Różnice w zużyciu gazu ziemnego w bliźniaczych budynkach jednorodzinnych. Oszczędności pod kontrolą

Czy jest możliwe, aby budynki podobne do siebie powierzchnią, stojące koło siebie, zbudowane w identycznej technologii oraz zamieszkałe przez „standardowe” rodziny 3-5-osobowe, różniły się od siebie o 40% czy 60% uśrednionymi miesięcznymi kosztami ogrzewania?

Co należy zrobić, aby osiągnąć sukces w oszczędzaniu w stosunku do sąsiadów i jakim kosztem możemy tego dokonać? Aby odpowiedzieć na takie pytania, przyjrzyjmy się realnie istniejącym i użytkowanym budynkom.

Charakterystyka budynków

Opisany kompleks mieszkalny to 4 budynki jednorodzinne zgrupowane w zabudowie bliźniaczej po dwa, stojące na osiedlu domów jednorodzinnych w Poznaniu. Dla lepszej orientacji czytelnika zamieszczono rzut sytuacyjny ze szkicem działek i oznaczeniem budynków (rys. 1).

Budynki zbudowane na przełomie lat 2010/2011, były następnie kolejno zasiedlane i dalej normalnie użytkowane w następującej kolejności:

  • budynek nr 2: 09.2011 r., pow. ogrzewana 155 m2 – rodzina 5-osobowa,
  • budynek nr 4: 05.2012 r., pow. ogrzewana 202 m2, w tym budynek mieszkalny 170 m2 + garaż 32 m2 – rodzina 3-osobowa,
  • budynek nr 3: 08.2012 r., pow. ogrzewana 170 m2 – rodzina 5-osobowa,
  • budynek nr 1: 09.2014 r., pow. ogrzewana 155 m2 – rodzina 3-osobowa.

Budynki bliźniacze są wybudowane w taki sposób, że stykają się ze sobą poprzez dylatację zarówno częścią użytkową, jak i nieogrzewanym garażem (wyjątek stanowi budynek nr 4, w którym garaż pełni funkcję ogrzewanego biura – jest on jednak izolowany identyczne jak pozostałe garaże styropianem EPS 040 o grubości 5 cm).

Wszystkie domy są dwukondygnacyjne – parter i pełne piętro, dodatkowo z niskim poddaszem nieużytkowym w postaci stropodachu przełazowego zbudowanego na drewnianej kratownicy. Dach o niewielkim spadku pokryty papą dopełnia całość bryły. Zbudowane z pustaków ceramicznych ściany zewnętrzne o grubości 25 cm zaizolowano styropianem EPS 040 o grubości 15 cm. Ścianę od strony garażu oddziela od części użytkowej styropian o grubości 5 cm. Izolacja stropodachu to 30 cm wełny mineralnej na poziomej powierzchni stropodachu ponad piętrem. Okna to produkt renomowanej firmy z pakietem dwuszybowym.

W tym względzie wyjątkowy jest budynek nr 2, w którym właściciel dodatkowo zainwestował w energooszczędność poprzez:

  • pakiet okien trzyszybowych wypełnionych argonem,
  • zaizolowanie skosów dachowych wełną o grubości 10 cm (głównie dla ochrony przed letnim słońcem) oraz położenie na powierzchni poziomej kolejnych 10 cm wełny mineralnej przykrywającej znajdujące się tam i zaizolowane własną izolacją o grubości 5 cm kanały stalowe wentylacji mechanicznej,
  • wentylację mechaniczną z rekuperacją o wydajności 350 m3/h,
  • instalację stabilizacji temperatury nawiewu typu GPWC, położoną w ogrodzie na głębokości średniej 1,5 m i wykonaną w układzie Tichelmanna z dedykowanych do tego typu rozwiązań rur kanalizacyjnych DN200 o długości kolektora 4 x 18 m (razem ze wspólnym dolotem to łącznie 82 m).
  • zmiany w segmencie instalacji grzewczych, o których piszemy poniżej.

Instalacja grzewcza

W badanym „wzorcowym” budynku nr 2 o powierzchni ogrzewanej 155 m2 zainstalowano ogrzewanie w układzie mieszanym. Co to znaczy?

Powierzchnia ogrzewania podłogowego to 40 m2 w kuchni, wiatrołapie, łazience górnej i dolnej. W pomieszczeniach mieszkalnych zainstalowano zaś grzejniki stalowe panelowe o maksymalnie zwiększonej powierzchni dla uzyskania efektu jak najniższej temperatury ogrzewania – wszystkie grzejniki są typu 33 x 600 i zmiennej długości od 1,4 do 2,0 m – zależnie od długości okna lub wolnej ściany. Parametry zasilania dla warunków obliczeniowych i doboru grzejników przyjęto na poziomie tz/tp = 55/45oC.

W pozostałych trzech budynkach nr 1, 3 i 4 ogrzewanie wykonano wyłącznie jako grzejnikowe, wyposażone w typowe dla obecnych rozwiązań grzejniki 22 x 600 o długościach wynikających z obliczeń OZC. Kosztem tak poczynionych oszczędności parametr zasilania w warunkach obliczeniowych jest wyższy i wynosi tz/tp = 70/55oC.

Sercem układów grzewczych w kotłowniach są kotły wiszące na gaz ziemny GZ-50. W trzech budynkach nr 1, 3 i 4 są to standardowe kotły kondensacyjne z regulatorem pokojowym, o modulacji w zakresie 25-100% (moc 6-24 kW) i mocy maksymalnej na centralne ogrzewanie 24 kW. Kotły współpracują ze zbiornikami ciepłej wody o pojemności 150 l.

W budynku „wzorcowym” nr 2 zastosowano inny kocioł kondensacyjny tego samego producenta, jednak o niższej mocy startowej rzędu 3,8 kW i pracujący z mocą maksymalną 9,75 kW na potrzeby ogrzewania (ograniczenie wprowadzone w kodowaniu automatyki kotła). Moc maksymalną 16 kW kocioł osiąga tylko i wyłącznie na potrzeby przygotowania c.w.u. Jednostka pracuje w układzie ze zwiększonym zbiornikiem c.w.u. o pojemności 300 l, podgrzewając górną wężownicę (zład ok. 150 l). W przyszłości inwestor planuje rozbudowę instalacji o kolektory słoneczne.

Wszystkie cztery budynki są wyposażone w kominki powietrzne zabudowane w salonie, wykorzystywane okazjonalnie zimą (ok. 2 x w tygodniu). Według zebranych informacji zużycie drewna zimą dla budynków nr 1, 2 i 3 to koszt ok. 150 PLN/sezon, dla budynku nr 4 to ok. 300 PLN/sezon. Dla uproszczenia naszej analizy koszty te pominiemy. Należy dodać, że żaden z domów nie jest wyposażony w kuchenkę gazową, a jedynie w elektryczną płytę grzejną.

Analiza zużycia gazu

Na przestrzeni lat 2011-2015, a więc w ciągu 4 sezonów grzewczych, wszystkie budynki w miarę ich zasiedlania były okresowo monitorowane na ilość zużycia gazu ziemnego. Analiza zużycia paliwa została przedstawiona na poszczególnych wykresach i w tabeli porównawczej.

A. Zużycie gazu na osi czasu rzeczywistego

Na wykresie 1 przedstawiono narastająco ilość gazu ziemnego zużytego w poszczególnych budynkach na potrzeby centralnego ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej. Wykres przedstawia pobór gazu od momentu rozpoczęcia eksploatacji pierwszego budynku „wzorcowego” nr 2, czyli od 01.09.2011r.  aż do dnia 15.02.2015 r., w ujęciu czasu rzeczywistego, tzn. że pokazano na nim przesunięcia związane z procesem budowy kolejnych budynków i późniejszym ich wygrzewaniem jeszcze w trakcie trwania prac wykończeniowych.

B. Tendencja zużycia gazu

Aby uchwycić tendencję kształtowania się kosztów ogrzewania, warto spojrzeć na kolejny wykres – nr 2. Zestawmy wszystkie krzywe zużycia gazu dla poszczególnych budynków w jeden wspólny punkt startowy dla zobrazowania różnic w przyrostach ilości gazu pomiędzy budynkami.

Wyraźnie widzimy, że już po pierwszym okresie rozruchu, zaledwie po ośmiu miesiącach, budynek nr 3 oraz (praktycznie od razu z dniem rozruchu) największy budynek nr 4 zużywają wyraźnie więcej gazu niż analizowany budynek wzorcowy nr 2.

Wpływ na taką tendencję mają zarówno większe powierzchnie budynków, brak rekuperacji i GWC, a także mniejsza grubość izolacji stropodachu, jak i – w przypadku budynku nr 4, czyli największego z omawianych – duże straty przez dodatkowo ogrzewany, słabo izolowany garaż. Przy powierzchni ogrzewanej o +30% większej od budynku wzorcowego ma on aż o 60% większe całkowite zużycie gazu w czasie 39 miesięcy. To tylko 3 miesiące krótsza eksploatacja od budynku wzorcowego!

