Jak projektować dom spełniający przepisy na 2021 rok? Autor: dr inż. arch Miłosz Lipiński

Jak projektować dom spełniający przepisy na 2021 rok? Autor: dr inż. arch Miłosz Lipiński

Jak zaprojektować dom spełniający przepisy, które mają obowiązywać od 2021 roku? RYS HISTORYCZNY Okres do 2009 r. przed wprowadzenim charakterystyk energetycznych Celem Biura Projektowego Lipińscy było projektowanie opłacalnych energooszczędnych domów, z założeniem, aby dało się oszczędnościami na energię pokryć różnicę w cenie budowy wówczas około 12% w czasie maksymalnie kilkunastu lat (w zależności od zastosowanego paliwa). Klasyfikacja wg niemieckich klas energetycznych w Polsce nie było stosownych wytycznych: domy energooszczędne poniżej 70 kwh/(m²rok) domy niskoenergetyczne poniżej 30 kwh/(m²rok) domy pasywne poniżej 15 kwh/(m²rok) W Polsce w tym czasie budowano nowe domy zużywające około 120 kwh/(m²rok)

ROK 2006. Decyzja o budowie pokazowego domu pasywnego. Założenia: Wykonanie budynku pasywnego wg wytycznych niemieckiego Instytutu Budynków Pasywnych (PHI) w Darmstadt, ale z dostępnych w Polsce materiałów i produktów, w technologii, która byłaby do zaakceptowania przez przeciętnego polskiego inwestora; Podobnie zaplanowano architekturę domu, która miała spełniać wymagania większości planów miejscowych i być przekonującą propozycją racjonalnie zaprojektowanego domu. Cel: Chęć sprawdzenia, czy uda się sprostać wymogom PHI dla domów pasywnych w warunkach polskich. Efekt: 2007 Certyfikat dla pierwszego pasywnego budynku domu jednorodzinnego w Polsce i Europie ŚrodkowoWschodniej; Opracowanie recepty na ekonomiczny polski dom energooszczędny zużywający ok. 4050 kwh/(m²rok) przy kosztach jedynie o 12% większych, co pozwalało na zwrot kosztów w ciagu 915 lat; Powstanie pierwszej w Polsce kolekcji gotowych projektów energooszczędnych; Ropoczęcie dyskusji o opłacalności energooszczędnego budowania w Polsce. EUco 19,82 kwh/(m²rok) EUco 17,64 kwh/(m²rok) EUco 19,30 kwh/(m²rok)

ROK 2008 Biuro Projektowe Lipińscy jako jedyna pracownia na rynku projektów gotowych dołączała świadectwo do projektów energooszczędnych w kolekcji około 60 domów Projektowana charakterystyka energetyczna budynku Charakterystyka energetyczna budynku: EUco=24,06kWh/m2rok II strefa klimatyczna, charakterystyka wymaga adaptacji do warunków lokalnych Kolektory słoneczne Vistol firmy Viessmann, sterowanie automatyczne w oparciu o sterownik instalacji solarnej Vistolic 200 firmy Viessmann. Do współpracy z kolektorami dla podgrzewu c.w.u pojemnościowy podgrzewacz c.w.u. o pojemności 250 L z podwójną wężownicą. Zapotrzebowanie energii końcowej do podgrzania ciepłej wody, QK,W 4778,41 kwh/rok Zapotrzebowanie energii pierwotnej do podgrzania ciepłej wody, QP,W 2428,16 kwh/rok Całkowita średnia sprawność źródeł ciepła na c.w.u. ηw,tot 0,62 Średni współczynnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej na c.w.u., w 0,51 6.2. Średnie zapotrzebowanie na moc do przygotowania c.w.u. Średnie zapotrzebowanie na moc do przygotowania c.w.u. 4,52 kw 7. Urządzenia pomocnicze Wspomagany system c.w.u. wentylacja Projekt: dom jednorodzinny TOKIO / DCP190 EUco=24,06kWh/m2rok II strefa klimatyczna RAZEM charakterystyka wymaga adaptacji do warunków lokalnych Właściciel budynku:. Autor opracowania: Moc [W] Zapotrzebowanie na energię końcową [kwh/rok] Zapotrzebowanie na energię pierwotną [kwh/rok] 110,88 248,06 744,19 61,60 539,62 1618,85 172,48 787,68 2363,04 8. Podział zapotrzebowania na energię 8.1. Roczne jednostkowe zapotrzebowanie na energię użytkową Ogrzewanie i wentylacja Chłodzenie Ciepła woda Urządzenia pomocnicze Oświetlenie wbudowane Wartość [kwh/(m²rok)] 24,06 24,12 48,18 Udział [%] 49,93 50,07 100,00 Suma Data opracowania: 20150317 Suma 8.2. Roczne jednostkowe zapotrzebowanie na energię końcową Ogrzewanie i wentylacja Chłodzenie Ciepła woda Urządzenia pomocnicze Oświetlenie wbudowane Wartość [kwh/(m²rok)] 26,13 38,79 6,39 71,31 Udział [%] 36,64 54,39 8,97 100,00 Suma 8.3. Roczne jednostkowe zapotrzebowanie na energię pierwotną Ogrzewanie i wentylacja Chłodzenie Ciepła woda Urządzenia pomocnicze Oświetlenie wbudowane Wartość [kwh/(m²rok)] 28,74 19,71 19,18 67,63 Udział [%] 42,50 29,14 28,36 100,00 www.cieplej.pl ROK 2015 charakterystyka opracowana zgodnie z polskimi przepisami na 2015 rok kolekcja liczy obecnie niemal 300 projektów, gdzie EUco jest poniżej 40 Sumaryczne roczne jednostkowe zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną: 67,63 kwh/ (m²rok) 8.4. Roczne jednostkowe zapotrzebowanie na energię końcową [kwh/(m²rok)] Nośnik energii Ogrzewanie i wentylacja Chłodzenie Ciepła woda Urządzenia pomocnicze Oświetlenie wbudowane Suma energia słoneczna (w = 0,0) 0,00 20,87 0,00 20,87 gaz ziemny (w = 1,1) 26,13 17,92 0,00 44,05 energia elektryczna (w = 3,0) 0,00 0,00 6,39 6,39 CERTO 2014 1.1.5.0 www.cieplej.pl 4/5

