Przygotowana metodyka - Algorytmy obliczeń charakterystyk energetycznych budynków

DYREKTYWA NR 2002/91/EC

Dyrektywa w art.7 ustala, że w chwili budowy, sprzedaży lub wynajmu powinno być właścicielowi, nabywcy lub najemcy przedstawione świadectwo energetyczne budynku. W Polsce postanowienia DYREKTYWY wprowadza Ustawa z dnia 19 września 2007 r. o zmianie ustawy – Prawo Budowlane (Dziennik Ustaw nr 191, poz. 1373).
Ustawa zobowiązuje Ministra odpowiedzialnego za budownictwo do wydania dwóch rozporządzeń:
- w sprawie szkoleń i egzaminów dot. wykonywania świadectw (15 lutego br. wchodzi w życie rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 21 stycznia 2008 r. w sprawie przeprowadzania szkolenia oraz egzaminu dla osób ubiegających się o uprawnienie do sporządzania świadectwa charakterystyki energetycznej budynku, lokalu mieszkalnego oraz części budynku stanowiącej samodzielną całość techniczno-użytkową);
- w sprawie metodyki sporządzania świadectw i formy świadectw (w opracowaniu – przewidywane wydanie w marcu lub kwietniu 2008 r.).

Świadectwo energetyczne

Świadectwo energetyczne budynku to dokument wydany przez upoważnionego eksperta, zawierający podstawowe dane i wskaźniki dotyczące ochrony cieplnej budynku i zużycia energii w budynku oraz ocenę jego poziomu jakości energetycznej w przyjętej skali ocen. Ważnym elementem świadectwa będą wskazówki dotyczące możliwości poprawy aktualnego poziomu jakości energetycznej, czyli wytyczne dla ewentualnej termomodernizacji. Np. na duńskim świadectwie energetycznym wyraźnie wyróżnione są rekomendacje szczegółowe, rekomendacje ogólne i komentarz.

Audyt i świadectwa enrgetyczne

Obie czynności posiadają cechy wspólne. Przede wszystkim są oceną jakości ochrony cieplnej budynku oraz stanu i sprawności źródła ciepła i instalacji c.o. i c.w.u. oraz wentylacji. Wskazują na podstawie obliczeń sezonowe zapotrzebowanie ciepła a także możliwe usprawnienia.

Audyt ma na celu przygotowanie termomodernizacji poprzez wskazanie metody i kosztów termomodernizacji. Jest podstawą do uzyskania premii termomodernizacyjnej. Audyt taki wykonany jest jednorazowo a jego wykonawca nie jest określony.
Świadectwo energetyczne budynku wskazuje stan budynku „jak jest”, a w szczególności jego jakość techniczną oraz jakość i koszty eksploatacji. Uzasadnienia wielkości czynszu lub ceny sprzedaży. Taka ocena jest powtarzana w ustalonych okresach a jej wykonawca musi posiadać legitymację do jej wykonania.

Metodyka świadectw energetycznych w Polsce

Przygotowana w Polsce metodyka opracowania świadectw jest dopiero projektem, który wymaga wprowadzenia odpowiednim aktem prawnym, jednak można się spodziewać, że ostateczna wersja tej metodyki nie będzie znacznie odbiegać od przedstawionych poniżej głównych założeń.

Podstawę dla metodyki opracowania świadectw stanowi norma EN 15217:2007. Charakterystyka energetyczna budynków - metody wyrażania charakterystyki energetycznej i certyfikacji energetycznej budynków.

Kluczowe założenia:

Dla oceny charakterystyki energetycznej budynku będzie rozpatrywać się poziom zapotrzebowania energii dostarczanej do budynku, to znaczy energii rzeczywiście wykorzystywanej z uwzględnieniem strat w budynku.

Charakterystyka energetyczna budynku wyrażana będzie wskaźnikiem rocznego zapotrzebowania energii odniesionego do jednostki powierzchni o regulowanej temperaturze, czyli kWh/m2/rok.

