Określenie wymagań dla Określenie wymagań dla...

Określenie wymagań dla Określenie wymagań dla Określenie wymagań dla Określenie wymagań dla termomodernizacjitermomodernizacjitermomodernizacjitermomodernizacji budynków budynków budynków budynków

mieszkalnych mieszkalnych mieszkalnych mieszkalnych jednorodzinnych jednorodzinnych jednorodzinnych jednorodzinnych do standardu NZEB w do standardu NZEB w do standardu NZEB w do standardu NZEB w

warunkach polskichwarunkach polskichwarunkach polskichwarunkach polskich

Streszczenie

Celem niniejszego opracowania było zdefiniowanie wymagań dla budynków mieszkalnych

jednorodzinnych poddawanych termomodernizacji do standardu niemal zeroenergetycznego

(NZEB). Na podstawie opinii ekspertów ustalono, że polska definicja termomodernizacji do

standardu NZEB powinna zawierać:

• wskaźnik zapotrzebowania na energię użytkową do ogrzewania i wentylacji EUco,

• wielkość procentowego zmniejszenia zapotrzebowania na energię pierwotną

określoną w stosunku do budynku przez modernizacją.

Do wyznaczenia obydwu parametrów wykorzystano model budynku referencyjnego a same

obliczenia podzielono na dwa etapy:

• wyznaczenie optymalnych kosztowo współczynników przenikania ciepła dla przegród

zewnętrznych,

• wyznaczenie optymalnego kosztowo wariant termomodernizacji budynku

referencyjnego.

Obliczenia wykonano dla trzech różnych cen energii i dla trzech różnych lokalizacji.

2

Spis treści

1. Wprowadzenie................................................................................................................................. 3

2. Metodyka i przyjęte założenie ......................................................................................................... 5

2.1. Wprowadzenie......................................................................................................................... 5

2.2. Koszt wytworzenia energii cieplnej ......................................................................................... 6

3. Budynek referencyjny ...................................................................................................................... 8

3.1. Zasoby budynków mieszkalnych w Polsce .............................................................................. 8

3.2. Budynek referencyjny jednorodzinny.................................................................................... 10

4. Optymalne współczynniki przenikania ciepła dla termomodernizowanych przegród .................. 13

5. Warianty termomodernizacji ........................................................................................................ 22

6. Wyniki obliczeń .............................................................................................................................. 29

6.1. Wyniki dla wariantów termomodernizacji ............................................................................ 29

6.2. Koszt skumulowany termomodernizacji ............................................................................... 30

6.3. Wskaźnika zapotrzebowania na energię użytkową EUco ...................................................... 32

6.4. Wskaźnik energii pierwotnej ................................................................................................. 38

7. Wnioski końcowe ........................................................................................................................... 40

Załącznik 1 ............................................................................................................................................. 42

Optymalny współczynnika przenikania ciepła przegrody termomodernizowanej ........................... 42

Załącznik 2 ............................................................................................................................................. 46

Optymalny kosztowo wariant termomodernizacji budynku ............................................................. 46

3

1. Wprowadzenie

Seria warsztatów organizowanych przez BPIE w 2016 i 2017 roku wskazała na konieczność

opracowania oficjalnej definicji termomodernizacji do standardu NZEB. Poniżej opracowanie

podejmuje próbę określenia wymagań dla standardu w odniesieniu do budynków

mieszkalnych.

Celem zdefiniowania pojęcia termomodernizacji do standardu NZEB jest określenie jakie

przedsięwzięcia są opłacalne z punktu widzenia Państwa a nieopłacalne z punktu widzenia

inwestora. Sposób i zasady wsparcia powinny dawać inwestorom zachętę do samodzielnego

ponoszenia kosztów realizacji działań ekonomicznie opłacalnych. Przykładowo nie powinno

wspierać się przedsięwzięć termomodernizacyjnych o krótkich czasach zwrotu nakładu, które

mogą być finansowane przez właścicieli budynków lub z wykorzystaniem kapitału

zewnętrznego. Wsparcie Państwa należy kierować do działań kompleksowych dających duże

oszczędności energii, które nie są opłacalne z punktu widzenia inwestora.

Istnieje konieczność wprowadzenia w Ustawie lub Rozporządzeniu nowej definicji

termomodernizacji do standardu NZEB i określenia wymagań technicznych dla

indywidualnych przedsięwzięć termomodernizacyjnych, np. ocieplania przegród

zewnętrznych. Muszą być one sformułowane w taki sposób aby w przyszłości nie istniała

konieczność modernizacji obecnie termomodernizowanych budynków.

Zdaniem większości ekspertów1, polska definicja termomodernizacji do standardu NZEB

powinna zawierać:

• wskaźnik zapotrzebowania na energię użytkową do ogrzewania i wentylacji EUco,

• wielkość procentowego zmniejszenia zapotrzebowania na energię pierwotną

określoną w stosunku do budynku przez modernizacją.

1 Wyniki ankiety przeprowadzonej przez BPIE wśród ekspertów podczas spotkania Efektywnej Polski

4

Tablica 1.1 Wynik ankiety przeprowadzonej wśród ekspertów

Nr

Czy definicja termomodernizacji do

standardu NZEB powinna zawierać

wymagania dotyczące?

ilość

głosów

TAK

ilość

głosów

NIE

ilość

głosów

(RAZEM)

Proporcja ZA

1 Wskaźnika zapotrzebowania na energię

użytkową do ogrzewania EUco 15 2 17 88%

2 Wskaźnika zapotrzebowania na

nieodnawialną energię pierwotną EP 12 5 17 71%

3 Udziału OZE 10 7 17 59%

4

Poprawy efektywności energetycznej –

procentowego zmniejszenia

zapotrzebowania na energię pierwotnę 13 3 16 81%

5 Izolacyjności cieplnej przegród

zewnętrznych 12 4 16 75%


końcową EK 10 6 16 63%

7 Jednostkowej emisji równoważnej CO2 10 5 15 67%

8 Systemu wentylacji w tym sprawności

odzysku ciepła 9 6 15 60%

9 Sprawności instalacji c.o. i c.w.u. 9 6 15 60%

10 Szczelności powietrznej 7 7 14 50%

11 Zużycia energii pomocniczej 6 8 14 43%

12 Ograniczenia ryzyka przegrzewania 5 9 14 36%


końcową EK do chłodzenia 1 0 1 100%

Wyniki przeprowadzonej ankiety były podstawą do rozpoczęcia prac nad stworzeniem takiej

definicji dla budynków mieszkalnych jednorodzinnych i wielorodzinnych. Jej wyniki

przedstawiono poniżej.

5

2. Metodyka i przyjęte założenie

2.1. Wprowadzenie

Proces określenia wymagań dla termomodernizacji do standardu NZEB

podzielono na następujące etapy:

Etap I – Optymalne współczynniki przenikania ciepła dla przegród zewnętrznych

poddawanych termomodernizacji

Pierwsza część analizy dotyczy określenia optymalnych kosztowo wymagań

izolacyjności cieplnej przegród zewnętrznych dla budynków mieszkalnych poddawanych

termomodernizacji. Celem jest otrzymanie optymalnych przedziałów współczynników

przenikania ciepła U [W/(m2K)] dla przegród modernizowanych, w zależności od izolacyjności

początkowej, kosztu wytwarzania energii cieplnej w budynku i technologii modernizacji.

Za kryterium optymalizacji przyjęto minimalny jednostkowy, zdyskontowany koszt

skumulowany inwestycji, w rozpatrywanym 30 letnim okresie czasu.

Etap II – Optymalny kosztowo wariant termomodernizacji budynku referencyjnego

Druga część analizy polegała na określeniu optymalnego kosztowo wariantu

termomodernizacji budynku referencyjnego. Za kryterium optymalizacyjne przyjęto

zdyskontowany, koszt skumulowany w rozpatrywanym 30 letnim okresie czasu. Na

podstawie wyników uzyskanych w I Etapie zdefiniowano 12 wariantów termomodernizacji

różniących się współczynnikiem przenikania ciepła przegród zewnętrznych, systemem

wentylacji, instalacją centralnego ogrzewania oraz instalacją ciepłej wody użytkowej. Każdy z

wariantów zdefiniowano w programie Audytor OZC 4.8 Pro, z którego odczytano

zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania i wentylacji [GJ/rok], a także wskaźnik

zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania i wentylacji [kWh/(m2rok)]. W obliczeniach

uwzględniono również zmianę zapotrzebowanie na ciepło do przygotowania ciepłej wody

użytkowej [GJ/rok].

Przeprowadzone obliczenia pozwoliły na ustalenie wskaźnika zapotrzebowania na

energię użytkową do ogrzewania i wentylacji EUCO oraz procentowego obniżenia

6

zapotrzebowania na energię pierwotną dla budynku mieszkalnego poddawanego

termomodernizacji. Przyjęto, że optymalny kosztowo wariant termomodernizacji budynku

odpowiada termomodernizacji do standardu NZEB.

2.2. Koszt wytworzenia energii cieplnej

Kolejnym aspektem – kluczowy ze względu na znaczną zmianę kosztu związanego ze stratą

energii cieplnej – wpływającym na wyniki optymalizacji jest sposób pozyskiwania energii

cieplnej w budynku. Cena wytworzenia 1 GJ energii jest znacznie zróżnicowana. Wpływa na

nią rodzaj paliwa, którym zasilane jest źródło ciepła.

Tablica 2.1. Koszt wytworzenia netto 1 GJ (1 kWh) ciepła w zależności od rodzaju nośnika energii

Nośnik energii

Cenna brutto Wartość opałowa Cena brutto

j. w MJ j. w kWh j. zł

za GJ

zł

za kWh

E. elektryczna (G-11) 0,55 zł/kWh - - - - 152,78 0,55

Drewno2 150 zł/mp 7200 MJ/mp 2000 kWh/mp 20,83 0,08

Pellet3 0,86 zł/kg 19,0 MJ/kg 5,28 kWh/kg 45,26 0,16

Węgiel kamienny4 0,77 zł/kg 29,0 MJ/kg 8,06 kWh/kg 26,55 0,10

Ekogroszek5 0,90 zł/kg 27,5 MJ/kg 7,64 kWh/kg 32,73 0,12

Olej opałowy6 2,42 zł/l 39,0 MJ/l 10,83 kWh/l 62,05 0,22

Gaz ziemny (W-3)7 1,60 zł/m

3 39,5 MJ/m

3 10,97 kWh/m

3 40,51 0,15

LPG (gaz płynny)8 1,59 zł/l 24,0 MJ/l 6,67 kWh/l 77,25 0,24

W tablicy 2.1. przedstawiono ceny 1 GJ (1 kWh) energii cieplnej bez uwzględnia

sprawności systemu grzewczego.

