Autor: Paweł

Współczynnik nakładu energii pierwotnej wH – czyli ostatnia deska ratunku

Jeżeli ciepło, w postaci medium jaką jest gorąca woda, do budynku dostarczane jest z ciepłowni lub z elektrociepłowni, wtedy możemy zweryfikować standardową wartość współczynnika wH podaną w Rozporządzeniu MI z dnia 06 listopada 2008 roku, która wynosi 0,80.

Czy jest to wartość stała? Oczywiście, że nie. Nie tylko możemy, ale powinniśmy ją zmienić. Jeżeli paliwem w zakładzie produkujący energię cieplną oprócz paliwa konwencjonalnego jest także biomasa, to wtedy jest bardzo prawdopodobne, że wartość wH będzie niższa niż 0,80 dla ciepła pochodzącego z eletrociepłowni na węgiel kamienny lub gaz ziemny, albo niższa niż 1,30 dla ciepłowni węglowej lub niższa niż 1,20 dla ciepłowni gazowej/olejowej. Obecnie, w praktyce można się spodziewać wartości wH obniżonych od kilku do aż prawie 30%.

Dla przykładu dla Elektrociepłowni w Poznaniu wartość wynosi wH = 0,724 ( http://cieplodlapoznania.pl/cieplo-systemowe/zielone-cieplo-wskazniki/ ), a dla Warszawy wH= 0,78 (http://www.cieplodlawarszawy.pl/pl/cieplo-systemowe/dla-audytorow). Czy różnica wynosząca kilka lub kilkanaście setnych jest duża i ma jakieś znaczenie? Tak. Tym bardziej, że prawie zawsze dotyczy nie tylko systemu grzewczego, ale także ciepłej wody użytkowej i ma bezpośredni wpływ na końcową wartość EP, powodujac jej obniżenie o kilka cennych kWh/(m2 *rok). Jest to dużo, biorąc pod uwagę nowe, znacznie zaostrzone wymagania WT 2014, którym przecież nie jest łatwo sprostać.

Dla przykładu – jeżeli wskaźnik energii końcowej EK) dla budynku wielorodzinnego bez chłodzenia wynosi 135 kWh/(m2 *rok) to:

  1. dla wH= 0,8 obliczona wartość EP wynosi EK * 0,80 = 108 kWh/(m2 *rok), jest większa od EPmax = 105 kWh/(m2 *rok),
  2. dla wH= 0,77 obliczona wartość EP wynosi EK * 0,77 = 103,95 kWh/(m2 *rok), jest mniejsza niż EPmax.

Tak więc, zmniejszenie wartości wH zaledwie o 0,03 (czyli ok. 4 kWh/(m2 *rok)– wystarczyło, aby spełnić warunek EPmax i to bez dodatkowych nakładów! Jedyny problem na jaki można się natknąć, to brak łatwo dostępnych wartości wH od sporej części dostawców energii. Dlatego zawsze warto przed rozpoczęciem wykonywania obliczeń złożyć pismo z prośbą o podanie wartości współczynnika wH, ponieważ czas oczekiwania na odpowiedź może wynosić 7 dni, a nawet czasem znacznie dłużej, co może niepotrzebnie opóźnić termin wykonania zamówienia jakim jest charakterystyka energetyczna budynku .

wH77

Podsumowanie

Jeżeli wszystkie obliczenia zostały wykonane poprawnie i obliczona wartosc EP nieznacznie przekracza podaną w warunkach technicznych wartość wskaźnika EPmax, to podanie rzeczywistej wartości współczynnika wH może być jedyną, bezkosztową szansą na spełnienie warunku EPmax w obliczniach charakterystyki lub świadectwa energetycznego każdego rodzaju budynku. A gdy wartość wH jest mniejsza niż 0,6 wtedy istniene nawet możliwość wprowadzenia zmian w projekcie budowlanym obniżących nieco koszty budowy np. okien, których współczynnik przenikania ciepła U może być nieco wyższy niż pierwotnie założony.

Wykonanie takich symulacji jest obecnie niezbędne i łatwie do wykonania np. w programie ArCADia-TERMO, gdzieje się to automatycznie, zaraz po zmianie wartości współczynnika U.

Należy też zapamiętać, że sprawdzenie wartości współczynnika wH należy przede wszystkim właśnie do certyfikatora, a nie projektanta czy instalatora, ponieważ to obowiązkiem certyfikatora jest sprawdzenie poprawności wszystkich danych wprowadzonych do obliczeń.

WT 2014 – czyli co architekt wiedzieć powinien.

Część 1. Okna zewnętrzne i połaciowe, drzwi zewnętrzne

Okna , ich wielkość, kształt, typ, cena oraz umiejscowienie w projekcie budynku mają zasadnicze znaczenie. Jednak to nie wystarczy. Architekci muszą jeszcze uwzględnić parametry fizycznie okien, bez spełniania których charakterystyka energetyczna nie zostanie zatwierdzona.

