Analýza príkladu energetickej sanácie budovy podľa štátneho plánu 2013 - 2016
V tomto článku popíšeme a príklad energetickej rehabilitácie ktorá je súčasťou prezentácií a prednášok, ktoré sú súčasťou 1. bienále trvalo udržateľného staviteľstva a urbanizmu, konkrétne ten, ktorý zodpovedá pilotnému prípadu v cestných štvrtiach Cádizu v Malage.
Nasledujúcu prípadovú štúdiu vypracoval Fernando Gutiérrez Garrido spolu s Danielom Rincónom de la Vega pred niekoľkými rokmi na kongrese Greencities.
Charakteristika predstavenia (budova):
Budova zodpovedá bloku 34 domov s obmedzeným prenájmom s komerčným prízemím, ktoré sa nachádzajú na ulici Héroes de Sostoa a Velasco v Málage. Budova má dve fasády orientované na severovýchod k ulici Velasco a na juhozápad dozadu. Má celkovo 10 podlaží bytov s dvomi typológiami, ktoré sú udržiavané v úrovniach 1 až 4 a v úrovniach 5 až 10.
Rozmiestnenie domov zodpovedá vtedajšiemu obvyklému s tromi a štyrmi spálňami, kúpeľňou, kuchyňou, práčovňou a obývačkou s jedálňou a ich tvar a rozmiestnenie sťažuje správne priečne vetranie v nich. Má základ a konštrukciu zo železobetónu.
Tepelný plášť budovy:
Vonkajšie fasády majú celkovú hrúbku 25 cm a predstavujú skladbu z vonkajšej strany zvnútra tvorenú priečkou z dutej tehly, komorou a priečkou z dutej tehly, s vonkajšou úpravou omietkou a náterom.
Predstavuje strechu riešenú priečkami na doske posledného podlažia, na ktorej nesie rasilová doska zakončená kompresnou vrstvou a arabskou škridlou. Predstavuje kovové vonkajšie tesárske práce a má rolety. Má dvojité sklo, ako je uvedené v špecifikácii, ale hrúbka nie je definovaná.
Postup výpočtu a hypotéza: Návrh na zlepšenie.
Na modelovanie budovy bol použitý program CALENER VYP, pomocou ktorého sa získavajú nároky a spotreba energie na vykurovanie a chladenie, ako aj emisie CO2.
Bola navrhnutá simulácia budovy v jej súčasnom stave, aby sa poznala energetická náročnosť a spotreba a analyzovali sa možné opatrenia na zlepšenie sanácie budovy. Navrhujú sa teda tri opatrenia na zníženie dopytu a ďalšie na zníženie spotreby neobnoviteľnej energie, a to tieto:
- Akcia D1: Zvýšenie úrovne izolácie na fasádach budovy.
- Akcia D2: Výmena stolárstva a skla.
- Akcia D3: Zvýšená úroveň izolácie na streche budovy.14
- Akcia S1: Začlenenie solárneho zberu pre ACS a výmena podporných zariadení a typu energie.
Získané výsledky:
Akcia D1. Zvýšenie úrovne izolácie fasád.
V tomto prvom príklade obnovy energie sa berie do úvahy, že hodnota prestupu tepla je vyššia, ako vyžaduje technický kód pre referenčnú klimatickú zónu (zónu A3). Na splnenie stanovených požiadaviek je potrebné zvýšiť izoláciu tak, aby jej tepelný odpor bol nasledovný:
[zvýraznenie] U [/ zvýraznenie] CTE: 0,94 W / m² K (R: 1,06 m² K / W)
[zvýrazniť] U [/ zvýrazniť] BUDOVA: 1,40 W / m²K (R: 0,71 m²K / W)
[zvýrazniť] R [/ zvýrazniť] BUDOVA + [zvýrazniť] R [/ zvýrazniť] POTREBNÁ TEPELNÁ IZOLÁCIA = RCTE
[zvýrazniť] R [/ zdôrazniť] POŽADOVANÁ TEPELNÁ IZOLÁCIA: 0,35 W / m²K
Je zvolený extrudovaný polystyrén s vodivosťou 0,038 W / mK, takže je potrebný vonkajší plášť s nasledovnou hrúbkou:
e = R ∙ λ = 0,35 W / m² K x 0,038 W / mK = 0,0133 m = 1,33 cm
Z vonkajšej strany je navrhnutý obklad s hrúbkou izolácie 3,00 cm s izolačným materiálom s vodivosťou 0,038 W / mK. Aby priepustnosť fasády vylepšenej budovy bola:
[zvýrazniť] U [/ zvýrazniť] VYLEPŠENÁ BUDOVA: 0,66 W / m² K (R: 1,51 m² K / W)
Pri tomto scenári sa získajú úspory energie v spotrebe energie a emisiách, ktoré sú vyjadrené v nasledujúcej tabuľke:
Akcia D2: Výmena stolárstva a skla.
Podľa konštrukčného riešenia projektu ide o kovové okná bez tepelnej izolácie s dvojitým zasklením s nasledujúcimi vlastnosťami:
Priepustnosť medzier U: 5,60 W / m²K
Solárny faktor 0,68
Percento rámu sa považuje za 18%, s hodnotou nasiakavosti 0,8 (tmavý rám) a solárnym faktorom skla s hodnotou 0,80. Percento medzier v každej orientácii je nasledovné:
- Sever: 16 %
- E: 22 %
- Alebo: 21%
- S: 31 %
Prestup tepla otvorov pre každú orientáciu predstavuje nasledujúcu odchýlku vzhľadom na limitné hodnoty:
- Sever: 0 % (rovná sa limitnej priepustnosti)
- E: o 12 % nižšie
- Alebo: o 12 % nižšie
- S: o 16 % nižšie
Navrhuje sa nahradiť stolárske výrobky a sklo inými vyrobenými z PVC a 4 + 9 + 6 dvojitých skiel, ktoré spĺňajú minimá stanovené v CTE pre každú orientáciu.
[zvýrazniť] U [/ zvýrazniť]CTE: 2,86 W / m²K, FS CTE: 0,63
V tomto druhom prípade sa dosiahnu nasledujúce úspory energie:
Akcia D3: Zvýšte úroveň izolácie na streche budovy
V tomto prípade je tepelný prechod striech 1,04 W / m²K, o 108 vyšší.% na hraničnú hodnotu vyžadovanú základným dokumentom DB-HE pre referenčnú klimatickú zónu (zónu A3). Na prísne dodržiavanie stanovených požiadaviek je potrebné zvýšiť úroveň izolácie s nasledujúcou hodnotou:
[zvýrazniť] U [/ zvýrazniť]CTE: 0,50 W / m² K (R: 2,00 m² K / W)
[zvýrazniť] U [/ zvýrazniť]STAVBA: 1,04 W / m²K (R: 0,96 m²K / W)
[zvýrazniť] R [/ zvýrazniť]BUDOVA + [zvýrazniť] R [/ zvýrazniť]POTREBNÁ TEPELNÁ IZOLÁCIA = RCTE
[zvýrazniť] R [/ zvýrazniť]POTREBNÁ TEPELNÁ IZOLÁCIA: 1,04 W / m²K
Je zvolený extrudovaný polystyrén s vodivosťou 0,038 W / mK, takže je potrebné vonkajšie opláštenie s nasledovnou hrúbkou:
e = R ∙ λ = 1,04 W / m² K x 0,038 W / mK = 0,03952 m = 3,95 cm
Z vonkajšej strany je navrhnutý obklad s hrúbkou izolácie 4,00 cm s izolačným materiálom s vodivosťou 0,038 W / mK. Takže tepelná priepustnosť strechy vylepšenej budovy bude:
[zvýrazniť] U [/ zvýrazniť]VYLEPŠENÁ BUDOVA: 0,49 W / m² K (R: 2,04 m² K / W)
V tomto prípade sa dosiahnu nasledujúce zlepšenia vzhľadom na počiatočnú situáciu:
Akcia S1: Zabudovanie kolektorov na TÚV s centralizovanou akumuláciou.