2 Średnia cena drewna opałowego za metr przestrzenny

3 Źródło cen: http://www.535pellet.pl/, cena dla dnia 08.04.2016

4 Źródło cen: http://www.wegielkamienny-katowice.pl/, węgiel kostka, cena do dnia 30.04.2016

5 Źródło cen: http://www.eko-groszek.org/, cena dla dnia 08.04.2016

6 Źródło cen: http://www.olej-opalowy.pl/, cena dla dnia 08.04.2016

7 Przyjęto średni 1,60 zł/m

3 dla taryfy W-3

8 Źródło cen: http://www.e-petrol.pl/, cena dla dnia 22.03.2016

7

Dalszą analizę przeprowadzono dla następujących cen energii: 20, 30, 40, 50, 60 zł za 1 GJ

w wypadku optymalizacji współczynnika przenikania ciepła dla przegród poddawanych

termomodernizacji oraz 20, 40 i 60 zł za 1 GJ w zestawieniach wariantów termomodernizacji

budynku referencyjnego.

8

3. Budynek referencyjny

3.1. Zasoby budynków mieszkalnych w Polsce

Według Narodowego Spisu Powszechnego Ludności i Mieszkań 2011 r. liczba

budynków w Polsce, w których znajdowało się co najmniej 1 mieszkanie, przekroczyła 6 mln.

Tablica 3.1. Budynki według rodzaju w 2011 roku (źródło: Zamieszkane budynki, Narodowy Spis Powszechny Ludności i Mieszkań 2011; GUS 2013)

Ogó

łem

zawiera

Zam

iesz

kan

e

z których

Nie

zam

iesz

kałe

Mie

szka

lne

z których

Zam

iesz

kan

ia

zbio

row

ego

Nie

mie

szka

lne

Jed

no

rod

zin

ne

Wie

lom

iesz

ka-

nio

we

w tys.

Ogółem 6047,1 5567,6 5542,6 5007,5 535,1 3,3 21,0 479,5

Miasta 2285,6 2189,2 2176,4 1738,2 438,2 1,8 10,8 96,4

Wieś 3761,5 3378,4 3366,2 3269,3 96,9 1,4 10,3 383,1

Zgodnie z danym z tablicy 3.1. spis objął ponad 5,5 mln budynków mieszkalnych, które

dzielimy na jednorodzinne i wielorodzinne (wielomieszkaniowe). Widać, że ponad 90%

budynków mieszkalnych to budynki jednorodzinne.

Niezbędne do właściwej interpretacji wyników jest znajomość definicji pojęć

i klasyfikacji. Spis objął budynki, w których znajdowało się co najmniej jedno mieszkanie.

Budynek mieszkalny to budynek w całości zajęty na cele mieszkalne, a także budynek,

w których znajdują się inne pomieszczenia ale w części mniejszej niż w połowie budynku.

Budynek jednorodzinny to „budynek wolno stojący albo budynek w zabudowie bliźniaczej,

szeregowej lub grupowej, (…) w którym dopuszcza się wydzielenie nie więcej niż dwóch lokali

mieszkalnych albo jednego lokalu mieszkalnego i lokalu użytkowego o powierzchni

całkowitej nieprzekraczającej 30% powierzchni całkowitej budynku.”9 Budynek

wielomieszkaniowy (wielorodzinny) jest definiowany jako budynek w którym wydzielone są

minimum trzy mieszkania.

9 Zamieszkane budynki, Narodowy Spis Powszechny Ludności i Mieszkań 2011, GUS 2013, str. 10.

9

Strukturę wiekową budynków mieszkalnych i ich zasoby w Polsce pokazano

w tabeli 3.2.

Tablica 3.2. Struktura wiekowa zasobów mieszkalnych w Polsce według okresu budowy w 2011 roku (źródło: Zamieszkane budynki, Narodowy Spis Powszechny Ludności i Mieszkań 2011; GUS 2013)

l.p. Okres wzniesienia budynku Budynki

lata tys. %

1 przed 1918 404,6 7,3

2 1918 - 1944 809,2 14,6

3 1945 - 1970 1363,5 24,6

4 1971 - 1978 654,0 11,8

5 1979 - 1988 753,8 13,6

6 1989 - 2002 670,7 12,1

7 2003 - 2007 321,5 5,8

8 2008 - 2011 205,1 3,7

9 w budowie 27,7 0,5

10 nieustalone 332,6 6,0

RAZEM: 5542,6 100

Tablica 3.3. Zestawienie maksymalnego współczynnika przenikania ciepła UC(max) dla wybranych przegród budowlanych, na przestrzeni lat (źródło: Finansowanie poprawy efektywności energetycznej budynków w Polsce; BPIE 2016)

Okres Przepisy

Ścia

na

zew

nęt

rzn

a

Dac

h

Stro

p n

ad

nie

ogr

zew

aną

piw

nic

ą

Stro

p p

od

nie

ogr

zew

anym

po

dd

asze

m UC(max) [W/(m

2K)]

1957 - 1964 PN-57/B-024051 1,16; 1,42 0,87 1,16 1,04; 1,16

1964 - 1974 PN-64/B-034041 1,16 0,87 1,16 1,04; 1,16

1974 - 1982 PN-74/B-034042 1,16 0,70 1,16 0,93

1982 - 1991 PN-82/B-020202 0,75 0,45 1,16 0,40

1991 - 2002 PN-91/B-020202 0,55; 0,70 0,30 0,60 0,30

2002 - 2008 Dz. U. 2002 poz. 690 0,30; 0,50 0,30 0,60 0,30

2009 -2013 Dz. U. 2008 poz. 1238 0,30 0,25 0,45 0,25

2014 -2016

Dz. U. 2013 poz. 926

0,25 0,20 0,25 0,20

2017 -2020 0,23 0,18 0,25 0,18

od 2021 0,20 0,15 0,25 0,15

10

Z przedstawionych danych wynika, że 72% zasobów mieszkalnych w Polsce

wybudowano przed 1988 r. Kolejno w okresach przed 1918 r. 7,3%, 1918-1944 14,6%, 1945-

1970 (24,6%), 1971-1978 (11,8%) i 1979-1988 (13,6%).

Zmiany w polskich przepisach określających maksymalny współczynnik przenikania

ciepła przegród budowlanych dążą w kierunku jak największego zmniejszenia strat ciepła, a

co za tym idzie – jak największego poszanowania energii (tablica 3.3.).

Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 5 lipca

2013 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny

odpowiadać budynki i ich usytuowanie wprowadziła kolejne obostrzenia w tym zakresie.10 Do

celowo od 1 stycznia 2021 r. każdy nowo powstały budynek będzie podległa bardzo

rygorystycznym wymaganiom, dla przykładu: UC(max) = 0,20 W/(m2K) (dla ścian

zewnętrznych), UC(max) = 0,15 W/(m2K) (dla dachów i stropodachów) i UC(max) = 0,30 W/(m2K)

(dla podłogi na gruncie).

Z przytoczonych danych wynika, że 72% budynków mieszkalnych w Polsce zostało

wzniesionych w czasach, w których wymagany współczynnik przenikania ciepła dla przegród

zewnętrznych był nawet sześciokrotnie większe niż określone obecnie dla przegród nowo

wznoszonych.

3.2. Budynek referencyjny jednorodzinny

Omawiany budynek jednorodzinny (przyjęty jako budynek referencyjny i wykorzystany

do dalszego opracowania) został wzniesiony 1980 roku w Warszawie. Charakteryzuje się

rozwiązaniami konstrukcyjno-materiałowymi typowymi dla budownictwa jednorodzinnego

z przed lat 90 XX wieku (rysunek 3.1.).

Rysunek 3.1. Zdjęcie poglądowe budynku referencyjny

10

Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 5 lipca 2013 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. 2013 poz. 926)

Budynek ma dwie kondygnacje nadziemne i jedn

do połowy wysokości). Budynek jest zbudowany w technologii tradycyjnej. Ściany murowane

ze słabo wentylowaną szczeliną powietrza. Stropy między kondygnacyjne oraz konstrukcja

stropodachu pełnego wykonane w technologii st

przedstawiono dane geometryczne budynku referencyjnego.

Tablica 3.1. Dane geometryczne budynku referencyjnego

1. Liczba kondygnacji

2. Powierzchnia zabudowy

3. Kubatura części ogrzewanej

4. Powierzchnia o regulowanej temperaturze

5. Współczynnik kształtu A/V

Budynek ma dwie kondygnacje nadziemne i jedną podziemną (kondygnacja zagłębiona



stropodachu pełnego wykonane w technologii stropu gęstożebrowego DZ

przedstawiono dane geometryczne budynku referencyjnego.

Tablica 3.1. Dane geometryczne budynku referencyjnego

3

107 m2

Kubatura części ogrzewanej 326 m3

Powierzchnia o regulowanej temperaturze 125,4 m2

0,57

11

ą podziemną (kondygnacja zagłębiona



ropu gęstożebrowego DZ-3. W tablicy 3.1.

12

W tablicach 3.2., 3.3. i 3.4. wyszczególniono warstwy przegród zewnętrznych

poddawanych termomodernizacji i ich współczynniki przenikania ciepła. Przyjęto

współczynnik przenikania ciepła dla stolarki okiennej i drzwiowej równy 2,6 W/(m2K).

Tablica 3.2. Ściana zewnętrzna budynku referencyjnego

Tablica 3.3. Strop nad piwnicą budynku referencyjnego

Tablica 3.4. Dach (stropodach pełny) budynku referencyjnego

Sz Ściana zewnętrzna

l.p. Watstwa d [m] λ [W/mK] R [m2K/W]

1. Powierzchnia wewnętrzna - Rsi - - 0,130

2. Tynk cementowo wapienny 0,02 0,820 0,024

3. Bloczek z betonu komórkowego 0,24 0,174 1,379

4. Pustka powietrzna słabo wentylowana 0,06 - 0,090

5. Mur z cegły dziurawki, na zaprawie cementowo-wapiennej.0,06 0,620 0,097


7. Powierzchnia zewnętrzna - Rse - - 0,040

d = 0,40 m

RT = 1,785 (m2K)/W

U = 0,56 W/m2K

St Strop nad piwnicą



2. Parkiet dębowy 0,03 0,220 0,136

3. Podkład z betonu chudego 0,07 1,050 0,067

4. Strop gęstożebrowy DZ-3 0,24 - 0,260


6. Płyta pilśniowa twarda 0,03 0,180 0,167


d = 0,39 m

RT = 0,994 (m2K)/W

U = 1,01 W/m2K

D Dach - stropodach pełny




3. Strop gęstożebrowy DZ-3 0,24 - 0,260

4. Żużel wielkopiecowy granulowany 0,19 0,16 1,188

5. Podkład z chudego betonu 0,03 1,050 0,029

6. Papa asfaltowa 0,01 0,180 0,056


d = 0,49 m

RT = 1,696 (m2K)/W

U = 0,59 W/m2K

13

4. Optymalne współczynniki przenikania ciepła dla termomodernizowanych

przegród

Izolacyjność termiczna współczesnych przegród budowalnych w przeważającej liczbie

przypadków wynika z właściwości izolacyjnych oraz grubości materiału izolacyjnego.

