Politechnika Poznańska
Politechnika Poznańska
Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska
Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska
prof. dr hab. inż. Edward Szczechowiak
prof. dr hab. inż. Edward Szczechowiak
dr inż. Radosław Górzeński
dr inż. Radosław Górzeński
Doświadczenia ze stosowania
Doświadczenia ze stosowania
świadectw energetycznych
świadectw energetycznych
dla budynków nowowznoszonych
dla budynków nowowznoszonych
i oddanych do użytku w 2009r.
i oddanych do użytku w 2009r.
Technika instalacyjna w energooszczędnym budownictwie
Technika instalacyjna w energooszczędnym budownictwie
MTP Instalacje 2010
MTP Instalacje 2010
Zakres
Zakres
" budynek i energia
" budynek i energia
" zapotrzebowanie energii
" zapotrzebowanie energii
" wymagania
" wymagania
" budynki o niskim zużyciu energii
" budynki o niskim zużyciu energii
" świadectwa energetyczne
" świadectwa energetyczne
" przykłady
" przykłady
" podsumowanie
" podsumowanie
Budynek i energia
Budynek i energia
Budynek i energia
Budynek i energia
Budynek
Budynek
" system energetyczny
" system energetyczny
" trzy moduły
" trzy moduły
Budynek i jego własności cieplne
Budynek i jego własności cieplne
" izolacja termiczna
" izolacja termiczna
" szczelność powietrzna
" szczelność powietrzna
" wykorzystanie energii promieniowania słonecznego w zimie
" wykorzystanie energii promieniowania słonecznego w zimie
" ochrona przed promieniowaniem w lecie
" ochrona przed promieniowaniem w lecie
Technika instalacyjna (komfort cieplny i użytkowy oraz oświetlenie))
Technika instalacyjna (komfort cieplny i użytkowy oraz oświetlenie))
" wysoka sprawność energetyczna
" wysoka sprawność energetyczna
Energia
Energia
" efektywne wyprodukowanie i dostarczenie do budynku
" efektywne wyprodukowanie i dostarczenie do budynku
" energia pierwotna odnawialna i nieodnawialna
" energia pierwotna odnawialna i nieodnawialna
Budynek i energia
Budynek i energia
Bilanse energii
Bilanse energii
Budynek i jego własności cieplne
Budynek i jego własności cieplne
" PN-EN ISO 13790
" PN-EN ISO 13790
" straty i zyski ciepła
" straty i zyski ciepła
" szczelność powietrzna
" szczelność powietrzna
Technika instalacyjna
Technika instalacyjna
" ogrzewanie
" ogrzewanie
" wentylacja
" wentylacja
" chłodzenie
" chłodzenie
" ciepła woda użytkowa
" ciepła woda użytkowa
" oświetlenie
" oświetlenie
Energia
Energia
" konwersja energii
" konwersja energii
" energia pierwotna odnawialna i nieodnawialna
" energia pierwotna odnawialna i nieodnawialna
Budynek i energia
Budynek i energia
Zapotrzebowanie energii
Zapotrzebowanie energii
Energii użytkowej
Energii użytkowej
" do ogrzewania
" do ogrzewania
" do przygotowania CWU
" do przygotowania CWU
" do chłodzenia
" do chłodzenia
Energii końcowej
Energii końcowej
" ciepło do ogrzewania
" ciepło do ogrzewania
" ciepło do przygotowania ciepłej wody użytkowej
" ciepło do przygotowania ciepłej wody użytkowej
" straty systemu dystrybucji/akumulacji/przekazania/wytworzenia
" straty systemu dystrybucji/akumulacji/przekazania/wytworzenia
" energia pomocnicza
" energia pomocnicza
Energii pierwotnej
Energii pierwotnej
" energia końcowa
" energia końcowa
" nakłady na produkcję energii, transport i pozyskanie
" nakłady na produkcję energii, transport i pozyskanie
Budynek i energia
Budynek i energia
Znaczenie
Znaczenie
Energia użytkowa
Energia użytkowa
" jakość budynku i jego powłoki
" jakość budynku i jego powłoki
