UVOD U ENERGETSKU EFIKASNOST U ZGRADARSTVU

Transcription

1 Fakultet za graditeljski menadžment, Univerzitet UNION UVOD U ENERGETSKU EFIKASNOST U ZGRADARSTVU Dubravka Mijuca RADNA VERZIJA /110 страна/ Beograd, 2008

2 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Sadržaj Uvod...3 Rečnik...5 O politici energetske efikasnosti u zgradarstvu uopšte...7 Proračunske metode Postupak sertifikacije energetskog ponašanja zgrada Sertifikacija energetskog ponašanja zgrada Zahtevi za eksperte i inspektore CEN standardi Primena metode konačnih elemenata u proceni energetske efikasnosti.. 43 Zaptivanje Test vazdušne propustljivosti DesignBuilder Kontrole termovizijskom kamerom Vrste infracrvenih kamera Ekonomska opravdanost povećanja EE Primer integralnog proračuna EE Pasivna kuća Materijali za termoizolaciju Pitanja za završni ispit iz EE u zgradarstvu Fakultet za graditeljski menadžment

3 3 Uvod U cilju smanjenja potrošnje neobnovljivih izvora energije i smanjenja emisije štetnih gasova u atmosferu, u većini evropskih zemalja projektuju se i grade nova naselja sa prosečnom potrošnjom energije ispod 100 kwh/m 2 god., a i rekonstrukcija postojećih objekata ima za cilj postizanje slične energetske efikasnosti. Prateći evropska dostignuća i standarde, krajnji cilj ove publikacije je edukacija kadrova za potrebe projektovanja i izgradnje energetski efikasnih zgrada u Srbiji i regionu. Energetski i ekološki održivo građevinarstvo podrazumeva: smanjivanje gubitaka toplote iz zgrade poboljšanjem toplotne izolacije spoljašnjih elemenata i povoljnim odnosom spoljašnje površine i zapremine zgrade povećanje toplotnih dobitaka u zgradi orijentacijom zgrade, pravilnim korišćenjem sunčeve energije i zastora na prozorima korišćenje obnovljivih izvora energije povećanje energetsku efikasnost termoenergetskog sistema Da bi se u Srbiji postigla energetski efikasna rešenja u zgradarstvu konstatovano je da je potrebno u početku izvršiti sledeće aktivnosti: definisanje optimalnih konstruktivnih rešenja fasadnog omotača sa aspekta uštede energije i zaštite životne sredine, definisanje sistema kvaliteta na bazi utvrđivanja realnih parametara funkcionalnosti objekta koji se mogu valorizovati i kontrolisati, izrada podloga za poboljšanje postojećih i izradu novih propisa u oblasti projektovanja, izvođenja i tehničkog prijema građevinskih objekata. U tom cilju početkom godine u Ministarstvu za nauku Republike Srbije konstatovano je da je potrebno za različite lokalne klimatske zone u Srbiji prikazati rezultate potrošnje u projektnim zimskim i letnjim uslovima i karakterističnim danima u sezoni grejanja. Prema izmerenim ili izračunatim vrednostima utvrđeno je da treba dati preporuke za razvoj i primenu metoda simulacije pri projektovanju KGH sistema, vrste spoljašnjih omotača zgrade, vrste zastora, i sl... Savremeni zahtevi projektovanja građevinskih objekata, kao što su minimizacija mase uz povećanje strukturalne efikasnosti, tj. predviđanje veka i integriteta konstrukcija na duže vreme ili pod neuobičajenim okolnostima, kao što su seizmičko opterećenje, vatra ili eksplozija, zatim povećanje energetske efikasnosti uz minimizaciju korišćenih materijala i energenata za njihovo grejanje i hlađenje, utiču da se i u ovoj oblasti sve češće, pa i za manje objekte, koriste neke od numeričkih metoda računske mehanike. Univerzitet UNION Beograd

4 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Usvojeno je da se korišćenjem preciznih integralnih (spregnutih) proračunskih metoda numeričkih simulacija variranjem bilo kog od ulaznih parametara: omotača i unutrašnjih zidova, sistema za klimatizaciju, grejanje i hlađenje (KGH), režima stanovanja, lokacije, meterooloških podataka, aktivnost po zonama, prozora i otvora, osvetljenja, izvrši analiza uticaja njihovih promena i pronalaženje optimalnog rešenja sa stanovišta kvaliteta (smanjenje potrošnje, smanjenje emisije štetnih gasova,...) i cene koštanja. Poređenjem dobijenih rezultata, dobija se kompletna slika termičkog ponašanja objekta, kao i predstava o najuticajnijim faktorima. Svetska praksa je pokazala da, ako se metode računske mehanike koriste pravilno, projektovanje postaje brže, efikasnije, i jeftinije, a povećava se kvalitet izvedenog, izgrađenog, rekonstruisanog ili revitalizovanog, objekta. Više od 15 godina istražuju se i razvijaju kompletna napredna rešenje za sektor zgradarstva, sa posebnim naglaskom na povećanju energetske efikasnosti. Poznato je da se efikasno smanjenje energetskih gubitaka postiže na nekoliko načina. Jedan od načina je eliminacijom toplotnih mostova, preko kojih se nepovratno gubi veliki deo toplotne energije. Drugi način je upotrebom sistema modernih prozora i fasada u novogradnji i pri renoviranju postojećih objekata. Npr. korišćenjem optimalnih konstrukcija komora i zaptivki, uspešno se zadržava toplota u unutrašnjosti kuće bez negativnog uticaja na kvalitet vazduha objekta. Kada, sa druge strane, govorimo o efikasnom korišćenju energije, prvenstveno se misli na efikasnu raspodelu toplote unutar objekta. Ravnomerna raspodela toplote može se postići ugradnjom sistema površinskog grejanja i hlađenja. Oni se odlikuju relativno niskom potrošnjom energije i ravnomernom i ugodnom klimom stanovanja. Još ako se ovakvi sistemi napajaju iz alternativnih izvora energije, kao što su primera radi solarna i geotermalna energija, postižu se najbolji rezultati. Obnovljivi izvori energije odnose se na energiju čiji je izvor stalan i obnovljiv, kao što su solarna i geotermalna energija. Primenom solarne energije voda se zagreva direktno sunčevom energijom i napaja sistem za snabdevanje vodom. Izmenjivači toplote i sistemi toplotnih pumpi primenom geotermalnih sondi i kolektora koriste termoakumulaciona svojstvo tla. Pored toga, sistem izmjenjivača toplote vazduh-zemlja u kombinaciji sa uređajem za rekuperaciju toplote, a primenom kontrolisane ventilacije, osigurava toplotu zimi i rashlađivanje leti i na taj način doprinosi smanjenju troškova energije, uz smanjenje emisije štetnih gasova u atmosferu. Fakultet za graditeljski menadžment

5 5 Rečnik zgrada: građevina sa krovom koja ima zidove, za koju se koristi energija za regulisanje unutrašnje klime; zgrada se može odnositi na zgradu kao celinu ili delove iste koji su projektovani ili izmenjeni za zasebno korišćenje; energetska efikasnost zgrade: stvarno potrošena ili ocenjena količina energije koja zadovoljava različite potrebe koje su u vezi sa standardizovanim korišćenjem zgrade, što može da uključi, između ostalog, grejanje, pripremu tople vode, hlađenje, ventilaciju i osvetljenje. Ova količina se iskazuje kroz jedan ili više numeričkih pokazatelja koji su izračunati, uzimajući u obzir izolaciju, tehničke i ugradbene karakteristike, projektovanje i pozicioniranje prema klimatskim aspektima, izloženosti suncu i uticaju susednih objekata, sopstvenu proizvodnju energije i druge faktore, uključujući unutrašnju klimu, koji utiču na energetske potrebe; sertifikat o energetskoj potrošnji zgrade: sertifikat koji priznaju države članice evropske unije ili pravno lice koje one naimenuju, koji sadrži podatke o energetskoj efikasnosti zgrade izračunatoj prema metodologiji na bazi generalnog okvira navedenog u Aneksu; SPETE (spregnuta proizvodnja toplote i električne energije): pretvaranje energije primarnih goriva istovremeno u mehaničku ili električnu energiju i toplotu, koje zadovoljava određene kriterijume kvaliteta u pogledu energetske efikasnosti; sistem za klimatizaciju: kombinacija svih komponenti potrebnih za obradu vazduha u kojoj se temperatura reguliše ili se može sniziti, po mogućstvu u kombinaciji sa regulacijom protoka vazduha, vlažnosti i čistoće vazduha. kotao: telo kotla zajedno sa gorionikom goriva čija je namena da toplotu koja se oslobađa sagorevanjem goriva prenosi na vodu; efektivan nominalni učinak (izražen u kw): maksimalan toplotni učinak koji proizvođač specificira i garantuje da se može ostvariti u toku kontinualnog rada uz zadovoljavanje efikasnosti koju je proizvođač naznačio; toplotna pumpa: uređaj ili instalacija koja izvlači toplotu niske temperature iz vazduha, vode ili zemlje i snabdeva toplotom zgradu. tercijalni sektor: saobraćaj, trgovina, turizam, ugostiteljstvo komfor je skup uslova u prostoriji u pogledu parametara temperature, vlažnosti i brzine strujanja vazduha, koji čine da se čovek oseća prijatno za vreme boravka u toj prostoriji. Osnovni uslov toplotnog komfora je da se osoba oseća neutralno, odnosno da ne oseća potrebu da se promeni vrednost navedenih parametara. Univerzitet UNION Beograd

6 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu alternativni energetski sistemi: decentralizovani sistemi za snabdevanje energijom na bazi obnovljivih izvora energije, spregnuta proizvodnja toplote i električne energije (SPETE - Special Purpose Electronic Test Equipment, kogeneracija - kombinovana proizvodnja toplotne i električne energije), daljinsko ili centralizovano grejanje ili hlađenje, ako je raspoloživo, toplotne pumpe, pod određenim uslovima. Parametri ocene energetske efikasnosti zgrada su: termičke osobina zidova, prozora, zaptivenosti, jačine prirodnog osvetljenja na postojećim i novim objektima Pasivna kuća je svaka kuća u kojoj se po metru kvadratnom stambene površine ne utroši više od 1,5 litara lož ulja ili 1,5 m³ gasa. Dvostruki omotač zgrade u koncepciji konstrukcije kuće, omogućuje zonu izmene vazduha unutar omotača zgrade. Zona koja se stavara između omotača i objekta je tampon zona, koja ublažava sve spoljne uticaje, služi kao izolacija i smanjuje energetske potrebe samog unutrašnjeg prostora. SLIKA 1. PASIVNA KUĆA Fakultet za graditeljski menadžment

7 7 O politici energetske efikasnosti u zgradarstvu uopšte Razborito i racionalno korišćenje prirodnih resursa, kao i poboljšanje energetske efikasnosti predstavlja značajan deo politike i mera svake savremene države, a u cilju zaštite životne sredine i smanjenja uvoza energenata. Svaka državna zajednica kroz politiku i zakonodavstvo integriše potrebne akcije za dostizanje tih ciljeva. Naime, prirodni resursi, pod kojima smatramo naftne proizvode, prirodni gas i čvrsta goriva, a koji su i dalje bitni i dominantni izvori energije, osnovni su izvori emisije ugljen-dioksida i ostalih štetnih gasova. Zbog toga su razvijane države krajem 1997.godine u japanskom gradu Kjotu aktivirale sporazum u cilju smanjenja emisije štetnih gasova i samim tim smanjenje uticaja na klimatske promene. Taj sporazum je nazvan Kjoto sporazum. On propisuje najstroža ograničenja vezana za zaštitu životne sredine. Po ovom sporazumu utvrđene su obaveze koje države treba da ispune na polju smanjenja emisije štetnih gasova i smanjenju brzine zagrevanja atmosfere. Do danas mu je pristupila 171 država, uključujući i one iz jugoistočne Evrope. Pristupanje ovom sporazumu ne obavezuje Srbiju ali joj omogućuje da u domenu svojih mogućnosti da svoj doprinos smanjenju globalnog zagrevanja. Smanjenje globalnog zagrevanja dostiže se smanjivanjem emisije gasova koji izazivaju efekat staklene bašte i smanjivanjem zagađivanja životne sredine. Kjoto sporazumom je prvobitno planirano da se između i godine količina emitovanog ugljen dioksida smanji za 5.2 odsto u odnosu na godinu. Posle odbijanja Sjedinjenih Američkih Država da ratifikuju sporazum ovaj procenat je smanjen na približno dva odsto. Inače, SAD su odgovorne sa četvrtinu svetskog zagađenja ugljen dioksidom. "Sam po sebi, protokol neće spasiti čovečanstvo od opasnosti klimatskih promena. Zato radujmo se, ali ne prepuštajmo se samozadovoljstvu", upozorio je Kofi Anan, Generalni sekretar Ujedinjenih nacija, na svečanosti UN organizovanoj povodom stupanja na snagu protokola iz Kjota 16. februara Kompletan tekst Kjoto protokola može se naći na web adresi Upravljanje energetskim potrebama je važan alat koji omogućuje svakoj Zajednici da utiče na globalno tržište energije, a time i na sigurnost snabdevanja energijom u srednjoročnom i dugoročnom smislu. Univerzitet UNION Beograd

8 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Konkretne mere u sektoru zgrada. Stambeni i tercijalni sektor ( saobraćaj, trgovina, turizam, ugostiteljstvo), čiji najveći deo čine zgrade, učestvuje sa više od 40% u finalnoj potrošnji energije. Ti sektori se i dalje šire, što je trend koji će neizbežno povećati potrošnju energije, a time i emisiju ugljendioksida. Razvijanje i realizovanje programa u oblasti energetske efikasnosti u sektoru zgrada, treba da prate komplementarni zakonski instrumenti za definisanje konkretnijih akcija u cilju iskorišćena nerealizovanog potencijala uštede energije. Stoga je Evropska Unija donela Direktivu 2002/91/EC o energetskom ponašanju zgrada. U sektoru zgradarstva uvode se zahtevi da se građevinski objekti i instalacije za njihovo grejanje, hlađenje i ventilaciju, projektuju i izgrade na takav način da količina energije koja je potrebna za korišćenje objekata bude niska, uzimajući u obzir klimatske uslove lokacije i namenu zgrade. Mere za dalje poboljšanje energetskih karakteristika zgrada treba da uzmu u obzir pored klimatskih i lokalnih uslova, i uslove unutrašnje sredine i analizu finansijskih ulaganja u mere poboljšanje energetske efikasnosti. One ne smeju da budu u suprotnosti sa drugim suštinskim zahtevima koji se odnose na zgrade, kao što su pristupačnost, racionalnost i nameravan tip korišćenja zgrade. Energetska efikasnost zgrada treba da se proračunava na bazi metodologije, koja se može razlikovati na regionalnom nivou, ali koja uključuje, pored toplotne izolacije i instalacija za grejanje i klimatizaciju, i druge faktore koji igraju sve značajniju ulogu, kao što su primenu obnovljivih izvora energije, godišnja meteorološku karta, kao i režim sunčevog osvetljenja i režim aktivnosti stanara u toku dana i godine. Zajednički pristup ovom procesu, koji treba da obave kvalifikovani i/ili akreditovani eksperti, čija se nezavisnost garantuje na osnovu objektivnih kriterijuma, doprineće ujednačenju napora koji države članice ulažu za uštedu energije u sektoru zgrada i doneće transparentnost za potencijalne vlasnike, kupce ili korisnike u pogledu energetskih karakteristika zgrada na tržištu nekretnina. Zgrade će imati uticaj na dugoročnu potrošnju energije i nove zgrade stoga treba da zadovolje minimalne zahteve u pogledu energetske efikasnosti prilagođenih lokalnom podneblju. Najbolju praksu u ovom pogledu treba usmeriti ka optimalnom korišćenju faktora koji su značajni za poboljšanje energetskih karakteristika. Fakultet za graditeljski menadžment

9 9 Pošto primena alternativnih sistema za snabdevanje energijom generalno nije istražena do svog punog potencijala, treba razmotriti tehničku, ekološku i ekonomsku opravdanost alternativnih sistema za snabdevanje energijom; ovo Država članica može izvršiti jednom, pomoću studije koja će sadržati spisak mera za racionalno korišćenje energije, za prosečne uslove lokalnog tržišta i zadovoljavajući kriterijume ekonomičnosti. Pre nego što počne izgradnja, mogu se zahtevati specifične studije, ako se mera, ili mere, smatraju opravdanim. Veće intervencije na postojećim zgradama iznad određene veličine se mogu smatrati kao prilika za preduzimanje finansijski efikasnih mera za poboljšanje energetskih karakteristika. Veća renoviranja su oni slučajevi kada su ukupni troškovi renoviranja koji se odnose na spoljašnji omotač zgrade i/ili energetske instalacije kao što su grejanje, snabdevanje toplom vodom, klimatizacija, ventilacija i osvetljenje veći od 25% od vrednosti zgrade, isključujući vrednost zemljišta na kome se zgrada nalazi, ili oni slučajevi kada se renovira više od 25% spoljašnjeg omotača zgrade. Međutim, poboljšanje ukupne energetske efikasnosti postojeće zgrade ne znači nužno i ukupno renoviranje zgrade, već se može ograničiti na one delove koji su najbitniji za energetsku efikasnost zgrade i koji su ekonomični. Zahtevi koji se odnose na renoviranje postojećih zgrada ne smeju da budu nekompatibilni sa nameravanom funkcijom, kvalitetom ili karakterom zgrade. Treba da bude moguće da se dodatni troškovi koji su potrebni za takvo renoviranje povrate u razumnom vremenskom periodu u odnosu na očekivani tehnički životni vek investicije na osnovu kumulativnih ušteda energije. Proces sertifikacije zgrada, kao važan instrument podizanja svesti javnosti o nužnosti energetski efikasnog ponašanja u sektoru zgradarstva, može biti podržan programima kojima se olakšava ravnopravan pristup poboljšanima energetskih karakteristika, na bazi ugovora između organizacija učesnika i tela koje imenuju država, a izvršen od strane kompanija za energetske usluge koje su saglasne da preduzmu specificirane investicije. Države članice treba da nadziru i prate usvojene planove, koji takođe treba da olakšaju korišćenje sistema stimulacije. U meri u kojoj je to moguće, sertifikat zgrade treba da opisuje stvarno stanje energetskih karakteristika zgrade i shodno tome se može revidirati. Zgrade javne uprave i zgrade sa velikom frekvencijom građana treba da daju primer uzimanjem u obzir ekološka i energetska pitanja, te stoga treba da podležu redovnoj energetskoj sertifikaciji. Informisanje javnosti o energetskoj efikasnosti treba poboljšati jasnim i javnim prikazivanjem ovih energetskih sertifikata. Štaviše, uporedno prikazivanje zvanično preporučenih unutrašnjih temperatura i stvarno izmerenih temperatura, treba da destimuliše zloupotrebu sistema za grejanje, klimatizaciju i ventilaciju. Univerzitet UNION Beograd

