UNIWERSYTET WARMI ŃSKO-MAZURSKI

W OLSZTYNIE

WYDZIAŁ NAUK TECHNICZNYCH KATEDRA ELEKTROTECHNIKI I

ENERGETYKI

STUDIA PODYPLOMOWE w zakresie

AUDYT ENERGETYCZNY BUDYNKÓW I INSTALACJI

DLA OSÓB UBIEGAJĄCYCH SIĘ O UPRAWNIENIA DO SPORZĄDZANIA ŚWIADECTW CHARAKTERYSTYK ENERGETYCZNYCH BUDYNKÓW I

LOKALI MIESZKALNYCH

Krzysztof Fry żewski Praca dyplomowa

CERTYFIKAT ENERGETYCZNY BUDYNKU MIESZKALNEGO

Praca wykonana pod kierunkiem dr inż. Jerzego Jaworskiego

BYDGOSZCZ 2009

S P I S T R E Ś C I

1. Wprowadzenie ............................................................................................................. 5

2. Przegląd literatury ...................................................................................................... 8

3. Cel pracy .................................................................................................................... 11

4. Przedmiot pracy ........................................................................................................ 12

4.1 Opis budynku ........................................................................................................ 12

4.2 Plany budynku ...................................................................................................... 12

4.3 Dane budynku mieszkalnego ................................................................................ 14

4.4 Dane materiałowe ................................................................................................. 14

4.5 Konstrukcja przegród ............................................................................................ 15

5 . Metodyka obliczeń ................................................................................................... 16

5.1 Obliczenie współczynnika Uk dla przegród budynku ........................................... 16

5.2 Obliczenie współczynnika strat ciepła przez przenikanie .................................... 19

5.3 Obliczenie współczynnika strat ciepła na wentylację ........................................... 21

5.4 Obliczenie strat ciepła przez przenikanie i wentylację ......................................... 22

5.5 Obliczenie wewnętrznych zysków ciepła oraz zysków ciepła od słońca ............ 24

5.6 Obliczenie wartości rocznego zapotrzebowania ciepła na ogrzewanie i wentylację

budynku ................................................................................................................ 29

5.7 Obliczenie rocznego zapotrzebowania energii końcowej na ogrzewanie i

wentylację ............................................................................................................. 37

5.8 Obliczenie zapotrzebowania energii końcowej na przygotowanie ciepłej wody

użytkowej .............................................................................................................. 38

5.9 Obliczenie rocznego zapotrzebowania na energię pomocniczą .......................... 41

5.10 Obliczenie rocznego zapotrzebowania na energię pierwotną przez system

grzewczy i wentylacyjny do ogrzewania budynku ........................................ 42

5.11 Obliczenie rocznego zapotrzebowania na energię pierwotną na podgrzewanie

ciepłej wody ........................................................................................................ 43

5.12 Obliczenie rocznego zapotrzebowania na energię pierwotną ........................ 44

5.12.1 Obliczenie wskaźnika EP ............................................................................ 44

5.12.2. Obliczenie wskaźnika EK .......................................................................... 44

5.12.3. Obliczenie współczynnika kształtu A/Ve i ∆ E Pw ................................... 45

5.12.4 Obliczenie maksymalnego wskaźnika E Pmax ............................................ 46

6. Świadectwo energetyczne budynku ......................................................................... 47

7. Podsumowanie i wnioski .......................................................................................... 51

8. Przegląd literatury .................................................................................................... 53

Spis symboli i jednostek

Symbol Nazwa Jednostka A Powierzchnia m² C Współczynnik udziału powierzchni oszklonych - Cw Ciepło właściwe wody kJ/(kg ·K) d Grubość m E ilość energii kWh/a g Współczynnik przepuszczalności energii

promieniowania słonecznego przez oszklenie -

H Współczynnik straty ciepła, współczynnik przepływu ciepła

W/K

I Ilość energii promieniowania słonecznego k Współczynnik korekcyjny - L Liczba osób korzystających z c.w.u. -

n50 Krotność wymiany powietrza przy różnicy ciśnienia między wnętrzem i otoczeniem budynku równej 50 Pa

h-1

P Obwód płyty stropowej m Q Ilość ciepła kWh/w-c q Obciążenie cieplne W/m² R Opór przejmowania ciepła m²·K/W t czas S U Współczynnik przenikania ciepła W/(m²·K) V Kubatura m³ V Strumień objętości powietrza m³/s w Współczynnik nakładu - Z Współczynnik zacienienia - λ Współczynnik przewodzenia ciepła W/(m·K) β Parametr charakterystyczny M η Sprawność - ρ w Gęstość wody kg/m³ ө Temperatura ºC

5

1. Wprowadzenie

Polska jako pełnoprawny członek Unii Europejsiej została zobligowana

do wprowadzenia postanowień Dyrektywy 2002/91/WE Parlamentu

Europejskiego i Rady Eropy z dnia 16 grudnia 2002 roku w sprawie

charakterystyki energetycznej budynków. Postanowienia wynikające z tej

Dyrektywy zaczęły obowiązywać w naszym kraju od 1 stycznia bieżącego roku.

Celem wspomnianej dyrektywy jest promowanie poprawy charakterystyki

energetycznej budynków (obniżenie zużycia energii związanej z użytkowaniem

budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej) z uwzględnieniem warunków

klimatycznych, a także opłacalności przedsięwzięć przyczyniających się do

poprawy charakterystki energetycznej budynków. Celem Dyrektywy jest więc,

przede wszystkim budowanie świadomości społecznej w zakresie możliwości

poprawiania własnych warunków mieszkaniowych oraz ograniczenia kosztów

związanych z eksploatacją budynków. Intencją UE jest aby Dyrektywa ta

stanowiła ważny filar polityki energetycznej krajów członkowskich.

Artykuł 1 Dyrektywy wprowadza wymagania w zakresie:

• ram ogólnych dla metodologii obliczania zintegrowanej charakterystyki

energetycznej budynków;

• zastosowania minimalnych wymagań dotyczących charakterystyki

energetycznej nowych budynków;

• czasostosowania minimalnych wymagań dotyczących charakterystyki

energetycznej dużych budynków istniejących, podlegających ważniejszej

renowacji;

• certyfikacji energetycznej budynków;

• regularnej kontroli kotłów i systemów klimatyzacji w budynkach oraz

dodatkowo oceny instalacji grzewczych, w których kotły mają więcej niż

15 lat.

Zasadnicze i praktyczne znaczenie ma wprowadzenie systemu ocen

energetycznych i świadectw ocen energetycznych dla budynków oraz lokali

mieszkalnych. Zgodnie z artykułem 3 Dyrektywy państwa członkowskie mogą

samodzielnie na podstawie ogólnych ram i procedur przedstawionych w

załączniku opracowywać metodologię obliczania charakterystyki energetycznej

6

budynku. Zgodnie z artykułem 4 Dyrektywy państwa członkowskie ustalając

minimalne wymagania dla charakterystyki energetycznej mogą dokonać

podziału tych wymagań dla budynków nowych oraz istniejących, a także

pomiędzy różnymi kategoriami budynków. Istotnym postanowieniem

wynikającym z artykułu 4 jest również obowiązek przeglądu tych wymagań

(oraz ich modyfikacji) w odstępach czasu nie dłuższych niż 5 lat.

Głównym efektem oceny energetycznej jest świadectwo energetyczne

budynku. Świadectwo energetyczne charakteryzuje jakość budynku ze względu

na zapotrzebowanie na energię. Zgodnie z artykułem 7 Dyrektywy „państwa

członkowskie zapewniają, aby przy wznoszeniu, sprzedaży lub wynajmie

budynków świadectwo charakterystyki energetycznej, było udostępniane

właścicielowi lub przez właściciela przyszłemu kupującemu lub najemcy,

niezależnie od sytuacji jaka mogłaby mieć miejsce. Ważność świadectwa nie

przekracza 10 lat.” Świadectwo może być sporządzone tylko przez

niezależnego eksperta (audytora energetycznego). Świadectwo charakterystyki

energetycznej dla budynków powinno zawierać wartości referencyjne takie jak:

aktualne normy prawne i odniesienia dla umożliwienia konsumentom dokonania

porównania i oceny charakterystyki energetycznej danego budynku.

Świadectwu towarzyszą zalecenia służące poprawie danej charakterystyki

energetycznej pod względem opłacalności.

Właściciel/najemca lub zarządca nieruchomości poprzez sporządzoną

ocenę charakterystyki otrzymuje informację odnośnie standardu

energetycznego budynku/ mieszkania. Pozwala to np. na ustalenie ceny

rynkowej dla celów sprzedaży, bowiem zweryfikowane koszty eksploatacji

dotyczące nakładłów na ogrzwanie, wentylację oraz chłodzenie, wiążące się z

oceną energetyczną pozwalają sprzedawcy osiągnąć większą cenę za

nieruchomość, która posiada „wyższą” klasę energetyczną. W sytuacji

odwrotnej tj. posiadania budynku o „niskiej” klasie energetycznej pozwalają

zaplanować i przeprowadzić działania, które wpłyną na poprawę wskaźników

przez co możliwe będzie uzyskanie wyższej ceny sprzedaży. Kupujący z kolei,

mając pełną wiedzę odnośnie przyszłych kosztów eksploatacyjnych

nieruchomości może podjąć decyzję odnośnie zakupu. Wprowadzenie

świadectw energetycznych umożliwia więc dokonywanie w pełni uczciwych

transakcji sprzedaży i najmu.

7

Jak już wcześniej sygnalizowano charakterystyka energetyczna

budynków jest określana na podstawie metodologii. Metodologia opracowana

zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r.

ustala szczegółowo:

• sposób sporządzania świadectwa charakterystyki energetycznej

budynku, lokalu mieszkaniowego lub części budynku stanowiącej

samodzielną całość techniczno – użytkową,

• wzory świadectwa charakterystyki energetycznej budynku, lokalu

mieszkaniowego lub części budynku stanowiącej samodzielną całość

techniczno – użytkową,

• metodologię obliczania charakterystyki energetycznej budynku, lokalu

mieszkaniowego lub części budynku stanowiącej samodzielną całość

techniczno –użytkową.

Zgodnie z rozporządzeniem, świadectwo opracowuje się w języku polskim

stosując oznaczenia określone w Polskich Normach i sporządza się w formie

pisemnej i elektronicznej. Przygotowane świadectwo powinno być oprawione w

okładkę formatu A4 w taki sposób, aby uniemożliwić jego zdekompletowanie.

Natomiast wersja elektoniczna powinna być udostępniona tylko w trybie

umożliwiającym odczyt bez możliwości dokonywania edycji i powinna być

zgodna z wersją pisemną.

Rozporządzenie określa również w załącznikach odrębne wzory świadectw

dla:

• budynku – załączniki nr 1 i 2,

• lokalu mieszkalnego – załącznik nr 3

• części budynku stanowiącej samodzielną całość techniczno użytkową –

załącznik nr 4.

8

2. Przegląd literatury

Energetyka światowa w 80% opiera się głównie na nieodwracalnych

źródłach energii (rysunek 1). Źródła te podlegją nieustannemu zmniejszaniu, co

doprowadzi w konsekwencji do ich wyczerpania. Z kolei potrzeby energetyczne

gospodarki światowej nieustannie wzrastają. Spowodowane to jest przede

wszystkim wzrostem ludności świata jak i wzrostem konsumpcji.

Rysunek 1. Struktura pozyskania energii

Źródło: www.buildesk.pl

Wraz ze wzrostem potrzeb energetycznych wzrasta również emisja

dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery przez zakłady przemysłowe oraz

gospodarstwa domowe. Wzrost emisji przyczynia się do globalnego

zanieczyszczenia środowiska oraz wzrostu gazów cieplarnianych (tzw. efekt

cieplarniany). Mając na uwadze powyższe, państwa wysokorozwinięte na II

Konferencji Narodów Zjednoczonych na temat Środowiska i Rozwoju

(nazywanej „Szczytem Ziemi”), która odbyła się w Rio de Janerio w dniach od 3

do 14 czerwca 1992 roku z inicjatywy ONZ uchwaliły pięć dokumentów, które

określają zasadnicze zasady kształtowania polityki społeczno-gospodarczej z

uwzględnieniem ochrony środowiska:

9

• Ramową konwencję Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian

klimatu;

• Agendę 21 – katalog celów ochrony do zrealizowania w XXI wieku;

• Konwencję o zachowaniu różnorodności biologicznej;

• Deklarację dotyczącą kierunku rozwoju, ochrony i użytkowania lasów;

• Kartę Ziemi.

Dokumentem określającym założenia międzynarodowej współpracy

dotyczącej ograniczenia emisji gazów cieplarnianych jest traktat „Ramowa

Konwencja Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu”, który został

podpisany 5 maja 1992 roku, a wszedł w życie 21 marca 1994 roku.

Początkowo traktat ten nie zawierał istonych postanowień wiążących w zakresie

ograniczania emisji gazów cieplarnianych dla państw, które go podpisały.

Dopiero wprowadzone z czasem protokoły ustanawiające limity emisji gazów

zmieniły sytucję. Najważniejszym z tych protokołów jest protokół z Kioto, który

został wynegocjowany w grudniu 1997 roku (wszedł w życie 16 lutego 2005

roku) i jest porozumieniem dotyczącym przeciwdziałaniu globalnemu ociepleniu.

Na mocy postanowień protokołu kraje, które zdecydowały się na jego

ratyfikację, zobowiązały się do redukcji do 2012 roku własnych emisji dwutlenu

węgla, metanu, tlenku azotu, HFC (halogenoalkany) i PFC

(perfulorowęglowodory) o wynegocjowane wartości zestawione w załączniku do

protokołu. W przypadku niedoboru bądź nadwyżki emisji tych gazów,

sygnatariusze umowy zobowiązali się do zaangażowania się w „wymianę

handlową”, polegającą na odsprzedaży lub odkupieniu limitów od innych krajów.

Protokół z Kioto jest prawnie wiążącym porozumieniem, w ramach

którego kraje uprzemysłowione są zobligowane do redukcji ogólnej emisji

gazów powodujących efekt cieplarniany o 5,2% do roku 2012 w porównaniu z

rokiem 1990. Pułapy obniżania są różne i wynoszą od 8% dla Unii Europejskiej,

7% dla USA, 6% dla Japonii, 0% dla Rosji.

Polska, która była uczestnikiem Szczytu Ziemi w Rio de Janerio w 1992

roku i jednym z państw, które przyjęły Ramową Konwencję Narodów

Zjednoczonych dotyczącą zmian klimatycznych, również podpisała protokół z

Kioto. W porównaniu z poziomem z roku 1988, który był rokiem bazowym dla

10

byłych krajów socjalistycznych Polska ma obniżyć swoją emisję o 6% do roku

2012.

Również UE jako wspólnota, aby przyspieszyć realizację postanowień

protokołu wydała 27 września 2001 roku Dyrektywę 2001/77/WE w sprawie

wspierania produkcji na rynku wewnętrznym energii elektrycznej wytwarzanej

ze źródeł odnawialnych. W dyrektywie tej UE uznaje potrzebę wspierania

inicjatyw związanych z wytwarzaniem eneregii elektycznej ze źródeł

odnawialnych i zobowiązuje państwa członkowskie do produkcji energii

elektrycznej z udziałem źródeł odnawialnych nie mniejszym niż 12% w 2010

roku.

UE zwróciła również fakt, na ograniczenie zużycia energii pierwotnej i w

wydanej w dniu 16 grudnia 2002 roku Dyrektywie 2002/91/WE w sprawie

charakterystyki energetycznej budynków nałożyła na kraje członkowskie

obowiązek określania charakterystki budynków. W przekonaniu Wspólnoty

ocena energetyczna pojedynczego budynku/ mieszkania wpłynie w dłuższej

perspektywie czasu na globalne obniżenie zużycia energii.

Parlament Polski zobligowany do wdrożenia postanowień tej Dyrektywy

dokonał zmian w polskim sytemie prawnym wprowadzając szereg nowelizacji i

rozporządzeń (Ustawa wprowadzająca: ustawa z dnia 19 września 2007 r. o

zmianie ustawy - Prawo budowlane (Dz. U. Nr 191, poz. 1373), Tekst

ujednolicony ustawy z dnia 7 lipca 1994 r. - Prawo budowlane (Dz. U. Nr 89,

poz. 414 z poźn. zm.), Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada

2008 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie szczegółowego zakresu i formy

projektu budowlanego), zmierzając jednocześnie do zmniejszania zużycia

energii dla budynków nowopowstałych (Rozporządzenie Ministra Infrastruktury

z dnia 6 listopada 2008 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków

technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr

201,poz.1238)).

Zgodnie z artykułem 3 Dyrektywy 2002/91/WE państwa członkowskie mogą

samodzielnie opracowywać metodykę sporządzania świadectw energetycznych

(z uwzględnieniem ogólnych postanowień artykułu 4 Dyrektywy). W Polsce

metodologię opracowuje i wydaje Minister Infrastruktury (Rozporządzenie

Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r. w sprawie metodologii

11

obliczania charakterystyki energetycznej budynku i lokalu mieszkalnego lub

części budynku stanowiącej samodzielną całość techniczno-użytkową oraz

sposobu sporządzania i wzorów świadectw ich charakterystyki energetycznej).

Metodyka obliczeń certyfikatów energetycznych oparta jest o ujednoliconą

wiedzę zawartą w normach państwowych, z których najważniejsze to:

• PN-EN ISO 15927-4:2007 Cieplno-wilgotnościowe właściwości

użytkowe budynków. Obliczanie i prezentacja danych klimatycznych;

• PN-EN ISO 6946:2004 Komponenty budowlane i elementy budynku;

Opór cieplny i współczynniki przenikania ciepła. Metoda obliczania;

• PN-EN ISO 12831:2006 Instalacje ogrzewcze w budynkach. Metoda

obliczania projektowego obciążenia cieplnego;

• PN-EN ISO 13790:2006 Cieplne właściwości użytkowe budynków.

Obliczanie zużycia energii do ogrzewania;

• PN-EN ISO 14683:2001 Mostki cieplne w budynkach. Liniowy

współczynnik przenikania ciepła. Metody uproszczone i wartości

orientacyjne.

3. Cel pracy

Celem pracy jest wyznaczenie charakterystyki energetycznej budynku

polegającej na wyliczeniu rocznego zapotrzebowania na nieodwracalną energię

pierwotną EP oraz rocznego zapotrzebowania na energię końcową EK i

wystawienie dla tego budynku świadectwa charakterystyki energetycznej

zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 06.11.2008 r. 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.

12

4. Przedmiot pracy

Przedmiotem pracy jest budynek mieszkalny położony w Nakle nad Notecią

przy ul. Plac Zamkowy 12 w II strefie klimatycznej.

4.1 Opis budynku

Budynek mieszkalny, dla którego prowadzona jest przez IV Wydział Ksiąg

Wieczystych Sądu Rejonowego W Nakle n/Not. Księga Wieczysta o numerze

KW 20230 znajduje się na działce oznaczonej w ewidencji gruntów pod

numerem 2085/3, dla której prowadzona jest Księga Wieczysta o numerze KW

7085.

Budynek został oddany do użytkowania w roku 1979. Przedmiotowy budynek

jest jednokondygnacyjny, bez podpiwniczenia, w zabudowie wolnostojącej.

Ściany nośne wykonane są z betonu komórkowego o grubości 30 cm.

Technologia wznoszenia tradycyjna. Strop gęstożebrowy typu Ackermana.

Tynki wewnętrzne wapienno-cementowe III kat. Stolarka okienna PVC. Drzwi

wejściowe frontowe stalowe, ocieplone. Dom nie posiada instalacji chłodzącej,

a wentylacja jest naturalna typu grawitacyjnego. Do ogrzewania i przygotowania

ciepłej wody użytkowej wykorzystywany jest dwufunkcyjny kociołk gazowy o

mocy 15kW umieszczony w kuchni i zasilany gazem ziemnym. Budynek nie

posiada instalacji cyrkulacyjnej. Zamontowano w nim grzejnki płytowe. Istalacja

CO wykonana została z rurek miedzianych dobrze zaizolowanych. W roku 2006

w budynku przeprowadzono termomodernizacją polegającą na dociepleniu

ścian zewnętrznych styropianem o grubości 12 cm, dachu styropianem o

grubości 20 cm oraz podłogi styropianem o grubości 10 cm.

4.2 Plany budynku

Szczegółowy rzut kondygnacji budynku pokazano na rysunku 2 (szkic

udostępniony przez właściciela z operatu szacunkowego). Z uwagi na brak

dokładnych informacji odnośnie wymiarów przegród oraz stolarki okiennej i

drzwi na szkicu, przeprowadzono wizję lokalną i sporządzono inwentaryzację.

Na podstwie informacji dostępnych w operacie szacunkowym sporządzonym

13

przez rzeczoznawcę majątkowego, który jest jednocześnie rzeczoznawcą

budowlanym, ustalono rodzaj wbudowanego materiału.

Rys. 2 Szkic rzutu pomieszczeń budynku mieszkalnego

14

4.3 Dane budynku mieszkalnego

Dane ogólne potrzebne do obliczeń zestawiono w tabeli 1.

Tabela 1. Dane ogólne

Dane klimatyczne – strefa klimatyczna II PN -EN 12831 ; 2006 str. 4 Opis Symbol Jednostka Wartość Projektowana temperatura zewnętrzna

θθθθe ºC - 18

Średnia roczna temperatura zewnętrzna

θθθθm,e ºC 7,9

Współczynniki poprawkowe ze wzgl ędu na usytuowanie ek i ei Orientacja – wejście do budynku N ( północne) Wartość

- Wszystkie 1,0 Dane dotycz ące ogrzewanych pomieszcze ń Nazwa pomieszczenia

Projektowa temperatura

Powierzchnia pomieszczenia

Kubatura pomieszczeni

a

ºC Af Vi Parter

1. Korytarz 20 9,63 28,89 WC+Łazienka 24 6,24 18,72 Kuchnia 20 12,29 36,87 Pokój 20 20,06 60,18 Pokój 20 25,65 76,95

Pokój 20 20,78 62,34 Ogółem 94,65 283,95

4.4 Dane materiałowe

Dane materiałowe zestawiono w tabeli 2. Materiały są identyfikowane za

pomocą kodu materiału, który jest stosowany jako odniesienie w Tabeli 4

dotyczącej wartości współczynnika przenikania U elementów budynku.

15

Tabela 2. Dane metariałowe

Przewodno ść cieplna materiałów Kod materiału

Opis λ W/(m·K)

1 Tynk lub gładź cementowo-wapienna 0,082 2 Mur z betonu komórkowego 0,350 3 Styropian EPS 80-036 0,036 4 Panele podłogowe 0,050 5 Tynk lub gładź cementowa 1,000 6 Styropian EPS 100-038 0,038 7 Beton zwykły z kruszywa kamiennego 2200 1,300 8 Papa asfaltowa 0,180 9 Ił 0,750

10 Strop Ackermana 0,860 11 Folia polietylenowa 0,002 12 Zaprawa klejąca 1,000 13 Tynk mineralny ziarno śr. 2mm 1,000 14 Cegła pełna zwykła 0,780

Opory przejmowania ciepła ( pomiędzy powietrzem a strukturami) Kod

materiału Opis Rsi, Rse

(m2·K)/W

60 Opór przejmowania ciepła po stronie wewnętrznej(poziomy strumień ciepła)

0,130

61 Opór przejmowania ciepła po stronie zewnętrznej(poziomy strumień ciepła)

0,040

62 Opór przejmowania ciepła po stronie wewnętrznej(strumień ciepła w dół)

0,170

63 Opór przejmowania ciepła po stronie zewnętrznej(strumień ciepła w dół) 0,000

64 Opór przejmowania ciepła po stronie wewnętrznej(strumień ciepła w górę) 0,100

65 Opór przejmowania ciepła po stronie zewnętrznej(strumień ciepła w górę) 0,040

4.5 Konstrukcja przegród

Konstrukcje przegród budowlanych zostały zestawione w tabeli 3.

16

Tabela 3. Konstrukcja przegród występujących w budynku

Oznaczenie przegrody

Opis warstw Grubo ść warstw

m

PG1 podłoga na

gruncie

Panele podłogowe 0,012 Gładź cementowa 0,030 Folia polietylenowa 0,002 Styropian EPS 100-038 0,100 Wylewka betonowa 0,004 2 x papa asfaltowa 0,008 Płyta betonowa 0,200 Ił 0,200

SZ1 ściana

zewnętrzna

Tynk cementowo-wapienny 0,015 Mur z betonu komórkowego 0,240 Styropian EPS 80-036 0,120 Klej + siatka zbrojąca 0,040 Tynk mineralny 0,020

D1

dach

Tynk wapienno-cementowy 0,012 Strop Ackermana gr. 18 cm 0,120 Wylewka betonowa 0,400 Styropian EPS 100-038 0,200 2 x papa asfaltowa 0,008

SW1 Ściana

wenętrzna wewnętrzna

Tynk wapienno-cementowy 0,015 Cegła pełna zwykła 0,120 Tynk wapienno-cementowy 0,015

5 . Metodyka obliczeń

Metodykę obliczeń oparto o treść Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z

dnia 06.11.2008r. w sprawie metodologii obliczania charakterystyki

energetycznej budynku i lokalu mieszkalnego lub części budynku stanowiącej

samodzielną całość użytkowo – techniczną oraz sposobu sporządzania i

wzorów świadectw ich charakterystyki energetycznej.

5.1 Obliczenie współczynnika Uk dla przegród budynku

Współczynnik przenikania ciepła Uk dla przegród zewnętrznych budynku

obliczamy wg PN-EN ISO 6946 2004׃

17

Uk = 1/Rt [W/(m²·K)] (2.w 9. s 13)

gdzie:

Rt - całkowity opór cieplny płaskiego komponentu budowlanego [m²·K/W]

Rt = R si + R1 + R2 + ….. + Rn + Rse (2.w 3. s 10)

gdzie :

Rsi, Rse – wartości oporów przejmowania ciepła [m²·K/W] (2.T1. s 7)

R = d/λ [ m²K/W ] (2.w 1. s 7)

gdzie:

d - grubość warstwy materiału w komponencie

λ – obliczeniowy współczynnik przewodzenia ciepła materiału obliczony zgodnie

z ISO/DIS 10456.2 lub przyjęty z tablic, dla warunków średniowilgotnych

Obliczenia współczynników oporu R oraz przenikania U przedstawia tabela 4.

Tabela 4. Wartość współczynnika przenikania przegród budynku

Kody / materiał

Opis warstwy d λ R=d/λ Uk=1/R m W/(m·K) m²·K/W W/(m²·K)

1 2 3 4 5 6

Podłoga na gruncie – panele PG1

62 Opór przejmowania ciepła po stronie wewnętrznej

- - 0,170 -

4 Panel podłogowy 0,012 0,050 0,240 - 5 Gładź cementowa 0,030 1,000 0,030 - 6 Styropian EPS 100-038 0,100 0,038 0,263 7 Beton zwykły kruszywa

kamiennego 2200 0,040 1,300 0,031 -

8 2 x papa asfaltowa 0,008 0,180 0,044 - 7 Beton zwykły kruszywa

kamiennego 2200 0,200 1,300 0,154 -

9 Ił 0,200 0,750 0,267 - 63 Opór przejmowania ciepła po

stronie zewnętrznej - - 0,000 -

Grubość całkowita i Uk 0,590 - 3,57 0,28

18

Tabela 4. c.d. Ściana zewn ętrzna SZ1

60 Opór przejmowania ciepła po stronie wewnętrznej

- - 0,130 -

1 Tynk cementowo-wapienny 0,015 0,082 0,183 - 2 Mur z betonu komórkowego 0,240 0,350 0,686 - 3 Styropian EPS 80-036 0,120 0,036 3,333 - 12 Klej + siatka zbrojąca - - - - 13 Tynk mineralny - - - - 61 Opór przejmowania ciepła po

stronie zewnętrznej - - 0,04 -

Grubość całkowita 0,375 - 4,37 0,23 Dach D1

64 Opór przejmowania ciepła po stronie wewnętrznej

- - 0,100 -

1 Tynk cementowo-wapienny 0,015 0,082 0,183 - 10 Stop Ackermana 0,180 0,860 0,209 - 7 Wylewka betonowa 0,040 1,300 0,031 - 6 Styropian EPS 100-038 0,200 0,038 5,263 -

8 2 x papa asfaltowa 0,008 0,180 0,044 - 65 Opór przejmowania ciepła po

stronie zewnętrznej - - 0,040 -

Grubość całkowita 0,383 - 5,88 0,17 Ściana wewn ętrzna SW1

60 Opór przejmowania ciepła po stronie wewnętrznej

- - 0,130 -

1 Tynk cementowo-wapienny 0,015 0,082 0,183 - 2 Cegła pełna zwykła 0,120 0,780 0,154 - 3 Tynk cementowo-wapienny 0,015 0,082 0,183 - 61 Opór przejmowania ciepła po

stronie zewnętrznej - - 0,130 -

Grubość całkowita 0,150 - 0,78 1,29 Drzwi zewn ętrzne DZ1

Drzwi wejściowe izolowane w ramie aluminiowej wg dokumentacji wytwórcy

- - - 1,4

Okno zewn ętrzne

OZ1

Okno PVC wg dokumentacji wytwórcy - - - 1,4

19

5.2 Obliczenie współczynnika strat ciepła przez przenikanie

Wartość współczynnika strat ciepła przez przenikanie obliczono według

wzoru:

Htr = ΣΣΣΣi [btr,i · (Ai · Ui + Σ Σ Σ Σi l,i · Ψi )] W/K (11 1.14 s.29)

gdzie:

btr,i – współczynnik redukcyjny, obliczeniowej różnicy temperatur i-tej przegrody:

• ściany zewnętrzne – btr,i = 1,0;

• dach jako granica systemu – btr = 1,0;

• ostatnia kondygnacja, poddasze nieużytkowe – btr = 0,8;

• ściany i stropy przyległe do nie ogrzewanych pomieszczeń – btr = 0,5;

• podłoga na gruncie – btr = 0,6.

Ai – pole powierzchni i-tej przegrody otaczającej przestrzeń o regulowanej

temperaturze, obliczonej według wymiarów zewnętrznej przegrody ( wymiary

okien i drzwi przyjmujemy jako wymiary otworów w ścianie ) [ m² ];

Ui – współczynnik przenikania ciepła i-tej przegrody pomiędzy przegrodą

ogrzewaną i stroną zewnętrzną, obliczany. W przypadku podłogi na gruncie

przyjmujemy jako Ugr [ W/(m²K)];

W rozpatrywanym przypadku należy wyszczególnić następujące strefy

stykające się z powietrzem zewnętrznym:

• ściany zewnętrzne,

• stropodach,

• okna,

• drzwi zewnętrzne.

Do obliczeń przyjęto mieszkanie jako całość i obliczono współczynnik strat

ciepła przez przenikanie dla w/w przegród.

Obliczone współczynniki strat ciepła zostały przedstawione w tabeli 5. W

tabeli 6 zestawiony został bilans mostków termicznych.

20

Tabela 5. Współczynnik strat ciepła dla poszczególnych przegród

Nazwa przegrody btr,i Ai Ui

Uequ

Σ l i · Ψi H tr W/K

Ściana zewnętrzna SZ1

1,0 141,87 0,22 22,88 54,09

Okno OZ1 1,0 13,05 1,4 - 18,27 Drzwi DZ1 1,0 2,1 1,4 - 2,94

Podłoga na gruncie PG1

0,6 118,36 0,38 - 26,99

Razem 102,29

Tabela 6. Bilans mostków termicznych

Element Mostek cieplny Typ mostka

Ψoi

W/(m K) loi

m Ψoi · loi

W/K

okno 160/150 szt. 2

nadproże, podokiennik,

ościeże

W12 0,05 12,40 0,62

okno 180/150 szt. 1

nadproże, podokiennik,

ościeże

W12 0,05 6,60 0,33

okno 150/150 szt. 1

nadproże, podokiennik,

ościeże

W12 0,05 6,00 0,30

okno 140/150 szt. 1

nadproże, podokiennik,

ościeże

W12 0,05 5,80 0,29

okno 100/150 szt. 1

nadproże, podokiennik,

ościeże

W12 0,05 4,80 0,25

drzwi 100/210

nadproże, podokiennik,

ościeże

W12 0,05 6,20 0,31

naroża ściana-ściana C1 -0,05 13,52 -0,68 połączenie ściana-dach R9 -0,05 43,54 -2,18 połączenie ściana-podłoga R5 0,55 43,54 23,95 połączenie ściana zewn. –

ściana wewn. IW1 0,00 18,00 0,00

połączenie ściana wewn. – dach

IW6 0,00 22,01 0,00

Razem 22,88

21

Wartość współczynnika przenikania ciepła do gruntu należy obliczć

zaczynając od określenia parametru β’, który wyznaczany jest z zależności:

Β’ = Ag /0,5P (11 1.15 s.30)

gdzie:

Ag – powierzchnia płyty podłogowej łącznie ze ścianami zewnętrznymi i

wewnętrznymi, [ m ² ]

P – obwód rozpatrywanej płyty podłogowej, [ m ].

