Projektowa charakterystyka energetyczna w świetle nowej metodyki obliczeń

Designed energy performance according to the new calculation methodology
Projektowa charakterystyka energetyczna w świetle nowej metodyki obliczeń
Projektowa charakterystyka energetyczna w świetle nowej metodyki obliczeń
Fot. www.sxc.hu

Dostosowanie Prawa budowlanego do standardów unijnych w zakresie zużycia energii wymagało zmian m.in. w metodyce obliczania charakterystyki energetycznej budynków oraz w warunkach technicznych.

Nowe przepisy wywołały ożywioną dyskusję w środowisku projektantów i architektów z uwagi na konieczność zmiany podejścia do procesu projektowego. Pojawiły się też liczne głosy krytyczne wskazujące na wprowadzanie w życie zasad nie w pełni przeanalizowanych w zakresie ich oddziaływania na rynek budowlany. Jednak zmiany te są obowiązujące.

W artykule podjęto próbę przedstawienia na przykładzie modelu budynku problemów, z jakimi borykają się projektanci w zakresie spełnienia wymogów dotyczących oszczędności energii.

Uchwalenie i wejście w życie nowych przepisów regulujących graniczną, obliczeniową ilość energii, jaką może zużywać budynek, budzi wiele kontrowersji w środowisku branżowym.

Znowelizowane w 2013 r. warunki techniczne, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [6], precyzują, że w procesie rozbudowy lub projektowania nowego obiektu należy wykazać spełnienie dwóch kryteriów oceny budynku pod względem oszczędności energii (poza głównymi warunkami wprowadzono wymagania uzupełniające, m.in. ograniczające powierzchnię przegród szklanych).

Pierwszym z nich jest nieprzekroczenie granicznej wartości wskaźnika zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną EP, określanego w zależności od typu budynku oraz jego przewidywanego wyposażenia w systemy techniczne. Drugim, równorzędnym – nieprzekroczenie granicznych wartości współczynnika przenikania ciepła przegród stanowiących obudowę termiczną obiektu.

Oba wymagania podlegają zaostrzeniu z początkiem 2017 i 2021 roku (dla budynków zajmowanych przez władze publiczne drugi próg będzie obowiązywał już od 2019 r.). Jest to wypełnienie zapisów znowelizowanej dyrektywy w sprawie charakterystyki energetycznej budynków EPBD [1].

W obu progach nowych wymagań przewidziano redukcję dopuszczalnej wartości granicznej wskaźnika zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną EP – od 31% w odniesieniu do stanu aktualnego (tj. 2014 r.) w przypadku budynków użyteczności publicznej nieprzeznaczonych na funkcję opieki zdrowotnej, do 52% w obiektach opieki zdrowotnej. W grupie obiektów mieszkalnych wielkości te wynoszą odpowiednio 42 i 38% w odniesieniu do budynków jedno- i wielorodzinnych.

W przypadku przegród obudowy termicznej budynku nowelizacja warunków technicznych z 2013 r. [6] zaostrzyła wymagania cieplne, które do roku 2021 będą dalej korygowane od 20 do 31%. Zmiany przewidziano tylko w odniesieniu do przegród zewnętrznych, tj. ścian – 20%, stropodachów – 25% czy stolarki otworowej – od 26 do 31% w przypadku okien i 24% w odniesieniu do drzwi zewnętrznych.

Warunki techniczne w aktualnym ich brzmieniu [6] nie przewidują natomiast zmiany poziomu wymagań termicznych dla przegród wewnętrznych oraz zewnętrznych zamykających przestrzeń o temperaturze wewnętrznej wynoszącej do 16°C.

Wymóg dostosowania polskiego prawa do standardów unijnych w zakresie implementacji znowelizowanej dyrektywy EPBD [1] zaowocował uchwaleniem i wprowadzeniem w życie nowej metodyki obliczania charakterystyki energetycznej budynków [5].

Obie nowelizacje – warunków technicznych [6] oraz metodyki obliczeń charakterystyki energetycznej [5] – wywołały spore zamieszanie na rynku projektowym z uwagi na konieczność zmiany podejścia do procesu projektowego oraz znaczną liczbę głosów krytycznych [m.in. 9, 10], podnoszących kwestie wprowadzenia w życie zasad nie w pełni przeanalizowanych w zakresie ich oddziaływania na rynek budowlany.

Należy jednak zwrócić uwagę na fakt, że wprowadzone zmiany stanowią obowiązujące prawo, dlatego warto szczegółowo opisać sytuację, z którą borykają się projektanci. Na przykładzie modelu budynku z założonymi pięcioma zróżnicowanymi funkcjami użytkowymi przedstawione zostaną aktualne problemy w zakresie osiągnięcia wymogów oszczędności energii.

Model obliczeniowy

Do analiz przyjęto pięć prostopadłościennych modeli budynku opisanych na rzucie prostokąta. Kształt rzutu analizowanego modelu przyjęto na podstawie analiz zawartych w [7] dotyczących kształtowania przestrzeni budynku z uwagi na ograniczenie ilości energii dostarczanej do oświetlenia pomieszczeń światłem sztucznym.

W pracach poświęconych zagadnieniom energooszczędności budynków, poza ograniczaniem potrzeb związanych z ogrzewaniem, coraz częściej wskazuje się bowiem na konieczność redukcji zużycia energii elektrycznej do oświetlenia pomieszczeń.

Założono wymiary zewnętrzne podstawowego segmentu: 10,8×18,3×3,8 m. Podstawowy obiekt jest parterowy, cztery następne warianty utworzono przez rozbudowę w pionie o segmenty tworzące kolejne kondygnacje. Przyjęto:

  • całkowitą szerokość przegród obudowy termicznej (z wyłączeniem stolarki otworowej) oraz stropów międzykondygnacyjnych w układach wielokondygnacyjnych równą 0,4 m,
  • udział powierzchni rzutu ścian wewnętrznych do 15% powierzchni rzutu podstawowego,
  • powierzchnię okien wynikającą z warunku ograniczenia powierzchni okien, przegród szklanych i przeźroczystych (zgodnie z Załącznikiem nr 2 do warunków technicznych [6]) oraz proporcjonalny do powierzchni ścian zewnętrznych podział okien na elewacjach,
  • udział powierzchni przeźroczystych do całkowitego pola powierzchni okien równy 70% oraz 62% przepuszczalności całkowitego promieniowania słonecznego szyby zespolonej,
  • wentylację grawitacyjną pomieszczeń,
  • krotność wymiany powietrza n50 oraz współczynnik przenikania ciepła przegród budowlanych jako aktualnie obowiązujące wartości graniczne wg warunków technicznych [6],
  • 10-proc. udział mostków termicznych w wartości współczynnika wymiany ciepła przez przegrody budowlane,
  • orientację budynku na osi wschód–zachód,
  • zacienienie budynku przez otoczenie (kąt zacienienia wynoszący 10°, utworzony między poziomą prostą wyprowadzoną ze środka środkiem płaszczyzny okna a krawędzią elementu zacieniającego, zgodnie z PN-EN ISO 13790).

Wyjściowa charakterystyka energetyczna budynku

Analizie poddano zmianę wskaźnika zapotrzebowania na energię użytkową do ogrzewania i wentylacji EUH oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej EUW, a także cząstkowy wskaźnik zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną EPH+W, w zależności od założonej funkcji budynku, tj.:

  • mieszkalnej jednorodzinnej,
  • mieszkalnej wielorodzinnej,
  • biurowej,
  • usługowej,
  • na potrzeby opieki zdrowotnej,
  • przyjmując wyjściowe parametry – izolacyjność termiczną oraz wynik badania szczelności powietrznej budynku – równe dopuszczalnym wartościom granicznym [6]. W tabeli 1 zestawiono charakterystyczne dla wybranych funkcji dane szczegółowe, przyjęte zgodnie z aktualnie obowiązującą metodyką wykonywania świadectw charakterystyki energetycznej [5]. Model zlokalizowano w ośmiu miejscowościach na terenie kraju: (Ł – Łeba, NS – Nowy Sącz, P – Poznań, S – Suwałki, Sz – Szczecin, Wa – Warszawa, Wr – Wrocław, Z – Zakopane, ZG – Zielona Góra). Wyboru lokalizacji obiektu w Łebie, Nowym Sączu oraz Suwałkach dokonano na podstawie wyników badań zawartych w RI nr 7–8/2014 [3]. W systemach technicznych modelu założono wykorzystanie gazu ziemnego oraz całkowite średnie sezonowe sprawności wynoszące: 0,803 w przypadku systemu grzewczego i 0,434 w odniesieniu do systemu przygotowania ciepłej wody użytkowej.

Na rys. 1 i 2 przedstawiono uzyskane wyniki zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną do celów ogrzewania, wentylacji i przygotowania ciepłej wody dla budynków mieszkalnych wielorodzinnych oraz biurowych.

Charakterystycznym, znanym zjawiskiem jest spadek zapotrzebowania na energię wraz ze zmniejszeniem współczynnika kształtu budynku podczas zmiany jego skali (rozbudowy) [2]. Najbardziej efektywne energetycznie są modele największe, najmniej – parterowe, przy czym zależność ta nie jest prostoliniowa.

   05.12.2014

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 



Obejrzyj film o bezinwazyjnej renowacji rur » Jakich zabezpieczeń wentylacyjnych potrzebujesz »
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Mamy dla Ciebie nową ofertę urządzeń klimatyzacyjnych »

wentylacja

 



10 pytań o sterowanie ogrzewaniem grzejnikowym » Oszczędzaj nawet do 63% na zużyciu wody »
sterownik do pompy wodnej
czytam więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy czyszczenie klimatyzacji musi być drogie »

czyszczenie klimatyzacji

 



Poznaj zalety pomp nowej generacji » 5 powodów, dla których warto zainwestować w pompę ciepła »
pompy woda powietrze pompy ciepła
czytam więcej » czytam więcej »

 


Polecamy sprawdzone metody na pomiar spalin w zamkniętym pomieszczeniu »

pomiar spalin

 



Jakie produkty pomogą ci w walce o czyste powietrze » Serwis pompy ciepła bez problemów - jak to zrobić »
program czyste powietrze serwis pompy ciepła
czytam więcej » czytam więcej »

 


Jak działa technologia klimatyzacji bez przeciągów »

wentylacja

 


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
6/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 6/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Mikrokogeneracja w budownictwie mieszkaniowym
  • - Modernizacja budynków wielorodzinnych
Zobacz szczegóły
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