Ściana zewnętrzna

Najczęściej spotykaną technologią ocieplania ścian zewnętrznych jest system ETICS

(z ang. External Thermal Insulation Composite System – złożony system izolacji cieplnej

z wyprawami tynkarskimi). Znany również jako Bezspoinowy System Ociepleń (w skrócie:

metoda BSO), a także metoda lekka-mokra. Na potrzeby opracowania zdecydowano się na

ocieplenie ścian zewnętrznych budynku referencyjnego metodą ETICS styropianem

fasadowym o współczynniku przewodzenia ciepła λ = 0,033 W/(mK). Termomodernizacja

wymagała zamknięcia słabo wentylowanej szczeliny powietrza w ścianie (zmiana na szczelinę

niewentylowaną).

Koszty termomodernizacji ściany zewnętrznej wzięte do optymalizacji uwzględniają

następujące czynności i materiały:

1. Oczyszczenie podłoża i jednokrotne naniesienie gruntu wzmacniającego podłoże

i zmniejszającego nasiąkliwość

2. Przygotowanie zaprawy klejącej. Następnie przygotowanie, przycięcie i

przyklejenie płyt styropianowych o λ = 0,033 W/(mK)

3. Wywiercenie otworów z frezowaniem pod zaślepkę, osadzenie kołków

rozporowych do dociepleń oraz wsadzenie zaślepek styropianowych

4. Wyrównanie powierzchni styropianu. Wykonanie warstwy zbrojącej z jednej

warstwy siatki z włókna szklanego

5. Nałożenie preparatu gruntującego

6. Przygotowanie zaprawy tynkarskiej. Ręczne naniesienie zaprawy na podłoże.

Zatarcie masy tynkarskiej do odpowiedniej struktury. Tynk silikatowy

W tablicy 4.1. i rysunku 4.1. przedstawiono wyniki optymalnych współczynników

przenikania ciepła ścian termomodernizowanych (grubość docieplenia) w zależności od

14

kosztu wytwarzania 1 GJ energii cieplnej. Optymalny współczynnik wynosi od około 0,20 do

0,12 W/(m2K).

Tablica 4.1. Zestawienie wskaźnika jednostkowego kosztu skumulowanego (kspowodowanego stratą energii w roku początkowym (kw zależności od wariantu termomodernizacji oraz kosztu wytworzenia 1 GJ energii. Docieplenie ścian zewnętrznych metodą ETICS przy użyciu styr

Rysunek 4.1. Wykres optymalizacyjny dlastyropianu fasadowego o λ = 0,033 W/(mK)

d U K KVAT

cm W/(m2K) zł/m

2zł/m

2

0 0,533 0,00 0,00

10 0,204 99,93 107,92

12 0,181 103,56 111,84

14 0,163 107,19 115,76

16 0,149 110,81 119,68

18 0,136 114,44 123,60

20 0,126 118,07 127,52

22 0,117 122,04 131,80

24 0,109 125,58 135,63

26 0,103 129,99 140,38

28 0,097 133,53 144,21

30 0,091 137,07 148,03

Wyszczególnienie grubości izolacji , ich kosztów i uzyskanych

współczynników przenikania ciepła


Tablica 4.1. Zestawienie wskaźnika jednostkowego kosztu skumulowanego (kRd), kosztu spowodowanego stratą energii w roku początkowym (kE) i kosztu jednostkowej modernizacji brutto (kw zależności od wariantu termomodernizacji oraz kosztu wytworzenia 1 GJ energii. Docieplenie ścian zewnętrznych metodą ETICS przy użyciu styropianu fasadowego o λ = 0,033 W/(mK)

Rysunek 4.1. Wykres optymalizacyjny dla docieplenie ścian zewnętrznych metodą ETICS przy użyciu styropianu fasadowego o λ = 0,033 W/(mK)

20 30 40 50

Strata ener.

GJ/(m2rok) KRd_20 KRd_30 KRd_40 KRd_50

0,170 86,1 129,2 172,2 215,3

0,065 141 157 174 190

0,058 141 156 170 185

0,052 142 155 169 182

0,048 144 156 168 180

0,044 146 157 168 179

0,040 148 158 168 178

0,037 151 160 170 179

0,035 153 162 171 180

0,033 157 165 173 182

0,031 160 168 175 183

0,029 163 170 177 185

Jednostkowy zdyskontowany koszt skumulowany w zł

Koszt wytworzenia 1 GJ energi w złWyszczególnienie grubości izolacji , ich kosztów i uzyskanych



), kosztu eksploatacji ) i kosztu jednostkowej modernizacji brutto (kVAT)

w zależności od wariantu termomodernizacji oraz kosztu wytworzenia 1 GJ energii. Docieplenie ścian

docieplenie ścian zewnętrznych metodą ETICS przy użyciu

50 60

Rd_50 KRd_60

215,3 258,4

190 207

185 200

182 195

180 192

179 190

178 189

179 189

180 189

182 190

183 191

185 192


Koszt wytworzenia 1 GJ energi w zł

15

Strop piwnicy

Strop piwnicy docieplono natryskową pianką poliuretanową zamknięto-komórkową

o λ = 0,023 W/(mK). Niski współczynnik przewodzenia ciepła materiału pozwala

na zmniejszenie grubości warstwy przy zachowaniu wysokich właściwości izolacyjnych.

Natrysk pianki pozwala również na łatwe docieplenie nierównych i trudno dostępnych

powierzchni.

Koszty termomodernizacji stropu piwnicy uwzględnia następujące czynności i materiały:

1. Oczyszczenie i przygotowanie podłoża

2. Naniesienie warstwy izolacji


przenikania ciepła dla stropów piwnicy (grubość docieplenia) w zależności od kosztu

wytwarzania 1 GJ energii cieplnej. Optymalny współczynnik wynosi od około 0,25 do 0,19

W/(m2K).

Tablica 4.2. Zestawienie wskaźnika jednostkowego kosztu skumulowanego (kRd), kosztu eksploatacji spowodowanego stratą energii w roku początkowym (kE) i kosztu jednostkowej modernizacji brutto (kVAT) w zależności od wariantu termomodernizacji oraz kosztu wytworzenia 1 GJ energii. Docieplenie stropu piwnicy natryskową pianką poliuretanową zamknięto-komórkową o λ = 0,023 W/(mK)

20 30 40 50 60

d U K KVAT Strata ener.

cm W/(m2K) zł/m

2zł/m

2GJ/(m

2rok) KRd_20 KRd_30 KRd_40 KRd_50 KRd_60

0 1,01 0,00 0,00 0,322 162 244 325 406 487

3 0,435 30,00 32,40 0,139 103 138 173 208 243

5 0,316 42,00 45,36 0,101 96 122 147 173 198

7 0,248 49,00 52,92 0,079 93 113 133 153 173

8 0,224 56,00 60,48 0,071 97 115 133 151 169

10 0,187 70,00 75,60 0,060 106 121 136 151 166

12 0,161 84,00 90,72 0,051 117 130 143 156 169

14 0,141 98,00 105,84 0,045 129 140 151 163 174

15 0,133 105,00 113,40 0,043 135 146 156 167 178

20 0,103 140,00 151,20 0,033 168 176 185 193 201





16

Rysunek 4.2. Wykres optymalizacyjny dlazamknięto-komórkową o λ = 0,023 W/(mK)

Dach - stropodach pełny

Przeprowadzenie poprawnej termomo

zwrócenia uwagi problem zawilgocenia warstw tego typu przegrody, która wynika z braku

lub niewłaściwego wykonania paroizolacji. Para wodna z łatwością przenika przez warstwy

stropu by następnie zatrzymać się pod szczel

problemów takich jak: zawilgocenie warstw izolacyjnych, pęcherze i wybrzuszenia na papie

oraz zimą niszczenie warstw podkładowych, odrywanie od podłoża, a także powstawanie

ciemnych plam na suficie, które świadczą

Związku z opisanym zjawiskiem najbezpieczniej jest zerwać wszystkie warstwy poszycia aż do

odsłonięcia nagiej konstrukcji stropu. Izolacyjność cieplna warstw żużla wielkopiecowego

jest niewielka, stanowi ona natomiast duże obciążenie dla stropu oraz istnieje uzasadnione

przypuszczenie, że warstwa ta jest zawilgocona i może negatywnie wpłynąć na rezultaty

modernizacji. Jest to natomiast rozwiązanie niosące za sobą znaczne koszty i nie zawsze

wymagane. Jeśli stan stropodachu jest w dobrym stanie technicznym najprostszą metodą

Rysunek 4.2. Wykres optymalizacyjny dla docieplenie stropu piwnicy natryskową pianką poliuretanową λ = 0,023 W/(mK)

Przeprowadzenie poprawnej termomodernizacji stropodachu pełnego wymaga



stropu by następnie zatrzymać się pod szczelną warstwą papy. Jest to przyczyna wielu



ciemnych plam na suficie, które świadczą o zawilgoconych miejscach, gdzie przemarzał strop.



ona natomiast duże obciążenie dla stropu oraz istnieje uzasadnione



stan stropodachu jest w dobrym stanie technicznym najprostszą metodą

docieplenie stropu piwnicy natryskową pianką poliuretanową

dernizacji stropodachu pełnego wymaga



ną warstwą papy. Jest to przyczyna wielu



o zawilgoconych miejscach, gdzie przemarzał strop.



ona natomiast duże obciążenie dla stropu oraz istnieje uzasadnione



stan stropodachu jest w dobrym stanie technicznym najprostszą metodą

17

docieplenia będzie ułożenie warstwy styropapy i nowej izolacji przeciwwodnej. Podejście te

zostało przyjęte do dalszego opracowania.

