7.Wkład Politechniki Poznańskiej w zmniejszenie zużycia energii

1
Prof. dr hab. inż. Halina Koczyk
Dr inż. Roman Pieprzyk
Wkład Politechniki Poznańskiej
w zmniejszenie zużycia energii
oraz w ochronę środowiska
- przez zmianę technologii stosowanych
w budownictwie
XIV Kongres
Krajowego Związku Towarzystw Polsko-Niemieckich
Poznań, 16-18 maja 2008 r.
2
Co możemy zrobić dla ZIEMI?
Zasoby budowlane i zużycie energii (2005r, UE i PL)
 Budynki – 38% (42%)
 Transport – 31% (21%)
 Przemysł – 28% (29%)
 Rolnictwo – 3% (8%)

Łącznie 1700 mln Mg oleju eq.

Zużycie energii przez budynki (30-50% zużycia
energii danego kraju)
Budownictwo – największe zużycie
i największy potencjał redukcyjny
3
Minimalizacja strat zamiast uzupełniania strat!
nieefektywny
<
>
Źródło: Ernst Heiduk wg H. Krapmeiera
efektywny
4
zasysanie
wentylacja
z rekuperacją
ciepła
wyrzut
izolacja
cieplna
filtr
wyciąg
nawiew
energooszczędne
okna
eliminacja mostków
cieplnych
5
System wentylacyjny domu pasywnego z wymiennikiem gruntowym
i kompaktową centralą wentylacyjno-grzewczą
6
Powietrzny gruntowy wymiennik ciepła
ZIMA
7
Powietrzny gruntowy wymiennik ciepła
LATO
8
Rozdział powietrza w domu pasywnym
Nawiew
Pokój
Wywiew
Korytarz
Łazienka, WC
9
Koszty ogrzewania
koszty instalacji grzewczej
koszty inwestycyjne [ Euro/m2]
Koszty całkowite
Dodatkowe koszty
budowy
Budynek
pasywny
Budynek niskoenergetyczny
Zapotrzebowanie na ciepło dla celów grzewczych [kWh/(m2a)]
Zależność kosztów inwestycyjnych od standardu
energetycznego budynku
10
Budynek pasywny (1,5–litrowy)
Zużycie energii dla celów ogrzewania w budynku pasywnym
wynosi:  15 kWh/(m2 a)
Przeliczmy to na zużycie :
oleju opałowego EL, który posiada wartość opałową :
Hi = 11,98 kWh/kg = 10,30 kWh/l
gazu ziemnego grupy E (GZ-50), który posiada wartość opałową :
dla 150C i 1013,25 mbar
Hi = 34,02 MJ/m3 = 9,45 kWh/m3
dla 00C i 1013,25 mbar
Hi = 35,9 MJ/m3 = 9,97 kWh/m3
Otrzymujemy odpowiednio:
1,5 l/(m2 a) oleju;
1,5 m3/(m2 a) gazu ziemnego
11
Koszt ogrzewania budynku
pasywnego
Roczne zapotrzebowanie gazu
ziemnego E(GZ- 50) na cele
ogrzewcze, w budynkach pasywnych,
w odniesieniu do 1 m2 powierzchni
wynosi 1,5 m3.
Uwzględniając cenę gazu ziemnego E,
wynoszącą (od 25.04.2008 r.)
1,81 PLN (brutto) za 1 m3,
otrzymujemy roczny koszt
ogrzewania 1 m2 tylko 2,71 PLN !
A więc, za ogrzewanie domku o
powierzchni 150 m2, za cały rok,
zapłacimy tylko 407 PLN (brutto).
12
Pierwszy
dom pasywny
(z czterema
mieszkaniami)
w Niemczech
w DarmstadtKranichstein
architekci:
prof. Bott, Ridder
i Westermeyer,
elewacja
południowa,
rok budowy 1991
13
Budynek biurowy Energon w ULM, Stefan Oehler
14
Hala produkcyjna w Schwanenstadt (2004)
Projekt: F2Architekten
Fischer & Frömel
Zdjęcia: Ernst Heiduk
15
Nowe schronisko alpejskie (Schiestlhaus)
na wysokości 2154 m n.p.m. w standardzie
budownictwa pasywnego (2006)
Źródło: http://treberspurg.imgnet.at/Presse/Projekt%20Schiestlhaus/SCHIESTL10_winter.jpg
16
Szkoleniowy dom pasywny na Politechnice Poznańskiej,
w Instytucie Konstrukcji Budowlanych
17
Doświadczalno-dydaktyczny „Dom pasywny”
Politechniki Poznańskiej, w Instytucie Inżynierii
Środowiska
18
Grubości ocieplenia
nieprzezroczystych przegród zewnętrznych w budynku pasywnym
Współczynnik
przenikania
ciepła
U[W/(m2K)]
Grubość ocieplenia
przy
λ = 0,040 W/(m2K)
Grubość ocieplenia
przy
λ = 0,035 W/(m2K)
Wartość
wymagana
0,15
25 cm
23 cm
Wartość
zalecana
0,10
40 cm
34 cm
19
Szkoleniowy budynek pasywny
w Politechnice Poznańskiej
20
Panel próżniowy
Płyta z porowatego
materiału na bazie
krzemionki lub włókien
szklanych, z mikro porami o
rozmiarach 0,0001 mm.
Szczelnie zapakowana w
wielowarstwową folię
nieprzepuszczalną dla
powietrza i pary wodnej.
Ciśnienie wewnątrz
„opakowania” wynosi 1 do
3 mbar (próżnia 99,9 do
99,7%).
21
Doświadczalno-dydaktyczny „Dom pasywny”
Politechniki Poznańskiej, w Instytucie Inżynierii
Środowiska
Montaż paneli próżniowych
22
Okno typu PASSIV HAUS
 Współczynnik przenikania ciepła
dla całego okna (wg EN 10077)
Uf = 0,8 W/(m2 K)
 Współczynnik przenikania ciepła
dla szyb
Ug = 0,7 W/m2 K
 Okna próżniowe (w badaniach)
dla szyb
Ug= 0,3 W/(m2 K)
23
Szkoleniowy budynek pasywny
w Politechnice Poznańskiej
24
Szkoleniowy budynek pasywny
w Politechnice Poznańskiej
25
Montaż okna pasywnego
68
300
Okna montuje się na zewnątrz muru w 300 mm warstwie izolacji
termicznej, która dodatkowo nachodzi (68 mm) na ramę okna.
Montaż odbywa się za pomocą płaskownika lub kątownika; okno
można również zamontować na konsoli z purenitu lub drewna
26
Montaż okna wraz z taśmami uszczelniającymi w
doświadczalnym domu pasywnym Politechniki Poznańskiej
27
Kompaktowa centrala grzewcza
łączy w sobie:
wentylację,
ogrzewanie
i przygotowanie
c.w.u.
1995: koncepcja
1997: prototyp
2005: 8 urządzeń
wprowadzonych
do sprzedaży
2006: pierwsza
zainstalowana
centrala w Polsce
(Politechnika Poznańska)
28
Politechnika
Poznańska
Instytut
Konstrukcji
Budowlanych
Wnętrze
szkoleniowego domu
pasywnego wraz z
kompaktową centralą
grzewczą
VITOTRES 343
29
Instalacja solarna
30
Próżniowy, rurowy kolektor słoneczny zasilający
szkoleniowy dom pasywny w Politechnice Poznańskiej
31
Montaż folii na ścianach budynku – kolejne etapy
Mocowanie
Łączenie arkuszy
Uszczelnianie
z lewej: mocowanie za pomocą zszywek,
w środku: łączenie dwóch arkuszy folii za pomocą samoprzylepnej
taśmy uszczelniającej,
z prawej: mocowanie folii do murowej ściany szczytowej za pomocą
kleju uszczelniającego.
32
Szkoleniowy dom pasywny, Politechnika Poznańska
Sprawdzenie zrealizowanego
budynku
34
Test
szczelności
budynku
pasywnego
„blower
door test”
35
Szkoleniowy dom pasywny, Politechnika Poznańska
36
Ocena energetyczna budynku na
podstawie termografii
Termogram:
Zdjęcie:
Widoczne:
1) użycie zaprawy
zwykłej, zamiast
ciepłochronnej do
łączenia elementów z
betonu
komórkowego,
2) wypełnienie skosu
ściany materiałem o
gorszym
współczynniku
przewodzenia ciepła,
3) „placki” zaprawy pod
płytą g-k,
4) słabszą izolację w
miejscu krokwi
5) najcieplejsze miejsce
to roleta okienna o
temperaturze
powietrza w
pomieszczeniu
37
Ocena energetyczna budynku na
podstawie termografii
Nieszczelne drzwi
wejściowe – od dołu i w
górnym prawym
narożniku napływa
zimne powietrze
zewnętrzne
wewnątrz zastosowano
ogrzewanie podłogowe
(zdjęcie złożone z
dwóch: dół + góra)
38
Podsumowanie
Około 80 do 90% życia spędzamy w budynkach
 W domu pasywnym powietrze jest zawsze:
- świeże (wentylacja mechaniczna),
- czyste (filtr przeciwpyłkowy),
- o odpowiedniej temperaturze,
zarówno zimą jak i latem
Brak objawów zmęczenia u domowników (niskie
stężenie CO2, w klasie szkolnej, w domu – w sypialni)
 Ściany, okna, podłoga są „ciepłe”;
ze wszyskich stron otacza nas ciepło (izolacja cieplna)
 Brak przeciągów (szczelność powietrzna przegród
zewnętrznych)
 Dom staje się prawdziwym „zaciszem domowym”
(izolacja cieplna również wygłusza)
39
Podsumowanie



Brak szkód budowlanych wywołanych
zawilgoceniem (grzyb na ścianach, zmurszałe
belki….)
Niskie koszty eksploatacji; zużycie energii
na ogrzewanie tylko
1,5 m3gazu/(m2a), czyli 2,71PLN/(m2a)
Klasa A na etykiecie energetycznej
Istotny wzrost wartości (i ceny) na rynku
nieruchomości.
40
Podsumowanie
Jeżeli zastąpimy obecnie budowane w Polsce budynki
(ok. 120 kWh/(m2a), budynkami pasywnymi, to
zmniejszymy zużycie energii o 87% oraz emisję CO2
o przeszło 90% !!!
Dla społeczeństwa oznacza to:
 Zmniejszenie zapotrzebowania na gaz i olej
opałowy (zamiast problemów z dywersyfikacją
dostaw?)
 Ochrona środowiska - zmniejszenie emisji
CO2 (problemy z przyznanymi limitami emisji)
Edukacyjna rola Politechniki
Poznańskiej
42
43
Szkolenia na audytorów ds. świadectw charakterystyki
energetycznej budynków
Szkolenie zgodne z: Rozporządzeniem Ministra
Infrastruktury z dnia 21 stycznia 2008 r. w sprawie
przeprowadzania szkolenia oraz egzaminu dla osób
ubiegających się o uprawnienia do sporządzania
świadectwa charakterystyki energetycznej budynku, lokalu
mieszkalnego oraz części budynku stanowiącej
samodzielną całość techniczno użytkową
(Dz. U. Nr 17/2008 r., poz. 104)
Czekamy na:
Rozporządzenie określające metodykę obliczeń oraz
wzór świadectwa charakterystyki energetycznej
budynków
Czas trwania szkolenia: 50 godzin,
w tym część praktyczna
8 godzin
Koszt: ok. 1 800,- zł
44
Warsztaty
szkoleniowe- całodzienne




„Projektowanie budynków pasywnych
PHPP”
„Zakładanie folii dla uzyskania szczelności
powietrznej budynków”
„Badanie szczelności powietrznej budynków
(blower door test)”
„Ocena energetyczna budynków za pomocą
termografii”
Koszt: 250 lub 300,- zł brutto (łącznie z
poczęstunkiem w przerwie obiadowej)
Liczba osób biorących udział w seminariach
(warsztaty) jest ograniczona do max. 10 osób.
45
Program komputerowy PHPP
Polska wersja językowa obejmuje
zmiany wprowadzone przez Passiv
Haus Institut Dr. Wolfgang Feist do lutego 2006,
z polskimi danymi klimatycznymi!
46
Seminaria szkoleniowe
Na zakończenie każdego
seminarium, uczestnicy
otrzymują imienny
Certyfikat
Centrum Budownictwa
Pasywnego
Politechniki Poznańskiej
potwierdzający odbycie
szkolenia.
47
Kontakt internetowy
www.put.poznan.pl
www.ee.put.poznan.pl
48
Politechnika Poznańska
Centrum Budownictwa Pasywnego
e-mail: [email protected]
Dziękuję Państwu
za uwagę
49
Kontakt internetowy
www.put.poznan.pl
www.ee.put.poznan.pl