Energia końcowa
Energia końcowa
" budynek + instalacja
" budynek + instalacja
" wymiar dla użytkownika: koszty eksploatacji
" wymiar dla użytkownika: koszty eksploatacji
Energia pierwotna
Energia pierwotna
" polityka ekologiczna państwa
" polityka ekologiczna państwa
Zapotrzebowanie energii
Zapotrzebowanie energii
Zapotrzebowanie energii
Zapotrzebowanie energii
Zużycie energii końcowej
Zużycie energii końcowej
wg. Isover
wg. Isover
wg. Boonekamp
wg. Boonekamp
Zapotrzebowanie energii
Zapotrzebowanie energii
Zużycie energii w budownictwie mieszkaniowym
Zużycie energii w budownictwie mieszkaniowym
wg. Boonekamp
wg. Boonekamp
Zapotrzebowanie energii
Zapotrzebowanie energii
Wskaz
niki EK i EP
Wskaz
niki EK i EP
wg. BuildDesk/Kasperkiewicz, 20.828 budynków
wg. BuildDesk/Kasperkiewicz, 20.828 budynków
Wymagania
Wymagania
Wymagania
Wymagania
Ograniczanie zużycia energii
Ograniczanie zużycia energii
" benchmarking
" benchmarking
" urządzenia elektryczne, AGD
" urządzenia elektryczne, AGD
" charakterystyka energetyczna
" charakterystyka energetyczna
" certyfikat budynku pasywnego
" certyfikat budynku pasywnego
" świadectwo charakterystyki energetycznej
" świadectwo charakterystyki energetycznej
Wymagania
Wymagania
Ustawodawstwo:
Ustawodawstwo:
" Dyrektywa 2002/91/EC Parlamentu Europejskiego i Rady Europy z dnia
" Dyrektywa 2002/91/EC Parlamentu Europejskiego i Rady Europy z dnia
16 grudnia 2002r. o charakterystyce energetycznej budynków
16 grudnia 2002r. o charakterystyce energetycznej budynków
" Nowelizacja ustawy Prawo budowlane z dnia 19 września 2007 r.
" Nowelizacja ustawy Prawo budowlane z dnia 19 września 2007 r.
" Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008r. w
" Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008r. w
sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku i
sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku i
[& ] sposobu sporządzania [& ] świadectw charakterystyki energetycznej
[& ] sposobu sporządzania [& ] świadectw charakterystyki energetycznej
" Nowelizacja rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada
" Nowelizacja rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada
2008r. w sprawie warunków technicznych, jaki powinny odpowiadać
2008r. w sprawie warunków technicznych, jaki powinny odpowiadać
budynki i ich usytuowanie
budynki i ich usytuowanie
Wymagania
Wymagania
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych,
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych,
jaki powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie
jaki powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie
ż 328. 1. Budynek i jego instalacje ogrzewcze, wentylacyjne i
ż 328. 1. Budynek i jego instalacje ogrzewcze, wentylacyjne i
klimatyzacyjne, ciepłej wody użytkowej, a w przypadku budynku
klimatyzacyjne, ciepłej wody użytkowej, a w przypadku budynku
użyteczności publicznej również oświetlenia wbudowanego, powinny być
użyteczności publicznej również oświetlenia wbudowanego, powinny być
zaprojektowane i wykonane w taki sposób, aby ilość ciepła, chłodu i energii
zaprojektowane i wykonane w taki sposób, aby ilość ciepła, chłodu i energii
elektrycznej, potrzebnych do użytkowania budynku zgodnie z jego
elektrycznej, potrzebnych do użytkowania budynku zgodnie z jego
przeznaczeniem, można było utrzymać na racjonalnie niskim poziomie.
przeznaczeniem, można było utrzymać na racjonalnie niskim poziomie.