Okna zewnętrzne

Wybierając typ okien zewnętrznych w projekcie budowlanym należy wziąć pod uwagę nie tylko ich wymiary i usytuowanie. To za mało.

Okazuje się, że praktycznie wszystkie parametry okien mają wpływ na wartość zapotrzebowania na ciepło i chłód, dotyczy to szczególnie budynków użyteczności publicznej takich jak średnie i wielkopowierzchniowe budynki handlowe, biurowce, urzędy, restauracje.

W programie ArCADia-TERMO w etapie Definicje przegród istnieje możliwość ustawienia wszystkich niezbędnych parametrów stolarki okiennej i drzwiowej, rysunek poniżej.

okno

Współczynnik przenikania ciepła U

Od 1 stycznia 2014 wartość tego współczynnika przenikania ciepła U nie zależy już od strefy klimatycznej, a tylko od temperatury wewnętrznej pomieszczenia ogrzewanego, w którym zainstalowano dane okno. Dla pomieszczeń o temp. >=16 stopni nie może być wyższa niż U=1,30, a dla pomieszczeń o temp. < 16 stopni – niż U=1,80. W praktyce oznacza, to że w budynkach biurowych , w części biurowej i klatkach schodowych wszystkie okna zewnętrzne powinny mieć wartość U <= 1,30, natomiast w klatkach schodowych np. budynków mieszkalnych wartość współ. U może wynosić aż 1,80, czyli można zastosować nawet okna trzy komorowe. Jednak ze względu na niską wartość EPmax w budynkach wielorodzinnych instalowanie okien na klatkach schodowych o współ. U= 1,80 jest bardzo ryzykowne (ponieważ obliczona wartość EP może być za duża), . Z tego względu , w praktyce, także dla tych okien powinno się przyjąć U = 1,30.

Ze względu na wysoką cenę stosowanie okien o współ. U mniejszym niż 1,0 stosowane jest w budownictwie energooszczędnym, przy czy zamiast okien o współ. U od 0,90 do 0,95 warto rozważyć okna o współ. U =0,89, aby warunek powierzchni okien był zawsze spełniony.

Warto wspomnieć, że okna o współ. U mniejszym niż 1,0 są to okna trzykomorowe, gdy U ma być mniejsze niż 0,8 wtedy przestrzenie miedzy szybowe muszą być dodatkowo wypełnione argonem, który zmniejsza wartość współ. U od 0,2 do 0,3.

Współczynniki oszklenia C

Współczynniki C określa jaką część zajmuje powierzchnia szyb w stosunku do powierzchni całego otworu okiennego.

Jeżeli drzwi zawierają część przeszkloną np. drzwi balkonowe, drzwi obrotowo w hotelach, bankach , to wtedy traktujemy je jak okno i musza spełniać parametry okien.

Warto zauważyć, że wartość współ. C można podawać się z dokładnością do 0,1, co ma istotne znaczenie szczególnie budynków mieszkalnych, w których okna mogą tylko nieznacznie różnić się współ. C. Podawanie współ. C wydaje się mało sensowne i niepraktyczne, ponieważ mogłoby niepotrzebnie powodować konieczność definiowania kilkunastu typów prawie identycznych okien.

Należy pamiętać, aby w w każdym projekcie budowlanym parametr C był podany dla każdego rodzaju okien. Przyjmowanie wartości średniej C = 0,7 jest słuszne tylko dla części mieszkalnej oraz klatek schodowych budynków mieszkalnych, tym bardziej, że dla okienek piwnicznych C wynosi od 0,2 do 0,3.

Współczynniki g , fc i gn

Współczynniki g określa jaki procent energii słonecznej przenika do pomieszczenia przez okno, co ma zasadniczy wpływ na ograniczenia zapotrzebowania energii na chłód. Wg WT 2014 wartość współ. przenikalności promieniowania słonecznego g musi być <= 0,35, gdzie g= fc* gn.

W praktyce istnieją dwa sposoby prowadzące do tego celu:

  1. tani – zmniejszenia współczynnik redukcji fc poprzez wybór odpowiednich żaluzji,
  2. drogi – zmniejszenia wartości współczynnik przepuszczalności promieniowania słonecznego gn

Współczynnik redukcji fc

Współczynnik redukcji fc ma kluczowy wpływ na zapotrzebowanie energii na chłodzenie. Zmniejszenie jego wartości zasadniczo obniża wartość wskaźnika na chłodzenia ∆EPc. Zastosowanie żaluzji w budynkach może o ponad 50% lub więcej obniżyć sezonowe zapotrzebowanie na eneregię do chłodzenia Qc,nd.

