Energochłonność eksploatacyjna budynków mieszkalnych w zależności od zakresu działań termomodernizacyjnych

K.P.B. Politechniki Śląskiej Gliwice - Kokotek, 28.09 - 01 .10.2 000 r.

Lucyna K O R O N A 1

ENERGOCHŁONNOŚĆ EKSPLOATACYJNA BUDYNKÓW MIESZKALNYCH W ZALEŻNOŚCI OD ZAKRESU DZIAŁAŃ

TERMOMODERNIZACYJNYCH

1. Wstęp

W ostatnich latach obserwuje się wyraźny wzrost zainteresow ania społeczeństwa problemami ochrony środowiska, w tym zmniejszeniem zużycia energii [2,6,7]. N asza substancja mieszkaniowa je st przestarzała i w ym aga kom pleksowych działań w celu ratowania starej zabudowy i podniesienia sprawności energetycznej budynków mieszkalnych, a także użyteczności publicznej oraz zasilających je lokalnych źródeł ciepła i sieci ciepłowniczych.

Polska należy do krajów o bardzo wysokiej energochłonności eksploatacyjnej budynków mieszkalnych[2,3,4,5].

Poprawa efektywności wykorzystania energii na cele bytowe prowadzi do zm niejszenia kosztów eksploatacyjnych, polepszenia warunków użytkowania pom ieszczeń, a także ma wpływ na ograniczenie emisji do środow iska zanieczyszczeń powstałych przy jej produkcji.

Celem niniejszego opracowania je st przedstawienie tendencji zużycia energii ogrzewczej w w ielorodzinnych budynkach mieszkalnych, z uwzględnieniem wpływu zakresu działań term omodemizacyjnych. W myśl ustawy „O wspieraniu działań term om odernizacyjnych” [8] zakres prac obejmuje zarówno przegrody budowlane jak również instalacje cieplne.

2. Opis przedmiotu badań

Do badań przyjęto budynki mieszkalne znajdujące się w zasobach Robotniczej Spółdzielni M ieszkaniowej „Jedność” w Bydgoszczy, która istnieje od 1958r..

Spółdzielnia posiada 93 budynki o łącznej powierzchni 257 266 n r oraz kubaturze 1 121 577 m3 . Budynki zrealizowano metodami uprzemysłowionymi w systemach [ 1 ]- 28 budynków- w wielkopłytowym PBU-59, PBU-63, 7 budynków - Wielki Blok

’’Cegła Żerańska”, 13 budynków- Wielki Blok (WB), 12 budynków: Wielki Blok wg Unifikacji Bydgoskiej, 22 budynki- Szczeciński - S, 6 budynków- OW T-85, 5 budynków- system żelbetowych ram prefabrykowanych So-91.

1 Dr inż., adiunkt, Akademia Techniczno-Rolnicza w Bydgoszczy ul. Prof. S. Kaliskiego 7, e-mail: luko@ mail.atr.bydgoszcz.pl

W iększość zasobów RSM „Jedność” powstało w latach 1960 -1 9 7 0 (rys. 1), co sugeruje , że budynki w ym agają pilnych działań term omodemizacyjnych.

Rys. 1 Zasoby mieszkaniowe RSM „Jedność” w latach 1960-1999 Źródło: Opracowanie własne

Należy podkreślić, że z dotacji budżetowych w ramach akcji usuwania wad technologicznych oraz rozpoczętych działań energooszczędnych (budynki realizowane po 1991 r. podlegały innym rygorom prawnym - w ymóg instalowania automatyki pogodow ej) znaczna liczba budynków mieszkalnych, należących do zasobów Spółdzielni została poddana pracom termomodernizacyjnym.

Do 1999r. wykonano docieplenia o łącznej powierzchni 53,5 tys. n r . Budynki docieplano trzema metodami: w latach 1984-88 m etodą mokrą-ciężką (głównie szczyty budynków), a po 1990r. - metodami lekkimi: m okrą i suchą (docieplono dwa 9-cio piętrowe budynki).

