Jak to ovlivní a co se stane, když zvýšíte izolaci v budově
Obvykle se diskutuje o úrovni izolace nutné pro budovu a o tom, jak může ovlivnit náklady, dopad na životní prostředí atd.
V některých V některých případech se tvrdí, že může dojít k „přebytku“ izolace a že není vhodné ji zvyšovat nad určité hodnoty. protože se považuje za kontraproduktivní, protože buď způsobuje zvýšení spotřeby energie, nebo investiční náklady nejsou kompenzovány úsporami energie.
Tato „mezní“ úroveň izolace je často označována jako „optimální“ izolace.
Pokusíme se zjistit, jak lze tuto předpokládanou „optimální“ hodnotu vypočítat a jak ve skutečnosti je hodnota zjištěná tímto postupem ve skutečnosti z hlediska ochrany životního prostředí velmi neambiciózní a měla by být považována za „minimální“ hodnotu a nikoli za hodnota „optimální“ a mnohem méně „maximální“.
Evropské směrnice a národní tepelné předpisy dosud vycházely z tohoto optimálního nákladového kritéria, ale v tomto článku dojdeme k závěru, že ve skutečnosti jde ve srovnání s kritérii ochrany životního prostředí o velmi málo ambiciózní scénář.
"Optimální" náklady
Pro výpočet „optimálních“ nákladů se vypočítá vývoj nákladů na izolaci pro studovanou budovu (rostoucí s úrovní izolace), zároveň se odhadnou náklady na energii spotřebovanou na vytápění a chlazení během Životní cyklus budovy (klesající s úrovní izolace) nakonec se sečtou oba náklady (investice i provoz), abychom našli bod, kde celkové náklady procházejí minimem a úroveň izolace, která této hodnotě minimálních nákladů odpovídá. považuje to za "optimální" úroveň izolace.
Tyto výpočty jsou poměrně krátkodobé a nestálé, protože jsou založeny na sazbách produktu a energie.
Minimální dopad na životní prostředí
Analogicky k výpočtu ekonomických nákladů lze provést výpočet odhadu dopadů na životní prostředí způsobených pořízením / instalací a uložením izolace (rovněž rostoucí s úrovní izolace) a korelovat s dopady způsobenými energií. spotřebované při provozu budovy.
Tento typ výpočtu je založen na Environmental Product Declaration (EPD) v angličtině.
Bude existovat několik různých dopadů, a priori bude existovat tolik úrovní izolace, které minimalizují celkový dopad, kolik kritérií je třeba zvážit, například: skleníkový efekt / potenciál globálního oteplování (GWP), dopad na primární energii / primární energie ( PE), Atmospheric Acidification / Acidification Potential (AP), Abiotic Resource Depletion / Abiotic Potential Depleting Elements (ADPe) atd. V důsledku toho by neexistovala jediná "optimální" hodnota úrovně izolace, ale spíše tolik kritérií, která mají být minimalizována.
Stavební případová studie
Pro ilustraci aplikace těchto metodologií byla uvažována budova pro vícerodinné bydlení sídlí v Barceloně a byly provedeny výpočty energetické náročnosti / konečné energie / nákladů / dopadů na životní prostředí na základě různých zvyšujících se úrovní izolace.
Na přiloženém obrázku je schéma uvažované budovy:
Klimatologie
Byl použit reprezentativní klimatický soubor města Barcelony
Profily použití
Výpočet byl proveden pomocí profilů povolání popsaných v příloze D DB HE
Pro infiltraci a ventilaci vzduchu je uvažována konstantní hodnota 0,2 obnovení za hodinu, doplněná o 4 obnovení za hodinu během letních nocí a s průtokem větrání po celý rok 4 l/s/osobu (proměnné v závislosti na obsazenosti)
Pro ochranu před slunečním zářením se plánuje použití mobilních zařízení, která v letních měsících nabízejí dodatečný solární faktor 0,3, pokud je dopadající sluneční záření větší než 75 W/m2.
Klimatizační systémy
U klimatizačního systému bylo pro referenční systémy použito to, co DB HE předepisuje pro účinnost a energetický vektor.
Užitná životnost budovy
V této studii byla uvažována životnost budovy 50 let.
Úrovně izolace
Výpočet byl proveden se zvyšujícími se úrovněmi izolace podle následující tabulky:
Pro analýzu výsledků byl vypočítán objem spotřebované izolace v každém konstrukčním systému a pro celou budovu.
Na fasádách je uvažována skelná vata pokrytá papírem Kraft, zatímco na střeše je uvažována vrstva XPS.
Zasklení
Pro zasklení je ve všech případech použito sklo se součinitelem prostupu U 1,8 W / m2K a s hliníkovým tesařským prvkem s přerušeným tepelným mostem.
Jednotkové náklady na izolaci
Pro odhad nákladů na izolaci byl konzultován doporučený ceník zveřejněný společností URSA pro výrobek URSA TERRA MUR P1281 v různých tloušťkách a byla vypočtena průměrná cena za m3 výrobku, obdobným způsobem u produktu URSA XPS NIII byly v obou případech připočteny příslušné daně (DPH).
| Zateplení fasády | URSA TERRA MUR P1281 | 87,12 € / m2 |
| Izolační kryt | URSA XPS NII | 289,19 € / m3 |
Ceny elektřiny
Pro odhad nákladů na energii byl konzultován domácí tarif pro jednotlivce a pro výpočet byl uvažován pouze energetický termín (přímo přiřaditelný spotřebě), aniž by byl zohledněn výkon (který se platí nezávisle na spotřebě) a daně přímo byly také zahrnuty související se spotřebou energie.
| Spotřeba topení | Zemní plyn | 0,0484 € / kWh konečné energie |
| Spotřeba chlazení | Elektřina | 0,120 € / kWh konečné energie |
Nárazy vložené do izolace
Pokud jde o dopady obsažené v životním cyklu izolátorů, byla uvažována Environmentální deklarace výrobků URSA (DAP / EPD) a byl proveden výpočet podobným způsobem jako u ekonomických nákladů, aby se zjistila reprezentativní hodnota každého výrobku. na m3 objemu.
Výsledky odhadu konečné spotřeby energie a spotřeby
Prostřednictvím energetické simulace pomocí nástroje EnergyPlus jako výpočetního motoru a OpenStudio jako rozhraní pro modelování případové studie byly získány energetické nároky pro každou úroveň izolace.
Výpočet poptávky byl převeden na konečnou spotřebu energie pomocí hodnot účinnosti referenčních systémů.
- Je vidět, že (alespoň u této budovy a za uvažovaných podmínek) jak potřeba, tak i konečná spotřeba energie klesají s rostoucí úrovní izolace (m3 izolace instalované v budově) a v rozporu s tím, co někteří říkají Zvyšování úrovně izolace není nikdy kontraproduktivní / „přehnané“.
konečná spotřeba energie klesá s rostoucí úrovní izolace a na rozdíl od toho, co někteří tvrdí, není zvyšování úrovně izolace nikdy kontraproduktivní
Optimální výsledky ekonomických nákladů
Často se namítá, že i když je pravdou, že snižování spotřeby energie vždy klesá s rostoucí úrovní izolace, od určitého okamžiku nejsou vyšší ekonomické náklady na použitý typ izolace kompenzovány poklesem v nákladech na izolaci, méně spotřebované energie.
Spočítáme tedy investiční náklady na izolaci pro každou uvažovanou úroveň a vztáhneme je k nejnižším nákladům na konečnou spotřebovanou energii.
- Je vidět, že celkové náklady, součet investičních nákladů (rostoucí) a provozních nákladů (klesající), představují minimum, které je v tomto případě a za uvažovaných podmínek při izolační hladině 84 m3 izolace (100 izolace na fasádě a 80 mm izolace na střeše).
Výsledky Minimální dopad na životní prostředí
Provedeme podobný výpočet, jaký byl proveden pro ekonomické kritérium s různými dopady na životní prostředí
Skleníkový efekt (GWP)
Celková primární energie (PE)
Atmosférické okyselení (AP)
Vyčerpávání abiotických zdrojů (EDPe)
- Je vidět, že pro všechny dopady na životní prostředí (alespoň v rámci uvažovaných úrovní izolace) nepředstavuje vývoj hodnoty dopadu minimum, a proto neexistuje žádná „optimální“ úroveň izolace, nebo spíše optimální úroveň izolace. se shoduje s maximem a následně by z hlediska ochrany životního prostředí měla být z ekonomických důvodů prosazována „maximální“ izolace bez jakéhokoli omezení.
Z hlediska ochrany životního prostředí by měla být z ekonomických důvodů podporována „maximální“ izolace bez jakéhokoli omezení.
- Globální dopad je silně určován spotřebou energie, přičemž vestavěná složka v důsledku izolátorů je velmi malá a velmi slabě roste.
ZÁVĚRY
- Je prokázáno, že zvyšování úrovně izolace není nikdy „kontraproduktivní“ z hlediska snižování potřeby a konečné spotřeby energie.
- Při použití ekonomického kritéria lze určit úroveň izolace, nad kterou nejsou vyšší investiční náklady kompenzovány snížením účtu za spotřebu energie.
- Pokud se použijí environmentální kritéria, zvýšení izolace je vždy prospěšné pro životní prostředí a neexistuje žádný důvod pro omezování úrovně izolace v budovách.
- Zohlednění pouze čistě ekonomického kritéria znamená nezohlednění dopadů, které s sebou nese degradace životního prostředí (ekonomické / sociální / zdravotní /…), proto poskytuje velmi omezenou představu o problému.
- „Optimální“ držení by nemělo být takové, které poskytuje minimální náklady, ale spíše takové, které umožňuje minimální dopad na to, co se stane, když bude energetická náročnost budovy nulová a následně i spotřeba.
- Vložené environmentální dopady izolačních výrobků jsou velmi malé a nepříliš významné ve srovnání s dopady spotřeby energie.
- Mezinárodní směrnice a státní předpisy by udělaly dobře, kdyby „zapomněly“ na kritérium optimálních nákladů a zaměřily se na zavedení kritérií založených na dosažení minimálních dopadů na životní prostředí jako určujícího kritéria.
Pokud se vám článek líbil, ohodnoťte a sdílejte!