Zmiany prawne związane z ochroną cieplną budynków. dane przegród w zależności od roku wydania przepisów (dla dt>16c) przegroda 2002 2009 2014 2017 2021 NF40** przepisy niemieckie SZ 0,3 0,3 0,25 0,23 0,2 0,15/0,12 >70 poza klasą PNG 0,45 0,45 0,3 0,3 0,3 0,2/0,15 3070 energooszczędny dach 0,25 0,25 0,2 0,18 0,15 0,12/0,1 1530 niskoenergetyczny SNP 0,45 0,45 0,2 0,18 0,15 0,12/0,1 <15 pasywny DZ 2,6 2,6 1,7 1,5 1,3 1,3 0 zeroenergetyczny okno 1,8/1,7* 1,8/1,7* 1,3 1,1 0,9 1,0/0,8 połaciowe 1,8 1,8 1,5 1,3 1,1 1,0/0,8 EP domy obliczeniowe 120 95 70 WT * w zależności od strefy **dodatkowe wymagania dla instalacji, mostków itd. ENERGIA PIERWOTNA Wskaźnik Ep jest to wynik uwzględnienia w końcowych obliczeniach nakładów nieodnawialnej energii pierwotnej poniesionych na dostarczenie do budynku poszczególnych nośników energii gazu, oleju opałowego, energii elektrycznej, energii odnawialnych. Niski wynik świadczy o wyposażeniu obiektu w systemy chroniące środowisko naturalne i wykorzystujące odnawialne źródła energii, jak energię słoneczną, wiatrową, geotermię. ENERGIA KOŃCOWA Wskaźnik Ek określa sumę energii potrzebnej na ogrzewanie, wentylację, ciepłą wodę użytkową, obsługę urządzeń pomocniczych (i ewentualnie chłodzenia i oświetlenia w zależności od typu obiektu). Parametr Ek uwzględnia sprawnośći wszystkich tych systemów, a co za tym idzie jest pomocny w określeniu kosztów użytkowania obiektu. ENERGIA UŻYTKOWA Wskaźnik EUco określa ilość czystej energii potrzebnej do ogrzania budynku, czyli fizyczna ilość ciepła, którą system grzewczy musi dostarczyć, aby pokryć wynikową ilość strat ciepła przez przegrody i wentylację, pomniejszoną o zyski cieplne budynku. Wartość ta jest decydująca o przyznaniu dopłaty NFOŚiGW dla domów energooszczędnych i stanowi o jakości architektonicznej obiektu. energia pierwotna EP surowce energetyczne kierunek obliczeń zapotrzebowania energii wytwarzanie i przesył energia końcowa EK odbiór w budynku system instalacyjny energia użytkowa E A + c.w.u. wykorzystanie straty straty kierunek dostawy energii źródło: http://www.fpe.org.pl/poszanowanieenergii

Jak projektować? 1. Popularny mały energooszczędny dom parterowy o powierzchni 71,63 m² i EUco kwh/(m²rok) przegrody zgodne z przepisami na 2021 r. 1. przykładowy projekt gaz ekogroszek EUco EK 72,77 88,55 EP 92,06 109,42 CO2 (t CO2/m² rok) 0,019 0,034 biomasa 86,54 35,01 0* elektryka pompa gaz i kolektory 2. przykładowy projekt gaz biomasa EUco 78,04 78,04 73,56 25,64 78,5 EK 117,91 207,77 220,69 76,93 72,35 EP 131,96 47,76 0,061 0,021 0,015 2. Popularny mały standardowy dom parterowy o powierzchni 50,70 m² i EUco 78,04 kwh/(m²rok) przegrody zgodne z przepisami od 2014 r. tylko dla opcji projektu z biomasą EP spełnia warunki na 2021 mimo spełnienia przez wszystkie warunków przegród na 2021 mimo użycia kolektorów EP nie spełnia warunków 2021 wystarczy użyć biomasę aby spełnić EP na 2021 * przyjmuje się, że CO2 wyemitowane do atmosfery równoważy CO2 pobrane przez rośliny do fotosyntezy. A co z traktorami, piłami, przetwórstwem biomasy? * 0,037 realne dla drewna, czyli nawet nieco gorsze od ekogroszku Czy architekci mają myśleć jak dobrze projektować domy, czy jak odpowiednio dobierać instalacje???

Czy o to chodziło ustawodawcy? Jak zaprojektować dom na 2021 rok? Co jest priorytetem? Czy indywidualnych inwestorów będzie na to stać? Popularny mały energooszczędny dom parterowy o powierzchni 71,63 m² i EUco kwh/(m²rok) przegrody zgodne z przepisami na 2021 r. koszt wybudowania domu: 283 000 zł brutto w stanie wykończonym w 2021 r. albo będziemy zmuszeni zastosować ogrzewanie na biomasę albo dodatkowe instalacje OZE, co zwiększy koszt budowy o ok.15%! przeciętny dochód miesięczny podatników w 2015 r. 2500 zł (bankier.pl) średnia miesięczna rata kredytu (X 2015) dla kwoty 280 000 zł na 5% na 30 lat 1500 zł (kalkulator internetowy) W imię czego Państwo ogranicza inwestorom możliwość wyboru i utrzymanie kosztów budowy na rozsądnym poziomie, jeśli samo obniżenie parametru EUco poniżej 40 kwh/(m²rok) ogranicza 5 krotnie zużycie CO2? Jedną z odpowiedzi są dofinansowania, ale koszt społeczny dopłat jest ogromny, zaburzają naturalny rozwój rynku producenckiego, skazują nas na drogie technologie.

Trudności w projektowaniu. 1. Dla przeciętnego odbiorcy liczą się koszty budowy oraz eksploatacji (efekt uboczny obniżenie emisji CO2). 2. Przepisy komplikują proste osiągnięcie tego celu oraz ograniczają swobodę projektowania. Ciągłe zmiany metodologii obliczania charakterystyk energetycznych. np. obliczanie zużycia wody: w 2009 r. obliczane zgodnie z ilością osób, w przypadku małych domków z dużą ilościa mieszkańców nie udawało się uzyskać wymaganego EP; w 2014 r. sytuacja się odwróciła, ponieważ trudno jest uzyskac wymagany parametr EP dla duzych domów zamieszkanych przez małą liczbę osób. Realne zyski wewnętrzne w domu pasywnym są na poziomie 2 3,5 W/m² w zależności od wielkości domu; do 2014 r. przyjmowane były na poziomie 2,53 W/m²; po 2014 r. przyjmowane są na poziomie 6,8 W niezależnie od wielkości domu. Fakt premiowania biomasy w obliczaniu charakterystyk energetycznych paliwo trudno dostępne w Polsce, a do tego wcale nie ograniczające, w tak znacznym stopniu jak to się przyjmuje, emisji CO2. Zniesienie pozwoleń na budowę i konieczności wykonania audytu pozwala na wybudowanie domu niezgodnie z charakterystyką energetyczną brak weryfikacji i kontroli nad ograniczeniem emisji CO2. Urzędy do dziś wymagają analiz porównawczych dla domów z pompą ciepła i kolektorami. W momencie wejścia przepisów w 2014 roku nie dało się zaprojektować krytej pływalni publicznej, nawet przy użyciu najnowocześniejszych instalacji wspomagających.

Podsumowanie. Kierunek zmian i dążenie do poprawy jakości budownictwa w Polsce są jak najbardziej słuszne, ale przepisy nadmiernie komplikują cały proces projektowy i wprowadzają dużo haosu. Powinien być wymóg spełnienia jednego z dwóch parametrów: albo EUco, przyjetego np. na poziomie do 40 kwh/(m²rok) albo EP zgodnego z normą na 2021 r. do 70 kwh/(m²rok) Parametry cieplne byłyby czytelniejsze dla odbiorców przy wprowadzeniu klas energetycznych ABCD... w odniesieniu do parametru EUco, bez konieczności spełniania parametrów U to architekt mógłby wówczas decydować w jakich miejscach w danym budynku dodać ocieplenia.

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ BIURO PROJEKTOWE M.&L.LIPIŃSCY LIPIŃSCY DOMY ul. Belgijska 59, 54404 Wrocław tel./fax 71 354 59 49, tel. kom. 883 909 409 email: biuro@lipinscy.pl www.lipinscy.pl www.domypasywne.pl