Definicje budynków niskoenergetycznych w krajach Północnoeuropejskich

Transkrypt

1 Definicje budynków niskoenergetycznych w krajach Północnoeuropejskich

2 Co to jest budynek niskoenergetyczny? Międzynarodowe i krajowe definicje oraz standardy «Budynek energooszczędny» Budynek o znaczenie niższym zapotrzebowaniu na energię w odniesieniu do budynku spełniającego obowiązujące wymagania. Zazwyczaj charakteryzuje się zapotrzebowaniem na energię mniejszym o 25-50%. «Budynek pasywny» Zgodnie z definicją Passivhaus Institut: wskaźnik zapotrzebowania na energię użytkową do ogrzewania i wentylacji 15 kwh/m²/a, projektowe obciążenie cieplne 10 W/m², wskaźnik zapotrzebowania na energię pierwotną 120 kwh/m²/a, szczelność powietrzna n 50 0,6 1/h, temperatura wewnętrzna wyższa od 25 ºC przez nie więcej niż 10% dni w roku. W Szwecji, Norwegii i Finlandii standard jest również zdefiniowany na szczeblu krajowym i charakteryzuje się innymi wymaganiami. 2

3 Co to jest budynek niskoenergetyczny? Międzynarodowe i krajowe definicje oraz standardy «Budynek aktywny» terminużywany w odniesieniu do budynków niskoenergetycznych, w których szczególny nacisk kładziony jest na wykorzystanie światła dziennego, naturalnej wentylacji i odnawialnych źródeł energii «Budynek zeroenergetyczny» terminużywany w odniesieniu do budynków niskoenergetycznych, wykorzystujących dostępne na miejscu źródła energii odnawialnych, ilość energii dostarczonej z OZE (odnawialnych źródeł energii) równa się w bilansie rocznym ilości energii zużytej. 3

4 Co to jest budynek niskoenergetyczny? Międzynarodowe i krajowe definicje oraz standardy «Budynek zeroemisyjny» terminużywany w odniesieniu do budynków wykorzystujących dostępne na miejscu źródła energii odnawialnych, które równoważą emisję spowodowaną przez zużywanie nieodnawialnych źródeł energii. «Budynek dodatni energetycznie» terminużywany w odniesieniu do budynków niskoenergetycznych, wykorzystujących dostępne na miejscu źródła energii odnawialnych, ilość energii dostarczonej z OZE jest większa w bilansie rocznym od ilości energii zużytej. 4

5 Co to jest budynek niskoenergetyczny? Zapotrzebowania na energię użytkową do ogrzewania w krajach północnoeuropejskich Koncepcja1 Budynek spełniający standard pasywny w Kopenhadze przeniesiono do innych krajów północnoeuropejskich Koncepcja2 Zmodyfikowano współczynniki U przegród w ten sposób aby standard pasywny był spełniony dla każdej lokalizacji Energia uŝytkowa [kwh/m²a] Zapotrzebowanie na energię do ogrzewania Koncepcja 2 Bez kompensacji" Koncepcja 1 Kompensacja" 5

6 Co to jest budynek niskoenergetyczny? Certyfikacja i znakowanie Istnieje kilka systemów znakowania i certyfikacji budynków niskoenergetycznych i zrównoważonych 6

7 Dlaczego budować budynki niskoenergetyczne zamiast normalnych? Budynki niskoenergetyczne oddziaływają w mniejszym stopniu na środowisko naturalne Budynki niskoenergetyczne charakteryzują się mniejszym Kosztem w Cyklu Życia przy wysokich cenach energii Aby podjąć działania przeciwko zmianom klimatu i zmniejszyć zapotrzebowanie na energię Aby spełnić zobowiązania międzynarodowe Źródło: commons.wikimedia.org Źródło: IVL (2011) Economic and environmental impact assessment of very low-energy house concepts in the North European countries 7

8 Dlaczego budować budynki niskoenergetyczne? Aby zmniejszyć oddziaływanie na środowisko naturalne Oceny w Cyklu Życia dowodzą, że budynki niskoenergetyczne mają mniejszy wpływ na środowisko od budynków konwencjonalnych -zużywają mniej energii pierwotnej i powodują mniejszą emisję gazów cieplarnianych Emisja gzów cieplarnianych wynikająca z zużywania energii ma większe znaczenie niż emisja wynikającej z produkcji materiałów budowlanych Ważne jest żeby nie tylko ograniczać zużycie energii ale i wykorzystywać wszędzie gdzie to możliwe OZE Portvakten, Szwedzki budynek niskoenergetyczny. Źródło: IVL Swedish Research Institute Źródło: IVL (2011) Economic and environmental impact assessment of very low-energy house concepts in the North European countries 8

9 Dlaczego budować budynki niskoenergetyczne? Mniejszy Koszt w Cyklu Życia przy wysokich cenach energii Mniejsze zużycie energii to mniejszy koszt Cena energii jest istotna przy porównywaniu budynku niskoenergetycznego i konwencjonalnego Źródło: commons.wikimedia.org Oceny Kosztów w Cyklu Życia, wykonane w dla różnych scenariuszy cenowych, pokazują że budynki niskoenergetyczne charakteryzują się niższych Kosztem w Cyklu Życia niż budynki konwencjonalne przy wysokich cenach energii Źródło: IVL (2011) Economic and environmental impact assessment of very low-energy house concepts in the North European countries 9

10 Dlaczego budować budynki niskoenergetyczne? Koszty w Cyklu Życia dla budynku niskoenergetycznego Źródło: IVL (2011) Economic and environmental impact assessment of very low-energy house concepts in the North European countries Wykres Kosztów w Cyklu Życia dla dwóch litewskich budynków wielorodzinnych dla scenariusza zakładającego szybki wzrost cen energii, okres 30 lat 10

11 Dlaczego budować budynki niskoenergetyczne? Aby podjąć działania przeciwko zmianom klimatu i zmniejszyć zapotrzebowanie na energię Zwiększyć świadomość zmiany klimatu są spowodowane przez działania człowieka, np. produkcję energii z paliw kopalnych. Musimy ograniczyć emisję gazów cieplarniach aby uniknąć dalszego ocieplania klimatu. Mniejsze zużycie paliw kopalnych powoduje redukcję emisji. Ograniczone zasoby ropy naftowej i gazu ziemnego, zasoby nie są już tak łatwo dostępne. Źródło: commons.wikimedia.org Żródło: Intergovernmental Panel on Climate Change, (2007), Fourth assessment report Climate change

12 Dlaczego budować budynki niskoenergetyczne? Aby spełnić zobowiązania międzynarodowe Budynki zużywają około 40% energii w UE. Istnieje duży potencjał ograniczenia tego zużycia a tym samym redukcji emisji gazów cieplarnianych. Efektywny energetycznie sektor budowlanych oznacza mniejsze uzależnienie kraju od importu energii. Żródło: commons.wikimedia.org Istnieje wiele uregulowań prawnych na rzecz poprawy efektywności energetycznej i redukcji emisji gazów cieplarnianych,np. Dyrektywa EPBD. 12

13 Komfort i środowisko wewnętrzne Zaleta budynku niskoenergetycznego: Komfort cieplny Ciepłe powierzchnie ścian, stropów i okien są wynikiem dobrej izolacji, szczelności powietrznej i wysokiej jakości termicznej okien. Brak przeciągów przy podłodze i oknach ponieważ przegrody są dobrze zaizolowane, szczelne powietrzne i bez mostków cieplnych a okna mają niskie współczynniki U. Isover.dk Małe dzienne i roczne zmiany temperatur w porównaniu do budynków konwencjonalnych to efekt wysokiej izolacyjności cieplnej przegród, elementów zacieniających i szczelności powietrznej. 13

14 Komfort i środowisko wewnętrzne Fakty i mity Mit: Budynki niskoenergetyczne przegrzewają się latem W celu ograniczenia ryzyka przegrzewania należy Isover.dk Zaprojektować budynek w optymalny sposób i zastosować zewnętrzne elementy zacieniające na oknach skierowanych na wschód, zachód i południe. Wykorzystać masę termiczną do akumulowania ciepła. Zapoznać mieszkańców z sposobami regulacji systemu grzewczego i wentylacyjnego oraz sposobami wprowadzania korekt. Bez zastosowania elementów zacieniających budynki niskoenergetyczne będą miały, podczas ciepłych, słonecznych dni, te same trudności z utrzymaniem komfortowych temperatur wewnętrznych co konwencjonalne. 14

15 Komfort i środowisko wewnętrzne Zaleta budynku niskoenergetycznego: wysoka jakość powietrza wewnętrznego Mechaniczna wentylacja nawiewno-wywiewna: Zapewnia czyste i świeże powietrze. Usuwa kurz i zapachy z powietrzem wywiewanym. Zmniejsza to ryzyko alergii. Nie dopuszcza do wzrostu wilgotności względnej i ogranicza ryzyko rozwoju pleśni. Daje możliwość regulacji wydajności systemu wentylacji i dostosowania jej do aktualnych potrzeb. 15

16 Komfort i środowisko wewnętrzne Fakty i mity Mity: Budynki niskoenergetyczne nie oddychają, ponieważ są zbyt szczelne, co prowadzi do pogorszenia jakości środowiska wewnętrznego. Bardzo niskie zużycie energii sprzyja pojawieniu się problemów z wilgocią. Ciągła wymiana powietrza realizowana za pomocą wentylacji mechanicznej sterowanej popytem, zapewnia optymalną jakości powietrza w pomieszczeniach -nie zapewni jej niekontrolowana infiltracja powietrza przez obudowę budynku. Nieszczelności mogą doprowadzić do zawilgocenia i rozwoju pleśni w przegrodach (a tym samym pogorszenia jakości środowiska wewnętrznego). Przyczyną jest wykraplanie wilgoci z ciepłego wilgotnego powietrza wydostającego się na zewnętrz przez nieszczelności w przegrodach. Wilgoć może niszczyć konstrukcje, a tym samym zmniejszyć trwałości budynku. W budynkach szczelnych tego typu ryzyko nie występuje. 16

17 Komfort i środowisko wewnętrzne Zaleta budynku niskoenergetycznego: Komfort akustyczny Zmniejszenie hałasu dochodzącego od sąsiadów, ruchu ulicznego i środowiska zewnętrznego dzięki zastosowaniu dobrze zaizolowanych i szczelnych przegród jak i okien. System wentylacji musi być tak zaprojektowany aby oddzielić akustycznie środowisko wewnętrzne od zewnętrznego. System wentylacji może być źródłem hałasu emitowanego przez wentylatory i zbyt szybki przepływ powietrza w kanałach i nawiewnikach. Jeśli nie wykonamy go prawidłowo spowoduje powstanie dodatkowego hałasu, podobnie jak w budynkach tradycyjnych wyposażonych z system wentylacji mechanicznej. 17

18 Komfort i środowisko wewnętrzne Fakty i mity Isover.dk Mity: Budynki niskoenergetyczne są wyposażone w systemy, które są zbyt skomplikowane dla użytkowników Życie w budynku niskoenergetycznym nie jest bardziej skomplikowane. Może być nawet łatwiejsze. Łatwo jest żyć w budynku niskoenergetycznym jeśli ma się odpowiednie wskazówki. Isover.dk Użytkownicy muszą posiadać wiedzę i informacje na temat budynku oraz mieć świadomość jak ich zachowanie wpływa na zużycie energii. Większość systemów wyposażonych jest w układny automatycznej regulacji co ogranicza konieczność ingerencji użytkowników. 18

19 Jak zbudować budynek niskoenergetyczny Wybór odpowiedniego miejsca Niski i słoneczny południowy stok umożliwi wykorzystanie systemów solarnych. Drzewa liściaste i nasadzenia redukują ryzyko przegrzewania w lecie. Ważna jest zoptymalizowana odległość między budynkami. 19

20 Jak zbudować budynek niskoenergetyczny Dobrze zaizolowane i szczelne przegrody Niskie współczynniki U przegród: - ściany, stropy, dachy< 0.12 W/m 2 K - okna < 0.8 W/m 2 K - drzwi< 1.0 W/m 2 K Brak mostków cieplnych Wysoka szczelność powietrzna obudowy - n 50 < 0,61/h Mały współczynnik kształtu(a/v) Miejsca występowania nieszczelności w budynku o konstrukcji drewnianej. 20

21 Jak zbudować budynek niskoenergetyczny Wykorzystanie zysków od słońca Główne okna skierowane na kierunki od południowo-wschodniego do południowozachodniego pozwolą na zwiększenie zysków od słońca zimą. Wszystkie okna muszą być wyposażone w nastawne elementy zacieniające.rolę elementów zacieniających mogą pełnić okapy, balkony i elementy dachu. Typ szyb oraz ich rozmiar powinien być dostosowany do klimatu, miejsca i orientacji. 21 Row-House in Batschuns, Austria Architekt: Walter Unterreiner Zdjęcie: Passivhus.dk

22 Jak zbudować budynek niskoenergetyczny Strefy temperaturowe Połączenie masy akumulacyjnej budynku z ruchomą nastawą temperaturową instalacji grzewczej pomaga wykorzystać pasywne zyski ciepła. Temperatura wewnętrzna może się zmieniać swobodnie w zakresie ruchomej skali a masa akumulacyjna magazynować lub oddawać ciepło w zależności od temperatury wewnętrznej. Wymagana ilość masy akumulacyjnej nie jest zbyt wysoka: wystarczy masywna podłoga w budynku o lekkiej konstrukcji drewnianej. Pomieszczenia o wyższych wymaganiach temperaturowych powinny znajdować się wewnątrz budynku a o niższych na zewnętrz. 22

23 Jak zbudować budynek niskoenergetyczny Pięciokrokowa strategia efektywnego energetycznie projektowania 5 Wybór źródła ciepła 4 Regulacja i monitoring zuŝycia energii 3 Wykorzystanie energii odnawialnych 2 Zmniejszenie zuŝycia energii el. 1 Zmniejszenie strat ciepła 23

24 Produkty dla budynków niskoenergetycznych Redukcja strat ciepła przez przenikanie Materiały izolacyjne o współczynniku przewodzenia ciepła < 0.05 W/m K Źródło: efem arkitekter 24

25 Produkty dla budynków niskoenergetycznych Okna o wysokiej izolacyjności cieplnej i przepuszczalności energii słonecznej Okna o współczynniku dla całego okna U w < 0.8 W/m²K, g> 0.4 (aby zapewnić zyski ciepła od słońca), T> 0.5 (aby zmniejszyć zużycie energii elektrycznej potrzebnej do oświetlenia) 25

26 Produkty dla budynków niskoenergetycznych Elementy konstrukcji, drzwi zewnętrzne Drzwi zewnętrzne o U d < 1.0 W/m²K Elementy konstrukcyjne minimalizujące mostki cieplne Źródło: Masonite Beams AB I-beam 26

27 Produkty dla budynków niskoenergetycznych Szczelność powietrzna Wysokiej jakości produkty do uszczelniania budynków, gwarantujące osiągnięcie wysokich wymagań dotyczących szczelności powietrznej Test szczelności i wykrywanie nieszczelności kamerą termowizyjną Zdjęcie: Jan Trygg Zdjęcie: Jan Trygg 27

28 Produkty dla budynków niskoenergetycznych Systemy pozwalające na ograniczenie strat ciepła na wentylację i ograniczenie zużycia energii elektrycznej Wywiew Wyrzucane Czerpane Nawiew Nawiew Centrale wentylacyjne nawiewnowywiewne o sprawności odzysku ciepła> 80 % Pobór mocy pracującej centrali< 1.0 kw/(m³/s) Centrala z odzyskiem ciepła Źródło: REC Indovent AB 28

29 Produkty dla budynków niskoenergetycznych Energooszczędne urządzenia elektryczne Pompy ciepła o średniosezonowym współczynniku efektywności COP > 3 Wydajne pompy obiegowe o efektywności > 40 % Podgrzewacze i zasobniki c.w.u. o małych stratach postojowych Wodooszczędne zawory czerpalne Wyposażenie AGD i RTV o małym zużyciu energii(klas A lub wyższa) 29

30 Produkty dla budynków niskoenergetycznych Układy regulacji i monitorowania zużycia energii Przyjazne użytkownikowi układy regulacji instalacji grzewczej i systemu wentylacji, pozwalające na efektywne wykorzystanie energii Zdjęcie: Kaisa Svennberg 30