10 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Ovo treba da doprinese da se izbegne nepotrebno trošenje energije i obezbede prijatni unutrašnji uslovi (toplotni komfor) prema spoljašnjoj temperaturi. Države članice takođe mogu da primenjuju druga sredstva/mere, koja nisu navedena u Direktivi evropske unije 2002/91/EC, radi stimulisanja poboljšanja energetske efikasnosti. Države članice treba da podstiču dobro gazdovanje energijom, uzimajući u obzir intenzitet korišćenja zgrada. Poslednjih godina došlo je do povećanja broja sistema za klimatizaciju u zemljama južne Evrope. Ovo stvara znatne probleme u periodima vršnog (maksimalnog) opterećenja, dovodi do povećanja troškova za električnu energiju i remeti energetski bilans u tim zemljama. Prioritet treba dati strategijama koje poboljšavaju toplotne karakteristike zgrada za vreme letnjeg perioda. U tom cilju, treba dalje razvijati pasivne tehnike hlađenja, prevashodno one koje poboljšavaju unutrašnje uslove i mikro klimu oko zgrada. Redovno održavanje kotlova i sistema za klimatizaciju od strane kvalifikovanog osoblja doprinosi da oni budu pravilno podešeni u skladu sa tehničkom dokumentacijom proizvoda i da se taj način osiguraju optimalne karakteristike sa stanovišta zaštite životne sredine, sigurnosti rada i potrošnje energije. Potrebno je uraditi nezavisnu ocenu celokupne instalacije grejanja kad god bi se zamena mogla razmotriti kao ekonomična mera. Fakturisanjem troškova grejanja, klimatizacije i pripreme tople vode stanarima zgrade u srazmeri sa stvarnom potrošnjom, moglo bi da doprinosi uštedi energije u stambenom sektoru. Stanarima treba omogućiti da upravljaju sopstvenom potrošnjom toplote i tople vode, toliko koliko su ove mere ekonomične. Treba ustanoviti opšte principe za utvrđivanje zahteva u pogledu energetske efikasnosti kao i ciljeve, ali detaljnu realizaciju treba prepustiti državama članicama i time omogućiti svakoj državi članici da izabere rešenje koji najviše odgovara njenoj konkretnoj situaciji. Treba ostaviti i mogućnost za brzo prilagođavanje metodologije proračuna i mogućnost da države članice vrše redovne revizije minimalnih zahteva u oblasti energetske efikasnosti zgrada prema tehničkom napretku, koji se, između ostalog odnosi na izolacione karakteristike (ili kvalitet) građevinskog materijala i na budući razvoj u oblasti standardizacije. Stoga sve države treba da imaju sledeće instrumente: 1) propisanu metodologiju integrisanog proračuna energetske efikasnosti zgrada; 2) uputstva za primenu minimalnih zahteva u pogledu energetske efikasnosti novih zgrada; 3) uputstva za primenu minimalnih zahteva u pogledu energetske efikasnosti velikih postojećih zgrada koje se podvrgavaju značajnom renoviranju; 4) uputstva za energetsku sertifikaciju zgrada i inspekciju kotlova i sistema za klimatizaciju u zgradama i dodatno, 5) ocenu instalacija grejanja u kojima su kotlovi stariji od 15 godina. Fakultet za graditeljski menadžment

11 11 Prema Direktivi 2002/91/EC države članice će primenjivati, na nacionalnom ili regionalnom nivou, usvojenu metodologiju proračuna energetske potrošnje zgrada na bazi generalnog okvira propisanog u Aneksu. Delovi 1 i 2 ovog okvira prilagođavaće se tehničkom napretku u skladu sa procedurom koja je navedena u Članu 14(2), uzimajući u obzir standarde ili norme koji važe u zakonodavstvu države članice. Energetska efikasnost zgrade će se izražavati na transparentan način i može da sadrži i pokazatelj emisije CO2. Pored toga, države treba da preuzimaju sve potrebne mere da se minimalni zahtevi u pogledu energetske efikasnosti zgrada utvrde, na bazi metodologije koja je navedena u Članu 3 Evropske Direktive 2002/91/EC. Pri utvrđivanju zahteva, države članice mogu da prave razliku između novih i postojećih zgrada i različitih kategorija zgrada. Ovi zahtevi moraju uzeti u obzir opšte unutrašnje klimatske uslove, kako bi se izbegli eventualni negativni efekti, kao što je neodgovarajuća ventilacija, kao i lokalne uslove i namenjenu funkciju i starost zgrade. Revizija ovih zahteva vršiće se u redovnim intervalima, koji ne smeju biti duži od pet godina i, ako je potrebno, oni će se ažurirati kako bi odražavali tehnički napredak u sektoru zgrada. Izuzeci Dalje, države članice mogu da odluče da ne utvrđuju ili ne primenjuju zahteve navedene u stavu 1 Direktive 2002/91/EC za sledeće kategorije zgrada: zgrade i spomenike koji su zvanično zaštićeni kao deo označene sredine ili zbog njihove posebne arhitektonske ili istorijske vrednosti, gde bi ispunjavanje zahteva neprihvatljivo izmenilo njihov karakter ili izgled, zgrade koje se koriste kao mesta za ispoljavanje verskih aktivnosti, privremene zgrade sa planiranim vremenom korišćenja do dve godine, industrijski objekti, radionice i ne-stambene poljoprivredne zgrade sa malim energetskim potrebama i ne-stambene poljoprivredne zgrade koje se koriste u sektoru koji je obuhvaćen nacionalnim sektorskim sporazumom o energetskoj efikasnosti, stambene zgrade koje su namenjene za korišćenje kraće od četiri meseca u godini, zasebne zgrade sa ukupnom korisnom podnom površinom od manje od 50 m². Univerzitet UNION Beograd

12 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Nove zgrade Države članice će preduzeti sve potrebne mere kojima se obezbeđuje da nove zgrade ispunjavaju minimalne zahteve u pogledu energetske efikasnosti. Za nove zgrade sa ukupnom korisnom podnom površinom preko m², države članice će zahtevati da se, pre nego što počne njihova izgradnja, razmotri i uzme u obzir tehnička, ekološka i ekonomska opravdanost alternativnih energetskih sistema kao što su: decentralizovani sistemi za snabdevanje energijom na bazi obnovljivih izvora energije, spregnuta proizvodnja toplote i električne energije (SPETE - Special Purpose Electronic Test Equipment, kogeneracija - kombinovana proizvodnja toplotne i električne energije), daljinsko ili centralizovano grejanje ili hlađenje, ako je raspoloživo, toplotne pumpe, pod određenim uslovima. Postojeće zgrade Države treba da preuzme sve potrebne mere kojima se obezbeđuje da se pri većem renoviranju postojećih zgrada sa ukupnom korisnom podnom površinom preko m² poboljša njihova energetska efikasnost kako bi se zadovoljili minimalni zahtevi ukoliko je to tehnički, funkcionalno i ekonomski opravdano. Takođe, država treba da utvrdi ove minimalne zahteve za energetsku efikasnost na bazi zahteva za energetsku efikasnost koji su postavljeni za zgrade u skladu sa Članom 4 Direktive 2002/91/EC. Ovi zahtevi se mogu postaviti ili za renoviranu zgradu kao celinu ili za renovirane sisteme ili komponente kada su oni obuhvaćeni renoviranjem koje treba izvršiti u ograničenom vremenskom periodu, sa gore pomenutim ciljem poboljšanja ukupne energetske efikasnosti zgrade. Sertifikat energetske efikasnosti Država treba da obezbedi uslove, kada se zgrade grade, prodaju ili izdaju, da se sertifikat o energetskoj efikasnosti dobavi vlasniku ili da ga vlasnik preda potencijalnom kupcu ili stanaru, već prema slučaju. Važnost sertifikata ne treba da prelazi 10 godina. Sertifikacija stanova ili jedinica koje su namenjene da se zasebno koriste u blokovima zgradama može niti bazirana na: zajedničkoj sertifikaciji cele zgrade za blokove sa zajedničkim sistemom grejanja, ili na oceni nekog drugog reprezentativnom stana u istom bloku. Fakultet za graditeljski menadžment

13 13 Sertifikat o energetskoj efikasnosti zgrada treba da sadrži referentne vrednosti kao što su važeći zakonski standardi i reperi (uporedne vrednosti) kako bi omogućio potrošačima da uporede i ocenjuju energetsku efikasnost zgrade. Sertifikat će sadržati i preporuke za ekonomično poboljšanje energetske efikasnosti. Cilj sertifikata će biti ograničen na pružanje informacija, a o bilo kakvim dejstvima ovih sertifikata u smislu zakonskih postupaka ili drugog, odlučivaće se u skladu sa nacionalnim propisima. Pored toga, Država treba da preduzima mere da se obezbedi da sve zgrade sa ukupnom korisnom podnom površinom preko m², a koje koriste javna uprava i institucije koje pružaju javne usluge velikom broju osoba i koje ih stoga veoma često posećuju, imaju postavljene na istaknutom i jasno vidljivom mestu, energetske sertifikate koji nisu stariji od 10 godina. Opseg preporučenih i trenutnih unutrašnjih temperatura, kao i kada je to prigodno, ostali značajni klimatski faktori, mogu takođe biti prikazani na jasan način. Inspekcija kotlova U pogledu smanjenja potrošnje energije i ograničavanja emisija ugljendioksida, države mogu da imaju dva pristupa: (a) država može da propiše neophodne mere kojima se ustanovljava redovna inspekcija kotlova sa loženjem na neobnovljiva tečna ili čvrsta goriva kada imaju efektivni nominalni učinak od 20 kw do 100 kw. Takva inspekcija se takođe može primenjivati i na kotlove koji koriste druga goriva. Inspekcija kotlova sa efektivnim nominalnim učinkom od preko 100 kw treba da se vrši najmanje svake dve godine. Za kotlove na gas, ovaj period se može produžiti do četiri godine. Za instalacije grejanja sa kotlovima koji imaju efektivni nominalni učinak veći od 20 kw i koji su stariji od 15 godina, država treba da propiše neophodne mere kojima se utvrđuje jednokratna inspekcija svih instalacija grejanja. Na bazi ove inspekcije, koja uključuje i ocenu efikasnosti kotla i dimenzionisanje kotla u poređenju sa potrebama grejanja zgrade, eksperti treba da daju savet korisnicima zgrade o zameni kotlova, drugim izmenama sistema za grejanje i alternativnim rešenjima, ili (b) država može da preuzme sve korake da obezbedi da korisnici dobiju savete o zameni kotlova, drugim izmenama sistema za grejanje i alternativnim rešenjima, a koji mogu uključiti inspekcije u cilju ocene efikasnosti i odgovarajućeg kapaciteta kotla. Ukupni uticaj pristupa (b) treba da bude približno jednak uticaju pristupa iz (a). Univerzitet UNION Beograd

14 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Inspekcija sistema za klimatizaciju U pogledu smanjenja potrošnje energije i ograničavanja emisija ugljendioksida, država treba da propiše neophodne mere kojima se utvrđuje redovna inspekcija sistema za klimatizaciju koji imaju efektivni nominalni učinak više od 12 kw. Ova inspekcija uključuje i ocenu efikasnosti sistema za klimatizaciju i dimenzionisanje u poređenju sa zahtevima hlađenja zgrade. Korisnicima će se dati odgovarajući savet o mogućim poboljšanjima ili zameni sistema za klimatizaciju i o alternativnim rešenjima. Nezavisni eksperti. Države članice će obezbediti da sertifikaciju zgrada, izradu nacrta pratećih preporuka i inspekciju kotlova i sistema za klimatizaciju izvrše na nezavisan način kvalifikovani i/ili akreditovani stručnjaci, bez obzira na to da li rade samostalno ili su zaposleni i javnim ili privatnim preduzećima. Generalni okvir za proračun energetske efikasnosti zgrada Metodologija za proračun energetske efikasnosti zgrada uključuje najmanje sledeće aspekte: 1. toplotne karakteristike zgrade (spoljašnji omotač zgrade i unutrašnje pregrade, itd.); Ove karakteristike mogu takođe da uključe i vazdušnu zaptivenost (nepropusnost); 2. instalacije grejanja i snabdevanja toplom vodom, uključujući karakteristike njihove toplotne izolacije; 3. instalaciju za klimatizaciju; 4. ventilaciju; 5. ugrađenu instalaciju osvetljenja (uglavnom u ne-stambenom sektoru); 6. položaj i orijentaciju zgrada, uključujući spoljašnju klimu; 7. pasivne solarne sisteme i zaštitu od sunca; 8. prirodnu ventilaciju; 9. unutrašnje klimatske uslove, uključujući projektnu unutrašnju klimu. Tamo gde je to relevantno u ovom proračunu, uzima se u obzir pozitivan uticaj sledećih aspekata: 1. aktivni solarni sistemi i drugi sistemi grejanja i električne energije na bazi obnovljivih izvora energije; 2. električne energije proizvedene kroz spregnutu proizvodnju toplote i električne energije (SPETE, kogeneracija); 3. daljinski ili centralizovani sistemi grejanja i hlađenja; 4. prirodno osvetljenje. Fakultet za graditeljski menadžment

15 15 Za potrebe ovog proračuna, zgrade treba grupisati u odgovarajuće kategorije, kao što su: (a) porodične kuće različitih tipova; (b) stambeni blokovi; (c) kancelarije; (d) obrazovne zgrade; (e) bolnice; (f) hoteli i restorani; (g) sportski objekti; (h) trgovačke zgrade za veleprodaju i maloprodaju; (i) ostali tipovi zgrada koje troše energiju. Univerzitet UNION Beograd

16 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Proračunske metode Proračunske metode u energetskoj efikasnosti u zgradarstvu koriste se pri oceni integralne energetske efikasnosti postojećih i novih objekata i sistema KGH. Parametri koje se pri tom prate uglavnom obuhvataju meteorološke podatke o lokaciji, termičke osobina zidova, prozora, zaptivenosti, jačine prirodnog osvetljenja na postojećim i novim objektima,... U tu svrhu već više od trideset godina razvijaju se konzistentni metode za dimenzionisanje stacionarnih i nestacionarnih termičkih osobina omotača objekta kao podloge za razvoj metoda i tehnike za dijagnostiku energetske efikasnosti postojećih i novih objekata kao i određivanje početnih uslova za dimenzionisanje KGH sistema. Uz korišćenje povratne analize sinhronih merenja spoljašnjih i unutrašnjih termodinamičkih parametara na pilot objektima, istraživalo se koji matematički model najbolje odgovara ispitanim mernim dispozicijama radi efikasnije kontrole zadovoljavanja propisima određenog konfora stanovanja. Cilj svih istraživanja i merenja kroz razne naučno-istraživačke projekte u ovoj oblasti u svetu je da se na pilot projektima istovremeno ispitaju aktuelne numeričke metode modeliranja termičkog ponašanja objekata, metoda i tehnike za dijagnostiku energetske efikasnosti termičkih svojstava omotača objekta i na merenjima zasnovanim projektnim klimatskim parametrima i komfornim uslovima u prostorijama. Na osnovu uporedne analize rezultata matematičke simulacije i izmerenih veličina na pilot projektima vrši se verifikacija metoda i postupaka proračuna građevinskih konstrukcija radi unošenja istih u tehničku regulativu. Fakultet za graditeljski menadžment

17 17 Postupak sertifikacije energetskog ponašanja zgrada Sertifikati energetskog ponašanja zgrada biće dostupni pri prodaji ili davanju zgrada u zakup, i biće izloženi u javnim objektima. Očekuje se da će ovo imati veliki uticaj na vlasnike zgrada i korisnike u odnosu na energetsko ponašanje zgrada. To će verovatno igrati glavnu ulogu u poboljšanju postojećih zgrada, gde je glavni izazov redukcija emisija CO2 u zgradama. Svrha ovog dokumenta je razjašnjenje koncepata na kojima se zasniva postupak sertifikacije. Zahtevi EPBD Član 7 EPBD postavlja zahteve u odnosu na sertifikat energetskog ponašanja zgrada. Tačka 1. Tačka 2. Države članice obezbeđuju da u trenutku izgradnje, prodaje ili iznajmljivanja objekta, sertifikat energetskog ponašanja zgrada bude izdat vlasniku, ili od strane vlasnika budućem kupcu ili zakupcu. Validnost sertifikata neće premašiti 10 godina. Sertifikacija za stanove ili stambene jedinice projektovane za individualnu upotrebu u blokovima može biti zasnovana na: 1. Na opštoj sertifikaciji cele zgrade za blokove sa opštim sistemom za grejanje, ili 2. Na oceni drugog reprezentativnog apartmana u istom bloku. 3. Države članice mogu isključiti kategorije propisane članom 4(3) iz primene ovog paragrafa. Sertifikat energetskog ponašanja za zgrade će uključiti napomenute vrednosti kao trenutne zakonske standarde i referetne tačke da bi napravili mogućnost za potrošače da uporede i procene energetsko ponašanje zgrade. Sertifikat će biti propraćen preporukama za isplativo unapređenje energetskog ponašanja zgrada. Objektivnost sertifikata će biti ograničena snabdevanjem informacija u okviru zakonskih postupaka ili će drugačije biti odlučeno u skladu sa nacionalnim propisima. Univerzitet UNION Beograd

18 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Tačka 3. Države članice će preduzeti mere da osiguraju da za zgrade sa ukupnom korisnom površinom od preko 1000 m² koje su u posedu državnih organa i institucija i opslužuju veliki broj ljudi i prema tome imaju frekventan pristup ljudi, sertifikat energetskog ponašanja zgrada, ne stariji od 10 godina, bude istaknut na vidnom mestu. Takođe mogu biti jasno prikazani nivo preporučenih i trenutnih unutrašnjih temperatura kao i drugi relevantni klimatski faktori. Neka teška pitanja Dokument EPBD koji se odnosi na sertifikaciju se može lako razumeti. Međutim dva pitanja interpretacije se često pokreću, i mogući odgovori su dati ovde. Ko može izdati uverenje za zgradu? Član 10 EPBD tvrdi da Države članice treba da obezbede da sertifikacija zgrada, praćena preporukama, bude izvršena na nezavisan način od strane kvalifikovanih i/ili akreditovanih stručnjaka. Šta je to nezavisan način mora biti razjašnjeno od strane država članica. Izgleda logično da se prihvati da ista kompanija koja je odgovorna za planiranje i izgradnju nove zgrade može objaviti sertifikat, dok god se provera vrši na nezavisan način. Države članice će morati da identifikuju sredstvo garancije nezavisnosti sertifikata i mogućnost vršenja kontrole ili revizije. Posebna pažnja mora se odnositi na manje ili pojedinačne kompanije. Na primer, može biti u njihovom interesu da objave najbolji mogući dostupan sertifikat, što može narušiti kredibilitet sertifikata u javnosti. Da li će sertifikati biti izloženi u zgradama kao što su hoteli, maloprodajna mesta, muzeji, privatne banke? Energetski sertifikat će biti izložen u zgradama projektovanim za javne namene. Ovo je moglo uključiti muzeje ili bazene, ali je moglo isključiti hotele, maloprodajna mesta, privatne banke. Međutim konačnu odluku bi morale doneti države članice pojedinačno. Potrebne aktivnosti za obezbeđivanje primene postupaka sertifikacije Efikasnost implementiranja postupaka sertifikcije zahteva globalan pristup. Na sledećoj šemi je prikazan jedan pristup razvoja od strane EU SAVE Enper Exist projekta. Fakultet za graditeljski menadžment

19 19 SLIKA1 GLOBALNA VIZIJA POTREBNIH AKCIJA Potreba da se implementiraju ove različite akcije zahteva mnogo vremena. Šema može pomoći da se shvati vreme koje je potrebno da se pruži efikasna implementacija. CEN razjašnjava različite moguće pristupe Da bi olakšala implementiranje EPBD, Evropska komisija je ovlastila CEN da izda grupu standarda. PrEN "Energetsko ponašanje zgrada-metode za izražavanje energetskog ponašanja zgrada kao i za sertifikaciju zgrada" je standard takav da razjašnjava različite moguće pristupe za sertifikaciju. Izbor relevantnih opcija mora biti donet od strane svake države članice. Razjašnjenje korišćenih pojmova Ovaj standard razjašnjava neke korišćene pojmove koje se odnose na sertifikaciju energetskog ponašanja zgrada. Važno je zabeležiti da su pojmovi "sertifikat" i "sertifikacija" ovde upotrebljene sa drugačijim značenjem nego u EN ISO Tako da je značenje pojma "sertifikacija" za primenu EPBD drugačije nego za primenu direktive koja se odnosi na proizvode u građevinarstvu. Izmerene naspram izračunatih vrednosti ponašanja zgrada Sertifikat može biti baziran na bilo kojoj, izmerenoj ili proračunatoj proceni. Oba indikatora imaju dobrih i loših strana. Izračunata procena ističe unutrašnje potencijale zgrade, dok merenje omogućava uzimanje u obzir uticaj upravljanja objektom. Univerzitet UNION Beograd

