Optymalizacja standardu efektywności energetycznej budynków w w świetle dyrektywy 2010/31/WE

Transkrypt

1 Konferencja Efektywność energetyczna oraz racjonalne wykorzystanie zasobów energetycznych w aspekcie ochrony środowiska Kraków, 5-6 lipca 2012 r. Optymalizacja standardu efektywności energetycznej budynków w w świetle dyrektywy 2010/31/WE mgr inż. Dariusz Koc dr inż. Ryszard Wnuk

2 Wymagania w zakresie ochrony cieplnej budynków w w Polsce Podstawowe elementy dyrektywy 2010/31/WE z dnia 19 maja 2010 r. Lista działań (z zaległościami): Nowelizacja i urealnienie wymagań w zakresie ochrony cieplnej w budownictwie Wprowadzenie realnego obowiązku analizowania możliwości i opłacalności zastosowania alternatywnych systemów zasilania budynków w energię (energii odnawialnych, kogeneracji, pomp ciepła itp.), Poprawa jakości i standardu oraz roli świadectwa charakterystyki energetycznej, Skuteczne wdrożenie obowiązku regularnych przeglądów kotłów i instalacji grzewczych oraz systemów klimatyzacji, Opracowanie wiarygodnej i realnej ścieżki dojścia do wymaganego w 2020 r. standardu budynków o niemal zerowym zapotrzebowaniu na energię, Ujednolicenie metodyki obliczeniowej w zakresie określania charakterystyki energetycznej budynków (zgodnej ze wspólnymi generalnymi wytycznymi ramowymi zawartymi w Aneksie 1 Dyrektywy), 2

3 Wymagania w zakresie ochrony cieplnej budynków w w Polsce Podstawowe elementy dyrektywy 2010/31/WE z dnia 19 maja 2010 r. Lista działań (z zaległościami) cd.: Wzmocnienie roli świadectwa charakterystyki energetycznej i istotnie rozbudowanie jego zakresu do roli porównywalnej z audytem energetycznym ocenę opłacalności ekonomicznej możliwych usprawnień, dodatkowe informacje dotyczące kroków, jakie należy podjąć w celu realizacji zaleceń (!!!). Wprowadzenie obligatoryjnego obowiązku niezależnego systemu kontroli świadectw wprowadzenie obowiązkowych sprawozdań z przeglądów systemów ogrzewania i klimatyzacji, Wprowadzenie obowiązku rejestracji świadectw charakterystyki energetycznej i kontroli ich jakości, Wprowadzenie skutecznych, proporcjonalnych i odstraszających kar w przypadku naruszenia przepisów krajowych przyjętych na mocy dyrektywy i podjęcie wszelkich środków niezbędnych do zapewnienia ich egzekwowania, Wykorzystanie wdrożenia przekształcenia dyrektywy, jako okazji do naprawienia wszystkich błędów i wypaczeń we wdrażaniu oryginalnej dyrektywy z 2002 roku ( ), 3

4 Wymagania w zakresie ochrony cieplnej budynków w w Polsce Rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. 75, poz. 690 z dnia z późniejszymi zmianami). Graniczne wartości współczynników przenikania U dla poszczególnych rodzajów przegród, lub Graniczne wartości wskaźników EP (rocznego zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną do ogrzewania, wentylacji i przygotowania ciepłej wody użytkowej oraz chłodzenia w zależności od współczynnika kształtu A/V budynku) Szczegółowe wymagania cząstkowe (izolacyjności i wydajności instalacji grzewczych, ciepłej wody, wentylacyjnych i klimatyzacyjnych, itp.) U Ugr lub EP EP gr, gdzie EP gr = Liczy się b. łatwo Liczy się b. trudno E H = kwh/(m 2 rok) E H = kwh/(m 2 rok) Graniczne wartości U ściany - 0,30 W/(m 2 K) dach/stropodach - 0,25 W/(m 2 K) podłogi - 0,45 (m 2 K)/W Polska wymagania sprzed 2009 Budynki mieszkalne wielorodzinne i zamieszkania zbiorowego E H kwh/(m 2 rok) (powszechnie niedotrzymywane) Budynki jednorodzinne E H kwh/(m 2 rok) Budynki usługowe i użyteczności publicznej E H kwh/(m 2 rok) Polska po nowelizacji (od 2009) Budynki mieszkalne wielorodzinne i zamieszkania zbiorowego E H kwh/(m 2 rok) pogorszenie (?) Budynki jednorodzinne E H kwh/(m 2 rok) Budynki usługowe i użyteczności publicznej E H kwh/(m 2 rok) 4

