Βοηθήστε την ανάπτυξη του ιστότοπου, μοιράζοντας το άρθρο με φίλους!
Ανάλυση παραδείγματος ενεργειακής αποκατάστασης κτιρίου σύμφωνα με το κρατικό σχέδιο 2013 - 2016
Σε αυτό το άρθρο θα περιγράψουμε α παράδειγμα ενεργειακής αποκατάστασης που περιλαμβάνεται στις παρουσιάσεις και τις ομιλίες που αποτελούν μέρος της 1ης Μπιενάλε Αειφόρου Δόμησης και Αστικής, συγκεκριμένα αυτό που αντιστοιχεί σε πιλοτική περίπτωση στις οδικές γειτονιές του Cádiz στη Μάλαγα.
Η ακόλουθη μελέτη περίπτωσης πραγματοποιήθηκε από τον Fernando Gutiérrez Garrido μαζί με τον Daniel Rincón de la Vega, πριν από μερικά χρόνια στο συνέδριο Greencities.
Χαρακτηριστικά της παράστασης (Κτίριο):
Το κτίριο αντιστοιχεί σε ένα τετράγωνο 34 Limited Rent κατοικιών με εμπορικό ισόγειο, που βρίσκεται στην οδό Héroes de Sostoa και Velasco στη Μάλαγα. Το κτίριο έχει δύο προσόψεις που βλέπουν βορειοανατολικά στην οδό Velasco και νοτιοδυτικά στο πίσω μέρος. Διαθέτει συνολικά 10 ορόφους διαμερισμάτων με δύο τυπολογίες που διατηρούνται στα επίπεδα 1 έως 4 και στα επίπεδα 5 έως 10.
Η κατανομή των σπιτιών αντιστοιχεί στη συνηθισμένη εκείνης της εποχής με τρία και τέσσερα υπνοδωμάτια, μπάνιο, κουζίνα, πλυσταριό και σαλόνι-τραπεζαρία και το σχήμα και η κατανομή τους δυσκολεύουν τον σωστό διασταυρούμενο αερισμό σε αυτά. Διαθέτει θεμέλιο και κατασκευή από οπλισμένο σκυρόδεμα.
Θερμικό περίβλημα του κτιρίου:
Οι εξωτερικές όψεις έχουν συνολικό πάχος 25 cm και παρουσιάζουν μια σύνθεση από έξω προς τα μέσα που αποτελείται από χώρισμα από κούφιο τούβλο, θάλαμο και κοίλο τούβλο χώρισμα, με εξωτερικό φινίρισμα με σοβάτισμα και βαφή.
Παρουσιάζει στέγη λυμένη με χωρίσματα στην πλάκα του τελευταίου ορόφου, στην οποία στηρίζεται σανίδα ράσιλλας φινιρισμένη με στρώση συμπίεσης και αραβικό κεραμίδι. Παρουσιάζει μεταλλική εξωτερική ξυλουργική και διαθέτει ρολά. Έχει διπλό τζάμι όπως υποδεικνύεται στις προδιαγραφές, αλλά το πάχος δεν έχει καθοριστεί.
Διαδικασία υπολογισμού και υπόθεση: Πρόταση για βελτίωση.
Για τη μοντελοποίηση του κτιρίου έχει χρησιμοποιηθεί το πρόγραμμα CALENER VYP, με το οποίο λαμβάνονται οι απαιτήσεις και η κατανάλωση ενέργειας για θέρμανση και ψύξη καθώς και οι εκπομπές CO2.
Έχει προταθεί μια προσομοίωση του κτιρίου στην τρέχουσα κατάστασή του για να γνωρίζουμε τις ενεργειακές απαιτήσεις και την κατανάλωση και να αναλύουμε έτσι τις πιθανές βελτιωτικές ενέργειες για την αποκατάσταση του κτιρίου. Έτσι, προτείνονται τρεις ενέργειες για τη μείωση της ζήτησης και μια άλλη για τη μείωση της κατανάλωσης μη ανανεώσιμης ενέργειας, οι οποίες είναι οι ακόλουθες:
- Δράση Δ1: Αύξηση του επιπέδου μόνωσης στις προσόψεις του κτιρίου.
