FRANCISZEK RADOMYSKI 05-230 Kobyłka ul. Nadarzyn 2a /fax (22) 786-38 - 70 Tytuł opracowania: AUDYT ENERGETYCZNY BUDYNKU ZESPOŁU SZKÓŁ w BABICACH GMINA BABICE Zamawiający: URZĄD GMINY BABICE 32-551 BABICE ul. Krakowska 56 Termin zakończenia pracy: wrzesień 2012 roku Wykonawca: Barbara Kosowska ul. Nadarzyn 2a 05-230 Kobyłka
1. Strona tytułowa audytu energetycznego budynku 1. Dane identyfikacyjne budynku 1.1 Rodzaj budynku Budynek użyteczności publicznej 1.2 Rok budowy 1961/1998 1.3 Właściciel Urząd Gminy Babice Zespół Szkół w Babicach lub zarządca ul. Krakowska nr 56 1.4 Adres kod 32-155 miejscowość Babice (nazwa lub imię kod 32-155 miejscowość Babice budynku powiat chrzanowski i nazwisko, adres) tel. 32 613 40 13 fax 32 613 40 13 województwo małopolskie 2. Nazwa, adres i numer REGON firmy wykonującej audyt:... "ELEKO" Franciszek Radomyski 05-230 Kobyłka, ul. Nadarzyn 2a; REGON 010492283... 3. Imię, nazwisko, adres posiadane kwalifikacje audytora koordynującego wykonanie audytu, podpis: mgr inż. Barbara Kosowska,05-230 Kobyłka, ul. Nadarzyn 2a; 4. Współautorzy audytu: imiona, nazwiska, zakresy prac, posiadane kwalifikacje Lp. Imię i nazwisko Zakres udziału w opracowaniu audytu energetycznego Posiadane kwalifikacje (w tym ew. uprawnienia) 1. Barbara Kosowska Opracowanie kompleksowe: - zapotrzebowanie na ciepło - warianty termomodernizacji - analiza ekonomiczna 5. Miejscowość Kobyłka data wykonania opracowania: wrzesień 2012 Kurs audytorów energetycznych FPE 6. Spis treści: 1. Strona tytułowa audytu energetycznego budynku... 2 2. Karta audytu energetycznego budynku... 3 3. Podstawa opracowania.... 5 3.1 Cel i zakres opracowania.... 5 3.2 Materiały wykorzystane w opracowaniu.... 5 3.3 Wytyczne, sugestie, ograniczenia i uwagi Inwestora (Zleceniodawcy).... 6 3.4 Zadeklarowany maksymalny wkład własny Inwestora (Zleceniodawcy).... 6 4. Inwentaryzacja techniczno-budowlana budynku... 7 5. Ocena stanu technicznego budynku... 10 5.1 Ocena stanu technicznego i izolacyjności cieplnej budynku.... 10 5.2 Ocena stanu technicznego i rozwiązań systemu ogrzewania.... 10 5.3 Ocena stanu technicznego i rozwiązań instalacji c.w.u.... 11 5.4 Ocena stanu technicznego i rozwiązań systemu wentylacji.... 11 6. Usprawnienia i przedsięwzięcia termomodernizacyjne, wybrane na podstawie oceny stanu technicznego.... 12 7. Wskazanie optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego... 12 7.1 Wskazanie rodzajów usprawnień termomodernizacyjnych dotyczących zmniejszenia zapotrzebowania na ciepło... 12 7.2 Usprawnienia mające na celu zmniejszenie strat przez przegrody zewnętrzne.... 12 7.3 Wybrane i zoptymalizowane usprawnienia teromomodernizacyjne.... 19 7.4 Zestawienie wariantów termomodernizacji budynku.... 19 7.5 Metoda wyznaczania optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego poprawiającego sprawność systemu grzewczego.... 20 8. Metoda wyboru optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego... 23 9. Opis techniczny optymalnego przedsięwzięcia termomodernizacyjnego, przewidzianego do realizacji.... 26 10. Podsumowanie... 27 ZAŁĄCZNIKI... 28 Z-1 Ceny jednostkowe ciepła.... 28 Z-2 Współczynnik przenikania ciepła przed termomodernizacją.... 29 Z-3 Współczynnik przenikania ciepła dla wariantu optymalnego.... 31 Z-4 Współczynnik strat ciepła przez wentylację.... 33 Z-5 Strumień objętości powietrza wentylacyjnego.... 33 Z-6 Zyski ciepła bytowego... 33 Z-7 Projektowana strata ciepła.... 34 Z-8 Zyski ciepła od nasłonecznienia dla stanu obecnego.... 35 Z-9 Zyski ciepła od nasłonecznienia dla optymalnego wariantu.... 36 Z-10 Roczne zapotrzebowanie na energię dla stanu obecnego wg. PN-EN-ISO 13 790; 2009... 37 Z-11 Roczne zapotrzebowanie na energię dla optymalnego wariantu wg PN-EN-ISO 13 790; 2009... 38 Z-12 Sprawności systemu grzewczego.... 39 Z-13 Ciepła woda użytkowa.... 40 Z-14 Efekt ekologiczny.... 41 Z-15 Rysunki.... 42 2
2. Karta audytu energetycznego budynku 1. Dane ogólne 1. Konstrukcja/technologia budynku Tradycyjna 2. Liczba kondygnacji 3 3. Kubatura części ogrzewanej [m 3 ] 6 922 4. Powierzchnia ogrzewana budynku [m 2 ] 2 010 5. Powierzchnia użytkowa części mieszkalnej [m 2 ] - 6. Pow. użytkowa lokali użytkowych oraz pomieszczeń niemieszkalnych [m 2 ] 2 010 7. Liczba mieszkań - 8. Liczba osób użytkujących budynek 330 9. Sposób przygotowania ciepłej wody podrzewacz gazowy 10. Rodzaj systemu ogrzewania budynku pompowy z rozdziałem dolnym 11. Współczynnik kształtu [1/m] 0,588 12. Inne dane charakteryzujące budynek - 2. Współczynniki przenikania ciepła [W/(m 2 K)] przed termomodernizacji po 1 Ściany zewnętrzne [SZ-1] 0,309 0,309 2 Strop podwieszany 0,369 0,143 3 Stropodach 2,287 0,212 4 Strop piwnicy 1,557 1,557 5 Podłoga na gruncie 0,221 0,221 6 Okna 1,600 1,600 7 Drzwi/bramy 2,000 2,000 8 Inne - Strop pod nieogrzewanym poddaszem 0,346 0,139 3. Sprawności składowe systemu ogrzewania 1. Sprawność wytwarzania 0,80 0,95 2. Sprawność przesyłania 0,90 0,95 3. Sprawność regulacji i wykorzystania 0,80 0,98 4. Sprawność akumulacji 1,00 1,00 5. Przerwy na ogrzewanie w okresie tygodnia 1 1 6. Przerwy na ogrzewanie w ciągu doby 1 1 3
4. Charakterystyka systemu wentylacji 1. Rodzaj wentylacji (naturalna, mechaniczna) naturalna naturalna 2. Sposób doprowadzenia i odprowadzenia powietrza grawitacyjny grawitacyjny 3. Strumień powietrza wentylacyjnego [m 3 /h] 5 538 5 538 4. Liczba wymian [1/h] 1,00 1,00 5. Charakterystyka energetyczna budynku 1. Obliczeniowa moc cieplna systemu grzewczego [kw] 141,18 127,32 2. Obliczeniowa moc cieplna na przygotowanie cwu [kw] 24,16 24,16 3. 4. Roczne zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania budynku bez uwzględniannia sprawności systemu grzewczego i przerw w ogrzewaniu Roczne zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania budynku z uwzględnieniem sprawności systemu grzewczego i przerw w ogrzewaniu [GJ/rok] 1 073,19 962,82 [GJ/rok] 1 863,18 1 088,61 5. Obliczeniowe zapotrzebowanie na ciepło do przygotowania cwu [GJ/rok] 227,11 227,11 6. 7. 8. 9. Zmierzone zużycie ciepła na ogrzewanie przeliczone na warunki sezonu standardowego i na przygotowanie cwu (służące do weryfikacji przyjętych składowych danych obliczeniowych bilansu ciepła Wskaźnik rocznego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynku w standardowym sezonie grzewczym bez uwzględniania sprawności systemu grzewczego i przerw w ogrzewaniu Wskaźnik rocznego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynku w standardowym sezonie grzewczym z uwzględnieniem sprawności systemu grzewczego i przerw w ogrzewaniu Wskaźnik rocznego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynku w standardowym sezonie grzewczym z uwzględnieniem sprawności systemu grzewczego i przerw w ogrzewaniu [GJ/rok] - - [kwh/(m 2 rok)] 148,31 133,06 [kwh/(m 2 rok)] 257,49 150,44 [kwh/(m 3 rok)] 74,77 43,69 6. Opłaty jednostkowe (obowiązujące w dniu sporządzania audytu) 1. Opłata za 1 GJ na ogrzewanie (obliczone) [zł] 42,05 42,05 2. Opłata za 1 MW mocy zamówionej na ogrzewanie na miesiąc [zł] 5 845,61 5 845,61 3. Opłata za 1 GJ na podgrzanie wody użytkowej [zł] 11,87 11,87 4. Opłata za 1 MW mocy zamówionej na podgrzanie cwu na miesiąc [zł] 5 845,61 5 845,61 5. Opłata za ogrzanie 1 m 2 pow. użytkowej [zł] 3,66 2,27 6. Opłata abonamentowa [zł] - - 7. Inne [zł] - - 7. Charakterystyka ekonomiczna optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego Planowana suma kredytu [zł] 242 987,12 Zmniejszenie zapotrzebowania na energię [%] 37,06 Planowane koszty całkowite [zł] 242 987,12 Premia termomodernizacyjna [zł] 38 877,94 Roczna oszczędność kosztów energii [zł/rok] 33 539,44 4
3. Podstawa opracowania. 3.1 Cel i zakres opracowania. Celem opracowania jest wybór optymalnego wariantu termomodernizacji budynku ZESPOŁU SZKÓŁ w Babicach i sprawdzenie, czy spełnione są wymagania ustawy o wspieraniu przedsięwzięć termomodernizacyjnych, konieczne do przyznania premii termomodernizacyjnej. Zadaniem audytu jest określenie opłacalności ocieplenia przegród budynku, wymiany stolarki okiennej i drzwiowej, modernizacji instalacji grzewczej, wentylacyjnej i ciepłej wody użytkowej. 3.2 Materiały wykorzystane w opracowaniu. 1. Ustawa z dnia 21.11.2008 r. o wspieraniu termomodernizacji i remontów - (Dz. U. Nr 223, poz. 1459), 2. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 17.03.2009 r. w sprawie szczegółowego zakresu i formy audytu energetycznego oraz części audytu remontowego, wzorów kart audytów, a także algorytmu opłacalności przedsięwzięcia termo modernizacyjnego (Dz. U. Nr 43, poz. 346) 3. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, poz. 690, z późniejszymi zmianami). 4. Polska Norma PN-EN-ISO 6946; 2008 Elementy budowlane i części budynku. Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła. Metody obliczeń. 5. Polska Norma PN-EN-ISO 13 790; 2009; Energetyczne właściwości użytkowe budynków. Obliczanie zużycia energii do ogrzewania i chłodzenia. 6. Polska Norma PN-EN-ISO 12831; 2006 Instalacje ogrzewcze w budynkach. Metoda obliczania projektowanego obciążenia cieplnego. 7. Ministerstwo Infrastruktury - Typowe lata meteorologiczne i statystyczne dane klimatyczne dla obszaru Polski do obliczeń energetycznych budynków 5
8. Polska Norma PN-EN-ISO 14683; Mostki cieplne w budynkach Liniowy współczynnik przenikania ciepła Metody uproszczone i wartości orientacyjne 9. Normy związane 10. Instrukcja Instytutu Techniki Budowlanej Nr 334/2002 Bezspoinowy system ocieplenia ścian zewnętrznych budynków, Warszawa 2002. 11. Pogorzelski J.A. Fizyka budowli część X Wartości obliczeniowe właściwości fizycznych Materiały budowlane nr 3/2005 12. Istniejąca dokumentacja techniczna budynku. 13. Wizje lokalne i wywiady z właścicielami i administratorem budynku. 14. Taryfa dla ciepła Górnośląskiej Spółki Gazownictwa Sp. z o.o. w Zabrzu. 15. Program komputerowy AUDYT wersja 6.0. 16. Oferty dostawców materiałów i urządzeń. 17. KOSZTORYSOWE NORMY NAKŁADÓW RZECZOWYCH, CENY JEDNOSTKOWE ROBÓT BUDOWLANYCH ORAZ CENY CZYNNIKÓW PRODUKCJI DLA POTRZEB SPORZĄDZANIA KOSZTORYSU INWESTORSKIEGO - Dz U. Załącznik do n-ru 114 poz. 1195 z dn. 20 grudnia 2000 r. 3.3 Wytyczne, sugestie, ograniczenia i uwagi Inwestora (Zleceniodawcy). 1. Maksymalne obniżenie kosztów ponoszonych na ogrzewanie budynku. 2. Maksymalne wykorzystanie kredytu bankowego i pomocy Państwa na warunkach określonych w Ustawie termomodernizacyjnej. 3. Inwestor nie przewiduje ocieplenia podłogi na gruncie, modernizacji instalacji wentylacji, i ciepłej wody. 3.4 Zadeklarowany maksymalny wkład własny Inwestora (Zleceniodawcy). Kwota kredytu możliwego do zaciągnięcia przez Inwestora 250 000 zł 6
4. Inwentaryzacja techniczno-budowlana budynku 4.1 Dane identyfikujące budynku Rodzaj budynku Budynek użyteczności publicznej Rok budowy 1961/1998 Adres budynku 4.2 Dane techniczne ogólne Konstrukcje, technologia (system) Liczba kondygnacji Rodzaj dachu Kubatura Powierzchnia użytkowa Zespół Szkół w Babicach 32-551 Babice Właściciel podziemnych Tradycyjna Urząd Gminy Babice nadziemnych 1 2 części ogrzewanej Dach kryty blachodachówką część nieogrzewana 6 922 1 382 części ogrzewanej część nieogrzewana 2 010 628 Współczynnik kształtu 0,588 Wysokość kondygnacji nadziemnych podziemnych 3,0; 3,5; 6,0 2,2 Liczba mieszkań - Liczba osób użytkująca budynek Czas użytkowania budynku 4.3 Zestawienie danych dotyczących przegród budowlanych Przegroda czasowa stała 330 - dni tygodnia godziny 5 8 Położenie Pow. netto U [m 2 ] [W/m 2 K] Strop podwieszany 562,00 0,369 Strop poddasza 628,00 0,346 Stropodach H 43,30 2,287 Ściana zewnętrzna [SZ-1] (43cm) 821,00 0,309 Ściana zewnętrzna [SZ-2] (40cm) 485,00 0,237 Okna i drzwi balkonowe (nowe) S 0,00 1,600 SW 114,59 1,600 W 0,00 1,600 NW 107,35 1,600 N 0,00 1,600 NE 41,07 1,600 E 0,00 1,600 SE 28,49 1,600 7
Drzwi wejściowe S 0,00 2,600 SW 2,90 2,600 W 0,00 2,600 NW 3,90 2,600 N 0,00 2,600 NE 0,00 2,600 E 0,00 2,600 SE 2,40 2,600 Strop nad piwnicą 628,00 1,557 Podłoga na gruncie 605,30 0,221 4.4 Charakterystyka energetyczna budynku Moc cieplna zamówiona na ogrzewanie kw 141,18 Moc cieplna zamówiona na przygotowanie cwu kw 24,16 Roczne zapotrzebowanie ciepła na ogrzewanie GJ/rok 1 863,18 Roczne zapotrzebowanie ciepła na przygotowanie cwu GJ/rok 227,11 Zmierzone zużycie ciepła na ogrzewanie przeliczone na warunki sezonu standardowego i na przygotowanie cwu GJ/rok - Wskaźnik E według Polskiej Normy kwh/(m 3 rok) 148,31 4.4.1 Opłaty jednostkowe Energia cieplna - opłata stała za moc zamówioną zł/(mw*m-c) - Energia cieplna - opłata stała za przesył zł/(mw*m-c) - Energia cieplna - opłata zmienna zł/gj - Energia cieplna - abonament zł/m-c - Energia cieplna - CO (obliczone) zł/(m 2 *m-c) 3,66 Energia cieplna - CWU (obliczone) zł/osobę/mies. 2,60 Energia cieplna - CWU (obliczone) zł/(m 2 *m-c) 0,43 Energia cieplna - technologia zł/gj - Gaz - opłata zmienna zł/m3 1,3021 Gaz - opłata stała za przesył [zł/(m3/h) za h] 0,0745 Gaz - abonament (netto) zł/m-c 121,00 Energia elektryczna - za energię czynną (netto) zł/kwh - Energia elektryczna - składnik jakościowy (netto) zł/kwh - Energia elektryczna - opłata sieciowa (netto) zł/kwh - Energia elektryczna - opłata przejściowa (netto) zł/(m-c) - Energia elektryczna - opłata stała za przesył (netto) zł/(m-c) - Energia elektryczna - opłata abonamentowa (netto) zł/(m-c) - Gaz płynny zł/mg - Olej opałowy zł/mg - Węgiel zł/mg - Koks zł/mg - 8
