Metodyka sporządzania świadectw energetycznych budynków i mieszkań

Jednym z nowych rozwiązań wprowadzanych w Unii Europejskiej są świadectwa energetyczne budynków i lokali. Świadectwa energetyczne są elementem szerszego zadania jakie postawiła sobie Unia - t.j. bardzo poważnego ograniczenia zużycia energii na cele związane z użytkowaniem budynków, w tym zwłaszcza na ogrzewanie, wentylację, klimatyzację i przygotowanie ciepłej wody.
Podstawową czynnością przy sporządzaniu świadectwa jest określenie charakterystyki energetycznej. W referacie omówione są przyjęte w Polsce zasady określania tej charakterystyki.

OGÓLNE ZASADY OKREŚLANIA CHARAKTERYSTYKI ENERGETYCZNEJ

1. Ogólną podstawę opracowania świadectw energetycznych stanowi Ustawa z 19.09.2007 o zmianie ustawy-Prawo Budowlane [1] oraz ustawa z 27.08.2009 o zmianie ustawy - Prawo Budowlane i ustawy o gospodarce nieruchomościami [5], a szczegółową metodykę sporządzania świadectw charakterystyki energetycznej (w skrócie świadectw energetycznych) dla budynków, części budynków i lokali mieszkalnych ustalona jest w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury [2].

Rozporządzenie określa :

• sposób sporządzania świadectw

• wzory świadectw

• metody obliczania charakterystyki energetycznej.

2. Obliczenia, które trzeba wykonać w ramach oceny budynku dotyczą zapotrzebowania energii, czyli teoretycznej wielkości przewidywanego zużycia odniesionej do jednego roku. Ta wielkość stanowi obiektywną ocenę jakości energetycznej budynku i może się różnić od pomierzonej ilości zużytej energii, która to wielkość zależy także od sposobu użytkowania, a więc nie może być podstawą obiektywnej oceny.
Zapotrzebowanie ciepła oblicza się zakładając normatywne warunki użytkowe, czyli:

• temperatury w pomieszczeniach ustalone w Rozporządzeniu w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki [3],

• najniekorzystniejsze temperatury zewnętrzne ustalone dla danej strefy klimatycznej w normie PN-82/B- 02403 „Temperatury obliczeniowe zewnętrzne”,

• średnie miesięczne temperatury zewnętrzne i wielkości promieniowania słonecznego dla poszczególnych miesięcy - według średnich wieloletnich danych określonych dla najbliżej położonej stacji meteorologicznej,

• wielkość strumienia powietrza wentylacyjnego według normy PN-B/83-03430 „Wentylacja w budynkach mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej. Wymagania.”

3. Obliczenia dotyczące zapotrzebowania energii obejmują:

• energię zużywaną na ogrzewanie i wentylację,

• energię zużywaną na przygotowanie ciepłej wody,

• energię zużywaną na chłodzenie (tam gdzie jest stosowane)
  a w odniesieniu do budynków użyteczności publicznej także:

• energię na oświetlenie pomieszczeń.

4. Zapotrzebowanie energii oblicza się kolejno dla wielkości energii użytkowej (bezpośrednio wykorzystywanej), wielkości energii końcowej (dostarczonej do budynku, uwzględniającej straty wynikające ze sprawności systemów instalacyjnych) oraz wielkości energii pierwotnej (uwzględniającej straty przy wytwarzaniu i przesyle energii oraz rodzaj nośnika energii).

Kliknij, by otworzyć w większym formacie

5. Ocenę wielkości zapotrzebowania energii użytkowej na cele ogrzewania, wentylacji i chłodzenia dokonuje się metodą bilansową miesięczną wg normy PN-EN ISO 13790 :2008 [4]. Dla określonych w rozporządzeniu budynków istniejących obliczenie zapotrzebowania energii na cele ogrzewania i wentylacji dokonuje się metodą uproszczoną omówioną w rozporządzeniu.

6. Świadectwo energetyczne podaje dla ocenianego budynku lub lokalu wskaźnik EP, który stanowi syntezę informacji o jakości energetycznej czyli o cechach, które wpływają na poziom zużycia energii w budynku czy lokalu.
Wskaźnik EP wyraża wielkość rocznego zapotrzebowania na energię pierwotną niezbędną do zaspokojenia potrzeb związanych z użytkowaniem budynku, odniesioną do 1 m² powierzchni użytkowej, podany w kWh/m²/rok .Wskaźnik EP jest to ilościowa ocena zużycia energii. Uzyskane małe wartości wskazują na wysoką efektywność i użytkowanie energii chroniące zasoby i środowisko.
Świadectwo energetyczne zawiera także porównanie wskaźnika EP z wartością porównawczą) EP wynikająca z wymagań zawartych w przepisach techniczno-budowlanych [3]. To porównanie wskaźnika EP obliczonego w oparciu o dane rzeczywiste ocenianego budynku z wyliczoną wartością referencyjną stanowi jakościową ocenę energetyczną budynku.

