają następujące 4 priorytetowe czynniki: usytuowanie na działce, rozwiązania architektoniczne (bryła i kubatura budynku, zastosowana technologia budowy), wyposażenie i dobór instalacji 13, a w przypadku nowej inwestycji, podstawową rolę odgrywa prawidłowo sporządzony projekt, kompleksowo uwzględniający różne aspekty energooszczędności, w tym wynikające z przepisów prawa a) czynniki wpływające na energooszczędność budynku Za rozwiązania zoptymalizowane pod względem energetycznym uznaje się w szczególności 14 : w zakresie usytuowania na działce: orientacja budynku umożliwiająca wykorzystanie promieni słonecznych, padających na elewację, co pozwala zmniejszać wydatki na ogrzewanie, w tym: duże przeszklenia 12 Posiedzenie Parlamentarnego Zespołu ds. Energetyki: Jak realizować wzorcową rolę instytucji publicznych w zakresie efektywności energetycznej; Warszawa, r., Ministerstwo Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej [

23 od strony południowej, wykorzystujące słońce do naturalnego dogrzania pomieszczeń; wykorzystanie naturalnych warunków terenowych (np. zagłębień, skarp, szpaleru drzew) do osłony przeciwwiatrowej; w zakresie rozwiązań architektonicznych: zwarta bryła, najlepiej o spadzistym dachu (o korzystnym współczynniku A/V wyrażającym stosunek kubatury do powierzchni przegród zewnętrznych); dobra termoizolacja ścian zewnętrznych: wykonanych z materiałów budowlanych o odpowiednich parametrach termoizolacyjnych lub o odpowiedniej konstrukcji (np. pustaki z keramzytu, elementy gipsowe z wkładkami styropianowymi, ściana z pustką powietrzną, cm izolacji termicznej). szczelność wszystkich przegród (podłóg, ścian, dachu, okien, drzwi zewnętrznych), (dlatego należy stosować wentylację mechaniczną z rekuperatorem) zredukowane mostki termiczne; stolarka okienna i drzwiowa o podwyższonej izolacyjności; ogród zimowy: od strony północnej tworzący barierę termiczną zapobiegającą bezpośredniemu wychładzaniu ściany budynku, natomiast od strony południowej lub południowo-zachodniej służący oszczędzaniu konwencjonalnej energii i umożliwiający wykorzystanie energii słonecznej; ograniczenie liczby okien od północy, chroniąc przed wychłodzeniem, a maksymalizując liczbę okien od południa i południowego-zachodu; duża dostępność światła dziennego (np. mało wysunięte okapy, wpuszczające ciepło i światło do środka, stosowanie ruchomych zadaszeń typu markizy, parasol nad tarasem, umożliwiając regulację dopływu promieni słonecznych); rozplanowanie pomieszczeń w budynku, lokujące strefę dzienną w części południowej i południowo-zachodniej, pozwalając na naturalne dogrzanie i doświetlenie pomieszczeń; podział budynku na strefy termiczne, lecz różnica temperatury pomiędzy sąsiadującymi pomieszczeniami nie powinna przekraczać 8 C (np.: łazienka: C, pokoje dzienne: C, salon, kuchnia, sypialnia: C, garaż: 4-8 C); w zakresie wyposażenia w instalacje: wysokosprawna instalacja grzewcza; wysokosprawny system wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła (rekuperatory); kolektory słoneczne; 23

24 ogniwa fotowoltaiczne; pompy ciepła; kocioł kondensacyjny; płaszcz wodny; automatyczne wyłączniki prądu i fotokomórek; indywidualne liczniki ciepła w poszczególnych pomieszczeniach; urządzenia niepozostawiane w stanie czuwania ; klosze lamp w jasnym kolorze przepuszczające jak najwięcej światła; energooszczędne żarówki i energooszczędne urządzenia AGD. b) rozwiązania techniczne w procesie termomodernizacji budynków Termomodernizacja polega na wprowadzeniu w budynku takich zmian, które spowodują, że ciepło nie będzie nadmiernie uciekało, jak to się dzieje obecnie. Osiąga się to poprzez dodatkowe ocieplenie budynku oraz usprawnienie instalacji ogrzewania i ciepłej wody. Przy dobrym rozpoznaniu i wyborze metody postępowania, można wprowadzić niezbędne zmiany w taki sposób, że związane z tym koszty będą pokrywane z uzyskanych oszczędności 15. Rys. 4: Straty ciepła w budynku źródło: 15 Katarzyna Michalska-Foryś, Edyta Mrugała-Konstanciuk, SKN ENERDŻAJZER Termomodernizacja budynków, Turawa

25 Proces termomodernizacji budynków może obejmować: strukturę budowlaną, system wentylacji, system ogrzewania, system zaopatrzenia w ciepłą wodę użytkową. Poniżej opisano wybrane działanie możliwe do podjęcia celem poprawienia parametrów energetycznych w istniejącym budynku. Ocieplenie ścian zewnętrznych: przez ściany zewnętrzne budynku zwykle ucieka ok % ciepła. Ocieplenie realizowane jest jako dodanie do istniejącej ściany od zewnątrz dodatkowego materiału izolacyjnego (najczęściej styropian lub wełna mineralna) i warstwy wykończeniowej. Czasami zdarza się, że przed ułożeniem nowej warstwy ocieplenia konieczny jest demontaż istniejących, ale już zniszczonych warstw. Rzadko i właściwie tylko, gdy nie ma takiej możliwości stosuje się izolację montowaną od wewnątrz budynku (obiekty zabytkowe lub podlegające ochronie konserwatorskiej). Obowiązujące w Polsce wymagania prawne dotyczące maksymalnej wielkości współczynnika przenikania ciepła U dla ścian zewnętrznych w budynkach użyteczności publicznej przedstawia poniższa tabela. Tabela nr 1. Wartości maksymalne współczynnika przenikania ciepła dla ścian zewnętrznych 16 współczynnik przenikania ciepła U max [W/m 2 K] wymagania wg Rozp. Ministra Transportu, wymagania wg Rozp. Ministra rodzaj przegrody ściana zewnętrzna Budownictwa i Gospodarki morskiej z dn w sprawie warunków technicznych (WT) jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie Infrastruktury z dn w sprawie szczegółowego zakresu i formy audytu energetycznego WT 2014 (od r.) WT 2017 (od r.) WT 2021 (od r.) aktualne (od r.) przy T i 16ºC 0,25 0,23 0,23 0,25 przy 8 C T i <16ºC 0,45 0,45 0,45 0,25 przy T i <8ºC 0,90 0,90 0,90 0,25 Ocieplenie dachów, stropodachów, stropów nad/pod pomieszczeniami nieogrzewanymi, podłóg na gruncie: Przez dachy, stropodachy, stropy pod nieogrzewanymi poddaszami zazwyczaj ucieka 8-20% ciepła, przez stropy nad piwnicami nieogrzewanym 5-10%. Najprostszym i najczęściej spotykanym sposobem zabezpieczenia tych elementów przed ucieczką ciepła jest w zależności od rodzaju przegrody: 16 R. Kowalczyk: Audyting i monitoring zużycia energii w budynkach użyteczności publicznej; Górnośląski Związek Metropolitalny, Katowice, kwiecień 2014 r. 25

26 dach i stropodach pełny - ułożenie warstwy izolacji na połaci dachu (najczęściej styropian, wełna mineralna specjalnego przeznaczenia, natrysk pianki poliuretanowej); stropodach wentylowany wprowadzenie warstwy izolacji do zamkniętej przestrzeni stropodachu w miejsce istniejącej pustki powietrznej (z uwagi na zwykle utrudniony dostęp do tej pustki docieplenie realizuje się metodą wdmuchania najczęściej granulatu wełny mineralnej lub celulozy); strop pod nieogrzewanym poddaszem ułożenie warstwy izolacji na istniejącym stropie ( najczęściej maty i płyty z wełny mineralnej lub styropian) oraz wykonanie dodatkowej warstwy zabezpieczającej izolację i umożliwiającej użytkowanie poddasza jeżeli taka jest jego funkcja (deskowanie lub wylewka cementowa); strop nad nieogrzewanymi piwnicami: montaż płyt izolacyjnych od strony piwnic do istniejących stropów (zwykle styropian, rzadziej natrysk pianki poliuretanowej); podłogi na gruncie ułożenie warstwy izolacji na podłodze z wykonaniem warstwy zabezpieczającej (najczęściej styropian z wylewką cementową) Obowiązujące wymagania prawne dotyczące maksymalnej wielkości współczynnika przenikania ciepła U dla dachów, stropodachów, stropów nad/pod nieogrzewanymi pomieszczeniami i przejazdami oraz podłóg na gruncie w budynkach użyteczności publicznej przedstawia poniższe tabele. Tabela nr 2. Wartości maksymalne współczynnika przenikania ciepła dla stropodachów 17 współczynnik przenikania ciepła U max [W/m 2 K] rodzaj przegrody: wymagania wg Rozp. Ministra Transportu, dachy, wymagania wg Rozp. Ministra Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dn. stropodachy, Infrastruktury z dn w sprawie warunków technicznych (WT) stropy pod w sprawie szczegółowego zakresu jakim powinny odpowiadać budynki i ich nieogrzewanymi i formy audytu energetycznego usytuowanie poddaszami lub WT 2014 (od WT 2017 (od WT 2021 (od aktualne nad przejazdami r.) r.) r.) (od r.) przy T i 16ºC 0,20 0,18 0,15 0,22 przy 8 C T i <16ºC 0,30 0,30 0,30 0,22 przy T i <8ºC 0,70 0,70 0,70 0,22 17 R. Kowalczyk: Audyting i monitoring zużycia energii w budynkach użyteczności publicznej; Górnośląski Związek Metropolitalny, Katowice, kwiecień 2014 r. 26

27 Tabela nr 3. Wartości maksymalne współczynnika przenikania ciepła dla stropów nad pomieszczeniami nieogrzewanymi 18 rodzaj przegrody: stropy nad pomieszczeniami nieogrzewanymi i zamkniętymi przestrzeniami podpodłogowymi współczynnik przenikania ciepła U max [W/m 2 K] wymagania wg Rozp. Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dn w sprawie warunków technicznych (WT) jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie WT 2014 (od r.) WT 2017 (od r.) WT 2021 (od r.) wymagania wg Rozp. Ministra Infrastruktury z dn w sprawie szczegółowego zakresu i formy audytu energetycznego aktualne (od r.) przy T i 16ºC 0,25 0,25 0,25 0,50 przy 8 C T i <16ºC 0,30 0,30 0,30 0,50 przy T i <8ºC 1,00 1,00 1,00 0,50 Tabela nr 4. Wartości maksymalne współczynnika przenikania ciepła dla podłóg na gruncie współczynnik przenikania ciepła U max [W/m 2 K] wymagania wg Rozp. Ministra Transportu, wymagania wg Rozp. Ministra Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dn Infrastruktury z dn w rodzaj przegrody: w sprawie warunków technicznych (WT) jakim sprawie szczegółowego zakresu i podłogi na gruncie powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie formy audytu energetycznego WT 2014 (od r.) WT 2017 (od r.) WT 2021 (od r.) aktualne (od r.) przy T i 16ºC 0,30 0,30 0,30 brak przy 8 C T i <16ºC 1,20 1,20 1,20 brak przy T i <8ºC 1,50 1,50 1,50 brak Warto również zwrócić uwagę, że obecne przepisy dotyczące warunków technicznych są bardziej restrykcyjne od przepisów dotyczących sporządzania audytów. Wymiana zewnętrznej stolarki otworowej (okna, drzwi, bramy): Przez zewnętrzną stolarkę otworową budynek traci zazwyczaj 8-30% ciepła. W obecnym czasie na rynku można spotkać szeroką gamę energooszczędnych okien różniących się rodzajem oszklenia oraz zastosowanymi materiałami wykonania wybiera się takie, które spełniają potrzeby inwestora, ale również wymagania określone przepisami i dokonuje się wymiany starych na nowe. Podobna sytuacja ma się z drzwiami. Obowiązujące wymagania prawne dotyczące maksymalnej wielkości współczynnika przenikania ciepła U dla przedmiotowych przegród przedstawia poniższa tabela. 18 R. Kowalczyk: Audyting i monitoring zużycia energii w budynkach użyteczności publicznej; Górnośląski Związek Metropolitalny, Katowice, kwiecień 2014 r. 27

28 Tabela nr 5. Wartości maksymalne współczynnika przenikania ciepła dla okien 19 współczynnik przenikania ciepła U max [W/m 2 K] wymagania wg Rozp. Ministra Transportu, wymagania wg Rozp. Ministra rodzaj przegrody: Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dn Infrastruktury z dn okna, w sprawie warunków technicznych (WT) jakim w sprawie szczegółowego zakresu drzwi balkonowe, powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie i formy audytu energetycznego okna połaciowe * WT 2014 (od WT 2017 (od WT 2021 (od aktualne r.) r.) r.) (od r.) przy T i 16ºC 1,9 (1,8) lub 1,7 (1,7) w zależności 1,3 (1,5) 1,1(1,3) 0,9(1,1) od tzw. strefy klimatycznej przy T i <16ºC 1,8(1,8) 1,6(1,6) 1,4(1,4) brak drzwi zewnętrzne 1,9 lub 1,7 w zależności od tzw. 1,7 1,5 1,3 strefy klimatycznej *( ) dotyczy okien połaciowych Także widać, że obecne przepisy dotyczące warunków technicznych są już bardziej restrykcyjne od przepisów dotyczących sporządzania audytów. Warto też wspomnieć o innym sposobie ograniczenia strat ciepła przez stolarkę otworową tj. zmniejszenie jej powierzchni, tam gdzie jest to możliwe z uwzględnieniem wymagań dotyczących oświetlenia światłem dziennym. Nadmierne przeszklenie często ma miejsce na ciągach komunikacyjnych czy też klatkach schodowych. Modernizacja źródła ciepła: Najczęściej modernizacja polega na wymianie starego kotła na nowy o wysokiej sprawności, a czasem tylko na wymianie palnika (np. z olejowego na gazowy). W przypadku węzłów ciepłowniczych następuje zwykle wymiana istniejących niskosprawnych węzłów bezpośrednich (hydroelewatorowych) na węzły wymiennikowe. Jeśli już takie węzły są, to najczęściej przeprowadza się wymianę istniejących często zabrudzonych i niskosprawnych wymienników (np. typu JAD) na nowoczesne wymienniki płytowe z jednoczesnym izolowaniem cieplnym elementów węzła i montażem energooszczędnych pomp zmiennoobrotowych o regulowanej wydajności. Modernizacja wewnętrznej instalacji grzewczej: W zdecydowanej większości modernizacja opiera się na wymianie przestarzałej instalacji na nową lub przynajmniej chemicznym jej płukaniu i uszczelnieniu wszystkich elementów. Kolejnym krokiem jest montaż zaworów termostatycznych, nowoczesnych grzejników o niskiej bezwładności cieplnej, czy indywidualnych odpowietrzników na pionach. Modernizacja układu przygotowania ciepłej wody użytkowej: Po części modernizacja może być analogiczna jak opisana wyżej modernizacja źródła ciepła, gdyż bardzo często źródło ciepła pracuje na potrzeby ogrzewania i ciepłej wody użytkowej (c.w.u.). Elementem modernizacji może być zastosowanie zasobnika c.w.u. o wysokim standardzie 19 R. Kowalczyk: Audyting i monitoring zużycia energii w budynkach użyteczności publicznej; Górnośląski Związek Metropolitalny, Katowice, kwiecień 2014 r. 28