20 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu U izboru relevantnih indikatora, može se uzeti u razmatranje: Za nove zgrade, Izmeren indikator energije nije dostupan, prema tome procena zasnovana na projektnim vrednostima je jedino praktično sredstvo za dobijanje indikatora. Izmeren energetski indikator neće biti validan posle promene tipa korisnika zgrade ili načina upotrebe (namene) zgrade. U postojećim javnim zgradama gde nema promene vlasnika, izmeren energetski indikator može biti mera kvaliteta graditeljskog menadžmenta i može biti korišćen kao motiv za graditelje i korisnike zgrade. Određivanje standarda izračunatog energetskog indikatora uključuje prikupljanje podataka o zgradi (izolacija, toplotni sistem,...) koji mogu biti korisni za davanje saveta u vezi poboljšanja energetskog ponašanja zgrade. Za graditeljske menadžere, izmereni energetski indikator može biti lako dobijen iz podataka pohranjenih u njihovim informacionim sistemima (energetski proračun, povrčina, ) Izmereni energetski indikatori i standardno proračunat energetski indicator ne uključuju nužno ista energetska korišćenja. Različiti indikatori mogu biti upotrebljeni na sertifikatu Sertifikat mora da bude takav da se sa lakoćom razumeju globalni indikatori energetske potrošnje. U zgradu mogu biti isporučene različite vrste energenata, kao što su gas, električna energija, ugalj,... U zavisnosti od izabrane procene, indikator može predstavljati: primarnu energiju CO2 emisiju ukupnu cenu energije težinsku sumu neto isporučene energije procenjenu sa bilo kojim drugim parametrom definisanim nacionalnom energetskom politikom. Fakultet za graditeljski menadžment

21 21 Referentne vrednosti Dve referentne vrednosti su određene standardom: Referenca na regulativu energetskog ponašanja zgrade. Ovo odgovara tipičnoj vrednosti zahteva za energetskim ponašanjem novih zgrada; Referentni fond izgradnje. Ovo odgovara energetskom ponašanju zgrade koja dostiže aproksimativno 50% nacionalnog ili regionalnog fonda izgradnje. Forma sertifikata Forma sertifikata je veoma važna da omogući lako razumevanje od strane ne specijalista. CEN standardi predlažu tri primera forme sertifikata koji mogu biti upotrebljeni kao osnova od strane država članica. Prvi primer uključuje izračunatu procenu i klase energije. Drugi uključuje izračunatu i izmerenu procenu. Treći uključuje kontinualnu skalu umesto klasa energije. SLIKA2 TRI PRIMERA ENERGETSKOG SERTIFIKATA OPISANIH U SKICI STANDARDA Program inteligentne energije za Evropu Nekoliko projekata podržanih od strane programa Intelligent energy for Europe razvijaju alate koji mogu pomoći implementiranju sertifikata. Opšta vizija tri projekta može se naći u EPBD infomacionom dokumentu platforme zgrada broj 1. Slika 3 ističe veze između različitih projekata i akcija potrebnih za sertifikaciju. Univerzitet UNION Beograd

22 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu SLIKA 3. PROJEKTI I AKCIJE POTREBNI ZA SERTIFIKACIJU. Aktuelni nivo implementacije od strane država članica Direktiva bi trebalo da se primenjuje od januara 2006.godine. Međutim, države članice mogu, usled nedostatka kvalifikovanih i/ili akreditovanih eksperata, da imaju dodatni period od tri godine da bi potpuno primenili sertifikacione procedure. Fakultet za graditeljski menadžment

23 23 Sertifikacija energetskog ponašanja zgrada Direktiva energetskog ponašanja zgrada zahteva da sertifikat energetskog ponašanja zgrada bude dostupan pri prodaji ili iznajmljivanju zgrada, kao i da bude vidno izložen u javnim zgradama. Sertifikat bi trebalo da ima veliki uticaj na porast svesti vlasnika i/ili korisnika zgrada u vezi sa energetskim ponašanjem zgrade. Ovo bi moglo i trebalo da igra ključnu ulogu u unapređivanju postojećih zgrada čiji je glavni zadatak smanjenje CO2 emisije. Implementacija Direktive, posebno Člana 7 u ovoj problematici, varira od zemlje do zemlje. Promene se ispoljavaju u upotrebi važnih faktora ili operativnih procena, u tehnikama primenjenim na prodate ili iznajmljene zgrade, u različitom načinu razmatranja stambenih i ne stambenih zgrada, u specifičnom pristupu za javne zgrade. Opšti trend širom većine evropskih zemalja je primena Člana 7, prvo u novim zgradama a potom ili u isto vreme u postojećim zgradama. Pored toga, implementacija javnog izlaganja je naprednija u stambenim zgradama nego u nestambenim. Primena Člana 7 u novim zgradama sasvim je drugačija od primene u postojećim zgradama. Detalji gradnje, opisi i planovi za ovakve zgrade su lakše dostupni. Pored toga, zbog ispitivanje saglasnosti sa zahtevima iz Člana 4 Direktive, računske metode za ove zgrade primenjuju se u gotovo svim slučajevima. Sa druge strane, postoje neizmerene potrošnje, a mogućnost za pripremanje preporuka za buduće poboljšanje zgrade može biti relativno ograničena. Troškovi za energetsku sertifikaciju malih zgrada tipično variraju od 50 do 500 od jedne do druge zemlje. Unutar zemlje troškovi takođe variraju od tipa zgrade. Kratak opis načina korišćenog u nekim zemljama dat je dalje u tekstu. U Belgiji Flanders Region, sertifikat energetskih performansi traži se za sve nove zgrade uz sledeće uslove: 1) građevinske dozvole; 2) proračunate energetske performanse. U slučaju zgrada koje će biti prodate ili iznajmljene, sertifikati energetskih performansi za stambene zgrade biće dostupni godine, a za ne-stambene godine. Što se tiče javnih zgrada ( to su zgrade u javnom vlasništvu, škole, domovi zdravlja), biće korišćena javna procena. Cilj je da se stvori sertifikat za sve javne zgrade do godine. Više informacija na Univerzitet UNION Beograd

24 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu SLIKA. ENERGETSKI SERTIFIKAT U BELGIJI Sertifikacija energetskog ponašanja zgrada u Danskoj je usvojena juna i nakon toga je usledio dekret o implementaciji u decembru godine. Za nove zgrade Sertifikat se zahteva u slučaju da se one prodaju ili iznajmljuju. Kako bi dobile dozvolu za upotrebu, neophodno je da nove zgrade zadovolje definisan energetski nivo (B2) na skali etiketiranja koja se sastoji od 14 klasa, koje imaju nivoe od A1 do G2. Sertifikacija može biti sprovedena na postojećim zgradama po starim pravilima, ali je neophodno da zadovolji nove standarde od 1. septembra godine. Više informacija na ili na Fakultet za graditeljski menadžment

25 25 SLIKA. ENERGETSKI SERTIFIKAT U DANSKOJ Dekret o sertifikaciji energetskog ponašanja zgrada u Francuskoj je objavljen u septembru godine. Sertifikacija je obavezna za zgrade ili prodate stambene prostore od 1. novembra godine. Sertifikat za nove i iznajmljene zgrade biće zahtevan od 1. jula godine. U slučaju postojećih stambenih zgrada, sertifikacija je uglavnom zasnovana na faktoru procene. Izuzeci uključuju zgrade pre i blokove stanova sa sistemima centralnog grejanja gde se koristi operativna procena. Za dobijanje faktora procene, odobrene su tri računske metode. Za postojeće nestambene zgrade koristi se operativna procena. Za sve nove zgrade, sertifikacija će biti zasnovana na računskom metodu upotrebljenom za ispitivanje saglasnosti sa zahtevima novih zgrada (Član 4). Više informacija je dostupno na Univerzitet UNION Beograd

26 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu SLIKA. ENERGETSKI SERTIFIKAT U FRANCUSKOJ Nemački pristup energetskoj sertifikaciji dopušta dva različita metoda za postojeće zgrade: sertifikacija zasnovana na operativnim podacima i sertifikacija zasnovana na faktoru procene. Na nove zgrade jedino može biti primenjen faktor procene. Sertifikacija funkcioniše korišćenjem mernih podataka za toplotu i elektricitet. Ovi podaci se mogu dobiti iz kontrolnih rezultata (BEMS sistemi) ili uzimanjem podataka iz programa energetskih snabdevača. Sistem oporezivanja je razvijen na osnovu nemačkog računskog standarda DIN V 18599, koji je objavljen jula Javna kampanja je organizovana od polovine godine kako bi se informisala javnost pre uvođenja energetskog sertifikata. Propis o čuvanju energije (EnEV) objavljen je novembra godine. Energetska sertifikacija biće sprovođena postepeno, prvo za prodate ili iznajmljene stambene prostore sagrađene pre godine a potom i za sve ostale stambene zgrade. Konačan korak je sprovođenje u ne-stambenim zgradama kao i u javnim zgradama. Fakultet za graditeljski menadžment

27 27 SLIKA. ENERGETSKI SERTIFIKAT U NEMAČKOJ ž U Irskoj je već napravljena Etiketa energetske procene zgrada. Kao što se građevinski propisi primenjuju na stambene prostore, etiketiranje će prvo pokriti stambeni sektor. Ciljevi su januar za nove stambene prostore i januar za postojeće stambene prostore. Faktor procene je korišćen za određivanje energetskih performansi stambenih prostora (upotreba planova za nove stanove i pregled postojećih). Univerzitet UNION Beograd

28 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu SLIKA. ENERGETSKI SERTIFIKAT U IRSKOJ U Holandiji, Dekret energetskog ponašanja u zgradarstvu (BEG) uključuje sertifikaciju zgrada (za podne površine veće od 100 m²) koje se koriste od strane javnih službi. Sertifikat će biti prikazan u svim zgradama u vlasništvu ili pod korišćenjem javnih vlasti i stoga će biti dostupan javnosti. Škole i domovi zdravlja nisu uključeni ako nisu pod upravom holandske vlade. U Holandiji se neće primenjivati Član 7 na druge kategorije zgrada. U Portugaliji je implementacija još uvek u razvoju. Približan raspored je sledećeg oblika: sertifikat će biti obavezan za sve nove zgrade zahtevajući dozvolu nakon sredine godine; prikaz sertifikata u javnim zgradama biće neophodan od januara ili sledeći veličinu zgrade; sertifikat će biti zahtevan od 1. januara za sve zgrade koje su prodate ili iznajmljene. U Slovačkoj Republici, sertifikacija malih stambenih zgrada trebalo bi da počne od januara godine. Za nove zgrade ili velika renoviranja, sertifikacija je zasnovana na faktoru procene. Operaciona procena biće korišćena za iznajmljivanje ili prodavanje postojećih zgrada. Fakultet za graditeljski menadžment

29 29 Vlada UK je uvela energetsku procenu kuća, koje će biti obavezne od 1. juna godine. Sertifikat energetskih performansi biće glavna komponenta Kućnog informativnog paketa koji je neophodno da vlasnici kuća obezbede kada prodaju svoje kuće širom Engleske i Velsa. Primenjivana metodologija je zasnovana na proračunu Standardne procedure oporezivanja SAP2005. Za nove domove, upisuju se puni detalji konstrukcije i materijala. Za postojeće stambene prostore, dostupna je metodologija redukovanih podataka (RDSAP). Upotreba operativnih procena, dobijenih iz izmerene potrošnje energije, dozvoljena je za one koji su obavezni da obezbede sertifikate za javno prikazivanje. Javno izlaganje će inicijalno biti obavezno za zgrade iznad 1000m² koje koriste javne ustanove ili od strane institucija koje pružaju novčanu pomoć velikom broju osoba. Za više informacija videti : Inteligentna energija za evropski vezane projekte Različiti projekti podržani programom Inteligentna energija za Evropu razvijaju alate koji mogu da potpomognu implementaciju procesa sertifikacije. Generalni pregled ovih projekata data je u informacionom dokumentu 1. Ovi projekti se često izvršavaju uporedo sa implementacijom sertifikacije u državama članicama. Ovi projekti obezbđuju alate i uputstva koji mogu biti adaptirani prema potrebama zemalja članica. Oni se takođe koriste od strane nekih država članica kao test za neke od njihovih tehnika ili za rešavanje teških pitanja. Enper Exist project ( analizira moguću upotrebu CEN standarda za sertifikaciju postojećih zgrada i pruža predlog razvoju nacionalnih dopuna ovih standarda. On dalje obezbeđuje opis ne-tehničkih pitanja i opisuje neke primere izabranih načina od strane država članica. EPA NR project ( ) razvija skup alata da bi se omogućila proračunska procena za ne-stambene zgrade. Razvijena su tri glavna tipa alatki. Prva lista provere koja ima za cilj da olakša prve kontakte sa klijentom sertifikacije. Druga kontrolna procedura koja omogućava sakupljanje podataka koji će biti neophodni za izgradnju računskog softvera. Treća računski softver koji je zasnovan na CEN standardima i koji će biti dostupan besplatno. Ovaj softver može biti dopunjen nacionalnim podprogramima za ulazne i izlazne podatke. EP Label project ( ) razvija metodologiju i softver za dobijanje merne procene u nestambenim zgradama. Pristup je uglavnom zasnovan na upotrebi referentnih tački predstavljajući dobru praksu i standardne zgrade. Procedura omogućava tri različita nivoa detalja u zavisnosti od vremena i vrednosti podataka dostupnih za uzimanje procene. Dostupna je beta test verzija softvera. Univerzitet UNION Beograd

30 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Impact project ( ) omogućava metod test sertifikacije za stambene zgrade u šest različitih zemalja. Testiranja su izvedena u svakoj zemlji sa jednim ili dv arazličita alata. Testiranje u svakoj zemlji je usredsređeno na posebna goruća pitanja kao na primer smanjenje sertifikacijskih toškova, sertifikacija stanova u kolektivnim stambenim zgradama, revizori sa ograničenim znanjem u energetskim pitanjima, Praktična rešenja kao i određivanje troškova sertifikacije procenjeni su u projektu. Informacije o potrošnji energije u zgradama danas su sasvim niske u mnogim zemljama. Enper Exist analizirao je ove podatke i pokazao kako procedure sertifikacije mogu biti dobar alat za poboljšanje sertifikacije. Datamine project ( ) koji je otpočeo godine fokusira se na razvoj koherentnih pristupa u ovom pravcu. Obavestiti stanovništvo o sertifikaciji Najveći značaj objavljivanja sertifikata je da se evropski građani upute u sertifikaciju. Slučaj lansiranja EU Akcionog Plana za Energetsku Produktivnost i EU Načelnika za Energy Andris Piebalgs predstavio je energetsku sertifikaciju za Evropsku Školu u Brussels-u direktoru škole za vreme novinarskog događaja 19. oktobra godine. Načelnik je uz asisitenciju poznatog komičnog lika BOB graditelja naglasio slušaocima (deca iz obdaništa i prisutni novinari) značaj porasta energetske produktivnosti u svim vrstama zgrada širom Evrope. Pripremni rad za ovaj sertifikat urađen je uz podršku EPBD Buildings Platform. European project Display ( ) takođe nastavlja komunikacijske akcije u vezi sa opštinama, koje, na dobrovoljnoj bazi, prikazuju sertifikate u sopstvenim zgradama. Pitanja koja proizilaze iz implementacionog procesa Brz pregled pokazuje da svaka država članica teži ka implementaciji. Očigledno je da menjanje ograničenja u svim zemljama nije isto. Nekoliko pitanja koja se pojavljuju u ovoj fazi određena su ispod : Fakultet za graditeljski menadžment

31 31 koje je korektno vreme za sertifikaciju novih zgrada (završetak konstrukcije znači da nisu moguće nikakve preporuke kao id a ne mogu biti sprovedene)? koji su ciljevi sertifikacije u novim zgradama : kontrola saglasnosti, savet o mogućim čuvanjima u procesu planiranja, deklaracija za buduće vlasnike i korisnike, može li sertifikacija novih zgrada biti kombinovana sa procesom primene građevinske dozvole? šta će se dogoditi ukoliko sertifikati novih zgrada imaju preimućstvo a postojeći su operativni? Što se tiče javnog prikazivanja, kako sertifikati izgledaju? Koliko dugo će biti validni? Na primer, očekivano je da u UK bude jedna godina za priznavanje godišnjeg ažuriranja energetske upotrebe. Univerzitet UNION Beograd

32 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Zahtevi za eksperte i inspektore Cilj ovog informacionog dokumenta je da obezbedi rukovođenje izvrašavanja Člana 10 EPBD-a, koji se tiče zahteva eksperata i inspektora. U njemu se diskutuje implementacija zahteva i sumira progres Država Članica prema implementaciji. EPBD zahtevi Član 10 EPBD-a kaže : Države članice će obezbediti da sertifikacija zgrada, skice propratnih preporuka i kontrola kotlova i klima sistema budu sprovedeni na nezavistan način pomoću kvalifikovanih i / ili akreditovanih eksperata, bilo da su isključivo trgovci ili su zaposleni u javnim ili privatnim organima preduzeća. Štaviše, Odeljak 10 deklamacije EPBD-a kaže da proračun energetskog ponašanja zgrada mora biti : sproveden od strane kvalifikovanih i / ili akreditovanih eksperata, čija je nezavisnost garantovana na osnovu objektivnog kriterijuma. Deklamacija 10 kaže sledeće : (ovo) će doprineti stepenovanju radnog polja koje se odnosi na pokušaje učinjene u Državama Članicama u uštedi energije u građevinskom sektoru i uneće transparentnost za eventualne vlasnike ili korisnike sa osvrtom na energetsko ponašanje zgrada na tržištu zajedničkog vlasništva. Član 10 je prema tome ključni mehanizam koji omogućava realizaciju Člana 7 (sertifikat energetskog ponašanja zgrada) kao i Članove 8 (kontrola kotlova i toplotnih sistema) i 9 (kontrola klima sistema). Član 10 takođe implicitno pomaže osposobljavanje Članova 4, 5 i 6 koji se odnose na zahteve energetskog ponašanja novih i velikih postojećih zgrada koje su pretrpele znatno renoviranje. EPBD razmatra povezanost sa Članovima 7, 8 i 9 od kada je Član 15 (transpozicija) Direktive priznat od Država Članica kako bi odložio izvršavanje Članova 7, 8, 9 do tri godine ukoliko postoje nedovoljno kvalifikovani i / ili akreditovani eksperti koji bi preuzeli zahtevanu sertifikaciju i kontrolne aktivnosti. Ukoliko Država Članica koristi ovu opciju, neophodno je da obavesti Komisiju kao i da opravda predložen raspored za implementaciju. Fakultet za graditeljski menadžment

33 33 Značaj člana 10 Član 10 je od velikog značaja zato što uspešna implementacija velikog dela EPBD-a zavisi od njega. Neophodno je da eventualni kupci ili zakupci zgrada imaju poverenje u sertifikate energetskog ponašanja zgrada i kontrolu mehanizacije podjednako dobro kao u propratne izveštaje i preporuke. To je zbog toga što će odluke velikih investicija i svojstva transakcija biti zasnovani na preporukama zasnovanim od strane EPBD nezavisnih eksperata. Takođe postoje važna izdanja o zaštiti potrošača i znatnog rizika od prevare ukoliko zahtevi iz Članova 7, 8 i 9 nisu provereni na nezavistan način. Univerzitet UNION Beograd

