AAnnaalliizzaa ppootteennccjjaałłuu zzmmnniieejjsszzeenniiaa zzuuŜŜyycciiaa eenneerrggiiii

ww nnoowwyycchh bbuuddyynnkkaacchh

ww wwyynniikkuu zzaassttoossoowwaanniiaa wwyyŜŜsszzyycchh ssttaannddaarrddóóww

ww zzaakkrreessiiee iizzoollaaccyyjjnnoośśccii pprrzzeeggrróódd zzeewwnnęęttrrzznnyycchh

Raport WWF przygotowany przez FEWE we współpracy z ISOVER

2

Wykonawcy: Piotr Kukla, Jerzy Wojtulewicz Prowadzący: Szymon Liszka Katowice, wrzesień 2009 WWF Polska ul. Wiśniowa 38 02-520 Warszawa kontakt@wwf.pl www.wwf.pl Fundacja na rzecz Efektywnego Wykorzystania Energii ul. J. Rymera 3/4 40- 048 Katowice office@fewe.pl www.fewe.pl

www.isover.pl

Partner projektu Klimat i energia WWF Polska

3

1. Wprowadzenie Polskie budynki tracą dziś bezuŜytecznie znaczny odsetek energii, która jest do nich doprowadzana. To energia, która ogrzewa klimat zamiast nasze domy i uszczupla rodzinne budŜety. Nie ma Ŝadnego uzasadnienia, dla którego nowe budynki miałyby być równie energochłonne. Koszty wzniesienia energooszczędnego budynku są tylko o 4% wyŜsze niŜ budynku tradycyjnego. Tymczasem eksploatacja domu jednorodzinnego w standardzie energooszczędnym zamiast w standardzie tradycyjnym, przynosi oszczędności rzędu nawet około 2 tysięcy zł rocznie w kosztach ogrzewania. Dzięki przejściu na energooszczędne standardy w budownictwie, Polacy mogą wyemitować o blisko milion ton CO2 mniej w skali roku. W perspektywie roku 2020 moŜemy zaoszczędzić ponad 13 miliardów złotych! Dlatego organizacja ekologiczna WWF apeluje o jak najszybsze zaostrzenie przepisów tak, by konieczne stało się budowanie w technologii energooszczędnej. Budownictwo odpowiada za jedną czwartą zuŜycia energii w Polsce i jest wysoce marnotrawne. Budynki wznoszone w naszym kraju naleŜą do najbardziej energochłonnych w Unii Europejskiej1. Zapotrzebowanie na energię pierwotną dla budynku jednorodzinnego ogrzewanego niskotemperaturowym kotłem gazowym w Polsce jest o 30% większe niŜ w Szwecji i to mimo łagodniejszych warunków klimatycznych. Dla budynku wielorodzinnego jest to róŜnica rzędu 25%. W zakresie wymagań energooszczędności stawianych nowobudowanym budynkom wciąŜ pozostajemy znacznie w tyle za takimi państwami jak Dania czy Niemcy. Istnieje więc znaczny potencjał oszczędności kosztów, energii, a takŜe – co za tym idzie – moŜliwość zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych, jeśli Polska zacznie budować racjonalniej, a więc oszczędniej. Gdyby wszystkie nowobudowane w Polsce budynki charakteryzował standard energetyczny rzędu 70 kWh/m2/rok (porównywalny z normą obowiązującą dziś w Szwecji), a nie średnio 120 kWh/m2/rok, jak obecnie projektowane, Polska mogłaby zmniejszyć swoje emisje CO2 o blisko pół miliona ton dwutlenku węgla rocznie. Gdyby podwyŜszyć wymagania do standardu określanego jako ‘neutralny energetycznie’, proponowanego przez Komisję Europejską, to na koniec 2020 roku, roczne zmniejszenie emisji sięgnęłoby poziomu 900 tysięcy ton (jeśli zakładać, Ŝe corocznie oddawana jest do uŜytku taka liczba budynków, jak obecnie). Polska moŜe znacznie zmniejszyć swoje zapotrzebowanie na energię potrzebną do ogrzania budynków. Od wielu lat podejmuje się szereg działań termomodernizacyjnych w istniejących domach i biurowcach. Równocześnie obserwuje się gwałtowny rozwój nowego budownictwa, który z pewnością jeszcze się nasili, gdyŜ Polska jest wciąŜ w gronie państw Unii Europejskiej o największej liczbie osób przypadających na jedno mieszkanie. Tymczasem Rząd Polski wydaje się nie dostrzegać olbrzymiego potencjału oszczędności energii w sektorze budownictwa. Ubiegłoroczne decyzje Ministerstwa Infrastruktury nie tylko nie zbliŜyły Polski do uruchomienia potencjału wzrostu efektywności energetycznej w budownictwie, ale stworzyły wręcz nowe przeszkody w tym procesie. Znowelizowane rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, zamiast zaostrzyć, złagodziło i tak bardzo liberalne wymagania dotyczące minimalnych standardów energetycznych nowo projektowanych budynków.

1 Energy performance requirements for new buildings in 11 countries from Central Europe – Exemplary

Comparison of three buildings, Tobias Loga, Dr. Jens Knissel, Dr. Nikolaus Diefenbach, Institut Wohnen Und Umwelt GmBH Darmstadt, 5th December 2008.

4

Nowe budynki to nowe odbiorniki energii. Powinny one być budowane w sposób zapewniający moŜliwie mały wzrost zapotrzebowania na energię. Dostępne na rynku rozwiązania pozwalają budować energooszczędnie, a koszty wzniesienia energooszczędnego budynku są tylko nieznacznie wyŜsze niŜ budynku tradycyjnego. Praktyka jednak nie napawa optymizmem - przepisy w zakresie ochrony cieplnej budynków są zdecydowanie zbyt łagodne, a inwestorzy dąŜą jedynie do wypełnienia minimalnych wymagań prawnych. Dlatego WWF domaga się:

1. Zaostrzenia wymagań w zakresie ochrony cieplnej nowobudowanych budynków w Polsce do energooszczędnych standardów obowiązujących w Unii Europejskiej (z celem krótkoterminowym zapotrzebowania na energię 70 kWh/m2/rok.

2. Nowelizacji rozporządzenia w sprawie metodologii sporządzania świadectw energetycznych (tzw. certyfikatów) oraz wprowadzenia klas energetycznych budynków i lokali mieszkalnych.

3. Wprowadzenia zmian w Prawie Budowlanym, skutkujących realnym obowiązkiem wykonywania świadectw zgodnie z prawem unijnym oraz wprowadzenia systemu ewidencji i weryfikacji sporządzanych certyfikatów.

Raport WWF i FEWE – Dlaczego warto budować lepiej izolowane budynki? Potencjał oszczędności energii przy zastosowaniu ostrzejszych wymogów względem izolacyjności w nowobudowanych budynkach prezentuje przygotowany na zlecenie WWF raport Fundacji na rzecz Efektywnego Wykorzystania Energii. W raporcie przeanalizowano wymagania prawne w zakresie izolacyjności termicznej przegród zewnętrznych obowiązujące w państwach europejskich, a takŜe wynikające z nich zapotrzebowanie na energię w nowo-stawianych budynkach. Dokonano przeglądu istniejących przepisów krajowych w tym zakresie i oszacowano koszty inwestycyjne i efekty ewentualnych zmian w praktyce budowlanej. Raport wykazuje, Ŝe w naszych warunkach klimatycznych niemoŜliwe jest skonstruowanie budynku energooszczędnego bez doskonałej izolacyjności przegród budowlanych. Zmiana izolacyjności przegród nie jest warunkiem wystarczającym, by określić budynek mianem energooszczędnego, ale bez dobrze zaizolowanych ścian budynek energooszczędny w naszych warunkach klimatycznych nie powstanie. Wyniki raportu wskazują, Ŝe juŜ dziś moŜemy w sposób racjonalny kosztowo budować znacznie „cieplejsze” budynki. Jak sprawić, Ŝeby stało się to powszechną praktyką? To pytanie autorzy pozostawiają otwarte. Nie ma jednak wątpliwości, Ŝe zaostrzenie wymagań technicznych przyczyniłoby się do znacznej poprawy sytuacji. Jak to osiągnąć? Problem racjonalnego gospodarowania energią w budynkach znalazł swoje odzwierciedlenie w krajowych przepisach budowlanych w 1982 r. Od tego czasu prawne wymagania w zakresie ochrony cieplnej budynków ulegały stopniowemu zaostrzeniu. Jednak od 1995 zmiany te są stosunkowo niewielkie, a ostatnie modyfikacje przepisów doprowadziły wręcz do osłabienia wymagań. Początkowo przepisy regulowały wielkości oporu cieplnego przegród zewnętrznych, obecnie wymogi w zakresie izolacyjności przegród zewnętrznych zastępowane są ograniczeniami maksymalnego zuŜycia energii w budynku. Wynika to z faktu, Ŝe przy osiągnięciu bardzo dobrych parametrów izolacyjności przegród zewnętrznych o zuŜyciu energii w budynku zaczynają decydować inne czynniki – podgrzewanie powietrza wentylacyjnego i zdolność wykorzystania ciepła z powietrza infiltrowanego z zewnątrz.

5

Dla oceny potencjału zmniejszenia zuŜycia energii w nowych budynkach w wyniku zastosowania wyŜszych standardów w zakresie izolacyjności przegród zewnętrznych, stworzono dwa modelowe budynki i na ich przykładzie przeprowadzono analizę wariantową. Jako wariant odniesienia przyjęto budynek spełniający minimalne wymagania prawne (WT), kolejne warianty obejmowały:

⋅ budynek zgodny z wymaganiami dla programu termomodernizacji (WP) – obecnie przepisy takie obowiązują w Niemczech,

⋅ budynek dla którego grubości izolacji zoptymalizowano w oparciu o kryterium ekonomiczne (WO) - zgodny z obowiązującymi obecnie wymogami belgijskimi,

⋅ budynek o maksymalnej izolacyjności przegród zewnętrznych (WM). Wyniki pokazały, Ŝe zwiększenie izolacyjności przegród zewnętrznych jest przedsięwzięciem opłacalnym, prowadzi do ograniczenia zapotrzebowania na energię i ograniczenia emisji, przy czym koszt uzyskania efektu energetycznego i ekologicznego jest ujemny. Przykładowo, dla budynku jednorodzinnego zbudowanego zgodnie z przepisami, jednostkowe zapotrzebowanie na energię uŜytkową będzie wynosić 95 kWh/m2/rok, co odpowiada zuŜyciu np. 1786 m3 gazu ziemnego. Stosując natomiast optymalną grubość izolacji w fazie budowy, czyli spełniając warunki wariantu optymalnego WO, poniesiemy nakłady większe o 5 333 zł czyli nieznacznie ponad 1% kosztu budowy, uzyskując zmniejszenie zapotrzebowania na energię uŜytkową do 71 kWh/m2/rok i zmniejszenie zuŜycia gazu o 450 m3/rok. W perspektywie rozwoju budownictwa w Polsce zaostrzenie wymagań do poziomu WP (czyli obowiązujących przepisów dla budynków termomodernizowanych) przyniosłoby oszczędności energii na poziomie 1,7 TWh/rok do 2,1 TWh/rok w 2020 r., a przy ustawieniu poprzeczki na poziomie wariantu optymalnego (WO) oszczędności te mogłyby wynieść 6,9 TWh/rok do 8,4 TWh/rok. Skutkowałoby to zmniejszeniem emisji CO2 w odniesieniu do rocznej emisji wynikającej z uŜytkowania energii w gospodarstwach domowych w 2007 roku o 0,6 – 0,8% dla wariantu WP, 2,4 – 3,0% dla wariantu WO. To się opłaca, czyli lepiej budować energooszczędnie niŜ później modernizować Prognoza zawarta w ‘Polityce Energetycznej Polski do 2030 roku’ przewiduje dla okresu 2010-2020 r. nieznaczny (około 2%) wzrost zapotrzebowania na energię finalną w gospodarstwach domowych. Dla zapewnienia tak niewielkiego wzrostu, w warunkach rozwoju budownictwa i przy rosnącym zuŜyciu energii na potrzeby inne niŜ ogrzewanie pomieszczeń, niezbędne jest poszukiwanie oszczędności. Źródła tych oszczędności autorzy raportu WWF/FEWE upatrują w termomodernizacji istniejących budynków, gdyŜ potencjał w tym zakresie jest wciąŜ ogromny. Ograniczenie wzrostu zuŜycia moŜna jednak osiągnąć takŜe poprzez ograniczenie energochłonności budynków nowowznoszonych. Z porównania kosztów wynika, Ŝe uzyskanie oszczędności energii w nowych budynkach poprzez wykonanie ich w technologii energooszczędnej jest tańsze niŜ uzyskanie analogicznego efektu poprzez termomodernizację istniejących budynków. Dla uzyskania tego samego efektu energetycznego przez termomodernizację budynków nakłady inwestycyjne mogą być większe nawet o 160%. Z analizy kosztów wynika teŜ, Ŝe dla budynku jednorodzinnego o powierzchni ogrzewanej 120 m2, koszt budowy przy zachowaniu standardów energooszczędnych jest zaledwie o 4% większy niŜ koszt budowy według aktualnych wymagań prawnych, zaś zwrot poniesionych nakładów powinien nastąpić po dziewięciu latach uŜytkowania.