Ocenę zużycia energii w budynku istniejącym dokonuje się na podstawie obliczeń, przyjmując normatywne warunki użytkowania, a nie dane pomiarowe.
Dla oceny jakości energetycznej przyjęto metodę porównania cech ocenianego budynku do cech budynku referencyjnego (porównawczego).

Budynek referencyjny - to teoretyczny (w praktyce nieistniejący) budynek, który ma taki kształt i takie wymiary jak budynek oceniany i w którym spełnione są wymagania stawiane nowo- wznoszonym budynkom w zakresie cech związanych z użytkowaniem energii na najniższym dopuszczalnym poziomie. Uzasadnieniem wyboru budynku referencyjnego jest różnorodność istniejących budynków, takich jak biura, sklepy i parkingi, domy towarowe, mieszkania, sklepy i restauracje, szkoły. Wymagania dla budynku referencyjnego będą częściowo oparte o wymagania sformułowane w „Warunkach Technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki”, a częściowo przyjęte odrębnie w metodyce. Należy jednak pamiętać, że wymagania nie są tożsame z oceną.

Poza wskaźnikiem zapotrzebowania energii wyrażonym w kWh/m2/rok ocenę jakości energetycznej będzie stanowić klasa energetyczna budynku. Przewiduje się skalę opartą o 7 klas oznaczonych literami od A++, A+, B++, B+, C, D, F (A++ budynki o najniższym zapotrzebowaniu energii, F budynki o najwyższym zapotrzebowaniu).

Przy ocenie energetycznej lokalu mieszkalnego przyjęto, że metoda oceny jest taka sama jak dla budynku, ale z wykorzystaniem danych dotyczących tylko lokalu. Przewiduje się, że możliwa będzie sytuacja, w której lokal mieszkalny będzie miał inną klasę energetyczną niż budynek, w którym się znajduje i że lokale w tym samym budynku mogą mieć różną klasę.

Metodyka obliczeń charakterystyki energetycznej budynków powinna obejmować co najmniej następujące kwestie;
- charakterystykę cieplną budynku (ściany zewnętrzne i wewnętrzne, itd.,) wraz z jego szczelnością powietrzną
- instalację grzewczą i dostawy ciepłej wody, włącznie z charakterystyką izolacji;
- instalację klimatyzacyjną
- wentylację
- wbudowaną instalację oświetleniową (głównie sektor niemieszkaniowy);
- położenie i zorientowanie budynku, włącznie z klimatem zewnętrznym;
- pasywne systemy słoneczne i ochrony przed słońcem;
- naturalną wentylację
- warunki klimatu wnętrza, włącznie z projektowanym klimatem wnętrza.
Ocena energetyczna dokonywana jest odrębnie dla każdej dziedziny wykorzystania energii. Dla każdej dziedziny porównywane są cechy budynku ocenianego i cechy budynku referencyjnego. Średnia ważona ocen cząstkowych stanowi ocenę sumaryczną.

WZE = N g x f g (ogrzewanie) + N w x f w (c.w.u.)+ N o x f o (oświetlenie) + N ch x f ch (chłodzenie)

Przewiduje się uproszczenia w metodzie sporządzania charakterystyki energetycznej dla lokali mieszkalnych. Te świadectwa nie powinny stwarzać dużych obciążeń finansowych, a wiec także nie powinny wymagać dużego nakładu czasu na ich opracowanie. Ilościowo będzie to dominująca grupa świadectw energetycznych

Podstawą obliczeń dotyczących energii na potrzeby ogrzewania i chłodzenia jest norma PN-EN ISO 13790 „Obliczanie zapotrzebowania na energię do ogrzewania i chłodzenia” z wykorzystaniem krajowych danych klimatycznych.

Metoda Godzinowa (uproszczona)
Dla obliczeń ogrzewania i chłodzenia można wykorzystać metodę godzinową uproszczoną i jedną strefę w budynku, a także niżej zaprezentowaną sieć węzłową. Sieć ta uwzględnia wszystkie rodzaje strat i zysków: