S.OWCZAREK

BUDOWNICTWO MIESZKANIOWE I UŻYTECZNOŚCI PUBLICZNEJ

LITERATURA podstawowa:

• E. Neufert, Podręcznik projektowania architektoniczno-budowlanego projektowania

architektoniczno-budowlanego" Arkady 1995

• J. Sieczkowski, T. Nejman, Ustroje budowlane, PWN, Warszawa, 2001.

• Rozporządzenie Ministra infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków

technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. z dnia 15 czerwca 2002 r.)

• Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r. w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku i lokalu mieszkalnego, lub części budynku stanowiącej samodzielną całość technicznie użytkową oraz sposobu sporządzania i wzorów świadectw ich charakterystyki energetycznej.

uzupełniająca:

• S. Owczarek, Świadectwo energetyczne budynków - metodologia systemu. Wiadomości Izby projektowania budowlanego, nr 11(214), 2008.

• H. Manteuffel Szoege, Wybrane zagadnienia ekonomiki budownictwa, Wydawnictwa SGGW, Warszawa, 2006.

• Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r. w sprawie metodologii obliczenia charakterystyki energetycznej budynku i wzorów świadectw ich charakterystyki energetycznej.

• Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r, zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, ich usytuowanie(Dz. U. z 13 listopada 2008 Nr 201, poz. 1238).

• Wskaźniki scalone, Wydawnictwa Instytutu Doradztwa Majątkowego.

Tematy wykładów

1A. Budynki jednorodzinne i wielorodzinne. Podstawy projektowania

1. Ocena użytkowo-kosztowa budynków. budynki referencyjne. koszty wzniesienia,

eksploatacji, efektywność użytkowa.

2. Charakterystyka budynków wielorodzinnych

3. Technologie spełniające wymagania izolacyjności budynków.

4. Technologie wykorzystujące zyski cieplne z promieniowania slonecznego. okna. szklane fasady południowe

5. Projektowanie budynków o niski zużyciu energii.

6. Ocena kosztowa wzniesienia i eksploatacji budynku

7. Obliczenie zapotrzebowania ciepła w budynku

8. Ocena energetyczno - kosztowa budynków o niskim zapotrzebowaniu na energię.

Wykład 1. OCENA UŻYTKOW -KOSZTOWA BUDYNKÓW. Budynki referencyjne. Koszty wzniesienia, eksploatacji, efektywność użytkowa.

1. Uzasadnienie potrzeby oceny efektywności użytkowo-energetycznej budynków

Doskonalenie wartości i cech użytkowych wyrobów zgodne z ciągłym wzrostem wymagań użytkowników stanowi miernik rozwoju technologii. Poprawa wartości produktów wymaga ulepszania metod wytwarzania. Wytwarzanie jest poprzedzane projektowaniem.

Aby projektant mógł zaprojektować metodę wytwarzania musi posiąść zdolność oceny wartości użytkowej swojego produktu. Zdolność ta pozwala mu ocenić, czy produkt wykonany według jego projektu będzie posiadał planowane cechy. Stąd ważnym działaniem jest dostarczenie projektantom narzędzi do oceny wartości budynków.

Zainteresowanie metodami oceny wartości i efektywności użytkowej jest przedmiotem zainteresowań zarówno władz UE jak również przedsiębiorców prywatnych. Formy oceny są różne, od syntetycznych odniesionych do wyróżnionej cechy i podanych w postaci liczby ze zbioru czterech cyfr (2,..,5) do opisu skomplikowanych zjawisk fizycznych zachodzących w budynkach w określonych okresach czasu.

Z punktu widzenia nauk inżynieryjnych cenne są informacje w postaci wskaźników jednostkowych odnoszących się do objętości, powierzchni użytkowych, liczby mieszkańców i okresu użytkowania. Zbiór wskaźników jednostkowych jest częścią wiedzy niezbędnej w projektowaniu i użytkowaniu budynków. Oceny przy użyciu wskaźników pozwalają na porównywanie cech użytkowych budynków w różnych projektach. Celem jest opracowanie metody przyporządkowania za pomocą programów obliczeniowych obiektywnych i możliwych do ustalania ocen. Ocena energetyczno kosztowa zawiera najistotniejsze elementy ogólnego systemu charakterystyki oceny efektywności budynku. Charakterystykę ogólnego systemu oceny zestawiono w podsystemach.

2. PODSYSTEMY CHARAKTERYSTYKI OCENY EFEKTYWNOŚCI WARTOŚCI UŻYTKOWEJ BUDYNKU

Proponowany system charakterystyki oceny kosztów, energii i materiałów potrzebnych w realizacji budynków mieszkaniowo-biurowych oraz ich wartości użytkowych ma służyć do analiz efektywności użytkowej budynku. Obejmuje on okresy realizacji i eksploatacji budynku. Jego podsystemy są wzajemnie powiązane. Ocenę przeprowadzana jest w dwóch etapach W rozważaniach wyjściowych w etapie pierwszym systemy traktuje się jako niezależne. W okresie realizacji najważniejszymi są systemy; geometryczny (architekura) i technologiczny (procesy projektowania i realizacji budowy). W analizach efektywności realizacji budowy przy ustalonych standardach wykonania, najważniejszymi czynnikami są czas i koszt wykonania. Model charakterystyki oceny składa się z 10-ciu podsystemów.

1. Geometrii.

System ten jawi się na podstawie spełniania zasad architektury, wymagań funkcjonalnych i konstrukcyjnych z uwzględnieniem zasad optymalizacji i koordynacji wymiarowej.

Instrumentami obliczeniowymi w tym systemie są programy analiz stosunku części użytkowej do zabudowanej oraz programy komputerowe optymalizacji geometrii budynku.

2. Technologii, kosztów realizacji i własności cieplnych akustycznych i mechanicznych zastosowanych materiałów.

System ten jest kreowany na podstawie teorii procesów technologicznych, analiz sieci zależności czynności i ich kosztów.

Praktycznym instrumentem obliczeniowym w tym podsystemie są programy informatyczne jak Norma i Projekt Manager.

3. Procesów fizycznych występujących w budynkach: cieplnych, akustycznych i mechanicznych.

Elementy tego podsystemu są funkcje czasu i ich funkcjonały teorii transportu i przemian cieplnych, analizy procesów akustycznych i mechanicznych budynku.

Do instrumentów obliczeniowych tego podsystemu należą programy obliczeń procesów fizycznych w budynku.

4. Komfortu wewnętrznego i klimatu zewnętrznego budynku.

Elementy podsystemu pochodzą z teorii komfortu wewnętrznego budynku i danych klimatycznych otoczenia budynku. Do instrumentów obliczeniowych tego podsystemu należą programy prognoz klimatu w okresie użytkowania, opracowanych na podstawie metod statystycznych wyników pomiarów czynników pogody.

5. Zapotrzebowania energii ciepła ogrzewania, klimatyzacji i oświetlenia oraz wody pitnej i do celów gospodarczych.

Elementy podsystemu są tworzone na podstawie teorii transportu ciepła przez obudowę budynku i określenia potrzeb oświetlenia i zaopatrzenia budynku w wodę.

Jako instrumenty obliczeniowe podsystemu służą takie programy jak Transyss, Audytor.

6. Instalacji cieplnych, chłodzenia i wentylacji.

Elementy tego podsystemu tworzą dane o źródłach ogrzewania, sieciach cieplnych, zbiornikach, grzejnikach, rekuperatorach i systemach regulacji instalacji budynku.

Instrumentami obliczeniowymi są programy doboru źródeł ciepła, zbiorników i instalacji.

7. Systemów pasywnych wykorzystania promieniowania słonecznego

Elementy podsystemu pochodzą z teorii pozyskania ciepła z promieniowania słonecznego. Do nich należą okna, materiały transparentne i magazyny ciepła i rekuperatory ciepła z powietrza wentylowanego..

Instrumentami do określania efektywnych wartości służą programy do obliczenia zysków z promieniowania słonecznego, przemian fazowych i odzysku ciepła zgromadzonego w masywnych elementach budynku.

8. Systemów aktywnych wykorzystania promieniowania słonecznego

Elementy tego podsystemu pochodzą z teorii kolektorów słonecznych, systemów instalacji kolektorów płaskich i rurowych, pomp ciepła.

Instrumentami podsystemu są programy do obliczeń temperatury i wydatków cieplnych kolektorów słonecznych i pomp ciepła.

9. Wartości użytkowych budynku.

Elementy tego podsystemu tworzą: teoria wartości użytkowej. Główne czynniki wartości to niezawodność i prostota w użytkowaniu, czytelność funkcji i łatwość użytkowania i wartość rynkowa budynku.

Instrumentami obliczeniowymi podsystemu są programy do obliczenia wyceny nieruchomości.

10. Oceny efektywności użytkowej budynku

Elementami tego podsystemu są: wartość budynku, koszty realizacji, zużycia energii, zaopatrzenia w wodę i oddziaływania budynku na otaczające go środowisko..

Instrumentami obliczeniowymi podsystemu są programy do obliczenia efektywności użytkowej budynku.

Każdy podsystem ma tę samą formę schematu blokowego przedstawioną na rysunku 1.

Rys. 1. Schemat blokowy kolejnych podsystemów charakterystyki efektywności budynku

3. DYREKTYWA 2002/91/WE PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY

z dnia 16 grudnia 2002 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków

Dyrektywa ustala następujące ramy charakterystyki energetycznej budynków

Ramy ogólne do obliczeń charakterystyki energetycznej budynków (art. 3)

Metodologia obliczeń charakterystyki energetycznej budynków obejmuje co najmniej następujące aspekty:

(a) charakterystykę cieplną budynku (skorupa i ściany wewnętrzne, itd.,). Charakterystyki mogą obejmować również szczelność powietrzną;

(b) instalację grzewczą i zaopatrzenie w ciepłą wodę, włącznie z charakterystyką izolacji;

(c) instalację klimatyzacyjną;

(d) wentylację,

(e) wbudowaną instalację oświetleniową (głównie sektor nie-mieszkaniowy);

(położenie i zorientowanie budynku, włącznie z klimatem zewnętrznym;

(g) pasywne systemy słoneczne i ochrony przed słońcem;

(h) naturalną wentylację;

(i) warunki klimatu wnętrza, włącznie z projektowanym klimatem wnętrza;

W miarę potrzeby w tych obliczeniach brany jest pod uwagę pozytywny wpływ poniższych aspektów:

(a) aktywne systemy słoneczne i inne systemy grzewcze i elektryczne oparte na odnawialnych źródłach energii;

(b) elektryczność wytwarzana przez CPM;

(c) systemy grzewcze lokalne lub blokowe oraz systemy chłodzenia;

(d) naturalne oświetlenie.

Niniejszy wykład uwzględnia wymagania Dyrektywy, a jednocześnie celem jego jest znalezienuie kryterium nadrzednego oceny. To kryterium prefererowna pozwalało by na jednoznaczną odpowiedź w postaci jednego wskażnika ocenić efektywność realizacji i eksploatacji budynku.

4. BUDYNEK REFERENCYJNY

Wszystkie analizy są wykonywane metodą porównawczą.w odniesieniu do przyjętego wzorca. Wzorzec stanowi hipotetyczny budynek tzw. budynek referencyjny zaprojektowany zgodnie z obowiązującymi normami i powszechną praktyką budowlaną posiadającą takie same parametry technologiczne, konstrukcyjne i użytkowe (typ technologii wielkość, liczba pomieszczeń i ich przeznaczenie, liczbę użytkowników, położenie) jak budynek oceniany. Budynek referencyjny jest ustalany odrębnie dla każdego rozwiązywanego zadania oceny efektywności.

Budynek referencyjny (odniesienia) jest projektowany w celu przeprowadzenia obliczeń. Projekt budynku referencyjnego ma formę uproszczoną. Są w nim umieszczone tylko te wymiary, które występują w procedurach obliczeniowych. Parametry budynku, które nie występują w analizie nie są brane pod uwagę i mogą zostać pominięte.

Jest on wyposażony we wszystkie parametry zintegrowane i elementy budynku, tylko takie, które posłużą do obliczeń. Projekt budynku referencyjnego zależy od charakteru obliczeń, a mogą to być analizy kosztów czy też analizy procesów cieplnych występujących w budynku. Dokumentacja projektu zawiera rzuty charakterystycznych kondygnacji, przekroje struktur ścian, rysunki elewacji oraz skrócony opis techniczny budynku. W opisie technicznym występują globalne dane liczbowe jak powierzchnie zabudowy, kubatura, liczba pomieszczeń i osób przebywających w budynku.

Budynek referencyjny jest stosowany w charakterze bazy odniesienia w analizach projektowych polegających na wariantowaniu rozwiązań. Służy do analizy wpływu wybranych parametrów (zmiennych decyzyjnych) na przebieg analizowanych wielkości lub procesów.

Budynek referencyjny posiada parametry stałe i zmienne, które mają wpływ na badaną wielkość. Przykładem może być badanie wpływu struktury okien poszczególnych elewacji, na koszty poniesione na ogrzewanie budynku w sezonie grzewczym, którego wyniki zostały zamieszczone w dalszym ciągu referatu. Tutaj budowa okien należy do zmiennych decyzyjnych, a reszta parametrów występujące w analizie należą do parametrów stałych. Podobnie badano wpływ struktury ścian na efektywność realizacji budynku [3]. Innym przykładem zastosowania budynku referencyjnego jest analiza efektywności sposobu termorenowacji budynku.

Stałymi parametrami są parametry zintegrowane takie jak objętość budynku, powierzchnia użytkowa i inne parametry geometryczne.

5. ANALIZA KOSZTOWÓW I WSKAŹNIKI KOSZTOWO GEOMETRYCZNE

5.1. Specyfikacja pól

Wyróżnione wielkości odniesione do powierzchni. Są to pola:

W analizie wyodrębniamy pola:

Powierzchnia użytkowa (właściwa) F_u

Powierzchnia komunikacji F_k

Powierzchnie techniczne F_t.

Powierzchnia użytkowa dodatkowa F_ud

Powierzchnia konstrukcji F_kon

Powierzchnia użytkowa ogólna F_uo

Powierzchni całkowitej F_c,

Przyjmiemy oznaczenia:

Powierzchnia użytkowa ( właściwa) F_u

(5.1)

(5.2)

(5.3)

Powierzchnia użytkowa ogólna F_uo

5.2. Wskaźniki rozrządu powierzchni.

(5.4)

Wskaźnik ten jest ustalany w stosunku do powierzchni ogólnej kondygnacji nadziemnych brutto; kształtuje się on w granicach od 70 do 75%. Jednak wskaźnik poniżej 0,75 świadczy o rozrzutności projektu.

(5.5)

Wskaźnik W₂ określa powierzchnię zajętą przez ściany konstrukcyjne i osłonowe. Oscyluje on od 12 do 18%. W dużej mierze zależy od zastosowanej technologii lub systemu.

(5.6)

Wskaźnik W₃ określa powierzchnię komunikacji do powierzchni ogólnej. Oscyluje on w granicach od 7 do 11 %, z tym, że w oszczędnych projektach wynosi ok. 7%.

5.3. Wpływ rozwiązań konstrukcyjnych

Kształt (obrys) rzutu budynku należy rozpatrywać w powiązaniu z ukła­dem konstrukcyjnym i zastosowaną rozpiętością konstrukcji. Zależnie bowiem od układu (poprzecznego, podłużnego, mieszanego) i rozpiętości, a także od zastosowanych rozwiązań materiałowych - różne są wskaźniki np. powierzchni użytkowej do powierzchni rzutu, kosztów ścian konstrukcyjnych i stropów. Na straty powierzchni rzutu wpływają głównie powierzchnie zaj­mowane przez ściany i klatki schodowe.

Przy rozpiętości mniejszej, np. 300 cm, ilość (gęstość) ścian konstruk­cyjnych zwiększa się, a ścian działowych zmniejsza się. Różnice w grubości tych ścian mają wpływ na ilość powierzchni zajętej przez ściany ogółem. Najbardziej jest to widoczne w budynkach tradycyjnych, w których ściany konstrukcyjne grubości 24 cm (niekiedy szersze) w porównaniu ze ściankami działowymi (6-12 cm) zajmują o wiele większe powierzchnie Układ podłużny konstrukcji jest niekorzystny w stosunku do układu poprzecznego.

Przykład analizy procentowego udziału powierzchni ścian do powierzchni zabudowy budynków realizowanych w technologii tradycyjnej zestawiono w tabeli

Tabela. 1. Udział procentowy ścian w zabudowie budynku.

Układ	Rozpiętość Cm	Udział procentowy powierzchni ścian
				razem	Ściany			Klatki schodowe
						Konstrukcyjne 24	Osłonowe 27 cm		Działowe 6cm
	Poprzeczny	300	24	10,0	3,9	0,5	9,6
		450	22	7,7	4,0	1,0	9,3
		600	21	6,6	3,8	0,9	9,7
Podłużny	600	27	12,5	-	4,7	9,8

Przy zastosowaniu technologii płytowych powierzchnie zajmowane przez ściany są mniejsze, ponieważ grubość ścian konstrukcyjnych i działowych jest mniejsza niż w budynkach wznoszonych przy użyciu technologii tradycyjnej. Odpowiedni dobór układu i rozpiętości może powodować lepsze wykorzystanie powierzchni zabudowanej (rzutu) około 5% powierzchni obiektu.

5.4. Specyfikacja objętości. Wyróżnione wielkości i wskaźniki odniesione do objętości.

Są to kubatury:

Objętość całkowita budynku V (m³)

Objętość użytkowa budynku V_u (m³).

Każdy kubaturowy obiekt budowlany, a więc dom mieszkalny, halę produkcyjną, pawilon handlowy, dworzec kolejowy itp. Można sobie wyob­razić jako pewną bryłę, o określonej objętości V. Kubatura użytkowa każdego obiektu V_u jest mniejsza od kubatury całkowitej. Wprowadzono współczynnik:

(5.7)

W przypadku prostopadłościanu (rys. 1), jego kubatura cał­kowita jest obliczana jako iloczyn powierzchni rzutu ab tego prostopadłościanu przez jego wysokość (h). Kubatura użytkową na rysunku 1 przedstawiono jako prostopadłościan o podstawie mn i wysokości o. Stosunek kubatur prostopadłościennych: użytkowej i całkowitej napisano w postaci:

(5.8)

Zmniejszenie kubatury użytkowej w stosunku do kubatury całkowitej wynika z zajęcia przestrzeni przez ściany, stropy, elementy klatek schodowych, słupów konstrukcyjnych, dachów. Od kubatury całkowitej odejmuje się także przestrzeń zajmowaną przez klatki schodowe, szyby windowe, zsypy na śmieci.

Rys. 2. Wykorzystanie kubatury obiektu

Problem efektywnego zaprojektowania budynku sprowadza się, w dużym uproszczeniu, do tego, aby uzyskać kubaturę użytkową (mno) najbliższą kubaturze całkowitej (abh) i jak najmniej stracić z powodu zajmowania przestrzeni przez elementy konstrukcyjne, komunikacyjne itp. Określa się to prostą zależnością , że współczynnik β wykorzystania kubatury powinien być bliski 1.

5.5. Wskaźnik kubaturowo- powierzchniowy

Z licznych wskaźników oceny ukształtowania bryły i rzutu budynków omówiony zostanie tylko jeden - stosunek kubatury ogólnej obiektu do powierzchni użytkowej tego obiektu:

(5.9)

W budownictwie mieszkaniowym, w dobrze zaprojektowanych obiektach K₂ kształtuje się następująco:

m³/m²

• budynki 1-kondygnacyjne podpiwniczone 6,0

• budynki 2-kondygnacyjne podpiwniczone 5,5

• budynki 5-kondygnacyjne podpiwniczone 4,1

• budynki 11-kondygnacyjne podpiwniczone 3,7

Różnice w kubaturach przypadających na m² pu są kształtowane przez takie czynniki, jak:

- piwnice, poddasza i strychy, których kubatury rozkładają się w budynkach na małą (1-2),średnią (5) lub dużą (11) liczbę kondygnacji,

- zakres podpiwniczenia (całkowite, częściowe, jedna lub dwie kondygnacje podziemne),

wykorzystanie powierzchni rzutu obiektu,

- gabaryty wysokościowe (wysokość pomieszczeń w powiększona o grubość stropów).

Należy zatem porównywać wskaźniki obiektów o zbliżonej charakterystyce architektoniczno-konstrukcyjno-użytkowej, Porównanie budynków z kryterium określonym równaniem (5.8) ma sens jeżeli są to budynki należące do tych samych klas architektury, zastosowanych konstrukcji i przeznaczeniu użytkowym . Można jednak stwierdzić, że za­chowanie podanych wielkości wskaźników pozwala pozytywnie ocenić projekt, a ich przekroczenie jest na ogół spowodowane „rozrzutnością" projektu.

W tabeli 2 podano wielkości tych wskaźników według CZSBM (Centralnego Związku Spółdzielczości Budownictwa Mieszkaniowego), na podstawie których można stwierdzić, że:

- budynki 1 i 2 kondygnacyjne nie wykorzystują efektywnie kuba­tury w tworzeniu powierzchni budynków mieszkalnych,

- budynki 5-kondygnacyjne umożliwiają lepsze wykorzystanie powierzchni rzutów,

- w budynkach 11-kondygnacyjnych dodatkowo ok. 7-9% powierzchni przeznacza się np. na szyby windowe, pomieszczenia techniczne itp.,

- budynki punktowe i korytarzowe mają gorsze wskaźniki od budynków klatkowych.