31 Produkty dla budynków niskoenergetycznych Elementy chroniące przez przegrzewaniem i redukujące zapotrzebowanie na chłód Elementy zacieniające- okapy, markizy, żaluzje Źródło: efem arkitekter 31

32 Produkty dla budynków niskoenergetycznych Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii Kolektory słoneczne, panele fotowoltaiczne, kotły na biomasę Źródło: Andresen, I. (2008). Planlegging av solvarmeanlegg for lavenergiboliger og passivhus, SINTEF Byggforsk 32

33 Produkty dla budynków niskoenergetycznych Wnioski dotyczące produktów Większość wymienionych produktów jest dostępna w krajach biorących udział projekcie Więcej informacji: zapraszamy do bazy produktów na stronie projektu, 33

34 Przykłady z Finlandii Helsinki: Kilka budynków zrównoważonych w obszarze podmiejskim Niektóre budynki zostały zbudowane przez dużych deweloperów, niektóre przez mieszkańców lub grupy mieszkańców Największa instalacja kolektorów słonecznych w Finlandii Dotacje z Ministerstwa Środowiska i Fińskiej Agencji Finansującej Technologie i Innowacje (TEKES) Więcej informacji: eco-viikki_en.pdf 34

35 Przykład z Norwegii Bergen: budynek spółdzielczy Løvåshagenjest pierwszym pasywnym budynkiem wielorodzinnym w Norwegii. Architekci: ABO Plan og Arkitektur Więcej informacji: 35

36 Przykład z Szwecji Lindås: Pierwszy Swedzki wielorodzinny budynek pasywny zbudowany w2001 o ciągle bardzo dobrej charakterystyce czego potwierdzeniem są ostatnie badania Architekci: efem arkitekter Więcej informacji: Budynek pasywny Lindåsen. Photo Maria Wall

37 Przykład z Danii Vejle: 10 domów niskoenergetycznych powstałych we współpracy z Isover em i innymi firmami Cel: budynki miały być certyfikowane zgodnie z wymaganiami dla standardu pasywnego, wysoka jakość środowiska wewnętrznego Więcej informacji: 885/language/eng-GB 37

38 Przykład z Estonii Põlva: Budynek jednorodzinny budowa rozpoczęta na jesieni2011. Architekci: Architekturbüro Reinberg ZT GmbH, Austria i Sense OÜ, Estonia Cel: zbudowanie pierwszego certyfikowanego budynku pasywnego w Estonii Więcej informacji(estoński): 38

39 Przykład z Łotwy Valmiera: Renowacja 9- piętrowego budynku przez ESCO Zapotrzebowanie na energię zmniejszyło się o50%. Temperatura wewnętrzna zwiększyła się o 1 do 2 o C Więcej informacji: content&view=article&id=12&itemid=31&lang=en 39

40 Przykład z Litwy Vilna: Kompleksowy remont budynku mieszkalnego z 1965 roku, przygotowany przez miasto Wilno Remont dotyczył ścian zewnętrznych, okien, klatek schodowych, drzwi wejściowych, dachu i balkonów. Zmodernizowano instalacje wewnętrzne i otoczenie budynku. Więcej informacji: success/list_of_projects/51 40

41 Przykład z Litwy Vilnius: Pierwszy jednorodzinny budynek pasywny na Litwie Architekt: Rytis Kripas, UAB «Veikmės projektai» Więcej informacji: veikmes_pasyvus_namas/apie_projekta/1119 Padvarės str

42 Przykład z Polski Wrocław: Budynek jednorodzinny. Powstał we współpracy pomiędzy biurem projektowymlipińscy Domy, Instytutem Budynków Pasywnych i NAPE Lipińscy Dom Pasywny 1 Wskaźnik zapotrzebowania na energię użytkową do ogrzewania15 kwh/m 2 a. Budynek konwencjonalny zużywa ośmiokrotnie więcej energii. Wskaźnik zapotrzebowania na energię użytkową do przygotowania c.w.u.14 kwh/m 2 a i jest dwa razy mniejsze niż w normalnym budynku Połowa energii jest dostarczana przez kolektor słoneczny 42