Ocena energetyczna budynków Stan prawny i wymagania

Transkrypt

1 Ocena energetyczna budynków Stan prawny i wymagania Prof. dr hab. inŝ. Edward Szczechowiak Politechnika Poznańska Wydział Budownictwa i InŜynierii Środowiska Styczeń

2 Zakres wystąpienia Efektywność energetyczna budynków Prawodawstwo europejskie Prawodawstwo polskie Kierunki zmian przepisów budowlanych Zmiany w sposobie bilansowania (podejście zintegrowane) Uwagi końcowe 2

3 Budynek środowisko energia Zasoby środowiska i zuŝycie energii Zasoby budowlane i zuŝycie energii (UE ) Budynki 41% (700 mln Mg oleju eq.) Transport 31% Przemysł 28% Łącznie 1700 mln Mg oleju eq. (w tym Rolnictwo 3%) Kryzysy energetyczne zmiana polityki energetycznej Budownictwo największe zuŝycie i największy potencjał redukcyjny Epizod ropy naftowej w historii ludzkości Energia promieniowania słonecznego kąt Ŝycia 0,005 deg 3

4 Efektywność energetyczna budynków (1) Trzy filary efektywności energetycznej Zmniejszenie strat lub zysków ciepła budynku Efektywne wykorzystanie energii wyprodukowanej Efektywne wytwarzanie energii Energia pierwotna nieodnawialna i odnawialna Wzorce zuŝycia energii (benchmanking) Charakterystyka energetyczna budynku Klasa energetyczna budynku 4

5 Efektywność energetyczna budynków (2) Budynek jest traktowany jako system energetyczny Zintegrowana analiza trzech modułów Budynek i jego właściwości cieplne (izolacja termiczna, szczelność powietrzna, wykorzystanie energii promieniowania słonecznego w zimie, ochrona przed promieniowaniem w lecie Technika instalacyjna odpowiedzialna za komfort cieplny i uŝytkowy oraz za oświetlenie (wysoka sprawność energetyczna) Efektywne wyprodukowanie i dostarczenie energii do budynku Energia pierwotna nieodnawialna i odnawialna 5

6 Prawodawstwo europejskie 6

7 Dyrektywa 2002/91/EC EPBD (1) Directive 2002/91/EC of the European Parliament and of the Council on the energy performance of buildings (o właściwościach energetycznych budynków lub o charakterystyce energetycznej budynków) - waŝna dla przyszłości budownictwa Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady Europy z dnia 16 grudnia 2002 r. dotycząca charakterystyki energetycznej budynków 7

8 Dyrektywa 2002/91/EC EPBD (2) Zakres dyrektywy Ustanowienie minimalnych wymagań efektywności energetycznej dla całego zapotrzebowania na energię przez budynek (ogrzewanie/chłodzenie, wentylacja, ciepła woda, oświetlenie wbudowane dla budynków uŝyteczności publicznej), Objęcie powyŝszymi wymaganiami wszystkich nowych i duŝych budynków remontowanych (powyŝej 1000 m 2 ), Wprowadzenie systemu obowiązkowych świadectw energetycznych dla budynków nowych lub poddanych obrotowi (najem, sprzedaŝ) Co 5 lat przeprowadzać rewizję przepisów. Cel Poprawa gospodarki energetycznej, zmniejszenie zuŝycia paliw pierwotnych, zmniejszenie emisji CO 2 w europejskich domach, mieszkaniach i obiektach uŝyteczności publicznej 8

9 Dyrektywa 2002/91/EC EPBD (3) Wymagania mogą być formułowane poprzez: Wymagania dotyczące całkowitej energii pierwotnej zuŝywanej przez budynek lub emisji CO 2 Energii dostarczonej do budynku ZuŜywanej energii netto (energii uŝytkowej) Charakterystyki budynku jako całości lub poszczególnych systemów technicznych budynku Charakterystyki materiałów, elementów systemu (np. współczynnik przenikania ciepła, sprawność kotłów) 9