29 izolacyjności, cyrkulacji (dodatkowy przewód ciepłej wody łączący zasobnik z najdalej wysuniętym punktem poboru) w przypadku znacznej odległości punktów czerpalnych od źródła, a także zaworów termostatycznych. Celem uniknięcia strat ciepła zaleca się także izolowanie przewodów c.w.u. Dosyć sporą popularnością cieszy się wspomaganie przygotowania ciepłej wody użytkowej z zastosowaniem systemów solarnych. Modernizacja systemu wentylacji: Zapewnienie niezbędnej ilości powietrza wentylacyjnego niesie za sobą dosyć spore straty w zużyciu ciepła (nawet 40-50%). Ma to miejsce szczególnie w przypadku wentylacji grawitacyjnej, gdzie praktycznie nie ma się wpływu na regulację wydajności wymiany powietrza (wiodący jest wpływ warunków pogodowych) mamy do czynienia ze zbyt intensywną lub niewystarczająca wymianą. W przypadku tego typu wentylacji powszechnym rozwiązaniem problemu, umożliwiającym pseudo regulację ilości dostarczanego powietrza, jest zastosowanie nawiewników okiennych, najlepiej higrosterowalnych (reagują na wilgotność powietrza w pomieszczeniu - otwierając się lub przymykając). Możliwe jest też zastosowanie tzw. wentylacji hybrydowej w normalnym układzie działa jak wentylacja grawitacyjna, a w stanie zaburzenia jej funkcjonowania, włącza się mechaniczne wspomaganie wentylacji. Zdecydowanie najlepszym rozwiązaniem jest wentylacja nawiewnowywiewna z odzyskiem ciepła z powietrza wentylacyjnego. Układ taki zapewnia kontrolę jakości i ilości doprowadzanego powietrza i znaczne oszczędności energii. Montaż automatyki sterującej i regulacyjnej 20 : Jej zastosowanie w układzie ogrzewania i przygotowania c.w.u. znacznie poprawia sprawność tych systemów i wpływa na oszczędność energii. Zasadniczymi elementami automatyki są urządzenia mierzące temperatury na zewnątrz i wewnątrz pomieszczeń, które przekazując informacje do sterownika pozwalają na regulowanie pracy źródła ciepła i instalacji (tzw. sterowanie pogodowe ). Często stosowane są też regulatory czasowe pozwalające na ustawienie czasu pracy źródła ciepła w ciągu wybranych okresów dnia lub tygodnia. W samych instalacjach najczęściej stosowane są automatyczne zawory równoważące, dzięki którym możliwe jest uzyskanie zrównoważenia hydraulicznego instalacji przez automatyczne ograniczanie przepływu niezależnie od wahań ciśnienia w instalacji, a w określonych rozwiązaniach nawet regulację temperatury czynnika. Zastosowanie odnawialnych źródeł energii: w budynkach użyteczności publicznej są one wykorzystywane w: układach solarnych jako wspomaganie dla systemu przygotowania c.w.u. (bardzo rzadko jako wspomaganie c.o.), kotłach biomasowych i w pompach ciepła służących za źródło ciepła budynku. 20 R. Kowalczyk: Audyting i monitoring zużycia energii w budynkach użyteczności publicznej; Górnośląski Związek Metropolitalny, Katowice, kwiecień 2014 r. 29

30 Rys. 5: Wybrane działania poprawiające parametry energetyczne budynku źródło: Katarzyna Michalska-Foryś, Edyta Mrugała-Konstanciuk, SKN ENERDŻAJZER Termomodernizacja budynków, Turawa 2007 c) rozwiązania techniczne w budynkach historycznych W przypadku budynków historycznych (o walorach architektoniczno-wizualnych i nierzadko objętych ochroną konserwatorską) ze szczególną uwagą należy dobierać rozwiązania poprawiające energooszczędność. Ze względu na konieczność zachowania detalu architektonicznego i wyglądu elewacji często wykluczane bywa ocieplanie styropianem, należące do najpowszechniejszych działań energooszczędnych. Natomiast do rozwiązań, które w mniejszym stopniu ingerują w formę architektoniczną zaliczyć można: okna o odpowiedniej konstrukcji i niskim współczynniku przenikalności cieplej, tj.: trzyszynowe, a w wypadku okien z PVC min 5-ciokomorowe, o współczynniku poniżej 1,0 W/(m2*K), a dla okna tzw. pasywnego poniżej 0,8 W/(m2*K); system podtynkowego ogrzewania ściennego (najlepiej na ścianach zewnętrznych z otworami okiennymi, choć w przypadku braku możliwości można je wykonać także na ścianach wewnętrznych działowych); oświetlenie energooszczędne (typu LED, czujniki reagujące na ruch, itp.); ocieplanie wewnątrz mineralnymi płytami izolacyjnymi wewnatrz 30

31 ewanie-plaszczyznowe-comap Rys. 6: System podtynkowego ogrzewania ściennego Instrumenty pomiaru zużycia i zapotrzebowania na energię w budynku Podstawowymi instrumentami formalnymi służącymi do oceny poziomu zużycia energii w budynku są świadectwa charakterystyki energetycznej oraz audyt energetyczny. Audyt energetyczny często błędnie utożsamiany jest ze świadectwem charakterystyki energetycznej budynku. Pomimo, że obydwa te opracowania posiadają cechy wspólne są, to zdecydowanie różne dokumenty. a) świadectwo charakterystyki energetycznej Sporządzenie świadectwa charakterystyki energetycznej jest obowiązkiem wynikającym z prawa europejskiego. Określa ono wielkość zapotrzebowania na energię niezbędną do zaspokojenia potrzeb związanych z użytkowaniem budynku lub lokalu mieszkalnego lub części budynku stanowiącej samodzielną całość techniczno-użytkową. Informacje zawarte w tym dokumencie pozwalają określić szacunkowe roczne zapotrzebowanie na energię, a w rezultacie koszty związane z energią. Najnowsza ustawa z dn. 29 sierpnia 2014 r. o charakterystyce energetycznej budynków jest transpozycją do prawa polskiego niektórych postanowień dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/31/UE z dnia 19 maja 2010 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków. W porównaniu z obecnie obowiązującymi przepisami w zakresie charakterystyki energetycznej, uchwalona ustawa odnosi się do następujących kwestii 22 : zniesienie obowiązku sporządzania świadectw charakterystyki energetycznej dla wszystkich budynków oddawanych do użytkowania; rozszerzenie katalogu osób uprawionych do sporządzania świadectw; 22 Strony/start.aspx 31

32 wprowadzenie możliwości wykonywania świadectw charakterystyki energetycznej metodą obliczeniową oraz bazując na rzeczywistym zużyciu energii (powinno to być ułatwieniem dla osób sporządzających świadectwa oraz osób zlecających ich wykonanie); wydłużenie okresu wykonania obowiązkowych kontroli systemów grzewczych z kotłami o mocy nominalnej od 20 do 100 kw z 4 lat (co obowiązywało od r.) do 5 lat; celem kontroli jest uzyskanie przez inwestora informacji o swoim systemie grzewczym, czy jest on odpowiednio dobrany do potrzeb użytkowników, jaką ma sprawność i czy wskazane jest podjecie działań w celu poprawy jego działania pod względem efektywności energetycznej, co wiąże się też z potencjalnymi korzyściami finansowymi; zniesienie obowiązku kontroli instalacji ogrzewania z kotłami o efektywnej nominalnej wydajności powyżej 20 kw użytkowanymi co najmniej 15 lat licząc od daty zamieszczonej na tabliczce znamionowej kotła; z chwilą wejścia w życie ustawy urządzenia te będą kontrolowane okresowo, jak pozostałe urządzenia systemów grzewczych; wprowadzenie obowiązku podawania informacji w zakresie efektywności energetycznej budynków lub ich części w reklamach dotyczących ich wynajmu lub sprzedaży (w przypadku gdy dla budynku lub jego części sporządzono świadectwo); zapewnienie mechanizmu kontroli poprawności wykonania świadectw charakterystyki energetycznej oraz protokołów z przeglądów systemu ogrzewania i systemu klimatyzacji przez niezależny organ; zawarcie upoważnienia dla ministra właściwego do spraw budownictwa, lokalnego planowania i zagospodarowania przestrzennego oraz mieszkalnictwa do opracowania krajowego planu mającego na celu zwiększenie liczby budynków o niskim zużyciu energii; wprowadzenie wymogu sporządzenia i umieszczania w widocznym miejscu świadectwa charakterystyki energetycznej dla budynków zajmowanych przez organy wymiaru sprawiedliwości, prokuraturę i organy administracji publicznej, w których dokonywana jest obsługa interesantów, o powierzchni większej niż 250 m²; obowiązek umieszczania świadectw charakterystyki energetycznej w widocznym miejscu w przypadku budynków o powierzchni użytkowej przekraczającej 500 m², w których są świadczone usługi dla ludności i dla których sporządzono świadectwo. b) audyt energetyczny Audyt energetyczny to ekspertyza służąca podejmowaniu świadomej decyzji w zakresie przedsięwzięć mających na celu zmniejszenie ilości zużywanej energii w budynku, poprzez dostarczenie informacji, m.in. na następujące kwestie: ilość i struktura zużywanej energii, zalecane rozwiązania techniczne, organizacyjne, koszt, zysk, czas zwrotu kosztów i inne ekonomiczne wskaźniki opłacalności, jak i doradztwo na rzecz racjonalizacji zużycia energii. 32

33 Korzyści wynikające z dobrze przeprowadzonego audytu energetycznego to: narzędzie potwierdzające celowość planowanej inwestycji, w zdecydowanej większości przypadków dokument niezbędny do uzyskania wsparcia finansowego dla przedsięwzięcia termomodernizacyjnego. Bardzo ważnym elementem w procesie tworzenia audytu jest ustalenie pomiędzy audytorem i inwestorem zakresu opracowania. Często zdarza się, że inwestor tak naprawdę wymaga od audytora jedynie wykonania dokumentu na podstawie, którego uzyska dofinansowanie zapominając o tym, że może otrzymać opracowanie obejmujące znacznie szersze spektrum zagadnień (rozpatrzenie możliwości zastosowania różnych źródeł ciepła, różnorodnych technologii termomodernizacyjnych itd.). Warto więc skorzystać z usług audytora, który nie tylko będzie stricte wykonawcą opracowania, ale również swoistym doradcą energetycznym. W przypadku, gdy w roli inwestora występuje samorząd zdarza się nie do końca uzasadniony wybór obiektów poddanych audytowi, a w następstwie termomodernizacji. Najczęściej ma to miejsce w tych gminach, gdzie nie funkcjonuje praktycznie żadna forma zarządzania energią. Fakt ten tym bardziej uzasadnia potrzebę istnienia wyodrębnionych stanowisk (jedno lub wieloosobowych) zajmujących się właśnie prowadzeniem racjonalnej polityki energetycznej w gminie na rzecz osiągania wymiernych korzyści ekonomicznych i środowiskowych. Audyt energetyczny budynku, oprócz podstawowych informacji identyfikujących budynek, inwestora i podmiot wykonujący audyt (audytor energetyczny) powinien zawierać: kartę audytu energetycznego budynku obejmującą dane ogólne budynku, jego parametry energetyczne oraz zestawienie wyników audytu; inwentaryzację techniczno-budowlaną budynku obejmującą: ogólne dane techniczne, uproszczoną dokumentację techniczną, opis techniczny podstawowych elementów budynku, charakterystykę energetyczną budynku, charakterystykę: systemu grzewczego, instalacji ciepłej wody użytkowej (c.w.u.), węzła cieplnego lub kotłowni zlokalizowanej wewnątrz budynku, systemu wentylacji, instalacji gazowej oraz instalacji przewodów kominowych; charakterystykę instalacji elektrycznej; ocenę stanu technicznego budynku w zakresie istotnym dla wskazania właściwych ulepszeń i przedsięwzięć termomodernizacyjnych; 33

34 zestawienie wskazanych rodzajów ulepszeń oraz przedsięwzięć wykonanych zgodnie z algorytmem oceny opłacalności i poddanych optymalizacji; dokumentację wykonania kolejnych kroków optymalizacyjnych: algorytm oceny opłacalności i wyboru optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego wraz z kosztami (oszacowanymi na podstawie kosztorysu lub złożonych ofert); opis techniczny, niezbędne szkice i przedmiar robót optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego przewidzianego do realizacji. Aby uzyskać wszystkie wyżej wymienione elementy audytor energetyczny musi wykonać szereg czynności, obejmujących w skrócie takie działania jak: określenie kosztów ogrzewania w tzw. warunkach standardowych oraz kosztów przygotowania ciepłej wody użytkowej (c.w.u.), które są bazą dla proponowanych przedsięwzięć termo modernizacyjnych: w tym celu konieczne jest ustalenie sprawności systemu grzewczego i obliczenie sezonowego zapotrzebowania na ciepło w standardowym sezonie grzewczym i ustalenie sprawności systemu przygotowania ciepłej wody użytkowej oraz obliczenie zapotrzebowania na ciepło do przygotowania c.w.u. Sprawność systemu grzewczego zależy od wielu czynników, takich jak: rodzaj źródła ciepła i sposób jego wykorzystania, sposób regulacji i sterowania systemem, wielkość strat na przesyle ciepła, czy nawet rodzaj i usytuowanie grzejników. Konkretne wartości tzw. sprawności cząstkowych ustalane są głównie na podstawie dostępnej dokumentacji i przeprowadzonej wizji lokalnej w oparciu o właściwe przepisy. Występując w roli inwestora warto zwrócić uwagę na przedstawione przez audytora tzw. zmierzone zużycie ciepła na ogrzewanie, przeliczone na warunki sezonu standardowego i na przygotowanie c.w.u. Jest to wielkość służąca do weryfikacji przyjętych składowych danych obliczeniowych bilansu ciepła (tj. określa czy budynek został policzony prawidłowo). Różnica pomiędzy tą wielkością a wielkością teoretyczną obliczeniową powinna mieścić się w granicach 15-20%. Wyznaczenie tej wielkości jest stosunkowo proste w odniesieniu do ciepła sieciowego (za które mamy faktury), gorzej gdy mamy do czynienia z paliwem stałym, gdyż tak naprawdę nie wiadomo ile palacz wrzucił paliwa do kotła. Jednak często celem podkręcenia efektu planowanej termomodernizacji, dla stanu istniejącego przyjmuje się nierealne ilości zużywanego paliwa (np. trzeba by sypać do kotła węgiel non stop przez cały rok i w kotle musiałby być przeciąg, a i tak nie dałoby się spalić całego paliwa). Pozostawienie takiego stanu rzeczy prowadzi do brutalnego zderzenia teorii z rzeczywistością, a w konsekwencji do niespełnienia oczekiwań. ocena stanu technicznego i sposobu eksploatacji budynku: takiej oceny dokonuje się na podstawie wizji lokalnej z uwzględnieniem dostępnej dokumentacji oraz wywiadu przeprowadzonego z administratorem i konserwatorem obiektu. Koniecznym jest zweryfikowanie dostępnej dokumentacji ze stanem rzeczywistym. 34

