Zeroenergetyczny budynek biurowy – cz.1

Budynek zeroenergetyczny – definicje

Kolejne dyrektywy unijne kładą coraz większy nacisk na kwestie efektywności energetycznej. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2018/2002 z dnia 11 grudnia 2018 r. zmieniająca dyrektywę 2012/27/UE w sprawie efektywności energetycznej zakłada zwiększenie efektywności energetycznej o 32,5% do 2030r. Zużycie energii w budynkach odpowiada za 41% całkowitego zużycia energii w Unii Europejskiej. Jest to sektor o dużym potencjale do oszczędności energii.

Dyrektywa 2010/31 UE wymaga, aby wszystkie budowane budynki budowane od 2021r. były wykonywane w standardzie tzw. niemal zero energetycznym. Dla budynków użyteczności publicznej wymóg ten obowiązuje od 2019r.

Wg definicji z dyrektywy budynek netto zero energetyczny (nZEB) charakteryzuje się rocznym współczynnikiem zużycia energii pierwotnej EP=0 kWh/m2/rok. Oznacza to, że w cyklu roku powinien wyprodukować tyle energii pierwotnej, ile zużyje.

Niemal netto zero energetyczny budynek (nnZEB) jest to budynek określony przy wykorzystaniu reguły krajowego kosztu optymalnego zużywający więcej niż 0 kWh energii pierwotnej rocznie. Oznacza to, że budynek taki musi być wysoko efektywny energetycznie, musi korzystać z odnawialnych źródeł energii
i mieć możliwość jej eksportu.

Termin niemal zero energetycznego budynku jest różnie definiowany w zależności od kraju. W Polsce jest budynek tzw. nisko energetyczny. Konsekwencją dyrektywy unijnej w Polsce jest Rozporządzenie ws. Warunków Technicznych. Główne wymogi, które nakłada to stosowanie odzysków ciepła w centralach czy przegród budowlanych o wysokich właściwościach termicznych.

Ważną kwestią jest także ocena, które formy zużycia energii powinny być brane w przeliczeniu współczynnika EP dla budynku net zero energetycznego. Zgodnie z obowiązującą w Polsce metodologią sporządzania świadectw charakterystyki energetycznej których wynikiem jest współczynnik EP.

W całkowite zużycie energii wlicza się to na cele chłodzenia, ogrzewania, wentylacji przygotowania ciepłej wody użytkowej oraz oświetlenia. Nie uwzględnia się zużycia energii przez urządzenia elektryczne w budynku.

Współczynnik EP w charakterystykach

Charakterystyki energetyczne wykonywane dla budynków biurowych dla warunków technicznych na rok 2017 definiują maksymalny współczynnik EP na poziomie ok. 185 kWh/m2/rok aby budynek mógł dostać pozwolenie na budowę. Dla inwestycji z którymi pracowaliśmy współczynnik EP waha się bardzo mocno od wartości do 130 kWh/m2/rok wartości ledwie poniżej wymaganej wartości. W praktyce przekonaliśmy się, że ma on niewiele wspólnego z faktyczną efektywnością budynku i zależy mocno od przyjętych założeń. Poniżej przedstawiono 2 charakterystyki energetyczne budynków na etapie projektu posiadających podobne systemy HVAC przy czym pierwszy budynek wyróżnia się lepszymi parametrami termicznymi i posiada ogniwa fotowoltaiczne. Pomimo tego posiada wyższy współczynnik EP.

jw1

Płynie stąd wniosek, iż współczynnik EP liczony zgodnie z metodologią niewiele mówi o efektywności energetycznej budynków i nie nadaje się do ich porównywania w przypadku nowo budowanych budynków.

Porównanie współczynnika EP i faktycznej efektywności budynku

Dla budynków, dla których JW+A wykonuje audyty energetyczne, czy symulacje zużycia energii za pomocą profesjonalnych narzędzi rzeczywiste zużycie energii pierwotnej jest nawet kilkukrotnie wyższe od obliczonego za pomocą charakterystyki energetycznej. Nie jest to spowodowane niską efektywnością energetyczną tych budynków, tylko niedoskonałością metodologii sporządzania świadectw charakterystyki.

Poniżej zestawiono obliczony współczynnik EP zgodnie z charakterystyką, poprzez wykonanie modelu energetycznego wykonanego na potrzeby certyfikacji LEED zgodnie z amerykańską metodologią ASHRAE 90.1 Appendix G i EP wyliczony z rachunków funkcjonującego obiektu.

Charakterystyka energetyczna Model energetyczny LEED
Obliczona wartość

kWh/m2/rok

Budynek bazowy – WT 2017

kWh/m2/rok

Obliczona wartość Obiekt Referencyjny ASHRAE 90.1
184,35 186,93 350,54 590,47

Dla audytowanych przez JWA budynków biurowych o których nie można było powiedzieć, że są budynkami niskoefektywnymi współczynnik EP wynosił od 200 do prawie 600. Rzeczywiste zużycie energii pierwotnej jest mocno zależne od czasu pracy budynku w ciągu roku, źródła ciepła, ilości pracowników na 1m2 i wykorzystywanego przez nich sprzętu, ilości świeżego powietrza przypadającego na osobę czy automatyki budynku. Wielu z tych wskaźników charakterystyka energetyczna nie uwzględnia wcale lub uwzględnia w niewystarczający sposób.

klasy energetyczne budynków

Klasy energetyczne obiektu podaje się w oparciu o wartość zintegrowanego wskaźnika charakterystyki energetycznej.

Licząc rzeczywiste zużycie energii pierwotnej przez budynki prawdopodobnie żaden nie spełniałby wymaganej wartości w okolicach 185 kWh/m2/rok i większość z nich wg klasyfikacji należałoby zaliczyć do obiektów niesprawnych energetycznie.

Świadectwo charakterystyki energetycznej duży nacisk kładzie na współczynniki przewodzenia ciepła. Nie uwzględnia urządzeń elektrycznych w obiekcie tj. komputerów, czy wind oraz mocno niedoszacowywuje zużycie energii na cele HVAC, a w szczególności nawilżania i wentylacji.

W rzeczywistości przewodowności przegród są na tak niskim poziomie, że kolejne usprawnienia powodują coraz wyższe koszty nie wpływając znacząco na obniżenie zużycia energii.

W potocznym rozumieniu budynek niemal zero energetyczny jest to budynek, który prawie nie zużywa energii. Wejście w życie wymogów z warunków technicznych na rok 2021 nie spowoduje jednak, że budynki biurowe z definicji niemal zero energetyczne nie będą jej zużywały.

To jeszcze nie koniec artykułu na temat biurowców zeroenergetycznych – drugą część artykułu możesz przeczytać tutaj.

Autor

Przemysław Rejczak

Blog Green360° powstał z myślą o edukacji i rozwoju branży
zrównoważonego certyfikowanego budownictwa. Green360° to wydawnicza cześć naszej firmy JW+A.

Green360° to praktyczne wiadomości i opracowania dotyczące certyfikowania LEED, BREEAM jak i ciekawostek z rynku nieruchomości komercyjnych.

Wspieramy i promujemy odpowiedzialne korzystanie z zasobów naszej planety.

Zapraszamy do współpracy.

Jak możemy pomóc?

Skontaktuj się z nami za pośrednictwem formularza kontaktu.

Chcesz się z nami skontaktować?