AUDYT ENERGETYCZNY BUDYNKU WRAZ Z ANALIZĄ OGRANICZENIA EMISJI CO2 BUDYNEK: Specjalny Ośrdek Szkolno-Wychowawczy ul. Kopernika 77 34-300 Żywiec Żywiec, 13.03.2015 opracowanie: mgr Wojciech Piątek
Spi treści: 1. Podstawa, cel i zakres opracowania 3 2. Karta audytu energetycznego 4 3. Wykaz dokumentów, danych źródłowych oraz załączników 5 4. Inwentaryzacja techniczno-budowlana 6 5. Zestawienie analizowanych usprawnień 7 6. Wybór optymalnych usprawnień 7 6.1. stropodach 7 6.2. ściany zewnętrzne 7 6.3. drzwi techniczne 8 6.4. stolarka drewniana 8 6.5. stolarka stalowa 8 6.6. instalacja c.w.u. 9 6.7. instalacja c.o. 9 6.8. instalacja oświetleniowa 10 6.9. instalacja PV 11 7. Efekt energetyczny i ekologiczny zamierzenia 12 Spis rysunków: Rys. 1. Loklalizacja Rys. 2. Rzut parteru Rys. 3. Rzut dachu Rys. 4. Elewacje 1 Rys. 5. Elewacje 2 Rys. 6. Elewacje 3 Rys. 7. Elewacje 4
1. Podstawa, cel i zakres opracowania. Audyt zbioroczy został sporządzony na zlecenie Inwestora, w oparciu o obowiazujące przepisy, w szczególności: Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 17 marca 2009r. w sprawie szczegółowego zakresu i formy audytu energetycznego oraz części audytu remontowego, wzorów kart audytów, a także algorytmów oceny opłacalności przedsięwzięcia termomodernizacyjnego. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 3 czerwca 2014 r. w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku i lokalu mieszkalnego lub części budynku stanowiącej samodzielną całość techniczno-użytkową oraz sposobu sporządzania i wzorów świadectw charakterystyki energetycznej. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002r. (wraz z późniejszymi zmianami) w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, poz.690). Polska Norma PN - EN ISO 13790:2009 "Energetyczne właściwości użytkowe budynków - Obliczanie zużycia energii do ogrzewania i chłodzenia" Polska Norma PN-EN ISO 6946:2008 "Elementy budowlane i części budynku. Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła. Metoda obliczeń". Polska Norma PN-EN ISO 13370 "Właściwości cieplne budynków - Wymiana ciepła przez grunt - Metody obliczania" Polska Norma PN-EN ISO 14683 "Mostki cieplne w budynkach - Liniowy współczynnik przenikania ciepła - Metody uproszczone i wartości orientacyjne". Polska Norma PN-EN 12831:2006 "Instalacje ogrzewcze w budynkach. Metoda obliczania projektowego obciążenia cieplnego". PN - EN ISO 13789 : 2008 "Cieplne właściwości użytkowania budynków - Współczynniki przenoszenia ciepła przez przenikanie i wentylację. Metoda obliczania" Audyt ma na celu wykazać optymalne usprawnienia w zakresie zmniejszenia zuzycia energii w budynku na potrzeby ogrzewania, wentylacji, przygotowania c.w.u., oświetlenia a także sprawdzenie zakładanych wyników pod kątem wymagań RPO województwa śląskiego na lata 2014-2020 w zakresie priorytetu inwestycyjnego 4c. Opracowanie zawiera podstawowe założenia i wyniki adytu energetycznego budynku sporządzonego wg wymagań stawianych przez ustawę o wspieraniu termomodernizacji i remontów, analizę możliwości wymiany źródeł światła w budynku, analizę możliwości montażu ogniw fotowoltaicznych oraz obliczenie efektu ekologicznego w postaci ograniczenia emisji CO2 do atmosfery.