35 Ocenie podlegają ściany zewnętrzne budynku, jego urządzenia i instalacje, a także sposób użytkowania; w jej wyniku powinna być lista niezbędnych do wykonania prac remontowych - niekoniecznie związanych z oszczędnością energii (np. uszkodzenia konstrukcji, zniszczenia elewacji, zagrzybienia, przeciekający dach, korozja instalacji itd.). Ocena powinna zawierać również realne możliwości wykonania przyjętych do wykonania prac termomodernizacyjnych, stąd tak ważna rola wizji lokalnej i wywiadu. Zasadność takiego działania potwierdzają dwa poniższe przykłady: Przykład 1: Audytor zakłada na podstawie dostępnej dokumentacji, że ze względu na zbyt małą izolacyjność cieplną konieczne jest ocieplenie stropu nad piwnicą nieogrzewaną. W praktyce okazuje się jednak, że zbyt mała wysokość w świetle piwnic, zabudowane pod stropem liczne przewody instalacji: gazowej, centralnego ogrzewania, wodno-kanalizacyjnej, teletechnicznej, zabudowane komórki piwniczne przez lokatorów itd., a więc tzw. względy techniczno-użytkowe uniemożliwiają realizację przedsięwzięcia, Przykład 2: Audytor zakłada na podstawie dostępnej dokumentacji, że ze względu na zbyt małą izolacyjność cieplną konieczne jest docieplenie stropodachu niewentylowanego. Zakłada, że warstwę ocieplenia w postaci granulatu wełny mineralnej należy wdmuchać w istniejącą pustkę powietrzną występującą pod płytą dachową. W praktyce okazuje się jednak, że pomimo iż w dokumentacji taka pustka powietrzna występuje, w rzeczywistości na etapie budowy została wypełniona żwirem. Audytor teoretycznie zaproponował dobre rozwiązanie, które w praktyce nie może być zrealizowane. Warto, więc, jeżeli to tylko możliwe, dotrzeć do osób posiadających wiedzę na temat stanu faktycznego obiektu lub dokonać tzw. inwentaryzacji odkrywkowej celem potwierdzenia założeń teoretycznych. przedstawienie możliwych usprawnień i przedsięwzięć termo modernizacyjnych: zastosowanie usprawnień i przeprowadzenie przedsięwzięć termomodernizacyjnych ma na celu przede wszystkim obniżenie kosztów ogrzewania i przygotowania c.w.u. Powyższe powinno być rozpatrywane w trzech aspektach: technicznym (docieplenie ścian, stropodachu, stropu nad/pod pomieszczeniami nieogrzewanymi, uszczelnienie lub wymiana okien i drzwi, wymiana źródła ciepła, zastosowanie automatyki regulacyjnej, zaworów termostatycznych, regulacja hydrauliczna instalacji, modernizacja wentylacji itd.), organizacyjnym (szkolenie administratorów obiektów, pracowników technicznych, konserwatorów), formalnym (zmiana wielkości mocy cieplnej zamówionej, kontrola wydatków). 35

36 wskazanie optymalnych usprawnień termomodernizacyjnych wraz z określeniem nakładów finansowych: optymalne usprawnienia termomodernizacyjne wraz z określeniem nakładów finansowych przedstawia się w postaci analizy wariantowej. W każdym wariancie dokonywane jest porównanie nakładów i zysków wynikających z oszczędności. Następnie warianty zestawione są od najbardziej do najmniej opłacalnych. Kryterium opłacalności wyznaczane jest na podstawie wskaźników ekonomicznych takich jak SPBT (prosty czas zwrotu), NPV (wartość bieżąca netto), IRR (wewnętrzna stopa zwrotu) w zależności od wymagań stawianych audytorowi. obliczenie oszczędności i wskazanie optymalnego wariantu przedsięwzięcia termo modernizacyjnego: obliczenie prowadzone jest na podstawie tzw. bilansu cieplnego obiektu, przy zachowaniu jednakowych standardowych warunków meteorologicznych i warunków wewnętrznych w obiekcie (panujących w pomieszczeniach temperatur, zysków ciepła). Dla każdego z proponowanych przedsięwzięć uwzględniana jest zmiana parametrów energetycznych obiektu (np. zmiana współczynnika U w wyniku docieplenia przegród budowlanych, zmiana sprawności cząstkowych systemu grzewczego w wyniku zastosowania zaworów termostatycznych, automatyki pogodowej, wymiany źródła ciepła itd.). Obliczenia obrazują poziom oszczędności energii, a co za tym idzie zmniejszenia kosztów ogrzewania i przygotowania c.w.u. W zestawieniu z nakładami inwestycyjnymi są punktem wyjścia do podjęcia decyzji o realizacji inwestycji. Uwzględniając wyniki przedstawionych obliczeń oraz wytyczne i ograniczenia inwestora, określany jest optymalny wariant przedsięwzięcia termomodernizacyjnego, czyli komplet inwestycji zalecanych do realizacji. 36

37 c) porównanie audytu energetycznego i świadectwo charakterystyki energet. budynku Zestawienie podstawowych podobieństw i różnic pomiędzy ww. dokumentami przedstawia poniższa tabela. 37

38 Tabela nr 6. Podobieństwa i różnice pomiędzy audytem energet. i świadectwem charakterystyki energet. Wyszczególnienie Audyt energetyczny Rodzaj opracowania Świadectwo charakterystyki energet. Cel techniczno-ekonomiczna ocena budynku przed podjęciem decyzji o termomodernizacji podstawa do uzyskania kredytu i premii termomodernizacyjnej ocena aktualnego stanu technicznego budynku Elementy oceniane Częstotliwość wykonywania Upoważnienie do wykonania Możliwe metody i koszty termomodernizacji Przed planowaną termomodernizacją Dowolna osoba stan techniczny budynku, jego przegród, instalacji, wielkość zużycia energii raz na 10 lat, pod warunkiem nie przeprowadzania w tym czasie robót budowlanych w wyniku, których zmianie uległaby charakterystyka energetyczna budynku osoba posiadająca uprawnienia do certyfikacji energetycznej (rejestr na stronie internetowej Cechy wspólne (opracowanie własne) ocena izolacyjności cieplnej budynku (lokalu), obliczenie sezonowego zapotrzebowania na ciepło i oszacowanie wielkości zużytej energii, ocena stanu technicznego i sprawności: źródła (źródeł) ciepła, instalacji c.o., instalacji c.w.u., wentylacji, wskazanie możliwych usprawnień. d) kamery termowizyjne - techniczne wsparcie w procesie oceny zużycia energii Technicznym instrumentem przydanym do przeprowadzenia stosownych badań są kamery termowizyjne 23. Ich działanie bazuje na rejestracji rozkładu promieniowania podczerwonego emitowanego przez każde ciało, którego temperatura jest wyższa od zera bezwzględnego i przekształcają je w obraz widzialny). Mają one zastosowanie do diagnozy takich elementów jak: izolacja termiczna budynku, centralne ogrzewanie, przeciążenia na instalacjach, zawilgocenia. W przypadku wentylacji pomiarom podlega powietrze, które może być badane z zastosowaniem kamery w sposób pośredni, poprzez analizę strumienia powietrza rozchodzącego się z nawiewników lub wentylatorów w postaci nagrzanej lub wychłodzonej powierzchni na suficie, ścianie czy podłodze

39 Rys. 7: Zdjęcia termograficzne budynku przed i po jego ociepleniu źródło: czytaj.html; autor: Baumit 2.4 Certyfikacja budynków Standaryzacji budynków oraz klasyfikacji budynku jako zrównoważonego środowiskowo pomagają rozwijane od wczesnych lat 90-tych programy certyfikacyjne. jak np.: LEED, BREEAM, BEPACK, Green building : opracowane przez Komisję Europejską; Dom pasywny : standardy domu opracował Instytut Domów Pasywnych w Darmstadt. Programy te cieszą się coraz większym prestiżem wśród architektów, inwestorów, developerów i projektantów ponieważ sprzyjają idei miasta oszczędnego. Oznacza to wielowymiarową oszczędność w zakresie zużycia energii, wody, surowców, ograniczeniach w powstawaniu odpadów, emisji zanieczyszczeń do powietrza i wody 24. Ogólne wymagania jakościowe w stosunku do budynku oddaje pojęcie dobry budynek, które oznacza budynek zrównoważony środowiskowo, stwarzający bezpieczne i zdrowe środowisko pracy i zamieszkania, niezanieczyszczający środowiska naturalnego, o niskich kosztach utrzymania, dający satysfakcję użytkownikom z przebywania w nim i przyjemność w kontakcie zewnętrznych przechodnim i publiczności. Współczesny dobry budynek prezentuje poziom techniczny odpowiadający potrzebom cywilizacyjnym, odzwierciedla społeczne i kulturalne potrzeby społeczeństwa, a także odpowiada na rynkowe potrzeby popytu i podaży. Zintegrowane projektowanie płynące z idei certyfikacji pozwala na stworzenie ponadstandardowych budynków przy jednoczesnym zwiększeniu kontroli procesu inwestycyjnego, a rozwiązania wprowadzone do projektów, związane ze spełnieniem kryteriów certyfikacji mogą przyczynić się do zmniejszenia kosztów operacyjnych inwestycji (efektywność energetyczna obiektu oraz efektywna gospodarka wodno-ściekowa)

40 a) LEED Program LEED 25 czyli Leadership in Energy and Enviromental Design powstał w Stanach Zjednoczonych. Jest obecnie jednym z najbardziej rozpowszechnionych na świecie systemów oceny wielokryterialnej budynków. Certyfikacja przeprowadzana jest w 120 krajach i obejmuje 8 rodzajów zabudowy, co odpowiada następującym kategoriom LEED for: New Construction (NC), Homes, School, Core & Shell (CS), Retail, Commercial Interiors, Existing Buildings, Neighborhood Development. W Polsce najpopularniejszy jest LEED NC oraz LEED CS, od niedawna dostępna jest także certyfikacja LEED for Homes. Niezależnie od wybranej kategorii, certyfikacja obejmuje 7 grup kategorii, w których łącznie można uzyskać 110 punktów. Ważną informacją jest fakt, iż w 5 podstawowych kategoriach występują tak zwane wymagania krytyczne, których spełnienie warunkuje ubieganie się o certyfikat na każdym z poziomów. Łącznie obowiązkowo do spełnienia mamy 8 punktów w pięciu kategoriach: 1. Zrównoważona lokalizacja (max. 26 pkt.) 1.1.Zmniejszenie wpływu działalności budowlanej na otoczenie poprzez kontrolę erozji gleby i emisji pyłów 2. Efektywne wykorzystanie zasobów wodnych ( max. 10 pkt.) 2.1. Redukcja zużycia wody 3. Energia i atmosfera (max. 35 pkt.) 3.1. Weryfikacja zainstalowania i skalibrowania systemów związanych z energią zgodnie z wartościami zamieszczonymi w projekcie inwestora budynku 3.2. Minimalne wymagania dotyczące charakterystyki energetycznej budynku 3.3. Podstawowe wymagania dotyczące zarządzania systemami chłodniczymi 4. Materiały i zasoby (max. 14 pkt) 4.1. Konieczność zapewnienia łatwo dostępnego obszaru zbierania i przechowywania materiałów do recyklingu 5. Jakość środowiska wewnętrznego (max. 15 pkt.) 5.1. Minimalny wskaźnik jakości powietrza wewnątrz budynku według szczegółowo określonych norm 5.2. Kontrola środowiskowego dymu tytoniowego 25 Lucjan Kamionka Standardy architektury zrównoważonej jako istotny czynnik Miasta oszczędnego na przykładzie wybranych programów certyfikacyjnych ; Architektura, Wyd. Politechniki Krakowskiej 6-A/2010, zeszyt

41 6. Innowacyjność projektu (max. 6 pkt., w tym 1 pkt. za obecność konsultanta LEED) 7. Priorytety regionalne ( max. 4 pkt. ) 26. Liczba przydzielonych punktów zależy od wyników jakie budynek osiąga w powyższych kategoriach, natomiast o przyznaniu certyfikatu decyduje liczba zgromadzonych punktów. (poniżej odpowiednie certyfikaty w zależności od ilości punktów) W chwili obecnej w Polsce certyfikacji poddano 6 projektów (na całym świecie jest 9541 projektów certyfikowanych) - 3 na poziomie Gold oraz 3 na poziomie Silver. Jak dotąd nie udało się uzyskać w Polsce certyfikacji na poziomie Platinum (Rondo 1 certyfikat LEED EBOM na poziomie Gold (Deutsche Bank Green Branch Warsaw certyfikat LEED CI; Zebra Tower certyfikat LEED CS; Fabryka BorgWarner certyfikat LEED NC; Siedziba Skanska Property Poland certyfikat LEED CI; Deutsche Bank Green Branch Trio certyfikat LEED CI). b) BREEAM Program BREEM 27, 28 czyli Building Research Establishment Environmental Assessment Method to wielokryterialny system oceny jakości budynków pod kątem ich przyjazności dla środowiska i komfortu użytkownika, wyznaczający standardy dla zrównoważonego projektowania. Jest on łatwo adoptowalny do lokalnych warunków geograficznych i prawnych i dlatego stosuje się go do środowiskowej oceny budynków na całym świecie. Certyfikat przyznawany jest od 1990 r. przez Building Research Establishment Global z Wielkiej Brytanii na podstawie materiałów i raportu przygotowanych przez licencjonowanego asesora, który w trakcie procesu certyfikacji współpracuje z zespołem projektowym. Każda inwestycja ubiegająca się o certyfikat BREEAM oceniana jest w 10 kategoriach: zarządzanie projektem i prowadzenie procesu budowy, komfort użytkowników, zużycie energii, lokalizacja i transport do i z budynku, gospodarka wodno-ściekowa, wykorzystane materiały, gospodarka odpadami, wykorzystanie terenu oraz wpływ na ekologie, ochrona Katarzyna Chwalbińska-Kuse, Certifikacja środowiskowa budynków metodą BRREAM ; Marketing & Business Development Manager CE 41

42 przed emisją zanieczyszczeń, innowacyjność. Oceny przyznawane są w zależności od tego ile procentowo kryteriów zostało wdrożonych i udowodnionych w realizacji. Budynek oceniany jest punktowo. Zdobyte punkty przeliczane są na procenty, które z kolei mnożone są przez wagę przypisaną danej kategorii. Uzyskane punkty w poszczególnych kategoriach następnie są zsumowane co w rezultacie daje wynik w 6-stopniowej skali: <30% - UNCLASSIFIED, 30% - 44% - PASS, 45% - 54% - GOOD, 55% 69% - VERY GOOD, 70% - 84% - EXCELLENT, >85% - OUTSTANDING. Proces przyznawania certyfikatów BREEAM w Polsce przedstawia się następująco 29 : Biura Obiekty przemysłowe Obiekty handlowe budynki zgłoszone do certyfikacji / zarejestrowane wstępnie poddane certyfikacji poddane certyfikacji 5 1 jakość potwierdzona Jednym z budynków wyróżnionych w konkursie CEE Green Building Awards, który otrzymał nagrodę w kategorii BREEAM Application in-process jest budynek Górnośląskiego Parku Przemysłowego (GPP) w Katowicach (szczegółowo opisany w rozdziale 2.4). c) BEPACK Program BEPACK 30 czyli Building Environmental Performance Assesment Criteria został opracowany w 1993 r. na Uniwersytecie Columbia. Ocena dokonywana jest w ujęciu: globalnym, lokalnym, wnętrza budynku. Podstawowe kryteria oceny: aspekt energetyczny w ujęciu środowiskowym, jakość środowiska, Lucjan Kamionka Standardy architektury zrównoważonej jako istotny czynnik Miasta oszczędnego na przykładzie wybranych programów certyfikacyjnych ; Architektura, Wyd. Politechniki Krakowskiej 6-A/2010, zeszyt

43 ochrona warstwy ozonowej, ochrona zasobów środowiska, lokalizacja, transport. Fundacja BEPACK opracowała zestaw kryteriów dla realizacji budynku, który umożliwia dokonywanie oceny bez konieczności zatrudniania specjalistycznych jednostek certyfikujących. d) Green Building Program Green Building 31,32 to dobrowolny program, który pomaga właścicielom oraz użytkownikom budynków w podnoszeniu energooszczędności oraz wprowadzaniu odnawialnych źródeł energii w substancji budowlanej. Program zarządzany jest przez European Commission DG JRC, natomiast punktem kontaktowym programu w Polsce jest Polish Green Building Council. Program jest dostępny dla budynków niemieszkalnych. Aby zakwalifikować się do programu jako Partner, budynek musi spełniać następujące warunki: nowe budynki całkowite zużycie energii powinno być o 25% niższe niż normy krajowe, budynki remontowane zmniejszenie zużycia energii o 25%. Green Building jest programem w którym oceniane są: zarządzanie gospodarką energetyczną, trójgeneracja (mechanika, ogrzewanie, chłodnictwo), wykorzystanie energii słonecznej, urządzenia elektryczne, urządzenia dystrybucyjne i UPS, wyposażenie: sprzęt i urządzenia, systemy grzewcze, wentylacja, klimatyzacja i chłodzenie bierne, obudowa budynku, komfort świetlny. 31 Jak wyżej

44 Udział w programie na wiele zalet dla firmy. Głównym plusem jest otrzymanie tytułu Partnera oraz rozgłos, który niesie za sobą certyfikacja budynku. W Polsce istnieje ogromne zainteresowanie tą tematyką wśród użytkowników oraz mediów, a budynki, które otrzymują certyfikację szybko zostają sprzedane lub wynajęte. Klienci często gotowi są więcej płacić ze te przestrzenie, gdyż koszty ich użytkowania są o wiele niższe. Firmy również mają możliwość zaprezentowania się jako ekologiczne i odpowiedzialne społecznie, co pozytywnie wpływa na wizerunek firmy. Partnerzy EU Green Building Programme w Polsce zostali już: Skanska Property Poland Det Norske Veritas Poland sp z o.o. ALLCON Investment Sp. z o.o. S.K.A. ECHO Investment S.A. Ghelamco Poland Sp. z o.o. Rondo Property Investments Sp. z o.o. Saint-Gobain Construction Products Polska Globe Trade Centre S.A. Górnośląski Park Przemysłowy Sp. z o.o. e) DGNB Program DGNB 33 to Niemiecki Certyfikat Budownictwa Zrównoważonego opracowany przez Niemieckie Stowarzyszenie Budownictwa Zrównoważonego (DGNB) wraz z Federalnym Ministerstwem Transportu, Budownictwa i Rozwoju Miasta (BMVBS) przyznawany jest dla budownictwa zrównoważonego. Pierwotnie został stworzony jako narzędzie planowania i oceny budynków, w tym w celu kompleksowego spojrzenia na jakość. Przejrzyście rozmieszczony i łatwy do zrozumienia system oceny obejmuje wszystkie istotne tematy zrównoważonego budownictwa i nagrody dla wybitnych budynków. Na ocenę wpływa sześć przedmiotów tj.: ekologia, ekonomia, społeczno-kulturowy i funkcjonalne tematy, techniki, procesów i lokalizacji. Świadectwo oparte jest na koncepcji integralnego planowania, która określa cele budownictwa zrównoważonego, na wczesnym etapie. W ten sposób zrównoważone budynki mogą być projektowane w oparciu o aktualny stan technologiczny. W przypadku certyfikacji DGNB, wymagania krytyczne konieczne do osiągnięcia są tylko dwa:

45 w powietrzu wybranych pomieszczeń podlegających testowaniu całkowita zawartość LZO (organicznych związków lotnych ) nie może przekraczać 3000 mikro g/m 3, oraz zawartość formaldehydu nie może przekraczać 120 mikro g/m 3 ; budynki muszą mieć udogodnienia dla osób niepełnosprawnych we wszystkich ogólnodostępnych przestrzeniach. Certyfikacja DGNB wyróżnia następujące aspekty: Aspekt ekologiczny składający się z 15 podkategorii, Aspekt ekonomiczny 2 podkategorie, Aspekt społeczno-kulturowy - 17 podkategorii, Aspekt technologiczny 10 podkategorii, Aspekt jakości procesu 13 podkategorii, Aspekt lokalizacji - 8 podkategorii. System certyfikacji DGNB swoją przejrzystość zapewnia również tylko trzem poziomom certyfikacji: Bronze, Silver i Gold, przy czym uzyskanie wyższej kategorii wymaga spełnienia wszystkich warunków kategorii niższej, czyli aby starać się o certyfikat na poziomie Silver, należy spełnić wszystkie warunki poziomu Bronze oraz uzyskać łącznie 65-79,9 % łącznej ilości punktów. Analogicznie, aby uzyskać certyfikat na poziomie Gold należy spełnić wszystkie warunki poziomu Silver oraz uzyskać co najmniej 80 % ogólnej liczby punktów. Certyfikacja DGNB jest możliwa do zastosowania praktycznie w każdym typie budynków, ze względu na swoją unikalność kryteriów. Kryteria te można odnieść zarówno do budynku biurowego jak i mieszkaniowego czy też szkoły lub przedszkola. Daje to praktycznie nieograniczone możliwości stosowania, co w niedługim czasie może przełożyć się na duży wzrost popularności i stosowalności tego młodego systemu certyfikacji. f) budynek pasywny Aby uzyskać międzynarodowy certyfikat budynku pasywnego (passive house) 34,35 zostać spełnione trzy podstawowe kryteria: muszą roczny wskaźnik zapotrzebowania na ciepło dla ogrzewania max. 15 kwh/(m 2 a) lub zamiennie moc grzewcza max. 10 W/m2 roczny wskaźnik zapotrzebowania na energię pierwotną max. 120 kwh/(m 2 a) na ogrzewanie, przygotowanie cwu, energię gospodarstwa domowego, prąd obsługi, oświetlenie, obsługę innych systemów (bramy, domofony, itp.) wynik testu szczelności max. n50=0,6/h

46 Certyfikacją budynków pasywnych w Polsce zajmuje się Polski Instytutu Budownictwa Pasywnego i Energii Odnawialnej (PIBPiEO). Natomiast certyfikacją komponentów dla budownictwa pasywnego zajmuje się niemiecki Instytut Budownictwa Pasywnego w Darmstadt (PHI). 46

47 3 PRZYKŁADY DZIAŁAŃ ENERGOOSZCZĘDNYCH W GMINACH W POLSCE Istnieją różne sposoby osiągania celów w zakresie efektywności energetycznej w gminach, w tym w budynkach użyteczności publicznej. Pierwszy sposób koncentrujący się na strukturze budynku i systemach technicznych wymaga dużych nakładów inwestycyjnych, co nie zawsze jest osiągalne. Natomiast drugi sposób, mniej kosztochłonny to działanie poprzez zmianę sposobu zarządzania budynkiem i jego użytkowania. Są to więc główne działania skoncentrowane na wiedzy i świadomości użytkowników na temat efektywnego gospodarowania energią. Można oddziaływać na strukturę budynków, realizując prace remontowe, ulepszając technologię, ale można również działać poprzez zarządzanie i w ten sposób wpływać na efektywniejsze wykorzystanie energii w budynku. Poniżej pokazano przykłady działań w wybranych gminach w Polsce w zakresie zwiększania efektywności energetycznej w budynkach użyteczności publicznej zarówno infrastrukturalnych, jak i działań z zakresu zarządzania i edukacji. Wprowadzenie zarządzania energią w budynkach użyteczności publicznej implikuje zmianę przyzwyczajeń jego użytkowników i optymalizację konsumpcji energii bez zmniejszania komfortu pracy, a w konsekwencji wiąże się z wymierną korzyścią finansowej. Zarządzanie energią i zmiany w zachowaniu mogą być dokonane bez kosztów lub za pomocą niskonakładowych inwestycji. Proces ten wymaga odpowiedzi na następujące kwestie: w których i ilu obiektach chcemy działać? kim są ludzie, którzy powinni być zaangażowani w ten proces? kto będzie liderem projektu? jaki jest cel przedsięwzięcia? jak długo proces będzie trwał? czy istnieją informacje na temat budynku? (rachunki, roczne zużycie, dostawcy) czy istnieje możliwość zastosowania motywatorów? Niezależnie od przyjętej drogi postępowania osiągnięcie efektów energetycznych wymaga czasu, wyobraźni, cierpliwości, tolerancji i podjęcia negocjacji z użytkownikami i zarządcami budynków. Czynniki, które są pomocne w osiągnięciu założonych celów w zakresie zmiany systemu zarządzania energią w budynkach użyteczności publicznej to: Kompleksowa informacja na temat budynku/budynków; 47

48 Osoba bądź grupa osób utożsamiająca się z projektem; Użytkownicy posiadający zasób informacji pozwalający im świadomie i racjonalnie korzystać z budynku; Zarządcy budynków posiadający świadomość i wiedzę na temat gospodarowania energią, Narzędzia do (lepszego) monitorowania zużycia energii (Systemy Zarządzania Energią); Różne rodzaje motywatorów dla zarządców i użytkowników budynków. Poniżej podano kilka przykładów działań podjętych przez miasta/gminy, które dzięki odpowiedniemu planowaniu i konsekwentnemu wdrażaniu przynoszą znaczne oszczędności z tytułu opłat za zużytą energię. 3.1 Działania zarządcze a) monitoring zużycia mediów, Częstochowa Częstochowa konsekwentnie od lat podejmuje działania w zakresie ograniczenia kosztów eksploatacji budynków i innych obiektów, zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego przy istniejących systemach zasilania w media energetyczne, zmniejszenia emisji i obciążeń dla środowiska naturalnego oraz ograniczania zużycia energii pierwotnej, a tym samym pozostawienia większych jej zapasów dla przyszłych pokoleń. W tym celu obok sukcesywnie prowadzonego procesu termomodernizacji budynków miejskich i mieszkalnych pozostających w zasobach miasta realizowane są zadania z zakresu monitoringu zużycia mediów. I tak 36 : od 2003 r. prowadzony jest monitoring zużycia mediów energetycznych i wody dla wszystkich obiektów użyteczności publicznej i spółek miejskich. Przeprowadzono analizę warunków rozliczeń i istniejących rozwiązań w zakresie zaopatrzenia obiektów w media energetyczne. W wyniku zmian warunków rozliczeń oraz efektywniejszego wykorzystania energii osiągnięto duże oszczędności zużycia i kosztów energii. W szczególności dla 121 obiektów oświatowych realizowany jest Program zarządzania energią i środowiskiem w obiektach użyteczności publicznej miasta Częstochowy, obejmujący szczegółowe coroczne raportowanie poszczególnych obiektów, wydawanie zaleceń w zakresie gospodarowania mediami i wodą oraz kontrolę ich wykonania, od 2007 r. prowadzony jest monitoring on-line zużycia mediów energetycznych oraz wody w 3 budynkach Urzędu Miasta Częstochowy, umożliwiający szybkie podejmowanie działań naprawczych, 36 Bożena Herbuś Rola samorządu w kształtowaniu i realizacji lokalnej polityki energetycznej 5 x E: Efektywność - Energia - Edukacja Ekologia Ekonomia ; III Forum Polityki gospodarczej Śląskie 2013+; Wisła r. 48

49 od 2008 r. monitoring on-line zużycia ciepła sieciowego działa w szkole podstawowej nr 8 przy ul. Szczytowej. Efekty podejmowanych przez miasto działań zarządczych i inwestycyjnych są szczegółowo monitorowane i raportowane są dla 121 obiektów oświatowych, oszczędności w zużyciu mediów dla tej grupy wyniosły: zużycie paliw i energii w 2009 roku wyniosło MWh i było mniejsze o MWh (co stanowi 25,5%) w porównaniu do roku 2003, łączna emisja CO 2 w 2009 roku wyniosła Mg i była mniejsza Mg (co stanowi 24,1%) w porównaniu do roku 2003, zużycie wody spadło z 202,6 tys. m 3 w 2003 r. do 128 tys. m 3 w 2009 r. (spadek o 36,8%). Łączne efekty działań za lata dla tych obiektów wyniosły: ograniczenie zużycia energii o MWh, ograniczenie emisji CO 2 o Mg, ograniczenie zużycia wody o m 3. b) monitoring zużycia nośników energii i wody w Katowicach Referat Zarządzania Energią miasta Katowice prowadzi od stycznia 2011 r. internetowy system monitoringu i zarządzania energią. Na obecnym etapie system obejmuje ok. 250 obiektów i budynków miasta Katowice. System ten dostępny jest dla każdego administratora obiektu, który został zinwentaryzowany na dedykowanej mu stronie internetowej. Dodatkowo w systemie wprowadzono także wszystkie zinwentaryzowane przyłącza energii elektrycznej na potrzeby przygotowania danych do tworzenia grup zakupowych energii elektrycznej. Obecnie trwa weryfikacja danych wprowadzonych w systemie dla obiektów użyteczności publicznej będących własnością miasta Katowice na potrzeby sporządzenia bilansu energetycznego w podziale na nośniki energii. c) aplikacja MEDIAWATCH, Tychy Placówki oświatowe i jednostki podległe Urzędowi Miasta Tychy są włączone do systemu monitorowania zużycia mediów obsługiwanego przez aplikację MEDIAWATCH. Zadaniem systemu jest umożliwienie użytkownikowi z danej jednostki wpisywanie faktur wystawionych z tytułu użytkowania mediów (prąd, gaz, woda, CO i c.w.u., itp). Podstawowe cechy i funkcje systemu: Program wykonany jest w technologii klient-serwer jako aplikacja internetowa uruchomiona na serwerze Urzędu Miasta Tychy. Z tego też powodu nie jest konieczne 49

50 instalowanie jej na komputerze użytkownika. Należy jednak posiadać dostęp do Internetu oraz dysponować jedną z najnowszych przeglądarek internetowych; Dostęp do aplikacji mają tylko uprawnieni użytkownicy, zdefiniowani przez administratora systemu; Połączenie komputera z aplikacją jest połączeniem bezpiecznym, szyfrowanym przy pomocy protokołu https (może być konieczne zaakceptowanie certyfikatu); Każdy z użytkowników posiada możliwość wprowadzenia faktur ze wszystkich rodzajów mediów. Liczba faktur może być rożna. Cykl wprowadzania faktur - miesięczny lub dłuższy; Aplikacja zaopatrzona jest w słowniki (m.in. jednostek, jednostek energii, kontrahentów, dystrybutorów energii z możliwością wpisania w nich danych typu adres, dane kontaktowe jednostki, do których dostarczane są media, typów faktur). Edycję słowników może przeprowadzić administrator; Formatka wprowadzania faktury jest maksymalnie prosta. Wymagane informacje do wprowadzenia: numer faktury, nazwa obiektu, numer ewidencyjny, okres rozliczenia, wartość faktury i zużycie w jednostkach (MWh, GJ, m3); Aplikacja umożliwia wygenerowanie sparametryzowanych zestawień (raporty) grupowanych po rodzaju zużywanego medium, zakresu jednostek bądź grupy jednostek i okresu, z którego zestawienie będzie generowane. Ponadto zestawienia mają prostą możliwość eksportu do formatu csv i PDF; System posiada wbudowany rejestr zmian, który śledzi i zapisuje zmiany dokonane w poszczególnych rekordach przez użytkownika. Podstawowe elementy obsługi ww. systemu to: Logowanie: Aplikacja dostępna jest pod adresem: po wejściu w przeglądarce internetowej na podany powyżej adres powinien pojawić się następujący ekran powitalny systemu z polami dialogowymi do podania loginu i hasła. Po poprawnym zalogowaniu użytkownik przechodzi do zakładki USTAWIENIA gdzie może, o ile to konieczne, edytować swoje dane (imię, nazwisko, ), a także zmienić hasło. Login jest nadawany przez Administratora systemu. 50

