Wstęp
W obliczu wchodzących w życie w Polsce od 1 stycznia 2009 roku ustaleń dyrektywy europejskiej 2002/91/EC z dnia 16 grudnia 2002 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków, ważne staje się określenie efektywności poszczególnych rozwiązań modernizacyjnych, mających na celu poprawę jakości energetycznej i komfortu życia mieszkańców. W niniejszym artykule podano obliczenia, po dokonaniu różnych usprawnień energetycznych, wykorzystując program komputerowy DofEnergy (Finlandia), w którym obliczenia są wykonane zgodnie z normą EN 832. Badania wykonane zostały przez Instytut Budowlany VTT w Helsinkach(1994). Obliczenia zużycia energii na ogrzewanie dotyczą istniejących dwóch budynków parterowych, jednorodzinnych, z których jeden wykonany jest ze ścian ceglanych a drugi jest typowym, drewnianym domem szkieletowym. Budynki te są położone w rejonie Helsinek. Poddasza budynków są nieużytkowe z dachami skośnymi. Okna wychodzą na wszystkie strony świata a drzwi na wschód i zachód. Budynki posiadają naturalną wentylację.
W obliczeniach uwzględniono efekt promieniowania słonecznego, warunki klimatyczne, straty ciepła przez ściany budynku, poprzez wentylację oraz przez części podziemne. Nie brane było pod uwagę zużycie energii przez urządzenia AGD, termy z ciepłą wodą oraz inne wewnętrzne źródła grzewcze.
Dane techniczne budynków:
- Wymiary: 8m x 15m = 120 m2, wysokość pomieszczeń 2,5 m
- Powierzchnia okien: 12 m2 (po 4 m2 strona zachodnia i wschodnia; po 2 m2 strona północna i południowa)
- Powierzchnia drzwi: 4 m2 (po 2 m2 strona wschodnia i zachodnia)
Przedmiot badań
Obliczenia wykonano dla dwóch rodzajów budynków: ze ścian ceglanych oraz drewnianego domu szkieletowego. Dla każdego budynku przeprowadzono oddzielne obliczenia energetyczne dotyczące:
- Wymiany izolacji termicznej
- Wymiany okien
- Wymiany drzwi
- Wymiany wentylacji na mechaniczną z systemem odzysku ciepła
Każde usprawnienie modernizacyjne było analizowane oddzielnie, tak, aby określić efektywność zastosowanego rozwiązania.
Przypadek 1: dom z cegieł
Opis stanu istniejącego (przed modernizacją):
- Ściany zewnętrzne, wartość U – 1,66 W/m2K
– mur ceglany, grubość 250 mm, bez izolacji - Dach skośny, wartość U – 0,45 W/m2K
– strop poddasza poziomy, izolowany 200 mm warstwą trocin - Podłoga, wartość U – 0,40 W/m2K
- Okna, wartość U – 2,2 W/m2K
- Drzwi, wartość U – 2,2 W/m2K
- Wentylacja naturalna, 0,78 wymian/h
Zużycie energii | Konstrukcja budynku kWh |
Wentylacja kWh |
Ogółem kWh |
Okres pomiaru 1 rok | 42 200 | 8 700 | 50 900 |
Modernizacja budynku
|
|
1) Wymiana izolacji
Dach skośny
– warstwa trocin wymieniona na 300 mm
grubości płytę PAROC UNS 37
– wartość U – 0,13 W/m2K
Ściana zewnętrzna
– zastosowanie od zewnątrz 140 mm płyty
PAROC FAS 4 z tynkiem (metodą lekką mokrą)
– wartość U – 0,24 W/m2K
2) Wymiana okien
Wymiana wszystkich okien aby spełnić wymagania normowe
– wartość U – 1,4 W/m2K
3) Wymiana drzwi wejściowych
Wymiana drzwi aby spełnić wymagania normowe
– wartość U – 0,7 W/m2K
4) Wentylacja
Zastąpienie naturalnej wentylacji przez system mechanicznej wentylacji z odzyskiem 40% ciepła i 80% czasem pracy
Tabela oszczędność energetycznych dla budynku przy zastosowaniu poszczególnych rozwiązań modernizacyjnych budynku:
Ogólne zużycie energiikWh | Oszczędność w ciągu 1 rokukWh | Oszczędność w ciągu 1 roku% | Oszczędność w ciągu 1 roku (0,06€/kWh) € |
|
Przed modernizacją | ||||
1. Wymiana izolacji | ||||
2. Nowe okna | ||||
3. Nowe drzwi | ||||
4. Zmiana wentylacji |
Przypadek 2: dom drewniany, szkieletowy
Opis stanu istniejącego (przed modernizacją)
|
|
|
Ściany zewnętrzne, wartość U – 0,60 W/m2K
– Pojedynczy szkielet drewniany wypełniony 125 mm warstwą troci
Dach skośny, wartość U – 0,45 W/m2K
– poziomy strop poddasza izolowany 200 mm warstwą trocin
- Podłoga, wartość U – 0,40 W/m2K
- Okna, wartość U – 2,2 W/m2K
- Drzwi, wartość U – 2,2 W/m2K
- Wentylacja naturalna, 0,78 wymian/h
Zużycie energii | Konstrukcja budynku kWh |
Wentylacja kWh |
Ogółem kWh |
Okres pomiaru 1 rok | 26 500 | 8 700 | 35 200 |
Modernizacja budynku
1) Wymiana izolacji – wariant 1
Usunięcie warstwy trocin i położenie płyt z wełny kamiennej PAROC
Dach skośny
– trociny wymieniono na 300 mm grubości
płyty PAROC UNS 37
– wartość U – 0,13 W/m2K
Ściany zewnętrzne
– usunięcie trocin i zastąpienie ich 125 mm
grubości płytą PAROC UNS 37 + 50 mm
grubości płytą PAROC WAS 25
– wartość U- 0,21 W/m2K
2) Wymiana izolacji – wariant 2
Płyty izolacyjne PAROC położone na warstwie trocin, zarówno w dachu jak i na ścianach zewnętrznych.
Dach skośny
– 200 mm płyta PAROC UNS 37 położona na warstwie trocin
– wartość U – 0,13 W/m2K
Ściany zewnętrzne
– 100 mm płyta PAROC UNS 37 położona na zewnątrz istniejącej ściany szkieletowej z trocinami
– wartość U – 0,26 W/m2K
3) Wymiana okien
Wymiana okien na nowe, spełniające wymagania normowe
Wartość U – 1,4 W/m2K
4) Wymiana drzwi
wymiana drzwi na spełniające wymagania normowe
– wartość U – 0,7 W/m2K
5) Wentylacja
Zmiana wentylacji naturalnej na system wentylacji mechanicznej z 40% odzyskiem ciepła i 80% czasem pracy
Tabela oszczędność energetycznych dla budynku przy zastosowaniu poszczególnych rozwiązań modernizacyjnych budynku:
Ogólne zużycie energiikWh |
Oszczędność energii w ciągu 1 roku KWh |
Oszczędność energii w ciągu 1 roku % |
Oszczędność energii w ciągu 1 roku (0,06€/kWh) € |
|
Przed modernizacją | 35 200 | 0 | 0 | 0 |
Wymiana izolacji 1 | 24 500 | 10 700 | 30 % | 535 |
Wymiana izolacji 2 | 25 300 | 9 900 | 28,1 % | 495 |
Nowe okna | 34 000 | 1 200 | 3 % | 60 |
Nowe drzwi | 34 460 | 760 | 2,1 % | 38 |
Wentylacja | 30 800 | 4 400 | 12,5 % | 220 |
Podsumowanie
Według powyższych obliczeń najefektywniejszym sposobem na zaoszczędzenie zużywanej energii jest zastosowanie odpowiedniej izolacji termicznej PAROC. Tylko jej wymiana na odpowiednią grubość powoduje, że można zaoszczędzić od 30 do 50% zużywanej dotychczas energii. W połączeniu z innymi modernizacjami (okna, wentylacja, drzwi) można zaoszczędzić nawet do 64% energii w ciągu 1 roku. W przeliczeniu na euro oszczędności w przypadku domku położonego w rejonie Helsinek wynoszą ok. 1600 Euro w ciągu roku, co przy eksploatacji budynku przez 30 lat daje nam sporą kwotę rzędu 48 000 Euro. O takiej skali oszczędności powinni również pamiętać w Polsce inwestorzy indywidualni. Budując dom energooszczędny niewielkim kosztem, bo nie przekraczającym 5% kosztów budowy domu, poprzez zastosowanie odpowiedniej izolacji termicznej uzyskać mogą nowoczesne wskaźniki energetyczne, podwyższające cenę budynku w razie jego przyszłej sprzedaży.
Opracowanie na podstawie materiałów informacyjnych PAROC GROUP.