Koszty termomodernizacji stropodachu uwzględnia następujące czynności i materiały:

1. Oczyszczenie i przygotowanie podłoża

2. Ułożenie styropapa dwustronnie laminowanej o λ = 0,038 W/(mK)

3. Przymocowanie mechaniczne styropapa

4. Ułożenie systemowego dwuwarstwowego pokrycia z pap termozgrzewalnych SBS


przenikania ciepła stropodachu pełnego (grubość docieplenia) w zależności od kosztu

wytwarzania 1 GJ energii cieplnej. Optymalny współczynnik wynosi od około 0,21 do 0,12

W/(m2K).

Tablica 4.3. Zestawienie wskaźnika jednostkowego kosztu skumulowanego (kRd), kosztu eksploatacji spowodowanego stratą energii w roku początkowym (kE) i kosztu jednostkowej modernizacji brutto (kVAT) w zależności od wariantu termomodernizacji oraz kosztu wytworzenia 1 GJ energii. Docieplenie stropodachu pełnego styropapa o λ = 0,038 W/(mK)

20 30 40 50 60

d U K KVAT Strata ener.

cm W/(m2K) zł/m

2zł/m

2GJ/(m

2rok) KRd_20 KRd_30 KRd_40 KRd_50 KRd_60

0 0,590 0,00 0,00 0,188 95 143 190 238 286

10 0,231 83,02 89,66 0,074 127 146 164 183 202

12 0,206 85,76 92,62 0,066 126 143 159 176 192

14 0,186 90,46 97,69 0,059 128 143 158 173 188

16 0,169 94,38 101,93 0,054 129 143 157 170 184

18 0,155 97,36 105,15 0,050 130 143 155 168 180

20 0,144 100,98 109,06 0,046 132 144 155 167 179

22 0,134 106,01 114,49 0,043 136 147 158 168 179

24 0,125 109,09 117,82 0,040 138 148 158 168 178

26 0,117 111,30 120,20 0,037 139 149 158 167 177

28 0,110 116,16 125,45 0,035 143 152 161 170 179

30 0,104 119,60 129,17 0,033 146 154 163 171 180





18

Rysunek 4.3. Wykres optymalizacyjny dla

Okna

Do analizy wymiany stolarki okiennej uwzględniono okn

Koszty wymiany uwzględnia następujące czynności i materiały:

1. Demontaż starej stolarki

2. Ustawienie i zamocowanie okien

3. Osadzenie parapetów wewnętrznych i obróbka otworów okiennych

4. Regulacja skrzydeł okiennych


przenikania ciepła dla okien PCW w zależności od kosztu wytwarzania 1 GJ energii cieplnej.

Optymalny współczynnik wynosi 0,9 W/(m

Rysunek 4.3. Wykres optymalizacyjny dla docieplenie stropodachu pełnego styropapa o

Do analizy wymiany stolarki okiennej uwzględniono okna PCW od jednego producenta.

Koszty wymiany uwzględnia następujące czynności i materiały:

Demontaż starej stolarki

Ustawienie i zamocowanie okien

Osadzenie parapetów wewnętrznych i obróbka otworów okiennych

Regulacja skrzydeł okiennych

cy 4.4. i rysunku 4.4. przedstawiono wyniki optymalnych współczynników


Optymalny współczynnik wynosi 0,9 W/(m2K).

docieplenie stropodachu pełnego styropapa o λ = 0,038 W/(mK)

a PCW od jednego producenta.

Osadzenie parapetów wewnętrznych i obróbka otworów okiennych

cy 4.4. i rysunku 4.4. przedstawiono wyniki optymalnych współczynników


Tablica 4.4. Zestawienie wskaźnika jednostkowespowodowanego stratą energii w roku początkowym (kw zależności od wariantu termomodernizacji oraz kosztu wytworzenia 1 GJ energii. Okna PCW (od jednego producenta)

Rysunek 4.4. Wykres optymalizacyjny dla okien PCW (od jednego producenta)

Drzwi zewnętrzne

Do analiza wymiany drzwi zewnętrznych uwzględnia drzwi drewniane od jednego

producenta. Koszty wymiany uwzględnia następujące czynności i materiały:

1. Demontaż starych drzwi

2. Ustawienie i zamocowanie drzwi

3. Dwustronna obróbka glifów

4. Regulacja skrzydła drzwiowego

lp. U K

W/(m2K) zł/m

2

0. 2,60 0

1. 1,31 456,81

2. 0,91 520,70

3. 0,87 569,03

Wyszczególnienie grubości izolacji , ich kosztów i

uzyskanych współczynników przenikania ciepła

Tablica 4.4. Zestawienie wskaźnika jednostkowego kosztu skumulowanego (kspowodowanego stratą energii w roku początkowym (kE) i kosztu jednostkowej modernizacji brutto (kw zależności od wariantu termomodernizacji oraz kosztu wytworzenia 1 GJ energii. Okna PCW (od jednego

Rysunek 4.4. Wykres optymalizacyjny dla okien PCW (od jednego producenta)



Demontaż starych drzwi

Ustawienie i zamocowanie drzwi

Dwustronna obróbka glifów

Regulacja skrzydła drzwiowego

20 30 40

KVAT Strata ener.

zł/m2

GJ/(m2rok) KRd_20 KRd_30 KRd_40

0 0,831 420 630 840

493,35 0,419 705 811 916

562,36 0,291 709 783 856

614,56 0,278 755 825 896





19

go kosztu skumulowanego (kRd), kosztu eksploatacji ) i kosztu jednostkowej modernizacji brutto (kVAT)

w zależności od wariantu termomodernizacji oraz kosztu wytworzenia 1 GJ energii. Okna PCW (od jednego



50 60

KRd_50 KRd_60

1050 1260

1022 1128

930 1003

966 1036



20


przenikania ciepła dla drzwi drewnianych zewnętrznych w

1 GJ energii cieplnej. Optymalny współczynnik wynosi od 1,3 do 0,9 W/(m

Tablica 4.5. Zestawienie wskaźnika jednostkowego kosztu skumulowanego (kspowodowanego stratą energii w roku początkowym w zależności od wariantu termomodernizacji oraz kosztu wytworzenia 1 GJ energii. Drzwi zewnętrznych drewnianych (od jednego producenta)

Rysunek 4.5. Wykres optymalizacyjny dla drzwi zewnętrznych drew

lp. U K KVAT

W/(m2K) zł zł

0. 2,60 0,00 0,00

1. 1,30 3784,93 4087,73

2. 0,90 4025,32 4347,35

3. 0,58 4632,13 5002,70




przenikania ciepła dla drzwi drewnianych zewnętrznych w zależności od kosztu wytwarzania

1 GJ energii cieplnej. Optymalny współczynnik wynosi od 1,3 do 0,9 W/(m2K).

Tablica 4.5. Zestawienie wskaźnika jednostkowego kosztu skumulowanego (kRd), kosztu eksploatacji spowodowanego stratą energii w roku początkowym (kE) i kosztu jednostkowej modernizacji brutto (kw zależności od wariantu termomodernizacji oraz kosztu wytworzenia 1 GJ energii. Drzwi zewnętrznych drewnianych (od jednego producenta)

Rysunek 4.5. Wykres optymalizacyjny dla drzwi zewnętrznych drewnianych (od jednego producenta)

20 30 40 50

Strata ener.

GJ/rok KRd_20 KRd_30 KRd_40 KRd_50

1,963 991 1487 1983 2479

0,923 4554 4787 5020 5253

0,639 4670 4831 4993 5154

0,412 5211 5315 5419 5523




Zdyskontowany koszt skumulowany w zł (na 1 szt. drzwi)


zależności od kosztu wytwarzania

K).

), kosztu eksploatacji ) i kosztu jednostkowej modernizacji brutto (kVAT)

w zależności od wariantu termomodernizacji oraz kosztu wytworzenia 1 GJ energii. Drzwi zewnętrznych

nianych (od jednego producenta)

50 60

Rd_50 KRd_60

2479 2974

5253 5486

5154 5316

5523 5627


Zdyskontowany koszt skumulowany w zł (na 1 szt. drzwi)

21

Zestawienie wyników

W tablicy 4.6. przedstawiono wyniki optymalnych współczynników przenikania ciepła

dla przegród termomodernizowanych w zależności od kosztu wytworzenia 1 GJ energii.

Dalsza analiza oparta będzie na następującym założeniu:

• Wariant pierwszy (W1) termodernizacji przegród zewnętrznych budynku

referencyjnego zakłada docieplenie przegród do wartości optymalnych wyznaczonych

przy koszcie energii 20 zł za 1 GJ

• Wariant drugi (W2) termodernizacji przegród zewnętrznych budynku referencyjnego

zakłada docieplenie przegród do wartości optymalnych wyznaczonych przy koszcie

energii 60 zł za 1 GJ

Tablica 4.6. Zestawienie optymalnych wariantów termomodernizacji przegród zewnętrznych przyjętych do dalszej analizy w etapie II

d U kM jed d U kM jed

cm W/m2K cm W/m

2K

Sz Ściana zewnętrzna 10 0,204 107,92 zł/m2

22 0,117 131,80 zł/m2

St Strop nad piwnicą 7 0,247 52,92 zł/m2

10 0,187 75,60 zł/m2

D Dach-stropodach pełny 12 0,206 92,62 zł/m2

26 0,117 120,20 zł/m2

O Okna - 0,9 562,36 zł/m2

- 0,9 562,36 zł/m2

Dz Drzwi zewnętrzne - 1,3 4087,73 zł/szt. - 0,9 4347,35 zł/szt.

W1 - dla 20 zł za 1 GJ W2 - dla 60 zł za 1 GJOzn. Element

22

5. Warianty termomodernizacji

Budynek referencyjny poddano 12 wariantom termomodernizacji różniących się stopniem

docieplenie przegród zewnętrznych, systemem wentylacji oraz zastosowaniem lub nie

odnawialnych źródeł energii (kolektory słoneczne do przygotowania c.w.u.). We wszystkich

wariantach uwzględniono modernizacje instalacji centralnego ogrzewania i ciepłej wody

użytkowej w stosunku do wariantu bazowego.

Wyjaśnienie oznaczeń wariantów termomodernizacji:

W0 – wariant bazowy budynku referencyjnego – przed modernizacją,

W1 – pierwszy wariant termomodernizacji przegród zewnętrznych (jak dla 20 zł za 1 GJ),

W2 – drugi wariant termomodernizacji przegród zewnętrznych (jak dla 60 zł za 1 GJ),

G – wentylacja grawitacyjna,

H – wentylacja hybrydowa (przyjęto średnia redukcję strumienia powietrza

wentylacyjnego o 20%)

R – wentylacja nawiewno-wywiewna z odzyskiem ciepła – rekuperator (przyjęto średnia

sprawność odzysku ciepła z wentylacji 90%)

S – instalacja solarna do wspomagania przygotowania c.w.u. (przyjęto średnio 60%

przygotowania c.w.u. przez instalacje solarną).

