PROJEKTOWANIE
PROJEKTOWANIE
BUDYNKÓW POD
BUDYNKÓW POD
KLASY
KLASY
ENERGETYCZNE
ENERGETYCZNE
dr inż. Dariusz Suszanowicz
dr inż. Dariusz Suszanowicz
UNIWERSYTET OPOLSKI
UNIWERSYTET OPOLSKI
Katedra Inżynierii Procesowej
Katedra Inżynierii Procesowej
Wykład 1
Wykład 1
Charakterystyka energetyczna budynku
Charakterystyka energetyczna budynku
1
JAKOŚĆ ENERGETYCZNA
JAKOŚĆ ENERGETYCZNA
BUDYNKU
BUDYNKU
2
ZGODNIE
Z DYREKTYWĄ
EPBD,
KAŻDY
BUDYNEK BĘDZIE MIAŁ NADANĄ OKREŚLONĄ
KLASĘ
ENERGETYCZNĄ.
W SKŁAD
OCENY
KLASY ENERGETYCZNEJ WCHODZI POZIOM
ZUŻYCIA ENERGII DO CELÓW: OGRZEWANIA,
CHŁODZENIA,
WENTYLACJI,
PODGRZANIA
WODY I OŚWIETLENIA. NAJWIĘCEJ ENERGII
WYDATKUJE SIĘ NA OGRZEWANIE BUDYNKÓW,
STĄD TAK WAŻNE JEST OKREŚLENIE JAKOŚCI
CIEPLNEJ.
3
JAKOŚĆ ENERGETYCZNĄ BUDYNKU CHARAKTERYZUJĄ
WSKAŹNIKI
(ZWYKLE
OZNACZANE
LITERĄ
„E”
Z ODPOWIEDNIMI INDEKSAMI), KTÓRYCH WARTOŚCI
OTRZYMUJE SIĘ PO PODZIELENIU PRZEZ KUBATURĘ LUB
POWIERZCHNIĘ
POMIESZCZEŃ
ROZPATRYWANEGO
BUDYNKU, ENERGII NETTO, BRUTTO (DOSTARCZONEJ)
LUB ENERGII PIERWOTNEJ KONIECZNEJ DO ZAPEWNIENIA
WYMAGANEGO POZIOMU OGRZEWANIA, CHŁODZENIA,
WENTYLACJI
POMIESZCZEŃ,
PODGRZANIA
WODY
I OŚWIETLENIA
W BUDYNKU,
W ROZPATRYWANYM
CZASIE (ZWYKLE PRZEDZIAŁ CZASOWY DOTYCZY ROKU).
JAKOŚĆ ENERGETYCZNA
JAKOŚĆ ENERGETYCZNA
BUDYNKU
BUDYNKU
4
W budynkach mieszkalnych najwięcej energii
zużywa się na ogrzewanie pomieszczeń (około
60 %), stąd największe znaczenie ma jakość
cieplna budynku, którą charakteryzują:
- wskaźnik sezonowego zapotrzebowania na ciepło Ea
odnoszący się do energii netto (ciepło) do ogrzewania
pomieszczeń, w kWh/(m
2
- wskaźnik zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania
pomieszczeń, niezależny od długości sezonu ogrzewania
budynku, odniesiony do jednego „stopniodnia”, w kWh/m
2
- moc cieplna potrzebna do ogrzania pomieszczenia (lub
pomieszczeń),
w kW
lub
odniesiona
do
powierzchni
pomieszczeń ogrzewanych, w W/m
2
,
- współczynnik strat ciepła H budynku, współczynnik łącznych
strat ciepła w wyniku przenikania przez obudowę (HT)
i wentylacji pomieszczeń (Hv), w W/K.
Klasa energetyczna budynku -
od A do G
5
Klasyfikacja energetyczna
budynków
wg Stowarzyszenia na rzecz Zrównoważonego
Rozwoju
Klasa
Budynek mieszkalny
Wskaźnik E
[kWh/m
2
rok]
A
niskoenergetyczny
20 do 45
B
energooszczędny
45 do 80
C
średnioenergooszczęd
ny
80 do 100
D
średnioenergochłonny
100 do 150
E
energochłonny
150 do 250
F
bardzo energochłonny
ponad 250
Klasa energetyczna budynku ma być ustalana na podstawie charakterystyki
energetycznej
obiektu
porównanej
z
parametrami
tzw.
budynku
referencyjnego. W ten sposób zostanie określony wskaźnik EP, a tym samym
klasa energetyczna domu.
6
Warunki techniczne dla budynku referencyjnego (standardu
podstawowego,
czyli
o
minimalnych
przyjętych
wymaganiach energetycznych) mają być zdefiniowane w
znowelizowanych przepisach techniczno-budowlanych. To o
tyle ważne, że dane te maja stanowić punkt odniesienia (EP
= 1) i bez ich określenia nie będzie możliwe wyliczenie
żadnego innego wskaźnika.
Klasa energetyczna budynku
Obecnie projektowane budynki mieszkalne charakteryzują się
współczynnikiem sezonowego zapotrzebowania energii Ea w
przedziale od 90 do 120 kWh/m
2
rok można je zakwalifikować do
klasy D i E zgodnie z projektem ustawy o systemie oceny
energetycznej
budynków
i
lokali,
oraz
z
projektem
rozporządzenia w sprawie zasad wykonywania certyfikacji
energetycznej budynków i mieszkań. Przy dzisiejszych cenach
paliw oraz realnej, zapowiadanej podwyżce cen uzasadnione jest
wykonanie budynków przy wskaźniku Ea = od 40 do 70
kWh/m
2
rok.
Oczekiwania
po
wprowadzeniu
certyfikacji
energetycznej są, aby obniżyć zapotrzebowanie na ciepło w
budynkach o 20 - 50%.
7
Klasa energetyczna budynku
Klasa C w tej klasie będą znajdować się przegrody o
bardzo dobrej izolacji termicznej, wpływające w znaczny sposób
na energochłonność budynku. np. cegła dziurawka gr.
38cm+styropian 15cm, λ=0,031 Uo=0,178 W/m2K Wpływ
mostków cieplnych od wieńców, węgarków, nadproży ΔU=0,058
W/m2K Współczynnik przenikania ciepła dla ściany z
uwzględnieniem mostków U=0,238 W/m2K
Z porównania ścian w klasie G i C wynika że ściana wykonana
w klasie C będzie 6 razy cieplejsza od ściany w klasie G.
Uwzględniając inne czynniki wpływające na zużycie energii
przy eksploatacji budynku, projektanci jednoznacznie określają,
że uzyskanie klasy energetycznej B będzie bardzo trudne.
Klasa G jest to najniższa klasa przegrody np. ściana z
cegły dziurawki gr. 38cm+tynk U=1,262 W/m
2
K. Wpływ
mostków cieplnych od wieńców, węgarków, nadproży
ΔU=0,128 W/m
2
K. Współczynnik przenikania ciepła dla ściany
z uwzględnieniem mostków U=1,392 W/m
2
K
8
Obliczenie wskaźnika zintegrowanej charakterystyki energetycznej budynku EP
polega na wyznaczeniu wskaźników cząstkowych, a następnie porównaniu ich ze
wskaźnikami cząstkowymi budynku referencyjnego. W ten sposób otrzyma się
bezwymiarowe wyrażenia, których suma określi EP:
• wskaźnik całkowitego zapotrzebowania na energię dla ogrzewania i wentylacji
odniesiony do 1 m
2
powierzchni budynku
N
g
=E
g
/E
gref
• wskaźnik całkowitego zapotrzebowania energii do przygotowania ciepłej wody
odniesiony do 1 m3 podgrzanej wody
N
w
=E
w
/E
wref
• wskaźnik całkowitego zapotrzebowania na energię dla klimatyzacji odniesiony do 1
m2 powierzchni budynku
N
k
=E
k
/E
kref
• średnioważony wskaźnik mocy oświetleniowej odniesiony do 1 m2 powierzchni
budynku
N
e
=E
e
/E
eref
Zatem wzór na wskaźnik zintegrowanej charakterystyki energetycznej budynku EP
przedstawia się następująco:
EP = N
g
x f
g
+ N
w
x f
w
+ N
k
x f
k
+ N
e
x f
e
gdzie współczynniki f określają udział energii składowej w całkowitym zużyciu energii
niezbędnej do prawidłowego funkcjonowania budynku.
Klasa energetyczna budynku
9
Klasa energetyczna budynku
Klasyfikacja energetyczna dla ścian zewnętrznych – propozycje
oznaczeń
KLASA
W/m
2
K
U
W/m
2
K
WZE
Standard pasywny
A1
U
0,1
0,3
A2
0,1
< U
0,15
0,5 – 0,3
B1
0,15
< U
0,5 – 0,7
B2
U
0,20
0,7 – 0,9
C
0,2
< U
0,25
0,9 – 1,1
D
0,25
< U
0,3
1,1 – 2,0
E
0,3
< U
0,5
2,0 – 2,5
F
0,5
< U
1,0
2,5 – 3,0
G
1,0
< U
3,0