6

Co dalej? Zmiana wymagań w zakresie przegród zewnętrznych to jedynie pierwszy krok na drodze do upowszechnienia budownictwa energooszczędnego, a w dalszej kolejności budownictwa pasywnego. W analizowanym przypadku zwiększając izolacyjność przegród zewnętrznych WM moŜemy zbliŜyć się do wymagań dla domów energooszczędnych. Niemniej Ŝeby ten poziom osiągnąć potrzebne są bardziej zawansowane rozwiązania, jak stosowanie wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła (tak jak w wariancie WMO). Dla pełnego wykorzystania potencjału energooszczędności niezbędne jest:

⋅ zaostrzenie wymagań w stosunku do nowych budynków wraz z system egzekwowania przepisów,

⋅ podnoszenie świadomości inwestorów, promocja stosowania rozwiązań ponadstandardowych, kampanie informacyjne, projekty demonstracyjne, wzmocnienie sytemu certyfikacji budynków, tworzenie systemu zachęt finansowych dla budynków pasywnych i energooszczędnych, stosowanie kryteriów środowiskowych,

⋅ promocja produktów objętych dyrektywą Ecodesign, ⋅ monitorowanie rozwoju sytuacji na rynku krajowym i europejskim (obecnie brak jest

informacji o parametrach budynków i sposobie zasilania budynków w energię) - publiczny rejestr świadectw energetycznych mógłby być rozwiązaniem,

⋅ planowanie energetyczne. Wykorzystajmy szansę NajbliŜsze miesiące wydają się najlepszym czasem na wprowadzanie stosownych zmian w prawie. Dobiega bowiem końca proces nowelizacji unijnej Dyrektywy w sprawie charakterystyki energetycznej budynków (ang: the Energy Performance of Buildings Directive - EPBD). Jest to dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady Unii Europejskiej, dotycząca sprawności energetycznej budynków, tj. zuŜycia przez nie energii na ogrzewanie i klimatyzację. W myśl EPBD, kraje Unii zobowiązane zostały do wprowadzenia przepisów prawnych i administracyjnych, prowadzących do ujednolicenia standardów efektywności energetycznej w budownictwie oraz stymulujących dąŜenia do optymalnego wykorzystania energii cieplnej. Nasz kraj niestety nie wprowadził satysfakcjonujących przepisów. W Polsce zapisy dyrektywy EPBD zostały uwzględnione w zmianie Ustawy Prawo Budowlane w 2007 roku. Od 1 stycznia 2009 roku obowiązują rozporządzenia dla wdroŜenia dyrektywy, niestety z wieloma mankamentami i brakami. Implementacja znowelizowanej dyrektywy do prawa polskiego moŜe być doskonałą okazją do wykorzystania w pełni potencjału efektywności energetycznej kraju. Odpowiednie przełoŜenie na polski grunt zapisów dyrektywy pozwoli na daleko idące oszczędności, a takŜe skuteczniejsze i szybsze renowacje. WWF apeluje o sprawne i efektywne wdroŜenie nowych zapisów dyrektywy do prawa krajowego. Polska powinna dziś postawić przed sobą ambitne cele i wprowadzić w prawie budowlanym zaostrzone wymagania. Pozwolą one wykorzystać w pełni nasz potencjał efektywności energetycznej, a nie balansować jedynie na dolnej granicy nałoŜonych przez unijne prawo zobowiązań. Wysoki standard sezonowego zapotrzebowania na energię nowych budynków (docelowo do 2020 roku 35 kWh/m2/rok, z pośrednim celem 70 kWh/m2/rok), konkretny plan przekładający załoŜenia na praktykę oraz powszechna znajomość i zrozumienie nowych przepisów wydają się niezbędne, by wdraŜanie dyrektywy EPBD mogło prowadzić Polskę do sukcesu.

7

2. Podstawowe informacje o mieszkalnictwie W kraju uŜytkowanych jest 12 994 tysięcy mieszkań, z tego 8 739 tysięcy w miastach i 4 255 tysięcy na wsi (wg stanu na 31.12.2007). Łączna powierzchnia uŜytkowa mieszkań wynosi 907 233 tys. m2. Mieszkania na wsi w większości wyposaŜone są w wodociąg – prawie 90%, wc – ok. 75%, łazienki – 75%, gaz z sieci – ok. 19% i centralne ogrzewanie – 64%. Natomiast w miastach w wodociąg wyposaŜone jest prawie 100% mieszkań, w wc – ok. 98%, łazienki – 92%, gaz z sieci – 75%, zaś centralne ogrzewanie – 85% (GUS podaje mieszkania wyposaŜone w instalacje centralnego ogrzewania niezaleŜnie od źródła zasilania, tj. ciepło sieciowe, kotłownia lokalna w budynku, kocioł w mieszkaniu lub w budynku). [1] Rys.1. WyposaŜenie mieszkań w % ogółu mieszkań w 2007 r. Źródło: [1].

W 2008 roku oddano do uŜytku 165 189 mieszkań. W stosunku do roku 1995 jest to wzrost o niemal 60%. Więcej mieszkań oddano do uŜytkowania w domach jednorodzinnych, wzrost wyniósł 62%, natomiast w budynkach wielorodzinnych niecałe 57% (Tab. 1) [4].

8

Tab. 1. Liczba mieszkań oddanych do uŜytku w latach 1995 – 2008.

Źródło: Analiza FEWE na podstawie [4].

W 2008 roku obserwowano dalszy rozwój budownictwa mieszkaniowego, zarówno w przypadku mieszkań oddawanych do uŜytku w domach wielorodzinnych, jak i w domach jednorodzinnych. W stosunku do 2001 roku wzrost ten w budownictwie wielorodzinnym wyniósł ponad 25%, natomiast w budownictwie indywidualnym 105%. W okresie tym zaobserwowano spadek w budownictwie spółdzielczym – o ponad 66%, zakładowym – ponad 42% oraz znaczny wzrost budownictwa na sprzedaŜ lub wynajem – prawie 127% i budownictwa indywidualnego 105%. W latach 2004 – 2008 zaobserwować moŜna stabilizację budownictwa spółdzielczego, społecznego czynszowego i komunalnego stosunkowo na niskim poziomie, odpowiednio 8 600, 3 200 i 2 700 mieszkań na rok (Rys. 2), [7], [10]. Wzrasta średnia powierzchnia mieszkań oddawanych do uŜytku. W skali kraju jest to wzrost o niecałe 21%. W tym samym okresie najbardziej wzrosła średnia powierzchnia jednego mieszkania w przypadku budownictwa realizowanego przez deweloperów – do 68m2, tj. o 14%; jednorodzinnego – do prawie 142m2, tj. o ponad 14%. Spadła natomiast średnia powierzchnia mieszkania komunalnego i społecznego czynszowego odpowiednio o 7,4% i 3,4% do poziomu 45 do 50m2 (Rys. 3), [10].

0

20 000

40 000

60 000

80 000

100 000

120 000

140 000

160 000

180 000

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

ogółem w kraju

spółdzielcze

zakładowe

komunalne

społeczne czynszowe

na sprzedaŜ lub wynajem

indywidualne

Źródło: FEWE, na podstawie [10]

Rys. 2. Liczba mieszkań oddanych do uŜytku w latach 2001 - 2008 wg form budownictwa.

1995 2000 2005 2006 2007 2008

Mieszkania oddane do

uŜytkowania ogółem67 072 87 789 114 066 115 353 133 698 165 189

Mieszkania w domach

jednorodzinnych31675 35542 63279 57594 71643 83338

Mieszkania w budynkach

wielorodzinnych35397 52247 50787 57759 62055 81851

9

0

20

40

60

80

100

120

140

160

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Pow

ierz

chnia

[m

2]

ogółem w kraju

spółdzielcze

zakładowe

komunalne

społeczne czynszowe

na sprzedaŜ lubwynajem

indywidualne

Źródło: FEWE, na podstawie [10]

Rys. 3. Średnia powierzchnia mieszkania oddawanego do uŜytku w latach 2001 – 2008. Wskaźnik ceny 1m2 powierzchni uŜytkowej budynku mieszkalnego oddanego do uŜytku ustalany jest przez Główny Urząd Statystyczny na podstawie nakładów poniesionych przez inwestorów na budowę wielomieszkaniowych budynków mieszkalnych. Koszt ten wzrósł od 1998 roku prawie o 72%. Był wyŜszy od inflacji, która wyniosła narastająco prawie 46% (Rys. 4), [5], [6].

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Cena [

zł/m

2]

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

140%

160%

180%

200%

Wzr

ost

ceny i inflacj

a

Cena 1 m2 [zł]

Wzrost ceny 1 m2 [%]

Inflacja [%]

Źródło: Analiza FEWE na podstawie [5] i [6]

Rys. 4. Cena 1 m2 powierzchni uŜytkowej mieszkań oraz jej wzrost na tle inflacji w latach 1998 – 2008.

10

Według monitoringu budownictwa mieszkalnego wykonanego przez Instytut Rozwoju Miast, (podstawowy materiał badawczy zebrany został w 22 miastach reprezentujących wszystkie 16 województw) koszty budowy mieszkań spółdzielczych oddanych do eksploatacji w domach wielorodzinnych w 2007 r. wynosiły średnio ponad 2500 zł za 1m2 i w stosunku do roku poprzedniego były wyŜsze średnio o około 5%. Przeciętne koszty budowy 1m2

mieszkania TBS wynosiły równieŜ ponad 2500 zł, co oznaczało wzrost w stosunku do 2006 r. o około 20%. Koszty budowy 1m2 mieszkania komunalnego w 2007 r. kształtowały się w wysokości od 1800 zł do blisko 3400 zł. W przypadku deweloperów koszty 1m2 mieszkania kształtowały się od około 2300 zł do ponad 2800 zł. Szacuje się, Ŝe w największych aglomeracjach koszty mogły wynosić w granicach 3500 – 4500 zł za 1m2 powierzchni uŜytkowej. [7]. Budynki mieszkalne wielorodzinne budowane są ulepszoną metodą tradycyjną. Tym sposobem buduje się około 76% ogólnej kubatury budynków. 20% mieszkań buduje się metodą monolityczną. Pozostałe 4% kubatury wzniesiono w innych technologiach (wielka płyta, wielki blok i inne). W budownictwie indywidualnym dominuje tradycyjna metoda budowy [7]. W związku z brakiem oficjalnej i aktualnej prognozy rozwoju budownictwa mieszkaniowego, własną prognozę stworzono w oparciu o analizę danych statystycznych od 1995 roku [4], [7], [10], [11]. Najbardziej prawdopodobne wyniki otrzymano dla trendu potęgowego i liniowego. Rozwój budownictwa mieszkaniowego według trendu potęgowego prowadzi do wybudowania prawie 200 tys. mieszkań w 2020 roku (wzrost do 2008 roku o 20%), w tym prawie 110 tys. budynków jednorodzinnych. W dalszej części opracowania uŜywana jest nazwa „scenariusz 1”. Rozwój według tego scenariusza ma charakter zachowawczy (Rys. 5).

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

1995 1999 2003 2007 2011 2015 2019

Licz

ba m

iesz

kań [

szt]

realizacja

scenariusz 1- trendpotęgowy

scenariusz 2 - trendliniowy

Źródło: analiza FEWE na podstawie [4]

Rys. 5. Mieszkania oddane do uŜytku w latach 1995 – 2008 oraz prognoza do 2020 roku

wg scenariuszy 1 i 2. W scenariuszu 2 przewidziano rozwój budownictwa według trendu liniowego. Oznacza to, Ŝe w 2020 roku będzie zbudowanych prawie 260 tys. mieszkań (wzrost o 47%), w tym 145 tys. domów jednorodzinnych (Rys.5). Scenariusz ten ma charakter dynamiczny. PoniewaŜ ubytki w starych zasobach stanowią zaledwie 0,04%, z tendencją malejącą (0,02% w 2007) w stosunku do liczby uŜytkowanych mieszkań [10] w dalszych analizach nie uwzględniano ich wpływu.

11

Rys. 6. Średnia liczba osób w gospodarstwie domowym w krajach UE w 2007 r. Uwaga: (1) dla Irlandii i Szwecji brak danych, (2) 2006 Źródło: Eurostat

Polska charakteryzuje się największą, po Malcie i Cyprze, liczbą osób przypadających na jedno mieszkanie w Unii Europejskiej - nieco poniŜej 3. Średnia dla UE w 2007 roku wyniosła 2,4. Najmniej osób – dwie – zajmuje jedno mieszkanie w Niemczech [20] (Rys. 6). Mając na uwadze powyŜsze dane, rozpatrywanie wspomnianych scenariuszy (ze wskazaniem na scenariusz 2) wydaje się uzasadnione. Realizacja tego scenariusza pozwoliłaby na osiągnięcie w 2020 roku średniego poziomu europejskiego z roku 2007, czyli 2,4 osoby na mieszkanie. Prognozowanie większego wzrostu budownictwa mieszkaniowego (rozwój według trendu wykładniczego) wydaje się mało prawdopodobne. Oznacza to bowiem oddanie w 2020 roku około 335 tys. mieszkań, tj. przeszło 2 razy więcej niŜ w roku 2008. Do takiego wniosku pośrednio skłania równieŜ prognoza zapotrzebowania na energię finalną dla gospodarstw domowych, która zakłada zaledwie 2% wzrostu w okresie 2010 – 2020 (Rys. 9), [12]. Bardzo dynamiczny wzrost budownictwa mieszkaniowego spowodowałby większy niŜ 2% wzrost zapotrzebowania na energię finalną. 3. Ocena wielkości zuŜycia energii w budynkach mieszkalnych

W gospodarstwach domowych, których liczba w przybliŜeniu odpowiada liczbie mieszkań, ilość energii bezpośrednio zuŜytej ogółem wyniosła w 2007 roku 765 055 TJ (212 532 GWh). Energia ta uŜytkowana była do ogrzewania i wentylacji, podgrzewania wody, gotowania, oświetlenia i napędu urządzeń elektrycznych w tym urządzeń audiowizualnych. Stanowi to 25% bezpośredniego zuŜycia energii ogółem w gospodarce narodowej [2]. Udział poszczególnych form uŜytkowania energii jest następujący [3], [13]:

ogrzewanie i wentylacja - 71,5% podgrzewanie wody - 15,1%

gotowanie - 6,6% oświetlenie - 2,3%

urządzenia elektryczne - 4,5%

Na bezpośrednie zuŜycie ogółem składa się w 28,7% węgiel kamienny, gaz ziemny – 17,4%, ciepło sieciowe - 23,5%, energia elektryczna – 12,4%, torf i drewno – 12,4% oraz pozostałe nośniki (lekki olej opałowy, gaz ciekły, koks i półkoks, energia geotermalna) - ok. 5,6% (Rys. 7) [2].

12

węgiel kamienny en.28,7%

gaz ziemny wysokom.15,8%

ciepło23,5%

lekki olej opałowy2,6%

energia geotermalna0,05%

gaz ziemny zaazot.1,6%

torf i drewno12,4%

gaz ciekły2,8%

koks i półkoks0,2%

energia elektryczna12,4%

zuŜycie energii ogółem - 765 055 TJ

(212 532 GWh)

Źródło: FEWE na podstawie [2]

Rys. 7. Struktura zuŜycia bezpośredniego energii

w gospodarstwach domowych w 2007 r. Od 1995 roku bezpośrednie zuŜycie energii w gospodarstwach domowych spadło o 25%. ObniŜyło się równieŜ zuŜycie węgla kamiennego (42%), koksu (95%), lekkiego oleju opałowego (67%) i ciepła sieciowego (38%). Nieznacznie obniŜyło się zuŜycie gazu ziemnego oraz torfu i drewna (odpowiednio 7% i 6%). Wzrosło natomiast zuŜycie ciekłego gazu i energii elektrycznej (Rys 8.).