5 Wymagania w zakresie ochrony cieplnej budynków w w Polsce na tle innych krajów w UE Źródło: ECOFYS, KAPE S.A. Litwa Dla budynków mieszkalnych: Graniczne wartości U 0 ściany 0,20 dach/stropodach 0,16 podłogi 0,25 Słowenia Dla budynków mieszkalnych: Graniczne wartości U 0 ściany 0,15 dach/stropodach 0,15 podłogi 0,25 Dania (duży eksporter energii i paliw) Obecne wymagania (po wdrożeniu dyrektywy) Dotyczą budynków mieszkalnych i zużycia energii pierwotnej łącznie na potrzeby: przygotowania ciepłej wody użytkowej ogrzewania chłodzenia/klimatyzacji oświetlenia E /A kwh/(m 2 rok) A powierzchnia całkowita budynku, czyli: dla domu jednorodzinnego o pow. 220 m 2 E 80 kwh/(m 2 rok) dla budynku wielorodzinnego o pow m 2 E 71kWh/(m 2 rok) dla celów ogrzewania (do porównania z wymogami polskimi): E H kwh/(m 2 rok) Graniczne wartości U ściany - 0,20 0,40 W/(m 2 K) dach/stropodach - 0,15 0,25 W/(m 2 K) podłogi - 0,12 0,30 W/(m 2 K) Austria Kraj federacyjny różne wymagania w zależności od kraju związkowego Dla budynków mieszkalnych: Graniczne wartości U 0 ściany 0,35 0,50 W/(m 2 K) dach/stropodach 0,20 0,25 W/(m 2 K) podłogi 0,35 0,40 W/(m 2 K) Graniczne wartości wskaźnika sezonowego zapotrzebowania na ciepło E S (z uwzględnieniem sprawności systemu grzewczego) E S 30 kwh/(m 2 rok) od roku 2011 czyli dla celów ogrzewania (do porównania z wymogami polskimi): E H 24 kwh/(m 2 rok) Jak daleka jest droga (dodatkowe koszty) od standardu obowiązującego do standardu pasywnego? Niemcy, Austria ok. 4 6% Polska ok % 5

6 Optymalizacja standardu energetycznego budynku w projektowaniu Przykład: Budowa domu jednorodzinnego (w budownictwie wielorodzinnym efekt będzie większy i wyraźniejszy) Powierzchnia domu 220 m2, Standard porównawczy/odniesienia zgodny z obowiązującymi wymaganiami, Cena energii jak dla gazu ziemnego Działania w zakresie podwyższenia standardu, koszty i efekty zgodnie z tabelą Opis przedsięwzięcia Pow. Cena jedn. Koszt Oszczędność energii Oszczędność kosztów energii SPBT Redukcj a emisji CO2 m2 zł/m2 zł GJ/rok zł/rok lat t/rok Zwiększenie gr. ocieplenia ścian o 15 cm 250,00 40, ,00 15,10 600,44 16,7 1,7 Zwiększenie gr. ocieplenia dachu o 15 cm 110,00 30, ,00 5,20 208,18 15,9 0,6 Zwiększenie gr. ocieplenia podłogi o 15 cm 110,00 30, ,00 5,56 222,39 14,8 0,6 Lepsza stolarka okienna 32,00 150, ,00 7,09 283,51 16,9 0,8 Odzysku ciepła z wentylacji o sprawności 85% 8 000,00 46, ,00 4,3 5,4 Kolektory słoneczne do c.w.u. 4, , ,00 12,96 518,40 15,4 1,5 Wymiana żarówek na energooszczędne 120,00 209,4 kwh/rok 83,76 1,4 0,1 Łącznie ,00 93,47 GJ/rok 3 788,68 9,9 10,8 Zwiększenie miesięcznej raty kredytu (6,2% na 30 lat) na poniesienie dodatkowych kosztów: 229,8 zł/miesiąc (dla spłaty w równych ratach) 298,07 / 104,76 zł/miesiąc (dla spłaty ze zmiennymi ratami) Zmniejszenie kosztów eksploatacji 315,72 zł/miesiąc Standard budynku ok kwh/(m2 rok) Od początku spłaty kredytu korzyść ok zł/rok! 6

7 Optymalizacja standardu energetycznego budynku w projektowaniu Przykład: Budowa budynku Instytutu Informatyki dla jednego z uniwersytetów w Polsce (pow m2) Kryteria oceny ofert przetargowych na prace projektowe: 65% - koszt wykonania projektu 10% - ocena rozwiązań funkcjonalno - użytkowych 15% - ocena rozwiązań w zakresie ochrony cieplnej i wykorzystania odnawialnych źródeł energii 10% - udział energii odnawialnej w pokryciu potrzeb energetycznych budynku 7

8 Optymalizacja standardu energetycznego budynku w projektowaniu Przykład: Budowa budynku Instytutu Informatyki dla jednego z uniwersytetów w Polsce Zastosowane rozwiązania w zakresie ochrony cieplnej i wykorzystania odnawialnych źródeł energii: Ściany zewnętrzne o wsp. przenikania ciepła U = 0,116 W/(m2K) z cegły ceramicznej poryzowanej gr. 25 cm oraz 25 cm ocieplenia ze styropianu o wysokiej izolacyjności cieplnej Stolarka okienna i przeszklone fragmenty elewacji o podwyższonej izolacyjności cieplnej o wsp. U = 0,70 W/(m2K) o dobranych w zależności od usytuowania względem stron świata parametrach przepuszczalności promieniowania słonecznego Stropodach o współczynniku U = 0,088 W/(m2K) wykonany ułożonej szczelnie na płycie żelbetowej wełny mineralnej gr. 40 cm Wykonanie robót budowlanych (szczególne w aspekcie montażu stolarki okiennej i drzwiowej oraz przeszklonych fragmentów elewacji) ze szczególnym uwzględnieniem konieczności zapewnienia szczelności budynku na poziomie n50 0,5 1/h Niewielka instalacja kolektorów słonecznych, na potrzeby związane z przygotowaniem ciepłej wody użytkowej w miesiącach wakacyjnych Zastosowanie systemu bezpośredniego chłodzenia płaszczyznowego pomieszczeń zimną wodą ze studni usytuowanych na dostępnym wokół budynku terenie 8

9 Optymalizacja standardu energetycznego budynku w projektowaniu Przykład: Budowa budynku Instytutu Informatyki dla jednego z uniwersytetów w Polsce Zastosowane rozwiązania w zakresie ochrony cieplnej i wykorzystania odnawialnych źródeł energii: Zastosowanie powietrznych wymiennika gruntowego do wstępnego podgrzewania powietrza wentylacyjnego w okresie zimowym oraz wstępnego jego schładzania w okresie letnim Wymiennik gruntowy współpracujący z układem wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła, podnoszący jego sprawność eksploatacyjną Na części elewacji południowo-wschodniej oraz południowo-zachodniej zastosowanie ściany kurtynowej z zewnętrzną kurtyną szklaną (z żaluzjami regulującymi automatycznie ilośćświatła docierającego do pomieszczeń) (Powietrze z przestrzeni ściany kurtynowej latem będzie wykorzystane przy pomocy układu z powietrzną pompą ciepła do przygotowania c.w.u.) Okresowe ograniczanie (poza okresami użytkowania pomieszczeń) wielkości strumienia powietrza wentylacyjnego przy jednoczesnym odzysku ciepła Zastosowanie systemu BMS (building Management System) Ciepło na cele grzewcze z sieci ciepłowniczej (pewne źródło rezerwowe) Na instalacji cw.u. zastosowanie baterii termostatycznych z włącznikami na podczerwień wyposażonych w odpowiedniej jakości specjalistyczne perlatory 9

10 Optymalizacja standardu energetycznego budynku w projektowaniu Przykład: Budowa budynku Instytutu Informatyki dla jednego z uniwersytetów w Polsce Parametry budynku: Oświetlenia oparte o technologię LED dla oświetlenia ewakuacyjnego oraz na potrzeby iluminacji zewnętrznych budynku Oświetlenia oparte o świetlówki liniowe ze statecznikami elektronicznymi we wszystkich pomieszczeniach użytkowych i salach i aulach wykładowych (wyposażony w układy do sterowania natężeniem oświetlenia w zależności od natężenia oświetlenia naturalnego oraz czujniki obecności użytkowników) Wykonanie instalacji fotowoltaicznej o charakterze demonstracyjno-edukacyjnym o łącznej mocy ok. 3 kwe, wpiętej do instalacji elektrycznej budynku, z przeznaczeniem do zasilania głównie układu oświetlenia ewakuacyjnego Udział energii odnawialnych 70,1% Koszt inwestycji: 44,56 mln zł 10

11 Optymalizacja standardu energetycznego budynku w projektowaniu Przykład: Budowa budynku Instytutu Informatyki dla jednego z uniwersytetów w Polsce (pow m2) Rozwiązanie standardowe: Energia elektryczna ,0 kwh/rok Energia cieplna ,0 GJ/rok Koszt ogrzewania i ciepłej wody (bez oświetlenia) ,5 zł/rok 3,51 zł/(m 2 m-c) Koszt inwestycji dla rozwiązań standardowych - 42,45 mln zł Zdyskontowany koszt budynku standardowego 45,10 mln zł (30 lat, 5%) Budynek energooszczędny: Energia elektryczna ,0 kwh/rok (5 320 fotowoltaika) Energia cieplna - 184,0 GJ/rok Koszt ogrzewania i ciepłej wody (bez oświetlenia): ,0 zł/rok 0,72 zł/(m 2 m-c) Koszt inwestycji - 44,56 mln zł Zdyskontowany koszt budynku energooszczędnego 45,69 mln zł (30 lat, 5%) Inne efekty Uniknięta emisja CO2 w okresie 30 lat ton Standard energetyczny budynku (bez oświetlenia) po usprawnieniach E = 19,24 kwh/(m2 rok) 11

12 Koszty w cyklu użytkowania, jako narzędzie optymalizacji standardu energetycznego budynków Zestawienie przedsięwzięć w zakresie wzrostu efektywności energetycznej analizowanych budynków modelowych Standard energetyczny budynku Zwiększenie grubości izolacji przegród Okna o współczynniku przenikania ciepła w W/(m 2 K) Wentylacja mechaniczna ze sprawnością odzysku Kolek tory słonec zne Ponad standardow a inst. c.o. i c.w.u. Pompa ciepła o 10 cm o 15 cm o 20 cm 0,9 0,7 0,5 60% 85% Budynek standardowy Budynek o podw. standardzie x x x Budynek o wysokim standardzie x x x x Budynek o bardzo wysokim standardzie x x x x Budynek o bardzo wysokim standardzie z kolektorami x x x x x Budynek o b. wysokim standardzie z pompą ciepła x x x x x x

13 Koszty w cyklu użytkowania, jako narzędzie optymalizacji standardu energetycznego budynków Koszty budowy m 2 powierzchni użytkowej budynku wielorodzinnego w zależności od paliwa jakim jest ogrzewany budynek Budynek wielorodzinny - typ 2 Węgiel Gaz ziemny Sieć ciepłownicza LPG/Olej opałowy Powierzchnia użytkowa: m 2 Koszt budowy Koszt budowy Koszt budowy Koszt budowy zł/m 2 zł/m 2 zł/m 2 zł/m 2 Budynek standardowy 3 959, , , ,0 Budynek o podw. standardzie 4 162, , , ,3 Budynek o wysokim standardzie 4 521, , , ,7 Budynek o bardzo wysokim standardzie 4 577, , , ,7 Budynek o bardzo wysokim standardzie z kolektorami 5 085, , , ,8 Budynek o b. wysokim standardzie z pompą ciepła 5 462, , , ,0

14 Koszty w cyklu użytkowania, jako narzędzie optymalizacji standardu energetycznego budynków Źródło energii Koszty zewnętrzne Euro/MWh Zł/MWh zł/gj Węgiel kamienny 11 45,1 12,53 GZ50 0,4187 1,7 0,48 Energia elektryczna ,7 64,92 Olej opałowy 1,54 6,3 1,75 LPG 1,54 6,3 1,75 Ciepło sieciowe 10,4 42,6 11,84

15 Koszty w cyklu użytkowania, jako narzędzie optymalizacji standardu energetycznego budynków Parametry analizy Budynek standardowy Budynek o podw. standardzie Rok Wsp. dyskont ujący Inflacja Wzrost cen energii Koszty Koszt eksploatacji Emisja C02 Koszt inwestycji Koszt eksploatacji Emisja C02 0,03 0,025 0,06 Koszt inwestycji zł zł/rok t/rok , , , ,5 1 0,971 1,025 1, ,6 234, ,5 170,7 2 0,943 1,051 1, ,9 234, ,7 170,7 3 0,915 1,077 1, ,7 234, ,6 170,7 4 0,888 1,104 1, ,6 234, ,1 170,7 5 0,863 1,131 1, ,6 234, ,7 170,7 6 0,837 1,160 1, ,9 234, ,7 170,7 7 0,813 1,189 1, ,1 234, ,0 170,7 8 0,789 1,218 1, ,5 234, ,4 170,7 9 0,766 1,249 1, ,9 234, ,8 170,7 10 0,744 1,280 1, ,1 234, ,0 170,7 11 0,722 1,312 1, ,9 234, ,1 170,7 12 0,701 1,345 2, ,1 234, ,5 170,7 13 0,681 1,379 2, ,0 234, ,9 170,7 14 0,661 1,413 2, ,4 234, ,8 170,7 15 0,642 1,448 2, ,8 234, ,2 170,7 16 0,623 1,485 2, ,7 234, ,1 170,7 17 0,605 1,522 2, ,5 234, ,4 170,7 18 0,587 1,560 2, ,3 234, ,2 170,7 19 0,570 1,599 3, ,5 234, ,1 170,7 20 0,554 1,639 3, ,5 234, ,0 170, , , , , , ,0

16 Koszty w cyklu użytkowania, jako narzędzie optymalizacji standardu energetycznego budynków Wsp. dyskontujący 0,03 Inflacja 0,025 Wzrost cen energii 0,06 Zmiana kosztów w cyklu użytkowania w zależności od standardu energtycznego - energia - węgiel Całkowity koszt w cyklu użytkowania budynku [zł] ,6 139,3 91,6 73,8 29,3 14 Wskaźnik zapotrzebowania na energię końcową [kwh/(m2rok)] Koszty Bez zewnętrznych

17 Koszty w cyklu użytkowania, jako narzędzie optymalizacji standardu energetycznego budynków Wsp. dyskontujący 0,03 Inflacja 0,025 Wzrost cen energii 0,06 Zmiana kosztów w cyklu użytkowania w zależności od standardu energtycznego - energia - GZ ,00 Całkowity koszt w cyklu użytkowania budynku [zł] , , , , , , , , , ,00 173,5 124,3 84,5 61,8 25,1 14,0 Wskaźnik zapotrzebowania na energię końcową [kwh/(m2rok)] Koszty Bez zewnętrznych

18 Koszty w cyklu użytkowania, jako narzędzie optymalizacji standardu energetycznego budynków Wsp. dyskontujący 0,03 Inflacja 0,025 Wzrost cen energii 0,06 Zmiana kosztów w cyklu użytkowania w zależności od standardu energtycznego - energia sieć ciepłownicza ,00 Całkowity koszt w cyklu użytkowania budynku [zł] , , , , , , , ,00 176,0 129,6 88,5 65,8 30,6 14,0 Wskaźnik zapotrzebowania na energię końcową [kwh/(m2rok)] Koszty Bez zewnętrznych

19 Koszty w cyklu użytkowania, jako narzędzie optymalizacji standardu energetycznego budynków Wsp. dyskontujący 0,03 Inflacja 0,025 Wzrost cen energii 0,06 Zmiana kosztów w cyklu użytkowania w zależności od standardu energtycznego - energia LPG/olej opałowy ,00 Całkowity koszt w cyklu użytkowania budynku [zł] , , , , , , ,00 173,5 124,3 84,5 61,8 25,1 14,0 Wskaźnik zapotrzebowania na energię końcową [kwh/(m2rok)] Koszty Bez zewnętrznych

20 Koszty w cyklu użytkowania, jako narzędzie optymalizacji standardu energetycznego budynków Wsp. dyskontujący 0,08 Inflacja 0,025 Wzrost cen energii 0,03 Zmiana kosztów w cyklu użytkowania w zależności od standardu energtycznego - energia - węgiel Całkowity koszt w cyklu użytkowania budynku [zł] ,6 139,3 91,6 73,8 29,3 14 Wskaźnik zapotrzebowania na energię końcową [kwh/(m2rok)] Koszty Bez zewnętrznych

21 Koszty w cyklu użytkowania, jako narzędzie optymalizacji standardu energetycznego budynków Wsp. dyskontujący 0,08 Inflacja 0,025 Wzrost cen energii 0,03 Zmiana kosztów w cyklu użytkowania w zależności od standardu energtycznego - energia - GZ ,00 Całkowity koszt w cyklu użytkowania budynku [zł] , , , , , , , ,00 173,5 124,3 84,5 61,8 25,1 14,0 Wskaźnik zapotrzebowania na energię końcową [kwh/(m2rok)] Koszty Bez zewnętrznych

22 Koszty w cyklu użytkowania, jako narzędzie optymalizacji standardu energetycznego budynków Wsp. dyskontujący 0,08 Inflacja 0,025 Wzrost cen energii 0,03 Zmiana kosztów w cyklu użytkowania w zależności od standardu energtycznego - energia sieć ciepłownicza ,00 Całkowity koszt w cyklu użytkowania budynku [zł] , , , , , , ,00 176,0 129,6 88,5 65,8 30,6 14,0 Wskaźnik zapotrzebowania na energię końcową [kwh/(m2rok)] Koszty Bez zewnętrznych

23 Koszty w cyklu użytkowania, jako narzędzie optymalizacji standardu energetycznego budynków Wsp. dyskontujący 0,08 Inflacja 0,025 Wzrost cen energii 0,03 Zmiana kosztów w cyklu użytkowania w zależności od standardu energtycznego - energia LPG/olej opałowy ,00 Całkowity koszt w cyklu użytkowania budynku [zł] , , , , , , ,00 173,5 124,3 84,5 61,8 25,1 14,0 Wskaźnik zapotrzebowania na energię końcową [kwh/(m2rok)] Koszty Bez zewnętrznych

24 Optymalizacja standardu energetycznego budynku w projektowaniu Zasady projektowania Efektywność działań w zakresie podnoszenia standardu energetycznego istotnie zależy od tego, na jakim etapie funkcjonowania budynku jest rozpatrywana. Podnoszenie standardu budynków na etapie projektowania i budowy jest znacznie tańsze niż w przypadku modernizacji budynku istniejącego. W większości przypadków opłaca się ponieść większe koszty budowy/zakupu zmniejszenie kosztów utrzymania jest większe niż wzrost obciążeń związanych ze zwiększeniem raty kredytu. Liczy się zatem suma miesięcznych obciążeń, czyli spłata kapitału i odsetek powiększone o koszty utrzymania budynku/obiektu/instalacji. Analizuje się koszty w cyklu użytkowania budynku (optymalizacja) 24

25 Standard budynku o niemal zerowym zapotrzebowaniu na energię (NZEB) Procedura obliczania optymalnego kosztowo poziomu wymagań c.d. Wyniki zależą od założeń dotyczących kosztów realizacji robót budowlanych związanych z podniesieniem standardu energetycznego budynku Wg obliczeń kosztorysowych Wg oszacowania audytora Na podstawie: Wymagania minimalne w zakresie charakterystyki energetycznej budynków według przekształconej dyrektywy EPBD, Warsztaty ITB i KBiN Wdrożenie przekształconej Dyrektywy EPBD do polskiego prawa Warszawa, 13 marca 2012 r. Krzysztof KASPERKIEWICZ Zakład Fizyki Cieplnej, Instalacji Sanitarnych i Środowiska Instytut Techniki Cieplnej

26 Standard budynku o niemal zerowym zapotrzebowaniu na energię (NZEB) Procedura obliczania optymalnego kosztowo poziomu wymagań c.d. Wyniki zależą od założeń dotyczących kosztów realizacji robót budowlanych związanych z podniesieniem standardu energetycznego budynku Wg obliczeń kosztorysowych Wg oszacowania audytora e opt = 0,15 m e opt = 0,20 m Na podstawie: Wymagania minimalne w zakresie charakterystyki energetycznej budynków według przekształconej dyrektywy EPBD, Warsztaty ITB i KBiN Wdrożenie przekształconej Dyrektywy EPBD do polskiego prawa Warszawa, 13 marca 2012 r. Krzysztof KASPERKIEWICZ Zakład Fizyki Cieplnej, Instalacji Sanitarnych i Środowiska Instytut Techniki Cieplnej

27 Standard budynku o niemal zerowym zapotrzebowaniu na energię (NZEB) Procedura obliczania optymalnego kosztowo poziomu wymagań c.d. Wyniki zależą od założeń dotyczących kosztów realizacji robót budowlanych związanych z podniesieniem standardu energetycznego budynku Wg obliczeń kosztorysowych Wg oszacowania audytora U opt = 0,237 W/(m 2. K) U opt = 0,185 W/(m 2. K) Umax = 0,30 W/(m2 K) do 0,20 W/(m2 K) Na podstawie: Wymagania minimalne w zakresie charakterystyki energetycznej budynków według przekształconej dyrektywy EPBD, Warsztaty ITB i KBiN Wdrożenie przekształconej Dyrektywy EPBD do polskiego prawa Warszawa, 13 marca 2012 r. Krzysztof KASPERKIEWICZ Zakład Fizyki Cieplnej, Instalacji Sanitarnych i Środowiska Instytut Techniki Cieplnej

28 Standard budynku o niemal zerowym zapotrzebowaniu na energię (NZEB) Procedura obliczania optymalnego kosztowo poziomu wymagań c.d. C τ = I j i= 1 ( ) V ( j) ( ) C + C ( j) R ( i) g τ a, i d f, τ Zmiana kosztów w cyklu użytkowania w zależności od standardu energtycznego - energia - GZ ,00 Całkowity koszt w cyklu użytkowania budynku [zł] , , , , , , , , , ,00 U opt = 0,110 W/(m 2. K) 173,5 124,3 84,5 61,8 25,1 14,0 Wskaźnik zapotrzebowania na energię końcową [kwh/(m2rok)] Koszty Bez zewnętrznych

29 Standard budynku o niemal zerowym zapotrzebowaniu na energię (NZEB) Procedura obliczania optymalnego kosztowo poziomu wymagań c.d. Źródło: Edward Szczechowiak, Radosław Górzeński. Politechnika Poznańska. Definicja budynku o niemal zerowym zużyciu Energii i Droga Jego Wdrożenia. Warsztaty ITB i KBiN Wdrożenie Przekształconej Dyrektywy EPBD do Polskiego Prawa. Marzec 2012.

30 Standard budynku o niemal zerowym zapotrzebowaniu na energię (NZEB) Procedura obliczania optymalnego kosztowo poziomu wymagań c.d. Źródło: Edward Szczechowiak, Radosław Górzeński. Politechnika Poznańska. Definicja budynku o niemal zerowym zużyciu Energii i Droga Jego Wdrożenia. Warsztaty ITB i KBiN Wdrożenie Przekształconej Dyrektywy EPBD do Polskiego Prawa. Marzec 2012.

31 Standard budynku o niemal zerowym zapotrzebowaniu na energię (NZEB) Procedura obliczania optymalnego kosztowo poziomu wymagań c.d. Źródło: Edward Szczechowiak, Radosław Górzeński. Politechnika Poznańska. Definicja budynku o niemal zerowym zużyciu Energii i Droga Jego Wdrożenia. Warsztaty ITB i KBiN Wdrożenie Przekształconej Dyrektywy EPBD do Polskiego Prawa. Marzec 2012.

32 Wzmocnienie roli i poprawa jakości świadectwa charakterystyki energetycznej

33 Wzmocnienie roli i poprawa jakości świadectwa charakterystyki energetycznej

34 REQUEST - Cele projektu celem projektu jest wsparcie działań w zakresie eliminacji barier i przeszkód na drodze do powszechnego i zakrojonego na odpowiednią skalę rozwoju działań termomodernizacyjnych związanych z podnoszeniem standardu energetycznego budynków dotyczy zagadnień związanych z wypracowaniem metod i procedur zapewnienia właścicielom i zarządcom budynków wysokiej jakości, kompleksowej i zintegrowanej usługi budowlanej w sposób całościowy obejmującej wszystkie działania związane z termomodernizacją budynków wypracowania we współpracy ze wszystkimi uczestnikami rynku odpowiednich procedur zapewnienia jakości przy realizacji termomodernizacji Promocji i wzmocnienia roli świadectwa charakterystyki energetycznej, jako narzędzia wzrostu efektywności w budownictwie

35 Ocieplenie stropu Serwisowanie budynków (n.p. wentylacja) Kolektory słoneczne Ocieplenie ścian Stolarka okienna System grzewczy

36 REQUEST - Główne spodziewane rezultaty projektu, to: Przegląd i inwentaryzacja narzędzi, technik i systemów, które mogłyby być wykorzystywane do promocji zintegrowanego podejścia dla zapewnienia kompleksowej usługi termomodernizacyjnej Wypracowanie standardów dotyczących właściwego formułowania i komunikowania zaleceń w SChE ( w tym dotyczących potencjalnych efektów usprawnień termomodrenizacyjnych) Rozwój narzędzi i strategii stymulujących podejmowanie działań związanych z zaleceniami SChE przez właścicieli i zarządców budynków Rozwój powtarzalnych mechanizmów zapewnienia jakości w realizacji działań inwestycyjnych związanych z wdrażaniem zaleceń SChE (zdefiniowanie stosowalnych standardów realizacji robót i materiałów budowlanych oraz instalacyjnych, standardów jakości dla procesu termomodernizacji oraz zasad docierania do kluczowych aktorów i współpracy z nimi np. mieszkańców i użytkowników budynków) Wykonanie projektów pilotowych obejmujących wdrożenie zaleceń SChE Realizacja działań promocyjnych w celu jak najszerszego rozpowszechnienia opracowanych narzędzi i technik.

37 Pierwszy konkurs na budynek na kompleks budynków pasywnych w Markach Wymagania - Budynki dydaktyczne i laboratoryjny muszą być zaprojektowane w standardzie budynku pasywnego, tzn. całkowite roczne zapotrzebowanie na energię użyteczną tej części budynku nie powinno przekraczać 15 kwh/(m 2 rok), (końcową - 17 kwh/(m 2 rok), całkowite 50 kwh/(m 2 rok) - zespół sal sportowo widowiskowych - 15 kwh/(m 2 rok), (17, 75 kwh/(m 2 rok)) - biblioteka - 15 kwh/(m 2 rok), (17, 30 kwh/(m 2 rok)) - zespółżywienia i laboratoria 15 kwh/(m 2 rok), (17, 100 kwh/(m 2 rok)) - centrala energetyczna - 75 kwh/(m 2 rok), (80 kwh/(m 2 rok)) - pływalnia - 75 kwh/(m 2 rok), (80 kwh/(m 2 rok)), K CU = min, E PŁ = min.)

38 Pierwszy konkurs na budynek na kompleks budynków pasywnych w Markach Wymagania Przegrody zewnętrzne oraz przegrody oddzielające pomieszczenia ogrzewane od nieogrzewanych powinny być zaprojektowane w standardzie określonym przez maksymalne wartości współczynników przenikania ciepła U w sposób spełniający następujące warunki: - ściany zewnętrzne U 0,12 W/(m2K) - dachy i stropodachy oraz stropy pod nieogrzewanym poddaszem U 0,10 W/(m 2 K) - podłogi na gruncie oraz stropy nad nieogrzewanymi piwnicami U 0,12 W/(m 2 K) - Okna i ściany zewnętrzne przeszklone U 0,90 W/(m 2 K). Okna powinny się ponadto charakteryzować stopniem całkowitej przepuszczalności energii promieniowania słonecznego g 50%.

39 Pierwszy konkurs na budynek na kompleks budynków pasywnych w Markach Wymagania Mostki cieplne w rozwiązaniach konstrukcyjnych - Budynek należy zaprojektować w sposób maksymalnie ograniczający negatywny wpływ mostków cieplnych konstrukcyjnych i geometrycznych na zwiększenia strat energii użytkowej w budynkach lub częściach budynków. Wentylacja - Wszystkie pomieszczenia powinny być wentylowane przy wykorzystaniu wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła z powietrza wentylacyjnego, średnioroczna sprawność odzysku ciepła była nie niższa niż 75%, a wskaźnik zapotrzebowania na energię elektryczną w odniesieniu do strumienia powietrza wentylowanego dla systemów wentylacyjnych nie był większy niż 0,40 Wh/m 3 w pomieszczeniach pływalni oraz 0,35 Wh/m 3 w pozostałych obiektach. - Szczelność budynków - Wymaga się, aby szczelność budynków n 50 1,0 h-1 oraz n 50 0,5 h-1.

40 Przykłady jakości energetycznej budynków 40

41 Pierwszy konkurs na budynek na kompleks budynków pasywnych w Markach I nagroda : Pracownia Architektury i Designu Piotr Kuś 41

42 Pierwszy konkurs na budynek na kompleks budynków pasywnych w Markach I nagroda : Pracownia Architektury i Designu Piotr Kuś 42

43 Pierwszy konkurs na budynek na kompleks budynków pasywnych w Markach II nagroda : Piotr Żochowski 43

44 Pierwszy konkurs na budynek na kompleks budynków pasywnych w Markach III nagroda : KONIOR STUDIO Tomasz Konior 44

45 Pierwszy konkurs na budynek na kompleks budynków pasywnych w Markach IV miejsce : Paweł Tiepłow Pracownia Projektowa 45

46 Wnioski: Wymagania w zakresie ochrony cieplnej budynków wymagają pilnej poprawy i dostosowania do rzeczywistości i do warunków ekonomicznych W obecnej sytuacji wymagania w zakresie ochrony cieplnej powinny być ignorowane, jako szkodliwe dla użytkowników energii, Jednym z najistotniejszych elementów wzrostu efektywności wykorzystania energii w budownictwie będzie zwiększona kontrola i poprawa jakości robót budowlanych, Już obecnie powinno się i opłaca się budować budynki wysoko energooszczędne, a w pewnych warunkach pasywne, Przekształcenie dyrektywy powinno być wdrożone jak najszybciej i w przemyślany sposób, Świadectwo charakterystyki ma do odegrania bardzo istotną rolę w procesie wzrostu efektywności energetycznej i również wymaga pilnej modyfikacji/poprawy, W Polsce jest pole do wdrażania i promocji zintegrowanej usługi termomodernizacyjnej oraz procedur zapewnienia jakości robót budowlanych, zarówno na etapie projektowania, jak i wykonawstwa. 46

47 Dziękuję za uwagę. Kontakt: mgr inż. Dariusz Koc ul. Mokotowska Warszawa tel.: (22)