10 Dyrektywa 2002/91/EC EPBD (4) Dyrektywa o charakterystyce energetycznej budynków powinna uwzględniać: Charakterystykę klimatu lokalnego, Warunki klimatu wewnętrznego, jakość powietrza, PołoŜenie i orientację budynku, Charakterystykę budynku (przenikanie ciepła przez obudowę i szczelność powietrzną, podział wewnętrzny), Pasywne systemy słoneczne i ochrona przed promieniowaniem, Instalacje ogrzewcze i ciepłej wody, jakość izolacji, Instalacje wentylacyjne i klimatyzacyjne, wentylacja naturalna, Instalacje oświetleniowe. Szczególny nacisk w zapisach dyrektywy: Aktywne systemy słoneczne i zasoby energii odnawialnej, Układy skojarzone róŝnych mocy, Systemy ciepłowniczo-chłodnicze. Konkluzja prowadzi to do obniŝenia zuŝycia energii i obniŝenia emisji zanieczyszczeń, w tym CO 2. 10

11 Dyrektywa 2002/91/EC EPBD (5) Ocena energetyczna budynków: Budynki jednorodzinne róŝnych rodzajów, Bloki mieszkalne, Budynki biurowe, Budynki edukacyjne, Hotele i restauracje, Szpitale, Obiekty sportowe, Hurtownie i budynki usług handlu detalicznego, Inne budynki zuŝywające energię. Budynki wyłączone z oceny: Budynki kultu religijnego, Budynki historyczne, Budynki uŝytkowane okresowo. 11

12 Prawodawstwo polskie 12

13 Stan prawny Nowelizacja ustawy Prawo budowlane Ustawa z dnia 19 września 2007 r. o zmianie ustawy Prawo budowlane (Dz. U. nr 191, poz. 1373) Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 21 stycznia 2008 r. w sprawie przeprowadzania szkolenia oraz egzaminu dla osób ubiegających się o uprawnienia do sporządzania świadectwa charakterystyki energetycznej budynku, lokalu mieszkalnego oraz części budynku stanowiącej samodzielną całość technicznouŝytkową (Dz.U. Nr 17 poz. 104) 13

14 Stan prawny Prawo budowlane (1) Art. 5: dodano ust. 3-7 oraz 8-15, Art. 5 Ust. 3. Z zastrzeŝeniem ust. 7, dla kaŝdego budynku oddawanego do uŝytkowania oraz budynku podlegającego zbyciu lub wynajmowi powinna być ustalona, w formie świadectwa charakterystyki energetycznej, jego charakterystyka energetyczna, określająca wielkość energii wyraŝoną w kwh/(m 2 a), niezbędnej do zaspokojenia róŝnych potrzeb związanych z uŝytkowaniem budynku. Świadectwo charakterystyki energetycznej budynku jest waŝne 10 lat. Art. 5 Ust. 4. W przypadku budynku z lokalami mieszkalnymi lub częściami budynku stanowiącymi samodzielną całość techniczno-uŝytkową, przed wydaniem lokalu mieszkalnego lub takiej części budynku osobie trzeciej, sporządza się świadectwo charakterystyki energetycznej lokalu mieszkalnego lub części budynku. 14

15 Stan prawny szkolenie (1) Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 21 stycznia 2008r. (Dz.U. Nr 17 poz. 104) w sprawie przeprowadzania szkolenia oraz egzaminu dla osób ubiegających się o uprawnienie do sporządzania świadectwa charakterystyki energetycznej budynku, lokalu mieszkalnego oraz części budynku stanowiącego samodzielną całość technicznouŝytkową. Rozporządzenie określa: sposób przeprowadzania i zakres programowy szkolenia oraz egzaminu dla osób ubiegających się o uprawnienie do sporządzania świadectwa charakterystyki energetycznej budynku, lokalu mieszkalnego oraz części budynku stanowiącej samodzielną całość techniczno-uŝytkową; warunki i wysokość odpłatności za szkolenie i postępowanie egzaminacyjne. 15

16 Stan prawny szkolenie (2) Zakres programowy szkolenia: Podstawy prawne: dyrektywa 2002/91/WE, Prawo budowlane, rozporządzenia; Ocena stanu ochrony cieplnej budynku; Ocena systemu ogrzewania i zaopatrzenia w ciepłą wodę; Ocena systemu wentylacji i klimatyzacji; Ocena instalacji oświetleniowej w budynku; Metodyka obliczeń: zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania, ciepłej wody, wentylacji i chłodzenia, oświetlenia; Metodyka opracowania świadectw energetycznych; Wykonanie szkoleniowych świadectw dla budynku i lokalu; Sprawdzian umiejętności. 16