51 Wykaz użytkowników systemu Wprowadzanie danych: Najważniejszą częścią systemu jest formatka zlokalizowana pod zakładką FAKTURY: 51

52 Po przejściu do tej podstrony, użytkownikowi zaprezentowana zostanie Lista faktur, które zostały już wprowadzone wcześniej do systemu (tylko faktury jednostki reprezentowanej przez użytkownika). Użytkownik ma możliwość zdefiniowania liczby wyświetlanych rekordów na stronie, a także zawężenie listy do określonego medium. Wprowadzone rekordy można edytować lub usuwać (pamiętając o tym, że wszystkie zmiany są zapisywane w rejestrze). Istnieje możliwość sortowania wg nazwy kolumny poprzez jej kliknięcie. Dodanie nowej faktury jest możliwe po naciśnięciu przycisku DODAJ. W tym momencie należy odpowiednio wprowadzić dane. Na czerwono system określa, które pola są wymagane, aby było możliwe zapisanie faktury. Po wprowadzeniu danych rekord należy zapisać, przyciskając klawisz ZAPISZ. Jeśli wszystko zostało wprowadzone prawidłowo rekord zostanie zapisany w bazie. Jeżeli do wpisania jest 52

53 jednocześnie więcej faktur, można użyć klawisza ZAPISZ i DODAJ NOWĄ. Spowoduje to zapisanie aktualnie wprowadzonych danych i ponowne wyświetlenie pustego formularza (bez konieczności przechodzenia przez listę faktur ). Generowanie raportów: System oferuje generowanie sparametryzowanych zestawień (raporty) grupowanych po rodzaju zużywanego medium i okresu. W tym celu należy otworzyć zakładkę RAPORTY gdzie można wybrać daty graniczne okresu rozliczeniowego interesującego nas przedziału czasowego i zawęzić za pomocą selektora do typu medium. Po wprowadzeniu parametrów i naciśnięciu przycisku GENERUJ RAPORT program wyświetli tabelkę wypełnioną odpowiednimi danymi (o ile istnieją wcześniej wprowadzone faktury dla wybranego medium i zazębiające się z żądanym okresem). 53

54 Ponadto zestawienia mają prostą możliwość eksportu do formatu CSV i PDF, służą do tego odpowiednie przyciski, po naciśnięciu których należy zapisać pliki w odpowiedniej nazwie i miejscu. Plik PDF służy do zapamiętania na komputerze użytkownika wygenerowanego raportu. Plik CSV można zaimportować do arkusza kalkulacyjnego np. MS Excel. 3.2 Działania innowacyjne w gminach a) szkoła podstawowa w Chotomowie, gmina Jabłonna (k/warszawy) To szkoła 37 należąca do najnowocześniejszych energooszczędnych budynków użyteczności publicznej szkół w kraju. Jest także największym budynkiem publicznym na Mazowszu, który wykorzystuje do ogrzewania i chłodzenia pompę ciepła (wykonano 60 odwiertów o łącznej długości 5000 m). Szkoła stanowi przykład zastosowania OZE (odnawialne źródła energii). W budynku szkoły zastosowane zostały następujące rozwiązania energooszczędne: instalacja fotowoltaiczna o mocy 8 kwp (tzw. mikroelektrownia słoneczna); pompa ciepła; oświetlenie budynku (wewnętrzne i zewnętrzne) całkowicie w technologii LED; pierwsze piętro szkoły poprzez świetliki w pomieszczeniach i na korytarzach, korzysta z naturalnego oświetlenia słonecznego. Szkoła jest I etapem inwestycji polegającej na budowie Centrum Edukacyjno-Kulturalno- Sportowego. Całe założenie ma składać się z zespołu mniejszych budynków (gimnazjum,

55 domu kultury wraz z biblioteką i salą wielofunkcyjną oraz hala sportowa z zapleczem), co ma umożliwić wprowadzenie do wnętrza większej ilości światła dziennego. źródło: katy/aktualnosci/poczatek-roku-w-najbardziej-ekologicznej-szkolew-polsce; fot. Greenpeace, CC BY-ND 2.0 b) efektywna energetycznie gmina Kisielice Rys. 8: Szkoła w Chotomowie źródło: oszczedna_szkola_w_chotomowie_otwarta_.html Gmina Kisielice liczy 2300 mieszkańców i obejmuje nieco ponad 17 tys. ha 38. Większość gruntów stanowią pola uprawne. Od wielu lat gmina oparła swą strategię rozwoju na energooszczędności. Także stanowi przykład zastosowania OZE (odnawialne źródła energii). Od lat prowadzi działania na rzecz dywersyfikacji źródeł energii i maksymalizacji lokalnych zasobów celem osiągnięcia niezależności energetycznej. Wysiłki te zostały nagrodzone i gmina zwyciężyła w 2014 r. w kategorii MANAGENERGY w ramach prestiżowego wydarzenia pn. Sustainable Energy Europe & ManagEnergy Awards - corocznej ogólnoeuropejskiej inicjatywy organizowanej przy Komisji Europejskiej w Brukseli. Kisielice należały do pionierskich gmin w Polsce, gdzie były budowane farmy wiatrowe, kotłownie na biomasę i biogazownie. Istotnym czynnikiem w realizacji założonego celu czyli postawienia na wielokierunkową energooszczędność była akceptacja społeczna pomysłu, a dalej także bezpośrednie i pośrednie korzyści finansowe dla mieszkańców, np. w postaci zbytu lokalnie produkowanych biopaliw, zatrudnienia, czy też inwestycji gminnych finansowanych z podatków i dotacji. Rozwiązania i inwestycje zrealizowane w gminie to: dwie farmy wiatrowe zbudowane z 48 turbin wiatrowych, o mocy 82 MW, (trzecia o mocy 24 MW w budowie); rolnicy, dzierżawią grunty pod elektrownie wiatrowe otrzymując około EUR rocznie za każdą turbinę; sieć centralnego ogrzewania sfinansowana z dotacji i podatków i zasila 250 budynków (czyli około 90% mieszkańców), zasilana z kotłowni na biomasę, o mocy 6MW; ciepło

56 odpadowe dostarcza w okresie letnim ciepła wodę; słoma, stanowiąca paliwo kupowana jest od miejscowych rolników zapewniając im zbycie towaru i dochód; elektrownia biogazowa (w pobliżu istniejącej elektrociepłowni), o mocy 1 MW energii cieplnej i 1 MW energii elektrycznej; produkcja oparta jest na kiszonce z kukurydzy; zmodernizowane oświetlenie uliczne, co przełożyło się na znaczną redukcję zużycia energii elektrycznej; Planowany jest również zakup i montaż paneli fotowoltaicznych w ramach budowy pierwszej farmy fotowoltaicznej w regionie, a także realizacja trzech mniejszych instalacji fotowoltaicznych o mocy 10 kw każdy na budynkach użyteczności publicznej. Rys. 9: Farma wiatrowa w Kisielicach Rys. 10: Elektrownia biogazowa w Kisielicach źródło: oba zdjęcia Tomasz Koprowiak: Zarządzanie energią w Gminie Kisielice; Katowice r. 56

57 c) budownictwo pasywne Dom jednorodzinny zbudowany w 2006 r. w Smolcu pod Wrocławiem był pierwszym w Polsce budynkiem pasywnym i jednocześnie pierwszym w Europie Środkowo-Wschodniej z niezbędnymi certyfikatami Instytutu Domów Pasywnych w Darmstadt był. Rys. 11: Budynek pasywny w Smolcu pod Wrocławiem źródło: Z kolei 3 lutego 2011 r. w Słomnikach w woj. małopolskim uroczyście otwarto pierwszą w Polsce halę sportową wybudowaną w technologii budynku pasywnego. Rys. 12: Pasywna hala sportowa w Słomnikach źródło: W trakcie budowy jest pierwszy w Europie kościół w technologii pasywne: powstaje w Nowym Targu na Równi Szaflarskiej. Budynek pomieści 500 osób, na powierzchni 1740 m 2. Wszystkie przegrody zewnętrzne budynku zostały zaprojektowane na poziomie 0,1 W/m 2 K, co jest możliwe dzięki zastosowaniu bardzo wysokiej jakości materiałów termoizolacyjnych o niskim współczynniku przewodzenia ciepła. Dodatkowo w kościele zostaną użyte okna o współczynniku przenikania ciepła 0,8 W/m 2 K. Ogrzewanie kościoła zaprojektowano w oparciu o niskotemperaturowe ogrzewanie podłogowe z pompą ciepła zasilaną studniami 57

58 głębinowymi. Dodatkowo w budynku zostanie zastosowana wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna z wysokoefektywnym odzyskiem ciepła na poziomie 85%. Pasywny kościół dla aktywnych wiernych jest nową jakością naturalnie wpisującą się w potrzeby współczesnego społeczeństwa, wizją kościoła XXI wieku oraz przyjaznego środowisku naturalnemu z którą chętnie będą identyfikować się wierni. Rys. 13: Projekt kościoła pasywnego na Równi Szaflarskiej w Nowym Targu (źródło: d) zielony budynek - Górnośląski Park Przemysłowy (GPP), Katowice Budynek wchodzący w kompleks GPP BUSINESS PARK jest pierwszym w Polsce zielonym budynkiem biurowym od sierpnia 2012 r. Został on wyróżniony w konkursie CEE Green Building Awards otrzymując nagrodę w kategorii BREEAM Application In-Process. W budynku zastosowane zostały takie najnowocześniejsze rozwiązania, technologie i parametry, jak 39 : TRI-GENERACJA- proces wytwarzania prądu elektrycznego, chłodu oraz ciepła z gazu; pełny zintegrowany system zarządzania budynkiem (BMS); specjalistyczny model systemu cieplnego (wprowadzony na etapie fazy projektowania) połączony z ciągłym monitoringiem komfortu cieplnego i parametrów związanych z kosztami eksploatacyjnymi; wysokosprawny system odzysku ciepła; system klimatyzacji oparty na belkach grzewczo-chłodzących; system okienno fasadowy z wysoką izolacyjnością termiczną; zaawansowany system fasad z automatycznie sterowanymi żaluzjami, zintegrowany z systemem kontroli natężenia oświetlenia; dostęp do światła dziennego zagwarantowany dla 100 % użytkowników budynku;

59 współczynnik wymiany powietrza do 45 m3/osobę/godzinę; ciągła kontrola jakości powietrza; wysoce energooszczędne centralne nawilżanie pomieszczeń; system energooszczędnego oświetlenia z czujnikami natężenia światła; światłowodowe przyłącza do sieci teleinformatycznych; szybkie i energooszczędne windy; system odzysku i wtórnego użycia wód opadowych; stacje ładowania pojazdów o napędzie elektrycznym; miejsca parkingowe i przechowalnia dla transportu alternatywnego (rowery); użycie materiałów certyfikowanych o niskiej zawartości związków szkodliwych dla środowiska, pochodzących z certyfikowanych źródeł, przy produkcji których ograniczona była emisja CO2. Rys. 14: Budynek GPP, Katowice źródło: biurowiec-goeppert-mayer-dzisiaj.html źródło: 3.3 Działania edukacyjne Aby działać świadomie w kierunku ograniczania zużycia energii konieczne jest posiadanie wiedzy na temat ilości zużywanej energii i powiązanych z tym kosztów i skutków. Oszczędność kosztów jest możliwa tylko dzięki świadomości i informacji, która przekłada się na sposoby lepszego zarządzania zużyciem mediów. Dlatego też działania na rzecz zwiększenia efektywności energetycznej warto rozpocząć od procesu edukacji, a podejmując się tego działania warto pamiętać, że ludzie, instytucje, miasta/gminy i państwa nas otaczające mają swoje własne doświadczenia w zakresie oszczędzania energii i możemy uniknąć błędów i złych praktyk korzystając z ich doświadczenia. Będzie to zdecydowanie mniej czasochłonne w praktyce i pozwoli osiągnąć lepsze wyniki. 59

60 a) projekt 50/50 Projekt 50/50 Europejska Sieć Centrów Edukacyjnych jest projektem europejskim, który w Polsce jest koordynowany i finansowany przez Stowarzyszenie Gmin Polska Sieć Energy Cities, a współfinansowanie zapewnia program Inteligentna Energia Europa. Adresowany jest przede wszystkim do szkół. Idea tego projektu polega na tym, że połowa kwoty jaką uzyskano w wyniku zmniejszenia kosztów za energię jest przekazywana szkole (zwykle w formie zakupu niezbędnych materiałów), a druga polowa wraca do samorządu (jednostki opłacającej rachunki szkoły). Projekt dąży do maksymalnego zaangażowania uczniów w realizację praktycznych pomysłów zmierzających do osiągnięcia oszczędności dzięki zmniejszeniu zużycia energii. Idea metodologii 50/50 zakłada, że dzięki podjętym działaniom uda się osiągnąć w tych szkołach przynajmniej 2,5% oszczędności energii rocznie, z czego połowa zaoszczędzonych pieniędzy przypadnie gminie, a połowa szkole. Zaleca się, by przeznaczenie środków przypadających szkole miało charakter motywacji do oszczędzania dla szkoły, a szczególnie dla jej uczniów. Więcej informacji na temat projektu jest dostępnych na stronie: b) działania Biura Zarządzania Energią miasta Bielsko-Biała Godnym naśladowania pod względem działalności w zakresie oszczędzania energii jest przykład Bielska-Białej. Miasto od lat prowadzi działania na tym polu czego zwieńczeniem było przystąpienie do Porozumienia między Burmistrzami Bielsko-Biała podpisała deklarację członkowską w 2009 r. podczas pierwszej Ceremonii Porozumienia między Burmistrzami w Brukseli. Od 2010 roku miasto Bielsko-Biała realizuje kampanię Bielsko- Biała chroni klimat, której celem jest aktywizacja mieszkańców miasta do zachowań prośrodowiskowych ze szczególnym naciskiem na poszanowanie energii. Wszystko rozpoczęło się od międzynarodowego projektu ENGAGE do którego miasto zostało zaproszone przez Międzynarodowe Stowarzyszenie Energie Cites, jako jedyny przedstawiciel Polski. Projekt odniósł taki sukces, że w działania ekologiczne włączyły się nie tylko osoby znane, mieszkańcy, ale również bielskie firmy i instytucje. Projekt ENGAGE przeistoczył się w miejską kampanię Bielsko-Biała chroni klimat, która funkcjonuje po dziś dzień, otrzymując nagrody na szczeblu krajowym oraz międzynarodowym. W ramach działań edukacyjnoinformacyjnych zrealizowanych przez miasto w 2014 r. na uwagę zasługują: BESKIDZKI FESTIWAL DOBREJ ENERGII: 12 czerwca 2014 r. odbyła się już czwarta edycja festiwalu, który w zielonej scenerii, w atmosferze zabawy zachęca mieszkańców do zachowań proenergetycznych. W trakcie tegorocznego festiwalu atrakcją był m.in. miejska gra terenowa "Zapanuj nad energią", która zaangażowała całe rodziny w tematykę racjonalnego użycia energii. Dla uczestników, którzy wykazali się największą wiedzą przygotowane zostały niesamowite nagrody. Ponadto w tym roku organizatorzy 60