Świadectwo zawiera także wskaźnik EK, wyrażony w kWh/m²/rok, który wyraża zapotrzebowanie na energię końcową dla ogrzewania (ewentualnie chłodzenia), wentylacji i przygotowania ciepłej wody użytkowej. Jest to ilość energii bilansowana na granicy budynku, czyli ilość energii, która powinna być dostarczona do budynku, aby zapewnić utrzymanie obliczeniowej temperatury wewnętrznej, niezbędnej wentylacji i dostarczenie ciepłej wody użytkowej. Wskaźnik EK jest miarą efektywności energetycznej budynku i jego techniki instalacyjnej. Małe wartości EK sygnalizują niskie zapotrzebowanie i tym samym wysoką efektywność.
Niestety zrezygnowano z przyznawania budynkom klasy energetycznej, która stanowi najbardziej zrozumiała ocenę jakości energetycznej.

7. Wartości porównawcze określa się w oparciu o dane geometryczne, które dotyczą budynku ocenianego obliczając zawarte w „Warunkach Technicznych”[3] maksymalną dopuszczalna wartość wskaźnika EP dla nowego budynku.

8. Świadectwa charakterystyki energetycznej w zależności od potrzeb są sporządzane :

• dla całego budynku lub

• części budynku stanowiącej samodzielna całość techniczno-użytkową lub

• dla lokalu mieszkalnego.

Część budynku stanowiąca samodzielną całość techniczno-użytkową - jest to część o jednej funkcji użytkowej i której rozwiązania konstrukcyjno-instalacyjne pozwalają na niezależne funkcjonowanie.

Świadectwo energetyczne wykonuje się w następujących okolicznościach:

1. Przy zgłoszeniu wniosku o wydanie pozwolenia na użytkowanie nowego budynku sporządzą się i dołącza do wniosku świadectwo energetyczne dla całego budynku oraz dla każdej samodzielnych części i dla każdego lokalu mieszkalnego.

2. Przy sprzedaży lub wynajmie sprzedający lub wynajmujący obowiązany jest sporządzić i udostępnić nabywcy lub najemcy świadectwo w zakresie odpowiadającym przedmiotowi umowy, czyli świadectwo dla budynku, gdy przedmiotem umowy jest cały budynek, a świadectwo dla lokalu lub części budynku , gdy przedmiotem umowy sprzedaży lub najmu jest lokal mieszkalny lub część budynku.

Ustawa przewiduje sytuacje, w których świadectwo dla lokalu mieszkalnego może być opracowane wg wcześniej opracowanego innego świadectwa, a mianowicie:

1. W budynkach zasilanych z sieci lub ze wspólnego źródła w budynku świadectwo dla lokalu mieszkalnego może być opracowane na podstawieświadectwa sporządzonego dla budynku
   Aby właścicielowi lokalu umożliwić wykorzystanie świadectwa sporządzonego dla budynku jako podstawy do opracowania świadectwa dla lokalu - w ustawie wprowadzono przepis, że na wniosek właściciela lokalu, zarządca budynku ma obowiązek uzyskania świadectwa energetycznego i przekazania jego kopii właścicielowi lokalu w terminie nie dłuższym niż 6 miesięcy.

2. Świadectwo dla lokalu mieszkalnego należącego do grupy lokali mieszkalnych o jednakowych rozwiązaniach konstrukcyjno-materiałowych i instalacyjnych oraz takim samym stopniu zużycia - może być opracowane w oparciu o świadectwo wykonane dla jednego z tych lokali.
   W wymienionych wyżej przypadkach powinny być wykorzystane dane inwentaryzacyjne oraz dane dotyczące parametrów ochrony cieplnej i systemów instalacyjnych.

9. Świadectwo powinno zawierać wskazówki dotyczące możliwości i sposobów obniżenia zużycia energii w budynku lub lokalu.

10. Opracowanie świadectwa składa się z następujących etapów:

a) Zbieranie i przygotowanie danych

• Zebranie i obliczenie danych geometrycznych dotyczących przegród budowlanych

• Obliczenie współczynników przenikania przegród

• Określenie danych dotyczących przepuszczalności promieniowania słonecznego

• Określenie danych dotyczących systemu ogrzewania (w tym sprawności)

• Określenie danych dotyczących systemu wentylacji (w tym strumienia powietrza wentylacyjnego)

• Określenie danych dotyczących systemu chłodzenia

• Określenie danych dotyczących oświetlenia

b) Obliczenia zapotrzebowania energii dla budynku (części, lokalu) ocenianego

• Obliczenie zapotrzebowania ciepła na ogrzewanie

• Obliczenie zapotrzebowania ciepła na chłodzenie

• Obliczenie zapotrzebowania ciepła na ciepła wodę (jeżeli jest instalacja chłodzenia)

• Obliczenie zapotrzebowania energii na oświetlenie (dla budynku użyteczności publicznej).

c) Obliczenie wskaźnika EP i porównawczej wartości EP
d) Obliczenie wskaźnika EK
e) Sporządzenie świadectwa ( wypełnienie formularza).