0

200

400

600

800

1000

1200

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

zuŜy

cie

noś

nik

ów e

ner

gii

[PJ]

węgiel kamienny i

koks i półkoks

gaz ziemny

OZE

gaz ciekły

lekki olej opałowy

energia elektryczna

ciepło

Źródło: FEWE wg danych z Gospodarki Paliwowo-Energetycznej w latach 1996 - 2007, GUS.

Rys. 8. ZuŜycie bezpośrednie i struktura nośników energii w gospodarstwach domowych w latach 1996 – 2007.

13

Prognoza zapotrzebowania na energię finalną podana w Polityce Energetycznej Polski do 2030 roku (wersja z lipca 2009) przewiduje dla interesującego nas okresu 2010-2020 nieznaczny wzrost w gospodarstwach domowych - 2,1%. Krajowy wzrost zapotrzebowania na energię finalną w tym samym okresie wyniesie 13%, w przemyśle prawie 15%, w transporcie 20%, w usługach 30% a w rolnictwie spadnie o 2% (Rys. 9), [12]. Wobec wzrastającej liczby oddawanych do uŜytku mieszkań oznacza to, Ŝe wzrost zapotrzebowania na energię finalną w gospodarstwach domowych powinien być łagodzony poprawą efektywności wykorzystania energii w gospodarstwach domowych, w tym na ogrzewanie.

0

50 000

100 000

150 000

200 000

250 000

300 000

2005 2010 2015 2020 2025 2030

Ener

gia

fin

alna

[GW

h]

PrzemysłTransportRolnictwoUsługiGospodarstwa domowe

Źródło: FEWE wg [12]

Rys. 9. Zapotrzebowanie na energię finalną w podziale na sektory gospodarki wg Polityki Energetycznej Polski do 2030 roku.

Struktura zasilania w energię nowobudowanych mieszkań jest inna niŜ w przypadku istniejących zasobów. Przegląd dostępnej literatury, wywiadów z dystrybutorami ciepła, energii elektrycznej, gazu ziemnego i danych statystycznych wskazuje, Ŝe w zakresie budownictwa jednorodzinnego w miastach do ogrzewania wykorzystuje się głównie węgiel kamienny, drewno (biomasa), gaz ziemny i w niewielu przypadkach energię elektryczną. Na wsi natomiast dominującym paliwem jest węgiel i drewno oraz w znacznie mniejszym stopniu gaz ziemny. W zakresie budynków wielorodzinnych sposób zasilania w duŜym stopniu zaleŜy od formy budownictwa. Decydujące znaczenie ma budownictwo na sprzedaŜ lub wynajem (tzw. deweloperskie) – ok. 40%, następnie spółdzielcze – ponad 5% i pozostałe, tj. budownictwo spółdzielcze, komunalne i zakładowe – ponad 4% [4], [8], [9]. W mieszkaniach przeznaczonych na sprzedaŜ lub wynajem potrzeby grzewcze zaspakajane są głównie z kotłów opalanych gazem ziemnym instalowanych w kaŜdym mieszkaniu lub w kotłowni obsługującej cały budynek. Rzadko deweloperzy decydują się na podłączenie do sieci cieplnej. Budownictwo spółdzielcze i komunalne korzysta z podłączenia do sieci cieplnej i indywidualnych kotłów opalanych gazem ziemnym. Podobnie jest w przypadku pozostałych form budownictwa.

14

4. Przegląd standardów Wymagania w zakresie izolacyjności termicznej zewnętrznych przegród budowlanych wynikały początkowo z konieczności zabezpieczenia ścian przed kondensacją pary wodnej i były, patrząc z dzisiejszej perspektywy, bardzo łagodne. Obecnie dopuszczane wartości współczynników przenikania ciepła (U) dla ścian zewnętrznych i okien uwarunkowane są względami racjonalnego gospodarowania energią. PoniewaŜ z perspektywy przyszłego uŜytkownika budynku lub mieszkania waŜne jest ile energii będzie potrzebował on dla zapewnienia komfortu cieplnego w obiekcie, dla pełnej oceny jakości energetycznej budynku uŜywa się wskaźników w postaci sezonowego zapotrzebowania na ciepło lub zapotrzebowania na energię nieodnawialną. Mimo Ŝe przegrody o niskich współczynnikach przenikania ciepła nie gwarantują energooszczędności całego budynku, to jednak ich obecność jest warunkiem koniecznym dla zakwalifikowania budynku jako energooszczędnego. PoniŜszy diagram (Rys, 10) i tabela (Tab. 2) przedstawiają zmian wymagań w zakresie współczynnika przenikania ciepła dla wybranych przegród budowlanych w świetle obowiązujących w Polsce przepisów.

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1949 1953 1957 1982 1991 1995 2002 2008

ściany dachy, stropodachy

Rys 10. Wymagane współczynniki przenikania ciepła dla wybranych przegród zewnętrznych

[W/m2K].

Tab. 2. Wymagane współczynniki przenikania ciepła dla wybranych przegród zewnętrznych [W/m2K].

1949 1953 1957 1982 1991 1995 2002 2008

Ściany 1,3 1,2 1,16 0,75 0,55 0,3* 0,3* 0,3 Dachy, stropodachy 0,9 0,9 0,87 0,45 0,3 0,3 0,3 0,25

Okna** 2,6 2,6 2,6 2,6 1,7 * - wartość dla ścian warstwowych, dla ścian jednowarstwowych 0,5 [W/m2K] ** - wartości dla I, II i III strefie klimatycznej

15

Trudno jest bezpośrednio porównywać ze sobą wymagania dotyczące energochłonności budynków a w szczególności wymaganych współczynników przenikania ciepła dla budynków zlokalizowanych w róŜnych strefach klimatycznych. Na samym obszarze Polski wyróŜnia się pięć takich stref. Ponadto nie we wszystkich krajach funkcjonują obecnie jakiekolwiek wymagania dla przegród zewnętrznych. Z danych prezentowanych w tabeli 3 wynika, Ŝe wymagania w Niemczech mających zbliŜone (nieco łagodniejsze) warunki klimatyczne są na nieznacznie wyŜszym poziomie, zbliŜonym do polskich wymagań dla budynków termomodernizowanych korzystających z premii w ramach programu termomodernizacji, natomiast wymagania norweskie dla klimatu chłodniejszego są znacznie ostrzejsze. Tab. 3. Wymagane współczynniki przenikania ciepła dla wybranych przegród zewnętrznych w wybranych państwach europejskich [W/m2K].

Kraj, rok wprowadzenia przepisów

Polska 2008

Niemcy 2009

Norwegia 2007

Ściany 0,3 0,24 0,18 Dachy, stropodachy

0,25 0,24 / 0,2 0,13

Okna 1,8 1,3 1,2 Szczegółowe porównanie skutków przepisów obowiązujących w róŜnych krajach europejskich dla energochłonności nowobudowanych budynków wykonał w 2008 roku Institut Wohnen Und Umwelt z Darmstadt. Ze strony Polskiej w projekcie uczestniczyła Narodowa Agencja Poszanowania Energii [27]. Analizy przeprowadzono na modelowych budynkach, zaprojektowanych zgodnie z przepisami obowiązującymi w poszczególnych państwach. Następnie obliczono zapotrzebowanie na energię zgodnie z metodologią niemiecką. W poniŜszych tabelach (Tab. 4 i 5) zestawiono załoŜenia i wyniki obliczeń dla budynku jednorodzinnego ogrzewanego niskotemperaturowym kotłem gazowym oraz budynku wielorodzinnego zasilanego ciepłem z kotłowni gazowej, wyposaŜonej w kocioł kondensacyjny. Z porównania wynikowego zapotrzebowania na energię pierwotną zarówno dla budynku jednorodzinnego jak i wielorodzinnego wynika, Ŝe standardy obowiązujące w Polsce i Czechach są najbardziej liberalne, co skutkuje wyraźnie większą energochłonnością nowych budynków.

16

Tab. 4. Wybrane parametry przyjęte do obliczeń dla budynku jednorodzinnego oraz wynikowe zapotrzebowanie na energię pierwotną i średni współczynnik strat ciepła, na podstawie [27]. Niemcy Austria Czechy Polska Szwecja Dania Belgia LU Francja 2007 2007 2007 2002 2006 2006 2005 2008 2006 Dach U W/m2 K 0,18 0,20 0,24 0,30 0,16 0,25 0,19 0,20 0,20 Ściany U W/m2 K 0,40 0,35 0,38 0,30 0,21 0,28 0,19 0,24 0,36 Okna U W/m2 K 1,50 1,40 1,70 2,00 1,20 1,51 1,76 1,35 1,80

Uśr W/m2 K 0,40 0,38 0,45 0,47 0,26 0,37 0,34 0,43 En. pierwot. kWh/m2 104 101 111 114 87 103 96 108 LU-Luksemburg

60

70

80

90

100

110

120

Niemcy Austria Czechy Polska Szwecja Dania Belgia Luksemburg Francja

[kW

h/m

2 ro

k]

Rys. 11. Wynikowe zapotrzebowanie na energię pierwotną – budynek jednorodzinny [27]. Tab. 5. Wybrane parametry przyjęte do obliczeń dla budynku wielorodzinnego oraz wynikowe zapotrzebowanie na energię pierwotną i średni współczynnik strat ciepła, na podstawie [27].

Niemcy Austria Czechy Polska Szwecja Dania Belgia LU Francja

2007 2007 2007 2002 2006 2006 2005 2008 2006

Uśr W/m2 K 0,44 0,44 0,57 0,54 0,34 0,36 0,37 0,37 0,49

En. Pierwot. kWh/m2 93 93 110 105 83 83 86 84 97

LU-Luksemburg

17

60

70

80

90

100

110

120

Niemcy Austria Czechy Polska Szwecja Dania Belgia Luksemburg Francja

[kW

h/m

2 ro

k]

Rys 12. Wynikowe zapotrzebowanie na energię pierwotną – budynek wielorodzinny [27]. 5. Modelowe budynki mieszkalne

Dla określenia wpływu zmian współczynnika przenikania ciepła przegród zewnętrznych na zapotrzebowanie energii do ogrzewania budynków niezbędne jest wykonanie pełnych obliczeń energetycznych dla konkretnych budynków. Na podstawie danych statystycznych (rozdział 2) stwierdzono, Ŝe połowa nowododawanych do uŜytku mieszkań to domy jednorodzinne, pozostałe mieszkania mieszczą się w budynkach wielorodzinnych budowanych głównie na sprzedaŜ lub wynajem. Budynki, wykonywane są głównie w technologii tradycyjnej ulepszonej, metoda tą w 2007 r. wybudowano około 76% ogólnej kubatury budynków. Przeciętny dom jednorodzinny ma powierzchnię 142 m2, natomiast mieszkanie w budynku wielorodzinnym 63 m2 (Rys. 13), [7], [10], [14]. Wobec powyŜszego do dalszej analizy przyjęto dwa modele budynków: jednorodzinny i wielorodzinny (Tab. 6). Są to budynki typowe: budynek jednorodzinny 2- kondygnacyjny z garaŜem, niepodpiwniczony; budynek wielorodzinny 4-kondygnacyjny – w pełni podpiwniczony. Budynki wzniesiono w technologii tradycyjnej ulepszonej (ściana warstwowa), przy czym budynek jednorodzinny posiada poddasze uŜytkowe z dachem krytym dachówką ceramiczną na ruszcie drewnianym (z izolacją z wełny mineralnej), a budynek wielorodzinny strop gęstoŜebrowy z elementami prefabrykowanymi zaizolowany wełną mineralną wdmuchiwaną w przestrzeń niewentylowaną. Oba budynki zlokalizowane są III strefie klimatycznej. Dla tak zdefiniowanych budynków w dalszej części opracowania wykonano obliczenia zapotrzebowania na ciepło w róŜnych wariantach termoizolacji. Szczegółową charakterystykę budynków modelowych zamieszczono w poniŜszej Tabeli 6.

18

Tab. 6. Charakterystyka budynków modelowych.

Wyszczególnienie Budynek

jednorodzinny Budynek

wielorodzinny Powierzchnia uŜytkowa budynku [m2] 150 1500

Kubatura ogrzewana budynku [m3]

368 3 912

Powierzchnia zabudowy [m2] 100 331,8

Liczba kondygnacji 2 4

Podpiwniczenie brak całkowite

Liczba mieszkań 1 23

Liczba mieszkańców (osoby) 4 69

Technologia tradycyjna ulepszona

tradycyjna ulepszona

Powierzchnia ścian zewnętrznych [m2] 221,6 1 059,7

Powierzchnia dachu [m2] 112,1 331,8

Powierzchnia okien [m2] 20,12 277,44

Powierzchnia drzwi zewnętrznych i bram garaŜowych [m2] 17,97 5,94

Usytuowanie elewacji frontowej południe (S) północ (N)

Do obliczeń cieplnych przyjęto następujące załoŜenia dodatkowe: 1. Sprawności składowe dla centralnego ogrzewania (c.o.) i ciepłej wody uŜytkowej

(c.w.u.) przyjęto na podstawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku [16].

2. Budynki zlokalizowane są w III strefie klimatycznej. 3. Nośnik ciepła na cele c.w.u. przyjęto tak jak dla c.o. 4. Ceny paliw określono na podstawie Polityki Energetycznej Polski do 2030 r.[12]. 5. Obliczenia zapotrzebowania na ciepło w budynkach modelowych prowadzono w dwóch

wariantach: z uwzględnieniem mostków cieplnych (zgodnie z wytycznymi zawartymi w metodologii obliczenia charakterystyki budynku [16]) i bez uwzględnienia mostków cieplnych, przy czym nie uwzględniano ich bezpośrednio w współczynnikach przenikania ciepła U (W/m2K).

6. Przyjęto nazewnictwo dla określenia róŜnego rodzaju energii zgodnie z metodologią sporządzania charakterystyki energetycznej budynku [16]:

− energia uŜytkowa - bez uwzględniania sprawności składowych systemu grzewczego;

− energia końcowa - z uwzględnianiem sprawności składowych systemu grzewczego;

− energia pierwotna - z uwzględnianiem sprawności składowych systemu grzewczego oraz współczynników nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej wi na wytworzenie i dostarczenie nośnika energii lub energii do budynku;

− energia pomocnicza - roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną końcową do napędu urządzeń pomocniczych systemu ogrzewania, wentylacji lub systemu c.w.u.).