61 uczcili wyjątkową współpracę miasta z mieszkańcami (uczniami, nauczycielami, placówkami oświatowymi, rodzinami i firmami) uroczystą galą połączoną z wręczeniem najbardziej zasłużonym laurów Włącz się! wręczanych z rąk pana Jacka Krywulta, Prezydenta Miasta Bielska-Białej. Rys. 15: Laur Włącz się - Beskidzki Festiwal Dobrej Energii źródło: Udział miasta w ogólnopolskiej kampanii na rzecz przeciwdziałania niskiej emisji MISJA: EMISJA. Walczmy razem organizowanej przez ABRYS przy współfinansowaniu Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Miastu zależy na tym, aby o jakość powietrza zadbać na każdym poziomie egzystencji: od firm i instytucji po mieszkańców dorosłych i dzieci. Podejmuje ono szereg działań w tym zakresie, promuje i edukuje. W związku z powyższym zaprosiło nauczycieli i studentów pedagogiki i inne osoby zajmujące się edukacją ekologiczną, mieszkające na terenie Polski do udziału w konkursie Lekcja o niskiej emisji. Zadaniem uczestników jest przesłanie autorskich scenariuszy zajęć lekcyjnych poświęconych zagadnieniu niskiej emisji. Scenariusz powinien zawierać: temat; przedmiot, na który został przygotowany; cele; metody i techniki; szczegółowy przebieg lekcji; wykorzystanie środków dydaktycznych (tekstów źródłowych, materiałów), audiowizualnych i materiałów ikonograficznych; określenie czasu trwania lekcji 45 min lub 90 min zajęć i bibliografię. Scenariusze są przyjmowane do 30 września 2014 r., autorzy najlepszych prac mogą wygrać czytniki e-booków. Wszystkie nie tylko nagrodzone scenariusze zostaną opublikowane na stronie kampanii i na portalu edukacji ekologicznej w celu ich upowszechnienia i zachęty do prowadzenia zajęć na temat niskiej emisji w szkołach, centrach edukacji ekologicznej, świetlicach, kołach ekologicznych. TYDZIEŃ DOBREJ ENERGII PRZEDSZKOLAKÓW: edukacja dzieci odbywa się w Bielsku- Białej już na etapie przedszkolnym. Każde przedszkole, które przyłączy się do tej akcji organizuje w swojej placówce Tydzień Dobrej Energii Przedszkolaków trwający 5 dni roboczych. Każda grupa otrzymuje zadanie, pozwalające na przygotowanie się do tego przedsięwzięcia. Finałem akcji jest Festiwal wieńczący wszystkie podjęte przez placówkę działania, w którym każda z grup prezentuje swoją wiedzę dotyczącą energii. Przedszkole realizuje co najmniej 4 z 6 zadań programu, a 4 wskazane w programie działania są 61

62 obowiązkowe. Po wykonaniu wszystkich działań dokumentację dotyczącą Tygodnia dobrej energii ocena specjalna komisja i przyznaje nagrodę za największe zaangażowanie. Prócz tego, każda placówka, które zrealizowała min 4 obowiązkowe zadania oraz wychowy otrzymują CERTYFIKAT PRZEDSZKOLA Z DOBRĄ ENERGIĄ. Rys. 16: Dyplom - Tydzień Dobrej Energii Przedszkolaków źródło: c) strony internetowe dedykowane efektywności energetycznej Edukacja i informacja w dzisiejszych czasach skutecznie dociera do odbiorców za pośrednictwem tematycznych stron internetowych. Kluczem do sukcesu jest jednakże konsekwentne dzień-po dniu aktualizowanie zawartości strony. Dobrym przykładem jest strona internetowa miasta Katowice Uruchomiony w grudniu 2009 r. portal informacyjno-edukacyjny jest poświęcony sprawom związanym z planowaniem energetycznym, zarządzaniem energią, wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii oraz zwiększeniem efektywności energetycznej na terenie miasta Katowice. Administratorem strony internetowej jest osoba zatrudniona na stanowisku Głównego Specjalisty w Wydziale Rozwoju Miasta. 62

63 3.4 Planowanie energetyczne Rys. 17: Widok tematycznej strony internetowej Miasta Katowice źródło: Gospodarka energetyczna stanowi ważny element rozwoju gospodarczego, a tym samym zajmuje istotne miejsce w polityce energetycznej państwa i regionu, jak i w polityce lokalnej. Cele gospodarki energetycznej gminy w wielu przypadkach przenikają się i/lub są współzależne z celami gospodarki energetycznej państwa i regionu. Pierwszoplanowym zadaniem spoczywającym na władzach gminy jest ustalenie celów społeczno-ekonomicznych, które powinna realizować gmina, zarówno w odniesieniu do całej gospodarki gminy jak i lokalnej gospodarki energetycznej. Gmina współuczestniczy 63

64 w realizacji uniwersalnych celów związanych z zarządzaniem gospodarką środowiska przyrodniczego, a także potrzebami energetycznymi przedsiębiorstw produkcyjnych i usługowych działających na jej terenie, jak też zaspokojenia potrzeb mieszkańców gminy (zapewnienie komfortu energetycznego i określonego poziomu życia). a) założenia do planu zaopatrzenia gminy w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe Obowiązki gminy można podsumować w skrócie jako zaspokajanie zbiorowych potrzeb mieszkańców. Jest to jedno z podstawowych zadań własnych gminy wynikających z Ustawy o samorządzie terytorialnym (art. 7 ust. 2). Natomiast z Ustawy Prawo energetyczne (art ) wynika obowiązek planowania i organizacji zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe. W tym celu wójt (burmistrz, prezydent miasta) opracowuje tzw. projekt założeń do planu zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe. Wymienione nośniki energii dostarczane są w głównej mierze przy pomocy sieci. Pociąga to za sobą konieczność sporządzania długofalowego planu zaopatrzenia, bowiem żywotność infrastruktury energetycznej, tzn. urządzeń do wytwarzania, przesyłu i rozdziału energii, wynosi kilkadziesiąt lat, co powoduje, że skutki zbudowania określonej kosztownej infrastruktury rozciągają się na okres co najmniej 20 lat. W tak długim okresie mogą się zmienić przyjęte w założeniach czynniki, takie jak: zmiana zapotrzebowania na ciepło będąca wynikiem zmian ilościowych u odbiorców (rozwój budownictwa mieszkaniowego i sektora użyteczności publicznej, tworzenie nowych i likwidacja istniejących podmiotów gospodarczych itp.), jak też jakościowych (wzrost efektywnego wykorzystania energii przez odbiorców); postęp technologiczny w wytwarzaniu, przesyle i użytkowaniu energii, w wyniku którego następuje wprowadzanie na rynek konkurencyjnych energetycznie i ekonomicznie, i co nie mniej ważne przyjaznych środowisku naturalnemu urządzeń i instalacji; ceny paliw i energii; wymagania odbiorców w zakresie komfortu w miarę wzrostu zamożności społeczeństwa; możliwość wykorzystania lokalnych zasobów energii (np. odpadów drewna, słomy, torfu). Opracowanie i realizacja założeń do planu i planu zaopatrzenia gminy w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe, uzgodnionego ze wszystkimi uczestnikami rynku energii, pozwala na uzyskanie optymalnych rozwiązań w ramach osiągniętego uprzednio konsensusu przez wszystkie zainteresowane strony. Plan ten pozwala na stworzenie ładu energetycznego na terenie gminy, który obejmuje: skoordynowanie planów rozwoju lokalnych przedsiębiorstw energetycznych ze strategią rozwoju społeczno-gospodarczego gminy przez dochodzenie do konsensusu w zakresie dostosowania planów przedsiębiorstw energetycznych do celów strategicznych gminy; 64

65 współdziałanie z wszystkimi podmiotami lokalnych rynków paliw i energii na rzecz zapewnienia bezpieczeństwa zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe; otwieranie lokalnego rynku na konkurencję, a jeżeli w imię interesu publicznego (bezpieczeństwo, koszty usług energetycznych, ochrona środowiska, rynek pracy itp.) wystąpi potrzeba podziału części lokalnego rynku energii między przedsiębiorstwa energetyczne/ podsystemy energetyczne, to powinno to nastąpić w oparciu o obiektywne, przejrzyste i publicznie znane kryteria gminy; zharmonizowanie i zintegrowanie działań na lokalnym rynku energii zgodnie z wymogami otoczenia prawnego (prawo energetyczne, ekologiczne, antymonopolowe itp.). Założenia do planu zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe wymagają określenia celów społeczno - ekonomicznych, zarówno w zakresie całej gospodarki gminy, jak też jej gospodarki energetycznej, które powinna realizować gmina. Założenia do Planu mają na celu: zapewnienie niezawodnego i pełnego zaspokojenia potrzeb energetycznych odbiorców; minimalizacja kosztów zaspokojenia potrzeb energetycznych odbiorców; zmniejszenie obciążenia środowiska związanego z wytwarzaniem i użytkowaniem energii; uzyskanie społecznego przyzwolenia i poparcia dla realizacji zintegrowanych programów ekonomicznych, energetycznych i ekologicznych, tj. upowszechnianie wśród mieszkańców gminy i podmiotów gospodarczych informacji w zakresie decyzji odnoszących się do gospodarki energetycznej gminy i regionu; preferowanie rozwiązań tworzących nowe miejsca pracy; rozwijanie systemów energetycznych, zwłaszcza w zakresie ogrzewania pomieszczeń i ciepłej wody użytkowej z uwzględnieniem możliwości finansowych mieszkańców z jednej strony oraz zapewnienie odpowiedniego poziomu pomocy socjalnej z drugiej strony; rozwijanie świadomości mieszkańców gminy w zakresie możliwości i potrzeby efektywnego wykorzystania energii oraz edukacji ekologicznej. Założenia do planu i plan zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe pozwalają na: określenie jak będą przebiegały rozwój i modernizacja poszczególnych systemów energetycznych gminy (zakres, terminy realizacji oraz finansowanie poszczególnych przedsięwzięć); uzyskanie częściowego finansowania infrastruktury energetycznej, np. przyłączy do sieci energetycznych; zgodnie z Ustawą Prawo energetyczne przedsiębiorstwo energetyczne ma obowiązek sfinansowania przyłączy do sieci energetycznej, przy czym użytkownik 65

66 pokrywa jedynie część tych kosztów (25 % całości kosztów), jednak pod warunkiem, że jego potrzeby w tym zakresie zostaną ujęte w założeniach do planu zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe; łatwiejszy dostęp do środków pomocowych Unii Europejskiej w zakresie rozwoju infrastruktury energetycznej i ochrony środowiska, a także do środków finansowych ze źródeł krajowych na realizację inwestycji związanych z zaopatrzeniem w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe (np. Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, Bank Ochrony Środowiska itp.). Zgodnie z Ustawą Prawo energetyczne projekt założeń do planu zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe opracowuje zarząd gminy (art. 19). Projekt ten, sporządzany dla obszaru gminy lub jej części, powinien określać: ocenę stanu aktualnego i przewidywanych zmian zapotrzebowania na ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe; przedsięwzięcia racjonalizujące użytkowanie ciepła, energii elektrycznej i paliw gazowych; możliwości wykorzystania istniejących nadwyżek i lokalnych zasobów paliw i energii z uwzględnieniem skojarzonego wytwarzania ciepła i energii elektrycznej oraz zagospodarowania ciepła odpadowego z instalacji przemysłowych; zakres współpracy z innymi gminami 40, 41, 42. b) plan gospodarki niskoemisyjnej Rozwój gospodarczy odbywa się na poziomie lokalnym, zatem chcąc transformować gospodarkę właśnie w gminie należy zaplanować odpowiednie działania. W związku z tym, w 2013 r. w Ministerstwie Gospodarki powstała koncepcja przygotowania lokalnych planów gospodarki niskoemisyjnej, nawiązujących do Narodowego Programu Rozwoju Gospodarki Niskoemisyjnej. Pojęcia niska emisja oraz gospodarka niskoemisyjna są często mylone, zwłaszcza w kontekście ograniczania emisji. Ten drugi termin jest jednak znacznie szerszy i oznacza nie tylko walkę o wyeliminowanie niskiej emisji. Niska emisja to całość emitowanych do powietrza substancji z niewysokich źródeł emisji. Z kolei gospodarka niskoemisyjna (ang. low emission economy) oznacza gospodarkę charakteryzującą się przede wszystkim oddzieleniem wzrostu emisji gazów cieplarnianych od wzrostu gospodarczego, głównie poprzez ograniczenie wykorzystania paliw kopalnych. 40 Planowanie zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe w małych i średnich gminach. Poradnik. Opracowanie i redakcja Fundacja na Rzecz Efektywnego Wykorzystania Energii, Katowice-Essen 2001; 41 Analiza kontekstowa dla Metropolii Silesia, Projekt SERPENTE, Górnośląski Związek Metropolitalny, Katowice Praktyczne aspekty planowania energetyczne w gminie. Sz. Liszka, M. Liszka, S. Pasierb, Fundacja na Rzecz Efektywnego Wykorzystania Energii, Katowice

67 Gospodarka niskoemisyjna opiera się przede wszystkim na efektywności energetycznej, wykorzystaniu odnawialnych źródeł energii i zastosowaniu technologii ograniczających emisję. Plan gospodarki niskoemisyjnej z kolei to dokument strategiczny określający wizję rozwoju gminy (lub kilku gmin) w kierunku gospodarki niskoemisyjnej. Jego kluczowym elementem jest wyznaczenie celów strategicznych i szczegółowych, realizujących ww. wizję gminy. Powinny one być: konkretnie, mierzalne, ambitne, realne i określone w czasie. Plan ma również określać, jak gmina zrealizuje wyznaczone cele. Należy więc opisać działania planowane (inwestycyjne i nieinwestycyjne), sposób ich finansowania oraz metodę monitoringu realizacji planu w kolejnych latach (co najmniej na okres , z możliwością wydłużenia perspektywy czasowej). Istotnym wymogiem jest też konieczność zapewnienia spójności działań z wieloletnimi planami finansowymi w gminach, ale również z innymi dokumentami strategicznymi gminy, jak np. z: Programem Ochrony Środowiska, Założeniami do planu zaopatrzenia gminy w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe, Programem Ochrony Powietrza i innymi; ważne jest również, aby plan był on spójny z wojewódzką polityką zapewnienia standardu jakości powietrza przyjętą uchwałą sejmiku wojewódzkiego. Podstawą opracowania dobrego planu gospodarki niskoemisyjnej jest wykonanie rzetelnej inwentaryzacji emisji gazów cieplarnianych z obszaru gminy, opartej na jej bilansie energetycznym. Należy w niej ująć budynki publiczne i mieszkalne, transport, gospodarkę odpadami oraz przemysł i usługi. Na podstawie zidentyfikowanych możliwości należy zaplanować działania realizujące wyznaczone cele. Dla planowanych działań należy wskazać mierniki osiągnięcia celów, źródła finansowania oraz plan wdrażania, monitorowania i weryfikacji. Opracowany projekt dokumentu powinien być poddany procedurze strategicznej oceny oddziaływania na środowisko 43. Warto podkreślić, że opracowanie przez gminę planu gospodarki niskoemisyjnej nie jest obowiązkowe, jednakże konieczne w procesie ubiegania się przez gminę o dofinansowanie działań z zakresu termomodernizacji budynków, transportu publicznego czy wdrażania OZE z Funduszy unijnych w latach Do tej pory jednak niewiele gmin/miast zdecydowało się na opracowanie tego dokumentu. Spośród miast Metropolii Silesia plan gospodarki niskoemisyjnej posiadają tylko Katowice, natomiast Gliwice i Świętochłowice są w trakcie opracowywania dokumentów. 43 Plany gospodarki niskoemisyjnej cele i zadania; Tomasz Pawelec, ekspert ds. gospodarki niskoemisyjnej, Consus Carbon Engineering; 67

68 4. PROJEKT SERPENTE - przykład europejskiej współpracy na rzecz energooszczędności 4.1 Podstawowe informacje o projekcie SERPENTE Unijny projekt SERPENTE Poprawa efektywności energetycznej budynków użyteczności publicznej (ang. Improvement of the energy efficiency in public buildings) ma na celu zwrócenie uwagi na ważność i aktualność ponadnarodowego wyzwania, jakim jest zwiększanie energooszczędności w budynkach użyteczności publicznej. Wynika to z faktu, że z jednej strony władze publiczne mają pełnić wzorcową rolę w racjonalizacji zużycia energii, z drugiej zaś zasoby te w pierwszej kolejności podlegają zaostrzającym wymogom w tym zakresie. Celem projektu SERPENTE jest podnoszenie świadomości i wiedzy na temat teoretycznego i praktycznego wdrażania efektywności energetycznej w budynkach użyteczności publicznej, zarządzanych lub będących własnością gminy oraz promowanie racjonalnego zużycia energii wśród użytkowników i zarządców tych budynków. Projekt należy do nieinwestycyjnych projektów, bazujących na budowie platformy wymiany doświadczeń, obejmujących zarówno te praktyczne i sprawdzone rozwiązania do naśladowania, jak i wnioski płynące z własnych błędów. Stąd też tryb realizacji projektu obejmował takie działania jak: spotkania parterów wraz z wizytami studialnymi, z podziałem na podgrupy tematyczne; opracowywanie dokumentów roboczych; wdrażanie projektów pilotowych w celu testowania wskazanych dobrych praktyk; działania informacyjno-komunikacyjne. Projekt realizowany był w okresie: 1 stycznia 2012 r grudnia 2014 r., w ramach programu INTERREG IVC ( i współfinansowany z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego. Więcej informacji o projekcie na stronie: Partnerzy projektu to 10 instytucji z 10 krajów Unii Europejskiej ich zestawienie przedstawia poniższa tabela. 68

69 nazwa instytucji kraj poziom władzy Florentine Energy Agency LIDER PROJEKTU Włochy poziom regionalny City of Malmö Szwecja poziom loklany Local Energy Agency of the Metropolitan Francja poziom metropolitalny district of Bordeaux and the Gironde Cyprus Energy Agency Cypr poziom krajowy Centre Urbain Belgia poziom regionalny Slovak University of Technology in Bratislava Słowacja poziom loklany Barcelona Provincial Council Hiszpania poziom regionalny i gminny Energy Agency of Vysocina Czechy poziom regionalny Metropolia Silesia (GZM) Polska poziom ponadloklany Cork County Council Irlanda poziom lokalny Merytoryczna dyskusja na temat efektywności energetycznej prowadzona była w pięciu kategoriach budynków wyodrębnionych wg funkcji lub czasu powstania (walorów historycznych), tj.: l.p. kategoria budynku budynek 1. budynki historyczne - Brussels - Atelier Mommaerts - Florence - Bardini Palace - Florence - Villa Ognissanti - Bordeaux - Eco-citizen house of Bordeaux - Bordeaux - Saint Bruno school - Bordeaux - Aquitaine Museum - Metropolia Silesia - urząd miasta Katowice - Metropolia Silesia szkoła podstawowa, Świętochłowice 2. budynki socjalne - Brussels - Atelier Mommaerts - Brussels - Savonerie Heymans - Cork County - Socialhousing upgrade scheme - Bordeaux - Verlaine - Bordeaux Fraternité 3. budynki szkolne - Barcelona Province - Schools Benviure - Malmo - Kroksbäcksskolan - Metropolia Silesia - Zespół Szkół Ogólnokształcących nr 3, Sosnowiec - Metropolia Silesia kompleks szkół muzycznych, Tychy - Vysocina - Primary and Nursery School - Vysocina - Secondary Technical School - Slovak University of Technology - Centre for Renewable Energy Resources Research and Application 69

70 l.p. kategoria budynku budynek 4. budynki biurowe - Barcelona Province - Different public buildings - Cork County - Annabella Offices - Cyprus - Strovolos Municipal Library - Vysocina - Municipal Office Hodice - Wysocina - Municipal Office Kostelec - Slovak University of Technology - Municipal Office Building 5. budynki sportowe - Cyprus - Olympic Swimming Pool - Malmo - Gullviksborgs IP - Province of Florence - Bilancino lake - Province of Pistoia - Stadium in Montale 4.2 Przykłady dobrych praktyk Jednym z walorów projektów unijnych jest możliwość zaprezentowania swoich własnych tzw. dobrych praktyk, czyli przykładów z zakresu instrumentarium prawnego, finansowego, technicznego bądź monitorującego, które sprawdziło się u danego partnera i jest warte upowszechnienia w celu replikacji wprost lub po modyfikacjach do uwarunkowań właściwych dla danego kraju czy obszaru. Przykłady z projektu SERPENTE podzielić można na trzy grupy: pojedyncze budynki poddane modernizacji; zespoły zabudowy wielorodzinnej, tworzące osiedle lub dzielnicę, objęte kompleksową modernizacją; rozwiązania systemowe do zastosowania w różnych budynkach lub różnych obszarach (w postaci opomiarowania budynku systemem SIMENS oraz tworzenia zielonych dachów). Prezentowane w niniejszym opracowaniu wybrane dobre praktyki 44 z projektu SERPENTE to: l.p. nazwa obiektu kategoria kraj budynki i zespoły zabudowy 1. Atelier Mommaerts, Bruksela, budynek historyczny Belgia 2. Villa Ognissanti (szpital), koło Florencji budynek historyczny Włochy 3. Savonnerie Heymans Belgia (Fabryka mydła) budynek socjalny Belgia 4. Urząd Miasta Katowice budynek biurowy Polska 5. Annabella, North Cork Divisional Office budynek biurowy Irlandia 6. Zespół Szkół Ogólnokształcących nr 3, Sosnowiec budynek szkolny Polska 7. osiedle (zespół zabudowy): Eco city budynek socjalny Szwecja 44 Zdjęcia opisywanych obiektów pochodzą od pracowników GZM, materiałów projektu SERPENTE oraz z internetu 70

71 l.p. nazwa obiektu kategoria kraj Augustenborg, Malmo rozwiązania systemowe 8. pilotażowy program zarządzania energią (Simens) budynek szkolny Polska 9. zielone dachy (zespół zabudowy), Malmo budynek socjalny Szwecja (Augustenborg) a) budynek historyczny: Atelier Mommaerts, Belgia PODSTAWOWA CHARAKTERYSTYKA adres adres: Rue du Comte de Flandre, BRUXELLES rok budowy 1930 zakres prac Kompleksowa rewitalizacja i przebudowa budynku podstawowe problemy i potrzeby związane z energooszczędnością potrzeba wprowadzenia rozwiązań energooszczędnych potrzeba odzysku wód deszczowych zastosowane główne innowacyjne rozwiązania energooszczędne zminimalizowanie zapotrzebowania na energię w budynku wykorzystanie odnawialnych źródeł energii minimalizacja zużycia energii pierwotnej i emisji zanieczyszczeń. Zastosowano narzędzia dynamicznej symulacji termicznej (Dynamic thermal simulation tools), tj. oprogramowania, które pozwala na ocenę komfortu cieplnego wewnątrz budynku oraz porównania temperatury w różnych jego strefach, w wybranych przedziałach czasu mierzalne efekty zwiększenia Oczekiwany rezultat: energooszczędności redukcja o 50% zużycia energii (osiągniecie poziomu 51 kwh/m2rok wg kalkulacji komputerowej); zmniejszenie zużycia energii do wartości mniejszej niż 60 kwh/m2 rok; UWAGA: brak było tzw. stanu wyjściowego, mówiącego o zużyciu energii przed modernizacją (nawet gdyby te wartości były znane, to byłyby one nieporównywalne, gdyż układ budynku całkowicie zmienił się po przebudowie); Projekt nagrodzony nagordą "Model Building" przez Brussels Institute of Environmental Management w 2008 zdjęcia system solarny do podgrzewania ciepłej wody użytkowej zastosowane instalacje są również estetyczne 71

72 widok budynku Każde mieszkanie wyposażone jest w liczniki zużycia ciepłej wody i ogrzewania b) budynek historyczny: Children hospital Meyer, Włochy PODSTAWOWA CHARAKTERYSTYKA adres Viale Gaetano Pieraccini, 24, Firenze, Włochy rok budowy zakres prac odrestaurowanie obiektu zabytkowego (Villa Ognissanti) dobudowa nowego pawilonu (o pow m2); podstawowe problemy i potrzeby budowa nowego szpitala na bazie starej, historycznej części związane z energooszczędnością zastosowane główne innowacyjne zastosowanie tzw. komina słonecznego czyli rozwiązania energooszczędne pionowego szybu rozprowadzającego światło słoneczne na wszystkie kondygnacje pozwala zaoszczędzić energię elektryczną i daje naturalne światło, które szczególnie w procesie leczenia i rekonwalescencji lepiej wpływa na psychikę niż sztuczne; system solarów kropkowych/plamkowych zielony dach współczynnik: 0.79 W/m2K (a 1.16 W/m2K dla tradycyjnego przekrycia dachu); ogród zimowy na elewacji północnej; izolacja termiczna ścian zewnętrznych (styropian 6 cm - ściana podwójna) - współczynnik 0.37 W/m2K); materiał recyclingowy do ocieplenia I i II piętra; kaloryfery panelowe; piece kondensacyjne; zewnętrzne osłony przeciwsłoneczne; pompa cieplna (do ogrzewania i chłodzenia); mierzalne efekty zwiększenia Cel projektu: zmniejszenie zużycia energii o 40%. energooszczędności Z monitoringu danych wynika, że: na oświetlenie: zapotrzebowanie zmniejszone o 35% 72

73 zdjęcia na ogrzewanie i chłodzenie: zmniejszone o 35% (ogrzewanie: 73.4 kwh/mq/rok oraz chłodzenie: 87.3 kwh/mq/rok) na produkcję ciepłej wody: zapotrzebowanie jest o 13% mniejsze niż tradycyjnym szpitalu (dzięki korzystaniu z tych samych dwóch urządzeń służących do chłodzenia oszczędność energii o ok. 45% redukcja emisji CO2 (55% ogrzewanie, 45% chłodzenie, 40% oświetlenie) poprawa walorów krajobrazowych poprzez wprowadzenie zielonego dachu; komin słoneczny zielony dach solary kropkowe/plamkowe płaskie, schodkowe dachy i szerokie tarasy zapewniają dobre naświetlenie sal szpitalnych 73

74 c) budynek socjalny: Savonnerie Heymans Belgia (fabryka mydła) PODSTAWOWA CHARAKTERYSTYKA adres Rue d Anderlecht , 1000 Bruksela, Belgia rok budowy (rok modernizacji) modernizacja zakres prac podstawowe problemy i potrzeby związane z energooszczędnością zastosowane główne innowacyjne rozwiązania energooszczędne mierzalne efekty zwiększenia energooszczędności Zdjęcia rewitalizacja i przekształcenie terenu przemysłowego (fabryka mydła zamknięta w latach 90-tych) na 4 energoooszczędne lofty zanieczyszczenie gleby (głębokie skażenie); 36 m 2 paneli słonecznych i fotovoltaicznych ogrzewanie kogeneracyjne (37kW ciepła i 17kW energii elektrycznej) dwa kotły gazowe kondensacyjne (120kW) wentylacja z odzyskiem ciepła (sprawność 88% ) loggie bioklimatyczne (tj. od strony południowej i tworzą strefę buforową, która nie jest ogrzewana); odzysk wody deszczowej (m.in. do toalet) ocieplenie wszystkich elewacji (14 cm) ocieplenie i uszczelnienie dachu wraz z wprowadzeniem zielonego dachu; właściwie dobrane okna; zainstalowanie miernika energii w każdym z lokali (użytkownicy mają wpływ na zużycie energii i wysokość rachunków), zastosowanie centralnego zarządzania systemem. wskaźnik zużycia energii z oficjalnych pomiarów komputerowych: 46 kwh/rok m 2 zmniejszenie zużycia wody o 50% Fabryka mydła w początkach lat 90-tych 74

75 Osiedle socjalne powstałe na bazie Fabryki mydła Savonnerie Heymans w Brukseli d) budynek biurowy (historyczny): Urząd Miasta Katowice PODSTAWOWA CHARAKTERYSTYKA adres ul. 3-go Maja 7, Katowice rok budowy 1946 r. (rok modernizacji ) zakres prac Budynek 5-kondygnacyjny (parter ogólnodostępny - usługowy, pozostałe kondygnacje użytkowane przez wydziały Urzędu Miasta Katowice) średnia liczba użytkowników wynosi 130 osób. powierzchnia zabudowy 560,00m 2 powierzchnia użytkowa 1950,00m 2 kubatura budynku 11084,00m 3 Kompleksowa termomodernizacja budynku, w tym: ocieplenie ścian, stropów (na ścianach zewn. styropian gr. 8 cm); wymiana stolarki otworowej (okna, drzwi) - szyby zespolone niskoemisyjne U k =1,1 W/m 2 z gazem absorpcyjnym wymiana instalacji centralnego ogrzewania. wykończenie elewacji tynkiem mineralnym i okładziną kamienną z piaskowca. podstawowe problemy i potrzeby związane z Problemy z właściwą oceną energochłonności budynku przy rozłożeniu poszczególnych zadań inwestycyjno- 75

76 energooszczędnością remontowych w okresie 4 lat, a tym samym z dokonywaniem zmian zamówionej mocy cieplnej u dostawcy, który niechętnie zgadza się na dokonywanie takich zmian. zastosowane główne innowacyjne rozwiązania energooszczędne mierzalne efekty zwiększenia energooszczędności Od 2010 r rozpoczęto systematyczny monitoring zużycia energii cieplnej i elektrycznej, od 2011 r. comiesięczne raporty przesyłane są do systemu monitoringu KEGEMS. W latach średnie zużycie ciepła ~ kwh/a, natomiast w latach średnie zużycie ciepła ~ kwh/a (w trakcie i po dokonaniu renowacji). Średnia roczna oszczędność energii cieplnej na ogrzewanie kwh/a Zdjęcia Budynek Urzędu Miasta Katowice przy ul. 3-go Maja 7 76

77 e) budynek biurowy: Annabella, North Cork Divisional Office PODSTAWOWA CHARAKTERYSTYKA adres Annabella Offices, Mallow, Co. Cork, Ireland rok budowy 1850 zakres prac podstawowe problemy i potrzeby związane z energooszczędnością Kompleksowa modernizacja system ogrzewania, oświetlenia i ocieplenia większość biur było ogrzewanych piecem na węgiel kamienny, zastąpiony w latach 50-tych XX w. na olejowy; system dystrybucji ciepła poprzez jednorurowy system, co ograniczało możliwości modernizacyjne tego systemu, brak możliwości ocieplenia budynku z uwagi na ochronę konserwatorską. zastosowane główne innowacyjne rozwiązania energooszczędne system ogrzewania, zastąpienie pieca olejowego dwoma nowoczesnymi wysokosprawnymi piecami gazowymi, wprowadzenie strefowania do systemu dystrybucji (18 stref umożliwiających użytkownikom budynku kontrolowanie i regulowanie temperatury), zainstalowanie właściwie zaprojektowanego panelu kotłowni do ręcznej i automatycznej kontroli pieców, w tym sekwencyjne równoważenie ładunku, urządzenia pogodowe, zastąpienie typowych zaworów w grzejnikach termoelektrycznych, zainstalowanie systemu monitoringu umożliwiającego kontrole punktowe bez utraty zdolności operacyjnej, oświetlenie zastąpienie oświetlenia świetlówkowego (typu T12 twin 80w) innym (T8 twin 36w) tj. urządzeniami o wysokiej sprawności, co 77

78 poprawiło jakość światła i zmniejszyło zużycie energii, zastosowanie czujników ruchu w określonych miejscach. ocieplenie wprowadzenie 30 cm izolacji celulozowej na poddaszu, biorąc pod uwagę złożoną strukturę budynku oraz kwestie ochrony konserwatorskiej nie wykonano innych prac np. budowlanych (renowacji) elewacji zewnętrznych; Poza pracami modernizacyjnymi przeprowadzono działania informacyjne adresowane do użytkowników budynku w formie spotkań i broszur w celu objaśnienia zakresu wprowadzonych zmianach wraz z ich uzasadnieniem. Ponadto dla grupy użytkowników przeprowadzono szkolenia w zakresie użytkowania nowych rozwiązań energooszczędnych. mierzalne efekty zwiększenia energooszczędności Szacuje się, że ok 5-10% oszczędności to wynik zmian w zachowaniach użytkowników. zdjęcia Annabella Offices, Mallow, Co. Cork, Ireland 78

79 f) budynek szkolny: Zespół Szkół Ogólnokształcących nr 3 w Sosnowcu PODSTAWOWA CHARAKTERYSTYKA adres ul. Piłsudskiego 114, Sosnowiec rok budowy (rok modernizacji ) zakres prac Podstawowe cechy budynku: powierzchnia użytkowa budynku: m 2 kubatura części ogrzewanej: m 3 liczba użytkowników: osób budynek wolnostojący, gimnastyczną i basen. wyposażony w salę Wykonane prace termomodernizacyjne: Ocieplenie ścian zewnętrznych i stropodachu, Całkowita wymiana okien i drzwi zewnętrznych wraz z częściowym ich zamurowaniem, Pełna modernizacja systemu grzewczego, Pełna modernizacja systemu przygotowania ciepłej wody użytkowej oraz systemu podgrzewania wody basenowej, Pełna modernizacja systemu wentylacji mechanicznej wraz rekuperatorem ciepła. Poza pracami instalatorskimi przeprowadzono również szkolenie osób obsługujących oraz konserwujących urządzenia energetyczne w zakresie energooszczędnych, beznakładowych i niskonakładowych działań w eksploatacji obiektu (planowanie obniżeń temperatur zasilania, strefowa regulacja temperatury pozwalająca na indywidualny dobór temperatur w poszczególnych strefach budynku, wyłączanie zbędnych odbiorników itp.). podstawowe problemy i potrzeby związane z energooszczędnością Właściwości izolacyjne przegród zewnętrznych należało dostosować do obowiązujących aktualnie wymagań, w stosunku do budynków użyteczności publicznej (Załącznik nr 2 do Rozporządzenia 79

80 Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r.) Ze względu na wielkość przedsięwzięcia i związany z tym długi czas jego realizacji, należało dostosować harmonogram prac remontowych do cyklu zajęć dydaktycznych prowadzonych w szkole. zastosowane główne innowacyjne rozwiązania energooszczędne mierzalne efekty zwiększenia energooszczędności Przeprowadzono pełny audyt energetyczny w 2005 r. Obniżenie zapotrzebowania mocy cieplnej: na cele grzewcze o 59,4 % na cele wentylacyjne o 50,4 % oraz obniżenie zużycia energii cieplnej: na cele grzewcze o 71,5 % na cele wentylacyjne o 76,5 % na cele technologiczne o 17,7 % na potrzeby c.w.u. o 28,6 %. Węzeł ciepłowniczy w Zespole Szkół Ogólnokształcących nr 3 w Sosnowcu g) budynki socjalne (zespół zabudowy): Eco-city Augustenborg, Malmo, Szwecja Eco city Augustenborg to osiedle mieszkaniowe, które w latach 50. XX w. było bardzo popularnym miejscem zamieszkania, oferując mieszkania dla zwykłych ludzi wraz z ówcześnie nowoczesnymi udogodnieniami. Jednak z upływem czasu zmieniły się oczekiwania i standardy zamieszkania nastąpiła postępująca degradacja przestrzenna i społeczna, a także dotkliwy był problemem lokalnych podtopień. Pod koniec lat 90. XX. przygotowano projekt przebudowy dzielnicy realizowany przez miejskie przedsiębiorstwo budowlane i szwedzki rząd, a współfinansowany z funduszy unijnych. Wybrano kierunek 80

81 ekologiczny, zakładając kompleksową rewitalizację zabudowy i całego obszaru dzielnicy45. Koszt przedsięwzięcia wyniósł ok 12 milionów koron szwedzkich. Rewitalizacją objęte zostały budynki będące własnością publiczną, które stanowiły niemal 90% całej zabudowy osiedla. Prace polegały głównie na poprawie efektywności energetycznej budynków, ułatwieniu segregacji odpadów komunalnych oraz uregulowaniu wód opadowych. Pozwoliło to oszczędności w zużyciu wody i ciepła o ok. 25%. Kwestia podtopień została rozwiązana m.in. dzięki realizacji tzw. zielonych dachów na budynkach mieszkalnych i gospodarczych, zwiększeniu liczby terenów przepuszczalnych, w tym stworzeniu nowych terenów zieleni oraz rozwinięciu powierzchniowego systemu odprowadzania wód opadowych, złożonego z płytkich, otwartych kanałów i rowów oraz różnej wielkości zbiorników powierzchniowych (oczek wodnych). Istotnym jest fakt, że te elementy infrastruktury technicznej zostały wykorzystane jako elementy małej architektury służącej do zagospodarowania terenu. budynek śmietnika z zielonym dachem i panelami słonecznymi Rys. 18: Eco city Augustenborg: zdjęcia 1 źródło: zasoby GZM tereny zielone i niebieskie Interesującym rozwiązaniem dotyczącym przechwytywania wody opadowej stało się ukształtowanie terenu w formie niecki zalewowej, w której zorganizowano plac zabaw, który w przypadku obfitych deszczy działa jak mały zbiornik retencyjny, chroniąc piwnice przed zalaniem. Podobnie przebudowany został plac szkolny, po przebudowie uzyskując kształt amfiteatru, o przepuszczalnej nawierzchni. W procesie rewitalizacji dzielnicy Augustenborg na uwagę zasługuje zintegrowane podejście, polegające na świadomym kształtowaniu przestrzeni publicznej z udziałem społeczności lokalnej. Jednym z efektów partycypacji społecznej była lokalizacja przebiegu odwodnienia, wskazana na podstawie sugestii mieszkańców, pamiętających gdzie najczęściej płynęły strugi deszczy czy też koncepcja betonowych korytek tworzących powierzchniowe kanały, wykonanych wg pomysłu jednego z mieszkańców osiedla. Dla spowolnienia biegu wody, na 45 Sprawdzić - artykuł 81

82 dnie korytka zastosował on wypukłe elementy przypominające krople wody, które humorystycznie nazwane zostały cebulami. niecka zalewowa plac zabaw Rys. 19: Eco city Augustenborg: zdjęcia 2 źródło: zasoby GZM h) rozwiązania systemowe: zielone dachy, Malmo, Szwecja rynna cebulowa Ogrody botaniczne na dachach (ang. Botanical Roof Gaedens) to unikatowe przedsięwzięcie, polegające na utworzeniu zielonych powierzchni na dachach budynków mieszkalnych i obiektów użyteczności publicznej. Tworzenie ogrodów botanicznych na dachach Augustenborga rozpoczęto w 1999 r. i trwało ono 2 lata. Inwestycją tą objęto ok. siedemset dachów o kącie nachylenia 4-20 stopni. Pozwoliło to na uzyskanie niemal 1 ha dodatkowej powierzchni biologicznie czynnej w mieście. Na dachach znajdują się elementy małej architektury oraz różne kompozycje zieleni. Są one dostępne dla zwiedzających poprzez system schodów, wind i mostków. Specyfika miejsca wymaga określonych technik sadzenia, jak i doboru odpowiedniej roślinności, m.in. pod kątem gabarytów i warunków glebowych. Zielony dach złożony jest z takich warstw jak: roślinność, gleba, system odwadniania, nieprzepuszczalna membrana, konstrukcja dachu. W Malmö znajduje się również siedziba Skandynawskiego Instytutu Zielonych Dachów. Z perspektywy czasu i prowadzonych obserwacji można stwierdzić, że są one źródłem zróżnicowanych korzyści: środowiskowych, ekonomicznych i społecznych, m.in. takich jak: zwiększenie retencji wód opadowych i odciążenia systemu kanalizacji deszczowej; wzmocnienie miejskich ekosystemów poprzez zwiększenia ilości terenów zieleni; poprawa elementów środowiska: przyczyniając się do zmniejszenia poziomu hałasu, wpływając na jakość powietrza dzięki pochłanianiu zanieczyszczeń, zmniejszając efekt wyspy ciepła poprzez proces transpiracji i zwiększony współczynnik odbicia; wzrost energooszczędności poprzez zmniejszanie strat cieplnych budynków zimą, a latem chronią przed przegrzewaniem; 82

83 stworzenie atrakcyjnej przestrzeni dla krótkiego wypoczynku; zwiększenie trwałości pokryć dachowych, tworząc warstwę ochronną zmniejszającą negatywne oddziaływania wynikające z dużych różnic temperatur między dniem a nocą i z promieniowania UV. Rys. 20: Warstwy zielonego dachu źródło: i) pilotażowy program zarządzania energią, Sosnowiec Sosnowiec przyjął pilotażowy program zarządzania energią 46 w obiektach dydaktycznooświatowych. Programem objętych zostało 81 jednostek zasilanych ciepłem systemowym. W procedurze przetargowej (dialog konkurencyjny) wyłoniono firmę zewnętrzną (Siemens), która zarządza energią w tych obiektach. Umowa z firmą Siemens została zawarta na okres 10 lat w dniu 22 stycznia 2013 r. Łączna wartość umowy to ponad 17 mln zł, która spłacana jest w miesięcznych ratach z gwarancji oszczędności energetycznych. Przedmiotem umowy z firmą obsługującą System Zarządzania Energią w budynkach dydaktyczno-oświatowych jest: usługa zarządzania energią w budynkach edukacyjno-oświatowych miasta Sosnowca, realizowana za pomocą zintegrowanego systemu zarządzania energią w budynkach, umożliwiającego monitoring zużycia energii oraz mediów technicznych, optymalizację parametrów pracy systemu energetycznego oraz eksploatację instalacji pobierających energię i media techniczne; monitorowanie zużycia energii przez Centrum Monitorowania i Zarządzania Energią; 46 Dane Urzędu Miasta Sosnowca, Wydziału Gospodarki Komunalnej i Mieszkaniowej, Referat Energetyki Komunalnej 83

84 sprawowanie ciągłego nadzoru technicznego nad należytym funkcjonowaniem systemu zarządzania energią, w celu osiągnięcia gwarantowanych wskaźników energetycznych oraz założonych efektów ekonomicznych; udzielenie gwarancji uzyskania oszczędności w zużyciu ciepła i energii elektrycznej, przy zachowaniu komfortu cieplnego oraz parametrów oświetlenia pomieszczeń zgodnie z obowiązującymi normami: ciepła o 30 % do roku bazowego (GJ), energii elektrycznej o 25% (kw) przez zmniejszenie mocy zainstalowanej opraw oświetleniowych. Niedotrzymanie gwarantowanych oszczędności firma Siemens Sp. z o.o. pokrywa z własnych środków. W ramach umowy Wykonawca tj. Siemens zrealizował bądź realizuje oraz finansuje następujące prace: wykonanie dokumentacji projektowej rozdziału ciepła i instalacji wewnętrznych odbierających ciepło, dobór oraz wymianę opraw oświetleniowych na energooszczędne tak, by równocześnie spełnione zostały obowiązujące normy natężenia oświetlenia; montaż urządzeń umożliwiających zdalne sterowanie pracą węzłów cieplnych i instalacji grzewczych; montaż urządzeń służących do monitorowania zużycia ciepła, energii elektrycznej i wody wraz z transmisją danych pomiarowych do systemu wymienionego w punkcie d); instalację zintegrowanego systemu umożliwiającego optymalizację oraz zarządzanie gospodarką energetyczną i mediami technicznymi oraz utrzymanie jego prawidłowego funkcjonowanie przez cały okres objęty umową, umożliwiając jednocześnie służbom miejskim dostęp do informacji zgromadzonych w systemie, w szczególności danych pomiarowych oraz zestawień, raportów i wykresów generowanych przez ten system. Rys. 21: Schemat funkcjonowania Systemu Zarządzania Energią 84

85 Łącznie w obiektach dydaktyczno-oświatowych w ramach umowy zawartej z firmą Simens wykonano: montaż szaf sterowniczych z dostępem on-line montaż zaworów termostatycznych montaż układów zmieszania pompowego system pomieszczeniowy z regulacją temp. w pomieszczeniach wymianę opraw oświetleniowych na energooszczędne montaż stateczników elektronicznych w oprawach oświetleniowych - 81 obiektów - 81 obiektów - 33 obiekty - 31 obiektów - 33 obiekty - 15 obiektów Przewidywane roczne oszczędności Sosnowca: Ciepło: Całkowite zużycie ciepła GJ Całkowity koszt ciepła część zmienna (brutto) zł Oszczędności roczne (gwarantowane) - 30 % Przewidywane oszczędności roczne zł. Energia elektryczna: Moc zainstalowana oświetlenia kw Koszt energii elektrycznej (moc*1300h*0,51zł) zł Oszczędności roczne (gwarantowane) - 25,17 % Przewidywane oszczędności roczne zł Przewidywane oszczędności łącznie przez okres 10-ciu lat zł Opłata za zarządzanie przez okres 10-ciu lat zł Dane otrzymane po pierwszym okresie grzewczym objętym Systemem Zarządzania Energią w Sosnowcu: zużycie ciepła i koszty w okresie od r. do r. są następujące: 85

86 Rys. 22: System Zarządzania Energią w Sosnowcu - zużycie ciepła i koszty w okresie: r r. 86