ż 329. 1. Wymaganie określone w ż 328 ust. 1 uznaje sie za spełnione
ż 329. 1. Wymaganie określone w ż 328 ust. 1 uznaje sie za spełnione
dla budynku mieszkalnego, jeżeli:
dla budynku mieszkalnego, jeżeli:
1) przegrody zewnętrzne budynku oraz technika instalacyjna odpowiadają
1) przegrody zewnętrzne budynku oraz technika instalacyjna odpowiadają
wymaganiom izolacyjności cieplnej lub
wymaganiom izolacyjności cieplnej lub
2) wartość wskaz
nika EP [kWh/(m��rok)], określającego roczne
2) wartość wskaz
nika EP [kWh/(m��rok)], określającego roczne
obliczeniowe zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną do
obliczeniowe zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną do
ogrzewania, wentylacji i przygotowania ciepłej wody użytkowej oraz
ogrzewania, wentylacji i przygotowania ciepłej wody użytkowej oraz
chłodzenia jest mniejsza od wartości granicznych określonych odpowiednio
chłodzenia jest mniejsza od wartości granicznych określonych odpowiednio
w ust. 3 pkt 1 i 2, a także jeżeli przegrody zewnętrzne budynku
w ust. 3 pkt 1 i 2, a także jeżeli przegrody zewnętrzne budynku
odpowiadają przynajmniej wymaganiom izolacyjności cieplnej niezbędnej
odpowiadają przynajmniej wymaganiom izolacyjności cieplnej niezbędnej
dla zabezpieczenia przed kondensacją pary wodnej [& ]
dla zabezpieczenia przed kondensacją pary wodnej [& ]
Wymagania
Wymagania
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych,
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych,
jaki powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie
jaki powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie
Maksymalne wartości EP rocznego wskaz
nika obliczeniowego
Maksymalne wartości EP rocznego wskaz
nika obliczeniowego
zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną do ogrzewania,
zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną do ogrzewania,
wentylacji i przygotowania ciepłej wody użytkowej oraz chłodzenia
wentylacji i przygotowania ciepłej wody użytkowej oraz chłodzenia
kWh/(m��rok)
kWh/(m��rok)
A/Ve d" 0,2 EPH+W = 73 + "EP
A/Ve d" 0,2 EPH+W = 73 + "EP
0,2 d" A/Ve d" 1,05 EPH+W = 55 + 90�(A/Ve) + "EP
0,2 d" A/Ve d" 1,05 EPH+W = 55 + 90�(A/Ve) + "EP
A/Ve e" 1,05 EPH+W = 149,5 + "EP
A/Ve e" 1,05 EPH+W = 149,5 + "EP
"EP = 7800/(300+0,1�Af)
"EP = 7800/(300+0,1�Af)
dodatek na jednostkowe zapotrzebowanie na nieodnawialną energię
dodatek na jednostkowe zapotrzebowanie na nieodnawialną energię
pierwotną do przygotowania ciepłej wody użytkowej w ciągu roku
pierwotną do przygotowania ciepłej wody użytkowej w ciągu roku
Wymagania
Wymagania
Maksymalne zużycie energii dla ogrzewania i wentylacji budynków
Maksymalne zużycie energii dla ogrzewania i wentylacji budynków
Energia
Energia
EP pierwotna
EP pierwotna
Eo użytkowa
Eo użytkowa
Eo = E�Hbr�ba
Eo = E�Hbr�ba
ba = Afe/Af
ba = Afe/Af
Eu użytkowa
Eu użytkowa
Eu = EP/(wp�winst)
Eu = EP/(wp�winst)
wp = 1,1
wp = 1,1
winst = 1,1�1,25
winst = 1,1�1,25
WT2002/2008 - wymagania polskie wg warunków technicznych 2002/2008
WT2002/2008 - wymagania polskie wg warunków technicznych 2002/2008
EnEV 02 - wymagania niemieckie o ochronie energii z 2002
EnEV 02 - wymagania niemieckie o ochronie energii z 2002
Wymagania
Wymagania
Maksymalne zużycie energii dla ogrzewania i wentylacji budynków
Maksymalne zużycie energii dla ogrzewania i wentylacji budynków
Energia
Energia
EP pierwotna
EP pierwotna
Eo użytkowa
Eo użytkowa
Eo = E�Hbr�ba
Eo = E�Hbr�ba
ba = Afe/Af
ba = Afe/Af
Eu użytkowa
Eu użytkowa
Eu = EP/(wp�winst)
Eu = EP/(wp�winst)
wp = 1,1
wp = 1,1
winst = 1,1�1,25
winst = 1,1�1,25
WT2002/2008 - wymagania polskie wg warunków technicznych 2002/2008
WT2002/2008 - wymagania polskie wg warunków technicznych 2002/2008
EnEV 02 - wymagania niemieckie o ochronie energii z 2002
EnEV 02 - wymagania niemieckie o ochronie energii z 2002
Wymagania
Wymagania
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych,
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych,
jaki powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie
jaki powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie
Współczynniki przenikania ciepła Umax W/(m�K)
Współczynniki przenikania ciepła Umax W/(m�K)
" ściana zewnętrzna 0,30
" ściana zewnętrzna 0,30
" stropodach 0,25
" stropodach 0,25
" strop nad piwnicą, podłoga na gruncie 0,45
" strop nad piwnicą, podłoga na gruncie 0,45
" okno zewnętrzne 1,7�1,8
" okno zewnętrzne 1,7�1,8
Grubość izolacji (dla =0,040 W/(m�K)
Grubość izolacji (dla =0,040 W/(m�K)
" ściana zewnętrzna: cegła silikatowa 17�24 cm 12�14 cm
" ściana zewnętrzna: cegła silikatowa 17�24 cm 12�14 cm
" ściana zewnętrzna: cegła ceramiczna 19�24 cm 12 cm
" ściana zewnętrzna: cegła ceramiczna 19�24 cm 12 cm
" stropodach drewniany 18�20 cm
" stropodach drewniany 18�20 cm
" strop nad piwnicą, podłoga na gruncie 8�10 cm
" strop nad piwnicą, podłoga na gruncie 8�10 cm
Budynki o niskim zużyciu energii
Budynki o niskim zużyciu energii
Budynki o niskim zużyciu energii
Budynki o niskim zużyciu energii
Obniżenie strat ciepła przez przenikanie Qtr
Obniżenie strat ciepła przez przenikanie Qtr
" zwartość bryły budynku A/Ve
" zwartość bryły budynku A/Ve
" izolacja termiczna przegród Ustdd"0,15 Uszd"0,25 Upgd"0,3 Uokd"1,5 W/(m2K)
" izolacja termiczna przegród Ustdd"0,15 Uszd"0,25 Upgd"0,3 Uokd"1,5 W/(m2K)
" izolacje transparentne
" izolacje transparentne
" wysokoefektywne energetycznie okna
" wysokoefektywne energetycznie okna
" redukcja mostków cieplnych
" redukcja mostków cieplnych
Obniżenie strat ciepła wentylacji
Obniżenie strat ciepła wentylacji
" uszczelnienie budynku n50d"1,0�2,0
" uszczelnienie budynku n50d"1,0�2,0
" wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła i wymiennikiem gruntowym
" wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła i wymiennikiem gruntowym
" fasady nawiewne
" fasady nawiewne
Zapotrzebowanie ciepła do ogrzewania i wentylacji EU d" 70 kWh/(m��a)
Zapotrzebowanie ciepła do ogrzewania i wentylacji EU d" 70 kWh/(m��a)
Zwiększenie odzysku ciepła od słońca
Zwiększenie odzysku ciepła od słońca
" przeszklenie o wysokim współczynniku g
" przeszklenie o wysokim współczynniku g
" zabudowy szklane (atria, ogrody zimowe)
" zabudowy szklane (atria, ogrody zimowe)
" kolektory słoneczne + ogniwa fotowoltaiczne
" kolektory słoneczne + ogniwa fotowoltaiczne
Wykorzystanie wewnętrznych zysków ciepła
Wykorzystanie wewnętrznych zysków ciepła
Budynki o niskim zużyciu energii
Budynki o niskim zużyciu energii
Wzrost sprawności z
ródeł ciepła
Wzrost sprawności z
ródeł ciepła
" ogrzewanie
" ogrzewanie
" produkcja ciepłej wody
" produkcja ciepłej wody
" technika regulacji i sterowania
" technika regulacji i sterowania
Obniżenie obciążeń chłodniczych i wzrost sprawności z
ródeł chłodu
Obniżenie obciążeń chłodniczych i wzrost sprawności z
ródeł chłodu
" ochrona przed promieniowaniem słonecznym
" ochrona przed promieniowaniem słonecznym
" masa akumulacyjna
" masa akumulacyjna
" chłodzenie nocne
" chłodzenie nocne
" wzrost sprawności układów chłodniczych
" wzrost sprawności układów chłodniczych
Strategia zarządzania budynkiem
Strategia zarządzania budynkiem
" optymalna eksploatacja i kontrola dostępu
" optymalna eksploatacja i kontrola dostępu
" algorytmy sterowania dopasowane do sposobu użytkowania (BMS)
" algorytmy sterowania dopasowane do sposobu użytkowania (BMS)
Oświetlenie
Oświetlenie
" oświetlenie energooszczędne
" oświetlenie energooszczędne
" wykorzystanie oświetlenia dziennego
" wykorzystanie oświetlenia dziennego
" sterowanie i automatyka
" sterowanie i automatyka
Świadectwa energetyczne
Świadectwa energetyczne
Świadectwa energetyczne
Świadectwa energetyczne
Świadectwa energetyczne
Świadectwa energetyczne
Energia użytkowa
Energia użytkowa
" jakość budynku i jego
" jakość budynku i jego
powłoki
powłoki
Energia końcowa
Energia końcowa
" budynek + instalacja
" budynek + instalacja
" wymiar dla użytkownika:
" wymiar dla użytkownika:
koszty eksploatacji
koszty eksploatacji
Energia pierwotna
Energia pierwotna
" polityka ekologiczna państwa
" polityka ekologiczna państwa
Przykłady
Przykłady
Przykłady
Przykłady
Budynek mieszkalny
Budynek mieszkalny
" A/Ve = 0,61
" A/Ve = 0,61
" Af = 373 m�
" Af = 373 m�
" 4 mieszkania
" 4 mieszkania
" Ustd = 0,25 W/(m2K)
" Ustd = 0,25 W/(m2K)
" Usz = 0,24 W/(m2K)
" Usz = 0,24 W/(m2K)
" Upg = 0,35 W/(m2K)
" Upg = 0,35 W/(m2K)
" Uok =1,7 W/(m2K)
" Uok =1,7 W/(m2K)
" wentylacja naturalna
" wentylacja naturalna
" strumień 700 mł/h
" strumień 700 mł/h
" n50 = 4,0 h-1
" n50 = 4,0 h-1
" konstrukcja tradycyjna murowana
" konstrukcja tradycyjna murowana
" CO + CWU: gaz ziemny
" CO + CWU: gaz ziemny
kWh/(m��a) EU EK wi EP
Przykłady
Przykłady
CO+VENT H 110,5 118,6 1,1 130,5
Budynek mieszkalny
Budynek mieszkalny
EL,H 1,5 3,0 4,6
" Htr = 0,96 W/(K�m�)
" Htr = 0,96 W/(K�m�)
CWU W 28,4 38,7 1,1 42,6
" Hve = 0,81 W/(K�m�)
" Hve = 0,81 W/(K�m�)
EL,W 0,2 3,0 0,6
Ł 157,3 178,3
WT 2008 133,0
Przykłady
Przykłady
Wentylacja warianty
Wentylacja warianty
" naturalna
" naturalna
" mechaniczna
" mechaniczna
" odzysk �=75%
" odzysk �=75%
" szczelność n50=0,5�6,0 h-1h
" szczelność n50=0,5�6,0 h-1h
" względny spadek QK,H, wzrost QK,W
" względny spadek QK,H, wzrost QK,W
" względny wzrost energii pomocniczej
" względny wzrost energii pomocniczej
kWh/(m��a) EU EK wi EP
Przykłady
Przykłady
CO H 25,5 29,0 0,8 23,2
Budynek użyteczności
Budynek użyteczności
EL,H 0,9 3,0 2,7
publicznej
publicznej
EL,V 9,5 3,0 28,5
" A/Ve = 0,16
" A/Ve = 0,16
CH C 9,4 2,8 3,0 8,4
" Af = 40.000 m�
" Af = 40.000 m�
" oświetlenie 15 W/m�
" oświetlenie 15 W/m�
EL,C 0,6 3,0 1,8
NP N 1,9 2,0 3,0 6,0
EL,N 0,0 3,0 0,0
CWU W 9,4 11,3 0,8 9,0
EL,W 0,2 3,0 0,6
SW EL,S 60,0 3,0 180,0
Ł 40,4 260,2
WT 2008 263,4
Przykłady
Przykłady
Budynek użyteczności
Budynek użyteczności
publicznej
publicznej
" A/Ve = 0,16
" A/Ve = 0,16
" Af = 40.000 m�
" Af = 40.000 m�
" oświetlenie 15 W/m�
" oświetlenie 15 W/m�
kWh/(m��a) EU EK wi EP
Przykłady
Przykłady
CO H 40,1 43,1 0,9 38,8
Budynek dydaktyczny
Budynek dydaktyczny
EL,H 0,3 3,0 0,8
" A/Ve = 0,20
" A/Ve = 0,20
EL,V 18,7 3,0 56,2
" Af = 14.000 m�
" Af = 14.000 m�
CH C 10,2 2,3 3,0 7,0
EL,C 2,9 3,0 8,6
CWU W 7,5 9,9 0,9 8,9
EL,W 0,1 3,0 0,1
SW EL,S 20,7 3,0 62,2
Ł 55,3 182,6
WT 2008 193,5
Przykłady
Przykłady
Budynek dydaktyczny
Budynek dydaktyczny
" A/Ve = 0,20
" A/Ve = 0,20
" Af = 14.000 m�
" Af = 14.000 m�
Podsumowanie
Podsumowanie
Podsumowanie
Podsumowanie
Świadectwa charakterystyki energetycznej
Świadectwa charakterystyki energetycznej
" zmiana sposobu myślenia na etapie projektowania, wykonawstwa i
" zmiana sposobu myślenia na etapie projektowania, wykonawstwa i
eksploatacji
eksploatacji
" projektowanie (analiza struktury zużycia energii, kierunki działań
" projektowanie (analiza struktury zużycia energii, kierunki działań
poprawiających lub modernizujących)
poprawiających lub modernizujących)
" wykonawstwo (zapewnienie szczelności, redukcja mostków cieplnych)
" wykonawstwo (zapewnienie szczelności, redukcja mostków cieplnych)
" eksploatacja (edukacja użytkowników, zarządzanie budynkiem facility
" eksploatacja (edukacja użytkowników, zarządzanie budynkiem facility
management)
management)
" ciągłe obniżanie zapotrzebowanie ciepła (energii użytkowej)
" ciągłe obniżanie zapotrzebowanie ciepła (energii użytkowej)
" konieczność proporcjonalnej redukcji strat instalacji (energii końcowej)
" konieczność proporcjonalnej redukcji strat instalacji (energii końcowej)