17 Kierunki zmian dla poprawy charakterystyki energetycznej budynków 17

18 Kierunki zmian Rozporządzenia Ministra Infrastruktury: Rozporządzenie z dnia 6. listopada 2008 (Dz.U. Nr 201 poz. 1240) w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku i lokalu mieszkalnego lub części budynku stanowiącej samodzielną całość techniczno uŝytkową oraz sposobu sporządzania i wzorów świadectw ich charakterystyki energetycznej Nowelizacja z dnia 6. listopada 2008 (Dz.U. Nr 201 poz. 1238) rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jaki powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie Nowelizacja z dnia 6. listopada 2008 (Dz.U. Nr 201 poz. 1239) rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 3 lipca 2003 r. w sprawie szczegółowego zakresu i formy projektu budowlanego Nowelizacja ustawy Prawo budowlane (projekt) 18

19 Kierunki zmian metodologia Rozporządzenie w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku określa: sposób sporządzania świadectwa energetycznego dla budynku, lokalu mieszkalnego lub części budynku stanowiącej samodzielną całość techniczno-uŝytkową wzory świadectwa energetycznego dla budynku, metodologię obliczania charakterystyki energetycznej budynku, 19

20 Metodologia obliczania charakterystyki energetycznej (2) Rozporządzenie w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku wprowadza pojęcie: budynku referencyjnego określony w WT2008 budynek, który ma taką samą funkcję, geometrię i wyposaŝenie techniczne co dany budynek, a parametry energetyczne odpowiadają wymaganiom warunków technicznych wskaźnik EP jednostkowe roczne zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną dostarczaną do budynku (potrzeby grzewcze, wentylacyjne i klimatyzacyjne, c.w.u. oraz oświetlenia wbudowanego w przypadku budynku uŝyteczności publicznej), wyraŝone w kwh/(m 2 a) Wskaźnik EK jednostkowe roczne zapotrzebowanie energii końcowej 20

21 Kierunki zmian warunki techniczne (1) Nowelizacja rozporządzenia w sprawie warunków technicznych, jaki powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie ureguluje: spełnienie wymagań dotyczących utrzymania na racjonalnie niskim poziomie ilości ciepła, chłodu i energii elektrycznej potrzebnej do uŝytkowania budynku zaostrzone i minimalne wymagania techniczno budowlane w zakresie standardu energetycznego na potrzeby projektowania budynków uszczególnienie wymagań odnośnie ryzyka przegrzewania budynków zaostrzenie wymagań w zakresie szczelności przegród okiennych i drzwiowych zalecenia w zakresie szczelności budynku 21

22 Kierunki zmian warunki techniczne (2) Dla budynku mieszkalnego wymagania uznaje się za spełnione, jeŝeli: przegrody zewnętrzne oraz technika instalacyjna odpowiada wymaganiom izolacyjności (dla budynków modernizowanych istnieje moŝliwość zwiększenia średniego współczynnika przenikania ciepła o nie więcej niŝ 15%) oraz są spełnione wymagania dotyczące powierzchni okien lub wartość wskaźnika EP [kwh/(m 2 a)] jest mniejsza od wartości granicznej (dla budynków modernizowanych istnieje moŝliwość zwiększenia EP o nie więcej niŝ 15% w porównaniu z budynkiem nowym o takiej samej geometrii i sposobie uŝytkowania) a takŝe przegrody zewnętrzne odpowiadają przynajmniej wymaganiom izolacyjności cieplnej niezbędnej dla zabezpieczenia przed kondensacją pary wodnej 22

23 Kierunki zmian warunki techniczne (3) Dla budynku uŝyteczności publicznej, zamieszkania zbiorowego, budynku produkcyjnego, magazynowego i gospodarczego wymagania uznaje się za spełnione, jeŝeli: 1. przegrody zewnętrzne oraz technika instalacyjna odpowiada wymaganiom izolacyjności (dla budynków modernizowanych istnieje moŝliwość zwiększenia średniego współczynnika przenikania ciepła o nie więcej niŝ 15%) oraz są spełnione wymagania dotyczące powierzchni okien 2. lub wartość wskaźnika EP [kwh/(m 2 a)] (uwzględniającego równieŝ oświetlenie wbudowane) jest mniejsza od wartości granicznej (dla budynków modernizowanych istnieje moŝliwość zwiększenia EP o nie więcej niŝ 15% w porównaniu z budynkiem nowym o takiej samej geometrii i sposobie uŝytkowania) a takŝe przegrody zewnętrzne odpowiadają przynajmniej wymaganiom izolacyjności cieplnej niezbędnej dla zabezpieczenia przed kondensacją pary wodnej 23