19

7. Pozostałe oznaczenia stosowane w obliczeniach cieplnych: − Qz [GJ/rok] - straty energii cieplnej przez przegrody zewnętrzne (ściany, dachy,

stropodachy, stropy nad przejazdami, okna, drzwi), − Qw [GJ/rok] - straty energii cieplnej przez przegrody wewnętrzne (ściany, stropy,

okna, drzwi), − Qg [GJ/rok] - straty energii cieplnej przez przegrody przyległe do gruntu (ściany,

podłogi), − Qa [GJ/rok] - energia cieplna zuŜyta na ogrzanie powietrza wentylacyjnego, − Eta - Współczynnik wykorzystania zysków ciepła, − Qsw [GJ/rok] – zyski ciepła od promieniowania słonecznego przez zewnętrzne

przegrody przezroczyste (okna, świetliki, przeszklone drzwi), − Qi [GJ/rok] - bytowe zyski ciepła (ludzie, ciepła woda, oświetlenie, gotowanie,

urządzenia elektryczne), − Qh [GJ/rok] - łączne zuŜycie energii z uwzględnieniem zysków ciepła i sprawności

ich wykorzystania, − Qwent[W] - zapotrzebowanie na moc cieplną dla wentylacji, − Qo[W] - obliczeniowe zapotrzebowanie na moc cieplną, − Qzc[W] - dodatkowe zyski ciepła w pomieszczeniach.

8. W czterech rozpatrywanych wariantach przyjęto, Ŝe w budynkach modelowych występuje wentylacja grawitacyjna bez odzysku ciepła (w jednym wariancie rozpatrzono wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła).

9. W obliczeniach przyjęto ścianę dwuwarstwową złoŜoną z elementu ceramicznego konstrukcyjnego oraz warstwy ocieplenia styropianem z tynkiem zewnętrznym mineralnym cienkowarstwowym (Rys. 13). Materiał ociepleniowy stanowi styropian o podwyŜszonych parametrach termicznych (przyjęto współczynnik przewodności cieplnej λ=0,032 W/mK) o grubościach niezbędnych do uzyskania załoŜonych w poszczególnych wariantach współczynnikach przenikania ciepła.

10. Jako materiał izolacyjny dachu w budynkach modelowych przyjęto wełnę mineralną o podwyŜszonych parametrach termicznych (przyjęto współczynnik przewodności cieplnej λ =0,036 W/mK) o grubościach niezbędnych do uzyskania załoŜonych w poszczególnych wariantach współczynników przenikania ciepła.

11. W przypadku wariantu optymalnego (WO) warstwę izolacji ścian zewnętrznych i dachu dobrano w oparciu o kryterium kosztowe, tak aby wartość bieŜąca netto NPV inwestycji osiągała maksimum (wyniki obliczeń przedstawiono w załączniku 3).

Rys. 13. Ściana dwuwarstwowa. Wyboru źródeł energii dla budynków modelowych dokonano zgodnie z diagnozą co do stosowanych sposobów ogrzewania oddawanych do uŜytku mieszkań (Rozdział 2). Na podstawie wywiadów u dystrybutorów nośników energii i danych statystycznych przyjęto następujące udziały dla poszczególnych form budownictwa oraz paliw i nośników energii w podziale na budynki jedno- i wielorodzinne oraz lokalizację, tj. miasto i wieś (Tab. 7).

20

Tab. 7. Syntetyczna struktura sposobów ogrzewania nowych mieszkań

Ostatecznie do dalszej analizy i obliczeń przyjęto dla budownictwa jednorodzinnego ogrzewanie mieszkań: węglem, biomasą i gazem ziemnym; dla budownictwa wielorodzinnego: gazem ziemnym i ciepłem sieciowym (Ŝółte oznaczenie w Tabeli 7). Nośniki energii i paliwa mające udział na poziomie 1% pominięto, przypisując ich udziały do udziału węgla, gazu ziemnego i ciepła sieciowego, odpowiednio do ich wskaźnika emisji gazów cieplarnianych. 6. Ocena wpływu zmian współczynnika przenikania ciepła dla ścian i

dachu na wielkość zuŜycia i kosztów energii Niniejszą analizę przeprowadzono w oparciu o zdefiniowane w rozdziale 4 budynki modelowe: budynek jednorodzinny o powierzchni 142 m2 oraz budynek wielorodzinny z mieszkaniami o średniej powierzchni 63 m2. Biorąc pod uwagę aktualnie obowiązujące przepisy budowlane i stosowane technologie wykonania przegród zewnętrznych określono 5 wariantów wykonania budynków. Warianty róŜnią się grubością uŜytych materiałów izolacyjnych, a w jednym przypadku zastosowanym systemem wentylacji. Współczynniki przenikania ciepła zebrano w Tabeli 8. Wariant 1: Wariant został wyznaczony w oparciu o aktualnie obowiązujące przepisy Warunki Techniczne 2008 r. (WT). Przyjęto, Ŝe obiekty spełniają minimalne wymagania [16], [17]. Grubość izolacji termicznej pozwalająca spełnić te wymagania wynosi dla ściany zewnętrznej warstwowej 8 cm, a dla dachu 15 cm materiału izolacyjnego. Współczynnik przewodności cieplej materiałów dla obu przypadków przyjęto na poziomie 0,04 W/m2K. Uwaga: Warunki Techniczne określają współczynniki U dla okien i drzwi zewnętrznych, jednak w przypadku okien dostępne są na rynku w chwili obecnej okna o korzystniejszym współczynniku U i takie okna przyjęto do dalszych analiz (Tab. 8). Wariant 2: Wariant został wyznaczony w oparciu o rozporządzenie o audycie energetycznym (WP). Wariant ten został oparty o ww. rozporządzenie pomimo, Ŝe dotyczy ono juŜ istniejących budynków mieszkalnych, które mają być poddane termomodernizacji w celu skorzystania z premii termomodernizacyjnej, ale określone tam parametry izolacyjności cieplnej są nieco zaostrzone w stosunku do Warunków Technicznych 2008 r. (WT). Warunki te obejmują zapisy określające wymagania dotyczące izolacyjności przegród budowlanych [18]. W przypadku ścian zewnętrznych i dachu przyjęto grubość izolacji pozwalającą na spełnienie ww. rozporządzenia. Dla ściany zewnętrznej warstwowej i dachu dodatkowa grubość izolacji to 2 cm w stosunku do obowiązujących wymagań budowlanych (wariant 1). Współczynnik przewodności cieplnej materiałów dla obu przypadków przyjęto na poziomie 0,04 W/m2K. Uwaga dot. przyjętych U dla okien i drzwi zewnętrznych: j.w. Wariant 3: Optymalny (WO). Wariant został wyznaczony w oparciu o analizę opłacalności dodatkowego ocieplenia ścian zewnętrznych i dachu. Głównym załoŜeniem przeprowadzonej analizy było znalezienie takich grubości warstw ocieplenia ścian zewnętrznych i dachu, dla których NPV (wartość bieŜąca netto inwestycji) przyjmuje wartość maksymalną. Dla ściany zewnętrznej warstwowej dodatkowa grubość izolacji to 5 cm w stosunku do obowiązujących

węgiel biomasa gazolej

opałowylpg

energia

el.co

Budynki

jednorodzinne49,0% 30,5% 17,4% 1,0% 1,0% 0,6% 0,6%

Budynki

wielorodzinne1,3% 84,5% 0,8% 13,4%

21

wymagań budowlanych (wariant 1). Dla dachu dodatkowa grubość izolacji to 4 cm w stosunku do obowiązujących wymagań budowlanych (wariant 1). Przyjęto materiały izolacyjne o polepszonej przewodności cieplej (dla styropianu, którym ociepla się ściany zewnętrzne λ=0,032 W/m2K, a dla wełny mineralnej, którym ociepla się dach - λ = 0,036 W/m2K). Do obliczeń przyjęto ceny poszczególnych paliw na podstawie Polityki Energetycznej Polski do 2030 r. stosując uśrednienie wynikające z udziału tych paliw w zaopatrzeniu w ciepło nowo oddawanych budynków mieszkalnych (Tab. 7 w rozdziale 5). Wyniki analizy przedstawiono w załączniku 3 do niniejszego opracowania. Pełną analizę wraŜliwości cen materiałów izolacyjnych w zaleŜności od cen energii przedstawiono na Rys. 14 i 15. Przedstawiono tam równieŜ przyjęte w wariancie optymalnym (WO) grubości izolacji termicznej. Uwaga dot. przyjętych U dla okien i drzwi zewnętrznych: j.w. Wariant 4: Wariant maksymalny (WM). MoŜliwy technicznie do wykonania wariant, w którym zakłada się maksymalne grubości izolacji termicznej przegród zewnętrznych (dla ścian jest to dodatkowa warstwa o grubości 12 cm w stosunku do wariantu 1, a dla dachu – 20 cm w stosunku wariantu 1), łączna grubość izolacji ścian zewnętrznych to 20 cm, a w przypadku izolacji dachu – 35 cm. Uwaga: Przyjęto równieŜ energooszczędne okna i drzwi zewnętrzne o niŜszym niŜ w wariantach 1-3 współczynniku U (wartości w tabeli 8, kosztów tych zmian nie uwzględniono w analizach ekonomicznych). Wariant 5. Wariant maksymalny, moŜliwy technicznie do wykonania (WM) w którym dodatkowo zastosowano wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła (WMO). Analiza ta ma na celu pokazanie dalszych moŜliwości ograniczenia zapotrzebowania na ciepło modelowych budynków i zbliŜenie ich parametrów do wymagań dla domów niskoenergetycznych lub nawet pasywnych. Uwaga: Przyjęto okna i drzwi zewnętrzne charakteryzujące się minimalnym współczynnikiem U (tabela 8). W poniŜszych tabelach przedstawiono współczynniki przenikania ciepła dla poszczególnych wariantów oraz zastosowane grubości izolacji termicznej dla ścian i dachu. Tab. 8. Współczynniki przenikania ciepła U [W/m2K ] dla przegród budowlanych w wariantach.

Wariant WT WP WO WM WMO

Przegroda W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K

Ściany zewnętrze 0,30 0,25 0,19 BJ 0,20 BW 0,13 0,13

Dach 0,25 0,225 0,20 BJ 0,20 BW

0,10 0,10

Okna zewnętrzne 1,30 1,30 1,30 0,70 0,70

Okna dachowe 1,60 1,60 1,60 0,77 0,77

Drzwi zewnętrzne 2,60 2,60 2,60 1,00 1,00

BJ – budynek jednorodzinny BW – budynek wielorodzinny

22

Tab. 9. Grubość izolacji ścian zewnętrznych i dachu w poszczególnych wariantach.

Ściany zewnętrzne

[cm] Dach [cm]

WT 8 15 WP 10 17 WO 15 21 WM 20 35

WMO 20 35 Optymalna grubość warstwy izolacji zaleŜy od parametrów termicznych i cen materiałów izolacyjnych oraz cen energii uŜywanej do ogrzewania budynku. Wariant optymalny WO zdefiniowano dla aktualnych cen materiałów izolacyjnych i średniej ceny ciepła 47 zł/GJ (Załącznik 3). JeŜeli jednak do ogrzewania budynku zastosuje się droŜsze nośniki energii, np. energię elektryczną, to optymalne grubości izolacji wzrosną. ZaleŜność optymalnych grubości izolacji termicznej dla ścian (styropian) i dachu (wełna mineralna) przedstawiono na rys. 14 i 15.

-5

0

5

10

15

20

25

30

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Cena c iepła [zł/GJ]

dodatk

ow

a g

rubość

izo

lacj

i śc

ian [

cm]

cena 2zł/m2/cm cena 3zł/m2/cm cena 4zł/m2/cm

warstwa izolacji przyjęta w wariancie optymalnym WO

Rys. 14. WraŜliwość grubości dodatkowej izolacji ścian zewnętrznych

w zaleŜności od cen ciepła.

23

-5

0

5

10

15

20

25

30

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Cena ciepła [zł/GJ]

dodat

kow

a gru

bość

izo

lacj

i dac

hu [

cm]

cena 2zł/m2/cm cena 3zł/m2/cm cena 4zł/m2/cm

warstwa izolacji przyjęta w wariancie optymalnym WO

Rys. 15. WraŜliwość grubości dodatkowej izolacji dachu w zaleŜności od cen ciepła. Dla zdefiniowanych pięciu wariantów przeprowadzono obliczenia zapotrzebowania na energię uŜytkową, zuŜycia paliw oraz oszczędności moŜliwych do uzyskania przy realizacji obiektu w lepszej technologii (warianty WP, WO, WM, WMO) w stosunku do wariantu podstawowego WT. W poniŜszych tabelach zestawiono jednostkowy wskaźnik zapotrzebowania na energię uŜytkową oraz zuŜycie paliw w budynkach modelowych w ww. wariantach (Tab. 10 i Tab. 11) natomiast w tabelach 12 i 13 zestawiono moŜliwe do uzyskania oszczędności. Tab. 10. Jednostkowe zapotrzebowanie na energię uŜytkową oraz zuŜycie paliw w budynku jednorodzinnym.

ZuŜycie paliwa dla całego budynku

Energia uŜytkowa

[kWh/m2/rok] Węgiel (tony/rok)

Biomasa (tony/rok)

Gaz ziemny

(m3/rok) WT 95,09 2,9 6,1 1786 WP 88,69 2,7 5,7 1666 WO 70,98 2,2 4,5 1333 WM 50,37 1,5 3,2 946

WMO 34,76 1,1 2,2 653

24

Tab. 11. Jednostkowe zapotrzebowanie na energię uŜytkową oraz zuŜycie paliw

w budynku wielorodzinnym.

ZuŜycie paliwa dla całego

budynku

Energia uŜytkowa [kWh/m2/rok] Ciepło

sieciowe (GJ/rok)

Gaz ziemny (m3/rok)

WT 69,42 424 12235 WP 66,58 407 11734 WO 51,75 315 9120 WM 36,59 223 6449

WMO 30,29 185 5339

Tab. 12. Zmniejszenie zuŜycia paliw w budynku jednorodzinnym.

