Doświadczenia ze stosowania świadectw energetycznych dla budynków w nowowznoszonych i oddanych do użytku u

Transkrypt

1 Politechnika Poznańska Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska prof. dr hab. inż.. Edward Szczechowiak dr inż.. Radosław aw GórzeG rzeński Doświadczenia ze stosowania świadectw energetycznych dla budynków w nowowznoszonych i oddanych do użytku u w 2009r. Technika instalacyjna w energooszczędnym budownictwie MTP Instalacje 2010

2 Zakres budynek i energia zapotrzebowanie energii wymagania budynki o niskim zużyciu energii świadectwa energetyczne przykłady podsumowanie

3 Budynek i energia

4 Budynek i energia Budynek system energetyczny trzy moduły Budynek i jego własnow asności cieplne izolacja termiczna szczelność powietrzna wykorzystanie energii promieniowania słonecznego s w zimie ochrona przed promieniowaniem w lecie Technika instalacyjna (komfort cieplny i użytkowy u oraz oświetlenie)) o wysoka sprawność energetyczna Energia efektywne wyprodukowanie i dostarczenie do budynku energia pierwotna odnawialna i nieodnawialna

5 Budynek i energia Bilanse energii Budynek i jego własnow asności cieplne PN-EN ISO straty i zyski ciepła szczelność powietrzna Technika instalacyjna ogrzewanie wentylacja chłodzenie ciepła a woda użytkowau oświetlenie Energia konwersja energii energia pierwotna odnawialna i nieodnawialna

6 Budynek i energia Zapotrzebowanie energii Energii użytkoweju do ogrzewania do przygotowania CWU do chłodzenia Energii końcowej ciepło o do ogrzewania ciepło o do przygotowania ciepłej ej wody użytkoweju straty systemu dystrybucji/akumulacji/przekazania/wytworzenia energia pomocnicza Energii pierwotnej energia końcowa nakłady ady na produkcję energii, transport i pozyskanie

7 Budynek i energia Znaczenie Energia użytkowau jakość budynku i jego powłoki oki Energia końcowa budynek + instalacja wymiar dla użytkownika: u koszty eksploatacji Energia pierwotna polityka ekologiczna państwa

8 Zapotrzebowanie energii

9 Zapotrzebowanie energii Zużycie energii końcowej wg. Isover wg. Boonekamp

10 Zapotrzebowanie energii Zużycie energii w budownictwie mieszkaniowym wg. Boonekamp

11 Zapotrzebowanie energii Wskaźniki EK i EP wg. BuildDesk/Kasperkiewicz, budynków

12 Wymagania

13 Wymagania Ograniczanie zużycia energii benchmarking urządzenia elektryczne, AGD charakterystyka energetyczna certyfikat budynku pasywnego świadectwo charakterystyki energetycznej

14 Wymagania Ustawodawstwo: Dyrektywa 2002/91/EC Parlamentu Europejskiego i Rady Europy z dnia d 16 grudnia 2002r. o charakterystyce energetycznej budynków Nowelizacja ustawy Prawo budowlane z dnia 19 września 2007 r. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008r. w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku i [ ]] sposobu sporządzania [ ][ świadectw charakterystyki energetycznej Nowelizacja rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008r. w sprawie warunków w technicznych, jaki powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie

15 Wymagania Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków w technicznych, jaki powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie Budynek i jego instalacje ogrzewcze, wentylacyjne i klimatyzacyjne, ciepłej ej wody użytkowej, u a w przypadku budynku użyteczności ci publicznej równier wnież oświetlenia wbudowanego, powinny być zaprojektowane i wykonane w taki sposób, aby ilość ciepła, chłodu i energii elektrycznej, potrzebnych do użytkowania u budynku zgodnie z jego przeznaczeniem, można było o utrzymać na racjonalnie niskim poziomie Wymaganie określone w 328 ust. 1 uznaje sie za spełnione dla budynku mieszkalnego, jeżeli: eli: 1) przegrody zewnętrzne budynku oraz technika instalacyjna odpowiadają wymaganiom izolacyjności ci cieplnej lub 2) wartość wskaźnika EP [kwh/(m² rok)], określaj lającego roczne obliczeniowe zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną do ogrzewania, wentylacji i przygotowania ciepłej ej wody użytkowej u oraz chłodzenia jest mniejsza od wartości granicznych określonych odpowiednio w ust. 3 pkt 1 i 2, a także e jeżeli eli przegrody zewnętrzne budynku odpowiadają przynajmniej wymaganiom izolacyjności ci cieplnej niezbędnej dla zabezpieczenia przed kondensacją pary wodnej [ ][

16 Wymagania Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków w technicznych, jaki powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie Maksymalne wartości EP rocznego wskaźnika obliczeniowego zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną do ogrzewania, wentylacji i przygotowania ciepłej ej wody użytkowej u oraz chłodzenia kwh/(m² ² rok) A/V e 0,2 EP H+W = 73 + EP 0,2 A/V e 1,05 EP H+W = (A/V e ) + EP A/V e 1,05 EP H+W = 149,5 + EP EP H+W EP = 7800/(300+0,1 A f ) dodatek na jednostkowe zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną do przygotowania ciepłej ej wody użytkowej u w ciągu roku

17 Wymagania Maksymalne zużycie energii dla ogrzewania i wentylacji budynków Energia EP pierwotna Eo użytkowau Eo = E HE br b a b a = A fe /A f Eu użytkowau Eu = EP/(w p w inst w p = 1,1 w inst = 1,1 1,25 1,25 inst ) WT2002/ wymagania polskie wg warunków w technicznych 2002/2008 EnEV 02 - wymagania niemieckie o ochronie energii z 2002

18 Wymagania Maksymalne zużycie energii dla ogrzewania i wentylacji budynków Energia EP pierwotna Eo użytkowau Eo = E HE br b a b a = A fe /A f Eu użytkowau Eu = EP/(w p w inst w p = 1,1 w inst = 1,1 1,25 1,25 inst ) WT2002/ wymagania polskie wg warunków w technicznych 2002/2008 EnEV 02 - wymagania niemieckie o ochronie energii z 2002

19 Wymagania Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków w technicznych, jaki powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie Współczynniki przenikania ciepła a U max W/(m²K) ściana zewnętrzna 0,30 stropodach 0,25 strop nad piwnicą,, podłoga oga na gruncie 0,45 okno zewnętrzne 1,7 1,8 1,8 Grubość izolacji (dla λ=0,040 W/(m K) ściana zewnętrzna: cegła a silikatowa cm cm ściana zewnętrzna: cegła a ceramiczna cm 12 cm stropodach drewniany cm strop nad piwnicą,, podłoga oga na gruncie 8 10 cm

20 Budynki o niskim zużyciu energii

21 Budynki o niskim zużyciu energii Obniżenie strat ciepła a przez przenikanie Q tr zwartość bryły y budynku A/V e izolacja termiczna przegród d U std 0,15 U sz 0,25 U pg 0,3 U ok 1,5 W/(m 2 K) izolacje transparentne wysokoefektywne energetycznie okna redukcja mostków w cieplnych Obniżenie strat ciepła a wentylacji uszczelnienie budynku n 50 1,0 2,0 wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła a i wymiennikiem gruntowym fasady nawiewne Zapotrzebowanie ciepła a do ogrzewania i wentylacji EU 70 kwh/(m² ² a) Zwiększenie odzysku ciepła a od słońca s przeszklenie o wysokim współczynniku g zabudowy szklane (atria, ogrody zimowe) kolektory słoneczne s + ogniwa fotowoltaiczne Wykorzystanie wewnętrznych zysków w ciepła

22 Budynki o niskim zużyciu energii Wzrost sprawności źródeł ciepła ogrzewanie produkcja ciepłej ej wody technika regulacji i sterowania Obniżenie obciąż ążeń chłodniczych i wzrost sprawności źródeł chłodu ochrona przed promieniowaniem słonecznyms masa akumulacyjna chłodzenie nocne wzrost sprawności układ adów w chłodniczych Strategia zarządzania budynkiem optymalna eksploatacja i kontrola dostępu algorytmy sterowania dopasowane do sposobu użytkowania u (BMS) Oświetlenie oświetlenie energooszczędne wykorzystanie oświetlenia o dziennego sterowanie i automatyka

23 Świadectwa energetyczne

24 Świadectwa energetyczne

25 Świadectwa energetyczne Energia użytkowau jakość budynku i jego powłoki oki Energia końcowa budynek + instalacja wymiar dla użytkownika: u koszty eksploatacji Energia pierwotna polityka ekologiczna państwa

26 Przykłady

27 Przykłady Budynek mieszkalny A/V e = 0,61 A f = 373 m² m 4 mieszkania U std = 0,25 W/(m 2 K) U sz = 0,24 W/(m 2 K) U pg = 0,35 W/(m 2 K) U ok =1,7 W/(m 2 K) wentylacja naturalna strumień 700 m³/hm n 50 = 4,0 h -1 konstrukcja tradycyjna murowana CO + CWU: gaz ziemny

28 Przykłady Budynek mieszkalny H tr = 0,96 W/(K m²) H ve = 0,81 W/(K m²) kwh/(m² a) EU EK w i EP CO+VENT H 110,5 118,6 1,1 130,5 EL,H 1,5 3,0 4,6 CWU W 28,4 38,7 1,1 42,6 EL,W 0,2 3,0 0,6 Σ 157,3 178,3 WT ,0

29 Przykłady Wentylacja warianty naturalna mechaniczna odzysk η=75% szczelność n 50 =0,5 6,0 h - 1 h względny spadek Q K,H, wzrost Q K,W względny wzrost energii pomocniczej

30 Przykłady Budynek użytecznou ytecznościci publicznej A/V e = 0,16 A f = m² m oświetlenie 15 W/m² kwh/(m² a) EU EK w i EP CO H 25,5 29,0 0,8 23,2 EL,H 0,9 3,0 2,7 EL,V 9,5 3,0 28,5 CH C 9,4 2,8 3,0 8,4 EL,C 0,6 3,0 1,8 NP N 1,9 2,0 3,0 6,0 EL,N 0,0 3,0 0,0 CWU W 9,4 11,3 0,8 9,0 EL,W 0,2 3,0 0,6 SW EL,S 60,0 3,0 180,0 Σ 40,4 260,2 WT ,4

31 Przykłady Budynek użytecznou ytecznościci publicznej A/V e = 0,16 A f = m² m oświetlenie 15 W/m²

32 Przykłady Budynek dydaktyczny A/V e = 0,20 A f = m² m kwh/(m² a) EU EK w i EP CO H 40,1 43,1 0,9 38,8 EL,H 0,3 3,0 0,8 EL,V 18,7 3,0 56,2 CH C 10,2 2,3 3,0 7,0 EL,C 2,9 3,0 8,6 CWU W 7,5 9,9 0,9 8,9 EL,W 0,1 3,0 0,1 SW EL,S 20,7 3,0 62,2 Σ 55,3 182,6 WT ,5

33 Przykłady Budynek dydaktyczny A/V e = 0,20 A f = m² m

34 Podsumowanie

35 Podsumowanie Świadectwa charakterystyki energetycznej zmiana sposobu myślenia na etapie projektowania, wykonawstwa i eksploatacji projektowanie (analiza struktury zużycia energii, kierunki działań poprawiających lub modernizujących) wykonawstwo (zapewnienie szczelności, ci, redukcja mostków w cieplnych) eksploatacja (edukacja użytkowniku ytkowników, w, zarządzanie budynkiem facility management) ciągłe e obniżanie zapotrzebowanie ciepła a (energii użytkowej) u konieczność proporcjonalnej redukcji strat instalacji (energii końcowej)