23

Tablica 5.1. Wariant termodernizacji W1/G

Tablica 5.2. Wariant termodernizacji W2/G

Umod Koszt jednostkowy Koszt

W/(m2K) zł/m

2zł

Sz Ściana zewnętrzna 0,204 107,93 198,9 m2

21 467

D Dach - stropodach pełny 0,206 92,62 65,0 m2

6 020

St Strop nad piwnicą 0,247 52,92 63,6 m2

3 366

O Okna 0,900 562,36 27,2 m2

15 296

Dz Drzwi zewnętrzne 1,300 4087,73 1 szt. 4 088

c.w.u. Modernizacja instalacji ciepłej wody użytkowej 1 kpl. 3 800

c.o. Instalacja centralnego ogrzewania 1 kpl. 13 950

G Wentylacja grawitacyjna - grawitacyjna 0 kpl. -

S Solar 0 kpl. -

A Audyt/projekt 1 szt. 2 000

69 987 Koszt całkowty termomodernizacji wariantu:

Modernizacja instalacji c.o., c.w.u. i wentylacji

Obmiar jedn.

Modernizacja przegród zewnętrznych

Ozn. Element

W1/G


W/(m2K) zł/m

2zł


26 215


7 813


4 808

O Okna 0,900 562,36 27,2 m2

15 296




G Wentylacja naturalna - grawitacyjna 0 kpl. -

S Solar 0 kpl. -


78 230


Koszt całkowty termomodernizacji wariantu:

W2/G


Ozn. Element Obmiar jedn.

24

Tablica 5.3. Wariant termodernizacji W1/H

Tablica 5.4. Wariant termodernizacji W2/H


W/(m2K) zł/m

2zł


21 467


6 020


3 366

O Okna 0,900 562,36 27,2 m2

15 296




G Wentylacja - hybrydowa 1 kpl. 4 650

S Solar 0 kpl. -


74 637



W1/H




W/(m2K) zł/m

2zł


26 215


7 813


4 808

O Okna 0,900 562,36 27,2 m2

15 296




H Wentylacja - hybrydowa 1 kpl. 4 650

S Solar 0 kpl. -


82 880



W2/H



25

Tablica 5.5. Wariant termodernizacji W1/R

Tablica 5.6. Wariant termodernizacji W2/R


W/(m2K) zł/m

2zł


21 467


6 020


3 366

O Okna 0,900 562,36 27,2 m2

15 296




R Wentylacja mechaniczna - rekuperacja 1 kpl. 25 000

S Solar 0 kpl. -


94 987

W1/R






W/(m2K) zł/m

2zł


26 215


7 813


4 808

O Okna 0,900 562,36 27,2 m2

15 296





S Solar 0 kpl. -


103 230



W2/R



26

Tablica 5.7. Wariant termodernizacji W1/G/S

Tablica 5.8. Wariant termodernizacji W2/G/S


W/(m2K) zł/m

2zł


21 467


6 020


3 366

O Okna 0,900 562,36 27,2 m2

15 296




G Wentylacja grawitacyjna - grawitacyjna 0 kpl. -

S Solar 1 kpl. 10 000


79 987

W1/G/S






W/(m2K) zł/m

2zł


26 215


7 813


4 808

O Okna 0,900 562,36 27,2 m2

15 296




G Wentylacja naturalna - grawitacyjna 0 kpl. -



88 230



W2/G/S



27

Tablica 5.9. Wariant termodernizacji W1/H/S

Tablica 5.10. Wariant termodernizacji W2/H/S


W/(m2K) zł/m

2zł


21 467


6 020


3 366

O Okna 0,900 562,36 27,2 m2

15 296




G Wentylacja - hybrydowa 1 kpl. 4 650



84 637

W1/H/S






W/(m2K) zł/m

2zł


26 215


7 813


4 808

O Okna 0,900 562,36 27,2 m2

15 296




H Wentylacja - hybrydowa 1 kpl. 4 650



92 880



W2/H/S



28

Tablica 5.11. Wariant termodernizacji W1/R/S

Tablica 5.12. Wariant termodernizacji W2/R/S


W/(m2K) zł/m

2zł


21 467


6 020


3 366

O Okna 0,900 562,36 27,2 m2

15 296







104 987

W1/R/S






W/(m2K) zł/m

2zł


26 215


7 813


4 808

O Okna 0,900 562,36 27,2 m2

15 296







113 230



W2/R/S



29

6. Wyniki obliczeń

6.1. Wyniki dla wariantów termomodernizacji

Tablica 6.1. Zestawienie kosztów termomodernizacji i uzyskanych wyników zapotrzebowania na energię

użytkową do ogrzewania i wentylacji (QHnd) oraz wskaźnika zapotrzebowania na energię użytkową EUco

od ogrzewania i wentylacji (EAH) w zależności od lokalizacji budynku referencyjnego

QH,nd EAH QH,nd EAH QH,nd EAH

zł GJ/rok kWh/(m2rok) GJ/rok kWh/(m

2rok) GJ/rok kWh/(m

2rok)

W0 - 76,68 169,9 72,00 159,5 92,65 205,3 W1/G 69 987 23,09 51,2 21,10 46,8 30,50 67,6

W2/G 78 230 16,17 35,8 14,57 32,3 22,09 48,9

W1/H 74 637 21,36 47,3 19,46 43,1 28,34 62,8

W2/H 82 880 14,49 32,1 12,96 28,7 20,10 44,5

W1/R 94 987 13,29 29,4 11,72 26,0 19,18 42,5

W2/R 103 230 7,39 16,4 6,06 13,4 11,55 25,6

W1/G/S 79 987 23,09 51,2 21,10 46,8 30,50 67,6

W2/G/S 88 230 16,17 35,8 14,57 32,3 22,09 48,9

W1/H/S 84 637 21,36 47,3 19,46 43,1 28,34 62,8

W2/H/S 92 880 14,49 32,1 12,96 28,7 20,10 44,5

W1/R/S 104 987 13,29 29,4 11,72 26,0 19,18 42,5

W2/R/S 113 230 7,39 16,4 6,06 13,4 11,55 25,6

Wariant

Koszt

termomo-

dernizacji

Lokalizacja budynku referencyjnego

Warszawa Szczecin Suwałki

30

6.2. Koszt skumulowany termomodernizacji

Tablica 6.2. Zestawienie zapotrzebowania na energię użytkową do ogrzewania i wentylacji (QHnd) w zależności od lokalizacji budynku referencyjnego, zapotrzebowania na energię użytkową do przygotowania ciepłej wody użytkowej (Qc.w.u.), sprawności całkowitych systemów grzewczych oraz kosztu energii pomocniczej

Tablica 6.3. Zdyskontowany koszt skumulowany inwestycji dla okresu 30 lat w zależności od lokalizacji budynku referencyjnego. Wyniki bazowe i kolejnych wariantów termomodernizacji przy koszcie wytworzenia energii netto 20 zł za 1 GJ. Na zielono wariant optymalny.


GJ/rok GJ/rok GJ/rok GJ/rok zł/rok

W0 76,68 72,00 92,65 0,64 6,50 0,23 -

W1/G 23,09 21,10 30,50 0,89 6,50 0,43 239

W2/G 16,17 14,57 22,09 0,89 6,50 0,43 239

W1/H 21,36 19,46 28,34 0,89 6,50 0,43 261

W2/H 14,49 12,96 20,10 0,89 6,50 0,43 261

W1/R 13,29 11,72 19,18 0,89 6,50 0,43 456

W2/R 7,39 6,06 11,55 0,89 6,50 0,43 456

W1/G/S 23,09 21,10 30,50 0,89 2,60 0,43 282

W2/G/S 16,17 14,57 22,09 0,89 2,60 0,43 282

W1/H/S 21,36 19,46 28,34 0,89 2,60 0,43 303

W2/H/S 14,49 12,96 20,10 0,89 2,60 0,43 303

W1/R/S 13,29 11,72 19,18 0,89 2,60 0,43 498

W2/R/S 7,39 6,06 11,55 0,89 2,60 0,43 498

Wariant

Qc.o.

ηtot, c.o.Qc.w.u.

ηtot, c.w.u.

Energia

pomocnicza

Rd(i) Koszt energii c.o. Koszt energii c.w.u.

25,26 20 20


W0 74 563 70 868 87 169

W1/G 96 717 95 587 100 923

W2/G 101 031 100 123 104 392

W1/H 100 932 99 854 104 894

W2/H 105 275 104 406 108 459

W1/R 121 630 120 739 124 974

W2/R 126 524 125 769 128 885

W1/G/S 103 237 102 108 107 443

W2/G/S 107 552 106 643 110 912

W1/H/S 107 453 106 374 111 415

W2/H/S 111 795 110 927 114 980

W1/R/S 128 151 127 260 131 494

W2/R/S 133 044 132 289 135 406

Wariant

Koszt zdyskontowany w zł (KCZ)

31




25,26 40 40


W0 149 125 141 737 174 338

W1/G 117 399 115 139 125 811

W2/G 117 785 115 969 124 506

W1/H 120 632 118 475 128 556

W2/H 121 075 119 338 127 444

W1/R 136 750 134 967 143 436

W2/R 138 294 136 784 143 017

W1/G/S 119 374 117 115 127 787

W2/G/S 119 760 117 944 126 481

W1/H/S 122 607 120 450 130 532

W2/H/S 123 051 121 314 129 420

W1/R/S 138 725 136 943 145 412

W2/R/S 140 269 138 759 144 992

Wariant



25,26 60 60


W0 223 688 212 605 261 507

W1/G 138 081 134 692 150 699

W2/G 134 539 131 814 144 620

W1/H 140 332 137 096 152 218

W2/H 136 875 134 270 146 429

W1/R 151 869 149 195 161 899

W2/R 150 064 147 799 157 148

W1/G/S 135 511 132 122 148 130

W2/G/S 131 969 129 245 142 051

W1/H/S 137 762 134 527 149 649

W2/H/S 134 306 131 700 143 859

W1/R/S 149 299 146 625 159 329

W2/R/S 147 494 145 229 154 578

Wariant


32

6.3. Wskaźnika zapotrzebowania na energię użytkową EUco

Tablica 6.6. Zestawienie wskaźnika zapotrzebowania na energię użytkową EUco do ogrzewania i wenty(EAH) i zdyskontowanego kosztu skumulowanego (K

Rysunek 6.1. Wskaźnik zapotrzebowania na energię użytkową EUco do ogrzewania i wentylacji (EAzależności od zdyskontowanego kosztu skumulowmodernizacji przy koszcie wytworzenia energii netto 20 zł za 1 GJ

EAH

kWh/(m2rok)

W0 169,9 74 563

W1/G 51,2 96 717

W2/G 35,8 101 031

W1/H 47,3 100 932

W2/H 32,1 105 275

W1/R 29,4 121 630

W2/R 16,4 126 524

WarszawaWariant KCZ

zł

Wskaźnika zapotrzebowania na energię użytkową EUco

Tablica 6.6. Zestawienie wskaźnika zapotrzebowania na energię użytkową EUco do ogrzewania i wentyi zdyskontowanego kosztu skumulowanego (KCZ) przy koszcie wytworzenia energii netto 20 zł za 1 GJ

Rysunek 6.1. Wskaźnik zapotrzebowania na energię użytkową EUco do ogrzewania i wentylacji (EAzależności od zdyskontowanego kosztu skumulowanego (KCZ). Wyniki bazowe na tle wariantów po modernizacji przy koszcie wytworzenia energii netto 20 zł za 1 GJ

EAH EAH

kWh/(m2rok) kWh/(m

2rok)

74 563 159,5 70 868 205,3

96 717 46,8 95 587 67,6

101 031 32,3 100 123 48,9

100 932 43,1 99 854 62,8

105 275 28,7 104 406 44,5

121 630 26,0 120 739 42,5

126 524 13,4 125 769 25,6

Szczecin Suwałki

CZ KCZ

zł

Tablica 6.6. Zestawienie wskaźnika zapotrzebowania na energię użytkową EUco do ogrzewania i wentylacji ) przy koszcie wytworzenia energii netto 20 zł za 1 GJ

Rysunek 6.1. Wskaźnik zapotrzebowania na energię użytkową EUco do ogrzewania i wentylacji (EAH) w ). Wyniki bazowe na tle wariantów po

rok)

87 169

100 923

104 392

104 894

108 459

124 974

128 885

Suwałki

KCZ

zł

Rysunek 6.2. Wskaźnik zapotrzebowania na energię użytkową EUco do ogrzewania i wentylacji (EAzależności od zdyskontowanego kosztu skkoszcie wytworzenia energii netto 20 zł za 1 GJ

Rysunek 6.2. Wskaźnik zapotrzebowania na energię użytkową EUco do ogrzewania i wentylacji (EAzależności od zdyskontowanego kosztu skumulowanego (KCZ). Wyniki dla wariantów po modernizacji przy koszcie wytworzenia energii netto 20 zł za 1 GJ

33

Rysunek 6.2. Wskaźnik zapotrzebowania na energię użytkową EUco do ogrzewania i wentylacji (EAH) w ). Wyniki dla wariantów po modernizacji przy

34

Tablica 6.7. Zestawienie wskaźnika zapotrzebowania na energię użytkową EUco do ogrzewania i wentylacji (EAH) i zdyskontowanego kosztu skumul

Rysunek 6.3. Wskaźnik zapotrzebowania na energię użytkową EUco do ogrzewania i wentylacji (EAzależności od zdyskontowanego kosztu skumulowanego (Kmodernizacji przy koszcie wytworzenia energii netto 40 zł za 1 GJ

EAH

kWh/(m2rok)

W0 169,9 149 125

W1/G 51,2 117 399

W2/G 35,8 117 785

W1/H 47,3 120 632

W2/H 32,1 121 075

W1/R 29,4 136 750

W2/R 16,4 138 294

WarszawaWariant KCZ

zł

Tablica 6.7. Zestawienie wskaźnika zapotrzebowania na energię użytkową EUco do ogrzewania i wentylacji i zdyskontowanego kosztu skumulowanego (KCZ) przy koszcie wytworzenia energii netto 40 zł za 1 GJ

Rysunek 6.3. Wskaźnik zapotrzebowania na energię użytkową EUco do ogrzewania i wentylacji (EAzależności od zdyskontowanego kosztu skumulowanego (KCZ). Wyniki bazowe na tle wariantówmodernizacji przy koszcie wytworzenia energii netto 40 zł za 1 GJ

EAH EAH

kWh/(m2rok) kWh/(m

2rok)

149 125 159,5 141 737 205,3

117 399 46,8 115 139 67,6

117 785 32,3 115 969 48,9

120 632 43,1 118 475 62,8

121 075 28,7 119 338 44,5

136 750 26,0 134 967 42,5

138 294 13,4 136 784 25,6

Szczecin Suwałki

CZ KCZ

zł

Tablica 6.7. Zestawienie wskaźnika zapotrzebowania na energię użytkową EUco do ogrzewania i wentylacji ) przy koszcie wytworzenia energii netto 40 zł za 1 GJ


174 338

125 811

124 506

128 556

127 444

143 436

143 017

Suwałki

KCZ

zł

Rysunek 6.4. Wskaźnik zapotrzebowania na energię użytkową EUco do ogrzewania i wentylacji (EAzależności od zdyskontowanego kosztu skumulowanego (Kkoszcie wytworzenia energii netto 40 zł za 1 GJ

Rysunek 6.4. Wskaźnik zapotrzebowania na energię użytkową EUco do ogrzewania i wentylacji (EAzależności od zdyskontowanego kosztu skumulowanego (KCZ). Wyniki dla wariantów po koszcie wytworzenia energii netto 40 zł za 1 GJ

35


36

Tablica 6.8. Zestawienie wskaźnika zapotrzebowania na energię użytkową EUco do ogrzewania i wentylacji (EAH) i zdyskontowanego kosztu skumulowanego (K

Rysunek 6.5. Wskaźnik zapotrzebowania na energię użytkową EUco do ogrzewania i wentylacji (EAzależności od zdyskontowanego kosztu skumulowanego (Kmodernizacji przy koszcie wytworzenia e

EAH

kWh/(m2rok)

W0 169,9 223 688

W1/G 51,2 138 081

W2/G 35,8 134 539

W1/H 47,3 140 332

W2/H 32,1 136 875

W1/R 29,4 151 869

W2/R 16,4 150 064

WarszawaWariant KCZ

zł

Tablica 6.8. Zestawienie wskaźnika zapotrzebowania na energię użytkową EUco do ogrzewania i wentylacji i zdyskontowanego kosztu skumulowanego (KCZ) przy koszcie wytworzenia energii netto 60 zł za 1 GJ

Rysunek 6.5. Wskaźnik zapotrzebowania na energię użytkową EUco do ogrzewania i wentylacji (EAzależności od zdyskontowanego kosztu skumulowanego (KCZ). Wyniki bazowe na tle wariantów po modernizacji przy koszcie wytworzenia energii netto 60 zł za 1 GJ

EAH EAH

kWh/(m2rok) kWh/(m

2rok)

223 688 159,5 212 605 205,3

138 081 46,8 134 692 67,6

134 539 32,3 131 814 48,9

140 332 43,1 137 096 62,8

136 875 28,7 134 270 44,5

151 869 26,0 149 195 42,5

150 064 13,4 147 799 25,6

Szczecin Suwałki

CZ KCZ

zł

Tablica 6.8. Zestawienie wskaźnika zapotrzebowania na energię użytkową EUco do ogrzewania i wentylacji gii netto 60 zł za 1 GJ


261 507

150 699

144 620

152 218

146 429

161 899

157 148

Suwałki

KCZ

zł

Rysunek 6.6. Wskaźnik zapotrzebowania na energię użytkową EUco do ogrzewania i wentylacji (EAzależności od zdyskontowanego kosztu skumulowanego (Kkoszcie wytworzenia energii netto 60 zł za 1 GJ

Rysunek 6.6. Wskaźnik zapotrzebowania na energię użytkową EUco do ogrzewania i wentylacji (EAzależności od zdyskontowanego kosztu skumulowanego (KCZ). Wyniki dla wariantów po modernizacji przy

netto 60 zł za 1 GJ

37


38

6.4. Wskaźnik energii pierwotnej

Tablica 6.9. Zestawienie zapotrzebowania na energię użytkową EUco do ogrzewania i wentylacji (QHnd) w zależności od lokalizacji budynku referencyjnego, zapotrzebowania na ciepło do przygotowania ciepłej wody użytkowej (Qc.w.u.), sprawności całkowitych systemów grzewczych oraz ilości energii pomocniczej

Tablica 6.10. Zestawienie wskaźnika energii pierwotnej EP i jej redukcja w stosunku do wariantu bazowego w zależności od lokalizacji budynku referencyjnego i wariantu termomodernizacji


GJ/rok GJ/rok GJ/rok GJ/rok GJ/rok

W0 76,68 72,00 92,65 0,64 6,50 0,23 -

W1/G 23,09 21,10 30,50 0,89 6,50 0,43 1,57

W2/G 16,17 14,57 22,09 0,89 6,50 0,43 1,57

W1/H 21,36 19,46 28,34 0,89 6,50 0,43 1,71

W2/H 14,49 12,96 20,10 0,89 6,50 0,43 1,71

W1/R 13,29 11,72 19,18 0,89 6,50 0,43 2,99

W2/R 7,39 6,06 11,55 0,89 6,50 0,43 2,99

W1/G/S 23,09 21,10 30,50 0,89 2,60 0,43 1,84

W2/G/S 16,17 14,57 22,09 0,89 2,60 0,43 1,84

W1/H/S 21,36 19,46 28,34 0,89 2,60 0,43 1,99

W2/H/S 14,49 12,96 20,10 0,89 2,60 0,43 1,99

W1/R/S 13,29 11,72 19,18 0,89 2,60 0,43 3,26

W2/R/S 7,39 6,06 11,55 0,89 2,60 0,43 3,26

Wariant

Qc.o.

ηtot, c.o.Qc.w.u.

ηtot, c.w.u.

Energia

pomocnicza

powierzchnia: 125,4 wc.o. 1,1 wc.w.u. 1,1

kWh/(m2rok) redukcja kWh/(m

2rok) redukcja kWh/(m

2rok) redukcja

W0 360 - 342 - 420 -

W1/G 110 69% 105 69% 130 69%

W2/G 91 75% 87 75% 107 74%

W1/H 106 70% 101 70% 125 70%

W2/H 88 76% 83 76% 103 76%

W1/R 93 74% 88 74% 109 74%

W2/R 77 79% 73 79% 88 79%

W1/G/S 90 75% 85 75% 110 74%

W2/G/S 71 80% 67 80% 87 79%

W1/H/S 86 76% 81 76% 105 75%

W2/H/S 67 81% 63 81% 83 80%

W1/R/S 73 80% 68 80% 89 79%

W2/R/S 57 84% 53 85% 68 84%

Wskaźnik energi i pierwotnej

Warszawa Szczecin SuwałkiWariant

Rysunek 6.7. Wskaźnik energii pierwotnej EP w zależności od lokalizacji budynku referencyjnego dla wariantu bazowego i po termomodernizacji

Rysunek 6.8. Redukcja wskaźnik energii pierwotnej EP w stosunku do walokalizacji budynku referencyjnego i wariantu termomodernizacji

Rysunek 6.7. Wskaźnik energii pierwotnej EP w zależności od lokalizacji budynku referencyjnego dla wariantu bazowego i po termomodernizacji

Rysunek 6.8. Redukcja wskaźnik energii pierwotnej EP w stosunku do wariantu bazowego w zależności od lokalizacji budynku referencyjnego i wariantu termomodernizacji

39

Rysunek 6.7. Wskaźnik energii pierwotnej EP w zależności od lokalizacji budynku referencyjnego dla

riantu bazowego w zależności od

40

7. Wnioski końcowe

Optymalne warianty termomodernizacji budynku referencyjnego przedstawiono w tablicy

7.1. Wybór wariantu jest uzależniony w decydującej mierze od dwóch czynników: kosztu

wytworzenia 1 GJ energii i lokalizacji – klimatu.

Tablica 7.1. Optymalne warianty termomodernizacji budynku referencyjnego

Obliczenia pokazały, że przy niskim koszcie energii 20 zł/GJ wariant W0

charakteryzował się najniższym kosztem skumulowanym. Wśród wariantów

termomodernizacji optymalny był wariant W1/G.

Przy koszcie energii, wynoszącym 40 zł/GJ optymalnym wariantem

termomodernizacji jest W1/G. Jest to wariant z wentylacją grawitacyjną

i następującymi współczynnikami przenikania ciepłą (U) przegród zewnętrznych: ściany

zewnętrzne i stropodach 0,20 W/m2K, strop nad piwnicą 0,25 W/m2K, okna 0,9 W/m2K oraz

drzwi zewnętrzne 1,3 W/m2K. Wyjątkiem w tej grupie jest wariant W2/G dla domu

referencyjny zlokalizowany w Suwałkach, w którym widać wpływ surowszego klimatu.

Wariant ten zapewnia większą izolacyjność cieplna przegród. Odpowiednio: dla ścian

zewnętrznych i stropodachu 0,12 W/m2K, stropu nad piwnicą 0,19 W/m2K oraz okien i drzwi

zewnętrznych 0,9 W/m2K.

W przypadku 60 zł/GJ wariant optymalny to W2/G/S, który dodatkowo uwzględnia

instalacje kolektorów słonecznych wspomagającą przygotowanie ciepłej wody użytkowej.

Wynika to głownie z dużych kosztów wytworzenia energii cieplnej na potrzeby ogrzewania i

wentylacji ale również instalacji c.w.u.

20 zł 40 zł 60 zł

Warszawa W1/G W1/G W2/G/S

Szczecin W1/G W1/G W2/G/S

Suwałki W1/G W2/G W2/G/S

Koszt wytworzenia 1 GJ energiiLokalizacja

Optymalny wariant termomodernizacji

41

Tablica 7.2. Wskaźniki zapotrzebowania na energię użytkową EUco do ogrzewania i wentylacji budynku referencyjnego po wprowadzeniu optymalnych wariantów termomodernizacji

W tablicy 7.2. zebrano wskaźniki zapotrzebowania na energię użytkową EUco do

ogrzewania i wentylacji dla najkorzystniejszych wariantów termomodernizacji budynku

referencyjnego. Widać, że wskaźnik mieści się w przedziale od 32 do 68 kWh/m2rok.

Odpowiadająca wariantom optymalnym redukcja zapotrzebowania na energię pierwotną do

ogrzewania, wentylacji, przygotowania c.w.u. i pracy urządzeń pomocniczych wynosi 69% do

80% (tablica 7.3.).

Tablica 7.3. Zmiana wskaźnika energii pierwotnej po wprowadzeniu optymalnych wariantów termomodernizacji w budynku referencyjnym

Bazując na uzyskanych wynikach można przyjąć, że wymagania dla budynków

jednorodzinnych poddawanych termomodernizacji do standardu NZEB powinny być

zdefiniowane w następujący sposób:

• wskaźnik zapotrzebowania na energię użytkową do ogrzewania i wentylacji EUco ≤

50 kWh/m2rok,

• zmniejszenie zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną do ogrzewania,

wentylacji, przygotowania c.w.u. i pracy urządzeń pomocniczych ≤ 70%.

20 zł 40 zł 60 zł

kWh/m2rok kWh/m

2rok kWh/m

2rok

Warszawa 51,2 51,2 35,8*

Szczecin 46,8 46,8 32,3*

Suwałki 67,6 48,9 48,9*

Koszt wytworzenia 1 GJ energii

LokalizacjaOptymalny wskaźnik zapotrzebowania na energię do ogrzewania i wentylacji

* Dla wariantu termomodernizacji W2/G

20 zł 40 zł 60 zł

kWh/m2rok kWh/m

2rok kWh/m

2rok kWh/m

2rok

Warszawa 360 110 (69%) 110 (69%) 71 (80%)

Szczecin 342 105 (69%) 105 (69%) 67 (80%)

Suwałki 420 130 (69%) 107 (74 %) 87 (79%)

Wskaźnik EP dla wariantów termomodernizacji zgodnie z tabelą 7.1.

(Redukacja EP w odniesieniu do wariantu bazowego)

Koszt wytworzenia 1 GJ energiiWskaźnik EP

wariantu

bazowegoLokalizacja

42

Załącznik 1

Optymalny współczynnika przenikania ciepła przegrody termomodernizowanej

Wzór optymalizacyjny

Optymalny współczynnik przenikania ciepła dla przegród poddawanych

termomodernizacji wyznaczono w oparciu o metodę najniższego zdyskontowanego kosztu

skumulowanego w rozpatrywanym 30 letnim okresie czasu. Obliczenia wykonano zgodnie ze

wzorem:

��,� = ��,� +��,� ∙ ��

��ó�2.1. �

gdzie:

kRd,j – jednostkowy koszt skumulowany dla wariantu j, zł/m2,

kM,,j – koszty termomodernizacji przegrody zewnętrznej wariantu j, zł/m2,

kE,j – koszt eksploatacji spowodowany stratą energii cieplnej przez 1 m2 przegrody dla

wariantu j w roku bazowym (zależy od izolacyjności przegród zewnętrznych oraz kosztu

wytwarzania energii cieplnej w budynku), zł,

Rdi(i) – współczynnik dyskontujący dla roku i, w którym uwzględniono inflacje, wzrost cen

nośników energii i stopę dyskonta.

Koszt jednostkowej modernizacji przegród zewnętrznych

Metoda wymaga określenia kosztu jednostkowej termomodernizacji dla wariantu j

(kM,j). W tym celu obliczono koszt jednostkowej ceny kosztorysowej brutto (CK,j,brutto) dla

różnych grubości izolacji – obliczenia wg. wzoru:

��,�, !"##$ = � +%� + &' ��ó�2.2. � gdzie:

Pv – podatek od towarów i usług, zł/m2,

Rj – koszt robocizny na jednostkę przedmiarową, zł/m2,

Mj – koszt materiałów bezpośrednich i pomocniczych wraz z kosztami zakupu na

jednostkę przedmiarową, zł/m2,

j – j-ty wariant termomodernizacji.

43

Koszt robocizny obliczono jako iloczyn nakładów w roboczogodzinach (określonych na

podstawie katalogów nakładów rzeczowych) i godzinowej stawki kosztorysowej brutto,

uwzględniającej koszty pracy bezpośredniej oraz narzuty kosztów pośrednich i zysku. Koszty

materiałów ma jednostkę przedmiarową określono zgodnie z wzorem:

%� =(),� ∙ *),� +%+ +,- ��ó�2.3. � gdzie:

nm,i – norma ilościowa i-tego materiału (na podstawie katalogów nakładów rzeczowych),

cm,i – cena zakupu i-tego materiału,

Mp – materiały pomocnicze (na podstawie katalogów nakładów rzeczowych),

Kz – koszt zakupu, kalkulowany procentowo (wskaźnik narzutu kosztów zakupu) od sumy

kosztów materiałów i materiałów pomocniczych.

Wskaźniki narzutów kosztu zakupu (WKz = 5,9 %) oraz koszt stawki kosztorysowej

brutto (25,71 zł/rg.) przyjęto jako średnią krajową dla robót ogólnobudowlanych

remontowych w lipcu 2015 r.11

Kolejnym czynnikiem składającym się na końcowy koszt termomodernizacji jest

podatek od towarów i usług. Podstawowa stawka VAT wynosi 23%. W budownictwie

mieszkaniowym możliwe jest zastosowanie stawki obniżonej do 8%. Obejmuje ona prace

remontowe, modernizacyjne i termomodernizacyjne obiektów mieszkalnych. Do dalszych

obliczeń przyjmuje się 8% VAT.

Jednostkowy koszt termomodernizacji w zależności od grubości izolacji przedstawiono

w rozdziale 4.

Straty energii cieplnej przez przenikanie

Strata energii cieplnej przez 1 m2 przegrody zewnętrznej zależy od współczynnika

przenikania ciepła przegrody, iloczynu długości sezonu grzewczego i średniej różnicy

temperatur w ciągu roku oraz ceny wytworzenia energii cieplnej. Koszt eksploatacji w roku

początkowym dla wariantu j (kE,j) obliczono zgodnie z wzorem:

,�,� = 0,0000864 ∙ 3� ∙ 45 ∙ 6��ó�2.4. � 11

Sekocenbud - Błyskawica 7/2015, informacja miesięczna o stawkach robocizny oraz o cenach wybranych

robót, materiałów i sprzętu, ceny na dzień 31 lipca 2015.

44

gdzie:

Uj – współczynnik przenikania ciepła wariantu j, W/m2K,

Sd – liczba stopniodni,

E – cena wytworzenia energii, GJ/zł.

Zmiana współczynnika przenikania ciepła jest następstwem inwestycji w poprawę

izolacyjności cieplnej przegrody zewnętrznej, która jest zawarta we wzorze 2.2.

i reprezentowana kosztem termomodernizacji do wariantu j (kM,,j).

Metodę obliczania liczby stopniodni podaje Rozporządzenie Ministra Infrastruktury

z dnia 17 marca 2009 r. w sprawie szczegółowego zakresu i form audytu energetycznego

oraz części audytu remontowego, wzorów kart audytów, a także algorytmu oceny

opłacalności przedsięwzięcia termomodernizacyjnego. Liczbę stopniodni (Sd) oblicza się ze

wzoru:12

45 = 789$ − 8;�<�= ∙ >5�<�?@

)��ó�2.5. �

gdzie:

two – obliczeniowa temperatura powietrza wewnętrznego, określona zgodnie z Polską

Normą dotyczącą temperatury ogrzewanych pomieszczeń w budynku (pomieszczenia

mieszkalne 20oC), w oC,

te(m) – średnia wieloletnia temperatura miesiąca m, w oC,

Ld(m) – liczba dni ogrzewania w miesiącu m, (podana w tabeli 1 w (2) lub przyjęta zgodnie

z danymi klimatycznymi i charakterystyką budynku dla danej lokalizacji),

Ls – liczba miesięcy ogrzewania w sezonie grzewczym.

Określenie stopniodni jest niezbędne do wyznaczenia strat ciepła przez przenikanie.

Na rysunku 2.1. przedstawiono liczby stopniodni dla miast wojewódzkich Polski. Wartość ta

zmienia się od 3488 (Opole) do 4117 (Olsztyn). Z rysunku wynika że, największe zagęszczenie

miast wypada przy wartości około 3700 stopniodni. Wymieniona wartość

o charakterze dominanty została przyjęta do dalszej analizy jako wartość podstawowa.

12

Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 17 marca 2009 r. w sprawie szczegółowego zakresu i form audytu energetycznego oraz części audytu remontowego, wzorów kart audytów, a także algorytmu oceny opłacalności przedsięwzięcia termomodernizacyjnego (Dz. U. 2009 poz. 346 z późniejszymi zmianami).

Rysunek 2.1. Liczba stopniodni w miastach wojewódzkich Polski

Rysunek 2.1. Liczba stopniodni w miastach wojewódzkich Polski

45

46

Załącznik 2

Optymalny kosztowo wariant termomodernizacji budynku

Wzór optymalizacyjny

Określenie optymalnego kosztowo wariantu termomodernizacji budynku

referencyjnego dokonano na podstawie wzoru:

,BC,� = ,�,� +,�,� ∙ ��

��ó�2.6. �

gdzie:

KCZ,j – zdyskontowany koszt skumulowany dla wariantu j, zł,

KM,,j – koszty termomodernizacji do wariantu j, zł,

KE,j – koszt eksploatacji po wprowadzeniu wariantu termomodernizacji j w roku

początkowym, zł,

Rdi(i) – współczynnik dyskontujący dla roku i, w którym uwzględniono inflacje, wzrost cen

nośników energii i stopę dyskonta.

Koszt termomodernizacji budynku

Koszt termomodernizacji do danego wariantu ustalono według uproszczonej metody

kalkulacji ceny kosztorysowej. Polega ona na obliczeniu ceny kosztorysowej (CK) jako sumy

iloczynów ustalonych jednostek przedmiarowych (L) i ich cen jednostkowych netto (CK,j,netto)

z dodaniem podatku od towaru i usług (PV) według wzoru:

�� => ∙ ��,�,D;##$ + &'��ó�2.7. � Szczegółowe zestawienie wariantów termomodernizacji i ich kosztów przedstawiono

w rozdziale 5. Do wyceny wykorzystano optymalne grubości izolacji omówione w rozdziale 4.

Koszt rocznej eksploatacji

Koszt rocznej eksploatacji budynku jest odzwierciedleniem kosztów wynikających

z zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania i wentylacji, przygotowania ciepłej wody

użytkowej, średnich sezonowych sprawności całkowitych instalacji ogrzewania i ciepłej wody

użytkowej, energii pomocniczej oraz ceny energii. Koszt rocznej eksploatacji obliczono

zgodnie ze wzorem:

47

,�,� = FG.$.,�H#$#,G.$. ∙ �� +FG.9.".,�H#$#,G.9.". ∙ �I + 6+,� ∙ �;��ó�2.8. �

gdzie:

FG.$.,� – zapotrzebowanie na energię użytkową do ogrzewania i wentylacji, GJ/rok,

FG.9.".,� – zapotrzebowanie na energię użytkową do przygotowania ciepłej wody

użytkowej, GJ/rok,

6+,� – energia pomocnicza, GJ/rok,

H#$#,G.$. – średnia sezonowa sprawności całkowita instalacji ogrzewania,

H#$#,G.9.". – średnia sezonowa sprawność instalacji c.w.u.,

�� – koszt wytworzenia 1 GJ ciepła w instalacji c.o., zł/GJ,

�I – koszt wytworzenia 1 GJ ciepła w instalacji c.w.u., zł/GJ,

�; – koszt wytworzenia 1 GJ energii elektrycznej, zł/GJ.13

Zapotrzebowanie na energię do ogrzewania i wentylacji obliczono w trzech lokalizacjach -

Warszawa, Szczecin i Suwałki. Obliczenia przeprowadzono w programie Audytor OZC 4.6 Pro.

13

Przyjęto 55 gr za kWh energii elektrycznej (153 zł za 1 GJ)

48

Wskaźnik energii pierwotnej

Wskaźnik energii pierwotnej dla budynku referencyjnego podawanego termomodernizacji

obliczono według wzoru:

JKL = M NO.P.,LQRPR,O.P. ∙ ST + NO.S.U.,L

QRPR,O.S.U. ∙ SV + JW,L ∙ SXY ∙ VZZ, ZZ[\] �S^ó_V. `. � gdzie:

FG.$.,� – zapotrzebowanie na energię użytkową do ogrzewania i wentylacji, GJ/rok,

FG.9.".,� – zapotrzebowanie na energię użytkową do przygotowania ciepłej wody

użytkowej, GJ/rok,

6+,� – energia pomocnicza, GJ/rok,

H#$#,G.$. – średnia sezonowa sprawności całkowita instalacji ogrzewania,

H#$#,G.9.". – średnia sezonowa sprawność instalacji c.w.u.,

�� – współczynnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej dla instalacji c.o.

(przyjęto 1,1),

�I – współczynnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej dla instalacji c.w.u.

(przyjęto 1,1),

�; – współczynnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej dla energii elektrycznej

(równy 3),

ab – powierzchnia ogrzewana budynku, m2,

277,778 – współczynnik przeliczający GJ na kWh.

49

Współczynnik dyskontujący

Współczynnik dyskontujący jest czynnikiem uwzględniającym zmienną wartość

pieniądza w czasie, różnicę pomiędzy wartością przyszłą, a wartością bieżącą kapitału.

Następstwem jest zdyskontowany koszt eksploatacji budynku, który ma na celu pokazać

realny – przeliczony na koszt bieżący – koszt przyszły związany z ogrzewaniem,

przygotowaniem c.w.u. i pracą urządzeń pomocniczych.

Koszty eksploatacji zostały pomnożone przez współczynnik dyskontujący określony dla

kolejnych lat z przyjętą stopą dyskonta równą 4,0%. Dodatkowo

w obliczeniach wzięto pod uwagę wskaźnik wzrostu cen energii średnio w wysokości 1,6%

ponad poziom inflacji rok do roku w trzydziestoletnim okresie eksploatacji oraz wskaźnik

inflacji stały w poszczególnych latach w wysokości 1,8%.

Współczynnik dyskontujący obliczono zgodnie z wzorem 2.9.

�� =�1 + c�� ∙ �1 + d��1 + 5�� ó�2.9. �

D

��

gdzie:

Rd(i) – suma współczynników dyskontujący dla roku i,

d – wielkość stopy dyskonta,

s – wielkość rocznej stopy inflacji stałej w poszczególnych latach,

e – wskaźnik wzrostu cen energii ponad poziom inflacji stały w założonym okresie,

n – rozpatrywany okres czasu (w rozpatrywanym przypadku 30 lat).

W tablicy 2.1. przedstawiono wartości współczynnika dyskontującego przypadające

na rok i dla okresu 30 lat dla przyjętej jako podstawowa konfiguracji wskaźników (stopa

dyskonta 4,0%, inflacja 1,2%, wzrost cen energii ponad poziom inflacji 1,6%).

Suma współczynników dyskontujący dla wymienionych założeń wynosi:

dla okresu 20 lat – ��20� = 17,78

dla okresu 30 lat – ��30� = 25,26

50

Tablica 2.1. Zestawienie składowych dla współczynnika dyskontującego Rd(i)

Współczynnik

dyskontujący

1/(1+d)i

Wzrost

inflacji

(1+s)i

Wzrost cen

energi i

(1+e)i

0,04 0,012 0,016

0 1 1 1 1

1 0,962 1,012 1,016 0,989

2 0,925 1,024 1,032 0,977

3 0,889 1,036 1,049 0,966

4 0,855 1,049 1,066 0,955

5 0,822 1,061 1,083 0,945

6 0,790 1,074 1,100 0,934

7 0,760 1,087 1,118 0,923

8 0,731 1,100 1,135 0,913

9 0,703 1,113 1,154 0,902

10 0,676 1,127 1,172 0,892

11 0,650 1,140 1,191 0,882

12 0,625 1,154 1,210 0,872

13 0,601 1,168 1,229 0,862

14 0,577 1,182 1,249 0,852

15 0,555 1,196 1,269 0,843

16 0,534 1,210 1,289 0,833

17 0,513 1,225 1,310 0,824

18 0,494 1,240 1,331 0,814

19 0,475 1,254 1,352 0,805

20 0,456 1,269 1,374 0,796

21 0,439 1,285 1,396 0,787

22 0,422 1,300 1,418 0,778

23 0,406 1,316 1,441 0,769

24 0,390 1,331 1,464 0,760

25 0,375 1,347 1,487 0,752

26 0,361 1,364 1,511 0,743

27 0,347 1,380 1,535 0,735

28 0,333 1,397 1,560 0,726

29 0,321 1,413 1,585 0,718

30 0,308 1,430 1,610 0,710

Rok

i

Współczynnik

dyskontujący

dla roku i

Rd(i)

Określenie wymagań dla Określenie wymagań dla...

Documents

Transcript of Określenie wymagań dla Określenie wymagań dla...