- Δράση Δ2: Αντικατάσταση ξυλουργείου και γυαλιού.
- Δράση Δ3: Αυξημένο επίπεδο μόνωσης στην ταράτσα του κτιρίου.14
- Ενέργεια S1: Ενσωμάτωση ηλιακής συλλογής για ACS και αντικατάσταση εξοπλισμού υποστήριξης και τύπου ενέργειας.
Αποτελέσματα που ελήφθησαν:
Δράση Δ1. Αύξηση του επιπέδου μόνωσης των προσόψεων.
Σε αυτό το πρώτο παράδειγμα ενεργειακής αποκατάστασης, λαμβάνεται υπόψη ότι η τιμή θερμικής μετάδοσης είναι υψηλότερη από αυτή που απαιτείται από τον Τεχνικό Κώδικα για την κλιματική ζώνη αναφοράς (ζώνη Α3). Για τη συμμόρφωση με τις καθιερωμένες απαιτήσεις, είναι απαραίτητο να αυξηθεί η μόνωση έτσι ώστε η θερμική αντίστασή της να είναι ως εξής:
[επισήμανση] U [/ επισήμανση] CTE: 0,94 W / m²K (R: 1,06 m²K / W)
[επισήμανση] U [/ επισήμανση] ΚΤΙΡΙΟ: 1,40 W / m²K (R: 0,71 m²K / W)
[επισήμανση] R [/ επισήμανση] ΚΤΙΡΙΟ + [επισήμανση] R [/ επισήμανση] ΑΠΑΙΤΕΙΤΑΙ ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΣΗ = RCTE
[highlight] R [/ highlight] ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΣΗ: 0,35 W / m²K
Επιλέγεται εξηλασμένη πολυστερίνη με αγωγιμότητα 0,038 W / mK, ώστε να απαιτείται επένδυση εξωτερικά με το ακόλουθο πάχος:
e = R ∙ λ = 0,35 W / m²K x 0,038 W / mK = 0,0133 m = 1,33 cm
Έχει προταθεί επένδυση εξωτερικά, με πάχος μόνωσης 3,00 cm με μονωτικό υλικό αγωγιμότητας 0,038 W / mK. Έτσι η μετάδοση της πρόσοψης του βελτιωμένου κτιρίου θα είναι:
[επισήμανση] U [/ επισήμανση] ΒΕΛΤΙΩΜΕΝΟ ΚΤΙΡΙΟ: 0,66 W / m² K (R: 1,51 m² K / W)
Με αυτό το σενάριο, επιτυγχάνεται η εξοικονόμηση ενέργειας σε ενεργειακές απαιτήσεις και εκπομπές, οι οποίες εκφράζονται στον παρακάτω πίνακα:
Δράση Δ2: Αντικατάσταση ξυλουργείου και γυαλιού.
Σύμφωνα με τις κατασκευαστικές λύσεις του έργου, παρουσιάζονται μεταλλικά κουφώματα χωρίς θερμοδιακοπή με διπλά τζάμια, με τα εξής χαρακτηριστικά:
Διαπερατότητα διάκενου U: 5,60 W / m²K
Ηλιακός παράγοντας 0,68
Το ποσοστό πλαισίου θεωρείται ότι είναι 18%, με απορροφητικότητα τιμής 0,8 (σκούρο πλαίσιο) και ηλιακό συντελεστή γυαλιού αξίας 0,80. Τα ποσοστά χάσματος σε κάθε προσανατολισμό είναι τα εξής:
- Βόρεια: 16%
- Ε: 22%
- Ή: 21%
- S: 31%
Η θερμική μετάδοση των οπών, για κάθε προσανατολισμό παρουσιάζει την ακόλουθη απόκλιση, ως προς τις οριακές τιμές:
- Βορράς: 0% (ίσο με την οριακή μετάδοση)
- Ε: 12% χαμηλότερα
- Ή: 12% χαμηλότερα
- S: 16% χαμηλότερα
Προτείνεται η αντικατάσταση της ξυλουργικής και του γυαλιού με άλλα από PVC και 4 + 9 + 6 διπλά τζάμια που συμμορφώνονται με τα ελάχιστα που καθορίζονται στο CTE για κάθε προσανατολισμό.