2. Karta audytu energetycznego opracowano w programie builddesk energy audit
3. Wykaz dokumentów, danych źródłowych oraz załączników inwentaryzacja własna obiektu audyt energetyczny obliczenia w programie BDEA (w załączeniu), opracowanie własne audyt energetyczny opracowanie dr Aleksander Zaręba, 2002 r faktury za zużycie energi elektrycznej z lat 2012 2014 informacje uzyskane od użytkownika obiektu
4. Inwentaryzacja techniczno-budowlana Powierzchnia zabudowy: 2575,44 m2 Kubatura ogrzewana: 10666 m3 Obwód: 479,10 Współczynnik kształtu A/V: 0,7 Powierzchnia użytkowa: 1441,0 m2 Konstrukcja obiektu tradycyjna, rok budowy obiektu 1967 ściany murowane z cegły pełnej, gr. 38 cm, obustronnie tynkowane, izolowane styopianem gr. 10 cm, ściany piwnic j.w. stropy DZ-3, stropodach oparty na stropie DZ-3, częściowo docieplony poprzez wdmuchiwanie granuletu wełny mineralnej schody żelbetowe wylewane stolarka okienna w większości budynku wymioeniona w roku 2002 podczas przeprowadzonych prac termomodernizacyjnych na okna PCV o współczynniku U=1,65 W/m2K, częściowo drewniana w złym stanie technicznym, częściowo ślusarka stalowa przeszklona Ogrzewanie źródłem ciepła są 2 pompy ciepła Vatra pracujące w układzie tandemowym. Pompy są starego typu (rok 2002) o niesatysfakcjonującej sprawności i wysokich kosztach eksploatacyjnych przeglądy serwisowe i naprawy. Obecnie stan sprężarek kwalifikuje je do wymiany (koszt ok. 80 tys. PLN). Instalacja grzewcza z roku 2002, grzejniki stalowe płytowe z zaworami termostatycznymi. Stan instalacji dobry, brak informacji nt. nieszczelosci lub złej pracy grzejników. Sprawności składowe podano w karcie audytu. Ciepłą woda przygotowywana wspólnie z c.o., sprawności skłądowe podano w karcie audytu Energia elektryczna dostarczana z sieci, taryfa C21, średnie zuzycie prądu z ostatnich 3 lat: 201 206 kwh Wentylacja budynku grawitacyjna, za wyjątkiem pomieszczń technologicznych (kuchnia i kotłownia) gdzie lokalnie zastosowano wentylację wywiewną z nawiewem przez kanały nawiewne. Wentylacja działa sprawnie, brak informacji nt zbytniego wychładzania przez powietrze wentylacyjne lub niedostatecznej wentylacji pomieszczeń. Wyjatek stanowią pomieszczenia w których zainstalowana jest stolarka drewniana i stalowa przeznaczona do wymiany wyraźny ponadnoramtywny napływ zimnego powietrza przez nieszczelności. Instalacja elektryczna i źródła światła w większej części obiektu nie była modernizowana od początku jego powstania (rok 1967). Instalacja jest przestarzała i może powodowac zagrożenie dla funkcjonowania obiektu. Oświetlenie realizowane w większości przez oprawy świetlówkowe typu T12 oraz tradycyjne żarówki.
5. Zestawienie analizowanych usprawnień. 5.1. Stropodach (U=0,568 W/m2K) izolacja styropianem wraz z wykonaniem nowego pokrycia z papy 5.2. Ściany zewnętrzne (U=0,38 W/m2K) dodatkowa izolacja wykonana w systemie ocieplenie na ocieplenie 5.3. Drzwi wejściowe, techniczne (U=3,0 W/m2K) wymiana na PCV U=1,35 W/m2K 5.4. Stolarka drewniana (U=3,1 W/m2K) wymiana na PCV U=1,3 W/m2K 5.5. Stolarka stalowa (U=4,3 W/m2K) wymiana na aluminiową U=1,3 W/m2K 5.6. Instalacja c.w.u. wymiana źródła na nowoczesne pompy ciepła w układzie kaskadowym 5.7. Instalacja c.o. wymiana źródła na nowoczesne pompy pracujace w układzie kaskadowym 5.8. Instalacja oświetleniowa wymiana źródeł światła na energooszczędne LED 5.9. Montaż ogniw fotowoltaicznych. 6. Wybór optymalnych usprawnień Obliczenia optymalizacji usprawnień dla pozycji 5.1 5.7 ujęto w audycie energetycznym 6.1. Stropodach: powierzchnia: 2309 m2 obliczeniowa temp. wewn.: 20 C obliczeniowa temp. zewn.: -20 C liczba stopniodni: 3617 materiał izolacyjny: styropian EPS 100 dach/podłoga, lambda 0,036 W/mK wybrana grubość: 16 cm projektowane U: 0,16 W/m2K koszt: 305157,44 PLN SPBT: 8,81 lat ΔQ = 409,67 116,27 = 287,95 GJ 6.2. Ściany zewnętrzne: powierzchnia: 1925,44 m2 obliczeniowa temp. wewn.: 20 C obliczeniowa temp. zewn.: -20 C liczba stopniodni: 3617
materiał izolacyjny: styropian EPS 70 elewacyjny, lambda 0,038 W/mK wybrana grubość: 10 cm projektowane U: 0,19 W/m2K koszt: 259625,75 PLN SPBT: 19,23 lat ΔQ=228,7 114,33 = 114,37 GJ 6.3. Drzwi techniczne: powierzchnia: 13,17 m2 obliczeniowa temp. wewn.: 20 C obliczeniowa temp. zewn.: -20 C liczba stopniodni: 3617 drzwi projektowane: PCV U=1,35 W/m2K koszt: 6060,41 PLN SPBT: 6,98 lat ΔQ = 14,02 6,67 = 7,35 GJ 6.4. Stolarka drewniana: powierzchnia: 67,90 m2 obliczeniowa temp. wewn.: 20 C obliczeniowa temp. zewn.: -20 C liczba stopniodni: 3617 stolarka projektowana: PCV U=1,3 W/m2K koszt: 37312,70 PLN SPBT: 7 lat ΔQ = 76,19 31,05 = 45,14 GJ 6.5. Stolarka stalowa: powierzchnia: 43,75 m2 obliczeniowa temp. wewn.: 20 C obliczeniowa temp. zewn.: -20 C liczba stopniodni: 3617 stolarka projektowana: ALU U=1,3 W/m2K koszt: 54254,84 PLN
SPBT: 10,84 lat ΔQ = 60,85 18,46 = 42,39 GJ 6.6. Instalacja c.w.u.: istniejąca całkowita sprawność systemu: 1,96 projektowana całkowita sprawność systemu: 2,30 koszt: 45000 PLN SPBT: 30,57 lat ΔQ = 84,34 71,87 = 12,47 GJ istniejące i projektowane składowe sprawności zawarto w audycie energetycznym 6.7. Instalacja c.o.: istniejąca całkowita sprawność systemu: 2,56 projektowana całkowita sprawność systemu: 3,00 koszt: 215000 PLN SPBT: 29,35 lat ΔQ = 424,00 180,59 = 243,41 GJ istniejące i projektowane składowe sprawności zawarto w audycie energetycznym