34 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Nezavistan način Ključna fraza u Članu 10 je nezavistan način. Sledeći pomoćni princip, Države Članice su slobodne da definišu šta se pod ovim podrazumeva, pripremljena. Neke Države Članice definišu ovaj zahtev kroz kontrole zgrade koje se vrše od strane osoba koje su potpuno nezavisne od vlasnika ili zakupca. Alternativni prilaz usvojen u nekim Državama Članicama priznaje samosertifikaciju zgrada od strane akreditovanog eksperta direktno zaposlenog kod vlasnika ili zakupca zgrade. U mnogim slučajevima samo-sertifikacija je povezana sa vladinim garantovanim akreditovanim sistemom kako bi se obezbedilo da samo-sertifikaciju mogu preduzeti jedino pogodno kvalifikovane kompetentne osobe. U slučaju da Države Članice postave predloge kompetentnih osoba koje su akreditovani eksperti na osnovu objektivnog kriterijuma sa kvalitetnom sigurnošću, provere i procedure (ISO i ISO 9001) rizika i odgovornosti, povezane sa preduzimanjem građevinske sertifikacije i kontrolom postrojenja, mogu biti niske, pošto dobijanje osiguranja Professional Indemnity (PI) za eksperte ne bi trebalo da bude previše skupo. Međutim, ako Države Članice ne uvedu propisanu kvalifikaciju i / ili zahteve za akreditaciju auditora, velika je verovatnoća da će građevinska sertifikacija i kontrola postrojenja biti preduzeta od strane nekvalifikovanih stručnjaka koji deluju izvan bilo kog propisanog kvalitetnog pouzdanog sistema. U ovom slučaju, PI osiguranje može biti teško (ili nemoguće) dobiti po realnoj ceni. Ovo će uglavnom rezultirati dugovima građevinskim sertifikantima i / ili kontrolerima postrojenja. Zahtevi podučavanja Svaka Država Članica ima pravo da traži različit kriterijum kvalifikacije. Član 10 EPBD-a kaže da stručnjaci moraju biti kvalifikovani i / ili akreditovani eksperti. Ovo znači da se ne zahteva nikakva posebna formalna kvalifikacija ukoliko je nezavisni ekspert akreditovan. Pošto zahtevi akreditacije nisu definisani u EPBD-u, svaka Država Članica će verovatno uspostaviti različiti kriterijum za akreditaciju nezavisnih eksperata. Ovo može ili ne mora uključivati dokaz o spremnosti za ispitivanje i / ili razvijanje novih nacionalno razmatranih kvalifikacija. Fakultet za graditeljski menadžment

35 35 Broj zahtevanih sertifikanata i kontrolora Za određivanje procesa implementacije, kao i rasporeda izvršavanja Članova 7, 8 i 9, tako da je Član 10 takođe zadovoljen, Države Članice ne samo da moraju da definišu nezavistan način i kriterijum kvalifikacije za nezavisne eksperte, već moraju i da obezbede dovoljan broj sertifikanata i kontrolora tako da su zadati ciljevi realni. To će pomoći i u određivanju broja sertifikanata i kontrolera za koje je potrebna obuka. SLIKA1 STAMBENI PROSTORI U EU-15 (2002) Broj sertifikacija za nove zgrade zavisiće od godišnje dinamike izgradnje novih objekata, bilo da se sertifikacija zahteva za svaki individualni stan ili ne, kao i od nivoa sertifikacije (na primer, neke Države Članice već imaju obaveznu sertifikaciju za nova domaćinstva). Broj sertifikacija za postojeće zgrade zavisiće od godišnje dinamike prodaje i iznajmljivanja (dve okolnosti kada je sertifikacija obavezna). Sertifikati enrgetskog ponašanja zgrade se zahtevaju za velike (ukupna korisna stambena povrsina >1000m²), tzv. javne zgrade. Dalja diskusija o građevinskoj sertifikaciji u kontekstu Člana 7 data je u informativnom dokumentu P03. Univerzitet UNION Beograd

36 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu SLIKA2 POTROŠNJA ZA GREJANJE PO STAMBENOM PROSTORU U EU-15 Godišnji broj kontrola mašinskih postrojenja za grejanje, hlađenje, klimatizaciju i toplu vodu, određuje se kapacitetom kotla i stanjem klima sistema određenim izlaznom procenom, vrstom goriva i specifikacijom starosti u Članovima 8 i 9. Ključni ishod ovde je da Država Članica bira da li će implementirati Član 8 (a) (na primer obavezna kontrola određenih kotlova i sistema za grejanje) ili Član 8 (b) (na primer pribavljanje saveta o energetskoj efikasnosti kao ekvivalentnoj alternativi). Izbor Države Članice biće pod uticajem postojećih regulativa za kontrolu kotlova koje većina država već poseduje. Dalje informacije o kontroli kotlova i klima sistema mogu se pronaći u Helpdesk / FAQ odeljku Buildings Platform web sajtu, kao i u informacionom dokumentu P04. Evropski projekti koji podržavaju implementaciju Člana 10 Trenutno postoji deset SAVE projekata u okviru programa Intelligent Energy Europe (IEE) koji podržavaju implementaciju EPBD-a i mnogi od njih pokrivaju pitanja primenljivosti Člana 10, posebno obučavanja. Informativni dokument P01 pruža potpun pregled svih ovih projekata, ali četiri značajne stavke su : ENPER EXIST (primena EPBD-a kako bi se poboljšali zahtevi energetskog ponašanja za postojeće zgrade) između ostalog ovaj projekat pribavlja bolje informacije o evropskom građevinskom fondu i razmotra organizacione probleme, kao što je primena sertifikacije na građevinskom tržištu; Fakultet za graditeljski menadžment

37 37 BUDI (pilot aktivnosti u cilju razvoja funkcionalnog tržišta za energetsku sertifikaciju u zgradarstvu) ovaj projekat ima brojne ciljeve uključujući : razvoj obučavanja za nezavisne eksperte, kako bi se obezbedio dovoljan broj kvalifikovanih eksperata; i razvoj uputstava, procedura implementacije i osiguranja kvaliteta, kao i akreditacione šeme; EEBD (Electronic Energy Buildings Directive) ključni cilj ovog projekta je da obezbedi web-funkcionalan dinamičan sajt za permanentno usavršavanje kadrova; EPLabel (program za harmonizaciju postupaka i sistema energetske sertifikacije zgrada širom Evrope) jedan od ciljeva ovog projekta je obezbedi infrastrukturu primopredaje instrumenata i aktivnosti, kao što su šeme obuka, sistemi obezbeđenja kvaliteta, i web sajtovi. Univerzitet UNION Beograd

38 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu CEN standardi Ovaj izveštaj daje pregled standarda onako kako su razvijani pod EU mandatom u CEN. Takođe pruža i informacije o CEN standardiyacionom radu, kako sudelovati i gde dobiti informacije. Kako je organizovan CEN rad? CEN je evropsko udruženje usaglašenih ustanova, takozvanih Nacionalna Standardna Tela (NSB s). Ova tela su odgovorna za kontakte sa interesnim tržišnim grupama i eksperte koji pripremaju CEN standarde na isti način kao kad pripremaju nacionalne standarde. Članovi CEN Tehničkih komiteta (CEN TC s) nominovani su od strane NSB-a. TC s odlučuje u domenu i kontekstu standarda. Aktuelni rad je urađen u manjim CEN TC radnim grupama čiji su ekspert članovi nominovani od strane NSB s. NSB u mnogim zemljama formira nacionalnu grupu za kontrolu i podršku rada CEN TC. To je takođe urađeno u EPBD programu CEN-a. Zbog toga što u ovom slučaju program pokriva 5 CEN-TC s, neki NSB s su organizovali specijalnu grupu koja sledi rad celokupnog EPBD CEN programa. Članovi koji učestvuju u CEN-TC-WG s uključeni su u detalje standardnog razvoja. Oni doprinose sebi kao eksperti, i bivaju motivisani da pronađu prave ekspertize u njihovoj mreži. Kada je nacrt standarda jednom odobren od odgovornog CEN-TC, ostaje da važi kao nacrt standarda ( pren ) za javno istraživanje. Objašnjenja su pripremljena putem NSB s. Radna grupa priprema odgovore na komentare i novi plan standarda, koji ponovo odobren od strane CEN-TC, postaje finalni plan za finalno glasanje. Vreme između objavljivanja pren i finalnog standarda je obično između 21 i 30 meseci. Kako i gde mogu dobiti EN standarde? EN s ili pren s ili EN-ISO standardi službeno su objavljeni od strane CEN u Briselu ali jedino mogu biti dobijeni od NSB s. CEN web sajt obezbeđuje kontakte i takođe poseduje aparaturu za ispitivanje koje standardne aktivnosti su u razvoju i koji postojeći standardi i njihovi planovi su dostupni. Fakultet za graditeljski menadžment

39 39 Da li su jedino dostupni na engleskom? Činjenica je da je najveći deo pripremljenog rada u TC s i WG s na engleskom. Osnovna dokumentacija kao i preliminarni planovi su na engleskom. Kada se plan standarda objavi, na DIN-u i AFNOR-u je da odluče da li će biti preveden i obezbeđen CEN u nemačkoj ili francuskoj verziji. Predviđeno vreme da ovi prevodi budu dostupni je dva meseca. Na NSB s-u je da odluči da li će biti izdata verzija na nekom drugom nacionalnom jeziku. Ova odluka će biti sprovedena ako je zahtevana od strane korisnika. Ako je ova grupa mala ekspertska grupa, na primer, ovo ne nalikuje na softverske eksperte. Ali kada je standard ponuđen na opštiji način većoj ciljnoj grupi, NSB bi trebalo da uzme prevođenje u razmatranje. Koji je odnos sa nacionalnim i internacionalnim (ISO) standardima? Nacionalni standardi Postoji dogovor između CEN-a i nacionalnih standardnih organa da pre početka nacionalnog standardizacionog rada mora biti razmotren CEN standardizacioni rad. Ukoliko je CEN rad već otpočeo, slediće se ova linija i neće se moći obaviti nacionalni rad. To se naziva Stand still (miran položaj). Nakon objavljivanja EN s, postojeći i moguće konfliktni nacionalni standardi biće povučeni na određeno vreme. Ukoliko je ponuđeno nacionalno zakonodavstvo ovim nacionalnim standardima, NSB može dobiti neko vreme da ih popravi. Trogodišnji ili petogodišnji period razmatran je kao maksimalni period odstupanja u kome nacionalni standardi mogu biti povučeni. ISO standardi Između CEN i ISO postoji jedan dogovor o tome da ne mogu raditi na istim stvarima. Novi posao može biti otpočet u CEN-u jedino ako već nije u ISO programu. CEN-TC s potpomognuti su kontaktima sa ISO-TC s, npr. CEN- TC89 i ISO-TC163, kako bi se složili u mogućem paralelnom glasanju. To znači da EN može postati ISO-EN ako je prihvaćen od strane ISO. Postojeći EN s biće, uz povlasticu, održivi sa odgovarajućim ISO-TC s. Jedino kada odgovarajući ISO-TC s nisu korisni ili ne pružaju dovoljno prioriteta, CEN-TC nastaviće petogodišnje očuvanje rasporeda ili brže ukoliko je potrebno. Harmonizacija Kako bi se podržalo otvoreno evropsko tržište, priprema se sve više standarda nalik na EN s. Za građevinske proizvode, ovo je čak zahtev zasnovan na EU mandatima za CEN prema EU-CPD (Construction Product Directive). Kako bi se stimulisalo otvoreno evropsko tržište, Konstrukcioni proizvodi će jedino biti specifikovani prema obaveznim, takozvanim harmonizovanim EN (ili EN-ISO) standardima. Univerzitet UNION Beograd

40 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu EPBD podstiče EN standarde energetskih računskih tehnika za zgrade i njihove sisteme, i neophodno je da svi propisani standardi odrede zgrade i sisteme prema direktivama energetskih performansi zgrada. Evropska komisija daje CEN-u mandat da ubrza razvoj standarda neophodnih za EPBD izvršavanje. CEN nije započeo ovaj posao slučajno. Već postojeći CEN tehnički komiteti potpuno su aktivni za vreme poslednjih petnaest godina pripremajući internacionalne standarde na ovom polju. Ovi TC s su bili uključeni u razvoj CEN programa za podršku izvršavanja EPBD-a. Ovaj process je nadgledan od strane CEN / BT WG 173, projektna grupa Energetskih performansi zgrada. Njen zadatak je da koordinira rad id a obezbedi da standardi pripremljeni u različitim komitetima budu u među vezi jedni sa drugima na pogodan način. EU mandat za CEN Evropska Komisija je, nakon konsulatcija sa ekspertima država članica, interesnim grupama i CEN-om, zaključila da postoji urgentna potreba za standardima koji bi podržali EPBD. Cilj je da se u okviru kratkog perioda ( ) ponudi jasan i konzistentan skup standarda baziran na nacionalnim procedurama u državama članicama. Države članice sa veoma ograničenim iskustvom na polju EPBD-a od ovog mogu samo profitirati. Na duži period, harmonizacija standarda takođe može biti privlačna za sve države članice. Održavanje i nastupajući razvojni troškovi biće niži u poređenju sa situacijom kada je NSB s ovo radio na svoj način. Sve ukupno, veliki je napredak postojanje harmonizovanih standarda širom Evrope. Široko opsežna implementacija novih tehničkih rešenja, opreme i sistema postaće lakša ukoliko su performanse proračunate na sličan način. Ovo znači da industrija može imati veće tržište širom Evrope koje može koristiti njihovim mogućnostima na svetskom tržištu. Razvoj CEN standarda može preteći CEN-ISO standarde. ISO standardi su široko prihvaćeni i mogu čak povećati tržišne mogućnosti evropske industrije. Regionalne klimatske razlike, građevinska tradicija i vladanje korisnika u Evropi imaće uticaj na ulazne podatke is toga na energetske performanse. Ove razlike će prethoditi različitim izborima u pronalaženju optimalnog balansa između tačnosti i jednostavnosti. Standardi razvijani pod EPBD-om moraju biti dovoljno fleksibilni kako bi uskladili ove razlike. Skup EPBD CEN standarda Skup CEN-EPBD standarda sastoji se od 43 naslova ili dela i može biti grupisan na sledeći način : Fakultet za graditeljski menadžment

41 41 standardi građevinske fizike, npr. opisivanje proračuna prenošenja toplote koja se prenosi transmisijom i ventilacijom, opterećenje i letnja temperatura, solarna transmisija i proračuni potrebne energije za grejanje i hlađenje zgrada; u drugoj grupi su standardi opisa i osobina (klasifikacija) ventilacionih sistema i sistema hlađenja i klima uređaja; treća grupa je fokusirana na opisu zagrevanja prostora i sistema za grejanje tople vode za domaćinstva : produktivnost generisanja, efikasnost emisije, sisitemi tople vode za domaćinstva, niskotemperaturni sistemi za grejanje i za hlađenje integrisani u građevinske elemente (ugrdni sistemi). serije standarda podrške : sistemi osvetljenja za zgrade (uključujući efekte dnevnog svetla), kontrola i automatizacija opsluživanja zgrade, klasifikacija unutrašnje sredine, finansijsko ekonomska procena primene održive energije. skup standarda pri inspekciji: bojleri i sistemi za grejanje, sistemi za hlađenje i klima uređaji, ventilacioni sistemi. i zadnji ali ne i najneznatniji, dva ključna standarda za izražavanje energetskih performansi kao i za energetsku sertifikaciju zgrada, celokupna energetska potrošnja, primarna energija i CO2 emisije, ocena korišćenja energije i definicija klasifikacije energetskih performansi. Univerzitet UNION Beograd

42 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Trenutni status EPBD CEN standarda i gde ih dobiti? Većina EPBD CEN standarda je trenutno dostupna u vidu skica (pren). Neki su već završeni kao EN ili EN-ISO standardi. Standardi kao i nacrti standarda mogu biti sređeni od strane Nacionalnog standardizacionog organa. Celokupno 43 standarda ili delova dostupni su i popisani u apendiksu. Celokupni skup sadrži 2000 strana. Očekuje se da će na osnovu rezultata javnog istraživanja biti načinjene glavne promene. Zbog toga standardi objavljeni za formalno glasanja početkom mogu biti različiti od tekućih pren s. Neki standardi biće sjedinjeni, definicije i objašnjenja postaće bolje harmonizovani u nastupajućim mesecima. Neki od informativnih delova biće obrisani. Ali, srž sadržine se neće menjati, tako da je od interesa upotrebe tekuće grupe pren s kako bi se dobila dobra ideja konačne grupe koja će biti objavljena godine. Kao i obično, pren s objavljeni su na engleskom ali po izboru DIN-a i AFNORa i na nemačkom ili francuskom. Na NSB s u je da odluči koja će nacionalna verzija jezika biti objavljena u zavisnosti od ciljne grupe, kako je prethodno objašnjeno. Fakultet za graditeljski menadžment

43 43 Primena metode konačnih elemenata u proceni energetske efikasnosti Cilj ovog poglavlja je da se prikaže upotreba metode konačnih elemenata u trodimenzionom zadatku prostiranja toplote, kao i da se na jednostavnim primerima pokaže da se njenim korišćenjem brzo i jeftino dolazi do procene odnosa energetska efikasnost/cena omotača zgrade. Projektovanje energetski efikasnog građevinskog objekta podrazumeva i njegovo optimalno pozicioniranje shodno lokalnoj meteorološkoj slici, a zatim i projektovanje toplotnog ili rashladnog opterećenja pojedinih prostorija u objektu, kako bi se na osnovu tih rezultata projektovao i izveo sistem klimatizacije, grejanja i hlađenja (KGH) [3, 4] koji će održavati neophodne projektne uslove ugodnosti. U tom cilju postoje standardi i metode za proračun, među kojima se najčešće primenjuju DIN 4701, DIN 1946, VDI 2078 i ASHRAE standardi. Pored toga, danas se sve više koriste nove simulacione metode, odnosno metode računske mehanike, koje istovremeno obrađuju niz uticajnih faktora promenljivih u vremenu, kao što su intenzitet sunčevog zračenja, zračenje nebeskog svoda, tla i okolnih površina, temperatura spoljnjeg vazduha, brzina vetra, broj ljudi i vreme njihovog boravka u prostoriji, snaga i režim rada osvetljenja i drugih unutrašnjih toplotnih izvora. U tom cilju razvijaju se matematički modeli koji uzimaju u obzir veliki broj uticajnih parametara. Takvi modeli se prvenstveno baziraju na trodimenzionalnim jednačinama nestacionarnog prenosa toplote kroz građevinske elemente i na nizu izraza koji definišu granične uslove na površinama tih elemenata, gde se analiziraju mehanizmi prenosa toplote, kao što su kondukcija, konvekcija, zračenje sunca i okoline, kao i zračenje elemenata unutar prostorije. U ovom radu će se analizirati toplotni gubici omotača zgrade [4, 10], usled prenosa toplote kondukcijom, konvekcijom i radijacijom. Zbog neefikasnosti i nemogućnosti standardnih proračunskih metoda da odrede polje temperature i polje toplotnog fluksa u svim kontrolnim tačkama nehomogenog omotača zgrade istovremeno, nove numeričke metode se baziraju na trodimenzionim fizičkim zakonima prostiranja toplote. Numeričke metode koje se već više decenija koriste u ovoj oblasti su metoda konačnih razlika, a od skora i metoda konačnih elemenata. Prednost metode konačnih elemenata u odnosu na metodu konačnih razlika je što ona nije osetljiva na komplikovanost oblika geometrije posmatranog modela, npr. ulazni uglovi, koji u matematičkom smislu predstavljaju singularne tačke po toplotnom fluksu. Univerzitet UNION Beograd

44 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Cilj ovog rada je da pokaže pouzdanost i efikasnost trodimenzionalne metode konačnih elemenata u analizi stacionarnog prostiranja toplote kroz omotač zgrade, kojom prilikom se izračunavaju polja temperature i toplotnog fluksa, odnosno koeficijenta prolaza toplote U. Pored toga, biće prikazani rezultati verifikacije razmatranih numeričkih pristupa na stacionarnom modelu nehomogenog omotača zgrade napravljenog od više različitih materijala, a koji sadrži toplotne mostove. Numerički primer U ovom primeru demonstrira se primena i tačnost dve metode računske mehanike za numeričku simulaciju protoka toplote kroz nehomogeni zid, i to metode konačnih razlika i metode konačnih elemenata. Korišćena su tri programska paketa, jedan napisan po metodi konačnih razlika HEAT3 [12, 13], i dva po metodi konačnih elemenata, i to programski paket Straus7 [11] i domaći akademski programski paket FEMIX HCq/T [8]. Razmatra se zavisnost koeficijenta prolaza toplote U u odnosu na izbor materijala omotača zgrade. Posmatra se nehomogeni zid od standardnih materijala [14], kao što su glina (cigla), izolacija (polistirol), malter, sa ili bez mineralne vune. Cilj ovog zadatka je da se pokaže da numerička simulacija omogućava brzu, jeftinu i tačnu optimizaciju omotača zgrade sa stanovišta cena / energetska efikasnost. Na Slici 2. je prikazan šuplji lako ekspandirani blok od gline ispunjen polistirolom, koji smanjuje protok toplote kroz blok. SLIKA 2. ŠUPLJI BLOK OD GLINE ISPUNJEN POLISTIROLOM Na slici 3 je prikazan zid sastavljen od ovakvih blokova, čiji je reprezent (prikazan desno na istoj slici) razmatran u ovom primeru. Blokovi su postavljeni tesno jedan uz drugi i povezani su relativno debelim horizontalnim slojem maltera, dok vertikalnih slojeva maltera nema ili ih zanemarujemo. Toplota se prenosi glavnim delom u y pravcu. Fakultet za graditeljski menadžment

45 45 SLIKA 3. POSMATRANI ZID SASTAVLJEN OD ŠUPLJIH BLOKOVA ISPUNJENIH POLISTIROLOM Malter između blokova predstavlja toplotni most sa odgovarajućim toplotnim protokom koji se može umanjiti postavljanjem trake mineralne vune u sloj maltera (slika 4). Planirano je da će se vrednost koeficijenta prolaza toplote U smanjiti umetanjem mineralne vune u sloj maltera, a time naravno smanjiti i toplotni gubici ovog test modela. Proračun je izvršen za osenčeni deo prikazan na slici 3. Postoje ravni simetrije na x = 0 i x = 245 mm, kao i na z = 0 i z = 200 mm, prikazane na slikama 4 i 5. Granični uslovi u ovim ravnima su adijabatski. Granične temperature (zadato temperaturno polje) su postavljene na Ty= 300 = 0 K y 0 1 vrednosti i T = = K (slika 4). Evropski standard CEN, iz 1996 godine [14], u kome je rešenje dobijeno pojednostavljenim izrazima, referiše u ovom zadatku za vrednost koeficijenta prolaza toplote U = CEN W/(m2K) za model bez mineralne vune, kao i vrednost U CEN = W/(m2K) za model sa mineralnom vunom. Složeni proces prenosa toplote konvekcijom sa spoljne i unutrašnje strane R y nehomogenog zida izražen je koeficijentom toplotne otpornosti = = R y (m2k)/wsa spoljne strane i = = (m2k)/w sa unutrašnje strane posmatranog zida (vidi slike 4 i 5). Univerzitet UNION Beograd

46 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Slika 4. Karakterističan presek zida u ravni Y-Z SLIKA 5. KARAKTERISTIČNI PRESEK ZIDA U RAVNI X-Y U pomenutim programskim paketima izračunavaju se temperatura i toplotni fluks u određenom broju tačaka modela pri prolazu toplote kondukcijom, a zadate vrednosti toplotnih otpornosti ulaze u proračun koeficijenta prolaza toplote U, preko sledećeg obrasca U = 1 ( y o y 300 ) R + R + R = = λ, gde je R λ 1 = U λ U = Q λ A ( 0 300) i x T T z y = y = λ (16) gde je Q λ vrednost toplotnog protoka na unutrašnjoj (ili spoljašnjoj) strani zida date površine Ax z= m2 (u ravni X-Z). Fakultet za graditeljski menadžment

47 47 Za ovaj model u radu [12] referisane su vrednosti koeficijenta prolaza toplote izračunate programskim paketom Heat3, i to za model bez mineralne vune prezentirana je vrednost koeficijenta prolaza toplote U = W/(m2K), koja u odnosu na teorijsko rešenje U CEN [14] ima relativnu procentualnu grešku od 3.1%. Dalje, za model gde je u sloj horizontalnog maltera ubačena traka mineralne vune, u istom radu se za nekoliko numeričkih mreža rastuće gustine, referišu sledeće vrednosti koeficijenta prolaza toplote U, kao i relativne procentualne greške E koeficijenta prolaza toplote u odnosu na teorijsko rešenje U CEN, (vidi tabelu 1): Tabela 1. U-vrednosti dobijene programskim paketom HEAT3 za model zida sa mineralnom vunom Broj elemenata U [W/(m2K)] Ε [%] Teorijsko rešenje [16] U tabeli 2, date su vrednosti koeficijenta prolaza toplote U za model bez mineralne vune kao i vremena izvršavanja proračuna, izračunate programskim paketom Straus7 [11], a za tri konačno-elementne mreže rastuće gustine: Tabela 2. U-vrednosti dobijene programskim paketom Straus7 za model zida bez mineralne vune Broj elemenata U [W/(m2K)] Ε [%] Vreme proračuna [s] Teorijsko [16] rešenje Univerzitet UNION Beograd

48 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu U tabeli 3, date su vrednosti koeficijenta prolaza toplote U dobijene programskim paketom Straus7, za slučaj kada je u sloj horizontalnog maltera ubačena traka mineralne vune, a za iste tri konačno-elementne mreže rastuće gustine: Tabela 3. U-vrednosti dobijene programskim paketom Straus7 za model zida sa mineralnom vunom Broj elemenata U [W/(m2K)] ε [%] Vreme proračuna [s] Teorijsko rešenje [16] Iz dobijenih rezultata zaključujemo da se i korišćenjem programskog paketa Heat3 i Straus7, dobijaju rezultati koji sa profinjavanjem mreže konvergiraju bez oscilovanja. Međutim, rezultati dobijeni programskim paketom Straus7 uniformno konvergiraju teorijskoj vrednosti, što nije slučaj sa rezultatatima dobijenim programom Heat3 koji konvergiraju nekoj drugoj vrednosti, a ne teorijskioj. Takođe, programski paket Straus7 je specijalizovan i za druge tipove građevinske analize (termo-elastičnu, seizmičku...), što povećava njegovu interoperabilnost [15], a što nije slučaj sa programskim paketom Heat3. Pored toga, jedna od dobrih osobina programskih paketa iz numeričkih simulacija je i grafička vizualizacija dobijenih rezultata, koja nam omogućava brzu indentifikaciju oblasti modela u kojima se javljaju lokalni ekstremi polja promenljivih koja analiziramo, a u ovom slučaju to su temperatura i toplotni fluks. Na slici 6. date su raspodele temperature i toplotnih flukseva u opisanom modelu nehomogenog zida dobijene numeričkom simulacijom pomoću programa Straus 7. Na slikama 7 i 8 prikazan je raspored izo-linija komponente vektora fluksa y q za model sa 3840 elemenata, izračunat u programskiom paketu Straus7 i domaćem programskom paketu FEMIX HC8/9 napisanom po mešovitoj metodi konačnih elemenata [10], gde se uočava dobro slaganje rezultata, a što ide u prilog potvrdi teorijskih rezultata iz standarda CEN [14]: Fakultet za graditeljski menadžment

49 49 SLIKA 6: POLJE RASPODELE TEMPERATURE U PROBLEMU REPREZENTA NEHOMOGENOG ZIDA SLIKA 7. REZULTATI ZA REPREZENT ZIDA BEZ MINERALNE VUNE IZRAČUNATI U PROGRAMIMA STRAUS7 I FEMIX HC8/9 Polistiren unutar bloka, kao i mineralna vuna, značajno smanjuju efekat toplotnog mosta, što je pokazano izvršenim proračunima pomoću sva tri programska paketa ( Heat3, Straus7 i FEMIX HC8/9 ). Univerzitet UNION Beograd

50 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu SLIKA 8. REZULTATI ZA REPREZENT ZIDA SA MINERALNOM VUNOM IZRAČUNATI U PROGRAMIMA STRAUS7 I FEMIX HC8/9 Vrednost koeficijenta prolaza toplote izračunat u programu Straus7, a za najfiniju mrežu od 3840 konačnih elemenata, smanjuje se sa U = W/(m2K), na U = W/(m2K), što je relativno smanjenje od 21.45%. U programskom paketu Heat3, za najfiniju referisanu mrežu od milion elemenata relativno smanjenje iznosi 21.52%, dok evropski standard CEN [14], za isti primer referiše relativno smanjenje koeficijenta prolaza toplote U od 19.93%. Od interesa je izračunati koliko se povećava cena posmatrane konstrukcije, ako se u cilju smanjenja toplotnih gubitaka u horizontalni sloj maltera ugrade trake od mineralne vune. Cena jednog bloka (sa polistirenom) iznosi 120 динара, cena produžnog maltera po celom bloku bez izolacije iznosi 15 динара, dok cena produžnog maltera po celom bloku sa mineralnom 30 динара 2 vunom iznosi, što cenu zida standardne površine m povećava sa ,00 динара na ,00 динара, odnosno za 11.12%. Iz gornje analize proračuna koeficijenta prolaza toplote korišćenjem programskog paketa Straus7 proizilazi da se povećanjem cene zida za 11.12%, toplotni gubici smanjuju čak za 21.45%, sa napomenom da se ovde umanjivao samo efekat toplotnog mosta nastalog usled prisustva horizontalnog sloja maltera između blokova. Fakultet za graditeljski menadžment

51 51 U grejnoj sezoni toplotni gubici u ovom primeru izučavanog zida navedene standardne površine se smanjuju sa 288kWh год na 237,13 kwh год. Neka je Δ C razlika u ceni, gde je Cj jedinična cena toplotne energije u dinarima, a ΔQ razlika toplotnih gubitaka. Iz sledećeg obrasca [3] dobija se period otplate za zid sa mineralnom vunom u odnosu na onaj bez mineralne vune: ΔC 1268, 00 τ= = = 5 год Cj ΔQ 550,87 Na osnovu prikazanih rezultata jasno se vidi povećanje energetske efikasnosti građevinskog objekta investicionim ulaganjem u omotač zgrade, čiji je period otplate za navedene uslove 5( пет) godina. Međutim, treba imati u vidu da se ovde intervenisalo samo u horizontalnim slojevima konstrukcije, a da bi se još primetnija poboljšanja energetske efikasnosti dobila modifikacijom u vertikalnom pravcu. (17) Zaključak U ovom radu je na jednom jednostavnom primeru nehomogenog omotača zgrade, demonstrirana upotreba metode konačnih elemenata u analizi i poboljšanju energetske efikasnosti građevinskih objekata. Pokazano je da se opisana metoda može smatrati jeftinom, efikasnijom i preciznijom u odnosu na standardne proračunske metode. Takođe, pokazano je da ona pruža široke mogućnosti u procesu projektovanja novih građevinskih objekata i predviđanju njihovog termičkog ponašanja. Jednostavnom promenom ulaznih karakteristika materijala, geometrije i graničnih uslova, analizira se i optimizira njihov uticaj, uz trodimenzionalnu vizualizaciju izračunatih temperatura i toplotnog fluksa ispitivane konstrukcije, bez obzira na komplikovanost geometrije i tip termičkog opterećenja. Primenom predloženog simulacionog modela pri projektovanju omotača zgrade, kao i sistema klimatizacije, grejanja i hlađenja, omogućena je jeftina optimizacija oblika i kvaliteta omotača zgrade u smislu cena/energetska efikasnost. U sledećem radu biće prikazani rezultatati primene metode konačnih elemenata na realnoj trodimenzionalnoj konstrukciji zgrade. Univerzitet UNION Beograd

52 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Spisak oznaka površina 2 A m koeficijent W U prolaza toplote mk 2 koeficijent toplotne provodljivosti koeficijent konvekcije W λ mk 2 ( ) h c W m K toplotni izvor 3 f W m specifična toplota cp J ( kgk) na konstantnom pritisku vektor toplotnog W q fluksa 2 m toplotna otpornost 2 mk R W temperatura T[ K] toplotni protok QW [ ] gustina materijala Literatura: 3 ρ kg m [1] Hellen T. How to Use Elements Effectively. NAFEMS Ltd he International Association for Engineering Analysis Community, [2] Oden JT. Finite elements of nonlinear continua, McGraw-Hill, New York, 1972 [3] Todorović B, Projektovanje postrojenja za centralno grejanje, Mašinski fakultet Univerziteta u Beogradu,1966 [4] Todorović M, Živković B. Prednosti numeričke simulacije termičkog ponašanja zgrade pri projektovanju sistema za klimatizaciju, Zbornik radova Trideset drugog kongresa o grejanju, hlađenju i klimatizaciji, Beograd, 2001 [5] John H.Lienhard IV, John H.Lienhard V. A Heat Transfer Textbook. Phlogiston Press Cambridge, Massachusetts, 2003 [6] Arnold DN. Mixed finite element methods for elliptic problems. Comput. Meth. Appl. Mech. Eng. 82 (1990), pp [7] Balocco C, A simple model to study a ventilated facade energy performance. Energy and Buildings, 34 (2002) pp [8] Mijuca D, Finite element analysis system in-house software package FEMIX- HC8/9, Faculty of Mathematics University of Belgrade, Serbia and Montenegro [9] Mijuca D. On hexahedral finite element HC8/27 in elasticity, Computational Mechanics, 33 (2004), 6, pp [10] Mijuca D, Žiberna A, Međo B. A New Mixed Hexahedral Finite Element In Heat Transfer Analysis, The First International Conference on Advanced Concepts In Mechanical Engineering, Proceedeng, Iasi, Romania, July 6-8, 2004, accepted for publication [11] G+DComputing, Straus7, Finite element analysis system software package, Australia [12] Blomberg T. Heat conduction in two and three dimensions Computer Modelling of Building Physics Uvod Fakultet za graditeljski menadžment

53 53 Zaptivanje Curenje vazduha, exfiltracija ili infiltracija, javlja se kada spoljašnji vazduh nekontrolisano ulazi ili izlazi iz kuće kroz pukotine i otvore. Odgovarajuće zaptivanje tih pukotina i otvora može značajno smanjiti troškove grejanja i hlađenja, unaprediti trajnost zgrade i stvoriti zdravije unutrašnje uslove sredine. Nije pametno ventilisati prostorije infiltracijom ili exfilitracijom, jer taj mehanizam ne može da se kontroliše. Tokom hladnog i vetrovitog vremena u kuću uđe velika količina vazduha. A kada je toplije i manje vetrovito, ulazi manja količina vazduha. Infiltracija vazduha takođe doprinosi pogoršanju problema sa vlagom. Vazduh pun prašine i buđi može ući u kuću kroz otvore na tavanima i temeljima. Takav vazduh može uzrokovati zdravstvene probleme. Preporučena strategija u starim zgradama i novogradnji jeste da se spreči infiltracija vazduha i gde je potrebno obezbedi kontrolisana ventilacija. Za više informacija pogledajte sledeće izvore: Zaptivanje postojećih zgrada Zaptivanje novogradnje Obratite pažnju da samo zaptivanje ne može da zameni izolaciju, koja se postavlja radi smanjenja gubitaka toplote. Univerzitet UNION Beograd

54 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Test vazdušne propustljivosti Često se vlasnici kuća ili stanova žale na udobnost ili na cenu računa za grejanje i hlađenje koja je veća od očekivane? Ovi problemi često imaju direktne veze sa isticanjem vazduha iz zgrade. Nekontrolisan gubitak vazduha iz zgrade može imati značajan uticaj na komfor, cene grejanja i hlađenja i održavanje; isticanje vazduha može da se proceni čak do 25% ili više toplotnog gubitka zgrade. Istovremeno, kuća ne bi trebala da bude previše zaptivena. Zaptivanje kuće previše, radi pokušaja očuvanja energije, može povećati rizik unutrašnjeg kvaliteta vazduha. Izvođači rutinski obezbeđuju kontrolisane otvore za ventilaciju i za oksidaciju nusprodukata. Nehotimično isticanje vazduha,sa druge strane, je neželjeno. Isticanje vazduha može biti prouzrokovano tehničkom upotrebom zgrade i nedostatkom pažljivog vazdušnog zaptivanja za vreme građenja. Kako se mogu izbeći problemi isticanja vazduha? Srećom, graditelji ne moraju da se oslanjaju isključivo na pogađanja mesta i količinu isticanja vazduha. Korisna i pouzdana dijagnostička alatka pri oceni količine isticanja vazduha je test vazdušne propustljivosti, ponekad nazivan i kao vrata sa ventilatorom. Njegova primena je mnogo praktičnija u porodičnim kućama, ali je on lako izvodljiv i na stambenim zgradama. SLIKA. EKIPA TESTA VAZDUŠNE PROPUSTLJIVOSTI TOKOM MERENJA. Ko za mene radi test vazdušne propustljivosti? Prilično jednostavan za upotrebu i razumevanje, test vazdušne propustljivosti pomaže graditeljima/projektantima da pronađu gde su i kolike su pukotine )neželjeni otvori) u kući. Test vazdušne propustljivosti omogućava graditelju/projektantu da proceni zaptivenost zgrade, eliminišući nagađanje koje se odnosi na isticanje i zaptivenost vazduha. Fakultet za graditeljski menadžment

55 55 Metodologija testa je široko prihvaćena i upotrebljava se kao jedan od pokazatelja energetske efikasnosti zgrade. Izvođači koji izvršavaju ovaj test na gotovim objektima uče da predviđaju gde i kako se javljaju problemi vazdušne propustljivosti i sposobni su da pronađu puteve kako da ih izbegnu za vreme građenja. Izvođači ili projektanti kod učestalih izvršavanja ovog testiranja bolje razmeju dinamiku protoka vazduha u zgradama, i stoga bolje razumeju kako usavršiti zgrade. Sistem se sastoji od snažnog ventilatora, promenljive brzine sa kontrolorom brzine ugrađenim u jednu drvenu oplatu koji je privremeno smešten unutar jednog otvorenog spoljašnjeg portala. Mnoštvo manometara ili merača razlike pritisaka koriste se za da bi se izmerila razlika pritisaka napravljena ventilatorom. Takođe se meri protok vazduha kroz kalibrisane otvore u kućištu ventilatora. Detaljnije instrukcije su obično obezbeđene od strane snabdevača ili proizvođača opreme za test vazdušne propustljivosti. Posle neophodnih radnji koje se odnose na postavljanje kućišta za testiranje, sam test traje oko 10 do 15 minuta. SLIKA 1. SISTEM VAZDUŠNE PROPUSTLJIVOSTI Univerzitet UNION Beograd

56 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu SLIKA 2. ISTICANJE VAZDUHA KROZ POD Sa softverskim paketima i različitim poboljšanjima, cena sistema varira između 1,300$ i 1,800$. Lociranje isticanja vazduha Da bi se dobili značajni podaci o zaptivenosti omotača zgrade, testovi vazdušne propustljivosti se sprovode na završenim kućama. Svi spoljašnji otvori kao što su vrata i prozori su zatvoreni, na taj način se simulira konfiguracija grejne sezone. Kada se pusti u rad, ventilator testa vazdušne propustljivosti deluje kao izduvni ventilator i izbacuje unutrašnji vazduh napolje. Ova akcija isisavanja vazduha uzrokuje da vazdušni pritisak u kući padne ispod spoljašnjeg pritiska. Da bi se detektovali najvažniji izvori isticanja vazduha, dovoljno je detektovati isticanja oko otvora kao što su prozori, spoljašnja osvetljenja ili grejni registri. Alternativno, generisanjem dima u ispitivanoj prostoriji omogućava se da putevi isticanja postanu vidljivi. Metoda određivanja količine isticanja vazduha sa jedne strane i metoda generisanja dima s druge strane, rade na principu da sav vazduh koji isteče iz prostoriji mora proći kroz spoljašnji zid ili pregradne zidove unutar zgrade. Fakultet za graditeljski menadžment

57 57 Merenje isticanja vazduha Test vazdušne propustljivosti se obično izvodi u uslovima podpitiska. Kako se vazduh ispušta iz kuće (ili omotača zgrade), kuća ulazi u podpritisak u odnosu na spoljašnji vazdušni pritisak. Izraženo u paskalima (Pa Paskal je jedinica za pritisak), veličina razlike između ova dva pritiska zavisiće od kapaciteta ventilatora, zato što on radi prema pozadinskom pritisku (backpressure) koji je stvoren preko omotača zgrade. Merenje isticanja vazduha upotrebom testa vazdušne propustljivosti zavisi od odnosa između pritisaka, protoka vazduha i oblika i veličine otvora. Kako se protok vazduha generisano ventilatorom poveća preko otvora, razlika između pritisaka unutrašnjosti i spoljašnjosti će se takođe povećati. Smanjivanjem protoka vazduha, opada i razlika pritisaka. Takođe, i veličina i oblik svakog otvora su važni. Ako se veličina otvora smanji pri istoj razlici pritisaka (pri konstantnoj brzini ventilatora) strujanje vazduha će se smanjiti. Stvarna veličina otvora može biti fizički redukovana ili nezaptivenost otvora može biti redukovano merama zaptivanja vazduha, kao što je dihtovanjem pukotina - na primer, oko svih okvira prozora. Vrednosti testa vazdušne propustljivosti Testiranje može biti urađeno za razlike pritiska između 10 i 60 Pa. Testiranje urađeno na većem kraju opsega (između 40 i 60 Pa) daje najtačnije rezultate. Rezultati testa vazdušne propustljivosti su standardizovani za razliku vazdušnog pritiska od 50 Pa; bolja konzistencija i ponovljivost rezultata javljaju se kod većih pritisaka. Količina protoka vazduha merena kubnim metrima po minutu (kmm) za razliku pritisaka od 50 Pa preko zida, obeležava se sa kmm/50. Očitavanja protoka vazduha se izvode na raznim razlikama pritiska. Ocenjena prosečna vrednost koriguje se za temperaturu i druge promenljive koristeći jednostavan kompjuterski program. Program onda određuje rezultat za protok vazduha pri 50 Pa. Drugi način da se izraze rezultati testa vazdušne propustljivosti jeste upotreba ACH/50 vrednosti koja se odnosi na broj izmena vazduha u jednom satu, kojima se unutrašnji vazduh potpuno zameni sa spoljašnjim vazduhom pri razlici pritiska od 50 Pa. što se izračunava množenjem izraza kmm/50 sa 60 i deljenjem sa zapreminom kuće. Vrednost ACH se upotrebljava u mnogim zakonicima, kao i u finansiranim programima energetske efikasnosti zgrada. Termin Estimated Natural Infiltration Rate (ENIR) se koristi kao pokušaj da se vrednosti ACH/50 i kmm/50 zamene procenom prirodne infiltracije vazduha, tj. usled normalne razlike pritisaka vazduha, tj: ACH/Natural = ACH50 / ENIR korigujući faktor Univerzitet UNION Beograd

58 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Slika 3. Testa vazdušne propustljivosti Isticanje u odnosu na zaptivenost Na kraju dana se pitamo koji brojevi određuju isticanje vazduha, a koji dihtovanost kuće? Šta su prihvatljive vrednosti? Iako brojevi teže da budu nešto subjektivno, tabela ispod predviđa (obezbeđuje) prihvatljive procene relativne nedihtovanosti za reprezentativnu kuću umerene veličine. SLIKA 4. OCENA VAZDUŠNE PROPUSTLJIVOSTI Fakultet za graditeljski menadžment

59 59 Za takozvani procenjen koeficijent prirodne infiltracije vazduha, može se smatrati da je isticanja vazduha pod kontrolom kada je koeficijent promene vazduha oko 0.35 po satu. Ako je ENIR pao ispod 0.25 ACH, kuća i njeni stanari mogu da osete vlagu ili probleme koji se odnose na kvalitet vazduha u unutrašnjosti. U om slučaju koriste se popravne mere, uključujući kontrolu izvora isticanja vazduha ili kontrola ventilacije. Metod podpritiska koji je ovde predstavljen proizvodi rezultat koji uopšteno karakteriše vazdušnu zaptivenost zgrade. ASTM E tvrdi: Ovaj metod testiranja ima za nameru da odredi mere vazdušne zaptivenosti omotača zgrade, ali treba biti obazriv jer zbog razlike između prirodnog opterećenja i uslova testiranja, takva merenja ne mogu biti interpretirana kao direktna merenja koeficijenata prirodne infiltracije vazduha pod stvarnom razlikom pritisaka, iz razloga jer je veoma teško ispravno i dosledno izmeriti isticanje vazduha pri prirodnim pritiscima koji su veoma niski. Test vazdušne propustljivosti ima neke nedostatke. Na primer, test vazdušne propustljivosti omogućava korisniku da izmeri zaptivenost prostora i može omogućiti korisniku da otkrije lokaciju uticanja ili isticanja vazduha u prostor, ali ne može uvek pomoći korisniku da odredi precizan izvor curenja vazduha. Vazduha može cureti zaobilaznim putevima kroz imperfekcije u završnim radovima na omotaču zgrade. Takva indirektna isticanja vazduha, zovemo termičkim bajpasovima (bypasses) i R vrednosti u tom slučaju se degradiraju, odnosno neželjeno smanjuju. Takva skrivena obilaženja vazduha ne mogu se videti testom vazdušne propustljivosti, ali u opštem slučaju mogu se otkriti kombinacijom termovizijskim snimanjem i vizuelnom kontrolom. Rezultati dobijeni testom vazdušne propustljivosti mogu biti korisni za kuće koje su previše zaptivene kao i one koje su previše propustljive. Za ovakve kuće je potrebna dodatna ventilacija. Kada je korišćen od strane izvođača i projektanata, koji imaju čvrstu predstavu o dinamici protoka vazduha u zgradama, i koji razumeju važnost vođenja računa o detaljima, ovaj test može biti veoma efikasan način za osiguranje slaganja sa energetskim kodovima i regulativama, kao i osiguravanje kontrole kvaliteta. Univerzitet UNION Beograd

60 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu DesignBuilder DesignBuilder je novi programski paket za integralni proračun energetske efikasnosti u zgradarstvu. Neke od tipičnih primena su: Proračun energetske potrošnje zgrade. Evaluacija različitih opcija fasade (omotača zgrade) u cilju smanjenja toplotnih gubitaka i poboljšanja izgleda. Vizualizacija zgrade i sunčevog osenčenja. Simulacija prenošenja toplote u prirodno ventilisanim zgradama. Modeliranje sistema za uštedu električne energije potrebne za osvetlenje u odnosu na dnevno osvetlenje. Dimenzionisanje mašinskih instalacija za grejanje i hlađenje. Olakšavanje komunikacije prilikom sastanaka projektnih timova u fazama projektovanja i rekonstrukcije. Softver za obuku. Program je predviđen za upotrebu u svim fazama projektovanja i eksploatacije zgrade, a kombinuje najsavremeniji dinamički program za energetsku simulaciju u zgradarstvu sa 3-D programom za modeliranje, jednostavan je za korišćenje i ima velike mogućnosti. Inovativne opcije koje poseduje DesignBuilder omogućavaju i korisnicima sa manje iskustva da brzo projektuju čak i kompleksne zgrade. DesignBuilder ima dobar odnos cena/kvalitet, što ga čini prihvatljivim i u slučaju simulacija malih projekata, bez rizika da će se prekoračiti budžet. Program sam sebe isplaćuje već pri prvom korišćenju. Preporučuje se kao pouzdan programski paket u projektovanju od strane arhitekata i konsultanata, istraživača i studenata. Neke od zemalja Evropske Unije su ga izabrale kao zvaničan softver u energetskoj sertifikaciji zgrada. DesignBuilder kombinuje brzo modeliranje zgrada i lakoću korišćenja. Baze podataka koji se nalaze u sklopu programa omogućavaju lako unošenje standardnih projekata zgrada, konstrukcija, režima korišćenja, sistema za klimatizaciju, grejanje, provetravanje i hlađenje, kao i sistema za osvetljenje. Sve ovo omogućava da se izmene unose lako na nivou zgrade, bloka ili zone. U svakoj fazi procesa projektovanja, mogu se dobiti precizni podaci o ponašanju okoline, kao i renderovane slike/filmovi. Veoma je važno da DesignBuilder omogućava analiziranje potrebnih podataka onda kada je to najpovoljnije, na samom početku projektovanja, čime se dizajn i proračun mogu usmeriti na pravi način. Prilikom korišćenja na univerzitetima, intuitivno korisničko okruženje programa DesignBuilder, kao i pogodna standardna podešavanja omogućavaju studentima koncentrisanje na kurs, bez gubljenja vremena oko suvišnih detalja o podešavanjima programa. Fakultet za graditeljski menadžment

61 61 DesignBuilder koristi OpenGL program za modeliranje koji je lak za korišćenje i omogućuje izradu modela zgrada pozicioniranjem, rastezanjem i sečenjem blokova u 3-D prostoru. Realni 3-D elementi obezbeđuju vizuelni prikaz stvarne debljine elementa i površine i zapremine zona (prostorija). Nema ograničenja u vezi oblika površine površine koje imaju više od 4 temena podeljene su na trouglove (na mestima gde je to neophodno) da bi se obezbedila kompatibilnost sa EnergyPlus simulatorom. Dostupno je i virtualno uključivanje bilo kakvog oblika. Komponentalni blokovi se prikazuju u renderovanom prikazu i mogu se osenčivati i reflektovati sunčevu radijaciju i svetlo u EnergyPlus simulacijama. SLIKA. ILUSTRACIJA KORIŠĆENJA KOMPONENTALNIH BLOKOVA U DESIGNBUILDER-U Univerzitet UNION Beograd

62 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Kontrole termovizijskom kamerom Auditori (kontrolori, inspektori) energetske potrošnje zgrada koriste termovizijsko ili infracrveno snimanje - da detektuju termalne nedostatke i nedostatke vezanu za neželjene intenzitete vazdušne propustljivosti omotača zgrada (Slika 1). Infracrvena termografija je dijagnostička metoda koja omogućava vizualizaciju i kvalitativnu proveru termalnih performansi zgrada. SLIKA1. TOPLOTNI DOBITAK I TOPLOTNI GUBITAK U ZGRADI Kako rade termovizijske kamere Termografijom se posredno dobija temperaturna slika omotača zgade, tako što se video i fiksnim kamerama očitava infracrveno zračenje omotača zgade. Ovi uređaji vide svetlo u toplotnom spektru. Slike na videu ili filmu registruju varijacije temperature spoljašnje površine zgrade, rangirajući od bele za tople, do crne za hladnije oblasti. Rezultujuće slike pomažu auditoru (revizoru) da odredi gde postoje nedostatci u omotaču zgrade, da li je izolacija postavljena po projektu i sl... Termovizijska kontrola može biti izvedena kroz spoljašnji ili unutrašnji pregled zrade (videti Sliku 2). Revizor odlučuje koja metoda daje najbolje rezultate u određenim vremenskim uslovima. Ćešća su unutrašnja ispitivanja, zato što topao vazduh ne ide uvek ravnom linijom kroz zidove. Toplotni gubitak koji je detektovan u jednoj oblasti spoljašnjeg zida može da se pojavi na nekom drugom mestu unutrašnjeg zida. Takođe, teže je detektovati razlike u temperaturi na spoljašnjoj površini zgrade tokom vetrovitog vremena. Zbog ove teškoće, unutrašnji pregledi su generalno precizniji, jer je unutra zgrade manja strujanje vazduha. Termovizijska ispitivanja se takođe koriste uz test vazdušne propustljivosti. Test vazdušne propustljivosti detektuje isticanje vazduha kroz oštećenja na omotaču zgrade. Fakultet za graditeljski menadžment

63 63 SLIKA 2. TERMOVIZIJSKA KONTROLA SPOLJANJEG PREDELA Uopšteno, termografija koristi specijalno dizajnirane infracrvene video ili fiksne kamere da registruju slike (termograme) koje pokazuju varijacije temperature po površini, vidi Sliku 3. Ova tehnologija ima veliku primenu. Termogrami električnih sistema mogu da detektuju abnormalno tople električne spojeve ili komponente. Termogrami mehaničkih sistema mogu da detektuju toplotu nastalu velikim trenjem. Auditori u zgradarstvu koriste termografiju kao sredstvo da pomognu detektovanje toplotnih gubitaka i vazdušne propustljivosti u omotačima zgrade. Uzroci temperaturskih razlika u omotaču zgrade su: Vlaga Vazdušna propustljivost (infiltracija/exfiltracija) Električni izvori zagrevanja Greške u izolaciji (nedostatak izolacije, nepravilno ugrađena izolacija ili kompaktna izolacija) Toplotni mostovi Hladni unutašnji ćoškovi Infracrveno ispitivanje dopušta auditorima da kontrolišu efikasnost izolacije u konstrukciji zgrade. Rezultati termograma pomažu u identifikaciji odgovarajuće izolacije i mesta gde je treba staviti. Iz razloga što vlažna izolacija provodi toplotu brže nego suva, termovizijska ispitivanja krovova mogu često detektovati nedostatke u krovu. Auditor u inspekciji na licu mesta može upotrebiti jedan od nekoliko tipova aparata infracrvenog očitavanja, i to: Tačkasti radiometar, Termalno-linijski skener, Termovizijsku kamera. Univerzitet UNION Beograd

64 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu SLIKA 3. TERMOVIZIJSKE SLIKE Tačkasti radiometar je najjednostavniji. Meri zračenje jedne tačke u vremenu, sa jednostavnim pretvaračem koje pokazuje temperaturu date tačke. Revizor tabelira oblast uređajem i beleži razlike u temperaturi. Termalno linijski skener pokazuje varijacije temperature duž linije. Međutim, tačkasti radiometar i termalno linijski skeneri ne pružaju neophodne informacije za kompletnu analizu gubitkaka energije (ili neželjenih dobitaka energije u toplim klimatskim zonama). Najprecizniji merni instrument termografičke kontrole je termovizijska kamera. Ona kao izlaz pruža dvodimenzionalnu temperaturnu sliku oblasti pokazujući toplotne gubitke. Infracrveni film upotrebljen u običnoj kameri nije dovoljno osetljiv da otkrije toplotne gubitke. Termovizijske kamere su veoma korisne za nedestruktivno predviđeno održavanje, sprovođenje zakona, održavanje zgrade i kontrolu kvaliteta. Moguće je sprečiti problem pre nego to postane i napraviti neophodne popravke ili promene pomoću vizuelnog viđenja toplote koristeći termovizijsku kameru. Fakultet za graditeljski menadžment

65 65 Spoljašnja termovizijska kontrola-kvalitetna kontrola zgrade Termovizijska kamera može biti upotrebljena kao uređaj za utvrđivanje kvaliteta zgrade. Neodgovarajuća ugradnja izolacije u zgradi mogu biti viđeni u obliku toplotnog gubitka ili vazdušnih propusta. Takođe, komponente zgrade u unutrašnjosti zida, plafona i podova su prepoznatljivi zbog njihovih razlika u masi. Na primer, termovizijska kamera može biti upotrebljena da odredi postojanost i korektno postavljanje maltera u betonske blokove zidova (vidi sliku 4). Ako vlasnik novog bloka zgrade proverava rad preduzimača termovizijskom kamerom, preduzimač će biti primoran da izgradi zgradu po specifikacijama ili da se suoči sa direktnim troškovima popravke, kao i gubicima zbog prekoraćenja roka izgradnje. SLIKA 4. BLOKOVI BETONSKIH ZIDOVA Termogram trospratne zgrade na sledećoj slici, jasno pokazuje deo ozbiljnog curenja od veš mašine na trećem spratu, a koje je kompletno sakriveno unutar zida. Univerzitet UNION Beograd

66 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu SLIKA 5. TERMOGRAM OVE POLIVINILNE STRANE TROSPRATNE ZGRADE SA APARTMANIMA Stanar se žalio na hladan zid (Slika 6) u dnevnoj sobi kuće. Termogram jasno identifikuje izvor hladnog vazduha kao neizolovan stub. SLIKA 6. HLADNA TAČKA U DNEVNOJ SOBI ZBOG NEDOSTATKA IZOLACIJE Prema tome, sa termovizijskom kontrolom pomoću termovizijske kamere problemi se mogu odmah uočiti i temeljno dokumentovati. Fakultet za graditeljski menadžment

67 67 Unutrašnja termovizijska kontrola Da bi se pripremili za unutrašnje skeniranje termovizijskom kamerom, treba preduzeti određene korake da bi se osigurali precizni rezultati. Ovo može uključiti pomeranje nameštaja daleko od spoljašnjih zidova i ukljanjanje draperija. Najprecizniji termografički zapisi se dobijaju kada je velika razlika između unutrašnje i spoljašnje temperature vazduha, najmanje 14ºC (videti sliku 7). U severnim zemljama, termovizijsko skeniranje se obično radi zimi. U južnim zemljama, međutim, skeniranje se obično izvodi za vreme toplog vremena sa uključenim klima uređajima. SLIKA 7. TERMALNO SKENIRANJE Termalna kontrola i kontrola vlažnosti omotača zgrade Komercijalna upotreba termovizijske kamere (IR) je započela kontrolom zgrada u cilju ocene toplotnih gubitaka. U veoma hladnim klimatskim uslovima, slabo ugrađena izolacija i parne barijere mogu dovesti do kondenzacije i degradacije same zgrade. Loše dizajnirane, slabo konstruisane, slabo održavane, zgrade sa pukotinama, nisu energetski efikasne i često imaju probleme sa vlagom i buđi. U nekim slučajevima, oštećenje zgrade je uzrokovano nedovoljnom ventilacijom i/ili pogrešno projektovanim HVAC sistemom. Preventivno/ predviđeno održavanje zgrada je još uvek neuobičajeno. Međutim, sve zgrade bi trebalo da budu suve za vreme procesa rekonstrukcije. Zatim, sve zgrade bi trebalo da budu testirane u roku od nekoliko meseci po završetku izgradnje ili glavnog renoviranja konstrukcije, termalnog omotača, vlažnog omotača i HVAC sistema. Vlaga u materijalu zgrade može da uništi celokupnu konstrukciju i pogoduje razvoju buđi i insekata. IR kamera uočava razliku između vlažnih i suvih materijala, koristeći termalne karakteristike vlažnih materijala. Ove osobine uključuju sposobnost dobrog skladištenja toplote i sporijeg zagrevanja i hlađenja nego suvi materijal. Univerzitet UNION Beograd

68 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Buđ je praktično sve veća briga za one koji rentiraju, urbaniste, vlasnike kuća zbog porasta broja registrovanih krivičnih prijava koje se odnose na zdravstvene probleme. Određene buđi mogu uzrokovati različite štetne efekte ljudskog zdravlja. Prvi korak u ukljanjanju buđi je brzo i precizno lociranje svih izvora vlage. IR kamera može odmah zabeležiti sliku cele sobe, ispitati mesta koja fizički ne mogu biti dostižna sa higroskopima, ustanoviti vlažne uslove iza površine kao što su emajlirani zidovi i pozadina takva da voda ne može odmah napraviti mrlju, pratiti pukotine do njihovih izvora, nadgledati proces sušenja i potvrditi kada je struktura suva. IR kamera ne vidi vlagu niti vidi unutrašnjost zida. Kao kada je Arnold Švarceneger obmanuo Predator u filmu pokrivajući se blatom, termalni uzorak je bio prilagođen okolnoj temperaturi (termalno nevidljiv). Najzad blato se zagreva i njegova nevidljivost nestaje. IR kamera može samo da identifikuje razlike u temperaturi površine omotača zgrade. Nadzori krova i održavanje uopšte Razaranja od sunca, vetra, kiše, snega, pukotina, hemikalija, naglih promena temperature i vremena-će eventualno uzrokovati kvar na krovu. Neki krovovi traju godina...kada su bili dobro održavani. Vlasnici veruju da će im garancija za krov nekako pomoći da ne moraju krov održavati. Nije tako, zato što su garancije za krovove napisane tako da proizvođače zaštite od odgovornosti. Na primer, često je garancija napisana tako da ako je nepodesno ugrađen ili defektan krovni materijal upotrebljen na krovu i voda curi u električna postrojenja uzrokujući eksploziju, proizvođači krova će zameniti materijal, radnik na krovu će ga ponovo postaviti, ali vlasnik zgrade će morati da plati za zamenu postrojenja i bilo koji zastoj kao rezultat kvara. Takođe, odgovornost radnika na krovu i proizvođača krova u slučaju kvara krova su smanjena neodređeno napisanim garancijama krova, koje ne definišu reči ka što su redovna i rutinska održavanja. Neprihvatanje garancije nije odgovor, jer krov neće biti ugrađen ako vlasnik nije prihvatio garanciju. Da bi se eliminisali ovi problemi, vlasnici zgrada bi trebalo da imaju jedan ugovor sa kvalifikovanim radnicima na krovu i konsultantima za krovove radi kontrolisanja i održavanja krova (u saglasnosti sa rokovima garancije) najmanje jedanput godišnje. Problemi otpornosti na vodu se manifestuju na dva načina: curenje i vlaga koja se provlači. Curenje je prilično jednostavno, mada pukotina unutar zgrade retko kada ima direktne veze sa određenom tačkom na krovu, pošto se voda spušta niz nagib krova do tačke koja nije zaptivena i tek onda unutar zgrade. Većina pukotina se javlja na zaptivenim mestima ili gde je probijen krov. Pošto većina tipova krovnih sistema apsorbuje neku količinu vode, teško je pronaći tačnu tačku prodora vode u izolaciji, zato što ona ne može da curi dalje unutar zgrade dokle god izolacija ne apsorbuje svu vodu koju može. Fakultet za graditeljski menadžment

69 69 Postoje tri tipa inspekcijskih pregleda koji se koriste u cilju indentifikacije nedozvoljenog zadržavanje vode na krovu: Nuklearne merne trake Merenje kapacitativnosti Snimanje infracrvenog zračenja termovizijskom kamerom Nuklearna merila - računaju neutrone, merila kapacitativnosti - merenje otpora, merenja infracrvenog zračenja ocena temperaturnog polja i fluksa temeperature. I nuklearna i kapacitativna merenja se koriste na krovu za tačkasto očitavanje preko mreža dimenzija 25x25 i 50x50 [cm]. Ova merenja se koriste za ocenu odakle se pojavljuje voda. Oni su dobri za krovove koji ne dobijaju i ne gube mnogo od solarne energije. Dobro pripremljena, grafički i precizna mapa infra-crvenih očitavanja krova može biti od ogromne koristi vlasniku krova zgrade u svim fazama ograničenog veka trajanja krova. Znajući gde je vlaga locirana ispod površine ona može pomoći vlasniku krova u planiranju sanacije. Ovaj načine predvidljivog održavanja krova je adekvatna za razne tipove ravnih i nagnutih krovova. Osnove su sledeće: noću su delovi krova pokriveni vlagom topliji zato što je akumulirana toplota (od dnevne svetlosti i toplote) u zarobljenoj vodenoj masi, veća nego u suvoj i neoštećenoj izolaciji ili krovnoj podlozi (vidi sliku 8). Posle zalaska sunca, dok se krovna struktura hladi, mokri delovi izolovanog krova i ostali materijali zadržavaju višu temperaturu zbog njihove veće mase, dozvoljavajući infra crvenim kamerama da detektuju izvore toplote i beleže ih za kasniju analizu. SLIKA 8. MOKRI DELOVI KROVA ZADRŽAVAJU TOPLOTU DUŽE OD SUVIH DELOVA Univerzitet UNION Beograd

70 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Postoje dva načina inspekcije vlažnosti krova pomoću IR: na samom krovu i i sa visine (iz vazduha, npr. snimanjem iz helikoptera ili druge više zgrade)). Na krovu termograferi traže pokazatelje vlage ispod površine i kada ih pronađu, markiraju ekstremitete tih površina na krovu bojom. Snimanje termovizijskom kamerom iz vazduha koristi se kada vlasnik želi da dokumentuje mokre delove sa snimcima, iz koji se posle mogu napraviti CAD crteži (vidi Sliku 9). Prednost snimanja iz vazduha je u situacijama kada su krovovi neravni, i gde je pregledom sa krova teško obuhvatiti pogledom sve oblasti koje su pod vlagom. Pri tome se misli i na krovove, koji na primer, imaju po sebi neki teret, ili su pokriveni reflektujućim oblogama. Ako se snimanje iz vazduha vrši visokom rezolucijom, mogu se uočiti čak i slabe promene temperature (gradijenti temperature) na krovu, iz čega se vrši indentifikacija površina kod kojih je gubitak (dobitak) toplote veći. SLIKA 9. PREGLED KROVA TERMOVIZIJSKOM KAMEROM Fakultet za graditeljski menadžment

71 71 SLIKA 10. DA LI SU OVO PUKOTINE NA KROVU? DA Ugovori o održavanju Pored termovizijskog snimanja zgrade u cilju indentifikacije propusta, preporuka je da se snimanje vrši i pre kupovine zgrade; čak i nove zgrade mogu imati nedostatke u termičkim omotačima. Neko će hteti da uključi klauzulu snimanja termovizijskom kamerom u ugovor zahtevajući termovizijsko snimanje kuće pre ulaženja u posed. Termovizijsko snimanje koje izvodi sertifikovani tehničar je obično dovoljno precizno da bi se koristilo kao dokumentacija prilikom eventualnog postupka na sudu. Jednogodišnji ili dvogodišnji ugovori o predviđenom održavanju garantuju vlasnicima zgrade, inženjerima i osiguravajućim kompanijama da će problemi biti precizno lokalizovani, identifikovani, klasifikovani i popravljeni pre nego što se desi prava šteta. Sveobuhvatan, dvogodišnji ugovor o predviđenom održavanju može uštedeti novac, vreme i izbeći bilo koji zastoj, i omogućava rešenje problema pre nego što isti postanu ozbiljni. Na primer, pronalaženje vode u mreži ispod krovnog sistema je moguće upotrebom IR tehnologije i štedi vreme i novac. Univerzitet UNION Beograd

72 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Standard ISO 6781 Internacionalni standard ISO 6781: Termoizolacija - kvalitativna detekcija termičkih nepravilnosti u omotačima zgrade infracrveno snimanje, definiče termovizijsko (IR) snimanje kao kvalitativnu metodu za detekciju termičkih nepravilnosti u omotačima zgrada. Ova metoda se inicijalno koristila u cilju identifikujacije varijacije termičkih osobina preko raznih komponenata omotača zgrada, uključujući i njihovu međusobnu vazdušnu zaptivenost. Treba stoga napomenuti da se ovaj internacionalni standard ne odnosi na određivanje kvaliteta termičke izolacije i vazdušne zaptivenosti unutar same konstrukcije zgrade. Za takve ocene, potrebne su ispitivanja drugim metodama. Rezultati dobijeni pomoću ove metode moraju biti interpretirani i procenjeni od strane osoba koje su prošli specijalnu obuku. Inače, ovo je sveobuhvatni standard koji detaljno opisuje uslove kao i korake za uspešno izvođenje kontrole zgrade. Posle izvršenog ispitivanja zgrade po ovom standardu dobija se uvid u: termičke nepravilnosti defekte u konstrukciji Fakultet za graditeljski menadžment

73 73 Vrste infracrvenih kamera Infra-crvene kamere su podeljene u dve grupe: kalibrisane i nekalibrisane. Nekalibrisane IR kamere pokazuju sliku spoljašnjeg omotača objekta gde su oblasti koje imaju jednaku temperaturu prikazane istom bojom. Kalibrisane IR kamere pored toga daju i tačne površinske temperature izmerene sa određenim opsegom preciznosti. Najpoznatije IR kamere za termovizijsko snimanje u zgradarstvu kod nas su: FLIR Snell infrared Šta je infra-crveno zračenje? Infra-crveno zračenje je energija koju emituju sva živa i neživa bića. U fizičkom zakonu prostiranja toplote ono se prikazuje preko površinskog graničnog uslova po konvekciji zračenjem (vidi Sliku 11). SLIKA 11. OBJEKAT KOJI EMITUJE ENERGIJU Elektromagnetni opseg zračenja (spektar) je opisan na slici 12: SLIKA 12. ELEKTROMAGNETNI SPEKTAR Univerzitet UNION Beograd

74 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Kolika se količina toplotne energije zrači iz površine zavisi od: σ =Stefan-Bolcmanove (S-B) konstante Emisivosti materijala ( ξ ) Temperature (T ). Stefan-Bolcmanov zakon je predstavljen sledećom relacijom: 4 Q=σξT, а Plankov zakon radijacije pomoću: c c exp λt 1 ( λ ) = L,T λ Na kraju, algoritam obrade signala, odnosno pretvaranje vrednosti signala u polje temperature preko slike omotača zgrade, je kao na slici 13. SLIKA 13. ALGORITAM OBRADE SIGNALA Prema tome, topla površina nekog uočenog materijala emituje više zračenja nego hladna. Na očitavanje temperature utiču meteroološki uslovi i okolni objekti (pogledaj sliku br. 13). SLIKA 13. OČITAVANJE TEMPERATURE Fakultet za graditeljski menadžment

75 75 Kamera očitava infracrvena zračenja. Izvor tih zračenja može biti: Reflektovani Transmisioni Emitovani Zbir R+T+E mora iznositi 1, R+T+E=100%. Jedino nam emitovano zračenje daje podatke o površinskoj temperaturi objekta. Većina materijala je nepropusna za IR zrake. Neki materijali, kao što su materijali za sočiva i staklo, su delimično IR propusni (1-3 mikrona) (videti sliku 14). SLIKA 14. PROPUSNOST IR MATERIJALA Termografička kontrola termovizijskim kamerama treba da se izvodi tako što se kamera drži u pravcu normale na spoljašnji omotač zgrade. Treba paziti na promene temperature zračenja prouzrokovane: promenama ugla snimanja, varijacijama u obliku objekta; ivice iskljivljenih objekata često pokazuju različite temperature. Pogledajmo najbolju rezoluciju merenja na slici 15: SLIKA 15. NAJBOLJA REZOLUCIJA MERENJA Univerzitet UNION Beograd

76 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Istaknimo na kraju, da radiometri mere elektromagnetno IR zračenje, a ne temperaturu. Naime, detektor reaguje na zračenje, što prouzrokuje proporcionalan izlaz napona [V] i promenu otpornosti [ohm] ovo uzrokuje proporcionalan napon izlaza ili promenu otpora. Vrednosti napona, struje ili promene otpora konvertuju se intenzitete temperature pomoću kalibracionih tabela. Fakultet za graditeljski menadžment

77 77 Ekonomska opravdanost povećanja EE Finansijsko-ekonomska analiza opravdanosti Na jednom prosečnom stanu od 86m2 u Srbiji, koji po savremenim merilima odgovara potrebama četvoročlane porodice, napravljena je finansijsko ekonomska analiza ulaganja u četiri proste vrste poboljšanja energetske efikasnosti građevinskog omotača. Stan košta Eura. Ovakvih jedinica u zemlji ima više od , tj. 50% stanovništva živi ili će u narednom periodu živeti u ovakvim stanovima. Stan je građen po savremenim-važećim srpskim normama i troši manje od 120 kwh po m2, ima centralno grejanje i klimatizovan je. Osnovna pretpostavka analize je da se na jedan od predloženih načina 50% stambenih jedinica dovede na prosečan nivo potrošnje od 80 kwh po m2 godišnje. 1. Prvi korak koji se može preduzeti je da se u toku projektovanja sprovedu ekspertske analize potrošnje energije za grejanje i hlađenje, kojima bi se postigle uštede od 45%. Analiza pokazuje da se sa sadašnjim cenama komunalija i struje (2007.god.) ulaganje u projekat od cca 300 Eura po stanu (3.5 Eura po m2 za projekat termičke trodimenzionalne analize) vraća za 1.25 godinu uz uštedu od 241 Eura po godini. Za očekivati je da se napravi 1000 ovakvih stanova u narednom petogodišnjem periodu, čime bi ušteda svake godine dostigla kwh za grejanje i kwh za hlađenje. Ušteda nakon 2012 godine bi iznosila 540 Eura po stanu godišnje. 2. Drugi korak koji se može preduzeti je da se u toku izvođenja sanacionih radova izvede zamena starih prozora novim, čime bi se postigle uštede od 37.5%. Analiza pokazuje da se sa sadašnjim cenama komunalija i struje (2007.god.) ulaganje u projekat od cca 3900 Eura po stanu (300 Eura po prozoru) vraća za 38 godina uz uštedu od 203 Eura po godini. Masovna sanacija stanova ovoga tipa se očekuje tek od 2012 godine, jer kalkulacija sa cenama energenata u neposrednom EU okruženju pokazuje da bi se sa tim cenama komunalija i struje (2012.god.) ulaganje u projekat od cca 3900 Eura po stanu (300 Eura po prozoru) vraća za 8.5 godina uz uštedu od 456 Eura po godini. U 10 godina ovaj iznos od 1 godišnje prosečne plate moći će da izdvoje samo 5% od ukupnog broja domaćinstava ili dobila bi se ušteda svake godine od kwh za grejanje i kwh za hlađenje. Ušteda nakon 2012 godine bi iznosila 456 eura po stanu godišnje. Univerzitet UNION Beograd

78 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu 3. Treći korak koji se može preduzeti je da se za letnji period na sve stanove postave savremeni zastori, kojima bi se postigle uštede od 22%. Analiza pokazuje da se sa sadašnjim cenama komunalija i struje (2007.god.) ulaganje u projekat od cca 1170 Eura po stanu (90 Eura po prozoru) vraća za 39 godina uz uštedu od 29.8 eura po godini. Masovna sanacija stanova ovoga tipa se očekuje tek od 2012 godine, jer kalkulacija sa cenama energenata u neposrednom EU okruženju pokazuje da bi se sa tim cenama komunalija i struje (2012.god.) ulaganje u projekat od cca 1170 Eura po stanu vraća za 7.8 godina uz uštedu od 150 Eura po godini. U 10 godina ovaj iznos od 1-2 godišnje prosečne plate moći će da izdvoje 10% od ukupnog broja domaćinstava ili dobila bi se ušteda svake godine od kwh za hlađenje. Ušteda nakon 2012 godine bi iznosila 150 eura ili 50 kwh po stanu godišnje. 4. Četvrti korak koji se može preduzeti je da se u toku izvođenja sanacionih radova izvedena sanacija omotača stana spolja, bilo izradom termo maltera (ušteda 17.7%) ili sanacijom silikonskim premazima (ušteda 9%). Analiza pokazuje da se sa sadašnjim cenama komunalija i struje (2007.god.) ulaganje u projekat od cca 3100 do 4300 Eura po stanu vraća za 44 do 66 godina uz uštedu od 48 do 96 Eura po godini. Masovna sanacija stanova ovoga tipa se očekuje tek od godine, jer kalkulacija sa cenama energenata u neposrednom EU okruženju pokazuje da bi se sa tim cenama komunalija i struje (2012.god.) ulaganje u projekat od cca 3 do 5000 eura po stanu i privatnoj kući vraća za 20 do 30 godina uz uštedu od 100 do 200 Eura po godini. U 20 godina ovaj iznos od 1 godišnje prosečne plate moći će da izdvoje i do 20% od ukupnog broja domaćinstava ili dobila bi se ušteda svake godine od 20 do kwh za grejanje i kwh za hlađenje. Ušteda nakon 2012 godine bi bila beznačajna po stanu, ali bi bila bila u kombinaciji sa prethodnim merama sa društvenog stanovišta veoma korisna usled nedostatka sve skuplje uvozne energije, i značajnog smanjenja emisije štetnih gasova u ovim domaćinstvima, koja se dobrim delom greju na klasično fosilno gorivo. Preporuke za komfor Ljudi i životinje, svoju telesnu temperaturu, kontrolišu znojenjem. Agencija za zaštitu životne sredine SAD-a navodi ASHRAE standard : Termički uslovi sredine u kojoj borave ljude, koji preporučuju održavanje vlažnosti vazduha od 30% d 60%, a poželjno ispod 50% radi ukljanjanja grinja iz vazduha. Pri visokoj vlažnosti znojenje je manje efektivno tako da imamo subjektivni osećaj povišene temperature. S druge strane, u suvom vazduhu nam je hladnije, što dovodi do smanjenja komfora i smanjenja produktivnosti, kao i većih potreba za grejanjem. Kada je relativna vlažnost idealna, temperatura u zgradi se može smanjiti, a da ne ide ne remeti komfor. Fakultet za graditeljski menadžment

79 79 Primer integralnog proračuna EE U sklopu istraživanja u trećoj godini kao ogledni objekat izabrana je stambena zgrada u Bloku 29 na u ULICI Bulevar AVNOJ-a br.79 na Novom Beogradu (Slika 1). Analizirano je termičko ponašanje referentnog stana, koji se nalazi na petom spratu posmatrane zgrade. Kota poda stana je 15,60 m. SLIKA 1. DEMONSTRACIONI OBJEKAT U BLOKU 29, BUL AVNOJA 79 Posmatrani stan nalazi se u novoizgrađenom stambeno-poslovnom objektu, na četvrtom (tipskom) spratu. Na svakom tipskom spratu postoje po dve simetrične stambene jedinice. Radi se o dvosobnom stanu, površine 64,48 m 2. Stan je dvostrano orijentisan. Sastoji se od sledećih prostorija: predsoblje, dnevna soba, trpezarija, kuhinja, ostava, kupatilo, spavaća soba i lođa. Kuhinja je osvetljena i provetrena preko trpezarije,a ostava i kupatilo ventiliraju se preko ugrađenih kanala za ventilaciju. Trpezarija i dnevna soba čine jedan prostor. Kupatilo je izvedeno kao prefabrikovana sanitarna kabina. Konstrukcija objekta je armirano betonski skelet. Fasadni zidovi su višeslojni iza fasadne opeke d=12 cm postavljen je ventilirani sloj termoizolacije, koji je parnom branom odvojen od unutrašnjeg zida od opeke d=12 cm. Unutrašnje površine su malterisane i bojene poludisperzijom boje. Svi unutrašnji pregradni zidovi su od opeke d=12 cm obostrano malterisani. Zidovi ka stepenišnom prostoru su od armiranog betona, d=20 cm. Zidovi na dilatacijama (ka susednim lamelama) su... Sanitarna kabina je od armiranog betona, d=10 cm i spolja je obzidana opekom d=7 cm. Spratna visina u svim prostorijama stana je 280 cm. Obrada podova je parket na cementnoj košuljici u svim prostorijama, osim kupatila, kuhinje i ostave, u kojima je pod od keramičkih pločica postavljenih u cementnom malteru. Univerzitet UNION Beograd

80 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Lođa je zatvorena fasadnim elementima od aluminijumskog lima, zastakljenim dvostrukim termoizolacionim staklom. Spojevi tavanične ploče i fasadne konstrukcije na lođama nisu zatvoreni, tako da postoji stalna cirkulacija vazduha uz fasadu. Ovo za posledicu ima prenos zvuka i mirisa između etaža, kao i nepovoljne efekte u pogledu toplotni gubitaka. Fasadna stolarija je od PVC profila, zastakljenih dvostrukim termoizolacionim staklom. Prozorska krila su neuobičajeno velikih dimenzija za PVC, što ostavlja prostor za moguća vitoperenja profila i nedovoljnu zaptivenost prozora. Na posmatranom objektu primenjeni su kvalitetni savremeni materijali i rešenja, a ukupni kvalitet izvedenih radova je natprosečan. Prilikom ove analize korišćen je programski paket Design Builder, zasnovan na programskom paketu Energy Plus. Uneti su meteroološki podaci, odnosno spoljni klimatski uslovi, lokacija stana, geometrija stana sa orijentacijom, izabrani su konstruktivni elementi, prozori i otvori, aktivnosti po zonama, namene pojedinih prostorija, parametri KGH. U daljem će biti dat detaljan prikaz izvršene analize termičkog ponašanja referentnog stana METEOROLOŠKI PODACI Korišćeni su meteorološki podaci ASHRAE-a za Beograd. Za potrebe simulacija meteorološki podaci su modifikovani, što je detaljno opisano u nastavku. SLIKA 1. DATOTEKA SA METEOROLOŠKIM PODACIMA ASHRAE KOJU KORISTI DESIGN BUILDER Fakultet za graditeljski menadžment

81 81 LOKACIJA Uneta je lokacija objekta, tako što je odabran postojeći šablon (template) za Beograd iz baze podataka Design Builder-a. Šablonom su zadati geografska širina (44,82 o sgš) i dužina (20,28 o igd), vremenska zona, nadmorska visina (99m), izloženost vetru (normalna), sastav, temperatura, emisivnost i boja zemljišta, časovni klimatski podaci, zimski projektni klimatski uslovi. Uneta je orijentacija objekta. Za potrebe simulacija orijentacija je menjana kako je u nastavku detaljno opisano. GEOMETRIJA STANA Geometrija objekta je uneta u Design Builder na osnovu arhitektonskograđevinskih podloga koje su bile na raspolaganju, a koje je izradio "Energoprojekt" iz Beograda. Uneti su svi geometrijski elementi (spoljni i pregradni zidovi sa pripadajućim otvorima). Ogledni stan ima površinu 64,48 m 2, a spratna visina mu je 2,80m. SLIKA 2. IZGLED SPRATA NA KOME SE NALAZI OGLEDNI STAN: Univerzitet UNION Beograd

82 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Redni broj Naziv prostorije Površina 1 Predsoblje 6,8 19,72 m 2 Zapremina m 3 2 Dnevna soba 20,24 58,7 3 Trpezarija 5,98 17,34 4 Kuhinja 6,48 18,79 5 Ostava 1,42 4,12 6 Kupatilo 4,40 12,76 7 Spavaća soba 14,50 42,05 8 Lođa 4,66 - Σ 64,48 173,48 KONSTRUKTIVNI ELEMENTI Prilikom unošenja podataka za konstruktivne elemente objekta su korišćeni kako postojeći šabloni Design Builder-a koji su odgovarali podacima iz postojećeg arhitektonsko-građevinskog projekta, tako i podaci iz postojećeg arhitektonsko-građevinskog projekta. Za svaku prostoriju su uneti podaci za svaki konstruktivni deo njenog omotača (zid, plafon, pod). Uneti podaci i proračunati koeficijenti prolaza toplote prikazani su na slici 3. Fakultet za graditeljski menadžment

83 83 Univerzitet UNION Beograd

84 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Fakultet za graditeljski menadžment

85 85 Univerzitet UNION Beograd

86 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Fakultet za graditeljski menadžment

87 87 Univerzitet UNION Beograd

88 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu Fakultet za graditeljski menadžment

89 89 SLIKA 3. GRAFIČKI PRIKAZ GRAĐEVINSKIH KONSTRUKCIJA OGLEDNOG OBJEKTA I NJIHOVE U VREDNOSTI Univerzitet UNION Beograd

90 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu OSVETLJENJE Osvetljenje je zadato tako da je snaga povezana sa intenzitetom sunčevog zračenja, tako da se zavisno od toga osvetljenje linearno povećava ili smanjuje. KLIMATIZACIJA, GREJANJE I HLAĐENJE (KGH) U stanu postoji sistem toplovodnog radijatorskog grejanja. Shodno tome je za simulaciju korišćen šablon Design Builder-a za toplovodno radijatorsko grejanje. Uneti su stvarni instalisani toplotni kapaciteti grejnih tela. Ventilacija je prirodna, osim za blokirane prostorije (prostorija br.1.1 kupatilo) za koju postoji mehanička ventilacija. Sa obzirom da zgrada nije klimatizovana, nije rađena simulacija za letnji period. Na slici 2 je dat pregled instalisanih kapaciteta grejnih tela u oglednom stanu po pojedinim prostorijama. SLIKA 4 KAPACITETI INSTALISANIH GREJNIH TELA U OGLEDNOM STANU STUDIJA EVALUACIJE U ovom odeljku biće prikazana metodologija analize uticaja karakterističnih bioklimatskih faktora i termičkih karakteristika zgrade na njenu energetsku efikasnost koristeći kao referentni objekat oglednu zgradu u bloku 29 na novom beogradu. Uvod U skladu sa programskim zadatkom za treću godinu urađena je analiza termičkih karakteristika oglednog objekta u Bloku 29 na Novom Beogradu, sa sledećim uticajnim faktorima: temperature spoljnog vazduha brzine vetra ukupnog intenziteta sunčevog zračenja mase zidova broja prisutnih ljudi orijentacije objekta infiltracije spoljnjeg vazduha Fakultet za graditeljski menadžment

91 91 Korišćen je programski paket Design Builder. Sve simulacije su rađene sa zadatom vrednošću unutrašnje temperature vazduha od 20 o C. SLIKA BR. 1 IZGLED PETOG SPRATA OGLEDNE STAMBENE ZGRADE Simulacija uticaja promene temperature spoljnog vazduha na termičko ponašanje referentne prostorije Za referentnu prostoriju kod ove simulacije izabrana je dnevna soba oglednog objekta. Simulacija je rađena za 22. decembar. Srednja vrednost referentne temperature spoljnog vazduha je iznosila - 6,3oC. Spoljašnja temepratura vazduha je varirana tako što su joj časovne vrednosti dizane i spuštane za po 5oC. Univerzitet UNION Beograd

92 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu 20 19, ,5 o C 18 17,5 17 Referentna ts , , SLIKA BR.2 UTICAJ SPOLJAŠNJE TEMPERATURE NA REZULTUJUĆU UNUTRAŠNJU TEMPERATURU U REFERENTNOJ PROSTORIJI NA SEVERNOJ STRANI Sa dijagrama je primetan znatno veći uticaj promene spoljne temperature na unutrašnju rezultujuću temperaturu u periodu prekida rada sistema za grejanje nego u periodu njegovog rada kwh Referentna ts Slika br.3 Dijagram uticaja spoljašnje temperature vazduha na dnevnu potrošnju toplotne energije za grejanje referentne prostorije na severnoj strani Fakultet za graditeljski menadžment

93 93 Smanjenje temperature spoljnjeg vazduha za 5 o C dovodi do povećanja dnevne potrošnje toplotne energije za grejanje za 32%, dok povećanje temperature spoljnjeg vazduha za 5 o C dovodi do smanjenja dnevne potrošnje toplotne energije za grejanje za 30%. Simulacija uticaja promene brzine vetra na termičko ponašanje referentne prostorije Brzina vetra je varirana tako što su časovne referentne brzine umanjivane i uvećavane za 50%. Simulacije su urađene tako da vetar normalno napada najpre severnu, a potom južnu fasadu. Zbog ograničenja korišćenog programskog paketa DesignBuilder kod ove vrste simulacija moguće je bilo zadati da grejni sistem radi samo u periodu 8-19 h. o C h Referentno -50% 50% SLIKA BR.4 UTICAJ BRZINE VETRA NA UNUTRAŠNJU REZULTUJUĆU TEMPERATURU U PROSTORIJI NA SEVERNOJ STRANI Univerzitet UNION Beograd

94 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu kwh Referentno -50% 50% 5 0 SLIKA BR.5 UTICAJ BRZINE VETRA NA DNEVNU POTROŠNJU TOPLOTNE ENERGIJE ZA GREJANJE PROSTORIJE NA SEVERNOJ STRANI o C h Referentno -50% 50% SLIKA BR.6 UTICAJ BRZINE VETRA NA UNUTRAŠNJU REZULTUJUĆU TEMPERATURU U PROSTORIJI NA JUŽNOJ STRANI Fakultet za graditeljski menadžment

95 kwh Referentno -50% 50% SLIKA BR.7 UTICAJ BRZINE VETRA NA DNEVNU POTROŠNJU TOPLOTNE ENERGIJE ZA GREJANJE PROSTORIJE NA JUŽNOJ STRANI Dakle, povećanje brzine vetra za 50% dovodi do povećanja dnevne potrošnje toplotne energije za grejanje za 32% za prostoriju na severnoj strani, odnosno za za prostoriju na 69% južnoj strani. Smanjenje brzine vetra za 50% dovodi do smanjenja dnevne potrošnje toplotne energije za grejanje za 22% za prostoriju na severnoj strani, odnosno za za prostoriju na 45% južnoj strani. Pokazalo se da vetar ima daleko veći uticaj na južnoj strani nego na severnoj. Simulacija uticaja promene intenziteta ukupnog sunčevog zračenja na termičko ponašanje referentne prostorije Referentna prostorija je spavaća soba oglednog objekta koja se nalazi na južnoj strani. Simulacija je rađena za 22.decembar. Prosečna vrednost ukupnog sunčevog zračenja za ovaj dan iznosi 1,7 kwh/m 2. Intenzitet ukupnog sunčevog zračenja je variran tako što su referentne časovne vrednosti povećavane i smanjivane za 50%. Univerzitet UNION Beograd

96 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu 20, ,5 19 o C 18, , ,5 16 Referentno 50% -50% 15, h SLIKA BR.8 - UTICAJ SUNČEVOG ZRAČENJA NA DNEVNI TOK REZULTUJUĆE UNUTRAŠNJE TEMPERATURE U REFERENTNOJ PROSTORIJI NA JUŽNOJ STRANI kwh Referentno 50% -50% 2 0 SLIKA BR.9 DIJAGRAM UTICAJA SUNČEVOG ZRAČENJA NA DNEVNU POTROŠNJU TOPLOTNE ENERGIJE ZA GREJANJE REFERENTNE PROSTORIJE NA JUŽNOJ STRANI Smanjenje dnevne potrošnje toplotne energije za grejanje pri povećanju intenziteta ukupnog sunčevog zračenja od 50% iznosi 19%, dok povećanje dnevne potrošnje toplotne energije za grejanje pri smanjenju intenziteta ukupnog sunčevog zračenja za 50% iznosi 18%. Fakultet za graditeljski menadžment

97 97 Simulacija uticaja promene mase zidova na termičko ponašanje referentnih prostorija Simulacija uticaja mase zidova na termofizičke parametre u prostoriji je rađena za prostorije na južnoj i severnoj strani posebno za 22.decembar (zimski sunčan dan) i za 24.decembar (zimski oblačan dan). Mase zidova su upoređivane korišćenjem parametara zadatih u korišćenom programskom paketu DesignBuilder. Pri tome su korišćene sledeće oznake: LW konstrukcija lakog tipa prema DesignBuilder-u MW konstrukcija srednje teškog tipa prema DesignBuilder-u HW konstrukcija teškog tipa prema DesignBuilder-u o C LW konstrukcija MW konstrukcija HW konstrukcija h SLIKA BR.10 UTICAJ MASE ZIDOVA NA DNEVNI TOK REZULTUJUĆE TEMPERATURE ZA PROSTORIJU NA JUŽNOJ STRANI ZA OBLAČNI ZIMSKI DAN Univerzitet UNION Beograd

98 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu 15 14,5 14 kwh 13,5 13 LW MW HW 12,5 12 SLIKA BR.11 DIJAGRAM UTICAJA MASE ZIDOVA NA DNEVNU POTROŠNJU TOPLOTNE ENERGIJE ZA GREJANJE ZA PROSTORIJU NA JUŽNOJ STRANI ZA OBLAČNI ZIMSKI DAN Za prostoriju na južnoj strani za oblačan zimski dan laka konstrukcija daje za 7% veću dnevnu potrošnju toplotne energije za grejanje u odnosu na srednje teški tip konstrukcije, dok teški tip konstrukcije daje za 4% manju dnevnu potrošnju toplotne energije za grejanje u odnosu na srednje teški tip konstrukcije o C h LW konstrukcija MW konstrukcija HW konstrukcija Slika br.12 Uticaj mase zidova na dnevni tok rezultujuće temperature za prostoriju na južnoj strani za sunčani zimski dan Fakultet za graditeljski menadžment

99 99 9,9 9,8 9,7 kwh 9,6 9,5 LW MW HW 9,4 9,3 9,2 SLIKA BR.13 DIJAGRAM UTICAJA MASE ZIDOVA NA DNEVNU POTROŠNJU TOPLOTNE ENERGIJE ZA GREJANJE ZA PROSTORIJU NA JUŽNOJ STRANI ZA SUNČANI ZIMSKI DAN Za prostoriju na južnoj strani za sunčan zimski dan laka konstrukcija daje za 4% manju dnevnu potrošnju toplotne energije za grejanje u odnosu na srednje teški tip konstrukcije, dok teški tip konstrukcije daje za 0,1% manju dnevnu potrošnju toplotne energije za grejanje u odnosu na srednje teški tip konstrukcije. 20,5 19,5 18,5 17,5 o C 16,5 15,5 14,5 LW konstrukcija MW konstrukcija HW konstrukcija 13,5 12,5 11,5 10, h SLIKA BR.14 UTICAJ MASE ZIDOVA NA DNEVNI TOK REZULTUJUĆE TEMPERATURE ZA PROSTORIJU NA SEVERNOJ STRANI ZA OBLAČNI ZIMSKI DAN Univerzitet UNION Beograd

100 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu 20,7 20,6 20,5 kwh 20,4 20,3 LW MW HW 20,2 20,1 SLIKA BR.15 DIJAGRAM UTICAJA MASE ZIDOVA NA DNEVNU POTROŠNJU TOPLOTNE ENERGIJE ZA GREJANJE ZA PROSTORIJU NA SEVERNOJ STRANI ZA OBLAČNI ZIMSKI DAN Za prostoriju na severnoj strani za oblačan zimski dan laka konstrukcija daje za 0,5% veću dnevnu potrošnju toplotne energije za grejanje u odnosu na srednje teški tip konstrukcije, dok teški tip konstrukcije daje za 1,2% manju dnevnu potrošnju toplotne energije za grejanje u odnosu na srednje teški tip konstrukcije o C LW konstrukcija MW konstrukcija HW konstrukcija h SLIKA BR.16 UTICAJ MASE ZIDOVA NA DNEVNI TOK REZULTUJUĆE TEMPERATURE ZA PROSTORIJU NA SEVERNOJ STRANI ZA SUNČANI ZIMSKI DAN Fakultet za graditeljski menadžment

101 101 kwh 15 14,9 14,8 14,7 14,6 14,5 14,4 14,3 14,2 14,1 14 LW MW HW SLIKA BR.17 DIJAGRAM UTICAJA MASE ZIDOVA NA DNEVNU POTROŠNJU TOPLOTNE ENERGIJE ZA GREJANJE ZA PROSTORIJU NA SEVERNOJ STRANI ZA SUNČANI ZIMSKI DAN Za prostoriju na severnoj strani za oblačan zimski dan laka konstrukcija daje za 4% manju dnevnu potrošnju toplotne energije za grejanje u odnosu na srednje teški tip konstrukcije, dok teški tip konstrukcije daje za 0,3% manju dnevnu potrošnju toplotne energije za grejanje u odnosu na srednje teški tip konstrukcije. Dakle, za razliku od oblačnog dana kada je potrošnja toplotne energije za grejanje kod konstrukcije lakog tipa najveća, kod sunčanog dana konstrukcija lakog tipa daje manju potrošnju toplotne energije za grejanje, nego masivnije konstrukcije. Univerzitet UNION Beograd

102 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu kwh Teška konstrukcija Srednje teška konstrukcija Laka konstrukcija SLIKA BR.18 DIJAGRAM UTICAJA MASE ZIDOVA NA POTROŠNJU TOPLOTNE ENERGIJE ZA GREJANJE REFERENTNOG STANA U SEZONI GREJANJA Ako se, dakle, posmatra referentni stan u sezoni grejanja simulacija pokazuje da se upotrebom zidova srednje teške konstrukcije mogu postići uštede od 4% u potrošnji toplotne energije za grejanje u odnosu na zidove lake konstrukcije, dok se upotrebom zidova teške konstrukcije mogu dobiti uštede od 8% u potrošnji toplotne energije za grejanje u odnosu na zidove lake konstrukcije. Simulacija uticaja broja prisutnih ljudi na termičko ponašanje referentnih prostorija Uticaj prisustva ljudi je simuliran u dnevnoj i spavaćoj sobi, dakle za slučaj dnevnog (7-23h) i noćnog (23-7h) prisustva ljudi u pojednim prostorijama. Simulacija je rađena sa prisustvom četvoro i dvoje ljudi u dnevnoj sobi u dnevnom periodu, i prisustvom dvoje i jednog čoveka u spavaćoj sobi u noćnom periodu. Simulacija je rađena za 24.decembar. Fakultet za graditeljski menadžment

103 o C Bez prisustva ljuidi Broj ljudi = 2 Broj ljudi = h SLIKA BR.19 UTICAJ BROJA PRISUTNIH LJUDI U DNEVNOJ SOBI NA DNEVNI TOK REZULTUJUĆE UNUTRAŠNJE TEMPERATURE kwh Bez prisustva ljudi Broj ljudi = 2 Broj ljudi = SLIKA BR.20 UTICAJ BROJA PRISUTNIH LJUDI U DNEVNOJ SOBI NA DNEVNU POTROŠNJU TOPLOTNE ENERGIJE ZA GREJANJE Vidi se da prisustvo četvoro ljudi u dnevnoj sobi u periodu od 7-23h uz normalne dnevne aktivnosti dovodi do smanjenja potrošnje toplotne energije za 17%, dook prisustvo dvoje ljudi smanjuje potrebu za toplotnom energijom za grejanje za 9%. Univerzitet UNION Beograd

104 Dubravka Mijuca Uvod u energetsku efikasnost u zgradarstvu o C Bez prisustva ljudi Broj ljudi = 1 Broj ljudi = h SLIKA BR.21 UTICAJ BROJA PRISUTNIH LJUDI U SPAVAĆOJ SOBI NA DNEVNI TOK REZULTUJUĆE UNUTRAŠNJE TEMPERATURE kwh Bez prisustva ljudi Broj ljudi = 1 Broj ljudi = SLIKA BR.22 - UTICAJ BROJA PRISUTNIH LJUDI U SPAVAĆOJ SOBI NA DNEVNU POTROŠNJU TOPLOTNE ENERGIJE ZA GREJANJE Prisustvo dvoje ljudi koji spavaju u periodu kada je sistem grejanja van pogona dovodi do smanjenja dnevne potrošnje toplotne energije za grejanje za 5%, dok prisustvo jednog čoveka smanjuje potrebe za toplotnom energijom za grejanje za 2,6%. Fakultet za graditeljski menadžment

105 105 Pasivna kuća Pasivna kuća je svaku kuća u kojoj se po metru kvadratnom stambene površine ne utroši više od 1,5 litra lož ulja ili 1,5 m³ gasa. Prva pasivna kuća sagrađena je u Nemačkoj 1991 godine, koje je sagrađeno pod patronatom nemačkog ministarstvo za zaštitu životne sredine. Pasivna kuća je zgrada u kojoj se postiže ugodna temperatura prostora i u zimskom i u letnom razdoblju bez korišćenja aktivnog sistema grejanja ili klimatizacije. Ona pruža povišeni stambeni komfor, pri čemu potrebe za topotnom energijom ne prelaze 15 kwh/m². Izgradnja pasivne kuće zahteva visok kvalitet primenjenih građevinskih komponenata. Svi spoljašnji elementi zgrade, izuzev ostakljenih površina, moraju da budu dobro toplotno izolovani, gde koeficijent prolaza toplote U nije veći od 0,15 W/(m2K). Pasivna kuća košta samo 5 do 10 odsto više u odnosu na standardnu, ali donosi uštedu energije do čak 10 puta. Arhitektonski položaj i projekat kuće, izolacije i njihovi proračuni moraju zadovoljavati visoke standarde. Pokazuje je da je to moguće jedino ako je prostor unutar kuće skoro hermetički zatvoren, jer bi u protivnom toplota izašla kroz fuge, spojeve i razne otvore. SLIKA 1. PASIVNA KUĆA Važna je i ispravna orijentacija u odnosu na strane sveta. Velike prozorske površine na južnoj strani ne smeju biti zasenjene kako bi pasivni solarni dobici bili optimalni i prozori tako doprinosili toplotnoj stabilnosti kuće. Najmanji otklon u odnosu prema jugu omogućuje najveće iskorištavanje zimskog Sunčevog zračenja prozorima, a leti sprečava pregrevanje prostorija uzrokovano osunčavanjem sa zapadne strane u poslepodnevnim satima. Visokoefektivno vraćanje toplote u sistemu provetravanja s iskorištavanjem većim od 75 posto postiže se pri niskoj potrošnji energije. Univerzitet UNION Beograd