24 Kierunki zmian - warunki techniczne WT2008 (4) Maksymalne zuŝycie energii dla ogrzewania i wentylacji budynków: EP energia pierwotna, Eo energia uŝytkowa, Eu energia uŝytkowa; Eu = EP/(1,1 1,25) WT2008 wymagania polskie wg warunków technicznych 2008 EnEV 02 wymagania niemieckie o ochronie energii z

25 Warunki techniczne WT2008 (5) Budynek mieszkalny i zamieszkania zbiorowego Rodzaj przegrody i temperatura w pomieszczeniu Ściany zewnętrzne (stykające się z powietrzem zewnętrznym) a)przy t i > 16 C (niezaleŝnie od rodzaju ściany) b)przy t i 16 C (niezaleŝnie od rodzaju ściany) Ściany wewnętrzne pomiędzy pomieszczeniami ogrzewanymi a nieogrzewanymi, klatkami schodowymi lub korytarzami Ściany przyległe do szczelin dylatacyjnych o szerokości: a)do 5 cm, trwale zamkniętych i wypełnionych izolacją cieplną na głębokość co najmniej 20 cm, b)powyŝej 5 cm, niezaleŝnie od przyjętego sposobu zamknięcia i zaizolowania szczeliny Ściany nieogrzewanych kondygnacji podziemnych Dachy, stropodachy i stropy pod nieogrzewanymi poddaszami lub nad przejazdami: a)przy t i > 16 C b)przy 8 C < t i 16 C Stropy na piwnicami nie ogrzewanymi i zamkniętymi przestrzeniami podpodłogowymi Stropy nad ogrzewanymi kondygnacjami podziemnymi obowiązuje 0,30/0,50 0,80 1,00/3,00 bez wymagań 0,30 0,50 bez wymagań 3,00 0,70 0,60 U k (max) [W/(m 2 K)] zmiana 0,30 0,80 1,00 1,00 0,70 bez wymagań 0,25 0,50 0,45 bez wymagań 25

26 Warunki techniczne WT2008 (6) Budynek mieszkalny i zamieszkania zbiorowego Rodzaj przegrody i temperatura w pomieszczeniu Okna (z wyjątkiem połaciowych), drzwi balkonowe i powierzchnie przezroczyste, nieotwieralne w pomieszczeniach o t i 16 C w I, II i III strefie klimatycznej w IV i V strefie klimatycznej Okna połaciowe (bez względu na strefę klimatyczną) w pomieszczeniach o t i 16 C Okna w ścianach oddzielających pomieszczenia ogrzewane od nieogrzewanych Okna pomieszczeń piwnicznych i poddaszy nieogrzewanych oraz nad klatkami schodowymi nie ogrzewanymi Drzwi zewnętrzne wejściowe obowiązuje 2,60 2,00 2,00 4,00 bez wymagań 2,6 U k (max) [W/(m 2 K)] zmiana 1,80 1,70 1,80 2,60 bez wymagań 2,6 26

27 Kierunki zmian - warunki techniczne WT2008 (7) Maksymalne współczynniki przenikania ciepła wymagania WT

28 Kierunki zmian - warunki techniczne WT2008 (8) Wymagania ochrony cieplnej budynku w lecie: Maksymalne wartości przepuszczalności energii promieniowania słonecznego gdy udział szkła w przegrodzie jest mniejszy niŝ 50% g c = f c g G 0,5 gdy udział szkła w przegrodzie jest większy niŝ 50% g c f G 0,25 gdzie: f c współczynnik korekcyjny urządzeń przeciwsłonecznych, g G współczynnik przepuszczalności promieniowania całkowitego f G udział powierzchni przeszklonych w powierzchni ściany 28

29 Kierunki zmian - warunki techniczne WT2008 (9) Wymagania szczelności powietrznej budynku (zalecenia): Budynek z wentylacja grawitacyjną n 50 3,0 h -1 Budynek z wentylacją mechaniczna n 50 1,5 h -1 Wymagania dla techniki instalacyjnej Izolacja termiczna przewodów i zbiorników akumulacyjnych układów grzewczych i ciepłej wody Izolacja termiczna przewodów wentylacyjnych i central wentylacyjnych Izolacja termiczna (zimnochronna) przewodów i zbiorników akumulacyjnych układów chłodzenia 29

30 Kierunki zmian - warunki techniczne WT2008 (10) Wymagania dla central wentylacyjnych i klimatyzacyjnych Odzyskiwanie ciepła z powietrza wywiewanego (2000 m3/h i min. 50% odzysk ciepła) Wskaźnik SFP (specific fan power) SFP [kw/(m 3 /s) SFP = (P sfm + P efm )/V max P sfm = (V sf p f )/η tot [W] V ef [m3/s]; η tot = η f η tr η m η c f wentylator; tr przekładnia; m silnik elektryczny; c - sterowanie Wentylator nawiewny: - ZłoŜona instalacja klimatyzacji 1,60 kw/(m 3 /s) - Prosta instalacja wentylacji 1,20 Wentylator wywiewny: - ZłoŜona instalacja klimatyzacji 1,00 - Prosta instalacja wentylacji 1,00 - Instalacja wywiewna 0,80 30

31 Nowe podejście do bilansowania energetycznego budynku 31

32 Elementy wpływaj ywające na właściwo ciwości energetyczne budynku 32

33 Zasady bilansowania energii wg metodologii Bilanse energii budynków: Budynek i jego właściwości cieplne (straty, zyski ciepła), szczelność powietrzna PN-EN ISO Technika instalacyjna i jej efektywność (ogrzewanie, wentylacja, chłodzenie, ciepła woda, oświetlenie), Konwersja energii i jej pochodzenie (nieodnawialna i odnawialna energia pierwotna). Rodzaje energii w ocenie budynków: Zapotrzebowanie energii uŝytkowej do ogrzewania (chłodzenia), Zapotrzebowanie energii końcowej (ciepło do ogrzewania, ciepłej wody, straty systemu dystrybucji, energia pomocnicza), Zapotrzebowanie nieodnawialnej energii pierwotnej (energia końcowa + nakłady na wyprodukowanie energii, transport i pozyskanie). Zasady bilansowania energii 33

34 Efektywność dostawy ciepła do odbiorców ZuŜycie energii pierwotnej i rozkład strat w budynku mieszkalnym z własnym źródłem gazowym 34

35 Procedura obliczania charakterystyki energetycznej budynków (1) Procedura obliczania w przypadku ogrzewania, wentylacji i podgrzewania ciepłej wody 35

36 Procedura obliczania charakterystyki energetycznej budynków (2) Procedura obliczania w przypadku chłodzenia, wentylacji i podgrzewania ciepłej wody 36

37 Dane klimatyczne do obliczeń charakterystyki energetycznej budynku 37

38 Świadectwa charakterystyki energetycznej budynków w Polsce Świadectwa charakterystyki energetycznej: wymóg dyrektywy 2002/91/EC on the energy performance of buildings, waŝne w krajach UE od , w Polsce waŝne od , Zakres oceny energetycznej budynku: ogrzewanie i wentylacja, chłodzenia, podgrzewanie ciepłej wody uŝytkowej, oświetlenie (budynki uŝyteczności publicznej). Istotne wskaźniki oceny: nieodnawialna energia pierwotna, emisja dwutlenku węgla (w Polsce w okresie późniejszym). 38

39 Uwagi końcowe certyfikacja Dla budynków i lokali po są wymagane świadectwa charakterystyki energetycznej, w których określa się normatywne parametry energetyczne budynku lub lokalu. Budynki nowe oddawane do uŝytkowania w roku 2009 powinny posiadać świadectwo charakterystyki energetycznej (spełnienie WT2008 nie jest konieczne, gdy projekt powstał w roku 2008) Spełnienie wymagań WT2008 będzie wymagane, gdy pozwolenie na budowę zostało wydane po

40 Dziękuj kuję za uwagę 40