6.8. Instalacja oświetleniowa: Stan istniejący. szkoła czas użytkowania: 2000 lp rodzaj ilość moc Σ [W] 1 Żarówka tradycyjna 68 40 2720 2 Świetlówka T12 / A1 7 18 126 3 Świetlówka T12 / A2 28 36 1008 4 Świetlówka T12 / B1 20 18 360 5 Świetlówka T12 / B2 66 36 2376 razem: 189 6590 całkowite zapotrzebowanie na oświetlenie Wlk = 13180 kwh internat czas użytkowania: 1500 lp rodzaj ilość moc Σ [W] 1 Żarówka tradycyjna 202 40 8080 2 Świetlówka T12 / A1 21 18 378 3 Świetlówka T12 / A2 16 36 576 4 Świetlówka T12 / B1 18 18 324 5 Świetlówka T12 / B2 5 36 180 razem: 262 9538 całkowite zapotrzebowanie na oświetlenie Wlk = 14307 kwh RAZEM = 27487 kwh
Stan projektowany wymiana źródeł światła na oprawy energooszczędne typu LED szkoła czas użytkowania: 2000 lp rodzaj ilość moc Σ [W] 1 Żarówka LED 68 14 952 2 Świetlówka LED 7 10 70 3 Świetlówka LED 28 18 504 4 Świetlówka LED 20 10 200 5 Świetlówka LED 66 18 1188 razem: 189 2914 całkowite zapotrzebowanie na oświetlenie Wlk = 5828 kwh internat czas użytkowania: 1500 lp rodzaj ilość moc Σ [W] 1 Żarówka LED 202 14 2828 2 Świetlówka LED 21 10 210 3 Świetlówka LED 16 18 288 4 Świetlówka LED 18 10 180 5 Świetlówka LED 5 18 90 razem: 262 3596 całkowite zapotrzebowanie na oświetlenie Wlk = 5394 kwh RAZEM = 11222 kwh ΔWlk = 27487 kwh 11222 kwh = 16265 kwh średni koszt 1 kwh = 0,73 pln oszczędności: 16265 * 0,73 = 11873,45 PLN koszt inwestycji: 451 szt * 320 pln = 144320 pln SPBT = 12,15 lat 6.9. Instalacja PV Założenie: pokrycie z ogniw fotowoltaicznych części energii nie przeznaczonej na cele grzewcze zapotrzebowania niezależnego od pory roku. Instalacja PV o mocy 10 kw, powierzchnia paneli: ok 75 m2, orientacja: południowa, nachylenie: 35 40 stopni roczny uzysk energetyczny: 8725 kwh koszt instalacji: 80 000 pln SPBT = 80 000 / 6369,25 = 12,56 lat Ograniczenie emisji CO2: 8,725 MWh * 831,5 kg = 7 254,84 kg/rok
7. Efekt energetyczny i ekologiczny zamierzenia Audyt energetyczny termomodernizacji SOSW w Żywcu efekt ekologiczny Roczne obliczeniowe zużycie energii na potrzeby c.o. wg audytu energetycznego [GJ/rok] Roczne obliczeniowe zużycie energii na potrzeby c.w.u. wg audytu energetycznego [GJ/rok] Roczne obliczeniowe zużycie energii na potrzeby oświetlenia [GJ/rok] Przed termomodernizacją Po termomodernizacji 424 180,59 84,34 71,87 98,95 40,34 razem 607,29 292,8 Roczne obliczeniowe zużycie energii na potrzeby c.o. wg audytu energetycznego [MWh/rok] Roczne obliczeniowe zużycie energii na potrzeby c.w.u. wg audytu energetycznego [MWh/rok] Roczne obliczeniowe zużycie energii na potrzeby oświetlenia [MWh/rok] 117,7779 50,1639 23,4278 19,9639 27,4861 11,2056 razem 168,6918 81,3334 Roczna emisja CO2 w [kg] 140267,2330 67628,7208 Ograniczenie emisji w kg 72638,51 Ograniczenie emisji w % 51,78% Ograniczenie zużycia energii w GJ 314,49 GJ Ograniczenie zużycia energii w % 51,78% Wymagania RPO województwa śląskiego na lata 2014-2020 w zakresie priorytetu inwestycyjnego 4c. redukcja CO2 na poziomie min. 30% - warunek spełniony: 51,78% poprawa efektywności energetycznej min 25% - warunek spełniony: 51,78%