Woda zł/m3 - Opłata za emisję zanieczyszczeń zł/rok - 4.4.2 Koszt energii Całkowity koszt energii na potrzeby CO zł/rok 88 241,77 Jednostkowy koszt energii na potrzeby CO zł/gj 47,36 Całkowity koszt energii na potrzeby CWU zł/rok 10 297,27 Jednostkowy koszt energii na potrzeby CWU zł/osobę/mies. 2,60 4.5 Charakterystyka systemu ogrzewania Rodzaj instalacji pompowy z rozdziałem dolnym Sprawność wytwarzania 0,80 Sprawność przesyłania 0,90 Sprawność regulacji i wykorzystania 0,80 Sprawność akumulacji 1,00 4.6 Charakterystyka instalacji ciepłej wody użytkowej Rodzaj instalacji Opomiarowanie podgrzewacz gazowy brak Izolacja pionów - 4.7 Charakterystyka wentylacji Rodzaj i typ wentylacji naturalna Obliczeniowy strumień powietrza wentylacyjnego 5 538 4.8 Charakterystyka węzła cieplnego lub lokalnego źródła ciepła Typ wymienników (kotłów) Opomiarowanie kotłownia gazowa brak 9
5. Ocena stanu technicznego budynku 5.1 Ocena stanu technicznego i izolacyjności cieplnej budynku. W opracowaniu analizie poddano budynek Zespołu Szkół w Babicach. Budynek składa się z dwóch segmentów wybudowanego w 1961 roku segmentu A i wybudowanego w 1998 roku segmentu B. Obie części budynku połączone są łącznikiem. Segment A jest w całości podpiwniczony. Budynek wzniesiono w technologii tradycyjnej. Ściany segmentu A murowane, wykonane z cegły pełnej o grubości 43cm, natomiast segmentu B i łącznika z bloczków betonu komórkowego o grubości 38 cm. Zastosowano stropy DMS. W segmencie B (nad salą gimnastyczną) wykonano sufit gipsowy podwieszany. Dach pokryty blachodachówką.. Ogólny stan techniczny budynku pod względem konstrukcyjnym jest dobry. Stan przegród zewnętrznych jest również dobry. Zastrzeżenia budzi izolacyjność termiczna przegród zewnętrznych. Zgodnie z Rozporządzeniem Minimalna wartość oporu cieplnego przegrody zewnętrznej po termorenowacji powinna wynosić: - dla stropodachów i stropów pod nieogrzewanymi poddaszami - 4,50 m 2 K/W, - dla ścian zewnętrznych - 4,00 m 2 K/W, - dla stropów nad piwnicami nieogrzewanymi - 2,00 m 2 K/W. Opory cieplne przegród zewnętrznych analizowanego budynku wynoszą: - strop podwieszany - 2,710 m 2 K/W, - strop pod nieogrzewanym poddaszem - 2,892 m 2 K/W, - stropodach w łączniku - 0,437 m 2 K/W, - ściany zewnętrzne - 4,212 ; 3,238 m 2 K/W. Zgodnie z życzeniem Inwestora w opracowaniu nie będzie analizowane zagadnienie ocieplenia stropu nad nieogrzewaną piwnicą, ponieważ nie ma możliwości jego ocieplenia ze względu na wysokość piwnicy. W ramach prac termomodernizacyjnych w budynku ocieplono ściany zewnętrzne styropianem o grubości 10 cm, oraz wymieniono stolarkę okienną oraz drzwi wejściowe. Zastosowana nowa stolarka spełnia obecne wymagania ochrony cieplnej budynków. Biorąc powyższe pod uwagę w dalszej części opracowania termomodernizacja tych przegród zostanie pominięta. 5.2 Ocena stanu technicznego i rozwiązań systemu ogrzewania. Ciepło do budynku dostarczane jest z lokalnej kotłowni gazowej, znajdującej się w budynku. W kotłowni zainstalowano dwa kotły produkcji rzemieślniczej z otwartą komorą spalania, opalane gazem ziemnym wysokometanowym o mocy 2x105 kw (rok produkcji - 1993). 10
Ze względu na bardzo zły stan techniczny kotłów przyjęto sprawność wytwarzania 80%. Zastosowano system pompowy, dwururowy o obliczeniowych parametrach czynnika grzejnego 90/70 C z rozdziałem dolnym. Instalacja wewnętrzna wykonana jest z rur stalowych czarnych typ średni bez szwu wg PN-74/H-74200 o połączeniach spawanych. Stan techniczny instalacji w segmencie A jest zły, a w części dobudowanej dobry. W segmencie A zamontowane są grzejniki żeliwne, członowe, natomiast w segmencie B i C grzejniki stalowe panelowe typu Korrado z zaworami termostatycznymi. Stan techniczny instalacji w segmencie A jest zły, dlatego modernizacja instalacji będzie analizowana w dalszej części opracowania. 5.3 Ocena stanu technicznego i rozwiązań instalacji c.w.u. Ciepła woda użytkowa pozyskiwana jest z przepływowych podgrzewaczy gazowych zlokalizowanych w przy punktach poboru wody. Ilość podgrzewanej wody zależy bezpośrednio od potrzeb użytkowników. Instalacje są sprawne technicznie. Rozwiązanie to należy uznać za właściwe i zagadnienie to nie będzie analizowane w dalszej części opracowania. 5.4 Ocena stanu technicznego i rozwiązań systemu wentylacji. W budynku zastosowano wentylację grawitacyjną. Przyjęty strumień powietrza wentylacyjnego dla wentylacji grawitacyjnej jest zgodny z normą. Modernizacja wentylacji grawitacyjnej mająca na celu obniżenie zużycia ciepła na podgrzewanie świeżego powietrza może być rozwiązana jedynie poprzez zastosowanie wentylacji wymuszonej oraz: - poprzez zastosowanie recyrkulacji powietrza, - poprzez zainstalowanie rekuperatorów. W obu rozwiązaniach zachodzi konieczność zabudowania kanałów nawiewnych i wywiewnych, oraz pomieszczeń dla zainstalowania nagrzewnic i wentylatorów. Ponieważ Inwestor nie wyraża zgody na taką inwestycję (brak miejsca, konieczność wykonania znacznych prac budowlanomontażowych) przedsięwzięcie to nie będzie analizowane w dalszej części opracowania. 11
6. Usprawnienia i przedsięwzięcia termomodernizacyjne, wybrane na podstawie oceny stanu technicznego. Zmniejszenie zużycia energii cieplnej w rozpatrywanym obiekcie można osiągnąć wykonując następujące przedsięwzięcia: - ocieplenie stropu podwieszanego, - ocieplenie stropu pod nieogrzewanym poddaszem, - ocieplenie stropodachu w łączniku, - termomodernizacja instalacji centralnego ogrzewania. 7. Wskazanie optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego Poniżej dokonano wstępnej optymalizacji usprawnień termomodernizacyjnych mających na celu zmniejszenie zapotrzebowania na ciepło rozpatrywanego budynku poprzez zmniejszenie strat przez przenikanie, wentylację i przygotowanie ciepłej wody użytkowej. 7.1 Wskazanie rodzajów usprawnień termomodernizacyjnych dotyczących zmniejszenia zapotrzebowania na ciepło Lp. Grupa usprawnień Rodzaje usprawnień 1 2 3 1 Usprawnienie dotyczące zmniejszenia strat przez przenikanie przez przegrody budowlane oraz na ogrzanie powietrza wentylacyjnego Ocieplenie stropu podwieszanego. Ocieplenie stropu poddasza. Ocieplenie stropodachu. 2 Usprawnienia dotyczące zmniejszenia strat przez system centralnego ogrzewania Modernizacja instalacji centralnego ogrzewania i źródła ciepła. 7.2 Usprawnienia mające na celu zmniejszenie strat przez przegrody zewnętrzne. Optymalne usprawnienia prowadzące do zmniejszenia strat ciepła przez ściany, stropy i stropodachy są to takie usprawnienia, dla których prosty czas zwrotu SPBT przyjmuje wartość minimalną. Dla wyznaczenia optymalnego usprawnienia przegrody skorzystano z zależności określonej wzorem: gdzie: N u N u SPBT, [lata] (1) OrU n - planowane koszty robót związanych ze zmniejszeniem strat ciepła przez 12
przenikanie dla całkowitej powierzchni wybranej przegrody, zł, O ru - roczna oszczędność kosztów energii wynikająca z zastosowania usprawnienia termomodernizacyjnego, przypadającego na poszczególne z n wykorzystywanych źródeł energii, zł/rok. Wartość rocznej oszczędności kosztów energii O ru dla n-tego źródła oblicza się wg wzoru: O ru = (x 0 *Q Ou *O 0z -x 1 *Q 1u *O 1z )+12*(y 0 *q 0u *O 0m -y 1 *q 1u *O 1m )+12*(Ab 0 -Ab 1 ), [zł/rok] (2) gdzie: x 0, x 1 - udział n-tego źródła w zapotrzebowaniu ciepła przed i po wykonaniu usprawnienia termomodernizacyjnego, Q 0z, Q 1z - roczne zapotrzebowanie ciepła na pokrycie strat przez przenikanie przed i po wykonaniu usprawnienia termomodernizacyjnego, GJ/rok, O 0z, O 1z - opłata związana z dystrybucją i przesyłem energii wykorzystywanej do ogrzewania przed i po wykonaniu usprawnienia termomodernizacyjnego dla n-tego źródła, odpowiadająca: dla ogrzewania zdalaczynnego - opłacie za ciepło i zmiennej opłacie za usługi przesyłowe, zł/gj, dla energii elektrycznej - sumie stawek za energię czynną, systemową opłatę przesyłową i zmienny składnik stawki sieciowej przeliczonej na zł/gj, dla gazu - stawce opłaty zmiennej na przesłane paliwo zł/m 3 przeliczonej na zł/gj, dla własnego źródła zasilanego dowolnym paliwem - stawce opłaty zmiennej określonej wg kalkulacji kosztów rodzajowych przeliczonej na zł/gj, y 0, y 1 - udział n-tego źródła w zapotrzebowaniu na moc cieplną przed i po wykonaniu usprawnienia termomodernizacyjnego, q 0u, q 1u - zapotrzebowanie na moc cieplną na pokrycie strat przez przenikanie przed i po wykonaniu usprawnienia termomodernizacyjnego, MW, O 0m, O 1m - opłata miesięczna związana z dystrybucją i przesyłem energii wykorzystywanej do ogrzewania przed i po wykonaniu usprawnienia termomodernizacyjnegodla n-tego źródła, odpowiadająca: dla ogrzewania zdalaczynnego - opłacie za zamówioną moc cieplną i opłacie stałej za usługi przesyłowe, zł/(mw*miesiąc), dla gazu - składnikowi stałemu wyznaczonemu na jednostkę mocy umownej w miesięcznym okresie rozliczeniowym przeliczonemu na zł/(mw*miesiąc), dla energii elektrycznej - składnikowi stałemu stawki sieciowej zł/(kw*miesiąc), 13
przeliczonemu na zł/(mw*miesiąc), dla własnego źródła zasilanego dowolnym paliwem -składnikowi miesięcznych kosztów stałych, określonych zgodnie z kalkulacją kosztów rodzajowych, odniesionych do mocy źródła, zł/(mw*miesiąc), Ab 0, Ab 1 - miesięczna opłata abonamentowa przed i po wykonaniu usprawnienia termomodernizacyjnego, zł. Wartości rocznego zapotrzebowania ciepła na pokrycie strat przez przenikanie Q 0u, Q 1u, oblicza się ze wzoru: Q 0u, Q 1u = 8,64 * 10-5 * Sd * A/R, [GJ/rok] (3) gdzie: R - całkowity opór cieplny ocenianej przegrody zewnętrznej przed i po termomodernizacji, (m 2 *K)/W, przy czym minimalna wartość oporu cieplnego po termomodernizacji wynosi: - dla ścian zewnętrznych 4,0 (m 2 *K)/W, - dla stropodachów i stropów pod nieogrzewanym poddaszem lub przejazdem 4,5 (m 2 *K)/W, - dla stropów nad nieogrzewanymi piwnicami i zamkniętymi przestrzeniami podpodłogowymi 2,0 (m 2 *K)/W, A - powierzchnia całkowita izolowanej przegrody przed i po termomodernizacji, m 2, Sd - liczba stopniodni, obliczona według wzoru (4), dzień*k/rok, Liczbę stopniodni Sd oblicza się ze wzoru: L g t wo t e (m) Ld(m) Sd, [dzień K/rok] (4) m 1 gdzie: t wo t e (m) - obliczeniowa temperatura powietrza wewnętrznego, określona zgodnie z Polską Normą dotyczącą temperatur ogrzewanych pomieszczeń w budynkach, C, - średnia wieloletnia temperatura miesiąca m, określona zgodnie z Polską Normą dotyczącą obliczania sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynków mieszkalnych, o C, 14
Ld(m) - liczba dni ogrzewania w miesiącu m, określa według Polskiej Normy powołanej powyżej, L g - liczba miesięcy ogrzewania w sezonie grzewczym, określona według Polskiej Normy powołanej powyżej. Wartości zapotrzebowania na moc cieplną na pokrycie strat przez przenikanie q 0u i q 1u przed i po wykonaniu usprawnienia termomodernizacyjnego oblicza się ze wzoru: q 0u, q 1u = 10-6 * A * (t w0 - t z0 )/R, [MW] (5) gdzie: t w0 - jak we wzorze (4), t z0 - obliczeniowa temperatura powietrza zewnętrznego dla danej strefy klimatycznej, określona zgodnie z Polską Normą dotyczącą temperatur obliczeniowych zewnętrznych, C, A - jak we wzorze (3), R - jak we wzorze (3). UWAGA: Parametry obliczeniowe powietrza zewnętrznego przyjęto zgodnie z Ministerstwo Infrastruktury - Typowe lata meteorologiczne i statystyczne dane klimatyczne dla obszaru Polski do obliczeń energetycznych budynków - dla miasta Kraków: Miesiąc I II III IV V IX X XI XII T e (m) -1,3-2,6 3,2 8,3 13,4 13,8 9,3 1,9-0,8 Ld(m) 31 28 31 30 5 5 31 30 31 Obliczeniowa temperatura zewnętrzna, T emin = - 20,0 C Optymalizację grubości ocieplenia przegród zestawiono w tabelach poniżej: 15
Usprawnienia dotyczące stropu podwieszanego w sali gimnastycznej Rozpatruje się ocieplenie stropu podwieszanego poprzez rozłożenie płyt styropianowych o optymalnej grubości Pow. obliczeniowa = 562,00 [m 2 ] R 0 = 2,710 [(m 2 *K)/W] Pow. ocieplenia = 533,90 [m 2 ] Materiał: styropian U 0 = 0,369 [W/(m 2 *K)] 0,042 [W/(m*K)] Cena Nu zawiera całkowity koszt wszystkich prac remontowych z podatkiem VAT, ceny rynkowe sierpień 2012r. Izolacja R R 1 U Q 1 q 1 Nu Kogrz SPBT [m] [(m 2 *K)/W] [(m 2 *K)/W] [W/(m 2 *K)] [GJ/a] MW [zł] [zł] [lata] 0,05 1,190 3,901 0,256 46,66 0,006 29 364,50 861,62 34,081 0,06 1,429 4,139 0,242 43,97 0,005 30 272,13 974,47 31,065 0,07 1,667 4,377 0,228 41,58 0,005 31 179,76 1 075,04 29,003 0,08 1,905 4,615 0,217 39,44 0,005 32 087,39 1 165,23 27,537 0,09 2,143 4,853 0,206 37,50 0,005 32 995,02 1 246,58 26,469 0,10 2,381 5,091 0,196 35,75 0,004 33 902,65 1 320,31 25,678 0,11 2,619 5,330 0,188 34,15 0,004 34 810,28 1 387,46 25,089 0,12 2,857 5,568 0,180 32,69 0,004 35 717,91 1 448,87 24,652 0,13 3,095 5,806 0,172 31,35 0,004 36 625,54 1 505,24 24,332 0,14 3,333 6,044 0,165 30,12 0,004 37 533,17 1 557,16 24,104 0,15 3,571 6,282 0,159 28,97 0,004 38 440,80 1 605,15 23,948 0,16 3,810 6,520 0,153 27,92 0,003 39 348,43 1 649,64 23,853 0,17 4,048 6,758 0,148 26,93 0,003 40 256,06 1 690,99 23,806 0,18 4,286 6,996 0,143 26,02 0,003 41 163,69 1 729,53 23,801 0,19 4,524 7,234 0,138 25,16 0,003 42 071,32 1 765,53 23,829 0,20 4,762 7,472 0,134 24,36 0,003 42 978,95 1 799,24 23,887 0,21 5,000 7,710 0,130 23,61 0,003 43 886,58 1 830,86 23,970 0,22 5,238 7,949 0,126 22,90 0,003 44 794,21 1 860,59 24,075 0,23 5,476 8,187 0,122 22,23 0,003 45 701,84 1 888,59 24,199 0,24 5,714 8,425 0,119 21,60 0,003 46 609,47 1 915,01 24,339 0,25 5,952 8,663 0,115 21,01 0,003 47 517,10 1 939,97 24,494 Optymalna grubość warstwy ocieplenia dla rozpatrywanej przegrody, dla której prosty okres zwrotu poniesionych nakładów kapitałowych SPBT przyjmuje wartość najmniejszą, wynosi 18 cm. Zgodnie z Rozporządzeniem Wartość optymalnego oporu cieplnego przegrody zewnętrznej po termorenowacji nie może być mniejsza - dla stropów nad najwyższą kondygnacją niż 4,50 m2k/w". Wartość ta jest spełniona dla ocieplenia o grubości 18 cm i tą wartość przyjmuje się do dalszej analizy. 16
Usprawnienia dotyczące stropu pod nieogrzewanym poddaszem Rozpatruje się ocieplenie stropu poprzez rozłożenie płyt styropianowych lub wełny mineralnej o optymalnej grubości Pow. obliczeniowa = 628,00 [m 2 ] R 0 = 2,892 [(m 2 *K)/W] Pow. ocieplenia = 597,00 [m 2 ] Materiał: styropian U 0 = 0,346 [W/(m 2 *K)] 0,042 [W/(m*K)] Cena Nu zawiera całkowity koszt wszystkich prac remontowych z podatkiem VAT, ceny rynkowe sierpień 2012r. Izolacja R R 1 U Q 1 q 1 Nu Kogrz SPBT [m] [(m 2 *K)/W] [(m 2 *K)/W] [W/(m 2 *K)] [GJ/a] MW [zł] [zł] [lata] 0,05 1,190 4,083 0,245 49,82 0,006 32 835,00 862,16 38,085 0,06 1,429 4,321 0,231 47,07 0,006 33 849,90 977,58 34,626 0,07 1,667 4,559 0,219 44,61 0,006 34 864,80 1 080,94 32,254 0,08 1,905 4,797 0,208 42,40 0,005 35 879,70 1 174,05 30,561 0,09 2,143 5,035 0,199 40,39 0,005 36 894,60 1 258,34 29,320 0,10 2,381 5,273 0,190 38,57 0,005 37 909,50 1 335,03 28,396 0,11 2,619 5,511 0,181 36,90 0,005 38 924,40 1 405,09 27,702 0,12 2,857 5,749 0,174 35,38 0,004 39 939,30 1 469,35 27,182 0,13 3,095 5,987 0,167 33,97 0,004 40 954,20 1 528,49 26,794 0,14 3,333 6,226 0,161 32,67 0,004 41 969,10 1 583,12 26,510 0,15 3,571 6,464 0,155 31,47 0,004 42 984,00 1 633,71 26,311 0,16 3,810 6,702 0,149 30,35 0,004 43 998,90 1 680,72 26,179 0,17 4,048 6,940 0,144 29,31 0,004 45 013,80 1 724,49 26,103 0,18 4,286 7,178 0,139 28,33 0,003 46 028,70 1 765,37 26,073 0,19 4,524 7,416 0,135 27,43 0,003 47 043,60 1 803,62 26,083 0,20 4,762 7,654 0,131 26,57 0,003 48 058,50 1 839,49 26,126 0,21 5,000 7,892 0,127 25,77 0,003 49 073,40 1 873,19 26,198 0,22 5,238 8,130 0,123 25,02 0,003 50 088,30 1 904,92 26,294 0,23 5,476 8,368 0,119 24,30 0,003 51 103,20 1 934,85 26,412 0,24 5,714 8,606 0,116 23,63 0,003 52 118,10 1 963,12 26,549 0,25 5,952 8,845 0,113 23,00 0,003 53 133,00 1 989,87 26,702 Optymalna grubość warstwy ocieplenia dla rozpatrywanej przegrody, dla której prosty okres zwrotu poniesionych nakładów kapitałowych SPBT przyjmuje wartość najmniejszą, wynosi 18 cm. Zgodnie z Rozporządzeniem Wartość optymalnego oporu cieplnego przegrody zewnętrznej po termorenowacji nie może być mniejsza - dla stropów nad najwyższą kondygnacją niż 4,50 m2k/w". Wartość ta jest spełniona dla ocieplenia o grubości 18 cm i tą wartość przyjmuje się do dalszej analizy. 17
Usprawnienia dotyczące stropodachu w łączniku Rozpatruje się ocieplenie stropodachu przez rozłożenie płyt styropianowych o optymalnej grubości Pow. obliczeniowa = 43,30 [m 2 ] R 0 = 0,437 [(m 2 *K)/W] Pow. ocieplenia = 43,30 [m 2 ] Materiał: styropian U 0 = 2,287 [W/(m 2 *K)] 0,042 [W/(m*K)] Cena Nu zawiera całkowity koszt wszystkich prac remontowych z podatkiem VAT, ceny rynkowe sierpień 2012 r. Izolacja R R 1 U Q 1 q 1 Nu Kogrz SPBT [m] [(m 2 *K)/W] [(m 2 *K)/W] [W/(m 2 *K)] [GJ/a] MW [zł] [zł] [lata] 0,05 1,190 1,628 0,614 8,62 0,001 5 585,70 986,38 5,663 0,06 1,429 1,866 0,536 7,52 0,001 5 616,01 1 032,61 5,439 0,07 1,667 2,104 0,475 6,67 0,001 5 646,32 1 068,37 5,285 0,08 1,905 2,342 0,427 5,99 0,001 5 676,63 1 096,86 5,175 0,09 2,143 2,580 0,388 5,44 0,001 5 706,94 1 120,10 5,095 0,10 2,381 2,818 0,355 4,98 0,001 5 737,25 1 139,40 5,035 0,11 2,619 3,056 0,327 4,59 0,001 5 767,56 1 155,70 4,991 0,12 2,857 3,294 0,304 4,26 0,001 5 797,87 1 169,65 4,957 0,13 3,095 3,532 0,283 3,97 0,000 5 828,18 1 181,71 4,932 0,14 3,333 3,771 0,265 3,72 0,000 5 858,49 1 192,25 4,914 0,15 3,571 4,009 0,249 3,50 0,000 5 888,80 1 201,54 4,901 0,16 3,810 4,247 0,235 3,30 0,000 5 919,11 1 209,78 4,893 0,17 4,048 4,485 0,223 3,13 0,000 5 949,42 1 217,15 4,888 0,18 4,286 4,723 0,212 2,97 0,000 5 979,73 1 223,78 4,886 0,19 4,524 4,961 0,202 2,83 0,000 6 010,04 1 229,77 4,887 0,20 4,762 5,199 0,192 2,70 0,000 6 040,35 1 235,22 4,890 0,21 5,000 5,437 0,184 2,58 0,000 6 070,66 1 240,18 4,895 0,22 5,238 5,675 0,176 2,47 0,000 6 100,97 1 244,73 4,901 0,23 5,476 5,913 0,169 2,37 0,000 6 131,28 1 248,92 4,909 0,24 5,714 6,151 0,163 2,28 0,000 6 161,59 1 252,77 4,918 0,25 5,952 6,390 0,157 2,19 0,000 6 191,90 1 256,35 4,928 Optymalna grubość warstwy ocieplenia dla rozpatrywanej przegrody, dla której prosty okres zwrotu poniesionych nakładów kapitałowych SPBT przyjmuje wartość najmniejszą, wynosi 18 cm. Zgodnie z Rozporządzeniem Wartość optymalnego oporu cieplnego przegrody zewnętrznej po termorenowacji nie może być mniejsza - dla stropów nad najwyższą kondygnacją niż 4,50 m2k/w". Wartość ta jest spełniona dla ocieplenia o grubości 18 cm i tą wartość przyjmuje się do dalszej analizy. 18