Zmniejszenie zuŜycia paliwa dla

całego budynku Węgiel

(tony/rok) Biomasa

(tony/rok)

Gaz ziemny

(m3/rok) WT-WP 0,2 0,4 120 WT-WO 0,7 1,5 453 WT-WM 1,4 2,9 840

WT-WMO 1,8 3,9 1133

Tab. 13. Zmniejszenie zuŜycia paliw w budynku wielorodzinnym.

Zmniejszenie zuŜycia paliwa dla całego budynku

Ciepło sieciowe (GJ/rok)

Gaz ziemny (m3/rok)

WT-WP 17 501 WT-WO 107 1144 WT-WM 200 5786

WT-WMO 239 6896 W dalszej kolejności wyznaczono dodatkowe nakłady inwestycyjne (łącznie dla ocieplenia ścian i dachu), jakie wiąŜą się z realizacją poszczególnych wariantów budynków modelowych (Tab. 14).

Tab. 14. Nakłady inwestycyjne w budynku jednorodzinnym i wielorodzinnym.

Nakłady inwestycyjne w

budynku jednorodzinnym (zł) Nakłady inwestycyjne w

budynku wielorodzinnym (zł) WP 2 666,74 zł 11 528,28 zł WO 5 333,49 zł 19 877,38 zł WM 12 706,50 zł 48 520,13 zł

WMO 20 464,50 zł 126 100,13 zł

25

Przyjmując koszt nowego budynku na poziomie 3 000 zł/m2 dodatkowe koszty wynikające z zastosowania rozwiązań ponadstandardowych powodowałyby wzrost kosztu mieszkania/budynku od 0,3% do 4,5%. Przyjmując powyŜsze nakłady inwestycyjne wyznaczono koszt redukcji emisji (CCC [zł/tCO2]) oraz koszt zaoszczędzonej energii (CCE [zł/GJ]) dla poszczególnych wariantów – Tab. 15. Tab. 15. Wyznaczenie wskaźników CCE i CCC w budynku jednorodzinnym i wielorodzinnym.

Budynek jednorodzinny Budynek wielorodzinny

CCE CCC CCE CCC WP -4,0 -43,5 -4,8 -72,4 WO -24,5 -265,6 -42,0 -637,6 WM* -17,9 -194,0 -37,6 -569,6

WMO* -12,1 -131,2 -15,4 -233,4 * nie uwzględniono kosztów zastosowania lepszych: stolarki okiennej i drzwi ZałoŜenia przyjęte do powyŜszych analiz są następujące:

• Stopa dyskonta 5%, • śywotność inwestycji 50 lat, • Średni wskaźnik emisji dla budynku jednorodzinnego – 92,2 kg/GJ

(przyjęto na podstawie tabeli 5 – rozdział 4), • Średni wskaźnik emisji dla budynku jednorodzinnego – 65,9 kg/GJ

(przyjęto na podstawie tabeli 5 – rozdział 4).

26

7. Potencjalne skutki zmian wymagań w zakresie termoizolacyjności nowych budynków

Obliczenia zapotrzebowania na paliwa i nośniki energii wykonano dla dwóch scenariuszy rozwoju budownictwa mieszkaniowego: scenariusz 1 – zachowawczy i scenariusz 2 -dynamiczny (Rozdział 2, Rys. 8).

0

500

1 000

1 500

2 000

2 500

3 000

3 500

4 000

2010 2012 2014 2016 2018 2020

Ener

gia

[G

Wh]

WT - sc.1

WP - sc.1

WO - sc.1

WM - sc.1

Źródło: FEWE

Rys. 16. ZuŜycie energii końcowej do ogrzewania nowych budynków w zaleŜności od izolacji termicznej - prognoza do 2020 roku wg scenariusza 1.

0

500

1 000

1 500

2 000

2 500

3 000

3 500

4 000

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

Ener

gia

[G

Wh]

WT - sc.2

WP - sc.2

WO - sc.2

WM - sc.2

Źródło: FEWE

Rys. 17. ZuŜycie energii końcowej do ogrzewania nowych budynków w zaleŜności od izolacji termicznej - prognoza do 2020 roku wg scenariusza 2. Zapotrzebowanie to zaleŜy od izolacji termicznej. Wariant WT, tj. budynki wykonane są zgodnie z obowiązującymi warunkami technicznymi [16], [17]. Wariant WP – budynki wykonane są zgodnie z rozporządzeniem o audycie, tj. spełniają warunki otrzymania premii

27

termomodernizacyjnej [18]. Wariant WO oznacza, Ŝe wartość bieŜąca netto inwestycji (NPV) osiąga maksimum. Wariant WM – daje maksymalne oszczędności energii i jest technicznie moŜliwy do wykonania. Dla wariantu WT w scenariuszu 1 zapotrzebowanie na energię do ogrzewania wynosi ok. 2230 GWh i w 2020 roku osiąga prawie 2680 GWh, tj. wzrasta o 20%. W tym samym scenariuszu dla wariantów WP, WO i WM wzrost zapotrzebowania równieŜ wynosi 20% co daje wartość średniorocznego wzrostu ok. 1,5%/rok. Dla scenariusza 2 wzrost zapotrzebowania wynosi ok. 44%, tj średniorocznie prawie 3,2%/rok (Rys. 9, Tab. 6). Efekt zmniejszenia zapotrzebowania energii do ogrzewania obliczono w odniesieniu do wariantu WT. Oznacza to, Ŝe efekt ten dla wariantu WP i scenariusza 1 wynosi:

Podobnie dla pozostałych scenariuszy i wariantów zapotrzebowania energii do ogrzewania mieszkań. Np. dla scenariusza 2 i wariantu optymalnego WO: Zmniejszenie zuŜycia energii końcowej do ogrzewania oddawanych do uŜytku mieszkań w odniesieniu do zapotrzebowania dla wariantu WT w danym roku wyniesie dla scenariusza 1 dla wariantu WP od ok. 140 GWh/rok w 2010 roku do ok. 169 GWh/rok w 2020 roku oraz dla scenariusza 2 odpowiednio 155 GWh/rok i 225 GWh/rok. Większe efekty energetyczne są dla wariantu WM. W 2010 roku wyniesie on dla scenariusza 1 ok. 1050 GWh/rok i ok. 1260 GWh/rok. W okresie lat 2010 – 2020, tj. 11. lat, skumulowane zmniejszenie zuŜycia energii wyniesie: dla wariantu WP

⋅ dla scenariusza 1 – ok. 1,7 TWh/rok ⋅ dla scenariusza 2 ok. – 2,1 TWh/rok.

Dla wariantu WO: ⋅ dla scenariusza 1 - ok. 6,9 TWh/rok ⋅ dla scenariusza 2 - 8,4 TWh/rok.

Większe efekty są w wariancie WM: ⋅ dla scenariusza 1 prawie 12,8 TWh/rok ⋅ dla scenariusza 2 – ok. 15,6 TWh/rok.

∆EWP1 = EWT1 – EWP1

gdzie: ∆EWP1 – efekt energetyczny w wyniku zmniejszenia

zuŜycia energii na skutek lepszej izolacji, EWT1 – zapotrzebowanie energii dla obowiązujących

warunków technicznych scenariusza 1, EWP1 – zapotrzebowanie energii wg kryteriów

otrzymania premii termomodernizacyjnej w scenariuszu 1.

∆EWO2 = EWT2 – EWO2

gdzie: ∆EWO2 – efekt energetyczny w wyniku zmniejszenia

zuŜycia energii na skutek lepszej izolacji, EWT2 – zapotrzebowanie energii dla obowiązujących

warunków technicznych scenariusza 2, EWO2 – zapotrzebowanie energii wg kryteriów

otrzymania premii termomodernizacyjnej w scenariuszu 2.

28

Skalę oszczędności energii dobrze ilustruje porównanie skumulowanego zmniejszenia zuŜycia energii w latach 2010 – 2020 do rzeczywistego rocznego zuŜycia energii końcowej w gospodarstwach domowych. W 2007 roku (dostępne dane) wyniosło ono 765 055 TJ, tj. 212 532 GWh. Przyjmując, Ŝe 70% tej energii przypada na ogrzewanie i wentylację, wyniesie to ok. 149 TWh. Polityka Energetyczna Polski do 2030 roku nie zakłada znaczącego wzrostu zapotrzebowania na energię w gospodarstwach domowych i porównanie takie jest uprawnione (Rozdz.2), [3], [12], [13]. Energia zaoszczędzona w ciągu 11 lat w odniesieniu do rocznego bezpośredniego zuŜycia energii w gospodarstwach domowych w 2007 roku wyniesie 0,8 – 1% dla wariantu WP, dla wariantu WO 3,3 –3,9% i 6 – 7,2% dla wariantu WM. W odniesieniu do energii zuŜytej do ogrzewania mieszkań wynosi to odpowiednio 1,1 – 1,4%; 4,6 – 5,6% i 8,6 – 10,5%.

29

Tab. 16. Prognoza zapotrzebowania na energię końcową dla scenariuszy 1 i 2 oraz róŜnych wariantów termoizolacji - [GWh/rok].

Źródło: FEWE

2010 2015 2020 2010 2015 2020

Budynki jednorodzinne

gaz ziemny 315,005 351,108 382,444 352,051 432,384 512,988

węgiel 902,778 1006,248 1096,053 1008,949 1239,177 1470,180

biomasa 625,928 697,667 759,933 699,540 859,166 1019,328

Budynki wielorodzinne

gaz ziemny 328,112 352,474 372,533 340,380 401,068 461,407

ciepło sieciowe 59,679 64,110 67,759 61,910 72,949 83,923

Razem 2231,502 2471,607 2678,721 2462,830 3004,743 3547,825

2010 2015 2020 2010 2015 2020

Budynki jednorodzinne

gaz ziemny 293,780 327,451 356,675 328,330 403,250 478,422

węgiel 841,948 938,446 1022,200 940,965 1155,681 1371,118

biomasa 583,753 650,658 708,728 652,405 801,274 950,645

Budynki wielorodzinne

gaz ziemny 314,685 338,050 357,289 326,451 384,656 442,525

ciepło sieciowe 57,237 61,487 64,986 59,377 69,963 80,489

Razem 2091,403 2316,091 2509,877 2307,527 2814,824 3323,199

2010 2015 2020 2010 2015 2020

Budynki jednorodzinne

gaz ziemny 235,134 262,083 285,474 262,787 322,752 382,918

węgiel 673,875 751,109 818,144 753,126 924,979 1097,410

biomasa 467,222 520,771 567,249 522,169 641,321 760,873

Budynki wielorodzinne

gaz ziemny 244,594 262,754 277,708 253,739 298,979 343,959

ciepło sieciowe 44,488 47,791 50,511 46,152 54,380 62,561

Razem 1665,313 1844,510 1999,086 1837,972 2242,411 2647,721

2010 2015 2020 2010 2015 2020

Budynki jednorodzinne

gaz ziemny 166,858 185,982 202,580 186,481 229,033 271,729

węgiel 478,200 533,007 580,577 534,438 656,390 778,751

biomasa 331,553 369,553 402,535 370,545 455,098 539,936

Budynki wielorodzinne

gaz ziemny 172,944 185,785 196,358 179,410 211,398 243,203

ciepło sieciowe 31,456 33,792 35,715 32,632 38,450 44,235

Razem 1181,011 1308,119 1417,765 1303,507 1590,370 1877,854

scenariusz 1 scenariusz 2wariant WT

wariant WPscenariusz 1 scenariusz 2

wariant WOscenariusz 1 scenariusz 2

wariant WMscenariusz 1 scenariusz 2

30

Tab. 17. Prognoza zmniejszenia zuŜycia energii końcowej do ogrzewania nowych budynków w zaleŜności od jakości izolacji termicznej w odniesieniu do wariantu (WT) [GWh/rok].

Źródło: FEWE

0

200

400

600

800

1 000

1 200

1 400

1 600

1 800

2010 2012 2014 2016 2018 2020

Energ

ia k

ońco

wa [

GW

h]

WP - sc.1

WP - sc.2

WO - sc.1

WO - sc.2

WM - sc.1

WM - sc.2

Źródło: FEWE

Rys. 18. Zmniejszenie zuŜycia energii końcowej do ogrzewania nowych budynków w zaleŜności od jakości izolacji termicznej w odniesieniu do warunków standardowych (WT) - prognoza do 2020 roku dla scenariuszy 1 i 2.

2010 2015 2020 2010 2015 2020

gaz ziemny 34,652 38,081 41,014 37,650 45,546 53,447

węgiel 60,830 67,802 73,853 67,984 83,497 99,062

biomasa 42,175 47,009 51,205 47,136 57,891 68,683

ciepło sieciowe 2,442 2,623 2,773 2,533 2,985 3,434

Razem 140,099 155,516 168,844 155,303 189,919 224,626

gaz ziemny 163,389 178,744 191,795 175,905 211,721 247,517

węgiel 228,903 255,138 277,909 255,823 314,198 372,770

biomasa 158,707 176,896 192,684 177,371 217,845 258,455

ciepło sieciowe 15,191 16,319 17,247 15,759 18,568 21,362

Razem 566,189 627,097 679,635 624,858 762,333 900,104

gaz ziemny 303,315 331,816 356,039 326,539 393,020 459,463

węgiel 424,578 473,240 515,476 474,511 582,787 691,428

biomasa 294,375 328,114 357,398 328,995 404,067 479,392

ciepło sieciowe 28,223 30,318 32,044 29,278 34,498 39,688

Razem 1050,491 1163,488 1260,956 1159,323 1414,373 1669,971

Wariant WO

Wariant WM

scenariusz 1 scenariusz 2

Wariant WP

31

Jak wspomniano w rozdziale 2, projekt Polityki Energetycznej Polski do 2030 roku przewiduje dla interesującego nas okresu 2010 - 2020, dla gospodarstw domowych, nieznaczny wzrost - 2,1% - zapotrzebowania na energię finalną. Oznacza to, Ŝe rozwój budownictwa mieszkaniowego musi być związany z efektywnym uŜytkowaniem energii. Efekt ten zapewni albo lepsza termoizolacja budynków oddawanych do uŜytku albo termomodernizacja starych zasobów mieszkaniowych. W związku z powyŜszym istotnego znaczenia nabierają nakłady inwestycyjne na lepszą termoizolację mieszkań oddawanych do uŜytku. Np. dodatkowe nakłady dla poszczególnych wariantów w odniesieniu do wariantu WT (spełnienie obowiązujących warunków technicznych) dla scenariusza 2 (dynamicznego) wynoszą: wariant WP – 4 270 mln zł, WO – 8 400 mln zł i dla WM – 20 070 mln zł. Dla uzyskania tego samego efektu energetycznego przez termomodernizację budynków nakłady inwestycyjne byłyby większe: dla wariantu WO o 160%, dla WM o 102%, a dla wariantu WP o 27% (Rys. 19).

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

wariant WP wariant WO wariant WM

Energ

ia [

GW

h],

nakła

dy [

mnl zł

]

Zaoszczędzona energia [GWh]

Dodatkowe nakłady [mln zł]

Nakłady na termomodernizację [mln zł]

Źródło: FEWE

Rys. 19. Zaoszczędzona energia i dodatkowe nakłady w stosunku do wariantu WT w porównaniu do nakładów na termomodernizację dającą równowaŜny efekt energetyczny. Z podanym zuŜyciem energii do ogrzewania mieszkań oddawanych do uŜytku wiąŜe się emisja gazów cieplarnianych. Są one emitowane bezpośrednio w przypadku kiedy spalane są w kotle usytuowanym w ogrzewanym budynku lub emitowane są w miejscu wytwarzania nośnika, jak jest w przypadku ogrzewania ciepłem sieciowym. W obliczeniach przyjęto wskaźniki emisji dla wybranych paliw wg danych Krajowego Administratora Systemu Handlu Uprawnieniami do Emisji (KASHUE) [19]:

− węgiel kamienny - 94,58 kg CO2/GJ, − gaz ziemny - 55,82 kg CO2/GJ, − biomasa (drewno) - 109,0 kg CO2/GJ.

W przypadku ciepła sieciowego obliczono wskaźnik emisji dwutlenku węgla dla wytwarzania ciepła w krajowych elektrowniach cieplnych zawodowych, elektrociepłowniach przemysłowych, ciepłowniach zawodowych i niezawodowych w oparciu o ilości zuŜytych paliw [2]. Z uwzględnieniem strat sieciowych wynosi on 129,6 kg CO2/GJ.

32

Efekt ekologiczny, tj. zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych obliczono podobnie jak efekt energetyczny. Emisję w wariantach WP, WO i WM odniesiono do wariantu WT. Podobnie dla pozostałych scenariuszy i wariantów emisji gazów cieplarnianych, spowodowanej zuŜywaniem energii do ogrzewania oddawanych do uŜytku mieszkań. Np. dla scenariusza 2 i wariantu WM: Ogrzewanie mieszkań oddawanych do uŜytku w 2020 roku i wykonanych zgodnie z obowiązującymi warunkami technicznymi (wariant WT) spowoduje emisję dwutlenku węgla w ilości ok. 855 tys. t CO2 w scenariuszu 1 i prawie 1 136 tys. t CO2 (Rys. 20, 21 i Tab. 18). W pozostałych wariantach, na skutek lepszej izolacji termicznej będzie mniejsze zuŜycie energii do ogrzewania, zatem niŜsza emisja gazów cieplarnianych. Największy efekt wystąpi dla wariantu WM. Zmniejszenie emisji CO2 wyniesie w obydwu scenariuszach ok. 47% (Rys. 22, tab.19).

∆EMWP1 = EMWT1 – EMWP1

gdzie: ∆EMWP1 – efekt ekologiczny w wyniku zmniejszenia

emisji z ogrzewania oddawanych do uŜytku mieszkań wskutek lepszej izolacji,

EMWT1 – emisja dla obowiązujących warunków technicznych scenariusza 1,

EMWP1 – emisja CO2 wynikająca z ogrzewania oddawanych do uŜytku mieszkań spełniających wymagania dla otrzymania premii termomodernizacyjnej w scenariuszu 1.

∆EMWM2 = EMWT2 – EMWM2

gdzie: ∆EMWM2 – efekt ekologiczny w wyniku zmniejszenia

emisji na skutek lepszej izolacji, EMWT2 – emisja GC wynikająca z zapotrzebowania

energii do ogrzewania nowych mieszkań dla obowiązujących warunków technicznych scenariusza 2,

EMWM2 – zapotrzebowanie energii wg kryteriów otrzymania premii termomodernizacyjnej w scenariuszu 2.

33

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1400000

2010 2012 2014 2016 2018 2020

Em

isja

GC [

t CO

2]

WT - sc.1

WP - sc.1

WO - sc.1

WM - sc.1

Źródło: FEWE

Rys. 20. Emisja gazów cieplarnianych (GC) z ogrzewania nowych budynków w zaleŜności od izolacji termicznej - prognoza do 2020 roku wg scenariusza 1.

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1400000

2010 2012 2014 2016 2018 2020

Em

isja

GC

[t

CO

2]

WT - sc.2

WP - sc.2

WO - sc.2

WM - sc.2

Źródło: FEWE

Rys. 21. Emisja gazów cieplarnianych (GC) z ogrzewania nowych budynków w zaleŜności od izolacji termicznej - prognoza do 2020 roku wg scenariusza 2.

34

Tab. 18. Emisja gazów cieplarnianych związana z ogrzewaniem nowych budynków dla róŜnych scenariuszy i wariantów - prognoza do 2020 roku [t CO2/rok].

2010 2015 2020 2010 2015 2020

Budynki jednorodzinne

gaz ziemny 63 301 70 556 76 853 70 745 86 888 103 086

węgiel 307 385 342 615 373 193 343 535 421 925 500 579

biomasa 245 614 273 765 298 198 274 500 337 137 399 984

Budynki wielorodzinne

gaz ziemny 65 935 70 830 74 861 68 400 80 595 92 721

ciepło sieciowe 27 844 29 911 31 613 28 885 34 035 39 155

Razem 710 079 787 677 854 718 786 065 960 580 1 135 524

2010 2015 2020 2010 2015 2020

Budynki jednorodzinne

gaz ziemny 59 036 65 802 71 675 65 978 81 034 96 140

węgiel 286 673 319 530 348 047 320 387 393 495 466 849

biomasa 229 065 255 318 278 105 256 004 314 420 373 033

Budynki wielorodzinne

gaz ziemny 63 237 67 932 71 798 65 601 77 297 88 926

ciepło sieciowe 26 704 28 687 30 320 27 703 32 642 37 553

Razem 664 715 737 269 799 944 735 673 898 889 1 062 501

2010 2015 2020 2010 2015 2020

Budynki jednorodzinne

gaz ziemny 47 251 52 666 57 367 52 808 64 858 76 948

węgiel 229 446 255 744 278 568 256 430 314 944 373 655

biomasa 183 338 204 350 222 588 204 899 251 654 298 567

Budynki wielorodzinne

gaz ziemny 49 152 52 801 55 806 50 989 60 080 69 119

ciepło sieciowe 20 756 22 298 23 567 21 532 25 372 29 189Razem 529 943 587 859 637 896 586 659 716 908 847 477

2010 2015 2020 2010 2015 2020

Budynki jednorodzinne

gaz ziemny 33 530 37 373 40 709 37 474 46 025 54 604

węgiel 162 821 181 483 197 680 181 970 223 493 265 156

biomasa 130 101 145 013 157 955 145 402 178 581 211 871

Budynki wielorodzinne

gaz ziemny 34 754 37 334 39 459 36 053 42 481 48 872

ciepło sieciowe 14 676 15 766 16 663 15 225 17 939 20 638

Razem 375 883 416 968 452 465 416 123 508 519 601 141

wariant WOscenariusz 1 scenariusz 2

wariant WMscenariusz 1 scenariusz 2

wariant WTscenariusz 1 scenariusz 2

wariant WPscenariusz 1 scenariusz 2

Źródło: FEWE

35

0

100000

200000

300000

400000

500000

600000

2010 2012 2014 2016 2018 2020

Em

isja

GC [

t CO

2]

WP - sc.1

WP - sc.2

WO - sc.1

WO - sc.2

WM - sc.1

WM - sc.2

Źródło: FEWE

Rys. 22. Zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych z ogrzewania nowych budynków w zaleŜności od jakości izolacji termicznej w odniesieniu do warunków standardowych (WT) - prognoza do 2020 roku dla scenariuszy 1 i 2. Tab. 19. Zmniejszenie emisji CO2 wskutek lepszej izolacji termicznej (warianty WP, WO, WM) w porównaniu do budynków wykonanych zgodnie z warunkami technicznymi (wariant WT) [t CO2].

2010 2015 2020 2010 2015 2020

gaz ziemny 6 963 7 653 8 242 7 566 9 153 10 740

węgiel 20 712 23 086 25 146 23 148 28 430 33 729

biomasa 16 550 18 446 20 093 18 496 22 717 26 951

ciepło sieciowe 1 139 1 224 1 294 1 182 1 393 1 602

Razem 45 364 50 409 54 774 50 391 61 691 73 023

gaz ziemny 32 833 35 919 38 542 35 348 42 546 49 739

węgiel 77 939 86 871 94 625 87 105 106 981 126 924

biomasa 62 276 69 414 75 609 69 600 85 482 101 418

ciepło sieciowe 7 087 7 614 8 047 7 352 8 663 9 967

Razem 180 136 199 818 216 822 199 406 243 672 288 047

gaz ziemny 60 952 66 679 71 547 65 619 78 978 92 330

węgiel 144 564 161 133 175 513 161 565 198 432 235 423

biomasa 115 513 128 752 140 243 129 098 158 556 188 113

ciepło sieciowe 13 168 14 145 14 950 13 660 16 095 18 517

Razem 334 196 370 709 402 253 369 941 452 062 534 383

Wariant WO

Wariant WM

Wariant WP

scenariusz 1 scenariusz 2

Źródło: FEWE

36

Podobnie jak w przypadku zapotrzebowania na energię do ogrzewania nowych mieszkań, efekt zmniejszenia emisji dwutlenku węgla moŜna odnieść do skumulowanego zmniejszenia emisji spowodowanej ogrzewaniem oddanych do uŜytku mieszkań w analizowanym okresie od 2010 do 2020 roku. Krajowa emisja gazów cieplarnianych w 2007 roku wyniosła ok. 330 480,5 tys. t CO2 (bez ujemnej emisji wynikającej z uŜytkowania gruntów i leśnictwa). W tym celu oszacowano emisję gazów cieplarnianych wynikającą z uŜytkowania energii w gospodarstwach domowych wg bezpośredniego zuŜycia poszczególnych nośników energii [2]. Emisja ta w 2007 roku wyniosła ok. 90 437 tys. t CO2, co stanowi ok. 27% emisji krajowej. Przyjmując, Ŝe podobnie jak w przypadku zuŜycia energii ok. 70% przeznaczone jest do ogrzewania mieszkań, emisja z tego powodu wynosi ok. 63 300 tys. t CO2. Oznacza to, Ŝe w 2020 roku spodziewać się moŜna następujących rezultatów: emisja zmniejszona w ciągu 11 lat w odniesieniu do rocznej emisji wynikającej z uŜytkowania energii w gospodarstwach domowych w 2007 roku wyniesie 0,6 – 0,8% dla wariantu WP, dla wariantu WO 2,4 – 3,0% i 4,5 – 5,5% dla wariantu WM. W odniesieniu do emisji spowodowanej ogrzewaniem mieszkań wyniesie to odpowiednio 0,9 – 1,1%; 3,5 – 4,2% i 6,4 – 7,9%. Pakiet energetyczno-klimatyczny stawia przed krajami Unii Europejskiej m.in. następujący cel - redukcja emisji dwutlenku węgla o 20% w stosunku do emisji w 1990 roku. Dla Polski oznacza to zmniejszenie emisji od 368 678 tys. t CO2 w 1990 roku o 73 735 tys. t CO2 do 2020 roku. W zaleŜności od zrealizowanego scenariusza rozwoju budownictwa mieszkaniowego i wariantu ocieplania budynków efekty uzyskane z lepszej termoizolacji budowanych mieszkań mogą stanowić dla „słabego” wariantu WP1 0,7% i dla „mocnego wariantu” WM2 6,7%.

37

Literatura

[1] Mały rocznik statystyczny Polski 2008, GUS

[2] Gospodarka paliwowo-energetyczna w latach 2006, 2007 - GUS, Warszawa 2008

[3] Pogorzelski J.A., Kasperkiewicz K., Geryło R.: Budynki wielkopłytowe - wymagania podstawowe. Zeszyt 11 - Oszczędność energii i izolacyjność cieplna przegród. Stan istniejący budynków wielkopłytowych. ITB – Warszawa 2003

[4] Budownictwo mieszkaniowe 1991-2009 (tablice przeglądowe) – GUS

http://www.stat.gov.pl/gus/5840_3031_PLK_HTML.htm

[5] Cena 1 m2

http://www.stat.gov.pl/gus/5840_4671_PLK_HTML.htm

[6] Inflacja

http://www.stat.gov.pl/gus/5840_1634_PLK_HTML.htm

[7] Informacje o mieszkalnictwie - wyniki monitoringu za 2007 r. – Instytut Rozwoju Miast - Kraków 2008

[8] Stępień J.C.: Prognozy zapotrzebowania na ciepło na terenach o małym stopniu zurbanizowania

http://www.ogrzewnictwo.pl/index.php?akt_cms=1186&cms=265

[9] Techniczna i gospodarcza analiza oraz prognozowanie nakładów energetycznych na ogrzewanie budynków mieszkalnych na terenach wiejskich

http://wydawnictwo.up.lublin.pl/acta/technica_agraria/2003/acta_tech_2%282%29_art_09.pdf

[10] Bank danych regionalnych GUS www.stat.gov.pl

[11] Polska 2030. Wyzwania rozwojowe - Kancelaria Prezesa Rady Ministrów, Warszawa 2009

[12] Polityka Energetyczna Polski (projekt z dnia 15-07-2008)

[13] Efektywność wykorzystania energii w latach 1997 – 2007 – GUS, Warszawa 2009

[14] Budownictwo – wyniki działalności w 2008 r. - GUS, Warszawa 2009

[15] Ceny robót budowlano-montaŜowych i obiektów budowlanych - lipiec 2009 – GUS, Warszawa 2009

[16] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r. w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku i lokalu mieszkalnego lub części budynku stanowiącej samodzielną całość techniczno-uŜytkową oraz sposobu sporządzania i wzorów świadectw ich charakterystyki energetycznej - Dz.U. 2008 nr 201 poz. 1240

[17] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie - Dz.U. 2008 nr 201 poz. 1238

[18] 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 takŜe algorytmu oceny opłacalności przedsięwzięcia termomodernizacyjnego – Dz.U. 2009 nr 43 poz. 346

[19] Wartości opałowe (WO) i wskaźniki emisji CO2 (WE) w roku 2006 do raportowania w ramach Wspólnotowego Systemu Handlu Uprawnieniami do Emisji za rok 2009, KASHUE – Warszawa 2009

[20] Eurostat yearbook 2009 - Europe in figures

[21] PN-82/B-02020 Ochrona cieplna budynków. Wymagania i obliczenia

[22] PN-91/B-02020 Ochrona cieplna budynków. Wymagania i obliczenia

[23] PN-B-02025 (lipiec 2001) Obliczanie sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynków mieszkalnych i zamieszkania zbiorowego

[24] Rozporządzenie Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa z dnia 14 grudnia 1994 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. z dnia 8 lutego 1995 r.)

[25] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002r. W sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. z dnia 15 czerwca 2002 r.)

[26] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 17 grudnia 2008r. w sprawie zmiany rozporządzenia zmieniającego rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.

38

[27] Energy performance requirements for new buildings in 11 countries from Central Europe – Exemplary Comparison of three buildings, Tobias Loga, Dr. Jens Knissel, Dr. Nikolaus Diefenbach, Institut Wohnen Und Umwelt GmBH Darmstadt, 5th December 2008

[28] A Comparison of Thermal Building Regulations in the European Union, MURE Database Case Study, Wolfgang Eichhammer, Barbara Schlomann, FhG-ISI, Karlsruhe, Niemcy

[29] Zmiany izolacyjności cieplnej przegród budowlanych na tle modyfikacji obowiązujących norm i przepisów, Tomasz Steidl, Energia i Budynek 2 (12) 2008.

[30] RAPORT Potencjał efektywności energetycznej i redukcji emisji w wybranych grupach uŜytkowania energii Droga naprzód do realizacji pakietu klimatyczno-energetycznego, PKEOG i FEWE 2009,

Szczegółowe analizy dla budynków modelowych: budynek jednorodzinny (BJ) i budynek wielorodzinny (BW):

Wyszczególnienie uzytych symboli i oznaczeń:a - rok,Qh, nd - energia użytkowa - bez uwzględniania sprawności składowych systemu grzewczego [kWh/m2*a],Qk,H - energia końcowa dla c.o. - z uwzględnianiem sprawności składowych systemu grzewczego [kWh/m2*a], Qk,w - energia końcowa dla c.w.u. - z uwzględnianiem sprawności składowych systemu grzewczego [kWh/m2*a], EP - energia pierwotna - z uwzględnianiem sprawności składowych systemu grzewczego oraz współczynników nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej wi na wytworzenie i dostarczenie nośnika energii lub energii do budynku [kWh/m2*a];Qel, pom, h - energia pomocnicza dla c.o. - roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną końcową do napędu urządzeń pomocniczych systemu ogrzewania, wentylacji lub systemu c.w.u. [kWh/m2*a]Qz [GJ/rok] - straty energii cieplnej przez przegrody zewnętrzne (ściany, dachy, stropodachy, stropy nad przejazdami, okna, drzwi),Qw [GJ/rok] - straty energii cieplnej przez przegrody wewnętrzne (ściany, stropy, okna, drzwi),Qg [GJ/rok] - straty energii cieplnej przez przegrody przyległe do gruntu (ściany, podłogi),Qa [GJ/rok] - energia cieplna zużyta na ogrzanie powietrza wentylacyjnego,Eta - Współczynnik wykorzystania zysków ciepła,Qsw [GJ/rok] - zyski ciepła od promieniowania słonecznego przez zewnętrzne przegrody przezroczyste (okna, świetliki, przeszklone drzwi),Qi [GJ/rok] - bytowe zyski ciepła (ludzie, ciepła woda, oświetlenie, gotowanie, urządzenia elektryczne),Qh [GJ/rok] - łączne zużycie energii z uwzględnieniem zysków ciepła i sprawności ich wykorzystania,

War

iant

obl

iczeń

Typ budynku

Powierzchnia

budynku [m2]

Liczba

mieszkań

Liczba

mieszkańców

Qz

Qw

Qg

Qa η

Qsw

Qi Qh

Energia

użytkowa

Energia

użytkowa

c.w.u. Qw

- - - - - GJ/a GJ/a GJ/a GJ/a - GJ/a GJ/a GJ/a [kWh/m2*a] [kWh/m2*a]

BJ 150 1 4 50,39 1,34 6,05 17,02 0,898 13,83 12,28 51,35 95,09 16,04

BW 1500 23 69 372,36 80,98 0 205,91 0,821 117,11 229,21 374,87 69,42 30,36

BJ 150 1 4 46,8 1,24 6,02 17,02 0,888 13,83 12,28 47,89 88,69 16,04

BW 1500 23 69 357 78,48 0 205,91 0,814 117,11 229,21 359,53 66,58 30,36

BJ 150 1 4 36,46 1,14 5,99 17,02 0,853 13,83 12,28 38,33 70,98 16,04

BW 1500 23 69 246,33 75,45 0 205,91 0,787 86,32 229,21 279,45 51,75 30,36

BJ 150 1 4 24,26 0,77 5,93 17,02 0,796 13,83 12,28 27,2 50,37 16,04

BW 1500 23 69 158,68 73,05 0 205,91 0,696 115,67 229,21 197,59 36,59 30,36

BJ 150 1 4 24,26 0,77 5,93 6,74 0,725 13,83 12,28 18,77 34,76 16,04

BW 1500 23 69 158,68 73,05 0 158,47 0,657 115,67 229,21 163,58 30,29 30,36

Analiza dla budynków modelowych została przeprowadzona dla poszczególnych wariantów termoizolacji opisanych szerzej w rozdziale 5 niniejszego opracowania (WT - Warunki Techniczne obowiązujące w 2008r., WP - Wariant wymogów ustawy termomodernizacyjnej, WO - wariant optymalny, WM - wariant maksymalny, WMO - wariant maksymalny z uwzględnieniem odzysku ciepła) oraz czterech systemów ogrzewania budynków (gaz ziemny, węgiel, ciepło sieciowe, biomasa).

WM

OW

MW

OW

TW

P

Załącznik 1

1 - 1

Załącznik 1W

aria

nt o

blic

zeń

Typ budynku

Sprawność

wytwarzania

Sprawność

przesyłania

Sprawność

regulacji i

wykorzystania

Sprawność

akumulacji

Energia

końcowa Qkh

Energia

końcowa Qkw

Energia

pomocnicza Qel

Cena - 2009

EP

wymóg EP wg

WT 2008 -

inny algorytm

obliczeń

c.w.u.

wymóg EP wg

WT 2008

- - - - - - [kWh/m2*a] [kWh/m2*a] [kWh/m2*a] zł/tonę [kWh/m2*a] [kWh/m2*a] [kWh/m2*a]

BJ 0,82 0,95 0,95 1 128,49 40,38 6,67 649,94 205,76 189,88 174,26

BW 0,82 0,95 0,95 1 93,80 65,50 3,29 649,94 185,12 170,57 122,40

BJ 0,82 0,95 0,95 1 119,84 40,38 6,67 649,94 196,24 189,88 174,26

BW 0,82 0,95 0,95 1 89,97 65,50 3,29 649,94 180,89 170,57 122,40

BJ 0,82 0,95 0,95 1 95,91 40,38 6,67 649,94 169,92 189,88 174,26

BW 0,82 0,95 0,95 1 69,93 65,50 3,29 649,94 158,85 170,57 122,40

BJ 0,82 0,95 0,95 1 68,06 40,38 6,67 649,94 139,29 189,88 174,26

BW 0,82 0,95 0,95 1 49,44 65,50 3,29 649,94 136,32 170,57 122,40

BJ 0,82 0,95 0,95 1 46,97 40,38 6,67 649,94 116,08 189,88 174,26

BW 0,82 0,95 0,95 1 40,93 65,50 3,29 649,94 126,96 170,57 122,40WM

OW

MW

OW

TW

P

Węgiel

Załącznik 1

1 - 2

Załącznik 1W

aria

nt o

blic

zeń

Typ budynku

Sprawność

wytwarzania

Sprawność

przesyłania

Sprawność

regulacji i

wykorzystania

Sprawność

akumulacji

Energia

końcowa Qkh

Energia

końcowa Qkw

Energia

pomocnicza Qel

Cena - 2009

EP

wymóg EP wg

WT 2008

- - - - - - [kWh/m2*a] [kWh/m2*a] [kWh/m2*a] zł/m3 [kWh/m2*a] [kWh/m2*a]

BJ 0,91 0,95 0,95 1 115,79 40,38 6,67 1,74 191,78 174,26

BW 0,97 0,95 0,95 1 79,30 65,50 3,29 1,74 169,16 122,40

BJ 0,91 0,95 0,95 1 107,98 40,38 6,67 1,74 183,20 174,26

BW 0,97 0,95 0,95 1 76,05 65,50 3,29 1,74 165,59 122,40

BJ 0,91 0,95 0,95 1 86,43 40,38 6,67 1,74 159,49 174,26

BW 0,97 0,95 0,95 1 59,11 65,50 3,29 1,74 146,96 122,40

BJ 0,91 0,95 0,95 1 61,33 40,38 6,67 1,74 131,88 174,26

BW 0,97 0,95 0,95 1 41,80 65,50 3,29 1,74 127,91 122,40

BJ 0,91 0,95 0,95 1 42,32 40,38 6,67 1,74 110,97 174,26

BW 0,97 0,95 0,95 1 34,60 65,50 3,29 1,74 119,99 122,40WM

OW

MW

OW

TW

P

Gaz ziemny

Załącznik 1

1 - 3

Załącznik 1W

aria

nt o

blic

zeń

Typ budynku

Sprawność

wytwarzania

Sprawność

przesyłania

Sprawność

regulacji i

wykorzystania

Sprawność

akumulacji

Energia

końcowa Qkh

Energia

końcowa Qkw

Energia

pomocnicza Qel

Cena 2009

EP

wymóg EP wg

WT 2008

- - - - - - [kWh/m2*a] [kWh/m2*a] [kWh/m2*a] zł/GJ [kWh/m2*a] [kWh/m2*a]

BJ 0,98 0,95 0,95 1 107,52 27,57 6,67 44,53 128,06 174,26

BW 0,98 0,95 0,95 1 78,49 44,72 3,29 44,53 108,44 122,40

BJ 0,98 0,95 0,95 1 100,27 27,57 6,67 44,53 122,27 174,26

BW 0,98 0,95 0,95 1 75,28 44,72 3,29 44,53 105,88 122,40

BJ 0,98 0,95 0,95 1 80,25 27,57 6,67 44,53 106,26 174,26

BW 0,98 0,95 0,95 1 58,51 44,72 3,29 44,53 92,46 122,40

BJ 0,98 0,95 0,95 1 56,95 27,57 6,67 44,53 87,61 174,26

BW 0,98 0,95 0,95 1 41,37 44,72 3,29 44,53 78,75 122,40

BJ 0,98 0,95 0,95 1 39,30 27,57 6,67 44,53 73,49 174,26

BW 0,98 0,95 0,95 1 34,25 44,72 3,29 44,53 73,05 122,40WM

OW

M

Ciepło sieciowe z kogeneracji (węgiel lub gaz ziemny)

WO

WT

WP

Załącznik 1

1 - 4

War

iant

obl

iczeń

Typ budynku

Sprawność

wytwarzania

Sprawność

przesyłania

Sprawność

regulacji i

wykorzystania

Sprawność

akumulacji

Energia

końcowa Qkh

Energia

końcowa Qkw

Energia

pomocnicza Qel

Cena - 2009

EP

wymóg EP wg

WT 2008

- - - - - - [kWh/m2*a] [kWh/m2*a] [kWh/m2*a] zł/tonę [kWh/m2*a] [kWh/m2*a]

BJ 0,72 0,95 0,95 1 146,34 43,18 6,67 450,00 57,90 174,26

BW 0,75 0,95 0,95 1 102,56 70,05 3,29 450,00 44,40 122,40

BJ 0,72 0,95 0,95 1 136,48 43,18 6,67 450,00 55,93 174,26

BW 0,75 0,95 0,95 1 98,36 70,05 3,29 450,00 43,56 122,40

BJ 0,72 0,95 0,95 1 109,24 43,18 6,67 450,00 50,48 174,26

BW 0,75 0,95 0,95 1 76,45 70,05 3,29 450,00 39,18 122,40

BJ 0,72 0,95 0,95 1 77,52 43,18 6,67 450,00 44,14 174,26

BW 0,75 0,95 0,95 1 54,06 70,05 3,29 450,00 34,70 122,40

BJ 0,72 0,95 0,95 1 53,49 43,18 6,67 450,00 39,33 174,26

BW 0,75 0,95 0,95 1 44,75 70,05 3,29 450,00 32,84 122,40WM

OW

MBiomasa

WO

WT

WP

Załącznik 1

1 - 5

Potencjał poprawy efektywności i redukcji CO2 w użytkowaniu ciepła

Wyszczególnienie użytych symboli i oznaczeń:Cc - nakłady inwesrtcyjne - mln zł,E_ref - zużycie energii w stanie istniejącym (referencyjnym) - TJ/rok,E_efekt - zużycie energii w stanie docelowym (efektywnościowym) - TJ/rok,Ee_ref - Ee_efekt - potencjał oszczędności energii wynikający ze wdrożenia przedsięwzięcia - TJ/rok,Ke_ref - koszty energii w stanie istniejącym (referencyjnym) - mln zł,Ke_efekt - koszty energii w stanie istniejącym (referencyjnym) - mln zł,Ke_ref - Ke_efekt - potencjał oszczędności kosztów wynikający ze wdrożenia przedsięwzięcia - mln zł,Cref - emisja CO2 w stanie istniejącym (referencyjnym) - tony,Cefekt - emisja CO2 w stanie docelowym (efektywnościowym) - tony,Cref - Cefekt - potencjał oszczędności kosztów wynikający ze wdrożenia przedsięwzięcia - tony,SPBT - prosty okres zwrotu inwestycji - lata,CRF - współczynnik zwrotu kapitalu (capital recovery factor),LCCref - koszty ogrzewania w cyklu żywotności inwestycji - dla stanu istniejącego - mln zł,LCCref - koszty ogrzewania w cyklu żywotności inwestycji - dla stanu docelowego - mln zł,ALCCref - koszty ogrzewania w cyklu żywotności inwestycji z uwzględnieniem zwrotu kawitału CRF - dla stanu istniejącego - mln zł,ALCCref - koszty ogrzewania w cyklu żywotności inwestycji z uwzględnieniem zwrotu kapitału CRF - dla stanu docelowego - mln zł,CCE - koszt zaoszczędnej energii - zł/GJ,CCC - koszt unikniętej emisji CO2 - zł/MG CO2.