W szystkie budynki należące do RSM zasilane są z sieci ciepłowniczej, należącej do Komunalnego Przedsiębiorstwa Energetyki Cieplnej Sp z o.o.(KPEC).

Przy udziale KPEC w latach 1997-99 zmodernizowano węzły cieplne w 76 budynkach. Dokonano modernizacji: instalacji wewnętrznej centralnego ogrzewania w 65 obiektach oraz instalacji c.w.u. w 28 budynkach. Do 1995r. energia cieplna była rozliczana według ryczałtu, stąd ustalenie rzeczywistego jej zużycia możliwe jest zaledwie od kilku sezonów grzewczych.

3. Ocena energochłonności eksploatacyjnej budynków

Dla 5-ciu sezonów grzewczych ustalono rzeczywistą wielkość zużycia energii na ogrzanie kilkudziesięciu budynków mieszkalnych, będących w zasobach RSM

„Jedność”, zróżnicowanych m.in. pod względem roku budowy; kubatury, systemu technologicznego, powierzchni użytkowej, powierzchni docieplonej wyrażonej współczynnikiem docieplenia, roku i zakresu remontu.

Ul

oc co

oOD Oo o(N rio T3o mv- O'O”' -ao

•v cd

1 1

I ^ J>

O

o

■N3 N

oo ON

ONON

OOON

OOON On

r-ON

NOON

NOON

*T)ON U

¿4cd

N

’OC ODN

£

3

N 'O£

¿43 -o X3

cd c<u c CL 3<L> O O 'C/i

•oO

Oc co x ’

oo ODUh

<D C UJ

<D

"o ^ B *o '—

X)

3

Xcd H

-a x3

_oOD Oc

"O

<

r- CN

co 3-

(N CN CN

ON ON o NO co (N CO co

ON

^ Id O ¿4

od £ 0) 'C c 2 -(-> 0) -N

NO cd

3 CD

§ U uo >% -o

— CQ O •- OD o .22

^

o ^

$ 03 m £

co »Ti

trt 00

^ iC I 5 >

5 s co—

oOD ^

<L> OO

14c/i 1

'C H o £ N ^o

<D

-J

8 § 2 i- 3

CO rjH

(N 2

<N _*.

CN ^

3- ^

' O O C/i

* *e Xcd

o C /5

is4 (N(N

ON■d-

oco co

ONON ON

c •§

$cd N 8

s »

g c/3 U

3;

CN Modernizacjainstalacji i docieplenie jednegoszczytubudynku

_

Wojska Polskiego221 15354 197534190,06138423837268321351805 (Szczeciński)97/98/95208 312 312 218 173 147

oo

oci 234 2895 224

J*3 3>%

T33

-O

*•©£ oN

(Z)

. — 3 JU>

" Ł

.2’3

■oo

*w*W

2049 193 1757 166 1122 ^NO

JSo

>,

•N3 3

T3O

GU 3

.2*3

»■(Z)

o

£o

‘3«■IZ) NO

NCC

u o

-o£

&

uN CZ5

. 2e .2

OO 138 1720 158

JSo

f iN U cifi

£OJ N

f i

.2*3

«•t/5

u 2

IZ) NCZ1

*Ci

’fiCi .2*3 -oo

*3*cc

680 124 769 140 2577 r -

oCN

3443 268 3244 251 ^ONO

O

(N 194 2344 221

ON O

<N

"Tf

1944 145 2365 218 741 135 815 148 2836 228

OO

ci 243 3017 234 2089 197 2079 196 1162 167 2397 178 _NO

<N 199 784 142

<N

CO

O

OOOO

2593 209

4036 314. 3971 308 3315 312 3496 330 1925 276 3836 286 2593 239 Ul

264 1631 297 ^UlUl

Cl 254

4012 313

Oci

OO

Cl 297 3177 299 3104 293 1862 267 3575 266 2430 224 ^Ul_ON 253 ^OO

ND 291 2980 240

0,061 0,061 0,164 0,164 0,165 t"-

NO<N

o" 0,296 0,850 0,850 0,464

35651 217 3585 217 2947 483 2941 483 1935 320 3732 966 _O 893 ^ON_(N

Ul 1300 1529 1300 3540 1641

Ulr-

ON

99/99/95 1975 97/97/95 1976 97/-/94 1976

■'Tf A ON ON

1971 OO

ON ON

ONu-

ON Cl ON ON ON

1978

uiON

ON ON ON

OOON ON ON ON

0861 97/97/96 6

961 95/-I94

16319 16319 13210 13210 7939

. 2*3 -oo

’3 “cc

"cc_-w

tfi

tZ)

•■—scc

occ

#N eu Ci T3 O

s

1/)

18047 14260 7850 7850 15758

Szpitalna7 (Szczeciński) Szpitalna9 (Szczeciński)

w(Z)

3 3

’3*

CC

#N

eŁ*o T3O S Tf

Generalska 2 (Szczeciński) Generalska4 (Szczeciński) Baczyńskiego23 (PBU) Sandomierska 21 (WB) Sandomierska 26 (WB)

cc

CZ) ,C

•■ nCC Ci

#Ncc

’fiLa

•oCiO

s

NO

Sandomierska 22 (WB) Sandomierska 27 (WB) Spokojna 9.1 (WBUnifikacja Byd)

3.2 3.3 rt" 4.2 4.3

Ul 5.2

NO 6.2 6.3

NCi N O W) T3

CQ

o

■oe

C0C*

■20 v>i -Si

. § •

'o

■§

■&>

1

cc

£ Ci

’?CC T3V3 Oa

ccc e

a O

■a - ou

• N oOj O ^Ci C) <^>

s*

s, S

Si o S ON <S S fN 'u> CS

a

c>

N 2

S Ov

O Ss.

o

■ so

o ,o

c

■§

•2

Z grupy 93 budynków wybrano najbardziej reprezentatywne, o różnym zakresie prac term omodernizacyjnych, natomiast o zbliżonych parametrach kubaturowo- powierzchniowych w poszczególnych podgrupach. Szczegółowej analizie poddano dwadzieścia budynków, w których w ykonano jed en z wariantów term omodernizacyjnych (tabela 1).

Energochłonność eksploatacyjną budynków mieszkalnych m ożna wyrazić w dwojaki sposób:

- bezpośrednio, za pom ocą zużycia energii cieplnej, [GJ];

— pośrednio, obliczając wskaźnik sezonowego rzeczywistego zużycia energii, przypadającej albo na m2 powierzchni użytkowej lub na m 3 kubatury ogrzewanej [kWh/m2] lub [kW h/m3].

W skaźnik energochłonności rzeczywistej dla badanej grupy budynków w okresie 5-ciu sezonów grzewczych ( tab.l kol.7-11) kształtuje się różnie. Przebieg wartości Erz dla 6-ciu wariantów term omodernizacyjnych przedstawiono na przykładzie wybranych budynków , po jednym z każdego wariantu (rys.2).

400

95/96 96/97 97/98 98/99 99/00

sezon grzewczy

Rys. 2. Wskaźnik energochłonności rzeczywistej budynków o różnym zakresie term omodernizacji w kolejnych sezonach grzewczych

Źródło: Opracowanie własne

4. Dyskusja wyników i wnioski

A nalizując budynki pogrupowane w 6-ciu wariantach m ożna zauważyć, że pierwszymi działaniami term om odernizacyjnymi były częściowe docieplenia ścian.

Pomimo, że docieplono przegrody zew nętrzne nie nastąpił spadek zużycia energii cieplnej w budynkach, pomieszczenia były przegrzewane, a mieszkańcy w celu uzyskania odpowiedniej dla siebie tem peratury wewnętrznej otwierali okna. Należy nadmienić, że zwiększone zużycie energii w sezonie 96/97 w ynika również z niższej średniej temperatury zewnętrznej dla sezonu grzewczego (-0.3°C). Wyraźny spadek zapotrzebowania na ciepło został odnotowany w sezonie 97/98. Bezpośrednią przyczyną tego pozytywnego zjawiska była m odernizacja węzłów cieplnych. W budynkach -2.3,3.1,4.1,5.1,6.2 (rys.2), w których zmodernizowano rów nież instalacje w ewnętrzne, zakładając indywidualne podzielniki ciepła, odnotowuje się mniejsze zużycie energii cieplnej.