Navrhuje sa zabudovanie solárnych kolektorov pre ACS na strechu tak, aby sa vytvorila inštalácia s centralizovanou akumuláciou a distribuovanou podporou, ktorá spĺňa minimálny solárny príspevok požadovaný v DB-HE4.
Klimatické pásmo: IV
Referenčný dopyt: 22 litrov na osobu
Referenčná teplota: 60 ºC
Obsadenosť: 152 osôb
Celková potreba: 3344 litrov
Podporný zdroj energie: Zemný plyn
Navrhovaný solárny príspevok: 70 %
V druhom prípade zlepšenia je evidentne zachovaná potreba energie, keďže sa nepôsobí na obal, ale zlepšuje spotrebu energie a emisie podľa nasledujúcej tabuľky:
Na základe týchto štyroch vylepšení je navrhnutých niekoľko scenárov, v ktorých sa tieto hypotézy kombinujú, čím sa získajú nasledujúce úspory s uvedenými investičnými nákladmi a dobami amortizácie:
Investičný návrh podľa štátneho plánu 2013 - 2013
Vychádza z hlavného kritéria, ktorého cieľom je znížiť spotrebu energie aspoň o 30 % v súlade so špecifikáciami obsiahnutými v článku 20 Oprávnených akcií Štátneho plánu na podporu prenájmu bytov, tzv. sanácia budovya mestská regenerácia a renovácia, 2013 – 2016. Aby sa to dosiahlo, musí sa zvolená činnosť upravovať, kým sa spotreba energie v budove nezníži o ďalších 3,19 % v porovnaní s potrebou energie vyrobenej zvolenou činnosťou. To sa dosiahne zvýšením hrúbky vonkajšej izolácie navrhovanej pre fasády tak, aby definitívny zásah bol taký, ako je uvedené:
- AKCIA D1: S vonkajším obkladom hrúbky 5 cm a [zvýrazniť] U [/ zvýrazniť]VYLEPŠENÁ STAVBA: 0,50 W / m²K
- AKCIA D2: Výmena stolárskych a sklárskych okien za plastové okná a 4 + 9 + 6 skiel za [zvýrazniť] U [/ zvýrazniť]CTE: 2,86 W/m²K a FS CTE: 0,63.
- AKCIA S1: Solárne kolektory sú začlenené na výrobu TÚV systémom s centralizovanou akumuláciou a distribuovanou podporou, ktorý spĺňa minimálny príspevok požadovaný v základnom dokumente DB-HE4, so solárnym príspevkom 70 %.
Vďaka týmto novým navrhovaným opatreniam je zásah oprávnený a hoci sú náklady na investíciu o niečo vyššie ako počiatočné, doba splácania sa skráti o jeden rok.
Niektoré z najdôležitejších záverov štúdie sú tieto:
Začlenenie tepelná izolácia vo fasádach týchto budov s obmedzeným prenájmom predstavujú ekonomickú, konštruktívnu a architektonicky realizovateľnú možnosť zlepšiť tepelné správanie budov.
Výmenou stolárstva a skla sa dosiahne realizovateľný zásah z ekonomického aj konštruktívneho hľadiska, pričom je možné súčasne zlepšiť ďalšie výhody budovy, ako je ochrana pred hlukom a kvalita vnútorného ovzdušia (prípadne so zabudovaním , prevzdušňovačov).
Pokiaľ ide o zlepšenie zabudovaním tepelnej izolácie na streche v blokoch podobných analyzovanej, nedochádza k výraznému zníženiu nárokov, spotreby energie a emisií.
Začlenenie slnečnej tepelnej energie cez solárne kolektory je možné v prípade komplexných zásahov, nakoľko je možné optimalizovať výkon zariadení, ich počet a usporiadanie.