7.3 Wybrane i zoptymalizowane usprawnienia teromomodernizacyjne. Lp. Rodzaj i zakres przedsięwzięcia termomodernizacyjnego lub wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego Planowane koszty robót 1 2 3 4 1 Koszt Audytu 1 845,00 [zł] SPBT [lata] 2 Ocieplenie stropodachu w łączniku 5 979,73 4,89 3 Ocieplenie stropu podwieszanego 41 163,69 23,80 4 Ocieplenie stropu nad ostatnią kondygnacją 46 028,70 26,07 7.4 Zestawienie wariantów termomodernizacji budynku. Poniżej w tabelach zestawiono przewidywane koszty modernizacji budynku dla poszczególnych wariantów. W kosztach uwzględniono wszystkie czynniki (robociznę, materiały, sprzęt itd.). Grubości warstw dociepleń przyjęto na podstawie powyższej analizy. Powierzchnie wymiany ciepła obliczono na podstawie projektu technicznego budynku. Tabela 7a. Koszty modernizacji budynku wg wariantu I Lp. Opis wprowadzonej modernizacji Koszt [zł] SPBT 1 2 3 4 1 Koszt Audytu 1 845,00 2 Ocieplenie stropodachu w łączniku 5 979,73 4,89 3 Ocieplenie stropu podwieszanego 41 163,69 23,80 4 Ocieplenie stropu nad ostatnią kondygnacją 46 028,70 26,07 Ogółem 95 017,12 Tabela 7b. Koszty modernizacji budynku wg wariantu II Lp. Opis wprowadzonej modernizacji Koszt [zł] SPBT 1 2 3 4 1 Koszt Audytu 1 845,00 2 Ocieplenie stropodachu w łączniku 5 979,73 4,89 3 Ocieplenie stropu podwieszanego 41 163,69 23,80 Ogółem 48 988,42 19
Tabela 7c. Koszty modernizacji budynku wg wariantu III Lp. Opis wprowadzonej modernizacji Koszt [zł] SPBT 1 2 3 4 1 Koszt Audytu 1 845,00 2 Ocieplenie stropodachu w łączniku 5 979,73 4,89 Ogółem 7 824,73 7.5 Metoda wyznaczania optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego poprawiającego sprawność systemu grzewczego. Optymalny wariant przedsięwzięcia termomodernizacyjnego dotyczącego poprawy sprawności cieplnej systemu grzewczego jest to wariant, dla którego prosty czas zwrotu SPBT przyjmuje wartość minimalną, przy czym porównuje się warianty o tym samym zakresie usprawnień. Do wyznaczenia optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego korzysta się z zależności określonej wzorem: N CO SPBT, [lata] (17) OrCO n gdzie: N CO O rco planowane koszty robót wynikające z zastosowania wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego dotyczącego poprawy sprawności systemu grzewczego, zł, roczna oszczędność kosztów energii wynikająca z zastosowania wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego, przypadająca na poszczególne z n wykorzystanych źródeł energii, zł/rok. Wartość rocznej oszczędności kosztów energii O rco dla n-tego źródła obliczono wg. wzoru: O rco = (x 0 * w t0 * w d0 * Q OCO * O 0z / 0 - x 1 * w t1 * w d1 * Q 0CO * O 1z / 1 ) + + 12 * (y 0 * q 0m * O 0m - y 1 * q 1m * O 1m ) + 12 * (Ab 0 - Ab 1 ), [zł/rok] (18) gdzie: x 0, x 1 Q 0CO - udział n-tego źródła w zapotrzebowaniu ciepła przed i po wykonaniu wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego, - sezonowe zapotrzebowanie budynku na ciepło przed termomodernizacją, 20
określone zgodnie z Polską Normą dotyczącą obliczania sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynków mieszkalnych z uwzględnieniem współczynników korekcyjnych wg tabeli 2 Rozporządzenia, GJ/rok, 0, 1 - całkowita sprawność systemu grzewczego przed i po modernizacji obliczona wg wzoru (19), w t0, w t1 - współczynniki uwzględniające przerwy w ogrzewaniu w okresie tygodnia przyjęte na podstawie tabeli (4) Rozporządzenia, w d0, w d1 - współczynniki uwzględniające przerwy w ogrzewaniu w okresie doby przyjęte na podstawie tabeli (5) Rozporządzenia, O 0z, O 1z - jak we wzorze (2), y 0, y 1 - udział n-tego źródła w zapotrzebowaniu na moc cieplną przed i po wykonaniu modernizacji, q 0m, q 1m - zapotrzebowanie budynku na moc cieplną przed i po zastosowaniu wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego poprawiającego sprawność systemu grzewczego budynku, określone zgodnie z Polską Normą lub projektu technicznego instalacji ogrzewania, MW, Ab 0, Ab 1 - jak we wzorze (2). Całkowitą sprawność systemu grzewczego 0, 1, oblicza się z zależności: o, 1 = w p r e, (19) gdzie: w p r sprawność wytwarzania ciepła określona zgodnie z Polskimi Normami dotyczącymi kotłów grzewczych, wodnych, niskotemperaturowych, gazowych oraz kotłów grzewczych stalowych o mocy grzewczej do 50 kw lub przyjmowana zgodnie z przepisami rozporządzenia dotyczącego sporządzania świadectw lub z dokumentacji technicznej, sprawność przesyłania ciepła określana zgodnie z Polską Normą dotyczącą izolacji cieplnej rurociągów, armatury i urządzeń lub przyjmowana zgodnie z przepisami rozporządzenia dotyczącego sporządzania świadectw lub z dokumentacji technicznej, sprawność regulacji i wykorzystania systemu grzewczego przyjmowana zgodnie 21
e z przepisami rozporządzenia dotyczącego sporządzania świadectw lub z dokumentacji technicznej, sprawność akumulacji ciepła przyjmowana zgodnie z przepisami rozporządzenia dotyczącego sporządzania świadectw lub z dokumentacji technicznej, Jak wspomniano w części opisowej Audytu źródłem ciepła dla analizowanego budynku jest własna kotłownia gazowa zlokalizowana w budynku. Stan techniczny tej kotłowni jest zły, dlatego proponuje się jej modernizację, polegającą na montażu dwóch wysokosprawnych kotłów gazowych o mocy 70 kw pracujących w układzie kaskady, wyposażonych w automatyczną regulację pogodową. Przewidziano również wymianę całej instalacji w segmencie A wraz z grzejnikami. Przy grzejnikach przewidziano zawory regulacyjne z głowicami termostatycznymi oraz automatyczne zawory podpionowe. Koszty przedsięwzięcia zestawiono w tabeli poniżej: Lp. Wyszczególnienie Jednostka Obmiar Cena Koszt 1 Modernizacja kotłowni 60 674 2 Wymiana przewodów instalacji grzewczej 17 903 3 Wymiana grzejników [szt.] 62 732,00 45 384 4 Prace demontażowe i montażowe 12 309 5 Montaż zaworów termostatycznych [szt.] 62 150,00 9 300 6 Płukanie instalacji 2 400 Ogółem 147 970 22
Ocena proponowanego przedsięwzięcia: Stan po modern. 1 Obliczeniowa moc cieplna CO zał. 7 MW 0,1273 0,1273 Lp. Omówienie Jednostka Stan istn. 2 Roczne zapotrzebowanie na ciepło CO bez uwzględniania sprawności zał. 11 GJ/rok 1 073 1 073 3 Ogólna sprawność CO wg. Zał. 12-0,576 0,884 4 Obniżenie nocne - 1 1 5 Obniżenie tygodniowe - 1 1 6 Roczne zapotrzebowanie na ciepło CO z uwzględnieniem sprawności i przerw w ogrzewaniu GJ/rok 1 863 1 213 7 Roczna opłata zmienna zł/rok 78 338,09 51 017,85 8 Roczna opłata stała zł/rok 7 479,34 7 479,34 9 Roczny abonament zł/rok 1 452,00 1 452,00 10 Roczny koszt ogrzewania w sezonie standardowym zł/rok 87 269 59 949 11 Oszczędność kosztów zł/rok 27 320,24 12 Koszt modernizacji zł 147 970 13 SPBT lat 5,42 8. Metoda wyboru optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego W celu wyznaczenia optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego, o którym mowa w 6 pkt 4 rozporządzenia, dla poszczególnych wariantów przedsięwzięcia termomodernizacyjnego, składających się z zestawu usprawnień termomodernizacyjnych dotyczących zmniejszenia strat ciepła przez przegrody budowlane, modernizacji systemu wentylacji i instalacji ciepłej wody użytkowej i uzupełnionych o optymalny wariant przedsięwzięcia poprawiającego sprawność całkowitą systemu grzewczego, oblicza się kolejno: a) planowane koszty całkowite N, w tym koszty opracowania audytu energetycznego i dokumentacji technicznej oraz koszty związane ze spełnieniem obowiązujących przepisów technicznobudowlanych, również w przypadku gdy działanie to nie przynosi oszczędności energii, b) kwotę rocznych oszczędności O r przewidzianą do uzyskania w wyniku realizacji przedsięwzięcia, c) zmniejszenie (w %) zapotrzebowania na ciepło w stosunku do stanu wyjściowego przed termomodernizacją, z uwzględnieniem sprawności całkowitej, 23
d) kwotę środków własnych i kwotę kredytu, e) obliczenie wysokości premii termomodernizacyjnej wg art. 5 ust. 1 i 2 ustawy Wyniki obliczeń zestawiono w tabeli poniżej: 24
Obliczenie oszczędności kosztów dla wariantów przedsięwzięć termomodernizacyjnych CO CWU CO+CWU wariant q CO Q CO η w Q CO* w/η Opłata CO q CWU Q CWU Opłata CWU Q CO+CWU KOSZT Oszczędności MW GJ/rok - - GJ/rok zł/rok MW GJ/rok zł/rok GJ/rok zł/rok GJ/rok % zł/rok 0 0,1412 1 073 0,5760 1 1 863 88 241,77 0,0107 227,11 10 297,27 2 090 98 539,03 I+A 0,1273 963 0,8845 1 1 089 54 702,32 0,0107 227,11 10 297,27 1 316 64 999,59 775 37,06 33 539,44 II+A 0,1325 1 004 0,8845 1 1 135 57 028,11 0,0107 227,11 10 297,27 1 362 67 325,37 728 34,82 31 213,66 III+A 0,1376 1 045 0,8845 1 1 181 59 307,81 0,0107 227,11 10 297,27 1 408 69 605,08 682 32,63 28 933,95 A 0,1412 1 073 0,8845 1 1 213 60 921,53 0,0107 227,11 10 297,27 1 441 71 218,79 650 31,09 27 320,24 Dokumentacja wyboru optymalnego przedsięwzięcia termomodernizacyjnego budynku Lp. Wariant przedsięwzięcia termomodernizacyjnego Planowane koszty całkowite Roczna oszczędność kosztów energii Procentowa oszczędność zapotrzebowania na energię [zł] [zł/rok] [%] Planowana kwota środków własnych kwota kredytu [zł] [%] [zł] [%] i 20% kredytu Premia termomodernizacyjna 16% kosztów całkowitych 2 lata oszczędności [zł] [zł] [zł] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 I+A 242 987,12 33 539,44 37,06 2 II+A 196 958,42 31 213,66 34,82 3 III+A 155 794,73 28 933,95 32,63 5 A + koszt Audytu 149 815,00 27 320,24 31,09 0,00 0,00 242 987,12 100,00 0,00 0,00 196 958,42 100,00 0,00 0,00 155 794,73 100,00 0,00 0,00 149 815,00 100,00 48 597,42 38 877,94 67 078,88 39 391,68 31 513,35 62 427,32 31 158,95 24 927,16 57 867,91 29 963,00 23 970,40 54 640,48 25
9. Opis techniczny optymalnego przedsięwzięcia termomodernizacyjnego, przewidzianego do realizacji. Optymalnym wariantem jest wariant Nr 1 (I+A) i spełnia on wszystkie wymogi Ustawy. Pozostałe warianty mogą również być realizowane. Biorąc pod uwagę kompleksowość termomodernizacji oraz największą oszczędność energii proponuje się modernizację budynku według wariantu pierwszego. Według tego wariantu należy wykonać: 1. Ocieplenie stropu pod nieogrzewanym poddaszem W budynku nad najwyższą ogrzewaną kondygnacją znajduje się nieogrzewane poddasze, dlatego ocieplenie stropu o powierzchni 597 m 2, proponuje się wykonać poprzez ułożenie na stropie płyt ze styropianu o współczynniku przewodzenia ciepła λ = 0,042 W/mK. Grubość warstwy styropianu powinna wynosić 0,18 m. Na tak wykonanym ociepleniu należy wykonać izolację z folii przeciwwilgociowej. Ponieważ jest to strych użytkowy, na ociepleniu należy wykonać zbrojoną szlichtę cementową. Opór cieplny szlichty jest taki sam dla wszystkich analizowanych grubości ocieplenia i praktycznie pomijalny w stosunku do oporu cieplnego ocieplenia. Dlatego jego wartość została pominięta w obliczeniu oporu cieplnego stropu po ociepleniu. 2. Ocieplenie stropu podwieszanego W segmencie B do dachu konstrukcji stalowej przymocowany jest sufit gipsowy podwieszany o powierzchni 533,90 m 2. Ocieplenie proponuje się wykonać przez rozłożenie płyt styropianowych o współczynniku przewodzenia ciepła λ = 0,042 W/mK i grubości 0,18 m na stropie gipsowym. 3. Ocieplenie stropodachu W budynku zastosowano stropodach pełny o powierzchni 43,30 m 2, dlatego ocieplenie jego może być wykonane jedynie od zewnątrz. Ocieplenie stropu od wewnątrz budynku może powodować wykraplanie pary wodnej wewnątrz stropu i jego przemarzanie. Dlatego stropodach proponuje się ocieplić poprzez ułożenie izolacji z wełny mineralnej lub styropianu o współczynniku przewodzenia ciepła λ = 0,042 W/mK i grubości 0,18 m od zewnątrz, a następnie pokrycie blachą. 4. Modernizacja instalacji centralnego ogrzewania. Niezbędne prace budowlane. 26
Demontaż grzejników (62 szt.). Demontaż rurociągów instalacji. Demontaż urządzeń kotłowni. Projekt modernizacji instalacji. Montaż 2 kotłów o mocy 70 kw każdy, naczynia wzbiorczego (1 szt.), pomp obiegowych (2szt.). Montaż instalacji kotłowni z próbami. Montaż rurociągów instalacji. Montaż grzejników (62 szt.) Montaż regulacyjnych zaworów podpionowych (18 szt.). Montaż zaworów regulacyjnych z głowicami termostatycznymi (62 szt.). Izolacja rurociągów. Płukanie i regulacja instalacji CO. 10. Podsumowanie 10.1 Całkowity koszt robót szacuje się na - 242 987,12 zł. 10.2 Udział środków własnych Inwestora powinien wynosić 0,00% - 0,00 zł. 10.3 Kredyt bankowy 100,00% - 242 987,12 zł. 10.4 Przewidywana premia termomodernizacyjna - 38 877,94 zł. 10.5 Efektem modernizacji będzie roczna oszczędność kosztów eksploatacji ok. - 33 593,44 zł. 10.6 Czas zwrotu nakładów SPBT 7,24 lat. mgr inż. Barbara Kosowska 27
