Poradnik

Kaisai ven 1040x1050 3

Warunki Techniczne WT2021 – nowoczesne instalacje w budynku o niemal zerowym zużyciu energii

Budujesz nowy dom? Zastanawiasz się, jakie rozwiązania techniczne powinieneś zastosować, aby spełnić wymagania, jakie stawiają przed nami Warunki Techniczne od 1 stycznia 2021 roku? Obawiasz się, że aby spełnić podwyższone wymogi, wydasz fortunę na nowoczesne i drogie rozwiązania? W tym artykule postaramy się przedstawić optymalne i kompleksowe rozwiązanie, które pozwoli zrealizować Twoje marzenia o domu nowoczesnym, zgodnie z rozporządzeniem WT2021, bez ponoszenia nadmiernych nakładów inwestycyjnych, z nastawieniem na oszczędności eksploatacyjne.

Przepisy, które wchodzą w życie od 1 stycznia 2021 roku, zaostrzają wymagania dotyczące efektywności energetycznej nowo projektowanych i nowo budowanych obiektów. Są one następstwem wdrażania w Polsce zapisów dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/31/UE z dnia 19 maja 2010 roku w sprawie charakterystyki energetycznej budynków. W skrócie: wszystkie nowo powstające obiekty powinny być budynkami o niemal zerowym zużyciu energii. W tym celu ustawodawca wprowadził trzy podstawowe wskaźniki pozwalające określić zapotrzebowanie na energię: energię użytkową, energię końcową i energię pierwotną.

Energia użytkowa – wskaźnik ten określa ilość energii wymaganej na potrzeby ogrzewania i wentylacji bez uwzględniania sprawności i rodzaju urządzenia grzejnego. Na podstawie tego wskaźnika zorientujemy się, jaka jest zdolność izolacyjna i szczelność obiektu oraz jakie jest zapotrzebowanie na energię budynku.

Energia końcowa – wskaźnik określa, ile energii należy dostarczyć do obiektu po uwzględnieniu sprawności urządzenia grzewczego, aby pokryć jego zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania, podgrzania wody użytkowej i wentylacji. Wskaźnik ten faktycznie określa, ile będzie nas kosztować energia dostarczona do budynku na rok w przeliczeniu na m2.

Energia pierwotna – wskaźnik określa roczne zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną na jednostkę powierzchni i wyrażany jest w kWh/(m2rok). Jest to energia końcowa powiązana z rodzajem paliwa, z jakiego energia jest wytwarzana. Aby otrzymać wartość końcową EP, należy przemnożyć wskaźnik energii końcowej przez wskaźnik wi.


Rys. 1: Wartość wskaźnika wi. w zależności od sposobu zasilania w energię i rodzaju energii.

Niższą wartość wskaźnika osiąga się korzystając w wytwarzaniu energii ze źródeł bardziej przyjaznych środowisku (np. OZE). W Polsce niestety energia elektryczna jest obciążona wysokim współczynnikiem wi z uwagi na opieranie wytwarzania energii na nisko sprawnej i emisyjnej energetyce węglowej, która nie jest przyjazna środowisku.   

Na potrzeby artykułu przyjęliśmy typowy modelowy budynek o powierzchni użytkowej 138 m2 zamieszkany przez 3-4 osoby. Budynek o niezbyt skomplikowanej bryle architektonicznej, dobrze zaizolowany w standardzie budynku pasywnego. Bazujemy na przykładzie projektu z Pracowni HomeKONCEPT „HomeKONCEPT-17”. Zapotrzebowanie na energię użytkową obiektu przy udziale wentylacji mechanicznej obliczono na Eu=44,6kWh/m2 rocznie. W przypadku zastosowania wentylacji grawitacyjnej energia użytkowa wzrośnie do około Eu=64kWh/m2/rok.

Rys.2: Projekt domu modelowego „HomeKONCEPT-17”; Pracownia HomeKONCEPT.

W kontekście powyższego rozważmy, jakie rozwiązania pozwalają osiągnąć zakładane restrykcyjne wymagania WT2021, i przyjrzyjmy się ich wadom i zaletom. Wybraliśmy trzy najbardziej popularne źródła ciepła: kocioł na biomasę/pellet, kocioł gazowy kondensacyjny, pompa ciepła powietrze-woda.

  1. Kocioł na biomasę z instalacją ogrzewania grzejnikowego oraz wentylacja grawitacyjna

Bardzo popularne rozwiązanie z uwagi na niezbyt wysokie nakłady inwestycyjne przy jednak już dużych nakładach eksploatacyjnych. To rozwiązanie jest atrakcyjne z uwagi na bardzo niski wskaźnik wi = 0,2 jaki, przewidziany dla nośnika energii, jakim jest biomasa. Pozwoli to na zapewnienie wskaźnika Energii Pierwotnej poniżej 70kWh/m2/rok. Z drugiej strony koszty wytworzenia energii, czyli tzw. współczynnik Energii Końcowej, jest zdecydowanie najwyższy. Bywa 4-, a nawet 5-krotnie wyższy niż w rozwiązaniu opartym np. o pompę ciepła. Oznacza to, że użytkownik odczuje to znacznie wyższymi rachunkami za ogrzewanie w porównaniu z innymi rozwiązaniami. Do tego należy wliczyć koszty, które na pierwszy rzut oka nie są widoczne. Potrzeba zainwestować w komin i mieć więcej miejsca na kotłownię oraz przeznaczyć dodatkowe miejsce do magazynowania oraz ewentualnego przesuszania peletu. Nadal emitujemy zanieczyszczenia do otoczenia spalając paliwo stałe, a odbywa się to z niską sprawnością.

Dla powyższego wariantu koszty eksploatacji na potrzeby ogrzewania, ciepłej wody użytkowej i wentylacji w ciągu roku wyniosą około 4 870 PLN.

Ten wariant można optymalizować poprzez dodanie instalacji wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła. Poprawi to znacznie sprawność całego obiektu bo nie będziemy tracić dużej ilości ciepła usuwając je bezpowrotnie wentylacją grawitacyjną.