Energetická účinnosť budov: optimalizácia alebo minimalizácia - Zelený ekológ

Energetická hospodárnosť budov

Keď hovoríme o energetickej účinnosti v budovách Zvyčajne sa odvolávame na súbor postupov, ktoré vedú k Staviam spotrebujem menej energieAle jadrom veci je určiť, ako ďaleko je možné alebo rozumné zájsť.

Štátne predpisy inšpirované smernicou o energetickej efektívnosti zvyčajne berú ako referenciu to, čo sa nazýva „optimálne náklady“, čo znamená, že investičné náklady sú prijateľné vo vzťahu k ekonomickým výhodám, ktoré energia prináša. nižšia spotreba energie (optimalizácia).

Poznámka: Aplikáciu metodiky «optimálnych nákladov» v krajinách EÚ môžete konzultovať TU v angličtine.

Napriek tomu ekonomická životaschopnosť, je nie je to jediné kritérium možné a mohli pokúsiť sa znížiť energetickú náročnosť budovy kým nie je prakticky nulová alebo že vplyv na životné prostredie vyplývajúci z výstavby a prevádzky budovy je minimálny (minimalizácia).

Je zrejmé, že podľa rôznych kritérií prijatých ako referencia sa budú líšiť aj úrovne ambícií pri dosahovaní energetickej účinnosti.

V tomto článku sa pokúsime zhodnotiť pre danú budovu, akú úroveň ambícií poskytujú tieto rôzne kritériá a ukážeme si, že najčastejšie používané, ktorým je energetická optimalizácia, vedie práve k tomu, že je najmenej ambiciózny a my by sme nepovažujte to za preferované kritérium.

Metodológia

• Použijeme príklad budovy a úpravou len parametra „izolácia“ sa vyhodnotí konečná spotreba energie na vykurovanie, chladenie a ich príslušenstvo (čerpadlá a ventilátory).
• Spotreba odvodená od osvetlenia, vybavenia, teplej úžitkovej vody bola z tejto štúdie vylúčená, pretože tieto sú nezávislé od úrovne izolácie a práve to posledné by sme chceli zdôrazniť, pretože pri určitých príležitostiach niektorí tvrdili, že „nadmerná izolácia“ sa nemusia odporúčať z hľadiska energetickej účinnosti.
• Po získaní pre každú izolačnú hypotézu prevedieme spotrebu primárnej energie na ekonomický (náklady) alebo vplyv na životné prostredie (GWP skleníkový efekt).
• Aby boli výsledky ľahšie použiteľné pre iné podobné veľkosti budov, výsledky budú normalizované podľa upraveného povrchu budovy.
• Nakoniec budú výsledky analyzované vo forme bodového grafu, kde je trend každej premennej intuitívny, keď sa zvýši množstvo izolácie dostupnej v budove.

Prípadová štúdia

Pre tento prípad sa uvažuje a viacgeneračný dom medzi domami v zložení prízemie + 4 poschodia s celkovým počtom 16 domov s upravenou plochou 1282 m2 (za podmienené sa považujú len domy)

Nasledujúci obrázok zobrazuje uvažovanú budovu:

CHARAKTERISTIKY STAVBY:

• Orientácia budovy je severo-južná.
• Konštrukcia je tradičná s izolačnými materiálmi vo fasádach pomocou opláštenia a plochej strechy s obrátenou strechou.
• Použité izolanty sú sklenená vlna v opláštení a XPS v obrátenej streche.
• Pre úrovne izolácie bolo uvažovaných 12 úrovní izolácie pre fasádu a strechu a výpočet bol vykonaný so všetkými možnými kombináciami s hodnotami v rozmedzí od 0 cm do 22 cm, čo predstavuje vykonanie 144 prípadov.
• V budove sú vo všetkých prípadoch k dispozícii okná s dvojitým zasklením.
• Pracovný profil a riadenie ventilácie sú tie, ktoré sa považujú za reprezentatívne pre použitie na bývanie.

• Vykurovacím olejom je zemný plyn, zatiaľ čo pri chladení a pomocnom oleji sa používa elektrina.
• V rámci štúdie sa trasy opakovali pre dve lokality (Barcelona a Madrid), aby sa zohľadnil možný vplyv počasia.

Použitý softvér

• Na modelovanie bola použitá geometria Sketchup.
• OpenStudio bol použitý na zostavenie energetického modelu
• Výpočty boli vykonané priamo v nástroji Energy Plus.
• Parametrické výpočty a extrakcia výsledkov boli vykonané pomocou JEplus.
• Analýza výsledkov bola vykonaná pomocou programu Excel.

Výpočty

1.- Spotreba energie

Prvý krok pozostáva z vyhodnotenia množstva konečnej energie spotrebovanej vykurovacími a chladiacimi systémami, vrátane súvisiacich spotreb kvapalinových obehových čerpadiel.

V oboch prípadoch je možné vidieť, že v rámci úrovní izolácie uvažovaných v štúdii (medzi 0 a 22 cm) spotreba klesá so zvyšujúcou sa dostupnosťou izolácie, a preto bude vždy pozitívne izoláciu v prípade potreby zvýšiť. minimalizovať spotrebu energie.

2.- Celkové náklady

To sa nazýva „Celkové náklady“ súčet nákladov odvodených z investície do zateplenia a prevádzkových nákladov budovy.

• Pokiaľ ide o investičné náklady na izoláciu, uvažovalo sa iba o deriváte izolácie, ktorý je reprezentatívny pre prípad novej výstavby.
• Pri investičných nákladoch bol uvažovaný len energetický termín a z neho odvodené dane na základe paliva as horizontom 50 rokov ako pravdepodobná životnosť budovy.

Výsledky sú reprodukované nižšie:

Je zrejmé, že v tomto prípade existuje hodnota, ktorá poskytuje minimálne celkové náklady a že nižšie alebo vyššie úrovne izolácie vedú k zvýšeniu nákladov.

Tiež sa uznáva, že vyššie úrovne izolácie predstavujú zanedbateľné zvýšenie celkových nákladov. Pri nižšej úrovni izolácie poskytujú značné zvýšenie nákladov.

To, čo sa bežne označuje ako „optimálna úroveň“ izolácie, je v skutočnosti „minimálna úroveň“, pod ktorou by sme sa nikdy nemali nachádzať, aby nedošlo k výraznému prekročeniu nákladov.

3.- Vplyv na životné prostredie (skleníkový efekt)

Na vyhodnotenie vplyvu na životné prostredie v dôsledku zabudovania izolácie boli prijaté Environmentálne deklarácie produktov (DAP / EPD) zavedené do budovy a skleníkový efekt (GWP) každého prípadu bol zohľadnený počas celého životného cyklu.

Pripomeňme si, že máme rozsiahly článok o tom, ako vypočítať vplyv budovy na životné prostredie a aké programy, napísal aj Josep Sole.

Podobným spôsobom, ako sa konečná spotreba energie premietla do prevádzkových nákladov, sa potenciál skleníkového efektu vyhodnotil na základe typu použitého paliva. Výsledky sú zhrnuté v nasledujúcich grafoch.

Rovnako ako pri spotrebe energie, aj v tomto prípade sa celkový vplyv na životné prostredie počas celého životného cyklu znižuje zvýšením úrovne izolácie bez toho, aby sa zistila, aspoň v rámci skúmaného prostredia, limitná hodnota, ktorá spôsobí zvýšenie vplyvu budovy na životné prostredie. .

V dôsledku toho, na rozdiel od toho, čo niektorí tvrdia, množstvo izolácie, ktorá má byť inštalovaná v budove, by v žiadnom prípade nemalo byť obmedzené z environmentálnych dôvodov.

Závery.

• Parametrické štúdie umožňujú odhaliť vývoj spotreby energie, nákladov alebo vplyvu na životné prostredie zvýšením úrovne izolácie dostupnej v budove.
• V rámci študovaných limitov len pre ekonomické kritériá, existuje minimálna hodnota, ktorá nezodpovedá maximálnej úrovni izolácie.
• The Kritérium „optimálnych nákladov“ je z možných kritérií najmenej ambiciózne, a preto by sa nemali používať prednostne, ako je obvyklé.
• The kritérium pre minimalizáciu vplyvu na životné prostredie sa zhoduje s kritériom pre minimalizáciu spotreby energie a malo by sa používať prednostne ako kritérium energetickej účinnosti.
• The Ciele dekarbonizácie budov v zásade prechádzajú cez maximalizáciu tepelnej ochrany z toho.

Ak sa vám článok páčil, ohodnoťte a zdieľajte!