Analýza příkladu energetické sanace budovy podle státního plánu 2013 - 2016
V tomto článku popíšeme a příklad energetické rehabilitace která je součástí prezentací a přednášek, které jsou součástí 1. bienále udržitelného stavitelství a urbanismu, konkrétně ten, který odpovídá pilotnímu případu v silničních čtvrtích Cádiz v Malaze.
Následující případovou studii provedl Fernando Gutiérrez Garrido spolu s Danielem Rincónem de la Vega před několika lety na kongresu Greencities.
Charakteristika představení (budova):
Budova odpovídá bloku 34 domů s omezeným pronájmem s komerčním přízemím, které se nacházejí v ulici Héroes de Sostoa a Velasco v Málaze. Budova má dvě fasády směřující na severovýchod do ulice Velasco a na jihozápad dozadu. Má celkem 10 pater bytů se dvěma typologiemi, které jsou udržovány v úrovních 1 až 4 a v úrovních 5 až 10.
Rozmístění domů odpovídá tehdejšímu obvyklému se třemi a čtyřmi ložnicemi, koupelnou, kuchyní, prádelnou a obývacím pokojem a svým tvarem a rozložením v nich znesnadňuje správné příčné větrání. Má základ a konstrukci ze železobetonu.
Tepelná obálka budovy:
Vnější fasády mají celkovou tloušťku 25 cm a představují skladbu zvenčí dovnitř tvořenou příčkou z dutých cihel, komorou a příčkou z dutých cihel s vnější úpravou omítkou a malbou.
Představuje střechu řešenou příčkami na desce posledního podlaží, na které nese rasilová deska zakončená kompresní vrstvou a arabskou taškou. Představuje kovové venkovní tesařské práce a má rolety. Má dvojité sklo, jak je uvedeno ve specifikaci, ale tloušťka není definována.
Postup výpočtu a hypotéza: Návrh na zlepšení.
Pro modelování budovy byl použit program CALENER VYP, pomocí kterého se získávají nároky a spotřeba energie na vytápění a chlazení a také emise CO2.
Byla navržena simulace budovy v jejím současném stavu, aby bylo možné znát energetickou náročnost a spotřebu a analyzovat tak možná opatření ke zlepšení sanace budovy. Navrhují se tedy tři opatření ke snížení poptávky a další ke snížení spotřeby neobnovitelné energie, a to následující:
- Akce D1: Zvýšení úrovně izolace na fasádách budovy.
- Akce D2: Výměna truhlářství a skla.
- Akce D3: Zvýšená úroveň izolace na střeše budovy.14
- Akce S1: Začlenění solárního kolektoru pro ACS a výměna podpůrného zařízení a typu energie.
Získané výsledky:
Akce D1. Zvýšení úrovně zateplení fasád.
V tomto prvním příkladu energetické sanace se bere v úvahu, že hodnota prostupu tepla je vyšší, než požaduje technický kód pro referenční klimatickou zónu (zónu A3). Aby byly splněny stanovené požadavky, je nutné zvýšit izolaci tak, aby její tepelný odpor byl následující:
[zvýraznění] U [/ zvýraznění] CTE: 0,94 W / m²K (R: 1,06 m²K / W)
[zvýraznění] U [/ zvýraznění] STAVBA: 1,40 W / m²K (R: 0,71 m²K / W)
[zvýraznit] R [/ zvýraznit] BUDOVA + [zvýraznit] R [/ zvýraznit] POTŘEBNÁ TEPELNÁ IZOLACE = RCTE
[zvýraznit] R [/ zvýraznit] POŽADOVANÁ TEPELNÁ IZOLACE: 0,35 W / m²K
Je zvolen extrudovaný polystyren s vodivostí 0,038 W / mK, takže na vnější straně je zapotřebí opláštění o následující tloušťce:
e = R ∙ λ = 0,35 W / m² K x 0,038 W / mK = 0,0133 m = 1,33 cm
Z vnější strany je navrženo opláštění o tloušťce izolace 3,00 cm s izolačním materiálem o vodivosti 0,038 W / mK. Takže propustnost fasády vylepšené budovy bude:
[zvýraznění] U [/ zvýraznění] ZLEPŠENÁ BUDOVA: 0,66 W / m²K (R: 1,51 m²K / W)
S tímto scénářem jsou získány úspory energie v spotřebě energie a emisích, které jsou vyjádřeny v následující tabulce:
Akce D2: Výměna truhlářství a skla.
Podle konstrukčního řešení projektu se jedná o kovová okna bez tepelného mostu s dvojitým zasklením s následujícími vlastnostmi:
Mezerová propustnost U: 5,60 W / m²K
Solární faktor 0,68
Procento rámu se považuje za 18 %, s absorpcí 0,8 (tmavý rám) a solárním faktorem skla 0,80. Procenta mezer v každé orientaci jsou následující:
- sever: 16 %
- E: 22 %
- Nebo: 21 %
- S: 31 %
Tepelná prostupnost otvorů pro každou orientaci představuje následující odchylku s ohledem na mezní hodnoty:
- Sever: 0 % (rovná se limitní propustnosti)
- E: o 12 % nižší
- Nebo: o 12 % nižší
- S: o 16 % nižší
Navrhuje se nahradit tesařské výrobky a sklo jinými vyrobenými z PVC a 4 + 9 + 6 dvojitých skel, které vyhovují minimům stanoveným v CTE pro každou orientaci.
[zvýraznění] U [/ zvýraznění]CTE: 2,86 W / m²K, FS CTE: 0,63
V tomto druhém případě se dosáhne následujících úspor energie:
Akce D3: Zvyšte úroveň izolace na střeše budovy
V tomto případě je tepelný prostup střech 1,04 W / m²K, o 108 vyšší.% na limitní hodnotu požadovanou základním dokumentem DB-HE pro referenční klimatickou zónu (zónu A3). Pro přísné dodržování stanovených požadavků je nutné zvýšit úroveň izolace o následující hodnotu:
[zvýraznění] U [/ zvýraznění]CTE: 0,50 W / m²K (R: 2,00 m²K / W)
[zvýraznění] U [/ zvýraznění]STAVBA: 1,04 W / m²K (R: 0,96 m²K / W)
[zvýraznění] R [/ zvýraznění]BUDOVA + [zvýraznění] R [/ zvýraznění]NUTNÁ TEPELNÁ IZOLACE = RCTE
[zvýraznění] R [/ zvýraznění]NUTNÁ TEPELNÁ IZOLACE: 1,04 W / m²K
Je zvolen extrudovaný polystyren s vodivostí 0,038 W / mK, takže na vnější straně je potřeba opláštění o následující tloušťce:
e = R ∙ λ = 1,04 W / m² K x 0,038 W / mK = 0,03952 m = 3,95 cm
Z vnější strany je navrženo opláštění o tloušťce izolace 4,00 cm s izolačním materiálem o vodivosti 0,038 W / mK. Tak, že tepelná prostupnost střechy vylepšené budovy bude:
[zvýraznění] U [/ zvýraznění]VYLEPŠENÁ BUDOVA: 0,49 W / m²K (R: 2,04 m²K / W)
V tomto případě je dosaženo následujících zlepšení s ohledem na výchozí situaci:
Akce S1: Zabudování kolektorů pro TUV s centralizovanou akumulací.
Je navrženo zabudování solárních kolektorů pro ACS na střechu tak, aby vznikla instalace s centralizovanou akumulací a distribuovanou podporou, která vyhovuje minimálnímu solárnímu příspěvku požadovanému v DB-HE4.
Klimatická zóna: IV
Referenční spotřeba: 22 litrů na osobu
Referenční teplota: 60 ºC
Obsazenost: 152 osob
Celková spotřeba: 3344 litrů
Podpůrný zdroj energie: Zemní plyn
Navrhovaný solární příspěvek: 70 %
V druhém případě zlepšení je samozřejmě potřeba energie zachována, protože se neovlivňuje obálka, ale zlepšuje spotřebu energie a emise podle následující tabulky:
Na základě těchto čtyř vylepšení je navrženo několik scénářů, ve kterých jsou tyto hypotézy kombinovány, čímž se získají následující úspory s uvedenými investičními náklady a dobou amortizace:
Návrh investice dle státního plánu 2013 - 2013
Vychází z hlavního kritéria, jehož cílem je snížení energetické náročnosti minimálně o 30 % v souladu se specifikacemi obsaženými v článku 20 Oprávněných akcí Státního plánu na podporu pronájmu bytů, tzv. stavební sanacea městská regenerace a renovace, 2013 – 2016. Za tímto účelem musí být zvolená akce upravena, dokud se spotřeba energie v budově nesníží o dalších 3,19 % oproti té, kterou produkuje zvolená akce. Toho je dosaženo zvýšením tloušťky vnější izolace navržené pro fasády tak, aby definitivní zásah byl takový:
- AKCE D1: S venkovním obkladem o tloušťce 5 cm a [zvýraznění] U [/ zvýraznění]ZLEPŠENÁ STAVBA: 0,50 W / m²K
- AKCE D2: Výměna truhlářských a skel za okna z PVC a skla 4 + 9 + 6 za [zvýraznění] U [/ zvýraznění]CTE: 2,86 W/m²K a FS CTE: 0,63.
- AKCE S1: Solární kolektory jsou začleněny pro výrobu TUV systémem s centralizovanou akumulací a distribuovanou podporou, který splňuje minimální příspěvek požadovaný v základním dokumentu DB-HE4, se solárním příspěvkem 70 %.
S těmito nově navrhovanými opatřeními je intervence způsobilá, a přestože jsou náklady na investici mírně vyšší než původní, doba splácení se zkracuje o jeden rok.
Některé z nejdůležitějších závěrů studie jsou následující:
Začlenění zateplení fasád těchto budov s omezeným nájemným představují ekonomickou, konstruktivní a architektonicky životaschopnou variantu ke zlepšení tepelného chování budov.
Výměnou truhlářství a skla je dosaženo životaschopného zásahu jak z ekonomického hlediska, tak z hlediska konstruktivního, přičemž je možné současně zlepšit další výhody budovy, jako je ochrana proti hluku a kvalita vnitřního ovzduší (s případným začleněním , provzdušňovačů).
Pokud jde o zlepšení začleněním tepelné izolace na střechu v blocích podobných analyzovanému, nedochází k výraznému snížení nároků, spotřeby energie a emisí.
Začlenění solární tepelné energie přes solární kolektory je možné v případě komplexních zásahů, protože lze optimalizovat výkon zařízení a jejich počet a uspořádání.