ZAŁĄCZNIKI Z-1 Ceny jednostkowe ciepła. Założenia: - szkoła - opłaty przed i po modernizacji Opłaty za gaz wg. PGNiG SA Moc zamówiona m 3 /h 20 Sprawność kotłowni - 1,00 Wartość opałowa gazu GJ/m 3 0,0361 Taryfa W-5 Ceny gazu - za paliwo gazowe [zł/m 3 ] 1,3021 - abonament [zł/m-c] 121,00 - za przesył -stała [zł/(m 3 /h) za h] 0,0745 - za przesył -zmienna [zł/m 3 ] 0,2170 Cena ciepła [zł/gj] 42,05 Opłata stała za gaz [zł/rok] 14 504,40 Pozostałe koszty eksploatacyjne [zł/rok] 27 584,00 Koszty stałe [zł/rok] 42 088,40 Cena stała [zł/mw/m-c] 5 845,61 28
Z-2 Współczynnik przenikania ciepła przed termomodernizacją. Przegroda Wyszczególnienie d 1 d R U [cm] [m] W/mK m 2 K/W [W/m 2 K] Strop podwieszany Blachodachówka 0,5 0,005 1,000 0,005 Pustka powietrzna 125,0 1,250 Wełna mineralna 12,0 0,120 0,050 2,400 Płyta gipsowa 3,5 0,035 0,250 0,140 Tynk cem.-wapienny 2,5 0,025 0,820 0,030 R 2,570 Rsi 0,100 Rse 0,040 R T 2,710 Strop pod poddaszem Wełna mineralna 12,0 0,120 0,050 2,400 Strop DMS 26,0 0,260 0,280 Tynk cem.-wapienny 1,0 0,010 0,820 0,012 R 2,692 Rsi 0,100 Rse 0,100 R T 2,892 Stropodach w łączniku Blachodachówka 0,5 0,005 1,000 0,005 Strop DMS 26,0 0,260 0,280 Tynk cem.-wapienny 1,0 0,010 0,820 0,012 R 0,297 Rsi 0,100 Rse 0,040 R T 0,437 Ściana zewnętrzna [SZ-1] (43cm) Tynk cem.-wapienny 2,0 0,020 0,820 0,024 Mur z cegły pełnej 40,0 0,400 0,770 0,519 Tynk cem.wap. 2,0 0,020 0,820 0,024 Styropian 10,0 0,100 0,040 2,500 R 3,068 Rsi 0,130 Rse 0,040 R T 3,238 Ściana zewnętrzna [SZ-2] (40cm) Tynk cem.-wapienny 1,0 0,010 0,820 0,012 Beton komórkowy 38,0 0,380 0,250 1,520 Tynk cem.wap. 1,0 0,010 0,820 0,012 Styropian 10,0 0,100 0,040 2,500 R 4,044 Rsi 0,130 Rse 0,040 R T 4,214 Strop nad piwnicą PCV 0,2 0,002 0,200 0,010 Strop DMS 26,0 0,260 0,280 Tynk cem.wap. 1,0 0,010 0,820 0,012 R 0,302 Rsi 0,170 Rse 0,170 R T 0,642 0,369 0,346 2,287 0,309 0,237 1,557 29
Podłoga na gruncie Deska sosnowa 1,0 0,010 0,220 0,045 Podkład cementowy 3,0 0,030 1,000 0,030 Wełna mineralna 4,0 0,040 0,050 0,800 Papa na lepiku 1,0 0,010 0,180 0,056 Beton chudy 15,0 0,150 1,050 0,143 Podsypka piaskowa 30,0 0,300 0,400 0,750 R 1,824 Opór zastępczy gruntu 0,889 R T 2,713 Okna nowe U 0 Wsp. U 0,369 [W/m 2 K] - [W/m 2 K] 1,600 1,0 1,600 Drzwi wejściowe 2,600 1,0 2,600 30
Z-3 Współczynnik przenikania ciepła dla wariantu optymalnego. Przegroda Wyszczególnienie d 1 d R U [cm] [m] W/mK m 2 K/W [W/m 2 K] Strop podwieszany Blachodachówka 0,5 0,005 1,000 0,005 Pustka powietrzna 125,0 1,250 Wełna mineralna 12,0 0,120 0,050 2,400 Płyta gipsowa 3,5 0,035 0,250 0,140 Tynk cem.-wapienny 2,5 0,025 0,820 0,030 Styropian 18,0 0,180 0,042 4,286 R 6,856 Rsi 0,100 Rse 0,040 R T 6,996 Strop pod poddaszem Wełna mineralna 12,0 0,12 0,050 2,400 Strop DMS 26,0 0,26 0,280 Tynk cem.-wapienny 1,0 0,01 0,820 0,012 Styropian 18,0 0,180 0,042 4,286 R 6,978 Rsi 0,100 Rse 0,100 R T 7,178 Stropodach w łączniku Blachodachówka 0,5 0,005 1,000 0,005 Strop DMS 26,0 0,260 0,280 Tynk cem.-wapienny 1,0 0,010 0,820 0,012 Styropian 18,0 0,180 0,042 4,286 R 4,583 Rsi 0,100 Rse 0,040 R T 4,723 Ściana zewnętrzna [SZ-1] (43cm) Tynk cem.-wapienny 2,0 0,02 0,820 0,024 Mur z cegły pełnej 40,0 0,4 0,770 0,519 Tynk cem.-wapienny 2,0 0,02 0,820 0,024 Styropian 10,0 0,1 0,040 2,500 R 3,068 Rsi 0,130 Rse 0,040 R T 3,238 Ściana zewnętrzna [SZ-2] (40cm) Tynk cem.-wapienny 1,0 0,01 0,820 0,012 Beton komórkowy 38,0 0,38 0,250 1,520 Tynk cem.wap. 1,0 0,01 0,820 0,012 Styropian 10,0 0,1 0,040 2,500 R 4,044 Rsi 0,130 Rse 0,040 R T 4,214 0,143 0,139 0,212 0,309 0,237 31
Strop nad piwnicą PCV 0,2 0,002 0,200 0,010 Strop DMS 26,0 0,26 0,280 Tynk cem.wap. 1,0 0,01 0,820 0,012 R 0,302 1,557 Rsi 0,170 Rse 0,170 R T 0,642 Podłoga na gruncie Deska sosnowa 1,0 0,01 0,220 0,045 Podkład cementowy 3,0 0,03 1,000 0,030 Wełna mineralna 4,0 0,04 0,050 0,800 Papa na lepiku 1,0 0,01 0,180 0,056 Beton chudy 15,0 0,15 1,050 0,143 0,369 Podsypka piaskowa 30,0 0,30 0,400 0,750 R 1,824 Opór zastępczy gruntu 0,889 RT 2,713 Okna i drzwi balkonowe (nowe) U 0 Wsp. U [W/m 2 K] - [W/m 2 K] 1,6 1,000 1,600 Drzwi wejściowe metalowe 2,6 1,000 2,600 32
Z-4 Współczynnik strat ciepła przez wentylację. Wyszczególnienie Strumień powietrza wentylacyjnego Strumień powietrza na pomieszczenie Całkowity strumień powietrza [m 3 /h] [m 3 /h] Przyjęto 1 wymianę/godzinę 3 537,60 5 538 Współczynnik strat ciepła przez wentylację [W/K] 1 827 Kubatura wentylowana [m 3 ] 5 538 Krotność wymiany powietrza 1,00 Współczynniki korekcyjne c r 1,0 1,0 c w 1,0 1,0 c m 1,0 1,0 Z-5 Strumień objętości powietrza wentylacyjnego. Wsp. Kubatura Krotność Wsp. osł. Wsp. wys. Strumień - [m 3 ] [h -1 ] - - [m 3 /h] Infiltracja 0,5 5 538 4,0 0,03 1,0 332,3 Strumień higieniczny 5 538 0,5 2 768,8 Strumień wentylacyjny 2 768,8 Z-6 Zyski ciepła bytowego. Ilość Strumień ciepła Zysk ciepła [szt.] [W] [W] Od ludzi 330 15 4 950 Od oświetlenia i urządzeń 2 010 3,15 6 332 Ogółem 11 282 33
Z-7 Projektowana strata ciepła. Projektowana strata ciepła obecnie Przegroda A U b u H t [m 2 ] [W/m 2 K] - [W/K] [ C] [kw] Strop podwieszany 562,00 0,369 1,0 207 8,29 Strop poddasza 628,00 0,346 1,0 217 8,69 Stropodach w łączniku 43,30 2,287 1,0 99 3,96 Ściana zewnętrzna [SZ-1] (43cm) 821,00 0,309 1,0 254 10,14 Ściana zewnętrzna [SZ-2] (40cm) 485,00 0,237 1,0 115 4,60 Okna nowe 291,51 1,600 1,0 466 18,66 Drzwi wejściowe 9,20 2,600 1,0 24 0,96 Strop nad piwnicą 628,00 1,557 1,0 978 39,12 Podłoga na gruncie 605,30 0,221 1,0 134 5,35 Mostki liniowe l [m] [W/mK] 40 ościeża 132,26 0,190 1,0 25 1,01 nadproża 58,93 0,600 1,0 35 1,41 podokien 58,93 0,570 1,0 34 1,34 balkony 0,00 0,650 1,0 0 0,00 Ogółem 2 588 103,53 V 1 ρ*c p H v Wentylacja [m 3/ h] [J/m 3 /K] [W/K] 2 769 0,34 941 37,66 OGÓŁEM 141,18 Projektowana strata ciepła dla wariantu optymalnego Przegroda A U b u H tr [m 2 ] [W/m 2 K] - [W/K] [ C] [kw] Strop podwieszany 562,00 0,143 1,0 80 3,21 Strop poddasza 628,00 0,139 1,0 87 3,50 Stropodach w łączniku 43,30 0,212 1,0 9 0,37 Ściana zewnętrzna [SZ-1] (43cm) 821,00 0,309 1,0 254 10,14 Ściana zewnętrzna [SZ-2] (40cm) 485,00 0,237 1,0 115 4,60 Okna nowe 291,51 1,600 1,0 466 18,66 Drzwi wejściowe 9,20 2,600 1,0 24 0,96 Strop nad piwnicą 628,00 1,557 1,0 978 39,12 Podłoga na gruncie 605,30 0,221 1,000 134 5,35 Mostki liniowe l [m] [W/mK] 40 ościeża 132,26 0,190 1,0 25 1,01 nadproża 58,93 0,600 1,0 35 1,41 podokien 58,93 0,570 1,0 34 1,34 balkony 0,00 0,650 1,0 0 0,00 Ogółem 2 242 89,67 V 1 ρ*c p H v Wentylacja [m 3/ h] [J/m 3 /K] [W/K] 2 769 0,34 941 37,66 OGÓŁEM 127,32 34