5.6. Zależność wskaźników K i W od rodzaju budynków.

Tabela 2. Architektoniczne wskaźniki techniczno-ekonomiczne w zależności od technologii wzniesie­nia budynków mieszkalnych i ich wysokości

	Przeciętne wartości liczbowe wskaźników`
Rodzaje budynków	powierzchniowych i kubaturowych wg CZSBM
budynki 1-kondygnacyjne				6
budynki 2-kondygnacyjne				5,5
5-kondygnacyjne
Tradycyjne
Klatkowe	0,78	0,14	0,08	4,35
Punktowe	0,74	0,16	0,10	4,50
Wielkoblokowe
Klatkowe	0,78	0,14	0,08	4,20
Punktowe	0,76	0,145	0,095	4,25
Wielkopłytowe
Klatkowe	0,79	0,13	0,08	4,15
Korytarzowe	0,75	0,12	0,13	4,30
11-kondygnacyjne
wielkoblokowe
Klatkowe	0,68	0,15	0,10	4,20
Punktowe	0,66	0,16	0,11	4,30
Korytarzowe	0,62	0,16	0,12	4,30
Wielkoplytowe
Klatkowe	0,68	0,13	0,13	4,20
Korytarzowe	0,62	0,13	0,13	4,30
Punktowe	0,66	0,13	0,12	4,20

W przypadku większej różnorodności rozwiązań projektowych do porównań wskaźników należy wyszuki­wać obiekty podobne do siebie.

Na podstawie omówionych czynników, rzutujących na wykorzystanie kubatury całkowitej obiektu do celów użytkowych, można przeanalizować obiekt 11-kondygnacyjny:

1) liczba kondygnacji naziemnych: 11, kondygnacja podziemna na piwnice i urządzenia techniczne;

2) powierzchnia rzutu - 54 x 14 m; 3) wskaźniki rozrządu powierzchni:

W₁ = 0,75, W₂ = 0,15, W₃ = 0,10

4) wysokość kondygnacji mieszkalnych w świetle 2,80 m, wysokość kondyg­nacji podziemnej i poddasza 2,50 m, grubość stropów 30 cm.

Należy obliczyć wskaźnik
, czyli stosunek kubatury użytkowej mieszkalnej do kubatury całkowitej:

W takim budynku zatem mniej niż 60% (58,2%) kubatury całkowitej jest wykorzystane w użytkowych celach mieszkalnych. Na co zatem zostało zużyt­kowane pozostałe ponad 40% kubatury?:

1) na konstrukcję budynku:

-ściany 54 m⋅14 m ⋅(11 kond. ⋅2,8 m + 2 kond. ⋅2,5 m) ⋅0,15 = 4060 m³, tj. 13,5%,

-stropy 0,30 m ⋅13 kond. ⋅54 m ⋅14 m ⋅ (0,75 + 0,10) = 2609 m³, tj. 8,7%;

łącznie na konstrukcję budynku przypada 13,5% + 8,7% = 22,2%.

2) na powierzchnię komunikacyjną:

54 m ⋅14 m ⋅(11 kond. ⋅2,8 m + 2 kond. ⋅2,5 m) ⋅0,10 = 2706 m³, tj. 9%.

3) na kondygnacje techniczne, piwnice, strychy:

(54 m ⋅14 m , 2 kond. ⋅2,5 m) ⋅0,75 = 2835 m³, tj. 9,5%.

Można zatem stwierdzić, że w dość poprawnie zaprojektowanym budynku mieszkalnym 11-kondygnacyjnym, bo przy wskaźniku wykorzystania powierz­chni całkowitej 0,75, przy dość głębokim trakcie - 14 m, kubatura całkowita 30 tys. m³ ukształtowała się następująco:

kubatura mieszkalna ok. 58%,

konstrukcja (w tym ściany ok. 13%) ok. 22%,

kubatura komunikacyjna ok. 9%,

kondygnacje techniczno-gospodarcze ok. 10%.

Teoretycznie współczynnik β powi­nien zdążać do jedności. W praktyce wynosi ok. 0,6.

5.7. Wskaźniki kosztowo- geometryczne

Ekonomiczną efektywność (We) zaprojektowanych obiektów mierzy się porównując koszt jednostki (m², m³) przy zastosowaniu formuły:

(5.10)

gdzie K- wartość kosztorysowa robót,

Jako kryterium projektowania można przyjąć jak najmniejszy koszt m³ kubatury użyt­kowej przy zapewnieniu wymaganych cech konstrukcyjnych i jakościowych,. Dąży się do tego, wykorzystując powierzchnie rzutu, dobierając wyso­kość obiektu, poszukując jego optymalnych gabarytów.

Wskaźniki kosztów obiektów są obliczane jako stosunek:

(5.11)

gdzie K_w1 - koszt m³ kubatury budynku.

K_c - koszt wzniesienia obiektu

V - kubatura budynku

(5.12)

gdzie K_w2 - koszt m² powierchni użytkowej budynku.

Zestawienie koszt i wskaźników kosztowych zamieszczono w tablicy 2.

Ocenę kosztów i wartości budynku możemy wykonywać z użyciem danych uzyskanych na podstawie zestawienia wykonanych kosztorysów. Na przykład takie kosztorysy można znaleźć w opracowaniu pt.”Scalone wskaźniki do wyceny budynków i budowli” Instytutu Doradztwa Majątkowego. Przykładowe zestawienia podano w tablicach 3, 4, 5.

W tablicach 3,4,5 podano dane: kubatury, powierchni użytkowej ogólnej, kosztu całkowitego wskaźników kosztu jednostkowego odniesionych do kubatury i powierchni użytkowej ogólnej, powierzchni użytkowej i wskaźnuików kosztu jednostkowego odniesionego do powierzchni użytkowej.

Tablica.3. Zestawienie danych w przypadku budynków mieszkalnych

Nr.	Funkcja	Techno- Logia	V m^3	Fuo m^2	K			Fu m^2
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	M	Mur z	15790	4940	4668787	296	945	2827	1651
2	M. weil	Mur	1426	364,8	423736	297	1162	307	1380
3	M jedn.	Mur bl.	871	243	230918	265	950	200	1154
4	M. weil	“Ż”	11669	3227	3475728	298	1077	2331	1491
5	M. jedn.	Mur	986	277	397940	404	1437	245	1624
6	M weil	OWT 67 NW	7369	2712	2168107	294	780	1749	1240
7	M. wiel	OWT 67 NW	11528	3582	3382545	293	944	2502	1352
8	M dwur	Mur	763	131	270484	354	2065	100	2704
9	M-U	Bloczki Cer-gazob.	3700	925	1257963	340	1360
10	M.Czter	Techn tr	2085	654	581423	279	889	288	2019

Tablica.4. Zestawienie danych w przypadku budynków przemysłowych

Nr.	Funkcja	Techno- Logia	V m^3	Fuo m^2	K			Fu m^2
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	Warsztato Socjalny	kp.sł,ryg s.mur cp.	4221	900	861506	204	957	727	1185
2	Baza tr. Wiata obu	kp.sł ry s. mur cd	1200	290	258000	215	890	290	890
3	Baza tr. Magazyn	Kp.sł.ryg s.mur tr	585	144	169650	290	1179	144	1179
4	Warszt Betoniar	Kmurow s..pust sz	706	178	124256	176	699	178	699
5	Magaz- Socjalny	Kst ram Ob. L.pł	10365	1159	1938255	187	1674	1159	1674
6	Warsztat Ślusarski	Kmur s.blocżuż	1370	331	243860	178	736	331	736
7	Warsz Samoch	Kblocbet s. cdziur	917	282	265930	290	943	282	943
8	Mag. Smr Olej	Kmur cp s.cpełna	68	15	24344	358	1612	15	1612
9	Mag gaz techniczny	Kmursil s.sil str. Bl fal	114	30	51300	450	1710	25	2098
10	Hala pr Ins.san	KsysFF. Pł ścienn	12800	1758	2316800	181	1320	1758	1320

Tablica.5. Zestawienie danych w przypadku usługowo-handlowych

Nr.	Funkcja	Techno- Logia	V m^3	Fuo m^2	K			Fu m^2
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	Admin produkc	Kmur ckr I bl cem Str.kanał	2532	531	627936	248	1181	505	1243
2	Pawilon Prz-hadl	Kstal Ob.p PW-8/B	4368	872	1061424	243	1216	872	1216
3	Garaż wolnostoj	Kmur cd Str.Klein	116,5	24,5	35999	309	1468	24,5	1468
4	Pawilon Hand-usł.	KsłrSBU sbKomór	15665	3319	4025905	257	1212	2502	1609
5	Mag. produkcja	Kcsilikat Str.p wyl	3409	630	852250	250	1353	630	1353
6	Hotel wypocz.	Kpustcer Str.Fert	7371	2003	2756754	374	1376	1849	1491
7	Adminstr socjalny	Kszkp sr S bt kom	3003	858	1051050	350	1224	858	1224
8	Hala targów	k.st obud p.wars ATLANTIS	3650	1295	1587750	435	1228	710	2236
9	Mieszkal biurowy	KsPh144 oBISTYP	5734	1395	1897954	351	1360	1188	1598
10	Salon samoch	Kmonbet blgazobt	9563	2092	2400313	251	1147

5.8. Budynek mieszkalny wielorodzinny

Budynek referencyjny

Dane techniczne

V - kubatura =1426 m³

F_u - pow. użytkowa =307 m²

F_uo - pow. ogólna =365 m²

F_z - pow. zabudowy =153 m²

F_e- pow. elewacji = 493 m²

F_d - pow. połaci dachu = 154 m²

K₂ - wskaźnik stosunek kubatury do powierzchni użytkowej

Opis techniczny

Budynek mieszkalny wielorodzinny

Budynek murowany wielorodzinny, niepodpiwniczony 2-piętrowy z prześwitem bramowym o pow. 28 m² . Konstrukcja ścian murowana z cegły pełnej. Stropy drewniane na belkach drewnianych ze ślepymi pułapami. Dach konstrukcji drewnianej kryty papą.

- wykopy grunt kat. III/IV

- ławy fundamentowe murowane z cegły

- ściany parteru i pięter z cegły pełnej, mury grub.25-51 cm

• stropy o konstrukcji drewnianej z płytami Kleina pod piece i balkony

• dach o konstrukcji drewnianej kryty papą

• obróbki z blachy ocynkowanej

• schody wewnętrzne drewniane

• podłogi z desek struganych

• ścianki działowe murowane i drewniane

• malowanie klejowe

tynki kat. III, stolarka okienna skrzynkowa stolarka drzwiowa płycinowa

tynki elewacyjne zwykłe, nawierzchnia w przedświcie bramowym z kamienia brukowego

Tablica 6. Zestawienie wskaźników kosztowych na jednostkę obmiaru oraz kosztów robót przy realizacji obiektu mieszkaniowego wielorodzinnego

Nr eleme ntu	Podst wycen KNZ-2 tab/poz	element	Wskaźniki techn.-ekonomiczne
						na scalone jednostki obmiaru		na jednostki podane w KNR		% udział w koszcie bud.
						jedn obm	zł na jedn.	jedn obm	zł na jed
1	2	3	4	5	6	7	8
1	17/1	ROBOTY ZIEMNE, FUNDAMENTY	100 m^2 pow zab	19129			7,00
1.1 1.2 2	17/2 17/3 18/1	- roboty ziemne (grunt II1/IV kat.) - fundamenty i ściany fundamentowe (murowane z cegły) ŚCIANY NADZIEMIA I ŚCIANKI DZIAŁOWE	100 m^3 um obj muru	45032	100 m^3 m^3	11966 494	3,26 3,74 32,10
2.1 2.8 9	18/2 18/3 19/1	- ściany nadziemia (muro wane z cegły pełnej) ścianki działowe (drewniane) STROPY I SCHODY	100 m^2	21094	m^3 m^2	566 132	2597 6,13 22,79
9.1 10	19/2 20/1	- stropy i schody (konstrukcji drewnianej) DACHY KONSTR. OCIEPL. I POKRYCIE	100 m^2 pow zab	8457	M^2	267	22,79 3,08

1	2	3	4	5	6	7	8
10.3 10.4 11	20/2 20/3 21/1	- konstrukcja (drewniana) pokrycie papą POSADZKI	100 m^2 pow ogólnej	6639	M^2 pow dachu m^2 pow dachu	53 32	1,90 1,18 5,70
11.1 15	21/2 22/1	- posadzki (z desek struganych) STOLARKA	100 m2 p.o.	15582	m^2 pow ogólnej	67	5,70 13,27
15.3 15.4 16	22/2 22/3 23/1	- stolarka okienna (skrzynkowa) stolarka drzwiowa (płycinowa) TYNKI EWNĘTRZNE KŁADZINY I MALOWANIE	1000 m^3 kub bud	33882	m^2 m^2	738 387	7,97 5,30 11,52
16.1 16.2 21	23/2 23/3 24/1	tynki i okładziny (rodzaj III cementowo -wapien.) - malowanie (klejowe) ELEWACJA	100 m^2 um pow elew.	3939	100 m^2 100 m^2	2940 531	9,75 1,77 4,54
21.1	24/2	- elewacja (tynki zwykłe cemen-wap )			100 m^2	4141	4,54
kubatura 1426 m^3 RAZEM roboty budowlane Pow. ogól. 364,8 m^2					m^3 kub m^2 p.o.	297,2 1161,6	100

6. WARTOŚĆ UŻYTKOWA BUDYNKU

( 6.1 )

C_jn- wartość jednostkowa powierzchni nieruchomości.

Wyrażenie można po przekształceniu napisać w postaci:

( 6.2 )

f_g - współczynnik geometryczny wykorzystania powierchni użytkowej,

(6.3 )

R₁ - współczynnik korelacji pomiędzy jednostkową wartością użytkową a jednostkowym jednostkowym kosztem wzniesienia

(6.4 )

Wyzyskując (6.1) możemy wartość użytkową napisać w postaci:

Powierchnię całkowitą możemy wyrazić przez parametry budynku następująco:

(6.5 )

Gdzie: n- liczba kondygnacji, V- kubatura budynku, H- wysokość budynku.

Stąd wartość użytkową budynku możemy napisać w postaci alternatywnej do wyrażenia ( 6.6)

( 6.6)

Jednostkowa wartość uzytkowa budynku. Cena jednostkowa nieruchomosci

W dyskusji wzoru należy podkreślić, że jednostkowa wartość użytkowa C_jn powinna być wynikiem oddzielnej analizy. Jest ona zależna od takich czynników jak popyt, lokalizacja, promocja i prognozy popytu na ten typ budownictwa.

W dyskusji wzoru należy podkreślić, że wartość użytkowa C_jn powinna być wynikiem oddzielnej analizy. Jest ona zależna od takich czynników jak popyt, lokalizacja, promocja i prognozy popytu na ten typ budownictwa. Wysokość budynku jest wielkością uśrednioną w budynkach o zmiennej wysokości.

Wartość budynku w gospodarce rynkowej jest równa cenie budynku na rynku nieruchomości. Ceny na rynku nieruchomości są różne, oferowane, transakcji, wyjściowe, ostateczne. . Cena ostateczna transakcji jest ustalana w wyniku kompromisu cen oferowanych przez sprzedającego i kupującego. Autor proponuje ustalenie cen oferowanych według procedury.

1. Ocenić w skali od 2 do 5 poprawność rozwiązań we wszystkich 10-ciu podsystemach. W wyniku otrzymamy zbiór 10-ciu liczb (n₁, n₂....n₁₀)

2. Przyjąć ocenę 4 jako odpowiadającą dobremu standardowi wykonania budynku.

3. W przypadku dobrego standardu (ocena 4) określić wartość budynku na rynku (budynek odniesienia). Cena jednostkowa standardu z oceną 4 jest ustalona (np. C_jns=2000 zł)

4. Wartość oferowaną na rynku odniesioną do jednostki powierzchni użytkowej obliczać z zależności:

gdzie w_i waga kryterium oceny podsystemu

Wagi podsystemów spełniają warunek

W ten sposób uwzględniono jakośc budynku w kazdym z 10-ciu podsystemów

7. KRYTERIA OCENY EFEKTYWNOŚCI UŻYTKOWEJ BUDYNKU

W ocenie efektywności użytkowej w postaci wskaźnikowej dążymy do określenia jednego najważniejszego kryterium tkzw. kryterium preferowanego. Wynika to ze starań udzielania jednoznacznych odpowiedzi. Jednakże jest to możliwe tylko wtedy, gdy interesuje nas wąski aspekt oceny. Rozważanie oceny w szerokim zakresie zmusza nas do formułowania i badania ocen wielokryterialnych, które stanowią bazę do definiowania kryterium preferowanego. Kryterium preferowane w przypadku wielokryterialnej oceny najczęściej ma postać sumy kryteriów składowych ze stałymi wagami.

Warunki jakie powinny spełniać sformułowania kryteriów oceny to:

1. Poprawność matematyczna na gruncie teorii funkcji, dystrybucji lub funkcjonałów

2. Jednoznaczność, aby można było łatwo ustalić wynik oceny

3. Podanie zakresu funkcji, aby można było zidentyfikować jego obszar dopuszczalnych rozwiązań

4. Odniesienie do określonej teorii fizyczno-matematycznej (np. fizyka budowli)

Kryteria można formułować w ramach teorii ścisłych i wtedy można ich nazwać dostatecznie dokładnymi (głębokimi), lub formułować w ramach teorii przybliżonych (płytkie). Kryteria odnoszone do jednego podsystemu dają oceny z małego zakresu, stąd są mało przydatne w ocenach użytkowych.

Problemy występujące w ocenach budynków często wynikają ze starzenia się instrumentów badawczych, opracowanych na niższym poziomie rozwoju technologii. Do takich problemów w ocenie budynków energooszczędnych jest brak aktualizacji baz danych i stosowanie błędnych definicji: Na przykład długości sezonu grzewczego i klimatyzacji, szczelności i infiltracji budynku.

Ocena projektu budynku dotyczy wielu jego elementów: kształtu jego bryły, rozwiązań strukturalnych obudowy, konstrukcji i wykończenia, instalacji oraz zastosowanych w czasie jego realizacji materiałów i technologii.

Budynkom stawiamy różne wymagania. Każde z tych wymogów prowadzi do odpowiedniego kryterium oceny. Jednym z wymagań jest mały koszt wzniesienia budynku: koszty projektu, użytych materiałów i wykonania budynku. Drugim wymaganiem jest mały koszt eksploatacji: koszty ogrzewania, oświetlenia, klimatyzacji i wentylacji. Trzecim wymaganiem jest zapewnienie odpowiednich warunków komfortu jego mieszkańców oraz prawidłowych funkcji użytkowych jego pomieszczeń.

W wykonanym poniżej przykładzie przyjęto jako składniki oceny efektywności energetyczno-kosztowej budynku: wartość użytkowa budynku, koszt wzniesienia budynku, koszt eksploatacji.

Dla potrzeb oceny energetyczno kosztowej obiektu wyróżniamy:

Koszt inwestycji „I” i koszt eksploatacji E.

Do kosztów inwestycji należą: koszt wzniesienia budynku, koszt zakupu i wbudowania instalacji.

Koszt eksploatacji to wydatki związane z użytkowaniem i konserwacją budynku i jego wyposażenia. Głównym składnikiem kosztu eksploatacji jest koszt zużycia energii przeznaczonej na cele użytkowe: Ogrzewanie, wentylacje, oświetlenie.

Suma kosztów inwestycji i eksploatacji w okresie trwałości obiektu oznaczamy przez L_cc ( life cycle cost) możemy wyrazić wzorem:

W matematyce finansowej dla potrzeb bankowych koszty eksploatacji są mnożone przez współczynnik dyskonta:

D_i - współczynnik stopy dyskonta r - stopa dyskonta.

Po wprowadzeniu współczynnika dyskonta wyrażenie na LCC przyjmuje postać:

W ocenie kosztowej przedsięwzięcia termorenowacji występują dwa budynki; przed termorenowacją, którego całkowity koszt oznaczamy przez LLL_o i po termorenowacji o koszcie LCC_R . Różnica tych kosztów

gdzie

Stanowi podstawę do analizy opłacalności termomodernizacji:

Przy czym:

OK. - oszacowanie różnicy kosztów budynku referencyjnego i ocenianego w okresie ich wzniesienia i eksploatacji

K_Ri - koszt eksploatacji w roku „i” budynku referencyjnego,

K_oi - koszt eksploatacji w roku „i” budynku ocenianego,

I_R - koszt wzniesieni (inwestycji) budynku referencyjnego

I_o - koszt wzniesieni budynku ocenianego.

W tym podejściu ocena kosztowa jest znana pod nazwą NPV (Net Prezent Value) , której wartość jest równa:

Przyjmując oznaczenia:

Gdzie

Z_i - zysk, obniżenie kosztów eksploatacji w roku „i”,

I - wartość nakładów inwestycyjnych na ulepszenie projektu.

Zyski roczne są równe w tym zadaniu wartości zmniejszenia zużycia energii pomnożone przez cenę jednostkową:

Stąd wartość NPV można napisać:

Dla potrzeb analizy akademickiej przyjęto definicję efektywności energetyczno kosztowej jako stosunek W wartości uzyskanych efektów użytkowych do kosztu K poniesionych w okresie wzniesienia budynku i jego N latach eksploatacji. Odpowiednio do wyróżnionych kosztów, wyróżnimy dwa współczynniki efektywności:

(1)

gdzie

(2)

(3)

(4)

We wzorach przyjęto oznaczenia:

W - wartość użytkowa budynku, w złotych

K_w - koszt wzniesienia budynku, w złotych,

E - koszt zapotrzebowania na ciepło, w złotych

f_g - współczynnik geometryczny wykorzystania powierchni użytkowej,

r₁ - współczynnik rynkowy.

S - straty sezonowe w budynku [kWh],

Z - zyski sezonowe w budynku [kWh],

C_e - cena energii, C_e = 0,15 [zł/kWh],

N - liczba lat użytkowania, N = 40,

f_g- współczynnik uwzględniający grubość ścian

A_z - powierzchnia zabudowy

A_s - powierzchnia rzutów ścian na płaszczyznę poziomą.

14

---