Pobierz pełny numer miesięcznika Rynku Instalacyjnego 7-8/2017

WYDANIE BEZPŁATNE - ZAREJESTRUJ konto w portalu 

Lokalizacja i orientacja budynku niskoenergetycznego a zapotrzebowanie na energię do ogrzewania i wentylacji

Building location and orientation and energy demand for space heating and ventilation of low energy building
Fot. PAROC

Wykorzystanie projektów typowych w budownictwie energooszczędnym jest powszechną praktyką, a przyjęte przez projektantów i wykonawców rozwiązania wpływają na wieloletnią jakość obiektu. Powstałe na tym etapie błędy są trudne lub niemożliwe do usunięcia bądź wiążą się z koniecznością poniesienia znacznych nakładów finansowych.

Na intensywnie rozwijającym się rynku budowlanym siłą przyzwyczajenia poszukiwane są rozwiązania pozwalające osiągnąć krótki czas realizacji inwestycji i ograniczające jej koszty. Działania takie niestety rzadko współgrają z osiąganiem wysokiej efektywności energetycznej – cechy szczególnie pożądanej w wieloletnim użytkowaniu obiektów.

W sektorze budownictwa indywidualnego znaczną część realizowanych projektów stanowią rozwiązania typowe, a przedstawiona projektowa charakterystyka energetyczna wykonywana jest dla konkretnej lokalizacji i orientacji, pomimo że projekt zawiera z reguły wskazanie alternatywnego położenia na działce.

W artykule omówiono możliwą zmianę wielkości zapotrzebowania na energię na potrzeby ogrzewania i wentylacji jednorodzinnego budynku mieszkalnego w wyniku przyjęcia odmiennej lokalizacji na terenie kraju i zorientowania względem stron świata.

Przeczytaj koniecznie: Projekty typowe budynków a energooszczędność >>

Sektor budownictwa odpowiedzialny jest za znaczne zużycie globalnie produkowanej energii, co wynika z podstawowej potrzeby zapewnienia człowiekowi schronienia, a także jakości energetycznej budynków, jak również przyzwyczajeń ich użytkowników. Wysoki, bo szacowany na 40% [2] udział sektora w całkowitym zużyciu energii stanowi jednocześnie potencjał ograniczenia jego energochłonności i emisji gazów cieplarnianych poprzez wdrożenie odpowiednich rozwiązań.

W przypadku nowych budynków remedium mają stanowić obiekty nisko- czy wręcz zeroenergetyczne przywołane w nowelizacji dyrektywy w sprawie charakterystyki energetycznej budynków [2] jako obowiązujący standard nowych obiektów począwszy od trzeciej dekady XXI wieku.

Na niskie zapotrzebowanie na energię w budynku wpływa wiele czyn­ników, które można podzielić na związane z jego przeznaczeniem oraz układem funkcjonalno-użytkowym, składowe opisujące cechy konstrukcyjno-materiałowe czy sys­temy techniczne oraz czynniki zewnętrzne, jak lokalizacja i usytuowanie w terenie. Odpowiedź w postaci osiąganego wskaźnika zapotrzebowania na energię jest indywidualna dla każdego budynku.

Same składowe potrzeb energetycznych kształtowane są w trak­cie całego cyklu życia budynku, jednak skutki decyzji podjętych na etapie projektowania i budowy mogą na tyle zdeterminować jego jakość, że wstępnie prognozowane niskie zapotrzebowanie na nośniki energii jest w konsekwencji trudne do osiągnięcia.

Warto przeczytać: Dopłaty do domów energooszczędnych a zużycie energii elektrycznej na wentylację mechaniczną >>

Zapotrzebowanie na ciepło budynku to bilans pomiędzy stratami ciepła i jego zyskami. W przypadku obiektów o niskim zapotrzebowaniu na energię szczególnie istotna jest składowa zysków ze środowiska zewnętrznego w postaci promieniowania słonecznego docierającego do wnętrza i podlegającego naturalnej konwersji na energię cieplną.

Charakterystycznej zmianie ulega układ przeszkleń – z równomiernego na wszystkich elewacjach do koncentracji głównie po stronie południowej [3, 5, 8]. Z uwagi na przeważające stałe powiązanie budynku z gruntem (w przeciwieństwie do budynku Heliotrop, Friburg 1994 [6]) wymagana jest jego precyzyjna orientacja na działce budowlanej z powodu możliwego znacznego pogorszenia efektywności energetycznej na skutek zmiany azymutu mocno przeszklonej fasady południowej [4].

Dostępne na rynku rozwiązania typowe domów niskoenergetycznych i pasywnych oferują dokumentację projektową opracowaną dla przyjętych warunków lokalnych. Wskazane w projektowej charakterystyce zapotrzebowanie na energię ma odniesienie, poza samymi rozwiązaniami projektowymi, bezpośrednio do przyjętych danych – orientacji względem stron świata, zacienienia elewacji oraz warunków klimatu lokalnego.

Przeczytaj koniecznie: Wykorzystanie strategii pasywnych w projektowaniu jednorodzinnych budynków energooszczędnych >>

Usytuowanie obiektu powtarzalnego w odmiennych warunkach otoczenia zewnętrznego może jednak znacząco zmienić pierwotnie wyznaczoną wielkość zapotrzebowania na energię do ogrzewania i wentylacji budynku na skutek wystąpienia innych parametrów klimatu zewnętrznego oraz prawdopodobnej zmiany orientacji spowodowanej wpisaniem się w uwarunkowania terenu, na którym realizowana jest inwestycja. Różnice w zapotrzebowaniu na energię mogą dochodzić nawet do dwukrotności pierwotnie szacowanych wielkości.

Tematyka ta zobrazowana zostanie na przykładzie projektu niskoenergetycznego budynku jednorodzinnego [7].

Charakterystyka analizowanego budynku

Jako model do analiz zaproponowano wolnostojący budynek mieszkalny jednorodzinny z wbudowanym garażem. Dom zaprojektowany został na osi wschód-zachód jako dwukondygnacyjny bez podpiwniczenia. Jest on w pełni przystosowany do potrzeb osoby niepełnosprawnej, umożliwiając jej dostęp do wszystkich pomieszczeń z wyjątkiem wydzielonego ustępu na parterze.

Powierzchnia użytkowa przestrzeni ogrzewanej wynosi 161 m2. Zlokalizowany od strony północnej nieogrzewany garaż stanowi przestrzeń buforową. Zaproponowane rozwiązania architektoniczne przedstawiono na rys. 1 i 2, a izolacyjność termiczną przegród zestawiono w tabeli 1.

Do zacienienia partii wejścia (elewacja wschodnia), stanowiących jednocześnie balkon drugiej kondygnacji, wykorzystano konstrukcję drewnianą oraz punktowe połączenie ze ścianami budynku w celu ograniczenia wpływu wielowymiarowej wymiany ciepła (mostków termicznych).

W budynku przewidziano zastosowanie systemu wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła z powietrza usuwanego o sprawności ok. 75%. Współczynnik przepuszczalności całkowitej promieniowania słonecznego przegród szklanych g przyjęto jak dla szyby zespolonej bez powłok niskoemisyjnych (0,75).

Lokalizacja budynku a zapotrzebowanie na energię do ogrzewania

Wyznaczone zgodnie z metodyką [9] projektowe zapotrzebowanie na energię użytkową do ogrzewania i wentylacji budynku przy założonej lokalizacji na terenie Szczecina oraz orientacji głównej prze­szklonej fasady w kierunku południowym wyniosło 24,5 kWh/(m2 rok).

Wyniki obliczeń wykonane dla pozostałych 60 lokalizacji, dla których dostępne są dane typowego roku meteorologicznego [12], przy zachowaniu wstępnie przyjętych warunków związanych z orientacją oraz najbliższym otoczeniem budynku zestawiono na rys. 3. Dla przyjętej podstawowej orientacji budynku na osi wschód-zachód najniższe zapotrzebowanie na energię użytkową do ogrzewania i wentylacji uzyskano dla danych klimatycznych ze stacji odniesienia Nowy Sącz i wyniosło ono 16,3 kWh/(m2 rok).

Nowoczesne wyposażenie dla domu, hotelu, biura
ZOBACZ >>

Największe potrzeby cieplne, z pominięciem stacji charakterystycznych [12], określone zostały dla Suwałk jako 39,5 kWh/(m2 rok). Wartość ta jest ponad dwukrotnie większa od wielkości minimalnej.

Przyjmując, że zapotrzebowanie na energię użytkową na cele ogrzewania i wentylacji budynku pasywnego nie przekracza 15 kWh/(m2 rok), a w przypadku budynków niskoenergetycznych 50 kWh/(m2 rok) [10], wynik uzyskany dla obiektu zlokalizowanego w Nowym Sączu bliski jest parametrom budynku pasywnego, natomiast dla lokalizacji w Suwałkach – budynku niskoenerge­tycznego.

Zmiana lokalizacji budynku w odniesieniu do pierwotnej projektowej (Szczecin) w 11 przypadkach (Nowy Sącz, Racibórz, Lesko, Świnoujście, Opole, Tarnów, Bielsko-Biała, Koło, Sandomierz, Legnica, Słubice) przyczyniła się do poprawy standardu energetycznego, a w pozostałych 47 powoduje zwiększenie zapotrzebowania na energię do ogrzewania, zwiększając tym samym koszty eksploatacji i obciążenie środowiska naturalnego emisją zanieczyszczeń.

Uwzględniając otrzymane zróżnicowane zapotrzebowanie na ciepło analizowanego budynku w poszczególnych lokalizacjach oraz obowiązujące stawki za gaz ziemny w grupie taryfowej W-3 odbiorców indywidualnych [11], tj. 1,3671 zł brutto za 1 m3 gazu, a także stawkę zmienną opłat sieciowych wynoszącą na podstawie danych udostępnianych przez sześciu dystrybutorów gazu średnio 0,4814 zł/m3, różnica w rocznych kosztach ponoszonych na zakup nośnika energii na cele ogrzewania i wentylacji wynosi 801,81 zł.

Czytaj dalej: Wpływ orientacji na potrzeby cieplne budynku >>

   12.08.2014

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Nowoczesne rozwiązania dla oczyszczalni ścieków  »

 oczyszczanie ścieków

Dowiedz się więcej »


 



Czy wiesz, w jaki sposób obniżyć koszty zużycia energii? » Wybierz właściwy system wentylacji do budynku, domu, mieszkania »
oszczedzanie energii oprogramowanie
Niskie zużycie energii jest ważne zarówno ze względów ekonomicznych jak i ochrony środowiska. W systemie grzewczym jest wiele czynników, które wpływają na całkowitą wydajność. (...) czytam więcej »  czytam więcej »

 


Co zrobić aby ocieplić dom jeszcze lepiej »

ocieplanie domu

 

Dowiedz się więcej »


 



Dobierz klimatyzator do swojego mieszkania » Jesteś Instalatorem? Odbierz kod na darmową kawę »
program lojalnościowy dla instalatorów kawa dla instalatora
czytam więcej » spróbuj już dziś »

 



Poznaj nowe style w kolekcji sanitarnej » Zdradzamy błędy przy projektowaniu systemów tłocznych kanalizacji ściekowej »
kolekcja sanitarna  klimatyzator
czytam więcej » Na system tłoczny składają się przepompownie (pompy), współpracujące z nimi rurociągi tłoczne oraz studnie rozprężne. Najprostszym układem jest współpraca jednej przepompowni z rurociągiem tłocznym bez bocznych dopływów ciśnieniowych (...) czytam więcej »

 


 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
11/2018

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 11/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - O programie Czyste Powietrze
  • - Narzędzia do modelowania budynku
Zobacz szczegóły
DAB PUMPS POLAND Sp. z o.o. DAB PUMPS POLAND Sp. z o.o.
DAB oferuje innowacyjne rozwiązania technologiczne , zapewniające niezawodność, efektywność oraz optymalizację zużycia energii w...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl