Wstęp - troszkę przepisów
Wskaźnik EP jest jednym z ważniejszych wskaźników dokumentu, który nazywa się charakterystyka energetyczna budynku (kliknij aby uzyskać więcej informacji), i jest on integralną częścią Projektu Budowlanego.
Na początek trochę teorii. Od 31 grudnia 2020 roku obowiązują w Polsce zaktualizowane przepisy dotyczące Warunków Technicznych projektowanych budynków[1]. Aby im sprostać podczas projektowania nie wystarczy już tylko spełnić warunki izolacyjności projektowanych przegród budowlanych. Należy także zapewnić aby budynek spełniał reżim ekologiczny, przynajmniej w myśl przepisów. Przykładowo wartość wskaźnika EP dla budynków jednorodzinnych nie może przekroczyć wartości 70 kWh/m2*rok.
Wskaźnik EP - wskaźnik zużycia energii pierwotnej, wyrażany jest on w jednostce kWh/m2*rok. Jest to wskaźnik, który pokazuje zużycie energii w odniesieniu do 1 metra kwadratowego ogrzewanej powierzchni budynku w skali roku. Wskazuje nam ile energii z paliwa (różnej postaci, np. gazu, węgla, energii eklektycznej) musi zostać zużyte przez wskazany budynek.
Wskaźnik EP oblicza się w następujący sposób EP = EK * wi,
gdzie:
EK - wskaźnik wykorzystania energii końcowej (finalnej). Mówi nam o tym ile energii należy dostarczyć do budynku uwzględniając sprawności wykorzystanych systemów technicznych.
wi - współczynnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej na wytworzenie i dostarczenie nośnika energii dla systemów technicznych. W dużym uproszczeniu współczynnik ten mówi nam o wpływie na klimat wykorzystanego do obliczeń paliwa.
Wartości współczynnika wi
Współczynnik wi to współczynnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej na wytworzenie i dostarczenie nośnika energii lub energii dla systemów technicznych. Poniżej przedstawiam listę najczęściej wykorzystywanych z nich:
- energia elektryczna z krajowej sieci elektroenergetycznej, wi = 3,0. Co prawda w KOBiZE (Krajowy ośrodek bilansowania i zarządzania emisjami - jednostka krajowa odpowiedzialna za raportowanie emisji) możemy dowiedzieć się, że ten wskaźnik jest mniejszy od 2,5. Ale metodologia wykonywania charakterystyki energetycznej nie pozwala nam na wykorzystanie innej wartości[2]. Mam nadzieję, że w przyszłości pojawi się aktualizacji tego wskaźnika, bliższa rzeczywistości.
- energia elektryczna z paneli PV, wi = 0,0. W tym przypadku należy wziąć poprawkę na to, że nie wykorzystujemy jej w 100% w momencie jej generacji. Z doświadczenia wiem, że dla celów ogrzewania, ten poziom wykorzystania to ok. 20-35%, dla cwu można przyjąć pomiędzy 30 a 60%. Jaki więc przyjąć wskaźnik wi dla energii produkowanej za pomocą paneli PV? Moim zdaniem nie ma jednoznacznej odpowiedzi, ale na to pytanie postaram się odpowiedzieć w kolejnym artykule.
- gaz z sieci/ gaz płynny, wi = 1,1. Wartość ta raczej jest oczywista i nie budzi dyskusji.
- węgiel kamienny/brunatny, wi = 1,1. Podobnie jak w przypadku gazu.
- biomasa, wi = 0,2. Obecne polskie prawo premiuje wykorzystanie tego rodzaju paliwa. Możemy zaprojektować stosunkowo energochłonny budynek, ale jeżeli zastosujemy w nim system oparty na biomasie (kocioł na pellet, na drewno, kominek, itp), istnieje spore prawdopodobieństwo, że spełnimy wymogi WT2021 z nawiązką. Pod to paliwo zaliczane są pellety drzewne, słomy, zrębki oraz drewno.
- systemy ciepłownicze z wykorzystaniem kogeneracji oparte na węglu lub gazie, wi=0,80. Generalnie dla systemów ciepłowniczych można korzystać z danych udostępnianych przez lokalnych dostawców ciepła. Często są one niższe niż wartość wskazana w rozporządzeniu. Np. dla systemu ciepłowniczego Wrocławia-Siechnic, wartość wi = 0,646 [3]
- systemy ciepłownicze z wykorzystaniem kogeneracji oparte na biogazie, wi=0,15.
- lokalne systemy ciepłownicze bez kogeneracji oparte na węglu wi = 1,30
- lokalne systemy ciepłownicze bez kogeneracji oparte na gazie lub oleju opałowym wi = 1,20
Co zrobić aby obniżyć wartość wskaźnika EP?
Poniżej postaram się przedstawić kilka sposób, które ja najczęściej wykorzystuję aby podczas wykonywania charakterystyki energetycznej uzyskać wymaganą wartość wskaźnika EP:
- Najszybszym i najprostszym sposobem obniżenia wskaźnika EP jest wybór źródła ciepła dla systemów technicznych o najniższej możliwej wartości współczynnika wi. Przypominam, że wartość EP = EK * wi. Znając wartość wskaźnika EK możemy określić czy zmiana źródła ciepła pomoże nam spełnić wymogi przepisowe.
- Dodatkowe źródło ciepła - np. dodanie kominka opalanego drewnem. Dlaczego kominka? Ponieważ jest opalany biomasą - drewnem, a dla niego wartość wskaźnika wi = 0,2. Mając na uwadze to, że kominek nie może być podstawowym źródłem ciepła, spokojnie możemy oprzeć na nim 15-25% zapotrzebowania na energię budynku.
- Zastąpienie powierzchni nieogrzewanych budynku powierzchniami ogrzewanymi o niskiej temperaturze. Np. zamiast projektować garaż nieogrzewany warto zastosować garaż o temperaturze projektowej 5oC. Wskaźniki EU, EK i EP odnoszą się do ilości energii, którą należy dostarczyć do powierzchni ogrzewanej budynku, dodając powierzchnię, ale o niskiej temperaturze projektowej - znacznie wpływamy na zmniejszenie jego wartości.
- Projektowanie prostej zwartej bryły budynku - im prostsza bryła budynku tym mniej mostków cieplnych, a więc i energochłonności budynku. Czynnik kształtu budynku ma moim zdaniem większy wpływ na energochłonność budynku niż dodatkowa izolacyjność przegród budowlanych. Brak lukarn w dachu, prosta bryła budynku w kształcie prostopadłościanu, budynek piętrowy zamiast parterowego, duże przeszklenia od strony południowej - to podstawowe sposoby na energooszczędny budynek.
- Dodatkowa izolacja przegród budowlanych, obliczanie współczynnika U podłogi na gruncie zgodnie z norma PN EN ISO 13370 - to kolejne sposoby, które pomogą obniżyć kolejno wartości wskaźników EU, EK oraz EP. Przy obecnie obowiązujących przepisach dodatkowa izolacja nie ma już tak istotnego wpływu na wartości wskaźnika EP.
- Zastosowanie wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła - kolejny sposób, który obniża nam zapotrzebowanie na energię dla budynku. Należy pamiętać, że podawana przez producentów sprawność wymiennika ciepła np. na poziomie 90% to nie jest średnia sezonowa sprawność odzysku ciepła instalacji, ta zawsze będzie niższa.
Wnioski
Jak widać na kilku powyższych przykładach często redukcja wartości EP wiążę się z dodatkową inwestycją. Już przy obecnych przepisach nie łatwo jest spełnić wymagania techniczne. Należy się spodziewać, że w kolejnych latach przepisy będą jeszcze bardziej zaostrzane. Według obecnych przepisów większość projektowanych obecnie budynków wpisuje się w definicję budynków energooszczędnych. Wiele wskazuje na to, że za kilka lat być może warunkiem uzyskania pozwolenie na budowę będzie przedstawienie projektu budynku zero lub nawet plus energetycznego.
Przypisy:
[1] rozporządzenie w/s warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie https://isap.sejm.gov.pl/isap.nsf/download.xsp/WDU20190001065/O/D20191065.pdf
[2] rozporządzenie w/s metodologii wyznaczania charakterystyki energetycznej budynku lub części budynki oraz świadectw charakterystyki energetycznej http://isap.sejm.gov.pl/isap.nsf/download.xsp/WDU20150000376/O/D20150376.pdf
[3] https://www.kogeneracja.com.pl/pl/dla-klienta/dokumenty-informacje/wskazniki/
Polish