Energetska učinkovitost stavb: optimizacija ali minimizacija - Zeleni ekolog

Energetska učinkovitost v stavbah

Ko govorimo o energetska učinkovitost v stavbah Običajno se sklicujemo na niz postopkov, ki vodijo do Gradim porabim manj energijeToda bistvo zadeve je določiti, kako daleč je mogoče ali razumno iti.

Državni predpisi, ki jih navdihuje Direktiva o energetski učinkovitosti, običajno vzamejo za referenco tako imenovani "optimalni strošek", kar pomeni, da so investicijski stroški sprejemljivi glede na gospodarske koristi, ki jih prinaša energija. manjša poraba energije (optimizacija).

Opomba: O uporabi metodologije «optimalnih stroškov» v državah EU si lahko ogledate TUKAJ v angleščini.

Čeprav je ekonomsko upravičenost, je ni edino merilo mogoče in lahko poskusite zmanjšati porabo energije stavbe dokler ni praktično nič ali da je vpliv na okolje zaradi gradnje in obratovanja objekta je minimalen (minimizacija).

Očitno je, da bodo glede na različne kriterije, sprejete kot referenco, tudi stopnje ambicij pri doseganju energetske učinkovitosti različne.

V tem članku bomo poskušali oceniti za določeno stavbo, kakšno stopnjo ambicioznosti zagotavljajo ti različni kriteriji in pokazali, da najpogosteje uporabljeno, to je energetska optimizacija, vodi ravno v to, da smo najmanj ambiciozni in bi to storili. pa ga ne smatrajte kot prednostno merilo.

Metodologija

• Uporabili bomo primer stavbe in s spremembo le parametra "izolacija" bomo ocenili končno porabo energije za ogrevanje, hlajenje in njihove pomožne naprave (črpalke in ventilatorje).
• Poraba, ki izhaja iz razsvetljave, opreme, sanitarne tople vode, je bila izključena iz te študije, saj so neodvisne od stopnje izolacije in prav slednje želimo izpostaviti, saj so ob določenih priložnostih nekateri trdili, da je »presežna izolacija« morda ne priporočamo z vidika energetske učinkovitosti.
• Ko dobimo za vsako hipotezo izolacije, bomo porabo primarne energije prevedli v ekonomski (stroški) ali vpliv na okolje (učinek tople grede GWP).
• Da bi bili rezultati lažje uporabni za druge podobne velikosti zgradb, bodo rezultati normalizirani glede na kondicionirano površino stavbe.
• Na koncu bodo rezultati analizirani v obliki grafa oblaka točk, kjer je trend vsake spremenljivke intuitivno zaznan, ko se količina razpoložljive izolacije v stavbi poveča.

Študija primera

Za ta primer se šteje a večstanovanjski objekt med hišami, sestavljen iz pritličja + 4 nadstropja s skupno 16 hišami s klimatizirano površino 1282 m2 (samo hiše se štejejo za pogojene)

Naslednja slika prikazuje obravnavano zgradbo:

ZNAČILNOSTI GRADNJE:

• Orientacija objekta je sever-jug.
• Konstrukcija je tradicionalna z izolacijskimi materiali v fasadah s pomočjo oblog in ravno streho z obrnjeno streho.
• Uporabljena izolatorja sta steklena volna v oblogi in XPS v obrnjeni strehi.
• Za nivoje izolacije je bilo upoštevanih 12 izolacijskih stopenj za fasado in streho ter narejen izračun z vsemi možnimi kombinacijami z vrednostmi med 0 cm in 22 cm, kar predstavlja izvedbo 144 primerov.
• V objektu so v vseh primerih na voljo okna z dvojno zasteklitvijo.
• Poklicni profil in upravljanje prezračevanja sta tista, ki se štejeta za reprezentativna za uporabo v stanovanjih.

• Kurilno olje je zemeljski plin, za hlajenje in pomožno energijo pa električna energija.
• Za študijo so bile risbe ponovljene za dve lokaciji (Barcelona in Madrid), da se upošteva možni vpliv vremena.