Przykład I-szej strony świadectwa energetycznego dla budynku mieszkalnego podany jest ponizej.

Kliknij, by otworzyć w większym formacie

METODA OBLICZANIA CHARAKTERYSTYKI ENERGETYCZNEJ DLA BUDYNKÓW, ICH SAMODZIELNYCH CZĘŚCI I LOKALI MIESZKALNYCH

Metodę obliczania charakterystyki energetycznej zawierają załączniki nr 5 i nr 6 do rozporządzenia.
Załącznik nr 5 zawiera metodykę obliczeń dla budynków i lokali nie wyposażonych w instalację chłodzenia.

Załącznik nr 6 zawiera metodykę obliczeń dla budynków i lokali wyposażonych w instalację chłodzenia i oświetlenia wbudowanego.

Jako instalację chłodzenia przyjmujemy instalację obsługującą więcej niż jedno pomieszczenie. Nie bierzemy więc pod uwagę korzystania z klimatyzatorów zainstalowanych w pojedynczych pomieszczeniach.

Najbardziej obszerne obliczenia wykonywane w ramach oceny charakterystyki energetycznej dotyczą zapotrzebowania energii do ogrzewania i wentylacji . Obliczenie to wykonuje się metoda bilansową miesięczna opartą o zasady podane w normie PN-EN ISI 13790:2008. Dla poszczególnych miesięcy oblicza się kolejno:

• Straty ciepła przez przenikanie przez przegrody zewnętrzne (ściany, dachy, okna i td.)

• Straty ciepła przez system wentylacji (grawitacyjnej lub mechanicznej),

• Zyski ciepła od promieniowania słonecznego (przez okna i drzwi balkonowe),

• Zyski wewnętrzne od ludzi i urządzeń

Bilans strat i zysków nie jest prostym sumowaniem, gdyż przyjmuje się, że niepełne wykorzystanie zysków, a stopień ich wykorzystania zależy między innymi od możliwości akumulacji ciepła przez budynek.

Przykład obliczenia (wg wcześniej obliczonych wartości Htr, Hve,,Af, η_H, Qs) zawiera poniższa tabela.

Kliknij, by otworzyć w większym formacie

Roczne zapotrzebowanie ciepła Q_H,nd jest sumą zapotrzebowania ciepła do ogrzewania i wentylacji budynku lub lokalu mieszkalnego w poszczególnych miesiącach (Q_H,nd,n) , w których wartość zapotrzebowania ciepła ma wartość dodatnią.
Rozpatruje się miesiące od stycznia do maja i od września do grudnia włącznie.

Na podstawie zapotrzebowania energii użytkowej w poszczególnych miesiącach oblicza się roczne zapotrzebowanie energii użytkowej, a następnie roczne zapotrzebowanie energii końcowej i pierwotnej wg zasad pokazanych na schemacie poniżej.

Kliknij, by otworzyć w większym formacie

Bardziej skomplikowane od powyżej opisanego jest obliczenie zapotrzebowania energii do chłodzenia. Jest to również metoda bilansowa miesięczna, ale wyznaczenie zysków słonecznych i współczynników wykorzystania zysków ciepła jest bardziej rozbudowane.
W obliczeniu zapotrzebowania energii pierwotnej uwzględnia się współczynniki nakładu energii na wytworzenie i dostarczenie nośnika energii lub energii do budynku .

Wartości tych współczynników określono w rozporządzeniu [2] jak niżej:

Kliknij, by otworzyć w większym formacie

Rozporządzenie [2] przewiduje możliwość uproszczonego obliczenia zapotrzebowania energii na ogrzewanie i wentylację . ma ona zastosowanie dla określania charakterystyki energetycznej budynków istniejących, w których średni współczynnik przenikania ciepła jest większy od 0,8. Dotyczy to wiec na ogół budynków oddawanych do użytkowania przed 1985r.
W metodzie uproszczonej wykonujemy od razu bilans roczny , a nie miesięczny oraz wykorzystujemy szereg scalonych wartości danych.

Przepisy
[1] Ustawa z dnia 19 września 2007 r.o zmianie ustawy - Prawo Budowlane (Dziennik Ustaw nr 191, poz. 1373 ).

[2] Rozporz. Ministra Infrastruktury z dnia 6.11.2008 w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku i lokalu mieszkalnego lub części budynku stanowiącej samodzielną całość techniczno-użytkową oraz sposobu sporządzania i wzorów świadectw ich charakterystyki energetycznej. (Dziennik Ustaw nr 201, poz. 1240 ).

[3] Rozporz. Ministra Infrastruktury z dnia 6.11.2008 zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dziennik Ustaw nr 201, poz. 1240 ).

[4] PN-EN ISO 13790:2008 Energetyczne właściwości użytkowe budynków - Obliczanie zużycia energii do ogrzewania i chłodzenia.

[5] Ustawa z 27.08.2009 o zmianie ustawy - Prawo Budowlane oraz ustawy o gospodarce nieruchomościami (Dz. U. nr 161, poz.1279).

---