W analizowanym przypadku Ag = 118,36 m², P = 43,54 m, zatem β’ = 5,44 m

Korzystając z normy PN-EN 12831: 2006 tab. 4 str. 19

przyjęto dla parametru β’= 5m i Uk = 1,00

Uequiv ( dla z = 0 ) = 0,38 W/(m²·K) ( 3. T4.s. 19 )

Współczynnik strat ciepła przez przenikanie Htr = 102,29 W/K

5.3 Obliczenie współczynnika strat ciepła na wentylację

Wspólczynnik strat ciepła na wentylację oblicza się wg wzoru:

Hve = ρa ca Σk (bve,k · Vve,k,mn ) [W/K] ( 11 1.16 s.30 )

gdzie:

ρa ca – pojemność cieplna powietrza, 1200 J/ (m³/K)

bve,k – współczynnik korekcyjny dla strumienia k,

Vve,k,mn – uśredniony w czasie strumień powietrza k m³/s

K – identyfikator strumienia powietrza

Strumień powietrza infiltrującego przez nieszczelności dla budynku, w którym

nie wykonano próby szczelności przyjęto zgodnie z metodologią wg wzoru:

22

V inf = 0,2 · kubatura wentylowana/3600 [m 3/s] ( 11 1.22 s.32 )

Zatem,

V inf = 0,2 · (283,95-28,89)/ 3600 = 0,014 m³/s

Obliczeniowy strumień powietrza wentylacyjnego:

• 1 kuchnia - 70 m³/h

• 1 łazienka+WC - 50 m³/h

Stąd obliczeniowy strumień powietrza dla budynku wynosi 120 m³/h = 0,033

m³/s

Współczynnik korekcyjny dla budynku z wentylacją naturalną wynosi:

bve,1 = 1,0 ; Vve,1,mn = V0 m³/s ( 11 1.17 s.31 )

bve,2 = 1,0 ; Vve,1,mn = Vinf m³/s

gdzie:

V0 – strumień powietrza wentylacji naturalnej kanałowej,

Vinf – strumień powietrza infiltrującego przez nieszczelności spowodowany

działaniem wiatru i wyporu termicznego.

Współczynnik strat ciepła na wentylację:

Hve = 1200 · (1 ·0,033 + 1· 0,014) = 56,4 W/K

Współczynnik strat ciepła na wentylację Hve = 56,4 W/K

5.4 Obliczenie strat ciepła przez przenikanie i wentylację

Miesięczne straty ciepła przez przenikanie i wentylację obliczamy wg wzoru:

QH,ht = Qtr+Qve kwh/m-c (11. 1.11. s. 28)

23

Qtr = Htr · (Qint,H - Qe) · tm · 10-3 kwh/m-c (11. 1.12. s. 28)

Qve = Hve · (Qint,H - Qe) · tm · 10-3 kwh/m-c (11. 1.13. s. 28)

stąd:

QH,ht = (Htr + Hve) · (Qint,H - Qe) · tm · 10-3 kwh/m-c

gdzie:

Htr - współczynnik strat mocy cieplnej przez przenikanie przez wszystkie

przegrody zewnętrzne;

Hve - współczynnik strat mocy cieplnej na wentylacje;

Qint,H - temperatura wewnętrzna dla okresu ogrzewania w budynku lub lokalu

mieszkalnym przyjmowana zgodnie z wymaganiami zawartymi w przepisach

techniczno-budowlanych;

Qe - średnia temperatura powietrza zewnętrznego w analizowanym okresie

miesięcznym według danych dla najbliższej stacji meteorologicznej;

tM - liczba godzin w miesiącu;

Temperatura wewętrzna (obliczeniowa):

Qint,H = [20 · (94,65 – 6,24) + 24 · 6,24]/ 94,64 = 20,26oC

Łączny współczynnik strat ciepła przez wentylację i przenikanie:

H= Htr + Hve

H = 102,29 + 56,40 = 158,69 W/K

W miesiącu styczniu:

QH,ht = [ 158,69 · (20,26-(-0,7)) ·744 ] /1000 = 2474,65 kWh/m-c

Wyniki obliczeń dla poszczególnych miesięcy przedstawia tabela 7

24

Tabela 7. Miesięczne straty ciepła przez przenikanie i wentylację

Miesi ąc QH,ht

Styczeń 2474,65

Luty 2160,52

Marzec 2392,00

Kwiecień 1560,75

Maj 715,48

Czerwiec 658,12

Lipiec 349,47

Sierpień 455,73

Wrzesień 1058,02

Październik 1435,67

Listopad 1720,71

Grudzień 2167,68

Razem 17148,80

5.5 Obliczenie wewnętrznych zysków ciepła oraz zysków ciepła od słońca

Zyski ciepła wewnętrzne i od słońca w okresie miesiąca oblicza się wg.

następującego wzoru:

QH,gn = Qint + Qsol kWh/m-c (11. 1.23. s 32)

gdzie:

Qint - miesięczne wewnętrzne zyski ciepła

Qsol - miesięczne zyski ciepła od promieniowania słonecznego przenikającego

do przestrzeni ogrzewanej budynku przez przegrody przezroczyste

Wartość zysków ciepła od słońca oblicza się wg wzoru:

Qsol = Qs1+Qs2 kWh/m-c (11. 1.24. s 33)

25

gdzie:

Qs1 - zyski ciepła od promieniowania słonecznego przez okna zamontowane w

przegrodach pionowych;

Qs2 - zyski ciepła od promieniowania słonecznego przez okna zamontowane w

połaciach dachowych;

W przedmiotowym budynku nie ma okien połaciowych, a wartość

miesięcznych zysków ciepła od nasłonecznienia dla okien pionowych oblicza

się wg. wzoru:

Qsol=Qs1 = Σ i Ci · Ai · Ii · g · kα ·Z [kWh/m-c] (11. 1.25. s 33)

gdzie:

Qs1 – zyski ciepła od promieniowania słonecznego przenikającego do

przestrzeni ogrzewanej budynku przez przegrody przeźroczyste pionowe dla

sezonu grzewczego [ kWh/m-c ];

Ci – pole powierzchni płaszczyzny szklonej do całkowitego pola okien, można

przyjąć średnio 0,7;

Ai – pole powierzchni okna lub drzwi balkonowych w świetle otworu w

przegrodzie [m²];

g – współczynnik przepuszczalności energii promieniowania słonecznego przez

szklenie – według tabeli 7 (11 T7 s.33);

Ii – wartość energii promieniowania słonecznego w sezonie grzewczym na

łaszczyznę pionową, w której usytuowane jest okno, według danych

dotyczacych najbliższego punktu pomiarów promieniowania słonecznego;

kα – współczynnik korekcyjny wartości Ii ze względu na nachylenie płaszczyzny

połaci dachowej do poziomu, według Tabeli 8 (11 T8 s.33); dla ściany pionowej

kα = 1,0;

Z – współczynnik zacienienia budynku ze wzgledu na jego usytuowanie oraz

przesłony na elewacji budynku, według Tabeli 9 (11 T9 s.33);

Do obliczeń przyjęto: g=0,75; z=1,0; Ii z danych aktynometrycznych dla

nasłonecznienia 900

26

Dane wejściowe do obliczeń zestawiono w tabeli 8, dane aktynometryczne

zestawiono w tabeli 9.

Tabela 8. Dane wejściowe dla obliczeń zysków ciepła od nasłonecznienia

Współczynnik Orientacja okna N E S W

Ai 4,8 2,1 6,45 - Ci 0,7 0,7 0,7 - G 0,75 0,75 0,75 - kα 1,0 1,0 1,0 - Z 1,0 1,0 1,0 -

Ai· Ci · g · kα ·Z 2,520 1,103 3,386 -

Tabela 9. Dane aktynometryczne

Miesi ąc I_N_90 I_E_90 I_S_90

Styczeń 18152 19400 31406

Luty 21638 26079 42384

Marzec 41375 55460 77904

Kwiecień 68258 80294 89448

Maj 89373 116756 112941

Czerwiec 96015 111803 106173

Lipiec 91737 107562 102139

Sierpień 78406 94182 96602

Wrzesień 53932 64264 79679

Październik 33963 36061 45891

Listopad 20577 21096 27824

Grudzień 15418 15454 16090

W miesiącu styczniu:

Qsol = (2,520·18152+1,103·19400+3,386·31406) / 1000 = 173,48 kWh/m-c

Obliczenia zestawiono w tabeli 10.

27

Tabela 10. Solarne zyski ciepła w poszczególnych miesiącach w kWh

Wewnętrzne zyski ciepła Q int w budynku oblicza się zgodnie z metodologią

wg wzoru:

Q int = q int · Af · tM · 10 -3 [kWh/m-c] (11 1.26 s. 34)

gdzie:

q int – obciążenie cieplne pomieszczenia zyskami wewnętrznymi [W/m²];

Af – powierzchnia pomieszczeń o regulowanej temperaturze w budynku [m²];

tM – liczba godzin w miesiącu [h];

Do dalszych obliczeń przyjęto średnią moc jednostkową wewnętrznych

zysków ciepła ( bez zysków od instalacji grzewczej i ciepłej wody ) :

q int – 3,5 W/m² (11.T10 s.34)

W miesiącu styczniu :

Q int = 3,5 · 94,65 · 744/1000 = 246,47 kWh/m-c

Pozostałe obliczenia zestwiono w tabeli 11.

Miesi ąc Qsol

Styczeń 173,48

Luty 226,81

Marzec 429,22

Kwiecień 563,45

Maj 736,42

Czerwiec 724,78

Lipiec 695,66

Sierpień 628,56

Wrzesień 476,58

Październik 280,75

Listopad 169,33

Grudzień 110,38

Razem 5215,42

28

Tabela 11. Miesięczne wewnętrzne zyski ciepła w kWh

Miesi ąc Qint

Styczeń 246,47

Luty 222,62

Marzec 246,47

Kwiecień 238,52

Maj 246,47

Czerwiec 238,52

Lipiec 246,47

Sierpień 246,47

Wrzesień 238,52

Październik 246,47

Listopad 238,52

Grudzień 246,47

Razem 2901,97

Łączne miesięczne wewnętrzne zyski ciepła oraz zyski ciepła od

promieniowania słoneczenego zestawiono w tabeli 12.

Tabela 12. Łączne miesięczne wewnętrzne zyski ciepła oraz zyski ciepła od

słońca w kWh

Miesi ąc QH,gn

Styczeń 419,95

Luty 449,42

Marzec 675,69

Kwiecień 801,96

Maj 982,89

Czerwiec 963,30

Lipiec 942,13

Sierpień 875,03

Wrzesień 715,10

Październik 527,22

Listopad 407,85

Grudzień 356,85

Razem 8117,39

29

5.6 Obliczenie wartości rocznego zapotrzebowania ciepła na ogrzewanie i wentylację budynku

Wartość rocznego zapotrzebowania ciepła użytkowego do ogrzewania i

wentylacji oblicza się metodą bilansów miesięcznych. Zapotrzebowanie ciepła

jest sumą zapotrzebowania ciepła do ogrzewania i wentylacji budynku w

poszczególnych miesiącach, w których wartości obliczeniowe są dodatnie.

Rozpatruje się miesiące od stycznia do maja oraz od września do grudnia.

Zgodnie z rozporządzeniem wartość rocznego zapotrzebowania na ciepło

użytkowe oblicza się wg wzoru:

QH,nd = ΣQH,nd,n kWh/rok (11 1.7 s. 27)

Wartość miesięcznego zapotrzebowania ciepła do ogrzewania i wentylacji

budynku oblicza się wg wzoru:

QH,nd,n = QH,ht – ηηηηH,gn QH,gn kWh/m-c (11 1.8 s. 27)

gdzie: QH,nd - ilość ciepła niezbędna na pokrycie potrzeb ogrzewczych budynku w

okresie miesięcznym lub rocznym;

QH,ht straty ciepła przez przenikanie i wentylacje w okresie miesięcznym;

QH,gn zyski ciepła wewnętrzne i od słońca w okresie miesięcznym;

ηH,gn współczynnik efektywności wykorzystania zysków w trybie ogrzewania;

Współczynnik efektywności wykorzystania zysków ciepła w trybie ogrzewania

wyznaczany jest z zależności:

dla

30

dla

Współczynnik zysków do strat ciepła dla miesiąca stycznia:

ŴH = 419,95 / 2474,65 = 0,170

Wyniki pozostałych obliczeń zestawiono w tabeli 13.

Tabela 13. Wartość współczynnika zysków do strat ciepła w poszczególnych

miesiącach

Miesi ąc ŴH Styczeń 0,170

Luty 0,208

Marzec 0,282

Kwiecień 0,514

Maj 1,374

Czerwiec 1,464

Lipiec 2,696

Sierpień 1,920

Wrzesień 0,676

Październik 0,367

Listopad 0,237

Grudzień 0,165

Parametr numeryczny aH zależy od stałej czasowej i wyznaczany jest wg

wzoru:

aH = aH,0 + τ/ τH,0 (11 1.10.1 s. 27)

gdzie:

aH,0 - bezwymiarowy referencyjny współczynnik równy 1,0;

τ - stała czasowa dla strefy budynku lub całego budynku h;

τH,0 - stała czasowa referencyjna równa 15 h;

31

Przy czym:

Τ = Cm/3600 · (Htr+Hve) (11 1.10.2 s. 27)

gdzie:

Cm - wewnętrzna pojemność cieplna strefy budynku lub całego budynku;

Pojemność cieplną oblicza się jako sumę pojemności cieplnych wszystkich

elementów budynku w bezpośrednim kontakcie termicznym z powietrzem

wewnętrznym rozpatrywanej strefy termicznej. Wewnętrzną pojemność cieplną

oblicza się wg wzoru:

Cm = Σj Σi (c ij · ρij · dij ·Aj) J/K (11 1.10.3 s. 27

gdzie:

cij - ciepło właściwe materiału warstwy i-tej w elemencie j-tym;

ij - gęstość materiału warstwy i-tej w elemencie j-tym;

dij - grubość warstwy i-tej w elemencie j-tym, przy czym łączna grubość warstw

nie może przekraczac 0,1 m;

Aj - pole powierzchni j-tego elementu budynku;

W przedmiotowym budynku Cm wyznacza się jako sumę pojemności

cieplnych ścian zewnętrznych, wewnętrznych, podłogi oraz dachu (stropu).

Tabela 14 przedstawia wartość gęstości i ciepła właściwego materiałów

budowlanych wykorzystanych przy budowie przegród.

32

Tabela 14. Ciepło właściwe oraz gęstość materiałów budowlanych

Materiał CCCCijijijij

J/(kgJ/(kgJ/(kgJ/(kg·K)K)K)K)

ρij

kgkgkgkg/m3/m3/m3/m3

Tynk cementowo-

wapienny

840,000 1850,000

Mur z betonu

komórkowego

840,000 700,000

Cegła pełna zwykła 880,000 1800,000

Panele podłogowe 2150,000 600,000

Gładź cementowa 840,000 2000,000

Styropian EPS 100-038 1450,000 20,000

Strop Ackermana 880,000 1468,000

Pojemność cieplna ścian zewnętrzych (suma pojemności cieplnej warstwy

tynku oraz muru z betonu komórkowego):

CmSZ1 = (840,000 · 1850,000 · 0,015 · 100,26) + (840,000 · 700,000 · 0,085 ·

100,26) = 7 348 055 J/K

Pojemność cieplna ścian wewnętrznych (suma pojemności cieplnej warstwy

tynku oraz cegły pełnej zwykłej):

CmSW1 = (840,000 · 1850,000 · 0,015 · 73,18) + (840,000 · 600,000 · 0,085 ·

73,18) = 4 840 857 J/K

Pojemność cieplna podłogi (suma pojemności cieplnej warstwy paneli, gładzi

oraz stryropianu):

CmPG1 = (2510,000 · 600,000 · 0,012 · 94,65) + (2000,000 · 840,000 · 0,03 ·

94,65) + (1450,000 · 20,000 · 0,058 · 94,65) = 6 640 076 J/K

Pojemność cieplna dachu (suma pojemności cieplnej warstwy tynku oraz

stropu):

33

CmD1 = (1850,000 · 840,000 · 0,015 · 94,65) + (880,000 · 1468,000 · 0,085 ·

94,65) = 12 599 467 J/K

Pojemność cieplna budynku:

Cm = CmSZ1 + CmSW1 + CmPG1 + CmD1

Cm = 7 348 055 + 4 840 857 + 6 640 076 + 12 599 467 = 31 428 456 J/K

Stała czasowa dla budynku wynosi:

Τ = 31 428 456 / (3600 · 158,69) = 55,01 h

Parametr numeryczny aH wynosi:

aH = 1 + 55,01/15 = 4,667

Dla miesiąca stycznia ηH,gn wynosi:

ηH,gn = 1 - 0,1704,667 / 1 - 0,1304,667+1 = 1,00

Wyniki pozostałych obliczeń przedstawia tabela 15.

Tabela 15. Współczynnik efektywności wykorzystania zysków ciepła w

poszczególnych miesiącach

Miesi ąc ηH,gn

Styczeń 1,00

Luty 1,00

Marzec 1,00

Kwiecień 0,98

Maj 0,67

Czerwiec 0,64

Lipiec 0,37

Sierpień 0,51

Wrzesień 0,94

Październik 0,99

Listopad 1,00

Grudzień 1,00

34

Długość sezonu grzewczego niezbędna do wyznaczenia czasu pracy

elementów instalacji ogrzewczej budynku może być wyliczona wg wzoru 12

LH = Σ fH,m (11 1.10.4 s. 28) m=1

Część miesiąca będąca składową sezonu grzewczego dla budynku fH,m

może być wyznaczona w oparciu o udział potrzeb ogrzewczych budynku. W tej

metodzie w pierwszej kolejności należy wyznaczyć udział graniczny potrzeb

cieplnych według wzoru:

ŴŴŴŴH.lim = (aH + 1) / aH (11 1.10.5 s. 28)

ŴH.lim = (4,667 +1) / 4,667 = 1,214

Dla m-tego miesiąca analizowana jest wielkość γH i na tej podstawie określana

jest wartość fH,m dla każdego miesiąca – według następującej procedury:

- wartość γH na początku miesiąca m-tego

Jest ona obliczana jako średnia arytmetyczna wartości γH miesiąca m-tego i

miesiąca poprzedzającego;

- wartość γH na końcu miesiąca m-tego

Jest ona obliczana jako średnia arytmetyczna wartości γH miesiąca m-tego i

miesiąca następnego;

- mniejszą z dwóch wyżej obliczonych wielkości oznacza się γH,1 a większą γH,2;

Jeżeli wystąpi ujemna wartość γH, to zastępuje się ją wartością dodatnią γH

najbliższego miesiąca.

Wyznaczenie względnej długości czasu ogrzewania w m-tym miesiącu:

− jeżeli γH,2 < γH,lim, to cały miesiąc jest częścią sezonu ogrzewczego, fH,m = 1;

− jeżeli γH,1 > γH,lim , to cały miesiąc nie jest częścią sezonu ogrzewczego, fH,m =

0;

− w przeciwnym przypadku tylko ułamek m-tego miesiąca jest częścią sezonu

ogrzewczego, co wyznacza się następująco:

o jeżeli γH > γH,lim , to fH = 0,5 · (γH,lim - γH,1)/(γH - γH,1);

35

o jeżeli γH <= γH,lim , to fH = 0,5 + 0,5 · (γH,lim - γH)/(γH,2 - γH).

Wartość γH na początku miesiąca w styczniu:

γH,m,p = (γH,m-1 + γH,m) / 2 = (0,165+0,170)/2 = 0,167

Wartość γH na końcu miesiąca w styczniu:

γH,m,k = (γH,m + γH,m+1) / 2 = (0,170+0,208)/2 = 0,189

Oznaczenie:

ŴH,1 = min ((γH,m,p ; γH,m,k)

ŴH,2 = max ((γH,m,p ; γH,m,k)

Pozostałe wyniki zestawiono w tabeli 16.

Tabela 16. Udział potrzeb ogrzewczych budynku w poszczególnych miesiącach

Miesi ąc ŴH,m,p ŴH,m,k

Styczeń 0,167 ŴH,1 0,189 ŴH,2 Luty 0,189 ŴH,1 0,245 ŴH,2 Marzec 0,245 ŴH,1 0,398 ŴH,2 Kwiecień 0,398 ŴH,1 0,944 ŴH,2 Maj 0,944 ŴH,1 1,419 ŴH,2 Czerwiec 1,419 ŴH,1 2,080 ŴH,2 Lipiec 2,080 ŴH,1 2,308 ŴH,2 Sierpień 2,308 ŴH,2 1,298 ŴH,1 Wrzesień 1,298 ŴH,2 0,522 ŴH,1 Październik 0,522 ŴH,2 0,302 ŴH,1 Listopad 0,302 ŴH,2 0,201 ŴH,1 Grudzień 0,201 ŴH,2 0,167 ŴH,1

Względna długość czasu ogrzewania w m-tym miesiącu:

- dla miesięcy październik – kwiecień fH,m = 1 – należy do sezonu grzewczego

- dla miesięcy czerwiec – sierpień fH,m = 0 – nie należy do sezonu grzewczego

36

- dla miesiąca maja długość trwania sezonu grzewczego wynosi:

fH,m = 0,5 · {( 1,214 – 0,944) / (1,374 - 0,944)} = 0,315 -> 10 dni

- dla miesiąca września długość trwania sezonu grzewczego wynosi:

fH,m = 0,5 + 0,5 · {( 1,214 – 0,676) / (1,298 - 0,676)} = 0,933 -> 28 dni

Wartość miesięcznego zapotrzebowania ciepła do ogrzewania i wentylacji dla

miesiąca stycznia:

QH,nd,n = 2474,65 – 1,00 · 419,95 = 2054,79 kWh/m-c

dla maja:

QH,nd,n = (715,48 – 0,67 · 982,89) · 0,315 = 17,94 kWh/m-c

dla września:

QH,nd,n = (1058,48 – 0,94 · 715,10) · 0,933 = 360,40 kWh/m-c

Pozostałe wyniki zestawiono w tabeli 17

Tabela 17. Miesięczne zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania i wentylacje w

kWh

Miesi ąc QH,nd,n

Styczeń 2054,79

Luty 1711,33

Marzec 1717,65

Kwiecień 776,65

Maj 17,94

Wrzesień 360,40

Październik 911,58

Listopad 1313,23

Grudzień 1810,90

Razem 10674,46

37

5.7 Obliczenie rocznego zapotrzebowania energii końcowej na ogrzewanie i wentylację

Wartość rocznego zapotrzebowania ciepła do ogrzewania i wentylacji

budynku zgodnie z metodologią oblicza się wg wzoru:

Q K,H = QH,nd / ηηηη H,tot [kWh/rok] (11 1.5 s. 22 )

oraz

ηηηη H,tot = ηηηηH,g · ηηηηH,d · ηηηηH,s · ηηηηH,e (11 1.6 s. 22)

gdzie:

ηH,g – średnia sezonowa sprawność wytworzenia nośnika ciepła z energii

dostarczonej do granicy bilansowej budynku;

ηH,s – średnia sezonowa sprawność akumulacji ciepła w elementach

pojemnościowych systemu grzewczego budynku;

ηH,d – średnia sezonowa sprawność transportu nośnika ciepła w obrębie

budynku;

ηH,e – średnia sezonowa sprawność regulacji i wytwarzania ciepła w budynku;

Zgodnie z uwagami znajdującymi się w metodologii:

• zyski ciepła od instalacji transportu nośnika i modułów pojemnościowych

zlokalizowane wewnątrz budynku są wliczane do wewnętrznych zysków

ciepła,

• jeżeli instalacja transportu nośnika jest zaizolowana i położona, to nie

uwzględnia się tej części instalacji w obliczeniach strat ciepła.

Przyjęto następujące wartości dla średnich sezonowych sprawności:

• sprawność wytwarzania ciepła pomieszczeniowego kotła gazowego –

ηH,g - 0,75 (11 T5 s.25),

• sprawność układu akumulacji ciepła w systemie grzewczym – brak

zbiornika buforowego ηH,s - 1,00 (11 T4.2 s.25),

38

• sprawność przesyłu ciepła przy ogrzewaniu gazowym ηH,d – 1,0 (11 T4.1

s.25),

• sprawność regulacji i wykorzystania ciepła ogrzewania wodnego z

grzejnikami członowymi lub płytowymi w przypadku regulacji centralnej

bez regulacji miejscowej ηH,e - 0,8 (11 T2 s. 23).

ηH,tot = ηH,g · ηH,d · ηH,s · ηH,e

ηH,tot = 0,75 · 1,00 · 1,00 · 0,8 = 0,6

Sprawność całkowita ηηηηH,tot = 0,6

Zapotrzebowanie energii końcowej na ogrzewanie i wentylację:

Q K,H = 10674,46 / 0,6 = 17790,77 kWh/rok

Roczne zapotrzebowanie energii końcowej na ogrzewanie i wentylację Q K,H

= 17790,77 kWh/rok

5.8 Obliczenie zapotrzebowania energii końcowej na przygotowanie ciepłej wody użytkowej

Roczne zapotrzebowanie energii końcowej na potrzeby przygotowania ciepłej

wody użytkowej oblicza się zgodnie z metodologią wg wzoru :

Q k,w = Q W,nd / ηηηηW,tot [kWH/rok] (11 1.27 s. 34 )

oraz:

ηW,tot = ηW,g · ηW,d · ηW,s · ηw,e ( 12 1.28 s. 34 )

gdzie:

QW,nd – zapotrzebowanie ciepła użytkowego do podgrzania ciepłej wody;

ηW,g – średnia sezonowa sprawność wytworzenia nośnika ciepła z energii

dostarczanej do granicy bilansowej budynku;

ηW,s – średnia sezonowa sprawność akumulacji ciepłej wody w elementach

pojemnościowych systemu ciepłej wody w budynku;

39

ηW,d – średnia sezonowa sprawność transportu ciepłej wody w obrębie

budynku;

ηW,e - średnia sezonowa sprawność wykorzystania ( przyjmuje się 1,0 );

Zgodnie z uwagami pod powyższym wzorem:

• Zyski ciepła od instalacji transportu ciepłej wody i modułów

pojemnościowych jeżeli się one zlokalizowane wewnątrz osłony

izolacyjnej budynku są wliczane do wewnętrznych zysków ciepła,

• Jeżeli instalacja transportu ciepłej wody jezt zaizolowana i położona w

bruzdach, to nie uwzględnia się tej części instalacji w obliczeniach strat

ciepła.

Zapotrzebowanie rocznego ciepła użytkowego do podgrzania ciepłej wody

zgodnie z metodologią oblicza się wg. wzoru:

Q W,nd = V CWi · Li · Cw · ρW · (θθθθCW - θθθθO ) · kt · t UZ / (1000 · 3600)[kWh/rok] (11 1.29 s.38)

Gdzie: Li – liczba osób korzystających z ciepłej wody ; przyjęto Li = 6

Cw – ciepło właściwe wody, przyjmowane jako 4,19 kJ/kgK

W – gęstość wody, przyjmowana jako 1000kg/m3

θCW – temperatura wody na zaworze czerpalnym; przyjęto 45 0 C (11 T14 s. 38)

θO – temperatura wody zimnej przyjmowana jako 10 0 C

kt – współczynnik korygujący temperaturę c.w.u. przyjęto kt =1.28

t ZU – czas użytkowania (miesiąc, rok - przeważnie 365 dni), czas użytkowania

należy zmniejszyć o przerwy urlopowe i wyjazdy i inne uzasadnione sytuacje,

średnio w ciągu roku o 10% - dla budynków mieszkalnych; przyjęto 328,5 doby

VcW – jednostkowe dobowe zużycie ciepłej wody użytkowej; przyjęto 35

dm3/j.osobę · doba (11 T15 s.38)

Zapotrzebowanie na ciepło użytkowe do podgrzania ciepłej wody:

Q W,nd = 35 · 6 · 4,19 · 1000 · ( 45 - 10 ) · 1,28 · 328,5 / ( 1000 · 3600 ) =

3597,03 kWh/rok

40

Zapotrzebowanie ciepła użytkowego do podgrzania ciepłej wody Q W,nd =

3597,03 kWh/rok .

Poszczególne sprawności elementów instalacji wyznacza się zgodnie z

metodologią z zależności:

ηηηηw ,d = Q W,nd /( Q W,nd + ∆ Q W,nd ) ( 12 1.28.1 s.35 )

∆ Q W,nd - przewody izolowane i położone w bruzdach – pominięto;

Przyjęto następujące średnie wartości dla sprawności wytwarzania, przesyłu,

akumulacji i sprawności wykorzystania:

• średnia sezonowa sprawność wytwarzania nośnika ciepła dla węzła

kompaktowego z obudową (dla CO i CWU) – ηw,g – 0,92 (11 T12 s.36);

• średnia sezonowa sprawność transportu wody ciepłej użytkowej dla

instalacji wody w budynkach jednorodzinnych - ηw,d - 0,6 (11 T13.1 s.37);

• średnia sezonowa sprawność akumulacji ηw,s – brak zbiornika;

• średnia sezonowa sprawność wykorzystania (przyjmuje się 1) – przyjęto

ηW,e = 1.0;

Sprawność całkowita:

ηW,tot = 0,92 · 0,6 · 1,0 = 0,552

Zapotrzebowanie na energię końcową na przygotowanie ciepłej wody

użytkowej:

Q k,w = 3597,03 / 0,552 = 6516,36 kWh/rok

Roczne zapotrzebowanie na energię końcową na przygotowanie ciepłej wody

użytkowej Q k,w = 6516,36 kWh/rok

41

5.9 Obliczenie rocznego zapotrzebowania na energię pomocniczą

W budynku będącym przedmiotem analizy zastosowany jest dwufunkcyjny

kocioł gazowy o mocy 15 kW.

Roczne zapotrzebowanie energii pomocniczej dla systemu ogrzewania

oblicza się zgodnie z metodologią wg wzoru:

E el,pom,H = Σi qel,H,i · Af · tel,i · 10 –3 [ kWh/rok ] (11 1.30 s. 39)

gdzie:

qel,H,i – zapotrzebowanie mocy elektrycznej do napędu urządzenia;

pomocniczego w systemie ogrzewania odniesione do powierzchni ogrzewanej

tel,i – czas działania urządzenia pomocniczego w ciągu roku, zależny od

programu eksploatacji budynku (instalacji);

Przyjęto następujące średnie moce jednostkowe układów pomocniczych w

odniesieniu do powierzchni i średni czas ich pracy:

• dla napędu pomocniczego i regulacji kotła do ogrzewania w budynku qel,H,i

= 0,45 W/m2, tel,i = 2200 h/rok (11 T19 s.40).

Zapotrzebowanie na energię pomocniczą do ogrzewania budynku:

E el,pom,H = 0,45 · 94,65 · 2200 · 10 –3 = 93,70 kWh/rok

Roczne zapotrzebowanie na energię pomocniczą do ogrzewania budynku

E el,pom,H = 93,70 kWh/rok

Roczne zapotrzebowanie energii pomocniczej dla systemu ciepłej wody

oblicza się zgodnie z metodologią wg wzoru:

E el,pom,W = Σi qel,W,i · Af · tel,i · 10 –3 [ kWh/rok ] (11 1.30 s. 39)

42

gdzie:

qel,W,i – zapotrzebowanie mocy elektrycznej do napędu urządzenia

pomocniczego w systemie przygotowania ciepłej wody odniesione do

powierzchni ogrzewanej ;

tel,i – czas działania urządzenia pomcniczego w ciągu roku, zależny od

programu eksploatacji instalacji ciepłej wody;

Przyjęto następujące średnie moce jednostkowe układów pomocniczych w

odniesieniu do powierzchni i średni czas ich pracy:

• dla napędu pomocniczego i regulacji kotła do pogrzania ciepłej wody qel,W,i

= 1,25 W/m2, tel,i = 275 h/rok (11 T19 s.40).

Zapotrzebowanie na energię pomocniczą do podgrzania ciepłej wody:

E el,pom,W = 1,25 · 94,65 · 275 · 10 –3 = 32,54 kWh/rok

Roczne zapotrzebowanie na energię pomocniczą do podgrzania ciepłej wody

E el,pom,W = 32,54 kWh/rok

5.10 Obliczenie rocznego zapotrzebowania na energię pierwotną przez system grzewczy i wentylacyjny do ogrzewania budynku

Wyznaczenie rocznego zapotrzebowania energii pierwotnej dla systemu

grzewczego przy wentylacji grawitacyjnej wyznacza się zgodnie z metodologią

wg wzoru:

Q P,H = wh · Q K,H + wel · E el,pom,H k/Wh/rok ( 11 1.3 s.21)

gdzie:

QK,H – roczne zapotrzebowanie na energię końcową do ogrzewania i wentylacji

budynku;

43

WH - współczynnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej na wytworzenie i

dostarczenie nośnika energii (lub energii) końcowej do ocenianego budynku;

Dla ocenianego budynku:

wH = 1,1 (gaz ziemny)

wel =3,0 (energia elektyczna)

Zatem,

Q P,H = 1,1 · 17790,77 + 3 · 93,70 = 19850,95 [ k/Wh/rok]

Roczne zapotrzebowanie energii pierwotnej na ogrzewanie i wentylację Q P,H

= 19850,95 kWh/rok

5.11 Obliczenie rocznego zapotrzebowania na energię pierwotną na podgrzewanie ciepłej wody

Roczne zapotrzebowania na energię pierwotną na podgrzewanie ciepłej

wody wyznacza się zgodnie ze wzorem

Q P,W = ww· Q K,W + wel · E el,pom,W [ k/Wh/rok] ( 12 1.4 s.21)

gdzie :

Q K,W - roczne zapotrzebowanie energii końcowej do podgrzania ciepłej wody;

Ww – współczynnik nakładu energii pierwotnej na wytworzenie i dostarczenie

nośnika energii (lub energii) końcowej do ocenianego budynku;

W obliczanym przypadku współczynnik nakładu nieodnawialnej energii

pierwotnej przyjmuje wartość ww = 1,1 dla gazu, oraz wel = 3 dla energii

elektrycznej z sieci systemowej.

Q P,W = 1,1 · 6516,36 + 3 · 32,54 = 7265,62 k/Wh/rok

Q P,W =7265,62 [kWh/rok]

44

5.12 Obliczenie rocznego zapotrzebowania na energię pierwotną

Roczne zapotrzebowanie na energię pierwotną wyznacza się zgodnie z

metodologią wg wzoru:

Qp = Q P,H + Q P,W kWh/rok ( 11 1.2. s.21)

Qp = 19850,95+ 7265,62 = 27116,57 kWh/rok

Całkowite roczne zapotrzebowanie na energię pierwotną Qp= 27116,57

kWh/rok

5.12.1 Obliczenie wskaźnika EP

Wskaźnik zużycia energii pierwotnej na m2 powierzchni ogrzewania o

regulowanej temperaturze zgodnie z metodologią oblicza się wg wzoru :

EP = Qp / Af [kWh/ m2rok] (11 w1.1.s.21)

EP = 27116,57 / 94,65= 286,49 kWh/ m2rok

Wskaźnik zużycia energii pierwotnej EP na m2 powierzchni ogrzewania o

regulowanej temperaturze wynosi 286,49 kWh/m 2rok

5.12.2. Obliczenie wskaźnika EK

Wskaźnik zużycia energii końcowej na m2 powierzchni ogrzewania o

regulowanej temperaturze wyznacza się zgodnie z metodologią wg wzoru :

EK = ( QK,H + QK,W) / Af ) [kWh/m 2rok] (11 1.1.1.s.21)

EK = ( 17790,77 + 6516,36 ) / 94,65 = 256,81 kWh/m2rok

45

Wskaźnik zużycia energii końcowej EK na m2 powierzchni ogrzewania o

regulowanej temperaturze wynosi 256,81 kWh/m 2rok .

5.12.3. Obliczenie współczynnika kształtu A/Ve i Δ E Pw

Współczynnik kształtu budynku oblicza się wg wzoru:

A/Ve

gdzie:

A – suma pól powierzchni wszystkich przegród, oddzielających część

ogrzewaną budynku od powietrza zewnętrznego, gruntu i przyległych

pomieszczeń nie ogrzewanych, liczona po obrysie zewnętrznym [ m²];

Ve – kubatura ogrzewanej części budynku, pomniejszona o podcienie, balkony,

loggie, galerie itp. liczona po obrysie budynku [m³];

Dla analizowanego budynku A –394,12 m² ; Ve - 283,95 m³ ; Af - 94,65 m²

Współczynnik kształtu budynku wynosi:

A/Ve = 394,12 / 283,95 = 1,39

Dodatek ∆ E Pw oblicza się wg. wzoru :

∆ E Pw = 7.800 / ( 300 - 0,1 · Af) [ kWh/(m² rok) ]

gdzie:

Af – powierzchnia użytkowa budynku [m²];

∆EP – dodatek na jednostkowe zapotrzebowanie na nieodwracalna energię

pierwotną o przygotowanie ciepłej wody użytkowej w ciągu roku;

Zatem:

∆ E Pw = 7.800 / ( 300 - 0,1 · 94,65 ) = 26,85 kWh/m²rok

46

5.12.4 Obliczenie maksymalnego wskaźnika E Pmax

Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 roku

zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych jakim powinny

odpowiadać budynki w § 329.2 określa maksymalne wartości EP rocznego

wskaźnika obliczeniowego zapotrzebowania na nieodwracalną energię

pierwotną do ogrzewania, wentylacji i przygotowania ciepłej wody użytkowej w

budynku mieszkalnym w zależności od współczynnika kształtu budynku dla

A/Ve = 1,39 obliczonego wg wzoru:

dla A/V e ≥ 1,05 EPH+W = 149,5 + ∆EP [ kWh/m²rok] ( 3 § 329.3 s10882 )

EPH+W = 149,5 + 26,85

EPH+W max = 176,35 [ kWh/(m² rok )]

Wskaźnik EP określający roczne obliczeniowe zapotrzebowanie na

nieodwracalną energię pierwotną do ogrzewania i przygotowania ciepłej wody

użytkowej zużycia w przeliczeniu na m² powierzchni ogrzewania o regulowanej

temperaturze wyznaczony dla ocenianego budynku mieszkalnego jest większy

od wskaźnika maksymalnego:

EP = 286,49 kWh/(m² rok) > EPmax = 176,35 kWh/(m² rok)

47

6. Świadectwo energetyczne budynku ŚWIADECTWO CHARAKTERYSYKI ENERGETYCZNEJ

dla budynku mieszkalnego nr 12

Ważne do: 19.08.2019

Budynek oceniany: Rodzaj budynku Budynek jednorodzinny, wolnostojący

Adres budynku Nakło n/Not., ul. Plac Zamkowy 12

Całość/Część budynku Całość budynku

Rok zakończnie budowy/oddania do użytkowania

1979

Rok budowy instalacji 2006

Liczba lokali mieszkalnych 1

Powierzchnia użytkowa (Af, m2) 94,65

Cel wykonania świadectwa

budynek nowy x budynek istniejący najem/sprzedaż przebudowa/rozbudowa

Obliczeniowe zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną1)

EP – budynek oceniany 286,49 kWh/m2rok 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 >500 Wg wymagań WT20082) Wg wymagań WT20082)

budynek nowy budynek przebudowany Stwierdzenie dotrzymania wymagań wg WT20082) Zapotrzebowanie na energię pierwotną (EP) Zapotrzebowanie na energię końcową (EK) Budynek oceniany 286,49 kWh/m2rok Budynek oceniany 256,81 kWh/m2rok Budynek wg WT2008 176,35 kWh/m2rok 1) Charakterystyka energetyczna budynku określana jest na podstawie porównania jednostkowej ilości nieodnawialnej energii pierwotnej EP niezbędnej do zaspokojenia potrzeb energetycznych budynku w zakresie ogrzewania, chłodzenia, wentylacji i ciepłej wody użytkowej (efektywność całkowita) z odpowiednią wartością referencyjną. 2) Rozporządzenie ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. Nr 75, poz. 690, ze zm.), spełnienie warunków jest wymagane tylko dla budynku nowego lub przebudowanego. UWAGA: charakterystyka energetyczna określana jest dla warunków klimatycznych odniesienia – stacja Bydgoszcz oraz dla normalnych warunków eksploatacji budynku podanych na str 2. Sporządzający świadectwo: Krzysztof Fryżewski 89-100 Nakło, ul. Reymona 1 Nr uprawnień ……………………. Data wystawienia 19.08.2009

Data Pieczątka i podpis

48

Świadectwo charakterystyki energetycznej budynku mieszkalnego nr 12 2 Charakterystyka techniczno-użytkowa budynku Przeznaczenie budynku: budynek zamieszkania jednorodzinnego Liczba kondygnacji: 1 Powierzchnia użytkowa budynku 94,65 m2 Powierzchnia użytkowa budynku o regulowanej temperaturze (Af) = 94,65 m2 Normalne temperatury eksploatacyjne: zima, lato = 200C Kubatura budynku: 283,96 m3 Wskaźnik zwartości budynku A/Ve: 1,39 Rodzaj konstrukcji budynku: tradycyjna Liczba użytkowników/mieszkańców: 6 Osłona budynku: budynek w strefie miejskiej, średni osłonięty Instalacja ogrzewania: tak/nie, opis: piec gazowy z zamkniętą komorą spalania do 50 kW, grzejniki płytowe, instalacja zaizolowana ułożona w bruzdach, sterowanie centralne parametry: 55/450C Instalacja wentylacji: tak/nie, opis: naturalna wentylacja grawitacyjna, parametry: Vve,k,Mn = V0 = 120,00 m3/h Instalacja chłodzenia: tak/nie, opis, parametry Instalacja przygotowania ciepłej wody użytkowej: tak/nie, opis: kocioł gazowy z zamkniętą komorą spalania, instalacja zaizolowana ułożona w bruzdach , parametry: θθθθCW=450C, θθθθ0=100C,

Obliczeniowe zapotrzebowanie energii Roczne jednostkowe zapotrzebowanie na energię końcową [kWh/m2rok]

Nośnik energii Ogrzewanie i wentylacja

Ciepła woda Urządzenia pomocnicze1)

Suma

Gaz ziemny GZ-50 94,26 36,31 130,57 Energia

elektryczna 126,24 126,24 1) łącznie z chłodzeniem pomieszczeń

Podział zapotrzebowania na energię Roczne jednostkowe zapotrzebowanie na energię użytkową [kWh/m2rok]

Ogrzewanie i wentylacja

Ciepła woda Urządzenia pomocnicze1)

Suma

Wartość [kWh/m2rok] 112,78 38,00 150,78 Udział [%] 75,00 25,00 100,00 Roczne jednostkowe zapotrzebowanie na energię końcową [kWh/m2rok]

Ogrzewanie i wentylacja

Ciepła woda Urządzenia pomocnicze1)

Suma

Wartość [kWh/m2rok] 187,96 68,85 256,81 Udział [%] 73,00 27,00 100,00 Roczne jednostkowe zapotrzebowanie na energię pierwotną [kWh/m2rok]

Ogrzewanie i wentylacja

Ciepła woda Urządzenia pomocnicze1)

Suma

Wartość [kWh/m2rok] 209,73 76,76 286,49 Udział [%] 73,00 27,00 100,00 Sumaryczne roczne jednostkowe zapotrzebowanie na nieodnawialną energię:

• pierwotną 286,49 kWh/m2rok

1) łącznie z chłodzeniem pomieszczeń

49

Uwagi w zakresie możliwości zmniejszenia zapotrzebowania na energię końcową 1) Możliwe zmiany w zakresie osłony zewnętrznej budynku: Montaż rolet zewnętrznych na oknach zewnętrznych.

2) Możliwe zmiany w zakresie techniki instalacyjnej i źródła energii: Montaż zaworów regulacji miejscowej. Wymiana kotła gazowego na kocioł kondensacyjny.

3) Możliwe zmiany ograniczające zapotrzebowanie na energię końcową w czasie eksploatacji budynku: Dobudowanie wiatrołapu, lub podział istniejącego korytarza i przeznaczenie części na wiatrołap.

4) Możliwe zmiany ograniczające zapotrzebowanie na energię końcową związane z korzystaniem z ciepłej wody użytkowej: Montaż instalacji solarnej do przygotowania ciepłej wody użytkowej. 5) Inne uwagi osoby sporządzającej świadectwo charakterystyki energetycznej: Brak.

Świadectwo charakterystyki energetycznej budynku mieszkalnego nr 12 3

50

Objaśnienia Zapotrzebowanie energii Zapotrzebowanie na energię w świadectwie charakterystyki energetycznej jest wyrażane poprzez roczne zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną i poprzez zapotrzebowanie na energię końcową. Wartości te są wyznaczone obliczeniowo na podstawie jednolitej metodologii. Dane do obliczeń określa się na podstawie dokumentacji budowlanej lub obmiaru budynku istniejącego i przyjmuje się standardowe warunki brzegowe (np. standardowe warunki klimatyczne, zdefiniowany sposób eksploatacji, standardową temperaturę wewnętrzną i wewnętrzne zyski ciepła itp.) Z uwagi na standardowe warunki brzegowe, uzyskane wartości zużycia energii nie pozwalają wnioskować o rzeczywistym zużyciu energii budynku. Zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną Zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną określa efektywność całkowitą budynku. Uwzględnia ona obok energii końcowej, dodatkowe nakłady nieodnawialnej energii pierwotnej na dostarczanie do granicy budynku każdego wykorzystanego nośnika energii (np. oleju opałowego, gazu, energii elektrycznej, energii odnawialnych itp.) Uzyskane małe wartości wskazują na nieznaczne zapotrzebowanie i tym samym wysoką efektywność i użytkowanie energii chroniące zasoby i środowisko. Jednocześnie ze zużyciem energii można podawać odpowiednią emisję CO2 budynku Zapotrzebowanie energii końcowej Zapotrzebowanie na energię końcową określa roczną ilość energii dla ogrzewania (ewentualnie chłodzenia), wentylacji i przygotowanie ciepłej wody użytkowej. Jest ona obliczana dla standardowych warunków klimatycznych i standardowych warunków użytkowania i jest miarą efektywności energetycznej budynku i jego techniki instalacyjnej. Zapotrzebowanie energii końcowej jest to ilość energii bilansowania na granicy budynku, która powinna być dostarczone do budynku przy standardowych warunkach z uwzględnieniem wszystkich strat, aby zapewnić utrzymanie obliczeniowej temperatury wewnętrznej, niezbędnej wentylacji i dostarczenie ciepłej wody użytkowej. Małe wartości sygnalizują niskie zapotrzebowanie i tym samym wysoką efektywność. Budynek mieszkalny z lokalami usługowymi Świadectwo charakterystyki energetycznej budynku mieszkalnego, w którym znajdują się lokale o funkcji niemieszkalnej może być wystawione dla całego budynku lub oddzielnie dla części mieszkalnej i każdej pozostałej części budynku stanowiącej całość techniczno-użytkową o odmiennej funkcji użytkowej. Fakt ten należy zaznaczyć na stronie tytułowej w rubryce (całość/część budynku).

Informacje dodatkowe

1) Niniejsze świadectwo charakterystyki energetycznej lokalu zostało wydane na podstawie dokonanej oceny energetycznej budynku zgodnie z przepisami ustawy z dnia 7 lipca 1994 r. – Prawo budowlane oraz Rozporządzenia ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r. - 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 (Dz.U nr 156, poz. 1118 z późn. zm.)

2) Świadectwo charakterystyki energetycznej traci ważność po upływie terminu podanego na str. 1 oraz w przypadku, o którym mowa w art. 63 ust. 3 pkt 2 ustawy z dnia 7 lipca 1994 r. – Prawo budowlane

3) Obliczona w świadectwie charakterystyki energetycznej wartość „EP” wyrażona w [kWh/m2a] jest wartością obliczeniową określającą szacunkowe zużycie nieodnawialnej energii pierwotnej dla przyjętego sposobu użytkowania i standardowych warunków klimatycznych i jako taka nie może być podstawą do naliczania opłat za rzeczywiste zużycie energii w budynku.

4) Ustalona w niniejszym świadectwie skala do oceny właściwości energetycznych budynku wyraża porównanie jego oceny energetycznej z oceną energetycznego spełniającego wymagania warunków technicznych

5) Wyższą efektywność energetyczną budynku można uzyskać przez poprawienie jego cech technicznych wykonując modernizację w zakresie obudowy budynku, techniki instalacyjnej, sposobu zasilania w energię lub zmieniając parametry eksploatacyjne

Świadectwo charakterystyki energetycznej budynku mieszkalnego nr 12 4

51

7. Podsumowanie i wnioski

W niniejszej pracy:

- zebrano informację odnośnie wbudowanego materiału konstrukcji przegród

budowlanych,

- obliczono współczynnik przenikania ciepła przez przegrody U,

- obliczono współczynniki strat ciepła przez przenikanie Htr i wentylację Hve,

- obliczono miesięczne straty ciepła przez przenikanie i wentylację QH,ht,

- obliczono zyski ciepła od nasłonecznienia Qsol oraz wewnętrzne zyski ciepła

Qins,

- obliczono roczne zapotrzebowanie na ciepło użytkowe do ogrzewania i

wentylacji Qh,nd,

- obliczono roczne zapotrzebowanie na energię końcową do ogrzewania i

wentylacji Qk,h,

- obliczono zapotrzebowanie energii użytkowej QW,nd oraz końcowej Qk,w na

przygotowanie ciepłej wody użytkowej,

- obliczono roczne zapotrzebowanie na energię pomocniczą Eel,pom,

- obliczono roczne zapotrzebowanie na energię pierwotną dla ogrzewania i

wentylacji Qp,H

- obliczono roczne zapotrzebowanie na energię pierwotną dla przygotowania

ciepłej wody użytkoweji Qp,W

- obliczono roczne zapotrzebowanie na energię pierwotną Qp,

- obliczono wskaźniki EP oraz EK,

- obliczono wskaźnik Ep dla budynku referencyjnego

Wszystkie przegrody zewnętrzne budynku posiadają współczynniki

przenikania ciepła U mniejsze od normatywnych współczynników granicznych

określonych w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 6.11.2008 r.

zmieniającym rozporządzenie w sprawie warunków technicznych jakim

powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.

W celu obniżenia zapotrzebowania na energię cieplną zaleca się

zastosowanie rolet zewnętrznych na okna, zainstalowanie kolektorów

słonecznych na potrzeby przygotowania ciepłej wody użytkowej oraz wymianę

52

kotła gazowego na gazowy kocioł kondensacyjny charakteryzujący się większą

sprawnością działania. Zaleca się również dobudowanie wiatrołapu, lub podział

istniejącego korytarza i wydzielenie jego części na wiatrołap.

53

8. Przegląd literatury

[ 1 ] Dyrektywa 2002/01/WE Parlamentu Europejskiego i Rady Europy z

dnia 16 grudnia 2002r w sprawie charakterystyki energetycznej budynków

opublikowana w dz. Urz. UE L 1 z 04.01.2003 str. 65; Dz. Urz. UE Polskie

wydanie specjalne, rozdz.12, tom2, str,168.

[ 2 ] Jacek Miklas . Świadectwa energetyczne budynków. Kujawsko –

Pomorska Izba Budownictwa w Bydgoszczy Oddz. w Toruniu: grudzień

2008

[ 3 ] PN-EN 13790 Cieplne właściwości użytkowe budynków. Obliczanie

zużycia energii do ogrzewania.

[ 4 ] PN – EN 12831: 2006 Instalacje grzewcze w budynkach. Metoda

obliczania projektowanego obciążenia cieplnego.

[ 5 ] PN-EN ISO 6946:2004.Komponenty budowlane i elementy budynku.

Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła. Metoda obliczania.

[ 6 ] PN-EN ISO 14683: 2001 Mostki cieplne w budynkach. Liniowy

współczynnik przenikania ciepła. Metody uproszczone i wartości

orientacyjne.

[ 7 ] PN –EN 13830 Ściany osłonowe. Norma wyrobu.

[ 8 ] Ustawa z dnia 19 września 2007r o zmianie ustawy – Prawo

budowlane opublikowane w Dz. U. nr 191; poz. 1373 z 2007r.

[ 9 ] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008r

zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych , jakim

powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie opublikowana w Dz. U. nr

201; poz. 1238 z 2008r.

[ 10 ] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008r

zmieniające rozporządzenie w sprawie szczegółowego zakresu i formy

projektu budowlanego opublikowane w Dz. U. nr 201; poz. 1239 z 2008r.

[ 11 ] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008r w

sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku i

lokalu mieszkalnego lub części budynku stanowiącej całość techniczno –

użytkową oraz sposobu sporządzania i wzorów świadectw ich

charakterystyki energetycznej opublikowane w Dz. U. nr 201; poz. 1240 z

2008r. 53