Już na początku wykresu, tj. w okresie wygrzewania budynku nr 4 – który pokazuje nam żółta krzywa – widać zwiększone zużycie gazu spowodowane najprawdopodobniej mokrymi pracami wykończeniowymi prowadzonymi w okresie zimowym i suszeniem budynku.

Warto zauważyć także, że budynek nr 1, użytkowany najkrócej, już po 29 miesiącach (niepełne 3 lata) osiągnął poziom zużycia jak budynek wzorcowy 2. Ponieważ te dwa domy są identyczne powierzchniowo, warto obserwować dalej, jak te różnice między budynkami 1 i 2 będą się kształtować za kolejne 4 lata.

Analiza kosztów użytkowania

Dla zainteresowanych porównaniem do zużycia gazu we własnym domu zamieszczono wykres słupkowy nr 3, pokazujący wysokość comiesięcznego zużycia gazu ziemnego w badanym okresie 09.2011-02.2015 r. dla budynku nr 2, który stanowi nasz wzorzec ze względu na zastosowane energooszczędne rozwiązania techniczne.

W tabeli 1 to co najciekawsze – podajemy odczytane z liczników gazu sumaryczne zużycie paliwa oraz pozostałe dane charakterystyczne. Suma wszystkich zapłaconych rachunków dla budynku wzorcowego nr 2 to do dnia 04.02.2015 r. kwota 9769,01 PLN brutto. Koszty dla pozostałych budynków 1, 3 i 4 wyliczono na podstawie średniej ceny brutto PLN/m3 gazu.

Warto zauważyć, że decydujący wpływ na koszty ma nie wielkość samego budynku, a sposób podejścia do budowania energooszczędnego – przykładowo: o 10% większa od wzorca (155 m2) powierzchnia ogrzewana rzędu 170 m2 nie generuje równego procentowo wzrostu kosztów ogrzewania. Mówi nam o tym uśrednione miesięczne zużycie gazu i odchyłka od wzorca (ostatnia pozycja z tabeli), która dla budynku nr 3 jest o ponad 43% większa.

Realnie, w przeliczeniu na złotówki, to co miesiąc kwota średnio 100 PLN brutto więcej na rachunku, w skali roku to już 1200 PLN brutto, a po 10 latach przy rosnących cenach gazu różnica może wynieść nawet 15 000 PLN brutto. Graficznie fakt ten obrazują krzywe zużycia gazu szybko wznoszące się i przecinające na wykresie nr 2 krzywą zużycia gazu dla budynku wzorcowego nr 2 – kolor czerwony.

Wnioski

Oszczędność kosztuje. Oszczędność jest jak religia – trzeba w nią wierzyć i widzieć perspektywę. Jeśli nasz wzrok wbity jest w horyzont, a ojcowska ręka pokazuje dziecku dokąd iść, kiedy nas już zabraknie, to właśnie to nazwać można oszczędnością. Dosłownie i w przenośni. W naszym przypadku właściciel domu nr 2 dodatkowo wydał na modyfikacje kwotę 60 000 PLN brutto w stosunku do kosztów standardowych wyliczonych przez firmę budowlaną, głównie na zmiany w instalacjach grzewczych i wentylacyjnych. Tak poniesione nakłady będą zwracały się nawet 30 lat, w międzyczasie część urządzeń będzie wymagało remontu lub wymiany, a więc czas ten prawdopodobnie wydłuży się.

Dlaczego więc ludzie wydają coraz to większe kwoty na domy pasywne i energooszczędne skoro czas zwrotu jest tak długi? Trudno odpowiedzieć inaczej jak wskazaniem na wizję i dalekowzroczność, tak jak trudno wyobrazić sobie, po co i jak wielkim wysiłkiem tysięcy ludzi budowano piramidy w Egipcie czy Meksyku.

Jedno jest pewne – skutki tych wysiłków są i będą widoczne przez setki lat.

Kiedy budowany jest dom, warto zastanowić się, które z opisanych powyżej technik mieszczą się w zakładanym budżecie inwestycji, które muszą być wykonane natychmiast, a które można byłoby przesunąć w czasie. Okien zapewne nie chciałbyś wykuwać, lecz warto budować tak, aby przewidzieć możliwość rozbudowy budynku i zmian w instalacjach, np.: przygotować przepusty i przestrzenie dla przyszłego GWC czy wentylacji, zbudować wyłaz na nieogrzewane poddasze, aby mieć możliwość dołożenia w przyszłości kolejnej warstwy izolacji itp.

Zabawa w oszczędzanie jest jak chęć schudnięcia. Inwestycja wymaga wyrzeczeń na starcie oraz trzymania dyscypliny przez bardzo długi czas. Tym, co motywuje pozytywnie i utwierdza w dobrym wyborze – jak mówi właściciel budynku wzorcowego – jest uśmiech na twarzy, kiedy przychodzi kolejny rachunek z gazowni!

Jak oszczędzać?

Nic nowego. Te prawdy trzeba znać:

  • Kiedy budujesz, skup się na możliwie grubej izolacji cieplnej! Ściany zaizolowane grubością 15 cm to dziś standard, nierzadko domy niskoenergetyczne mają 30 cm i więcej. Jeśli możesz, nieogrzewany garaż zaizoluj taką grubością jak dom i nie zapomnij o izolacji pomiędzy.
  • Pamiętaj o stropodachu! Jest dużą powierzchnią, a więc generuje dużą część strat cieplnych twojego domu. Dzisiaj z rozmów z inwestorami wynika, że wielu z nich myśli już o izolacji grubości 50 cm jako rozsądnej, zapewniającej ochronę cieplną zarówno zimą, jak i w upalne letnie dni. Warto dodać uwagę o konieczności wentylowania takiego poddasza.
  • Zrób możliwie niskotemperaturową instalację grzewczą! Najlepiej ogrzewanie podłogowe i ścienne. Jeśli budżet inwestycji na to nie pozwala, to taniej od podłogówki wykonasz grzejniki panelowe o możliwie dużych powierzchniach grzewczych. Twoi goście będą zdziwieni, kiedy w domu będzie przyjemnie ciepło, a grzejniki w dotyku będą jedynie lekko ciepłe.
  • Jeśli możesz, szukaj kotła gazowego, pompy ciepła, hybrydy lub ogniwa paliwowego (tak, tak – takie rozwiązania już wchodzą do techniki grzewczej w Europie) o możliwie jak najniższej startowej mocy grzewczej!

Tu najlepsze są porównania do eko-jazdy samochodem. Budynki coraz cieplejsze, nierzadko już o maksymalnych stratach cieplnych rzędu 3-5 kW, wszystko zależnie od pogody. Kocioł czy ogniwo o mocy startowej 1,9 kW zapewnią stałą pracę palnikowi i niskie straty paliwa z tytułu częstych uruchomień. Przemyślany i odpowiednio duży zbiornik c.w.u. zabezpieczy też komfort mycia całej rodzinie. Unikajmy gwałtownych przyspieszeń – czy naprawdę warto przewozić przez miasto i to w szczycie komunikacyjnym przesyłkę kurierską TIR-em?

  • Zainwestuj w wentylację mechaniczną z rekuperatorem! Być może zdecydujesz, że GWC powietrzne lub glikolowe to zbyt duży koszt, ale przy obecnych wymogach energetycznych oraz dużej szczelności budynków wentylacja wymuszona to absolutne minimum tego, co musisz mieć. Oszczędność połączona z usuwaniem nadmiaru wilgoci i zużytego powietrza. Kiedy instalacja będzie wykonana z zachowaniem właściwych zasad, docenisz świeże powietrze.
  • Czy zimą rozsądnie jest chodzić w domu w T-shircie?

W sezonie grzewczym utrzymuj w budynku 20oC. Każdy dodatkowy +1oC powyżej tej temperatury wewnętrznej to ok. 6% większego zużycia paliwa. Kto utrzymuje 23oC w budynku, płaci więc o 18% więcej niż oszczędny sąsiad. W utrzymaniu właściwej temperatury pomogą termostaty pokojowe sterujące pętlą podłogową lub grzejnikiem w danym pomieszczeniu.

  • Dbaj o utrzymywanie w zbiorniku ciepłej wody rozsądnej temperatury! Wielu użytkowników twierdzi, że 45oC to woda idealna do kąpieli. Wyższa temperatura rzędu 50oC była potrzebna w czasach, kiedy w kuchni nie używaliśmy zmywarek.
  • Oszczędzaj, gdy nie ma cię w domu! Kiedy wyjeżdżasz z domu zimą, obniż temperaturę o kilka stopni, ale nie przesadzaj. Wyziębiony budynek zużyje na ponowne wygrzanie więcej energii, a kocioł, pracując agresywniej z wyższą temperaturą, ma niższą sprawność.

Szymon Czarkowski

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij