Poniższa ocena jest efektem doświadczeń wynikających z opracowania ponad 1500 analiz dotyczących charakterystyki energetycznej budynków zarówno na etapie po wykonawczym jak i projektowym. Jest ona zbieżna z wynikami przytaczanymi przez znaczną część specjalistów zajmujących się na poważnie oceną energetyczną budynków. Tożsame wnioski są prezentowane również przez przedstawicieli środowisk naukowych związanych z uczelniami technicznymi.
Warto w tym miejscu zaznaczyć że świadectwa charakterystyki energetycznej jak i projektowaną charakterystykę energetyczną – będącą obligatoryjnym załącznikiem każdego projektu architektoniczno budowlanego wykonuje się w oparciu o tą samą metodologię. Zwracam celowo uwagę na to powiązanie, opisując poniżej jakie konsekwencje niesie to dla architektów, projektantów jak i samych inwestorów
Za przygotowaniem i publiczną prezentacją niniejszego opracowania stoją trzy zasadnicze powody:
- Zmiana wartości wskaźnika EP od stycznia 2021 – zostaje on dość znacznie obniżony, co powoduje że budynki wyposażone w instalacje oparte o źródła ciepła wykorzystujące wyłącznie paliwa kopalne na czele z gazem i ciepłem sieciowym nie spełnią nowych wymagań (przypomnę iż ogrzewanie węglowe nie spełnia już WT 2017). Połączenie ich z OZE też nie w każdym przypadku pozwoli osiągnąć wymaganą wartość EP.
- Coraz bardziej zdecydowane działania dostawców ciepła sieciowego w zakresie egzekwowania zapisów art. 7b Prawa Energetycznego. Należy tutaj zauważyć że przyłączenie ciepła sieciowego gdy istnieje taka możliwość do nowo powstającego budynku, może w niektórych przypadkach uniemożliwić osiągnięcie WT 2021 w zakresie wskaźnika EP. I przynajmniej na dzień dzisiejszy nie słychać aby ustawodawca wprowadził zmiany do tego fragmentu Prawa Energetycznego, tak aby ciepło sieciowe nie było obligatoryjne.
- Pojawiające się zlecenia gdzie nie do końca świadomy swoich wyborów inwestor oczekuje że otrzyma charakterystykę energetyczną budynku w której wskaźniki będą odpowiadały wymaganiom obowiązujących przepisów – co w praktyce może okazać się niemożliwe.
Ponieważ w zakresie wymagań dotyczących współczynnika U przegród zewnętrznych przepisy mocno wyśrubowały ich wartości, w głównej mierze za wielkość EP odpowiadają rozwiązania dotyczące ogrzewania, przygotowania cwu, wentylacji – w mniejszym stopniu wbudowane oświetlenie w tych budynkach dla których jego zapotrzebowanie musi zostać uwzględnione. Aby być bardziej precyzyjnym wartość EP będzie determinowało głównie źródło ciepła wespół ze współczynnikiem nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej na wytworzenie i dostarczenie nośnika energii dla poszczególnych systemów.
Przedstawiona poniżej analiza uwzględnia dostępne na rynku źródła ciepła najczęściej występujące w projektach lub poszukiwane przez inwestorów. Zawiera ona również układy łączące urządzenia wykorzystujące tradycyjne nośniki energii oraz OZE.
Charakterystyka energetyczna budynku czy to na etapie projektowym czy obiektu już istniejącego, jest aktualnie wykonywana zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 27 lutego 2015 r. w sprawie metodologii wyznaczania charakterystyki energetycznej budynku lub części budynku oraz świadectw charakterystyki energetycznej – w dalszej części artykułu dokument ten będzie zwany Rozporządzeniem.
Wyniki podzielono na trzy zasadnicze grupy pod kątem uzyskania wartości EP:
– kolor zielony – rozwiązania spełniające WT 2021
– kolor żółty – rozwiązania które w zależności od konkretnego obiektu mogą (ale nie zawsze muszą) spełnić WT 2021
– kolor czerwony – rozwiązania które nie spełniają WT 2021
Budynki jednorodzinne
Dla potrzeb niniejszego artykułu wybrałem do porównania trzy indywidualne projekty architektoniczne o powierzchniach 109m2; 214m2 oraz 740m2. Współczynniki U przegród zewnętrznych na poziomie maksymalnym dopuszczalnym od 2021 r. Budynki zlokalizowano w III strefie klimatycznej.
W analizie uwzględniono centralne ogrzewanie oraz przygotowanie cwu.
Dwie uwagi dotyczące powyżej przedstawionych wyników i sytuacji z jakimi można się spotkać w pracy z inwestorem
- Kotły węglowe. Niektóre biura projektowe w dalszym ciągu oferują projekty zawierające tego typu rozwiązanie, co więcej w ich ocenie spełnia ono WT 2017 – ostatnio natknąłem się na projekt z kotłem węglowym w którym utrzymywano że wartość wskaźnika EP wynosi poniżej 80 kWh/m2/rok. Obawiam się iż będą próby oferowania tego typu rozwiązań spreparowanych pod wartość wskaźnika EP wymaganego od 2021 r.
Z obliczeniowego punktu widzenia uzyskanie takiego wyniku jest możliwe w dwóch przypadkach: zastosowania niepoprawnych danych – widziałem np. kocioł węglowy ze sprawnością na poziomie 2,6 gdzie zgodnie z rozporządzeniem ma on do 0,82, i nawet gdyby zastosować wartości podane przez producentów będą one na poziomie max 0,92 – 0,94.
Druga możliwość to nie uwzględnienie zapotrzebowania na energię przez jeden z systemów, lub radykalne jego zaniżenie.
Której drogi by nie wybrać będzie ona niezgodna z metodologią zawartą w Rozporządzeniu.
Zagrożenia
Świadome lub nie, stosowanie tego typu zabiegów może wpuścić inwestora, ale również i projektanta w dość spore problemy w sytuacji jeżeli trzeba będzie wykonać ocenę energetyczną budynku lub projektu np. dla potrzeb uzyskania dotacji lub jakiegoś eko kredytu ( które zaczynają się pojawiać w ofercie banków). Taką ocenę z reguły musi wykonać ktoś inny niż autor projektu – w przypadku banków może to być osoba wskazana przez bank której celem będzie ocena budowanego obiektu zgodnie z wymaganiami Rozporządzenia, a nie sankcjonowanie błędów poczynionych na etapie projektowania czy też oczekiwań inwestora. Wówczas wszelkie opisane powyżej tuningowanie parametrów energetycznych raczej wyjdzie na wierzch.
- Ogrzewanie elektryczne – z wyjątkiem pomp ciepła – bez względu na to na jakiej zasadzie ono działa, jeżeli wykorzystuje tylko i wyłącznie energię elektryczną sieciową nie ma możliwości nawet zbliżenia się do wymagań określonych przez WT.
W tym przypadku zderzają się dwa czynniki:
pierwszy to obliczenia inżynierskie z których wynika że zapotrzebowanie danego budynku wynosi np. 5000 kWh – których nie da się cudownie zmniejszyć np. do 2000 kWh, oraz wspomniana metodologia wykonywania charakterystyk energetycznych.
drugi to inwestor którego wiedza ogranicza się do materiałów marketingowych jakie otrzymał od dostawcy tego typu systemu, a które zawierają dane o niskich kosztach ogrzewania budynku z wykorzystaniem danego rozwiązania, w związku z czym chce takie rozwiązanie zastosować w swoim budynku.
Nie będę w tym miejscu rozwijał wątku danych kosztów eksploatacyjnych podawanych przez sprzedawców różnego rodzaju urządzeń grzewczych, gdyż trzeba by poświęcić temu osobny artykuł. Przypomnę i podkreślę na koniec tego wątku jeszcze raz (wytłuszczając czcionkę): budynek wyposażony w ogrzewanie elektryczne (bez względu na zasadę jego działania) zasilane wyłącznie z sieci elektroenergetycznej nie spełnia warunków technicznych w zakresie wartości wskaźnika EP
Co może dodatkowo wpłynąć na zmniejszenie wartości EP
Dalsze obniżanie współczynnika U przegród
Obniżenie wartości współczynnika U o 20 – 25 % w stosunku do mających zacząć obowiązywać od 2021 r. ma niewielki wpływ na zmianę wartości wskaźnika EP umożliwiając jego obniżenie do 10%.
Fotowoltaika nie jest dobra na wszystko
Modna ostatnimi czasy fotowoltaika w praktyce nie jest zbawienna w każdej sytuacji. Będzie ona istotnie wpływała na zmniejszenie wartości wskaźnika EP tylko i wyłącznie w przypadku rozwiązań wykorzystujących głównie energię elektryczną a więc pompy ciepła oraz wspomniane ogrzewanie elektryczne.
Nie poprawia ona w znaczący sposób systemów wykorzystujących gaz lub ciepło sieciowe.
Pompa ciepła do cwu
Jest to urządzenie które możemy połączyć we wspólny układ ze źródłem konwencjonalnym takim jak kocioł gazowy, lub węzeł cieplny wykorzystujący ciepło sieciowe. Stworzenie tego typu rozwiązania pozwala w przypadku niektórych budynków uzyskać wymaganą wartość wskaźnika EP. Przy czym każdorazowo należy rozpatrzyć je indywidualnie wykonując niezbędne obliczenia.
Budynki wielorodzinne
Dla budynków wielorodzinnych wybrałem trzy projekty o powierzchni 2550 m2, 4320 m2 oraz 12 550 m2
Współczynniki U przegród na maksymalnym poziomie dopuszczonym przez WT 2021. Budynki zlokalizowane w III strefie klimatycznej.
Wyniki są bardzo podobne do tych uzyskanych w przypadku budynków jednorodzinnych.
Prawo energetyczne art. 7b
Jest to zapis który zaczyna dość mocno komplikować realizację inwestycji, zwłaszcza jeżeli inwestor nie chce korzystać z ciepła sieciowego. Aby nie przyłączać budynku do sieci ciepłowniczej trzeba spełnić następujące kryteria:
- Indywidualne źródło ciepła musi się charakteryzować współczynnikiem nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej nie wyższym niż 0,8 – w praktyce wyklucza to wszystkie paliwa kopalne. Co więcej jeżeli ciepłownia wytwarza tylko i wyłącznie energię cieplną(bez energii elektrycznej w produkowanej układzie kogeneracyjnym) również nie spełnia tego kryterium.
- Wykorzystywać co najmniej
- w 50% energię z OZE
- w 50% ciepło odpadowe
- w 75% ciepło z kogeneracji
W przypadku punktu 2 również może być trudno w uzyskaniu wymaganych wartości EP dla niektórych budynków, więc każdorazowo należy wykonać obliczenia.
Furtką na ominięcie powyższych wymagań są kwestie związane z kosztami eksploatacji takiej instalacji. Aby nie narobić sobie kłopotów(projektant podpisuje się pod groźbą poniesienia kary w przypadku złożenia fałszywego oświadczenia) z pewnością przygotowanie projektu w zakresie zaopatrzenia budynku w energię cieplną musi zawierać gruntowną analizę techniczno ekonomiczną możliwych rozwiązań. Poza parametrami technicznymi należy przedstawić wyliczenia dotyczące takiego przyłącza, jak również kosztów eksploatacji i ogrzewania vs proponowane rozwiązanie alternatywne. Nie może się ona ograniczać do ogólnego jednozdaniowego stwierdzenia że coś jest kosztowne w realizacji a przez to nieopłacalne.
Architekt lub projektant instalacji HVAC mogą skorzystać przy opracowaniu tego typu analiz z podmiotów wyspecjalizowanych w przygotowywaniu modeli techniczno ekonomicznych planowanych inwestycji, które uwzględniają spełnienie wymagań stawianych w poszczególnych przepisach.
Przeczytaj również wpis pt Pompa ciepła w termomodernizacji budynku biurowego https://oszczędnybudynek.pl/pompa-ciepla-w-termomodernizacji-budynku-biurowego/
Powyższy materiał jest objęty prawami autorskimi. Kopiowanie oraz rozpowszechnianie wyłącznie za zgodą autora.
Opracowanie: EBDN Project Maciej Waszczuk