[επισήμανση] U [/ επισήμανση]CTE: 2,86 W / m²K, FS CTE: 0,63
Σε αυτή τη δεύτερη περίπτωση, επιτυγχάνεται η ακόλουθη εξοικονόμηση ενέργειας:
Δράση Δ3: Αύξηση του επιπέδου μόνωσης στην ταράτσα του κτιρίου
Σε αυτή την περίπτωση, η θερμική μετάδοση των στεγών είναι 1,04 W / m²K, 108 υψηλότερη.% στην οριακή τιμή που απαιτείται από το βασικό έγγραφο DB-HE για την κλιματική ζώνη αναφοράς (ζώνη A3). Για την αυστηρή συμμόρφωση με τις καθιερωμένες απαιτήσεις, απαιτείται αύξηση του επιπέδου μόνωσης με την ακόλουθη τιμή:
[επισήμανση] U [/ επισήμανση]CTE: 0,50 W / m²K (R: 2,00 m²K / W)
[επισήμανση] U [/ επισήμανση]ΚΤΙΡΙΟ: 1,04 W / m²K (R: 0,96 m²K / W)
[επισήμανση] R [/ επισήμανση]ΚΤΙΡΙΟ + [επισήμανση] R [/ επισήμανση]ΑΠΑΙΤΕΙΤΑΙ ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΣΗ = RCTE
[επισήμανση] R [/ επισήμανση]ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΣΗ: 1,04 W / m²K
Επιλέγεται εξηλασμένη πολυστερίνη με αγωγιμότητα 0,038 W / mK, έτσι ώστε να απαιτείται επένδυση εξωτερικά με το ακόλουθο πάχος:
e = R ∙ λ = 1,04 W / m²K x 0,038 W / mK = 0,03952 m = 3,95 cm
Έχει προταθεί επένδυση εξωτερικά, πάχους μόνωσης 4,00 cm με μονωτικό υλικό αγωγιμότητας 0,038 W / mK. Έτσι η θερμική μετάδοση της οροφής του βελτιωμένου κτιρίου θα είναι:
[επισήμανση] U [/ επισήμανση]ΒΕΛΤΙΩΜΕΝΟ ΚΤΙΡΙΟ: 0,49 W / m²K (R: 2,04 m²K / W)
Σε αυτή την περίπτωση, επιτυγχάνονται οι ακόλουθες βελτιώσεις σε σχέση με την αρχική κατάσταση:
Ενέργεια S1: Ενσωμάτωση συλλεκτών για ΖΝΧ με κεντρική συσσώρευση.
Προτείνεται η ενσωμάτωση ηλιακών συλλεκτών για ACS στην οροφή, έτσι ώστε να δημιουργηθεί μια εγκατάσταση με κεντρική συσσώρευση και κατανεμημένη υποστήριξη που συμμορφώνεται με την ελάχιστη ηλιακή συμβολή που απαιτείται στο DB-HE4.
Κλιματική ζώνη: IV
Απαίτηση αναφοράς: 22 λίτρα ανά άτομο
Θερμοκρασία αναφοράς: 60 ºC
Χωρητικότητα: 152 άτομα
Συνολική ζήτηση: 3344 λίτρα
Υποστηρικτική πηγή ενέργειας: Φυσικό αέριο
Προτεινόμενη ηλιακή συνεισφορά: 70%
Στην τελευταία περίπτωση βελτίωσης, προφανώς η ενεργειακή ζήτηση διατηρείται αφού δεν λαμβάνεται υπόψη το φάκελο, αλλά βελτιώνει την κατανάλωση ενέργειας και τις εκπομπές σύμφωνα με τον ακόλουθο πίνακα:
Με βάση αυτές τις τέσσερις βελτιώσεις, προτείνονται διάφορα σενάρια στα οποία συνδυάζονται αυτές οι υποθέσεις, επιτυγχάνοντας την ακόλουθη εξοικονόμηση πόρων με το κόστος επένδυσης και τις περιόδους απόσβεσης που αναφέρονται:
Επενδυτική πρόταση σύμφωνα με το κρατικό σχέδιο 2013 - 2013
Βασίζεται στο κύριο κριτήριο που έχει ως στόχο τη μείωση της ζήτησης ενέργειας κατά τουλάχιστον 30% σύμφωνα με τις προδιαγραφές που περιέχονται στο άρθρο 20 των Επιλέξιμων Δράσεων του Κρατικού Σχεδίου για την προώθηση της ενοικίασης κατοικιών, αποκατάσταση κτιρίου, και αστική ανάπλαση και ανακαίνιση, 2013-2016. Για να γίνει αυτό, η επιλεγμένη ενέργεια πρέπει να τροποποιηθεί έως ότου η ενεργειακή ζήτηση στο κτίριο μειωθεί κατά 3,19% επιπλέον σε σχέση με αυτήν που παράγεται από την επιλεγμένη ενέργεια. Αυτό επιτυγχάνεται με την αύξηση του πάχους της εξωτερικής μόνωσης που προτείνεται για τις όψεις, ώστε η οριστική παρέμβαση να είναι αυτή που ορίζεται:
- ΔΡΑΣΗ Δ1: Με εξωτερική επένδυση πάχους 5 cm και [επισήμανση] U [/ επισήμανση]ΒΕΛΤΙΩΜΕΝΟ ΚΤΙΡΙΟ: 0,50 W / m²K
- ΔΡΑΣΗ Δ2: Αντικατάσταση ξυλουργικής και τζαμιών με κουφώματα PVC και 4 + 9 + 6 τζάμια με [επισήμανση] U [/ επισήμανση]CTE: 2,86 W / m²K και FS CTE: 0,63.
- ΔΡΑΣΗ S1: Οι ηλιακοί συλλέκτες ενσωματώνονται για την παραγωγή ΖΝΧ με σύστημα με κεντρική συσσώρευση και κατανεμημένη υποστήριξη, το οποίο συμμορφώνεται με την ελάχιστη συνεισφορά που απαιτείται στο βασικό έγγραφο DB-HE4, με ηλιακή συμβολή 70%.
Με αυτές τις νέες προτεινόμενες δράσεις, η παρέμβαση είναι επιλέξιμη και παρόλο που το κόστος της επένδυσης είναι ελαφρώς υψηλότερο από το αρχικό, η περίοδος αποπληρωμής μειώνεται κατά ένα χρόνο.
Μερικά από τα πιο σχετικά συμπεράσματα της μελέτης είναι τα ακόλουθα:
Η ενσωμάτωση των θερμομόνωση στις προσόψεις από αυτά τα κτίρια Περιορισμένης Ενοικίασης αποτελούν μια οικονομική, εποικοδομητική και αρχιτεκτονικά βιώσιμη επιλογή για τη βελτίωση της θερμικής συμπεριφοράς των κτιρίων.
Με την αντικατάσταση της ξυλουργικής και του γυαλιού, επιτυγχάνεται μια βιώσιμη παρέμβαση τόσο από οικονομικής άποψης όσο και από εποικοδομητική άποψη, ικανή να βελτιώσει ταυτόχρονα άλλα οφέλη του κτιρίου όπως προστασία από το θόρυβο και την ποιότητα του εσωτερικού αέρα (με την ενσωμάτωση, όπου χρειάζεται , των αεριστηρίων).
Όσον αφορά τη βελτίωση με την ενσωμάτωση θερμομόνωσης στην ταράτσα σε μπλοκ παρόμοια με αυτά που αναλύθηκαν, δεν υπάρχει σημαντική μείωση στις απαιτήσεις, στην κατανάλωση ενέργειας και στις εκπομπές ρύπων.
Η ενσωμάτωση ηλιακής θερμικής ενέργειας μέσω ηλιακών συλλεκτών είναι εφικτή στην περίπτωση ολοκληρωμένων παρεμβάσεων, καθώς η απόδοση του εξοπλισμού και ο αριθμός και η διάταξή τους μπορούν να βελτιστοποιηθούν.