Uporabljena programska oprema

• Za modeliranje je bila uporabljena geometrija Sketchup.
• OpenStudio je bil uporabljen za izgradnjo energetskega modela
• Izračuni so bili narejeni neposredno na orodju Energy Plus.
• Parametrični izračuni in ekstrakcija rezultatov so bili izvedeni s pomočjo JEplus.
• Analiza rezultatov je bila izvedena z uporabo Excela.

Izračuni

1.- Poraba energije

Prvi korak je vrednotenje količine končne energije, ki jo porabijo sistemi za ogrevanje in hlajenje, vključno s pripadajočo porabo krožnikov tekočine.

V obeh primerih je razvidno, da se znotraj ravneh izolacije, obravnavanih v študiji (med 0 in 22 cm) poraba zmanjšuje, ko se poveča razpoložljivost izolacije, zato bo vedno pozitivno povečati izolacijo po želji. zmanjšati porabo energije.

2.- Skupni stroški

Se imenuje »Skupni stroški« v seštevku stroškov, ki izhajajo iz naložbe v izolacijo, in obratovalnih stroškov stavbe.

• Za strošek naložbe v izolacijo je bila upoštevana le izpeljanka izolacije, ki je reprezentativna za primer novogradnje.
• Za stroške naložbe so bili upoštevani le energijski rok in iz njega izpeljani davki na podlagi goriva in z obzorjem 50 let kot verjetna življenjska doba stavbe.

Rezultati so prikazani spodaj:

Očitno je, da v tem primeru obstaja vrednost, ki zagotavlja minimalne skupne stroške in da nižje ali višje ravni izolacije vodijo k povečanju stroškov.

Prav tako se ceni, da višje ravni izolacije predstavljajo zanemarljivo povečanje skupnih stroškov. Medtem ko je nižja raven izolacije, zagotavljajo znatno povečanje stroškov.

Tisto, kar običajno imenujemo "optimalna raven" izolacije, je pravzaprav "minimalna raven", pod katero nikoli ne bi smeli biti, da ne bi vključili znatnih prekoračitev stroškov.

3.- Vpliv na okolje (učinek tople grede)

Za oceno vpliva na okolje zaradi vgradnje izolacije so bile sprejete okoljske deklaracije proizvodov (DAP / EPD), ki so bile uvedene v zgradbi, in učinek tople grede (GWP) vsakega primera je bil upoštevan skozi celoten življenjski cikel.

Spomnimo, imamo obsežen članek o tem, kako izračunati vpliv stavbe na okolje in katere programe, ki ga je napisal tudi Josep Sole.

Podobno kot je bila končna poraba energije prevedena v obratovalne stroške, je bil potencial učinka tople grede ocenjen na podlagi vrste uporabljenega goriva. Rezultati so povzeti v naslednjih grafih.

Tako kot pri porabi energije se tudi v tem primeru celoten vpliv na okolje v celotnem življenjskem ciklu zmanjša s povečanjem nivoja izolacije, ne da bi se vsaj znotraj proučevanega okolja odkrila mejna vrednost, ki povzroča povečanje vpliva stavbe na okolje. .

Posledično, v nasprotju s tem, kar trdijo nekateri, količina izolacije, ki jo je treba vgraditi v stavbo, v nobenem primeru ne bi smela biti omejena iz okoljskih razlogov.

Zaključki.

• Parametrične študije omogočajo razkritje razvoja porabe energije, stroškov ali vpliva na okolje s povečanjem stopnje izolacije, ki je na voljo v stavbi.
• V preučenih mejah, samo za ekonomskih meril, obstaja najmanjša vrednost, ki se ne ujema z najvišjo stopnjo izolacije.
• The Kriterij »optimalnih stroškov« je najmanj ambiciozen od možnih meril, zato ga ne bi smeli uporabljati prednostno, kot je običajno.
• The merilo za zmanjševanje vpliva na okolje sovpada z merilom za zmanjševanje porabe energije in ga je treba prednostno uporabljati kot merilo energetske učinkovitosti.
• The Cilji dekarbonizacije stavb so v osnovi usmerjeni skozi maksimiranje toplotne zaščite tega.

Če vam je bil članek všeč, ocenite in delite!