Nakłady inwestycyjne - Cc

Zużycie energii -E_ref

Zużycie energii - E_efekt

Potencjał oszczędności

energii (Eref-Eefekt)

Cena ciepła

Koszt energii - Ke_ref

Koszt energii - Ke_efekt

Potencjał oszczędności kosztów (Ke_ref -

Ke_efekt)

Emisja CO2 - C_ref

Emisja CO2- C_efekt

Wskaźnik emisji CO2

Potencjał redukcji emisji CO2 (C_ref-

C_efekt)

mln zł TJ/rok TJ/rok TJ/rok zł/GJ mln PLN mln PLN mln PLN tony tony kg/GJ tony

1 WP BJ 3 765 100 229,24 93 475,72 6 754 47,70 4 781 4 459 322 9 237 006 8 614 610 92,2 622 396

2 WP BW 506 18 797,57 18 028,36 769 56,34 1 059 1 016 43 1 239 552 1 188 829 65,9 50 724

3 WO BJ 7 530 100 229,24 74 815,71 25 414 47,70 4 781 3 569 1 212 9 237 006 6 894 926 92,2 2 342 080

4 WO BW 873 18 798 14 012,81 4 785 56,34 1 059 789 270 1 239 552 924 035 65,9 315 518

5 WM BJ 17 939 100 229,24 53 091,24 47 138 47,70 4 781 2 533 2 249 9 237 006 4 892 825 92,2 4 344 181

6 WM BW 2 130 18 798 9 908,00 8 890 56,34 1 059 558 501 1 239 552 653 355 65,9 586 197

7 WMO BJ 28 891 100 229 36 636,86 63 592 47,70 4 781 1 748 3 034 9 237 006 3 376 409 92,2 5 860 597

8 WMO BW 5 535 18 798 8 202,59 10 595 56,34 1 059 462 597 1 239 552 540 897 65,9 698 656

Lp. Rodzaj wariantu

Grupa użytkowników

energii

Załącznik 2

2 - 1

50

SPBT Okres życia Okres kredytowania

Stopa dyskonta

Stopa kredytu CRFn CRFp CRFkp

Środki własne_efekt

(20%)LCC_ref LCC_efekt ALCC_ref ALCC_efekt CCE CCC

lata n - lata p - lata i - % ik - % mln zł mln zł mln zł mln zł mln zł PLN/GJ PLN/Mg CO2

1 WP BJ 11,69 50 10 0,05 0,15 0,055 0,130 0,199 753 87285 86791 4781 4754 -4,0 -43,5

2 WP BW 11,68 50 10 0,05 0,15 0,055 0,130 0,199 101 19334 19267 1059 1055 -4,8 -72,4

3 WO BJ 6,21 50 10 0,05 0,15 0,055 0,130 0,199 1506 87285 75927 4781 4159 -24,5 -265,6

4 WO BW 3,24 50 10 0,05 0,15 0,055 0,130 0,199 175 19334 15661 1059 858 -42,0 -637,6

5 WM BJ 7,98 50 10 0,05 0,15 0,055 0,130 0,199 3588 87285 71902 4781 3939 -17,9 -194,0

6 WM BW 4,25 50 10 0,05 0,15 0,055 0,130 0,199 426 19334 13238 1059 725 -37,6 -569,6

7 WMO BJ 9,52 50 10 0,05 0,15 0,055 0,130 0,199 5778 87285 73245 4781 4012 -12,1 -131,2

8 WMO BW 9,27 50 10 0,05 0,15 0,055 0,130 0,199 1107 19334 16357 1059 896 -15,4 -233,4

Lp. Rodzaj wariantuGrupa

użytkowników energii

Załącznik 2

2 - 2

1. 1.1. Dane do obliczeń

a) Oceny opłacalności i wyboru optymalnych usprawnień prowadzących do zmniejszenia stratciepła przez przenikanie przez przegrody zewnętrzne

b) Zestawienie optymalnych usprawnień i przedsięwzięć w kolejności rosnącej wartości prostego czasu zwrotu nakładów (SPBT) charakteryzującego każde usprawnienie

W obliczeniach przyjęto następujące dane:

W stanie Po termo-obecnym modernizacji

20,0 20,0 0C

-20,0 -20,0 0C

3742,8 3742,8 dzień.oC

0,00 0,00 zł/(MW.mc)

47,70 47,70 zł/GJ

0,00 0,00 zł/m-c

Określenie optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego

W niniejszym rozdziale w kolejnych tabelach dokonuje się:

JednostkaWyszczególnienie

Sd *

two

tzo

* liczbę stopniodni standartowych przyjęto dla stacji meteorologicznej Katowice na podstawie danych zamieszczonych na stronie Ministerstwa Infrastruktury "typowe lata meteorologiczne i statystyczne dane klimatyczne dla obszaru Polski do obliczeń energetycznych budynków"

Oz

Ab

Om

Załącznik 3

3 - 1

A = 118,0A kosz = 112,1

Założenia do optymalizacji:

λ= 0,036 W/mK. Rozpatruje się 3 warianty różniące się grubością warstwy izolacji termicznej:

1 2 3

1 m 0,03 0,04 0,05

2 m2.K/W 0,83 1,11 1,39

3 m2.K/W 4,000 4,83 5,11 5,39

4 GJ/a 9,5 7,9 7,5 7,1

5 MW 0,001 0,001 0,001 0,001

6 zł/a 78 99 117

7 zł/m2 9,0 12,0 15,0

8 zł 847 1 130 1 412

9 lata 10,80 11,42 12,04

10 zł 258,22 zł 264,20 zł 240,45 zł

11 W/m2.K 0,250 0,21 0,20 0,19

Podstawa przyjętych wartości NU

Koszt : 1 130 zł SPBT= 11,4 lat

Cena jednostkowa usprawnienia

Q0U, Q1u = 8,64.10-5.Sd.A/R

qoU, q1U = 10-6. A(tw0-tz0)/R

NPV

Roczna oszczędność kosztów ∆Oru = (Q0U

.Q0z - Q1U.Q1z)

SPBT= NU/∆Oru

Koszt realizacji usprawnienia N U

Zwiększenie oporu cieplnego ∆R

Stan istniejącyJedn.

Opór cieplny R

Omówienie

Grubość dodatkowej warstwy izolacji termicznej g

Wybrany wariant : 2

Kolorem szarym wyróżniono wybraną grubość izolacji.

U0, U1

Ceny jednostkowe ocieplenia 1 m 2 przyjęto na podstawie zapytań ofertowych.

Lp.

Przegroda1.1.1. Ocena opłacalności i wybór wariantu zmniejszającego straty ciepła przez przenikanie

Dane:

Dach

powierzchnia przegrody do obliczania strat, m 2

powierzchnia przegrody do obliczania kosztu usprawnienia, m2

Warianty

Załącznik 3

3 - 2

A = 211,0A kosz = 221,6

Założenia do optymalizacji:

λ= 0,032 W/mK. Rozpatruje się 3 warianty różniące się grubością warstwy izolacji termicznej:

1 2 3

1 m 0,04 0,05 0,06

2 m2.K/W 1,25 1,56 1,88

3 m2.K/W 3,333 4,58 4,90 5,21

4 GJ/a 20,5 14,9 13,9 13,1

5 MW 0,003 0,002 0,002 0,002

6 zł/a 266 312 352

7 zł/m2 12,0 15,0 18,0

8 zł 2 234 2 792,2 3 351

9 lata 8,39 8,96 9,53

10 zł 1 520,46 zł 1 601,04 zł 1 600,93 zł

11 W/m2.K 0,300 0,22 0,20 0,19

Podstawa przyjętych wartości NU

Koszt : 2 792 zł NPV= 1601,0 zł

Lp.

Przegroda1.1.2. Ocena opłacalności i wybór wariantu zmniejszającego straty ciepła przez przenikanie

Dane:

Ściana zewnętrzna

powierzchnia przegrody do obliczania strat, m 2

powierzchnia przegrody do obliczania kosztu usprawnienia, m2

Warianty

Wybrany wariant : 2

Kolorem szarym wyróżniono wybraną grubość izolacji.

U0, U1

Ceny jednostkowe ocieplenia 1 m 2 przyjęto na podstawie zapytań ofertowych.

Zwiększenie oporu cieplnego ∆R

Stan istniejącyJedn.

Opór cieplny R

Omówienie

Grubość dodatkowej warstwy izolacji termicznej g

Cena jednostkowa usprawnienia

Q0U, Q1u = 8,64.10-5.Sd.A/R

qoU, q1U = 10-6. A(tw0-tz0)/R

NPV

Roczna oszczędność kosztów ∆Oru = (Q0U

.Q0z - Q1U.Q1z)

SPBT= NU/∆Oru

Koszt realizacji usprawnienia N U

Załącznik 3

3 - 3

2. 2.1. Dane do obliczeń

a) Oceny opłacalności i wyboru optymalnych usprawnień prowadzących do zmniejszenia stratciepła przez przenikanie przez przegrody zewnętrzne

b) Zestawienie optymalnych usprawnień i przedsięwzięć w kolejności rosnącej wartości prostego czasu zwrotu nakładów (SPBT) charakteryzującego każde usprawnienie

W obliczeniach przyjęto następujące dane:

W stanie Po termo-obecnym modernizacji

20,0 20,0 0C

3,4 3,4 0C

-20,0 -20,0 0C

3742,8 3742,8 dzień.oC

506,5 506,5 dzień.oC

0,00 0,00 zł/(MW.mc)

56,34 56,34 zł/GJ

0,00 0,00 zł/m-c

Sd *

two

tzo

* liczbę stopniodni standartowych przyjęto dla stacji meteorologicznej Katowice na podstawie danych zamieszczonych na stronie Ministerstwa Infrastruktury "typowe lata meteorologiczne i statystyczne dane klimatyczne dla obszaru Polski do obliczeń energetycznych budynków"

Oz

Ab

Om

Sd1 *

two1*

Określenie optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego

W niniejszym rozdziale w kolejnych tabelach dokonuje się:

JednostkaWyszczególnienie

Załącznik 3

3 - 4

A = 1009,3A kosz = 1059,7

Założenia do optymalizacji:

λ= 0,032 W/mK. Rozpatruje się 3 warianty różniące się grubością warstwy izolacji termicznej:

1 2 3

1 m 0,04 0,05 0,06

2 m2.K/W 1,25 1,56 1,88

3 m2.K/W 3,333 4,58 4,90 5,21

4 GJ/a 97,9 71,2 66,7 62,7

5 MW 0,012 0,009 0,008 0,008

6 zł/a 1 504 1 761 1 986

7 zł/m2 12,0 15,0 18,0

8 zł 12 717 15 896 19 075

9 lata 8,45 9,03 9,61

10 zł 8 487,20 zł 8 917,20 zł 8 914,09 zł

11 W/m2.K 0,300 0,22 0,20 0,19

Podstawa przyjętych wartości NU

Koszt : 15 896 zł SPBT= 9,0 lat

Cena jednostkowa usprawnienia

Q0U, Q1u = 8,64.10-5.Sd.A/R

qoU, q1U = 10-6. A(tw0-tz0)/R

NPV

Roczna oszczędność kosztów ∆Oru = (Q0U

.Q0z - Q1U.Q1z)

SPBT= NU/∆Oru

Koszt realizacji usprawnienia N U

Zwiększenie oporu cieplnego ∆R

Stan istniejącyJedn.

Opór cieplny R

Omówienie

Grubość dodatkowej warstwy izolacji termicznej g

Wybrany wariant : 2

Kolorem szarym wyróżniono wybraną grubość izolacji.

U0, U1

Ceny jednostkowe ocieplenia 1 m 2 przyjęto na podstawie zapytań ofertowych.

Lp.

Przegroda2.1.1. Ocena opłacalności i wybór wariantu zmniejszającego straty ciepła przez przenikanie

Dane:

Ściana zewnętrzna

powierzchnia przegrody do obliczania strat, m 2

powierzchnia przegrody do obliczania kosztu usprawnienia, m2

Warianty

Załącznik 3

3 - 5

A = 349,3A kosz = 331,8

Założenia do optymalizacji:λ= 0,036 W/mK. Rozpatruje się 3 warianty różniące się grubością warstwy izolacji termicznej:

1 2 3

1 m 0,03 0,04 0,05

2 m2.K/W 0,83 1,11 1,39

3 m2.K/W 4,000 4,83 5,11 5,39

4 GJ/a 28,2 23,4 22,1 21,0

5 MW 0,003 0,003 0,003 0,003

6 zł/a 274 346 410

7 zł/m2 9,0 12,0 15,0

8 zł 2 986 3 982 4 977

9 lata 10,89 11,51 12,14

10 zł 879,47 zł 892,51 zł 801,59 zł

11 W/m2.K 0,250 0,21 0,20 0,19

Podstawa przyjętych wartości NU

Koszt : 3 982 zł SPBT= 11,5 lat

Lp.

Przegroda2.1.2. Ocena opłacalności i wybór wariantu zmniejszającego straty ciepła przez przenikanie

Dane:

Dach

powierzchnia przegrody do obliczania strat, m 2

powierzchnia przegrody do obliczania kosztu usprawnienia, m2

Warianty

Wybrany wariant : 2

Kolorem szarym wyróżniono wybraną grubość izolacji.

U0, U1

Ceny jednostkowe ocieplenia 1 m 2 przyjęto na podstawie zapytań ofertowych.

Zwiększenie oporu cieplnego ∆R

Stan istniejącyJedn.

Opór cieplny R

Omówienie

Grubość dodatkowej warstwy izolacji termicznej g

Cena jednostkowa usprawnienia

Q0U, Q1u = 8,64.10-5.Sd.A/R

qoU, q1U = 10-6. A(tw0-tz0)/R

NPV

Roczna oszczędność kosztów ∆Oru = (Q0U

.Q0z - Q1U.Q1z)

SPBT= NU/∆Oru

Koszt realizacji usprawnienia N U

Załącznik 3

3 - 6