Efektywność energetyczna budynku: optymalizacja lub minimalizacja - Zielony Ekolog

Efektywność energetyczna w budynkach

Kiedy mówimy o efektywność energetyczna w budynkach Zwykle odnosimy się do zestawu procedur, które prowadzą do Buduję zużywam mniej energiiAle sednem sprawy jest określenie, jak daleko można się posunąć.

Regulacje państwowe inspirowane Dyrektywą w sprawie efektywności energetycznej zwykle przyjmują za punkt odniesienia tak zwany „koszt optymalny”, to znaczy, że koszty inwestycji są akceptowalne w stosunku do korzyści ekonomicznych, jakie niesie za sobą energia. mniejsze zużycie energii (optymalizacja).

Uwaga: zastosowanie metodologii «optymalnego kosztu» w krajach UE można znaleźć TUTAJ w języku angielskim.

Chociaż efektywność ekonomiczna, jest to nie jedyne kryterium możliwe i mogłoby spróbuj zmniejszyć zużycie energii w budynku dopóki nie będzie praktycznie zero lub że wpływ na środowisko wynikający z budowy i eksploatacji budynku jest minimalny (minimalizacja).

Oczywiste jest, że zgodnie z różnymi kryteriami przyjętymi jako punkt odniesienia, poziomy ambicji w zakresie uzyskania efektywności energetycznej również będą różne.

W tym artykule postaramy się ocenić dla danego budynku, jaki jest poziom ambicji przewidziany przez te różne kryteria i pokażemy, że najczęściej stosowany, czyli optymalizacja energetyczna, prowadzi właśnie do bycia najmniej ambitnym i zrobilibyśmy dobrze, nie traktuj tego jako preferowanego kryterium.

Metodologia

• Posłużymy się przykładem budynku i modyfikując tylko parametr „izolacja” zostanie oszacowane końcowe zużycie energii na ogrzewanie, chłodzenie i ich urządzenia pomocnicze (pompy i wentylatory).
• Zużycie pochodzące z oświetlenia, sprzętu, ciepłej wody sanitarnej zostało wyłączone z tego badania, ponieważ są one niezależne od poziomu izolacji i właśnie to ostatnie chcemy podkreślić, ponieważ w niektórych przypadkach niektórzy twierdzili, że „nadmiar izolacji” może nie być zalecane z punktu widzenia efektywności energetycznej.
• Po uzyskaniu dla każdej hipotezy izolacji przełożymy zużycie energii pierwotnej na wpływ ekonomiczny (koszt) lub na środowisko (efekt cieplarniany GWP).
• Aby ułatwić korzystanie z wyników dla innych podobnych rozmiarów budynków, wyniki zostaną znormalizowane zgodnie z kondycjonowaną powierzchnią budynku.
• Na koniec wyniki zostaną przeanalizowane w postaci wykresu chmury punktów, w którym trend każdej zmiennej jest intuicyjny, gdy wzrasta ilość dostępnej izolacji w budynku.

Studium przypadku

Uwzględnia się to w tym przypadku, a budynek wielorodzinny między domami składający się z parteru + 4 kondygnacje łącznie 16 domów o powierzchni klimatyzowanej 1282 m2 (tylko domy są uważane za klimatyzowane)

Poniższy obraz przedstawia rozważany budynek:

CHARAKTERYSTYKA BUDYNKU:

• Orientacja budynku to północ-południe.
• Konstrukcja jest tradycyjna z materiałami izolacyjnymi w elewacjach za pomocą okładzin i dachu płaskiego z dachem odwróconym.
• Zastosowane izolatory to wełna szklana w okładzinie i XPS w dachu odwróconym.
• W przypadku poziomów izolacji uwzględniono 12 poziomów izolacji elewacji i dachu, a obliczenia zostały wykonane ze wszystkimi możliwymi kombinacjami o wartościach z zakresu od 0 cm do 22 cm, co oznacza przeprowadzenie 144 przypadków.
• Okna z podwójnymi szybami są dostępne w budynku we wszystkich przypadkach.
• Profil zawodowy i zarządzanie wentylacją to te, które są uważane za reprezentatywne dla zastosowań mieszkaniowych.

• Olejem opałowym jest gaz ziemny, podczas gdy olejem używanym do chłodzenia i pomocniczym jest energia elektryczna.
• Na potrzeby badania ślady powtórzono dla dwóch lokalizacji (Barcelona i Madryt), aby uwzględnić możliwy wpływ pogody.