Generalnie, wskaźnik energochłonności eksploatacyjnej zm niejszył się po modernizacji, w stosunku do sezonu 95/96 o następujące wartości:

I Zmodernizowano wezel ciepłowniczy, wewnętrzna instalację c.o. oraz wprowadzono rozliczanie indywidualne odbiorców :

- całkowicie docieplonych - 42- 46%;

- częściowo docieplonych - 35- 40 % . II. Zmodernizowano tylko węzeł ciepłowniczy:

- częściowo docieplonych - 20 -23% ; - niedocieplone - 15-18%.

Zakres działań termomodernizacyjnych je st uzależniony od kilku czynników:

uwarunkowań prawnych, stymulowanych polityką państwa, wiedzy i kompetencji inwestora, jego ograniczeń finansowych, a także świadomości ekologicznej.

Wykonane dotychczas prace termomodernizacyjne, szczególnie kompleksowe, przynoszą najczęściej pozytywne efekty. W niektórych rozpatrywanych budynkach na w zrost energii cieplnej wpływ ają inne czynniki, których charakter i struktura będzie przedmiotem dalszych badań.

Literatura

[1] Biliński T., Kozak J., Tom aszewicz A.: Budownictwo prefabrykowane. WUPP, Poznań 1976r.

[2] Górzyński J.: Audyting energetyczny. Biblioteka Fundacji Poszanowania Energii S.A., Warszawa 2000r.

[3] Korona L.: Ocena poziomu energochłonności istniejących budynków mieszkalnych. Konferencja Naukowo -Techniczna „ Sterowanie Procesami Inwestycyjnymi w Budownictwie Wodnym i M orskim”, Politechnika Szczecińska, Szczecin-M iędzyzdroje, 17-20.06. 1999r., str. 2 5 - 3 0 .

[4] K orona L.: Analiza potrzeb termomodernizacji budynków w ykonanych w systemie Wk - 70. K N - T, Prace N aukowe Instytutu Budownictwa Politechniki W rocławskiej, seria Konferencje nr 71, Wrocław 1998r. str. 127-134 .

[5] Robakiewicz M.: Jak zmniejszyć koszty ogrzewania budynków. Wyd. II, Biblioteka Fundacji Poszanowania Energii S.A., Warszawa 1998.

[6] Rozporządzenie MSWiA w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpo­

wiadać budynki i ich usytuowanie. DU Nr 132/97 p.878; j.t. DU Nr 15/99 p.140.

[7] Ustawa MSWiA o wspieraniu przedsięwzięć termomodernizacyjnych. Dz.U. nr 162/98 poz. 1121 z 18.12.1998r.

ENERGY- CONSUM ING IN EXPLOATATION OF RESIDENTAL BUILDINGS DEPENDING ON THE RANGE OF ACTS OF TH ERM OM ODERNIZATION

Summary

Existing residential buildings,despite started o f acts o f therm om odernization, charakterise still high indication o f energy - consuming, above 150 kW h/m 2rok. Several o f existing residental buildings, w hich w ere build beetw en 1960-1990 in Bydgoszcz, were engaged in scientifict research. Acts o f therm om odernizations introduce in six variants, given to each one o f them real indications o f energy-consum ing. The range o f therm om odernization depends on several factors;

conditioned on the low, stimulated by national politics, investor's know lege and com petence, his financial limitation and his ecology aw am ess. Therm om odernization works done so far, especialy the complecs ones, m ost o f the tim e give very positiv rezults. On the other hand partialy done acts therm om odernization do not intendend effects. Growth o f therm al energy is indication by defferent factors, the charakter and strukturę o f which will be the subject o f further studys.