Współczynnik przepuszczalności promieniowania słonecznego gn

Ograniczenia wartości współ. gn jest dość drogim rozwiązaniem, ponieważ wymaga zastosowania specjalnych szyb: z powłoką selektywną lub refleksyjną lub absorpcyjną. Rozwiązanie to często stosuje się w reprezentacyjnych, wielokondygnacyjnych budynkach biurowych, gdzie gn wynosi np. 0,30, wtedy też można ograniczyć lub nawet całkowicie wyeliminować żaluzje okienne.
Emisyjność powierzchniowa e

Emisyjność jest to stosunek zdolności emisyjnej promieniowania danego ciała do zdolności emisyjnej ciała doskonale czarnego. Im niższa wartość emisyjności, tym jest słabsze przekazywanie ciepła poprzez w postaci promieniowania promieniowanie. Zastosowanie szyb o niskiej emisyjności jest drogim rozwiązaniem, stosowanym tylko w szczególnych przypadkach np. budynki wysokościowe (np. biurowce).

Korekcyjny współczynnik zacienienia Fsh,ob

Jeżeli zapotrzebowanie na chłód jest wysokie, to wtedy trzeba uwzględnić w projekcie zacienie od zewnętrznych elementów poziomych Fh, Fo i pionowych – Ff. W programie ArCADia-TERMO można ustawić wartości tych współczynników w etapie Strefy chłodu , w zakładce Zyski od nasłonecznienia.

Warunki techniczne WT 2014 – nadzieje i konsekwencje

Od 1 stycznia 2014 r. weszły w życie nowe warunki techniczne WT 2014, które w większości przypadków zaostrzyły co najmniej o ok. 25% dotychczasowe parametry podane w warunkach technicznych WT 2008. Tym samym nastąpiła zmiana nie tylko ilościowa, ale przede wszystkim jakościowa, powodująca całkowitą zmianę podejścia do procesu projektowania.

Dotychczas dla projektantów oraz instalatorów, którzy tworzyli projekty budynków, spełnienie podstawowego warunku jakim jest wskaźnik energii pierwotnej budyku EP nie było zbyt trudne. Wystarczyło tylko, żeby przegrody zewnętrzne spełniały warunek Umax , parametry instalacji ogrzewania, ciepłej wody oraz chłodzenia były w rozsądnych granicach, aby wartości graniczne (referencyjne) energii pierwotnej EP w obliczeniach cieplnych były spełnione. Nie trzeba było specjalnie szukać nowych materiałów budowlanych czy rozwiązań architektonicznych lub instalacyjnych, ponieważ nadal wystarczały typowe technologie i materiały budowlane. Dlatego certyfikator (osoba wykonująca charakterystykę energetyczną), najczęściej, jako ostatnia w całym procesie projektowania, otrzymywała do obliczeń gotowy projekt budynku, który z reguły nie wymagał żadnych dodatkowych poprawek, albo ich liczba była bardzo niewielka i spowodowana była głównie przez z oczywiste pomyłki lub przeoczenia.

 

Jednak od stycznia bieżacego roku, obniżenie jednostkowego zużycia energii wymusiło ważną zmianę, polegajaca na tym, że certyfikator stał się ważnym uczestnikiem procesu projektowania. Jego zadaniem jest nie tylko wykonanie obliczeń, ale także zgłoszenie konktretnych zaleceń dla projektantów i instalatorów, bez których spełnienie maksymalnej wartości wskaźnika EP nie będzie możliwe. Zalecenia te muszą być oczywiście formalnie uzgodnione z projektantem, aby mogły zostać uwzględnione w obliczeniach.

Obecnie zalecenia te mogą obejmować całokształt projektu w zakresie dotyczącym np.:   izolacji termicznej przegród, zastosowanych materiałów izolacyjnych, czasu i sposobu użytkowania budynku , temperatur pomieszczeń, mostków cieplnych, optymalizacji instalacji, c.o, c.w.u i chłodzenia, a nawet ilości osób zatrudnionych.

W ten sposób można przestawić obecny proces projektowania w następujący sposób:

diagram

Nadzieje

Wbrew pesymistycznym analizom i zapowiedziom, pojawiającym się na stronach internetowych, spełnienie WT 2014 jest możliwe, z reguły bez specjalnych dodatkowych nakładów finansowych, a czasami nawet koszty mogą być niższe, od spodziewanych. Jednak ważniejsza jest zmiana mentalności w projektowaniu, która wymaga intensywnego dokształcania ( szkolenia, sympozja, literatura, targi) w celu poznania i zastosowania najnowszych rozwiązań zmniejszających zapotrzebowania na energię budynku. Jest to proces nieunikniony spowodowany kolejnym zaostrzeniem warunków technicznych w 2017 i 2019 roku.

W kolejnych artykułach będę opisywał jakiego rodzaju przedsięwzięcia należy wykonać, aby spełnić w charakterystyce energetycznej cząstkowe wskaźnika EPmax na ogrzewanie, wentylację, ciepła wodę i oświetlenie.

1 … 12 13 14