Używane oprogramowanie

• Do modelowania użyto geometrii Szkicowanie.
• OpenStudio został wykorzystany do budowy modelu energetycznego
• Obliczenia zostały wykonane bezpośrednio w narzędziu Energy Plus.
• Obliczenia parametryczne i ekstrakcję wyników przeprowadzono za pomocą JEplus.
• Analiza wyników została przeprowadzona w programie Excel.

Obliczenia

1.- Zużycie energii

Pierwszy krok składa się z oceny ilości energii końcowej zużywanej przez systemy ogrzewania i chłodzenia, w tym związane z tym zużycie cyrkulatorów płynów.

W obu przypadkach można zauważyć, że w ramach poziomów izolacji rozważanych w badaniu (między 0 a 22 cm) zużycie maleje wraz ze wzrostem dostępności izolacji, a zatem zawsze będzie pozytywne zwiększenie izolacji, jeśli jest to pożądane. zminimalizować zużycie energii.

2.- Całkowity koszt

Nazywa się to „Całkowity koszt” do sumy kosztów wynikających z inwestycji w izolację oraz kosztów eksploatacji budynku.

• Dla kosztu inwestycji w izolację uwzględniono jedynie pochodną izolacji, która jest reprezentatywna dla przypadku nowej konstrukcji.
• Jako koszt inwestycji, jako prawdopodobny okres użytkowania budynku, wzięto pod uwagę tylko pojęcie energii i podatki pochodne oparte na paliwie w horyzoncie 50 lat.

Wyniki przedstawiono poniżej:

Oczywiste jest, że w tym przypadku istnieje wartość, która zapewnia minimalny koszt całkowity i że niższy lub wyższy poziom izolacji prowadzi do wzrostu kosztów.

Docenia się również, że wyższe poziomy izolacji oznaczają znikomy wzrost kosztów całkowitych. Niższy poziom izolacji zapewnia znaczny wzrost kosztów.

To, co powszechnie określa się mianem „optymalnego poziomu” izolacji, jest w rzeczywistości „minimalnym poziomem”, poniżej którego nigdy nie powinniśmy być, aby nie uwzględniać znacznych przekroczeń kosztów.

3.- Wpływ na środowisko (efekt cieplarniany)

Aby ocenić wpływ na środowisko w wyniku zastosowania izolacji, wzięto pod uwagę Deklaracje Środowiskowe Produktów (DAP/EPD) wprowadzone w budynku oraz uwzględniono efekt cieplarniany (GWP) w każdym przypadku przez cały cykl życia.

Pamiętajmy, że mamy obszerny artykuł o tym, jak obliczać wpływ budynku na środowisko i jakie programy, również napisany przez Josepa Sole.

W podobny sposób, w jaki końcowe zużycie energii przełożyło się na koszty operacyjne, oszacowano potencjał efektu cieplarnianego w oparciu o rodzaj użytego paliwa. Wyniki podsumowano na poniższych wykresach.

Podobnie jak w przypadku zużycia energii, w tym przypadku całkowity wpływ na środowisko w całym cyklu życia jest redukowany poprzez zwiększenie poziomu izolacji bez znalezienia, przynajmniej w badanym środowisku, wartości granicznej, która powoduje wzrost wpływu budynku na środowisko .

W konsekwencji, wbrew temu, co twierdzą niektórzy, ilość izolacji, która ma być zainstalowana w budynku, w żadnym wypadku nie powinna być ograniczana ze względów środowiskowych.

Wnioski.

• Badania parametryczne umożliwiają ujawnienie ewolucji zużycia energii, kosztów czy wpływu na środowisko poprzez zwiększenie poziomu izolacji dostępnej w budynku.
• W badanych granicach, tylko dla kryteria ekonomiczne, istnieje minimalna wartość, która nie odpowiada maksymalnemu poziomowi izolacji.
• ten Kryterium „koszt optymalny” jest najmniej ambitnym z możliwych, a zatem nie powinno być używane preferencyjnie, jak zwykle.
• ten kryterium minimalizacji oddziaływania na środowisko pokrywa się z kryterium minimalizacji zużycia energii i powinno być stosowane preferencyjnie jako kryterium efektywności energetycznej.
• ten Cele dekarbonizacji budynków zasadniczo przechodzą przez maksymalizację ochrony termicznej tego.

Jeśli podobał Ci się artykuł, oceń i udostępnij!