Energetická účinnost budov: optimalizace nebo minimalizace - Zelený ekolog

Energetická náročnost budov

Když mluvíme o energetická účinnost v budovách Obvykle odkazujeme na soubor postupů, které vedou k Stavím spotřebuji méně energieAle jádrem věci je určení, jak daleko je možné nebo rozumné zajít.

Státní předpisy inspirované směrnicí o energetické účinnosti obvykle berou jako referenci to, co se nazývá „optimální náklady“, což je, že investiční náklady jsou přijatelné ve vztahu k ekonomickým přínosům, které energie přináší. nižší spotřeba energie (optimalizace).

Poznámka: Aplikaci metodiky «optimálních nákladů» v zemích EU můžete konzultovat ZDE v angličtině.

Ačkoliv ekonomická životaschopnost, je není to jediné kritérium možné a mohly pokusit se snížit energetickou náročnost budovy dokud nebude prakticky nulová nebo že dopad na životní prostředí vyplývající z výstavby a provozu budovy je minimální (minimalizace).

Je zřejmé, že podle různých kritérií přijatých jako referenční se úrovně ambicí při dosahování energetické účinnosti budou také lišit.

V tomto článku se pokusíme vyhodnotit pro danou budovu, jakou úroveň ambicí poskytují tato různá kritéria a ukážeme si, že nejběžněji používaná, což je energetická optimalizace, vede právě k tomu, že je nejméně ambiciózní a udělali bychom dobře to nepovažuji za preferované kritérium.

Metodologie

• Použijeme vzorovou budovu a úpravou pouze parametru "izolace" bude vyhodnocena konečná spotřeba energie na Vytápění, Chlazení a jejich příslušenství (čerpadla a ventilátory).
• Spotřeba odvozená z osvětlení, zařízení a teplé užitkové vody byla z této studie vyloučena, protože tyto jsou nezávislé na úrovni izolace a je to právě ta druhá, na kterou bychom rádi upozornili, protože při určitých příležitostech někteří tvrdili, že „nadměrná izolace“ nemusí být doporučeno z hlediska energetické účinnosti.
• Jakmile získáme pro každou hypotézu izolace, převedeme spotřebu primární energie na ekonomický (náklady) nebo dopad na životní prostředí (GWP skleníkový efekt).
• Aby byly výsledky snadněji použitelné pro jiné podobné velikosti budov, budou výsledky normalizovány podle upraveného povrchu budovy.
• Nakonec budou výsledky analyzovány ve formě grafu mračna bodů, kde je trend každé proměnné intuitivní, když se množství dostupné izolace v budově zvyšuje.

Případová studie

Pro tento případ se uvažuje a vícegenerační dům mezi domy složený z přízemí + 4 podlaží s celkem 16 domy s upravenou plochou 1282 m2 (pouze domy jsou považovány za klimatizované)

Následující obrázek ukazuje uvažovanou budovu:

CHARAKTERISTIKY STAVBY:

• Orientace budovy je Sever-Jih.
• Konstrukce je tradiční s izolačními materiály ve fasádách pomocí opláštění a ploché střechy s obrácenou střechou.
• Použité izolátory jsou skelná vlna v opláštění a XPS v obrácené střeše.
• Pro úrovně izolace bylo uvažováno 12 úrovní izolace pro fasádu a střechu a výpočet byl proveden se všemi možnými kombinacemi s hodnotami v rozmezí 0 cm až 22 cm, což představuje provedení 144 případů.
• Ve všech případech jsou v budově k dispozici okna s dvojitým zasklením.
• Pracovní profil a řízení ventilace jsou ty, které jsou považovány za reprezentativní pro použití pro bydlení.

• Topným olejem je zemní plyn, zatímco olejem používaným při chlazení a pomocných látkách je elektřina.
• Pro účely studie byla trasování opakována pro dvě lokality (Barcelona a Madrid), aby se vzal v úvahu možný vliv počasí.

Použitý software

• Pro modelování byla použita geometrie Sketchup.
• OpenStudio byl použit k vytvoření energetického modelu
• Výpočty byly provedeny přímo v nástroji Energy Plus.
• Parametrické výpočty a extrakce výsledků byly provedeny s pomocí JEplus.
• Analýza výsledků byla provedena pomocí Excelu.

Výpočty

1.- Spotřeba energie

První krok spočívá ve vyhodnocení množství konečné energie spotřebované topnými a chladicími systémy, včetně souvisejících spotřeb kapalinových oběhových čerpadel.

V obou případech lze vidět, že v rámci úrovní izolace uvažovaných ve studii (mezi 0 a 22 cm) spotřeba klesá se zvyšující se dostupností izolace, a proto bude vždy pozitivní izolaci v případě potřeby zvýšit. minimalizovat spotřebu energie.

2.- Celkové náklady

To se nazývá „Celkové náklady“ součet nákladů odvozených z investice do izolace a provozních nákladů budovy.

• Pro investiční náklady na izolaci byla uvažována pouze derivace izolace, která je reprezentativní pro případ nové výstavby.
• U investičních nákladů byl uvažován pouze energetický termín a z něj odvozené daně na základě paliva as horizontem 50 let jako pravděpodobná životnost budovy.

Výsledky jsou reprodukovány níže:

Je zřejmé, že v tomto případě existuje hodnota, která poskytuje minimální celkové náklady a že nižší nebo vyšší úrovně izolace vedou ke zvýšení nákladů.

Rovněž se uznává, že vyšší úrovně izolace představují zanedbatelné zvýšení celkových nákladů. Zatímco nižší úrovně izolace, poskytují značné zvýšení nákladů.

To, co se běžně označuje jako „optimální úroveň“ izolace, je ve skutečnosti „minimální úroveň“, pod kterou bychom nikdy neměli být, aby nedošlo k výraznému překročení nákladů.

3.- Dopad na životní prostředí (skleníkový efekt)

Pro vyhodnocení dopadu na životní prostředí v důsledku zabudování izolace byla přijata Environmentální deklarace produktů (DAP / EPD) zavedená do budovy a skleníkový efekt (GWP) každého případu byl uvažován v průběhu životního cyklu.

Připomeňme, že máme rozsáhlý článek o tom, jak vypočítat dopad budovy na životní prostředí a jaké programy, také napsal Josep Sole.

Podobným způsobem, jakým byla konečná spotřeba energie převedena do provozních nákladů, byl potenciál skleníkového efektu vyhodnocen na základě typu použitého paliva. Výsledky jsou shrnuty v následujících grafech.

Stejně jako u spotřeby energie je i v tomto případě celkový dopad na životní prostředí v průběhu celého životního cyklu snížen zvýšením úrovně izolace, aniž by byla nalezena, alespoň v rámci studovaného prostředí, limitní hodnota, která způsobí zvýšení vlivu budovy na životní prostředí. .

V důsledku toho, na rozdíl od toho, co někteří tvrdí, by množství izolace, která má být instalována v budově, nemělo být v žádném případě omezeno z důvodů ochrany životního prostředí.

Závěry.

• Parametrické studie umožňují odhalit vývoj spotřeby energie, nákladů nebo dopadu na životní prostředí zvýšením úrovně izolace dostupné v budově.
• V rámci studovaných limitů pouze pro ekonomická kritéria, existuje minimální hodnota, která neodpovídá maximální úrovni izolace.
• The Kritérium „optimálních nákladů“ je z možných kritérií nejméně ambiciózní, a proto by neměl být používán přednostně, jak je obvyklé.
• The kritérium pro minimalizaci dopadu na životní prostředí se shoduje s kritériem pro minimalizaci spotřeby energie a mělo by být používáno přednostně jako kritérium energetické účinnosti.
• The Cíle dekarbonizace budov procházejí zásadně maximalizací tepelné ochrany z toho.

Pokud se vám článek líbil, ohodnoťte a sdílejte!