PERFORMANTA ENERGETICA CLADIRI NZEB (CU CONSUM DE ENERGIE APROAPE ZERO)

��

��

��

Tematica: Evaluarea necesarului �i consumului de energie al cl�dirilor din zonele

climatice din România. Evaluarea ponderii de energie din surse de energie regenerabil� care poate fi produs� la fa�a locului sau în apropiere. Definirea pragului minim / maxim admisibil de energie primar� necesar�. Exemple privind modul de asigurare a energiei din surse regenerabile (rezultatele cercet�rii pe o perioad� de 6 luni rezumat)

��

�

CUPRINS

�

Cap I. PREZENTARE GENERAL� ............................................................................................... 4�Cap. II. METODOLOGIA DE ESTIMARE A EFICIEN�EI ECONOMICE A SOLU�IILOR TEHNICE CARE ASIGUR� ATINGEREA PERFORMAN�EI ENERGETICE PROPRIE CL�DIRILOR DE TIP NZEB ........................................................................................................ 6�

II.1. Raportul de �ar� privind cerin�ele minime determinate pe baza aplic�rii metodei costului optim – valori pe tipuri de cl�diri noi �i existente �i pe zone climatice ..................... 7�II.2. Raportul de �ar� privind performan�a energetic� minim admisibil� pentru încadrarea cl�dirilor în clasa de cl�diri de tip NZEB – evolu�ia în intervalul de timp pân� în anul 2020..................................................................................................................................................... 42�II.3. Valorile limit� maximum admise ale energiei primare �i ale emisiilor de CO2 aferente proceselor de func�ionare a cl�dirilor – repartizare pe tipuri de cl�diri �i pe zonele climatice de iarn� ale României ............................................................................................................... 43�II.4. � Estimarea rentabilit��ii solu�iilor tehnice în conformitate cu prevederile Art. 9 al (6) al DE 31/2010 UE – metodologie ............................................................................................ 48�

Cap. III. MODELAREA �I SIMULAREA DINAMIC� A R�SPUNSULUI ENERGETIC AL CL�DIRILOR DE REFERIN�� .................................................................................................. 49�

III.1. Date de intrare �i strategii de modelare dinamic� a comportamentului energetic al cl�dirilor de birouri (zona climatic� II) ...................................................................................... 49�

III.1.1. Caracteristicile termofizice ale materialelor termoizolante utilizate ...................... 49�III.1.2. Parametrii func�ionali ai cl�dirii de tip birouri ........................................................... 51�III.1.3. Dimensionarea sistemelor de înc�lzire �i de r�cire ................................................ 57�III.1.4. Strategia de climatizare pentru sezonul estival ...................................................... 58�III.1.5. Valori lunare ale necesarului de c�ldur� pentru înc�lzirea spa�iilor �i ale necesarului de frig ................................................................................................................. 59�

III.2. Date de intrare �i strategii de modelare dinamic� a comportamentului energetic al cl�dirilor de tip bloc de locuin�e (zonele climatice I, II, III, IV) ............................................... 59�III.3. Date de intrare �i strategii de modelare dinamic� a comportamentului energetic al cl�dirilor de tip cl�dire unifamilial� (zona climatic� II) ............................................................ 64�

Cap. IV. ESTIMAREA ENERGIEI PRIMARE AFERENT� EXPLOAT�RII CL�DIRILOR ..... 68�IV.1. Cadrul metodologic .......................................................................................................... 68�IV.2. Cerin�e de natur� energetic� ........................................................................................... 68�IV.3. Metodologie de calcul adecvat� NZEB .......................................................................... 69�IV.4. Contur termodinamic �i procese ..................................................................................... 69�IV.5. Coeficien�i de conversie în energie primar� .................................................................. 70�IV.6. SRE pe conturul propriet��ii – estimarea poten�ialului energetic al capt�rii �i conversiei energiei solare în energie electric� prin utilizarea captatoarelor solare fotovoltaice ................................................................................................................................. 74�

Cap. V. � EFICIEN�A ECONOMIC� A SOLU�IILOR TEHNICE – MODULUL DE DETERMINARE A DURATEI DE RECUPERARE A INVESTI�IILOR FA�� DE CL�DIREA CONVEN�IONAL� REALIZAT� CONFORM NORMATIVULUI C 107/2010 ........................ 77�

V.1. � Performan�a energetic� �i durata de recuperare a investi�iei suplimentare........... 77�V.1.1. Cl�dire de tip birouri, zona climatic� II ..................................................................... 77�V.1.2. Cl�dire de tip bloc de locuin�e ................................................................................... 91�V.1.3. Cl�dire de tip locuin�a unifamiliala, zona climatic� II..............................................156�

V.2. Rezultatele analizei de eficien�� economic� pe tipuri de cl�diri ...................................160�

��

V.2.1. Cl�dire de birouri – zona climatic� II (energie primar� specific� maxim admis�, proprie cl�dirii de tip NZEB = 57 kWh/m2an) .....................................................................160�V.2.2. Cl�dire de blocuri – zona climatic� I (energie primar� specific� maxim admis�, proprie cladirii de tip NZEB = 93 kWh/m2an).....................................................................161�V.2.3. Cl�dire de blocuri – zona climatic� II (energie primar� specific� maxim admis�, proprie cl�dirii de tip NZEB = 100 kWh/m2an) ..................................................................161�V.2.4. Cl�dire de blocuri – zona climatic� III (energie primar� specific� maxim admis�, proprie cl�dirii de tip NZEB = 111 kWh/m2an) ..................................................................162�V.2.5. Cl�dire de Blocuri – zona climatic� IV (energie primar� specific� maxim admis�, proprie cl�dirii de tip NZEB = 127 kWh/m2an) ..................................................................163�V.2.6. Cl�dire de locuit unifamilial� – zona climatic� II (energie primar� specific� maxim admis�, proprie cl�dirii de tip NZEB = 111 kWh/m2an) – cl�dire dotat� cu Spa�iu Solar ventilat �i cu instala�ie solar� de preparare a apei clade de consum inclus� în Spa�iul Solar .......................................................................................................................................163�

V.3. Analiz� de sensibilitate a pre�urilor .................................................................................164�Cap. VI. FUNDAMENTAREA METODEI INDICELUI CLIMATIC NECESAR EVALU�RII PRELIMINARE A PERFORMAN�EI ENERGETICE A UNEI CL�DIRI AMPLASAT� ÎN ORICE LOCALITATE DIN �AR� ........................................................................................................ 170�

VI.1. Definirea Indicelui climatic (IC) .......................................................................................170�Cap. VII. DEFINIREA CL�DIRII DE TIP NZEB DIN ROMÂNIA ........................................... 177�Cap. VIII. CONCLUZII PAR�IALE �I PROPUNERI PENTRU FAZA III (FINAL�) .............. 179�

VIII.1. Valoarea maxim admis� a energiei primare brute .....................................................179�VIII.2. Schema logic� de configurare energetic� a unei cl�diri de tip NZEB ......................180�VIII.3. � Performan�a energetic� a cl�dirilor de tip birouri, bloc de locuin�e �i cl�dire unifamilial� ................................................................................................................................180�VIII.4. Coeficien�i de conversie în energie primar� ...............................................................185�VIII.5. � SRE pe conturul propriet��ii – estimarea poten�ialului energetic al capt�rii �i conversiei energiei solare în energie electric� prin utilizarea captatoarelor solare fotovoltaice ................................................................................................................................186�VIII.6. Eficien�a economic� a solu�iilor tehnice – Modulul M3 ..............................................188�

VIII.6.1. Cl�dire de birouri – zona climatic� II (energie primar� specific� maxim admis� proprie cl�dirii de tip NZEB = 57 kWh/m2an) .....................................................................189�VIII.6.2. Cl�dire de blocuri – zona climatic� I (energie primar� specific� maxim admis� proprie cl�dirii de tip NZEB = 93 kWh/m2an).....................................................................189�VIII.6.3. Cl�dire de blocuri – zona climatic� II (energie primar� specific� maxim admis� proprie cl�dirii de tip NZEB = 100 kWh/m2an) ..................................................................190�VIII.6.4. Cl�dire de blocuri – zona climatic� III (energie primar� specific� maxim admis� proprie cl�dirii de tip NZEB = 111 kWh/m2an) ..................................................................191�VIII.6.5. Cl�dire de blocuri – zona climatic� IV (energie primar� specific� maxim admis� proprie cl�dirii de tip NZEB = 127 kWh/m2an) ..................................................................192�VIII.6.6. Cl�dire de locuit unifamilial� – zona climatic� II (energie primar� specific� maxim admis� proprie cl�dirii de tip NZEB = 111 kWh/m2an) – dotat� cu Spa�iu Solar ventilat �i cu instala�ie solar� de preparare a apei clade de consum inclus� în Spa�iul Solar .......................................................................................................................................193�

VIII.7. Analiza de sensibilitate a pre�urilor ..............................................................................193�VIII.8. Fundamentarea metodei indicelui climatic necesar evalu�rii preliminare a performan�ei energetice a unei cl�diri amplasat� în orice localitate din �ar� ......................195�VIII.9. Concluzii complementare �i propuneri în spiritul tematicii de cercetare ..................199�

��

�

Cap I. PREZENTARE GENERAL� Lucrarea vizeaz�, din punct de vedere al definirii NZEB, dou� �inte care, prin evolu�ia în

timp a Performan�ei Energetice (rezultat atât al înlocuirii cl�dirilor existente cu cl�diri noi �i al

extinderii a�ez�rilor urbane prin realizarea cl�dirilor noi de tip NZEB, cât �i al moderniz�rii

energetice a cl�dirilor existente atât la nivel de anvelop� cât �i la nivel de instala�ii, asociat�

cu modernizarea sistemelor centralizate de furnizare a utilit��ilor (termice �i electrice)), pot

modifica Profilul energetic al unei a�ez�ri �i nu doar al unei cl�diri. Prima �int� o reprezint�

definirea unei noi clasific�ri energetice a cl�dirilor (noi referen�iale energetice) asociat�

caracteristicilor energetice proprii atât cl�dirilor noi cât �i ale celor existente. Cea de a doua

�int� o reprezint� definirea configur�rii energetice a cl�dirilor (noi / existente, dup� cum sunt

clasificate în Legea 372 / 2005 �i în Anexa 1 a Directivei Europene 31 / 2010 / UE) cu

referire la anvelop�, instala�ii �i profil energetic.

În Europa REHVA porne�te de la definirea tipurilor de utilit��i (vectori energetici) proprii

func�ionarii cl�dirilor. Schema de evaluare a Performan�ei Energetice a Cl�dirilor include

suplimentar condi�iile la limit� proprii fiec�rei cl�diri. Actuala Directiv� European� 31 / 2010 /

UE formuleaz� în Art. 9 condi�ii de implementare a cl�dirilor de tipul cu consum energetic

aproape zero (NZEB) dar nu furnizeaz� condi�ii de definire prin cerin�e armonizate �i nici nu

aduce preciz�ri în ceea ce prive�te cadrul metodologic de evaluare a Performan�ei

Energetice a Cl�dirii. Definirea acestui tip de cl�dire trebuie s� includ� �i particularit��i locale

obiective (parametrii climatici). Rezult� c� �inta real� este stabilirea unei / unor metodologii

de definire a NZEB �i nu cea de definire a cl�dirii de tip NZEB. Cl�direa este caracterizat�

de performan�a energetic� foarte ridicat� iar parametrul de referin�� îl reprezint� indicatorul

de energie primar� determinat� prin calcul.

Capitolul II al prezentei lucr�ri descrie metodologia de estimare a eficien�ei economice a solu�iilor tehnice care asigur� atingerea performan�ei energetice proprii cl�dirilor de tip NZEB. Estimarea eficien�ei economice completeaz� cerin�ele asociate proiect�rii cl�dirilor NZEB. Subcapitolele II.1 �i II.2 trec în revist� caracteristicile tehnice determinate prin aplicarea metodei costului optim, respectiv prin extrapolarea c�tre domeniul cl�dirilor NZEB �i fixarea valorilor intensit��ii energetice (cu referire la energia primar�) la valori maximum admisibile cl�dirilor NZEB din România. Subcapitolul II.3 con�ine schema logic� de configurare energetic� a cl�dirilor de tip NZEB bazat� pe trei module de calcul preliminar, de tip predictor-corector.

Capitolul III prezint� detaliat rezultatele modelarii dinamice a trei tipuri de cl�diri (cl�dire de tip birouri, cl�dire de tip bloc de locuin�e �i cl�dire unifamilial�). Rezultatele reprezint� detalierea Modulului M1 din schema logic� de configurare energetic� a cl�dirilor de tip NZEB.

Capitolul IV prezint� modul de abordare a Modulului M2 din schema logic�. Se prezint� metoda adoptat� pentru calculul Energiei Primare (asem�n�toare cu cea propus�

��

de REHVA), cu o detaliere specific� proprie factorului de conversie al c�ldurii pentru sisteme de cogenerare. Totodat� se prezint� �i rezultatele conversiei intensit��ii energiei solare pe planul înclinat cu înclinare optim�, în scopul aplic�rii în cazul panourilor fotovoltaice.

Capitolul V prezint� detalierea Modulului M3 al schemei logice în scopul estim�rii eficien�ei economice a solu�iilor tehnice din dotarea cl�dirii NZEB. Rezultatele sunt sintetizate sub forma performan�elor tehnice �i economice care asigura calificativul de NZEB unei cl�diri care se va proiecta în România.

Din cauza lipsei unei baze de date na�ionale care s� cuprind� caracteristicile tehnice �i economice ale materialelor de construc�ii �i ale sistemelor tehnice, s-a realizat o analiza de sensibilitate care pune în eviden�� tendin�ele necesare promov�rii cl�dirilor de tip NZEB în România.

Capitolul VI prezint� o metod� simplificat� care poate fi foarte util� în cadrul analizei de configurare energetic� a unei cl�diri care se proiecteaz�. Metoda se nume�te a indicelui

climatic �i substituie (aproximativ, cu abatere sub 6 %) modelarea dinamic� a unei cl�diri, din punct de vedere al necesarului de c�ldur� anual.

În capitolul VII se prezint� o defini�ie complet� a cl�dirii de tip NZEB, bazat� pe analiza de eficien�� economic�.

Capitolul VIII, prezint� concluziile �i propunerile pentru finalizarea studiului.

Lucrarea se încheie cu o Bibliografie care con�ine 124 lucr�ri de specialitate care au fost consultate pentru elaborarea studiului.

��

�

Cap. II. METODOLOGIA DE ESTIMARE A EFICIEN�EI ECONOMICE A SOLU�IILOR TEHNICE CARE ASIGUR� ATINGEREA PERFORMAN�EI ENERGETICE PROPRIE CL�DIRILOR DE TIP NZEB

Proiectarea �i realizarea unor cl�diri al c�ror consum de energie este aproape de zero, trebuie s� �in� seama de urm�toarele realit��i ale mediului construit din România:

• Cl�direa cu consum de energie aproape de zero este caracterizat� de consum

redus de energie provenit� din surse fosile �i utilizeaz� surse regenerabile de

energie (nefosile), într-o propor�ie stabilit� prin procedura de definire a cerin�elor

minime, în conformitate cu prevederile Art. 4 �i Art. 5 ale Directivei 31 / 2010 / UE;

• Atât în cazul cl�dirilor noi cât �i al celor existente incluse în programe na�ionale �i locale de modernizare energetic�, se urm�re�te ca solu�iile tehnice adoptate s�

satisfac� cerin�ele minime din punct de vedere al costurilor, determinate în concordan�� cu prevederile Regulamentului delegat al UE nr. 244 / 2012;

• Foaia de parcurs privind cerin�ele proprii cl�dirilor cu consum aproape de zero de energie trebuie s� reprezinte o decizie realist� care s� se bazeze pe o definire

practic� a conceptului de Cl�dire nou� cu consum de energie aproape de zero,

component� a a�ez�rilor urbane, �i nu pe o realizare singular� cu valoare pur

demonstrativ�. Prin urmare parametrii energetici �i de mediu adaptabili cl�dirilor noi

se definesc în raport cu cerin�ele minime actuale impuse cl�dirilor noi �i cu restric�iile

climatice �i tehnologice zonale. Definirea cl�dirii cu consum energetic aproape de

zero reprezint� rezultanta respect�rii a dou� componente care condi�ioneaz�

performan�a energetic� a unei cl�diri, dup� cum urmeaz�: – configura�ia arhitectural� a cl�dirii cu respectarea principiilor Dezvolt�rii

Durabile �i în special cu minimizarea impactului asupra mediului natural, inclusiv asupra microclimatului zonal;

– asigurarea necesarului de utilit��i energetice, în special din re�ele

districtuale urbane / zonale cu condi�ia ca eficien�a energetic� a acestora s� fie

compatibil� cu performan�a energetic� a cl�dirilor noi de tip NZEB. Dotarea cl�dirilor cu surse de energie regenerabile nefosile (amplasate fie pe cl�dire, fie pe terenul aflat în proprietatea cl�dirii) trebuie foarte atent analizat�, în stadiul de proiect zonal urban, din punct de vedere al impactului asupra mediului natural, pe de o parte, �i din punct de vedere al eficien�ei economice proprii cl�dirii, pe de alt� parte. Studiul de solu�ii va con�ine analiza comparat� a dot�rii cu surse proprii de energie

cu racordarea la sisteme districtuale eficiente de furnizare a utilit��ilor energetice. Se va �ine seama de principiile Dezvolt�rii Durabile care implic� atât grade de libertate în ceea ce prive�te calitatea locuirii, cât �i minimizarea impactului asupra mediului natural;

��

Lucrarea de fa�� abordeaz� analiza eficien�ei economice a solu�iilor de cl�diri NZEB prin raportare la cl�dirile noi configurate conform normativului în vigoare – C 107 / 2010. Analiza vizeaz�, în special, impactul sistemelor de asigurare a utilit��ilor, al solu�iilor pasive de management energetic �i al dot�rii cl�dirii cu surse regenerabile de energie (panouri solare termice, panouri fotovoltaice �i pompe de c�ldur� ap�-ap�). Rezultatele raportate în faza anterioar� a lucr�rii reprezint� repere de fundamentare a analizei eficien�ei economice a solu�iilor de cl�diri NZEB. Obiectul analizei îl reprezint� trei tipuri de cl�diri, respectiv de tip birou / cl�dire public� (cu impact demonstrativ), bloc de locuin�e �i cl�dire unifamilial� (ambele cu maximum de frecven�� de aplicare în viitor). Desemnarea intervalului de cost minim care define�te cerin�ele minime precum �i asocierea etapizat� în timp �i pe zone climatice a caracteristicii energetice maximum admis� pentru încadrarea în clasa NZEB a cl�dirilor (sub forma energiei primare nete) reprezint� rezultatele fazei anterioare. Sinteza acestor rezultate se prezint� în cele ce urmeaz�.

II.1. Raportul de �ar� privind cerin�ele minime determinate pe baza aplic�rii metodei costului optim – valori pe tipuri de cl�diri noi �i existente �i pe zone climatice

Modelarea dinamic� a proceselor de transfer de c�ldur� �i mas� proprii spa�iilor

ocupate relev� necesitatea utiliz�rii unor sisteme care asigur� eficien�a energetic� ridicat�. În cele ce urmeaz� se prezint�, pe suportul graficelor care prezint� varia�ia temperaturilor interioare �i exterioare, al�turi de necesarul de c�ldur� sau frig, impactul utiliz�rii unor echipamente performante în scopul reducerii consumului de energie termic�. Pe de alat� parte rezolvarea arhitectural� a cl�dirilor de tip birou cu referire la gradul de vitrare al cl�dirii ridic� probleme speciale de definire a cerin�elor minime prin faptul c� raportul de vitrare are implica�ii atât asupra necesarului de energie pentru iluminatul artificial, cât �i pentru realizarea regimului termic necesar.

Cunoa�terea regimului termic natural (free running temperatures) ofer� informa�ii cu privire la intensitatea disconfortului în sezon estival �i cu privire la modul de diminuare a sarcinii frigorifice. În graficul din fig. II.1. se prezint� regimul termic natural al spa�iilor din zona principal� a unei cl�diri de birouri caracterizat� de raport de vitrare normal, Rv = = 26,64%.

��

�

Fig. II.1. Regimul termic natural în cl�direa caracterizat� de vitraj normal – luna iulie, an climatic tip

Energia necesar� r�cirii cl�dirii are valoarea medie de 4,36 kWh/m2lun� (luna iulie), iar

ventilarea mecanic� se practic� pe durata a 403 ore / lun� (fig. II.2).

Temperaturi semnificative �i flux termic (valori orare) pentru cladire noua de birouri, climatizare, ventilare mecanica, Rv = 26,64% (q = 4,36 kWh/mp.luna, nr. ore ventilare mecanica = 403 h/luna) –

iulie an climatic tip, Bucure�ti

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 408 432 456 480 504 528 552 576 600 624 648 672 696 720 744

Momentul [ore]

ta, t

ir, t

e [°

C]

-200

-180

-160

-140

-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

20

Q [

kW]

ta tir te Q.necesar

Fig. II.2. Necesarul de frig sensibil în cl�direa caracterizat� de vitraj normal luna iulie, an climatic tip

Temperaturi semnificative (valori orare – Q=0) pentru cladirea noua de birouri, regim termic natural, ventilare mecanica, Rv = 26,64% – iulie an climatic tip – Bucure�ti

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 408 432 456 480 504 528 552 576 600 624 648 672 696 720 744

Momentul [ore]

ta, t

ir, t

e [°

C]

ta tir te ta.maxim admis

��

În graficul din fig. II.3. se prezint� regimul termic natural al spa�iilor din zona principal� a unei cl�diri de birouri caracterizat� de raport de vitrare ridicat, Rv = 72 %. Prima constatare relev� un disconfort pronun�at fa�� de situa�ia similar� proprie cazului cu raport de vitrare normal ( normal)vitrajuluicazulînC33,6defa�a,3,36.max. °°=ϑ Ca fapt care va duce la

consum energetic superior în orele sezonului estival.

Fig. II.3. Regimul termic natural în cl�direa caracterizat� de vitraj ridicat –

luna iulie, an climatic tip

În regim de climatizare consumul de energie pentru climatizarea spa�iilor este de

6,84 kWh/m2luna, cu cca. 50 % peste valoarea caracteristic� cl�dirii cu vitraj normal (fig. II.4). Se face precizarea ca atât în cazul cl�dirii caracterizat� de raport de vitrare normal cât �i în cazul cl�dirii foarte vitrate s-au adoptat m�suri similare de minimizare a impactului radia�iei solare asupra microclimatului cl�dirii. Un avantaj suplimentar propriu cl�dirii cu vitrare normal� îl reprezint� capacitatea termic� superioar� a elementelor de construc�ie interioare. Valorile din graficele prezentate în lucrare presupun aceea�i capacitate termic�, fapt care reprezint� un avantaj virtual al cl�dirii caracterizat� de vitraj ridicat. Necesarul de frig maxim al cl�dirii foarte vitrate este cu 60 % superior cl�dirii vitrate normal (159 kW fa�� de 98 kW). Sistemul de r�cire adoptat este sistem de r�cire radiant�, care presupune ventilare mecanic� cu debit exclusiv pentru asigurarea cotei de aer proasp�t �i, în consecin��, �i un consum de energie electric� redus. R�cirea este asigurat� prin utilizarea apei la temperatura de 14°C, vehiculat� prin panourile radiante în scopul evit�rii apari�iei condensului pe suprafa�a radiant�. R�cirea apei este asigurat� de o pomp� de c�ldur� al

Temperaturi semnificative (valori orare – Q=0) pentru cladirea noua de birouri, regim termic natural, ventilare mecanica, Rv = 72% – iulie an climatic tip – Bucure�ti

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 408 432 456 480 504 528 552 576 600 624 648 672 696 720 744

Momentul [ore]

ta, t

ir, t

e [°

C]


��

�

c�rei vaporizator este racordat la rezervoare de acumulare mixte ap�-PCM, plasate în subsolul tehnic al cl�dirii. Condensatorul pompei de c�ldur� asigur� preînc�lzirea apei calde de consum menajer (în cazul apari�iei excedentului de ap� cald�, sistemul de management energetic al cl�dirii comand� programul de gestiune energetic� complementar� care furnizeaz� apa cald� în exces unor consumatori urbani învecina�i).

Fig. II.4. Necesarul de frig sensibil în cl�direa caracterizat� de vitraj ridicat –


Impactul ventil�rii naturale asupra regimului termic natural al cl�dirii normal vitrate, în condi�ii de regim termic necontrolat, este reprezentat în graficul din fig. II.5. Ventilarea natural� este tip organizat prin ac�ionarea unor ochiuri mobile care limiteaz� rata de ventilare astfel încât s� nu dep��easc� 6 sch/h. Practic la aceast� cot� de ventilare viteza medie a aerului în zona de lucru nu dep��e�te valoarea la limit� acceptabil� de 0,30 m/s. Ventilarea mecanic� se produce complementar ventil�rii naturale. Ventilarea natural� este comandat� de diferen�a de temperatur� dintre aerul interior �i aerul exterior �i, complementar restric�iei de vitez� în zona de lucru, se impune ca temperatura aerului interior s� nu scad� sub o valoare minim acceptabil� impus� (în studiul numeric s-a impus valoarea °=ϑ 23.min.a C în

orele de ocupare a cl�dirii �i de 21°C în orele de neocupare a cl�dirii). Se constat� efectul semnificativ al ventil�rii naturale prin asigurarea unor temperaturi interioare acceptabile f�r� interven�ia sistemului de r�cire pe parcursul a 25 de zile din cele 31 ale lunii iulie (modelarea a presupus func�ionare continu� a sistemelor cl�dirii). Ac�ionarea ventil�rii mecanice este sinonim� cu utilizarea recuperatoarelor de c�ldur� statice. Practic ventilarea mecanic� este activ� în orele în care temperatura exterioar� dep��e�te temperatura aerului interior setat�

Temperaturi semnificative �i flux termic (valori orare) pentru cladire noua de birouri, climatizare,ventilare mecanica, Rv = 72% (q = 6,84 kWh/mp.luna , nr.ore ventilare mecanica = 403 h/luna) –

iulie an climatic tip, Bucure�ti

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 408 432 456 480 504 528 552 576 600 624 648 672 696 720 744

Momentul [ore]

ta, t

ir, t

e [°

C]

-200

-180

-160

-140

-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

20

Q [

kW]

ta tir te Q.necesar

��

la o valoare maxim� de confort admisibil (26°C). Valoarea minim� admis� a temperaturii aerului (21°C ore de neocupare �i 23°C ore de ocupare) comand� ventilarea natural� organizat�.

Fig. II.5. Regimul termic natural în cl�direa caracterizat� de vitraj normal, ventilare natural� –


Climatizarea spa�iilor ocupate realizat� inclusiv prin ventilare natural� (instala�ia de

r�cire poate func�iona simultan cu sistemul de ventilare natural� ca urmare a limit�rii debitului de aer exterior) – vezi fig. II.6. – conduce la reducerea semnificativ� a necesarului lunar de frig sensibil la 2,65 kWh/m2luna (de la 4,36 kWh/m2luna) iar num�rul de ore de ventilare mecanic� se reduce la 112 ore/luna fa�� de 403 ore/luna în varianta utiliz�rii exclusiv a ventil�rii mecanice. Se constat� o cre�tere cu cca. 10 % a necesarului de frig maxim orar. Aceast� cre�tere se explic� prin cre�terea temperaturii maxime a aerului interior în orele de neocupare, dar �i de utilizare a ventil�rii mecanice în scopul ventil�rii corecte a cl�dirii (ipotez� exclusiv de studiu). Rezult� o economie energetic� semnificativ� de energie electric� atât la nivelul pompei de c�ldur� cât �i la nivelul ventil�rii cl�dirii. Apar costuri suplimentare prin realizarea golurilor de ventilare natural� (securizate) �i a sistemului de management energetic al cl�dirii cu func�ie de coordonare a ventil�rii naturale. Se face precizarea c� indicele de performan�� EER al pompei de c�ldur� este de 2,7 (sistemul de gestiune energetic� va cre�te valoarea considerabil).

Temperaturi semnificative (valori orare – Q=0) pentru spa�iul biroului nou, regim termic natural, ventilare naturala si mecanica, Rv = 26,64% – iulie an climatic tip, cladire reprezentativa – Bucure�ti

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 408 432 456 480 504 528 552 576 600 624 648 672 696 720 744

Momentul [ore]

ta, t

ir, t

e [°

C]


��

�

Fig. II.6. Necesarul de frig sensibil în cl�direa caracterizat� de vitraj normal,

ventilat� natural – luna iulie, an climatic tip

În graficul din fig. II.7. se prezint� evolu�ia regimului termic în cl�dire în lipsa climatiz�rii

�i prin utilizarea ventil�rii naturale în cazul cl�dirii foarte vitrate. Condi�iile de ventilare sunt similare cu cele prezentate în cazul cl�dirii dotat� cu vitraj normal. Se remarc� diminuarea num�rului de ore de disconfort termic poten�ial, dar aceast� situa�ie caracterizeaz� 15 din cele 31 de zile de analiz� fa�� de 25 de zile în cazul vitr�rii normale. Climatizarea spa�iilor ocupate realizat� inclusiv prin ventilare natural� (instala�ia de r�cire poate func�iona simultan cu sistemul de ventilare natural� ca urmare a limit�rii debitului de aer exterior) – vezi fig. II.8. – conduce la reducerea semnificativ� a necesarului lunar de frig sensibil la 4,72 kWh/m2luna (de la 6,84 kWh/m2luna). iar num�rul de ore de ventilare mecanic� se reduce la 112 ore/luna fa�� de 403 ore/luna în varianta utiliz�rii exclusiv a ventil�rii mecanice. Se constat� o cre�tere cu cca. 12 % a necesarului de frig maxim orar. Rezult� o economie energetic� semnificativ� de energie electric� atât la nivelul pompei de c�ldur� cât �i la nivelul ventil�rii cl�dirii, fa�� de cazul utiliz�rii exclusiv a ventil�rii mecanice.

Temperaturi semnificative �i flux termic (valori orare) pentru cladire noua de birouri ocupat, climatizare, ventilare naturala si mecanica, Rv = 26,64% (q = 2,65 kWh/mp.luna, nr. ore ventilare mecanica =

112 h/luna – iulie an climatic tip, Bucure�ti

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 408 432 456 480 504 528 552 576 600 624 648 672 696 720 744

Momentul [ore]

ta, t

ir, t

e [°

C]

-200

-180

-160

-140

-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

20

Q [

kW]

ta tir te Q.necesar

��

Fig. II.7. Regimul termic natural în cl�direa caracterizat� de vitraj ridicat, ventilare natural� –


Fig. II.8. Necesarul de frig sensibil în cl�direa caracterizat� de vitraj ridicat, ventilat� natural –


Fa�� de cl�direa normal vitrat�, în condi�ii similare de utilizare, necesarul de frig

r�mâne ridicat (4,72 kWh/m2luna fa�� de 2,65 kWh/m2luna, ceea ce reprezint� 78,11 %

Temperaturi semnificative �i flux termic (valori orare) pentru cladire noua de birouri ocupat, climatizare, ventilare naturala si mecanica, Rv = 72% (q = 4,72 kWh/mp.luna, nr.ore ventilare mecanica = 112

h/luna– iulie an climatic tip, Bucure�ti

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 408 432 456 480 504 528 552 576 600 624 648 672 696 720 744

Momentul [ore]

ta, t

ir, t

e [°

C]

-200

-180

-160

-140

-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

20

Q [

kW]

ta tir te Q.necesar

Temperaturi semnificative (valori orare – Q=0) pentru spa�iul biroului nou, regim termic natural, ventilare naturala si mecanica, Rv = 72% – iulie an climatic tip, cladire reprezentativa – Bucure�ti

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

40

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 408 432 456 480 504 528 552 576 600 624 648 672 696 720 744

Momentul [ore]

ta, t

ir, t

e [°

C]


��

�

energie suplimentar�). Pe ansamblul utilit��ilor termice �i electrice, compara�ia performan�ei energetice a cl�dirii realizat� în doua variant� de vitrare este prezentat� în graficele din fig. II.9. �i din fig. II.10. În toate cazurile cl�direa normal vitrat� este superioar� cl�dirii caracterizate de vitraj ridicat (pe durata anului). Chiar u�oara superioritate a cl�dirii foarte vitrate în ceea ce prive�te iluminatul artificial este doar teoretic� deoarece utilizatorii acestor cl�diri realizeaz� compartiment�ri interioare care anuleaz� avantajul vitr�rii superioare din punct de vedere al utiliz�rii iluminatului natural.

Fig. II.9. Performantele energetice ale cl�dirii în dou� variante de vitrare –

valori comparate pe tipuri de utilit��i

Fig. II.10. Performan�a energetic� comparat� pe vectorii electric �i termic,

consum final �i energie primar�

În cele ce urmeaz� se prezint� fi�ele care fundamenteaz� analiza de cost optim proprie cl�dirilor publice de tip Birouri, precum �i concluziile analizei. Urmeaz� fi�ele proprii

34,82

50,89

8,8 10,2

43,62

60,91

55,1

73,08

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Co

nsu

m d

e en

erg

ie [

kWh

/mp

.an

]

Consum termic Consum electric Consum final Energie primaraForma de energie

C107 - 2, Rv = 26,64%

C107 - 4, Rv = 72%

29,54

45,61

5,28 5,28

1,92 3,62 3,26 2,77

3,63 3,63

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Per

form

anta

en

erg

etic

a [k

Wh

/mp

.an

]

Incalzire spatii Apa calda Racire spatii Iluminat artificial Ventilare mecanicaFunctiunea sistemelor

C107 - 2, Rv = 26,64%

C107 - 4, Rv = 72%

��

cl�dirilor de tip Bloc de locuin�e �i Cl�dirilor de locuit unifamiliale. Se subliniaz� faptul c� valorile rezultate au fost înaintate CE, ca date de �ar�. Al�turi de fi�ele tehnice se prezint� �i curbele de varia�ie a Costului optim în func�ie de Energia primar� pentru tipurile susmen�ionate de cl�diri.

��

�

Cl�diri de tip Birou

Tabelul II.1

Tabel ilustrativ pentru enumerarea variantelor / m�surilor semnificative selectate

M�sur� Caz de

referin��

Varianta C 107/2010

f�r� obloane

Varianta C 107/2010 cu

obloane �i recuper. de

c�ldur�


obloane, recuper. de c�ldur�, PS,

PFV

Pachetul PS f�r� obloane

Pachetul PS cu obloane �i recuper. de

c�ldur�

Pachetul PS cu obloane,

recuper. de c�ldur�, PS,

PFV

Izola�ia acoperi�ului 1,099 W/m2K 0,25 W/m2K 0,25 W/m2K 0,25 W/m2K 0,21 W/m2K 0,21 W/m2K 0,21 W/m2K

Izola�ia peretelui 1,441 W/m2K 0,625 W/m2K 0,625 W/m2K 0,625 W/m2K 0,303 W/m2K 0,303 W/m2K 0,303 W/m2K

Ferestre 2,646 W/m2K

(duble) 2,00 W/m2K (termoizolant)

2,00 W/m2K (termoizolant) �i

obloane termoizolante pentru ore de

neocupare iarna


obloane termoizolante pentru ore de

neocupare iarna

1,30 W/m2K (termoizolant)

1,30 W/m2K (termoizolant) �i obloane

termoizolante pentru ore de

neocupare iarna


obloane termoizolante pentru

ore de neocupare iarna

Ponderea suprafe�ei vitrate din anvelopa total� a cl�dirii

30,85% 17,42% 17,42% 17,42% 17,42% 17,42% 17,42%

M�suri legate de cl�dire (masa termal� etc.)

266.060 J/m2K 266.060 J/m2K 266.060 J/m2K 266.060 J/m2K 266.060 J/m2K 266.060 J/m2K 266.060 J/m2K

Sistem de înc�lzire Central�, re�ea

districtual� Central�, re�ea






districtual�

Ap� cald� menajer� Central�, re�ea







districtual�

��

M�sur� Caz de

referin��

Varianta C 107/2010

f�r� obloane



c�ldur�



PFV



c�ldur�

Pachetul PS cu obloane,

recuper. de c�ldur�, PS,

PFV

Sistem de ventila�ie (inclusiv ventila�ia pe timp de noapte)

natural� neorganizat�

natural� – ventilare natural�

neorganizat�, storuri mobile

(vara, ore ocupare)

recuperator de c�ldur�, ventilare

mecanic�, infiltra�ii, storuri mobile (vara,

ore ocupare)



ore ocupare)

natural� – ventilare natural�


(vara, ore ocupare)


mecanic�, infiltra�ii, storuri

mobile (vara, ore ocupare)



ore ocupare)

Sistemul de r�cire a spa�iului

echipamente split – EER =

2.5

echipamente split –

EER = 2.7

r�cire radiant� – EER = 2.7



2.7



M�suri bazate pe SER - - - instala�ie solar� ptr.

ACM în sezon estival �i panouri fotovoltaice

- -

instala�ie solar� ptr. ACM în sezon

estival �i panouri fotovoltaice

Schimbarea vectorului energetic

- - - - - - -

Tip iluminat iluminat

incandescent iluminat

economic iluminat

economic iluminat

economic iluminat

economic iluminat economic

iluminat economic

Enumerarea m�surilor este cu titlu ilustrativ.

Pentru anvelopa cl�dirii: U în W/m2K

Pentru sistem: eficien�a

Pot fi selectate mai multe niveluri de îmbun�t��ire (de exemplu: valorile de transfer termic diferite pentru ferestre)

��

�

Tabelul II.2

Tabel cu rezultatele calcul�rii cererii de energie – cl�dire public�

M�sur� / pachet / variant� (astfel

cum este descris� în tabelul II.1)

Necesar energetic Consum energetic [kWh/m2a]

En

erg

ia li

vrat�

spec

ific

at�

p

er

su

rs�

Cer

erea

de

ener

gie

pri

ma

r�

kW

h/m

2,a

Reducerea necesarului de energie în energie primar� în

compara�ie cu cl�direa de

referin�� (stare actual�

SA1) %

Pentru înc�lzire

Pentru r�cire

Înc�lzire R�cire Ventila�ie Ap� cald�

menajer�

Iluminat &

logistica

Stare actuala – SA1

124,12 36,55 142,82 14,62 - 6,12 45,68 E.distr. = 148,94

296,50 - E.electric = 60,30

Stare actuala – SA2

124,07 14,03 132,97 5,61 - 6,12 17,68 E.distr. = 139,09

190,38 35,79 E.electric = 23,29

Protec�ie termica

C107/2010 – C 107-1

55,66 6,58 61,15 2,63 - 6,20 16,42

E.distr. = 67,35

112,55 62,04 E.electric = 19,05

Protec�ie termica

C107/2010 – C 107-2

22,40 6,50 29,62 2,63 5,71 6,20 16,42

E.distr. = 35,82

98,18 66,88 E.electric = 24,76

Protec�ie termica

C107/2010 – C 107-3

22,40 6,50 26,06 2,63 5,71 6,20 16,42

E.distr. = 26,06

36,50 87,69 E.electric = 4,68

��


cum este descris� în tabelul 4)


En

erg

ia li

vrat�

spec

ific

at�

pe

r

surs�

Cer

erea

de

ener

gie

pri

ma

r�

kW

h/m

2,a


compara�ie cu cl�direa de

referin�� (stare actual�

SA1)

%

Pentru înc�lzire

Pentru r�cire


menajer�

Iluminat &

logistica

Pachetul de modernizare

PS1 35,56 7,00 40,01 2,80 - 4,68 16,42

E.distr. = 44,69 91,92 69,00

E.electric = 19,22


PS2 16,56 7,00 19,83 2,80 5,71 4,68 16,42

E.distr. = 24,51 88,11 70,28

E.electric = 24,93


PS3 16,56 7,00 19,83 2,80 5,71 4,68 16,42

E.distr. = 19,83 31,14 89,50

E.electric = 4,85

��

�

Tabelul II.3.

Date de ie�ire �i calculul costului global

MACROECONOMIC

Var

ian

t� / p

ac

he

t / m

�su

r�

astf

el c

um

est

e p

reze

nta

t�

în t

abel

ul

II.2

.

Co

stu

l in

vest

i�ie

i in

i�ia

le

(ra

po

rtat

la

an

ul

de

înce

per

e) [

lei /

mp

]

Costul anual de func�ionare

Perioada de calcul1 20, 30 ani

Co

stu

l em

isiil

or

de

gaz

e cu

ef

ect

de

ser�

(n

um

ai

pe

ntr

u c

alcu

lul m

acro

-ec

on

om

ic)

[lei

/ m

p.]

Val

oar

e re

zid

ual�

[lei

/mp

.]

Rat

a d

e ac

tual

izar

e (r

ate

d

ifer

ite

pe

ntr

u c

alcu

lul

mac

ro-

eco

no

mic

�i p

en

tru

ce

l fin

anci

ar)

Du

rata

de

via��

eco

no

mic�

esti

mat�

[an

i]

Co

stu

l de

elim

inar

e

(dac�

este

caz

ul)

[le

i / m

p]

Co

stu

l glo

bal

cal

cula

t

[lei

/ m

p]

Co

stu

l an

ual

de

într

e�in

ere

[lei

/ m

p.

an]

Co

stu

l op

era�i

on

al

[l

ei /

mp

.an

] Costul energiei2 pe tip de combustibil pe baza

scenariului pre�ului mediu la energie [lei / mp.]

Termic Electric

Stare actuala SA1 0,00 100 0,00 1.298,47 1.153,85 309,31 0,00 0,03 50 0,00 2.861,63

Stare actuala SA2 12,31 70,44 0,00 1.212,59 445,70 224,36 0,00 0,03 50 0,00 1.965,39

Protec�ie termic� conform C107/2010-1

268,86 87,21 0,00 587,14 364,56 123,82 47,73 0,03 50 0,00 1.431,60

Pachetul de modernizare C107/2010-2

437,89 87,21 0,00 281,27 473,86 89,85 47,73 0,03 50 0,00 1.370,07


1.084,39 165,71 0,00 227,22 89,55 42,66 47,73 0,03 50 0,00 1.609,52

Pachetul de modernizare PS1

441,36 111,30 0,00 389,64 367,78 95,01 65,83 0,03 50 0,00 1.405,09

��

�� !��

��

Var

ian

t� / p

ac

he

t / m

�su

r�

astf

el c

um

est

e p

reze

nta

t�

în t

ab

elu

l II

.2.

Co

stu

l in

vest

i�ie

i in

i�ia

le

(ra

po

rtat

la

an

ul

de

înce

per

e) [

lei /

mp

]



Co

stu

l em

isiil

or

de

gaz

e cu

ef

ect

de

ser�

(n

um

ai

pe

ntr

u c

alcu

lul m

acro

-ec

on

om

ic)

[lei

/ m

p.]

Val

oar

e re

zid

ual�

[lei

/mp

.]

Rat

a d

e ac

tual

izar

e (r

ate

d

ifer

ite

pe

ntr

u c

alcu

lul

mac

ro-

eco

no

mic

�i p

en

tru

ce

l fin

anci

ar)

Du

rata

de

via��

eco

no

mic�

esti

mat�

[an

i]

Co

stu

l de

elim

inar

e

(dac�

este

caz

ul)

[le

i / m

p]

Co

stu

l glo

bal

cal

cula

t

[lei

/ m

p]

Co

stu

l an

ual

de

într

e�in

ere

[lei

/ m

p.

an]

Co

stu

l op

era�i

on

al

[lei

/ m

p.a

n] Costul energiei2 pe tip

de combustibil pe baza scenariului pre�ului mediu

la energie [lei / mp.]

Termic Electric


610,39 87,21 0,00 213,68 438,93 80,21 65,83 0,03 50 0,00 1.430,42


1.218,27 165,71 0,00 172,85 92,73 34,97 65,83 0,03 50 0,00 1.684,55

FINANCIAR

Var

ian

t� / p

ac

he

t / m

�su

r�

astf

el c

um

est

e p

reze

nta

t� în

tab

elu

l II

.2

Co

stu

l in

vest

i�ie

i in

i�ia

le

(ra

po

rtat

la

an

ul

de

înce

per

e) [

lei /

mp

]



Co

stu

l em

isiil

or

de

gaz

e cu

efe

ct d

e se

r� (

nu

mai

p

en

tru

cal

culu

l mac

ro-

eco

no

mic

) [l

ei /

mp

.]

Val

oar

e re

zid

ual�

Rat

a d

e ac

tual

izar

e (r

ate

d

ifer

ite

pe

ntr

u c

alcu

lul

mac

ro-

eco

no

mic

�i

pe

ntr

u

cel f

inan

ciar

)

Du

rata

de

via��

eco

no

mic�

esti

mat�

[an

i]

Co

stu

l de

elim

inar

e

(dac�

este

caz

ul)

[le

i / m

p]

Co

stu

l glo

bal

cal

cula

t

[lei

/ m

p]

Co

stu

l an

ual

de

într

e�in

ere

[lei

/ m

p.

an]

Co

stu

l op

era�i

on

al

[lei

/ m

p.a

n]

Costul energiei2 pe tip de combustibil pe baza scenariului pre�ului mediu la energie [lei / mp.]

Termic Electric

Stare actuala SA1 0,00 124,00 0,00 1.610,10 1.513,81 0,00 0,00 0,03 50 0,00 3.247,91

Stare actuala SA2 15,26 87,35 0,00 1.503,61 584,74 0,00 0,00 0,03 50 0,00 2.190,95

��

�� !��

��

�

Var

ian

t� / p

ac

he

t / m�s

ur�

as

tfel

cu

m e

ste

pre

zen

tat�

în t

abel

ul

II.2

Co

stu

l in

vest

i�ie

i in

i�ia

le

(ra

po

rtat

la

an

ul

de

înce

per

e) [

lei /

mp

]



Co

stu

l em

isiil

or

de

gaz

e cu

efe

ct d

e se

r� (

nu

mai

p

en

tru

cal

culu

l mac

ro-

eco

no

mic

) [l

ei /

mp

.]

Val

oar

e re

zid

ual�

Rat

a d

e ac

tual

izar

e (r

ate

d

ifer

ite

pe

ntr

u c

alcu

lul

ma

cro

- ec

on

om

ic �

i p

en

tru

ce

l fin

anci

ar)

Du

rata

de

via��

eco

no

mic�

esti

mat�

[an

i]

Co

stu

l de

elim

inar

e

(dac�

este

caz

ul)

[le

i / m

p]

Co

stu

l glo

bal

cal

cula

t

[lei

/ m

p]

Co

stu

l an

ual

de

într

e�i

ner

e [l

ei /

mp

. an

]

Co

stu

l op

era�i

on

al

[lei

/ m

p.a

n]

Costul energiei2 pe tip de combustibil pe baza scenariului pre�ului mediu la energie [lei / mp.]

Termic Electric

Protec�ie termic� conform C107 /

2010-1 333,39 108,14 0,00 728,05 478,29 0,00 47,73 0,03 50 0,00 1.647,88


542,98 108,18 0,00 348,77 621,68 0,00 47,73 0,03 50 0,00 1.621,57


1.344,64 205,48 0,00 281,75 117,49 0,00 47,73 0,03 50 0,00 1.949,36


547,92 138,01 0,00 483,15 482,51 0,00 65,83 0,03 50 0,00 1.650,96


756,88 108,14 0,00 264,96 553,66 0,00 65,83 0,03 50 0,00 1.683,34


1.510,66 205,48 0,00 214,33 121,70 0,00 65,83 0,03 50 0,00 2.052,16

��

Tabelul II.4.

Tabel comparativ atât pentru cl�dirile noi, cât �i pentru cl�dirile existente

Cl�dire de referin�� (stare

actual�) kWh/m2,an

Intervalul / nivelul optim din punct de vedere al costurilor

(de la – la) (pentru o abordare la nivelul componentelor, în unitatea

relevant�) kWh/m2,an

Cerin�e actuale pentru cl�dirile de

referin�� kWh/m2,an

Decalaj %

296,50 62-100 112,55 12,55

Justificarea decalajului:

Cerin�ele actuale privind anvelopa cl�dirii sunt cele conform normativului C107 / 2010 (în prezent utilizate pentru proiectarea cl�dirilor noi) �i conduc la valoarea energiei primare de 112,55 kWh/m2an. În normativ nu se fac preciz�ri care vizeaz� sistemele cl�dirii). Trecerea de la valoarea de 112,55 kWh/m2an la valoarea de 98,18 kWh/m2an (cu referire la energia primar�) se realizeaz� prin dotarea cl�dirii cu obloane termoizolante mobile pentru intervalele de neocupare în sezonul rece �i prin dotare cu sistem de ventilare mecanic� care include recuperator de c�ldur� (72% eficien�a). Decalajul fa�� de intervalul optim se anuleaz�. Plan de reducere a decalajului nejustificabil:

Pentru cl�dirile publice existente se adopt� solu�iile de tip C 107, asociate cu introducerea m�surilor rezultate din analiza de cost optim, men�ionate (C 107-2).

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350

Energie primara specifica [kWh/mp.]

Co

st g

lob

al s

pec

ific

[le

i/mp

.]

Cost global Baza

Cost global S1

Cost global S2

Cost global S3

Cost global S4

Poly. (Cost global

Fig. II.11. Analiza de sensibilitate macroeconomic� – cl�dire de tip birouri, zona climatic� II

��

�

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

7500

8000

25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350


Co

st g

lob

al s

pec

ific

[le

i/mp

.]

Cost global Baza

Cost global S1

Cost global S2

Cost global S3

Cost global S4

Poly. (Cost global

Fig. II.12. Analiza de sensibilitate financiar� – cl�dire de tip birouri, zona climatic� II

��

Cl�diri de tip Bloc de locuin�e

Tabelul II.5.

Tabel ilustrativ pentru enumerarea variantelor / m�surilor selectate

M�sur� Caz de referin�� Varianta

C 107/2010 f�r� obloane



c�ldur�



PFV



c�ldur�

Varianta C 107/2010 cu obloane, recuper. de

c�ldur�, PS, PFV

Izola�ia acoperi�ului

2,726 W/m2K 0,243 W/m2K 0,243 W/m2K 0,243 W/m2K 0,243 W/m2K 0,243 W/m2K 0,243 W/m2K

Izola�ia peretelui

1,208 W/m2K 0,429 W/m2K 0,429 W/m2K 0,429 W/m2K 0,218 W/m2K 0,218 W/m2K 0,218 W/m2K

Ferestre 2,564 W/m2K (duble) 2,000 W/m2K (termoizolant)







12,53% 12,53% 12,53% 12,53% 12,53% 12,53% 12,53%



Sistem de înc�lzire

Central�, re�ea districtual�







Ap� cald� menajer�








Sistem de ventila�ie

natural� ventilare natural�

neorganizat�, storuri recuperator de

c�ldur�, ventilare recuperator de

c�ldur�, ventilare natural� – ventilare



��

�





c�ldur�



PFV



c�ldur�



(inclusiv ventila�ia pe timp de noapte)

mobile (vara, ore ocupare)

mecanic� –storuri mobile (vara, ore

ocupare)


ocupare)

natural� neorganizat�, storuri mobile

(vara, ore ocupare)


ocupare)


ocupare)


echipamente split – EER = 2.5





2.7



M�suri bazate pe SER

- - - instala�ie solar� ptr.

ACM în sezon estival �i panouri fotovoltaice

- -




- - - - - - -

Tip iluminat iluminat



economic iluminat

economic iluminat


iluminat economic



Pentru sistem: eficien�a Pot fi selectate mai multe niveluri de îmbun�t��ire (de exemplu: valorile de transfer termic diferite pentru ferestre)

��

Tabelul II.6.

Tabel cu rezultatele calcul�rii cererii de energie – cl�dire de tip bloc


cum este descris� în tabelul II.5.)


En

erg

ia li

vrat�

spec

ific

at�

pe

r s

urs�

Cer

erea

de

ener

gie

p

rim

ar�

kW

h/m

2,a

Reducerea necesarului

de energie în energie

primar� în compara�ie cu

cl�direa de referin��

%

Pentru înc�lzire

Pentru r�cire


menajer�

Iluminat &

logistica

Stare actual� – SA1

124,48 3,60 151,68 1,44 - 86,77 17,38 E.distr. = 238,45

271,07 - E.electric = 18,82

Stare actual� – SA2

129,16 0,74 157,32 0,30 - 86,77 7,22 E.distr. = 244,09

246,70 8,99 E.electric = 7,52

Pachetul de modernizare C107/2010 –

C 107-1

56,80 0,74 62,93 0,30 - 58,97 7,22

E.distr. = 121,90

133,06 50,91 E.electric = 7,52


C 107-2

27,48 0,74 31,75 0,30 6,98 58,97 7,22

E.distr. = 90,72

122,34 54,87 E.electric = 14,49


C 107-3

27,48 0,74 31,75 0,30 6,98 58,97 7,22

E.distr. = 31,75

41,79 84,58 E.electric = 4,68

E.electric = 7,57

��

�


cum este descris� în tabelul II.5.)


En

erg

ia li

vrat�

spec

ific

at�

pe

r s

urs�

Cer

erea

de

ener

gie

p

rim

ar�

kW

h/m

2,a

Reducerea necesarului

de energie în energie

primar� în compara�ie cu

cl�direa de referin��

%

Pentru înc�lzire

Pentru r�cire


menajer�

Iluminat &

logistica

Pachetul de modernizare –

PS1 49,05 0,87 51,06 0,35 - 59,09 7,22 E.distr. = 110,15 122,27 54,89


PS2 22,01 0,87 23,28 0,35 6,98 59,09 7,22

E.distr. = 82,37 114,71 57,68

E.electric = 14,54


PS3 22,01 0,87 23,28 0,35 6,98 59,09 7,22

E.distr. = 23,28 33,91 87,79

E.electric = 4,68

��

Tabelul II.7.


MACROECONOMIC

Var

ian

t� /

pa

ch

et

/ m�s

ur�

as

tfel

cu

m e

ste

pre

zen

tat�

în

tab

elu

l II

.6

Co

stu

l in

vest

i �ie

i in

i�ia

le

(ra

po

rtat

la

an

ul

de

înce

per

e) [

lei /

mp

]



Co

stu

l em

isiil

or

de

gaz

e cu

ef

ect

de

ser�

(n

um

ai

pe

ntr

u c

alcu

lul m

acro

-ec

on

om

ic)

[lei

/ m

p.]

Val

oar

e re

zid

ual�

Rat

a d

e ac

tual

izar

e (r

ate

d

ifer

ite

pe

ntr

u c

alcu

lul

mac

ro-

eco

no

mic

�i p

en

tru

ce

l fin

anci

ar)

Du

rata

de

via��

eco

no

mic�

esti

mat�

[an

i]

Co

stu

l de

elim

inar

e

(dac�

este

caz

ul)

[le

i / m

p]

Co

stu

l glo

bal

cal

cula

t

[lei

/ m

p]

Co

stu

l an

ual

de

într

e�in

ere

[l

ei /

mp

. an

]

Co

stu

l op

era�i

on

al

[le

i / m

p.a

n]

Costul energiei2 pe tip de combustibil pe baza

scenariului pre�ului mediu la energie [lei /

mp.]

Termic Electric

Stare actuala – SA1 0,00 100,75 0,00 1.039,41 360,16 343,42 0,00 0,03 50 0,00 2.883,16

Stare actuala – SA2 11,55 87,87 0,00 2.128,02 143,83 328,60 0,00 0,03 50 0,00 2.699,86

Pachetul de modernizare C107/2010 – C 107-1

203,40 87,87 0,00 1.062,74 143,83 171,45 56,99 0,03 50 0,00 1.669,29


351,92 87,87 0,00 790,89 277,30 144,97 56,99 0,03 50 0,00 1.652,96


939,81 166,95 0,00 276,78 89,55 49,97 56,99 0,03 50 0,00 1.523,07

Pachetul de modernizare – PS1

322,95 87,87 0,00 960,32 144,82 156,44 85,15 0,03 50 0,00 1.672,40

Pachetul de modernizare – 471,47 87,87 0,00 718,09 278,30 134,33 85,15 0,03 50 0,00 1.690,06

��

�� !��

��

�

Var

ian

t� / p

ac

he

t / m

�su

r�

astf

el c

um

est

e p

reze

nta

t�

în t

abel

ul

II.6

Co

stu

l in

vest

i �ie

i in

i�ia

le

(ra

po

rtat

la

an

ul

de

înce

per

e) [

lei /

mp

]



Co

stu

l em

isiil

or

de

gaz

e cu

ef

ect

de

ser�

(n

um

ai

pe

ntr

u c

alcu

lul m

acro

-ec

on

om

ic)

[lei

/ m

p.]

Val

oar

e re

zid

ual�

Rat

a d

e ac

tual

izar

e (r

ate

d

ifer

ite

pe

ntr

u c

alcu

lul

mac

ro-

eco

no

mic

�i p

en

tru

ce

l fin

anci

ar)

Du

rata

de

via��

eco

no

mic�

esti

mat�

[an

i]

Co

stu

l de

elim

inar

e

(dac�

este

caz

ul)

[le

i / m

p]

Co

stu

l glo

bal

cal

cula

t

[lei

/ m

p]

Co

stu

l an

ual

de

într

e�in

ere

[l

ei /

mp

. an

]

Co

stu

l op

era�i

on

al

[lei

/ m

p.a

n]


scenariului pre�ului mediu la energie [lei /

mp.]

Termic Electric

PS2


1.059,77 166,96 0,00 202,92 89,55 39,07 85,15 0,03 50 0,00 1.558,27

FINANCIAR

Var

ian

t� / p

ac

he

t / m

�su

r�

astf

el c

um

est

e p

reze

nta

t�

în t

abel

ul

II.6

.

Co

stu

l in

vest

i�ie

i in

i�ia

le

(ra

po

rtat

la

an

ul

de

înce

per

e) [

lei /

mp

]



Co

stu

l em

isiil

or

de

gaz

e cu

ef

ect

de

ser�

(n

um

ai

pe

ntr

u c

alcu

lul m

acro

-ec

on

om

ic)

[l

ei /

mp

.]

Val

oar

e re

zid

ual�

Rat

a d

e ac

tua

lizar

e (r

ate

d

ifer

ite

pe

ntr

u c

alcu

lul

mac

ro-

eco

no

mic

�i p

en

tru

ce

l fin

anci

ar)

Du

rata

de

via��

eco

no

mic�

esti

mat�

[an

i]

Co

stu

l de

elim

inar

e

(dac�

este

caz

ul)

[le

i / m

p]

Co

stu

l glo

bal

cal

cula

t

[lei

/ m

p]

Co

stu

l an

ual

de

într

e�i

ner

e

[lei

/ m

p. a

n]

Co

stu

l op

era�i

on

al

[lei

/ m

p.a

n]


scenariului pre�ului mediu la energie

[lei / mp.]

Termic Electric

Stare actuala – SA1 0,00 124,93 0,00 2.577,74 472,54 0,00 0,00 0,03 50 0,00 3.175,19

Stare actuala – SA2 14,32 108,95 0,00 2.638,74 188,70 0,00 0,00 0,03 50 0,00 2.950,71

��

�� !��

��

Var

ian

t� / p

ac

he

t / m

�su

r�

astf

el c

um

est

e p

reze

nta

t�

în t

ab

elu

l II

.6.

Co

stu

l in

vest

i�ie

i in

i�ia

le

(ra

po

rtat

la

an

ul

de

înce

per

e) [

lei /

mp

]



Co

stu

l em

isiil

or

de

gaz

e cu

ef

ect

de

ser�

(n

um

ai

pe

ntr

u c

alcu

lul m

acro

-ec

on

om

ic)

[l

ei /

mp

.]

Val

oar

e re

zid

ual�

Rat

a d

e ac

tual

izar

e (r

ate

d

ifer

ite

pe

ntr

u c

alcu

lul

mac

ro-

eco

no

mic

�i p

en

tru

ce

l fin

anci

ar)

Du

rata

de

via��

eco

no

mic�

esti

mat�

[an

i]

Co

stu

l de

elim

inar

e

(dac�

este

caz

ul)

[le

i / m

p]

Co

stu

l glo

bal

cal

cula

t

[lei

/ m

p]

Co

stu

l an

ual

de

într

e�in

ere

[l

ei /

mp

. an

]

Co

stu

l op

era�i

on

al

[lei

/ m

p.a

n]


scenariului pre�ului mediu la energie

[lei / mp.]

Termic Electric


252,21 108,95 0,00 1.317,80 188,70 0,00 56,99 0,03 50 0,00 1.867,67


436,39 108,95 0,00 980,71 363,81 0,00 56,99 0,03 50 0,00 1.889,85


1.165,37 207,02 0,00 343,21 117,49 0,00 56,99 0,03 50 0,00 1.833,09


400,46 108,95 0,00 1.190,80 190,00 0,00 85,15 0,03 50 0,00 1.890,21


584,63 108,95 0,00 890,43 365,11 0,00 85,15 0,03 50 0,00 1.949,12


1.314,11 207,03 0,00 251,62 117,49 0,00 85,15 0,03 50 0,00 1.890,25

��

�

Tabelul II.8 Tabel comparativ atât pentru cl�dirile noi, cât �i pentru cl�dirile existente

Cl�dire de referin�� (stare

actuala)

kWh/m2, a

Intervalul / nivelul optim din punct de vedere al costurilor (de la – la)

(pentru o abordare la nivelul componentelor, în unitatea relevant�)

kWh/m2, a

Cerin�e actuale pentru cl�dirile de referin�� kWh/m2,

a

Decalaj

%

271,07 56 -112 133,06 18,80


Cerin�ele actuale privind anvelopa cl�dirii sunt cele conform normativului C107 / 2010 (în prezent utilizate pentru proiectarea cl�dirilor noi) �i conduc la valoarea energiei primare de 133,06 kWh/m2an. În normativ nu se fac preciz�ri care vizeaz� sistemele cl�dirii). Trecerea de la valoarea de 133,06 kWh/m2an la valoarea de 122,34 kWh/m2an (cu referire la energia primar�) se realizeaz� prin dotarea cl�dirii cu obloane termoizolante mobile pentru orele de noapte în sezonul rece �i prin dotare cu sistem de ventilare mecanic� care include recuperator de c�ldur� (72% eficien�a) pentru fiecare unitate de locuire în parte. Decalajul fa�� de intervalul optim devine de numai 9,23% <15%. Plan de reducere a decalajului nejustificabil:

Pentru cl�dirile de tip bloc de locuin�e existente se adopt� solu�iile de tip C 107, asociate cu introducerea m�surilor rezultate din analiza de cost optim, men�ionate (C 107-2).

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400


Co

st g

lob

al s

pec

ific

[le

i/mp

.]

Cost global B

Cost global S1

Cost global S2

Cost global S3

Cost global S4

Fig. II.13. Analiza de sensibilitate macroeconomic� – cl�dire tip bloc de locuin�e, zona climatic� II

��

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

7500

8000

50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400


Co

st g

lob

al s

pec

ific

[le

i/mp

.]

Cost global B

Cost global S1

Cost global S2

Cost global S3

Cost global S4

Fig. II.14. Analiza de sensibilitate financiar� – cl�dire tip bloc de locuin�e, zona climatic� II

��

�

Cl�diri de locuit de tip unifamiliale

Tabelul II.9.

Tabel ilustrativ pentru enumerarea variantelor / m�surilor selectate





c�ldur�





c�ldur�



Izola�ia acoperi�ului 0,895 W/m2K 0,157 W/m2K 0,157 W/m2K 0,157 W/m2K 0,157 W/m2K 0,157 W/m2K 0,157 W/m2K

Izola�ia peretelui 0,939 W/m2K 0,398 W/m2K 0,398 W/m2K 0,398 W/m2K 0,165 W/m2K 0,165 W/m2K 0,165 W/m2K

Ferestre 2,326 W/m2K

(duble) 1,299 W/m2K (termoizolant)







5,13 % 5,13 % 5,13 % 5,13 % 5,13 % 5,13 % 5,13 %



Sistem de înc�lzire Central� proprie Central� proprie Central� proprie Central� proprie Central� proprie Central� proprie Central� proprie

Ap� cald� menajer� Central� proprie Central� proprie Central� proprie Central� proprie Central� proprie Central� proprie Central� proprie


natural�

ventilare natural�


(vara, ore ocupare)

recuperator de c�ldur�, ventilare mecanic� –storuri mobile (vara, ore

ocupare)


mecanic� –storuri mobile

(vara, ore ocupare)

natural� – ventilare natural� organizat�, storuri mobile (vara, ore

ocupare)


mecanic� –storuri mobile

(vara, ore ocupare)

recuperator de c�ldur�, ventilare mecanic� –storuri mobile (vara, ore

ocupare)

��





c�ldur�





c�ldur�






EER = 2.7



EER = 2.7



2.7


M�suri bazate pe SER - - -

instala�ie solar� ptr. ACM în

sezon estival �i panouri

fotovoltaice

- -




- - - - - - -

Tip iluminare iluminat


economic iluminat

economic iluminat


iluminat economic

iluminat economic



Pentru sistem: eficien�a

Pot fi selectate mai multe niveluri de îmbun�t��ire (de exemplu: valorile de transfer termic diferite pentru ferestre)

��

�

Tabelul II.10.

Tabel cu rezultatele calcul�rii cererii de energie – cl�dire unifamiliala

M�sur� / pachet / variant� (astfel cum este descris�

în tabelul II.9.)


En

erg

ia li

vrat�

spec

ific

at�

pe

r

surs�

Cer

erea

de

ener

gie

p

rim

ar�

kW

h/m

2,a


compara�ie cu cl�direa de referin��

% Pentru

înc�lzire Pentru r�cire

Înc�lzire R�cire Ventila�ie

Ap� cald�

menajer�

Iluminat &

logistica

Stare actuala – SA1 320,51 3,70 465,78 1,48 - 91,50 17,42

E.term. = 557,27

701,55 - E.electric =

18,91

Stare actuala – SA2 315,89 3,70 397,47 1,48 - 78,32 7,23

E.term. = 475,79

579,50 15,54 E.electric =

8,71


C 107-1 167,45 0,89 202,54 0,36 - 52,21 7,23

E.term. = 254,75

317,94 53,66 E.electric =

7,59


C 107-2 108,15 1,10 128,95 0,44 6,00 52,21 7,23

E.term. = 181,16

247,77 63,89 E.electric =

13,67

��

M�sur� / pachet / variant� (astfel cum este descris�

în tabelul II.9.)


En

erg

ia li

vrat�

spec

ific

at�

pe

r

surs�

Cer

erea

de

ener

gie

p

rim

ar�

kW

h/m

2,a


compara�ie cu cl�direa de referin��

% Pentru

înc�lzire Pentru r�cire

Înc�lzire R�cire Ventila�ie

Ap� cald�

menajer�

Iluminat &

logistica


C 107-3 108,15 1,10 128,95 0,44 6,00 52,21 7,23

E.term. = 152,15

190,28 72,27 E.electric =

4,68


136,13 0,40 163,18 0,16 - 52,21 7,23

E.term. = 215,39

271,37 60,45 E.electric =

7,39


76,15 0,48 90,30 0,19 6,00 52,21 7,23

E.term. = 142,52

201,91 70,57 E.electric =

13,42


76,15 0,48 90,30 0,19 6,00 52,21 7,23

E.term. = 113,51

145,07 78,86 E.electric =

4,68

��

�

Tabelul II.11.


MACROECONOMIC

Var

ian

t� / p

ac

he

t / m

�su

r�

astf

el c

um

est

e p

reze

nta

t�

în t

abel

ul

II.1

0.

Co

stu

l in

vest

i�ie

i in

i�ia

le

(ra

po

rtat

la

an

ul

de

înce

per

e) [

lei /

mp

]



Co

stu

l em

isiil

or

de

gaz

e cu

ef

ect

de

ser�

(n

um

ai

pe

ntr

u c

alcu

lul m

ac

ro-

eco

no

mic

) [l

ei /

mp

.]

Val

oar

e re

zid

ual�

Rat

a d

e ac

tual

izar

e (r

ate

d

ifer

ite

pe

ntr

u c

alcu

lul

mac

ro-

eco

no

mic

�i p

en

tru

ce

l fin

anci

ar)

Du

rata

de

via��

eco

no

mic�

esti

mat�

[an

i]

Co

stu

l de

elim

inar

e

(dac�

este

caz

ul)

[le

i / m

p]

Co

stu

l glo

bal

cal

cula

t

[lei

/ m

p]

Co

stu

l an

ual

de

într

e�in

ere

[l

ei /

mp

. an

]

Co

stu

l op

era�i

on

al

[lei

/ m

p.a

n]

Costul energiei2 pe tip de combustibil pe baza scenariului pre�ului

mediu la energie [lei / mp.]

Termic Electric

Stare actuala – SA1 49,78 24,02 0,00 4.858,41 361,80 753,62 0,00 0,04 50 0,00 6.047,64

Stare actuala – SA2 62,81 140,60 0,00 4.148,01 166,73 628,92 0,00 0,04 50 0,00 5.147,07


680,31 140,60 0,00 2.220,98 145,15 342,45 252,66 0,04 50 0,00 3.529,49


826,18 140,60 0,00 1.579,40 261,58 259,68 252,66 0,04 50 0,00 3.067,44


1.389,84 211,35 0,00 1.326,51 89,55 204,82 252,66 0,04 50 0,00 3.222,08


911,80 140,60 0,00 1.877,82 141,39 291,44 326,67 0,04 50 0,00 3.363,05

��

�� !��

��

Var

ian

t� / p

ac

he

t / m

�su

r�

astf

el c

um

est

e p

reze

nta

t�

în t

abel

ul

II.1

0.

Co

stu

l in

vest

i�ie

i in

i�ia

le

(ra

po

rtat

la

an

ul

de

înce

per

e) [

lei /

mp

]



Co

stu

l em

isiil

or

de

gaz

e cu

ef

ect

de

ser�

(n

um

ai

pe

ntr

u c

alcu

lul m

acro

-ec

on

om

ic)

[lei

/ m

p.]

Val

oar

e re

zid

ual�

Rat

a d

e ac

tual

izar

e (r

ate

d

ifer

ite

pe

ntr

u c

alcu

lul

mac

ro-

eco

no

mic

�i p

en

tru

ce

l fin

anci

ar)

Du

rata

de

via��

eco

no

mic�

esti

mat�

[an

i]

Co

stu

l de

elim

inar

e

(dac�

este

caz

ul)

[le

i / m

p]

Co

stu

l glo

bal

cal

cula

t

[lei

/ m

p]

Co

stu

l an

ual

de

într

e�in

ere

[l

ei /

mp

. an

]

Co

stu

l op

era�i

on

al

[lei

/ m

p.a

n]



Termic Electric


1.057,66 140,60 0,00 1.242,48 256,82 209,50 326,67 0,04 50 0,00 2.907,06


1.617,55 211,44 0,00 989,59 89,55 155,12 326,67 0,04 50 0,00 3.063,25

FINANCIAR

Var

ian

t� / p

ac

he

t / m�s

ur�

as

tfel

cu

m e

ste

pre

zen

tat�

în

tab

elu

l II

.10.

Co

stu

l in

vest

i�ie

i in

i�ia

le

(ra

po

rtat

la

an

ul

de

înce

per

e) [

lei /

mp

]



Co

stu

l em

isiil

or

de

gaz

e cu

ef

ect

de

ser�

(n

um

ai

pe

ntr

u c

alcu

lul m

acro

-ec

on

om

ic)

[l

ei /

mp

.]

Val

oar

e re

zid

ual�

Rat

a d

e ac

tua

lizar

e (r

ate

d

ifer

ite

pe

ntr

u c

alcu

lul

ma

cro

- ec

on

om

ic �

i p

en

tru

ce

l fin

anci

ar)

Du

rata

de

via��

eco

no

mic�

esti

mat�

[an

i]

Co

stu

l de

elim

inar

e

(dac�

este

caz

ul)

[le

i / m

p]

Co

stu

l glo

bal

cal

cula

t

[lei

/ m

p]

Co

stu

l an

ual

de

într

e�in

ere

[l

ei /

mp

. an

]

Co

stu

l op

era�i

on

al

[lei

/ m

p.a

n]



Termic Electric

Stare actuala – SA1 61,73 29,78 0,00 6.024,43 474,67 0,00 0,00 0,03 50 0,00 6.590,61

Stare actuala – SA2 77,89 174,35 0,00 5.143,53 218,74 0,00 0,00 0,03 50 0,00 5.614,51

��

�� !��

��

�

Var

ian

t� / p

ac

he

t / m

�su

r�

astf

el c

um

est

e p

reze

nta

t�

în t

abel

ul

II.1

0.

Co

stu

l in

vest

i�ie

i in

i�ia

le

(ra

po

rtat

la

an

ul

de

înce

per

e) [

lei /

mp

]



Co

stu

l em

isiil

or

de

gaz

e cu

ef

ect

de

ser�

(n

um

ai

pe

ntr

u c

alcu

lul m

acro

-ec

on

om

ic)

[l

ei /

mp

.]

Val

oar

e re

zid

ual�

Rat

a d

e ac

tual

izar

e (r

ate

d

ifer

ite

pe

ntr

u c

alcu

lul

mac

ro-

eco

no

mic

�i p

en

tru

ce

l fin

anci

ar)

Du

rata

de

via��

eco

no

mic�

esti

mat�

[an

i]

Co

stu

l de

elim

inar

e

(dac�

este

caz

ul)

[le

i / m

p]

Co

stu

l glo

bal

cal

cula

t

[lei

/ m

p]

Co

stu

l an

ual

de

într

e�in

ere

[l

ei /

mp

. an

]

Co

stu

l op

era�i

on

al

[lei

/ m

p.a

n]



Termic Electric


843,58 174,35 0,00 2.754,02 190,43 0,00 252,66 0,03 50 0,00 3.962,38


1.024,46 174,35 0,00 1.958,45 343,18 0,00 252,66 0,03 50 0,00 3.500,44


1.723,41 262,08 0,00 1.644,87 117,49 0,00 252,66 0,03 50 0,00 3.747,85


1.130,63 174,35 0,00 2.328,49 185,50 0,00 326,67 0,03 50 0,00 3.818,97


1.311,50 174,35 0,00 1.540,67 336,93 0,00 326,67 0,03 50 0,00 3.363,46


2.005,76 262,18 0,00 1.227,09 117,49 0,00 326,67 0,03 50 0,00 3.612,53

��

Tabelul II.12

Tabel comparativ atât pentru cl�dirile noi, cât �i pentru cl�dirile existente

Cl�dire de referin�� existenta

(stare actuala)

kWh/m2, a

Intervalul / nivelul optim din punct de vedere al costurilor (de la – la)

(pentru o abordare la nivelul componentelor, în unitatea relevant�)

kWh/m2, a

Cerin�e actuale pentru cl�dirile de

referin�� kWh/m2, a

Decalaj

%

701,55 155-230 317,94 51,27


Cerin�ele actuale privind anvelopa cl�dirii sunt cele conform normativului C107 / 2010 (în prezent utilizate pentru proiectarea cl�dirilor noi) �i conduc la valoarea energiei primare de 317,94 kWh/m2an. În normativ nu se fac preciz�ri care vizeaz� sistemele cl�dirii). Trecerea de la valoarea de 317,94 kWh/m2an la valoarea de 201,91 kWh/m2an (cu referire la energia primar�) se realizeaz� prin adoptarea Pachetului superior de protec�ie termic�, prin dotarea cl�dirii cu obloane termoizolante mobile pentru orele de noapte în sezonul rece �i prin dotare cu sistem de ventilare mecanic� care include recuperator de c�ldur� (72% eficien�a) pentru fiecare unitate de locuire în parte. Decalajul fa�� de intervalul optim se anuleaz�. Plan de reducere a decalajului nejustificabil:

Pentru cl�dirile de tip bloc de locuin�e existente se adopt� solu�iile de tip C 107, asociate cu introducerea m�surilor rezultate din analiza de cost optim, men�ionate (PS-2).

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

8.000

9.000

10.000

11.000

12.000

13.000

125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 425 450 475 500 525 550 575 600 625 650 675 700


Co

st g

lob

al s

pec

ific

[le

i/mp

.]

Cost global B

Cost global S1

Cost global S2

Cost global S3

Cost global S4

Fig. II.15. Analiza de sensibilitate macroeconomic� – cl�dire unifamilial�, zona climatic� II

��

�

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

8.000

9.000

10.000

11.000

12.000

13.000

14.000

15.000

125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 425 450 475 500 525 550 575 600 625 650 675 700


Co

st g

lob

al s

pec

ific

[le

i/mp

.]

Cost global B

Cost global S1

Cost global S2

Cost global S3

Cost global S4

Fig. II.16. Analiza de sensibilitate financiar� – cl�dire unifamilial�, zona climatic� II

II.2. Raportul de �ar� privind performan�a energetic� minim admisibil� pentru încadrarea cl�dirilor în clasa de cl�diri de tip NZEB – evolu�ia în intervalul de timp pân� în anul 2020

Scenariile utilizate în scopul evalu�rii Performan�ei Energetice a Cl�dirilor între

stadiul actual �i cl�dirile cu consum de energie aproape de zero (NZEB), pe tipuri de cl�diri, se reg�sesc în tabelul II.13.

Tabelul II.13.

Variante �i m�suri selectate

M�sur� Caz de referin��

(SA) Varianta

C 107/2010 Pachetul suplimentar

(PS)

Izolare termic� acoperi� 1,124 W/m2K 0,25 W/m2K 0,21 W/m2K

Izolare termic� perete vertical opac 1,236 W/m2K 0,625 W/m2K 0,303 W/m2K

Ferestre 2,56 W/m2K

(duble) 1,30 W/m2K

(termoizolant) 1,03 W/m2K

(termoizolant)

M�suri legate de cl�dire (capacitate termic�)

266.060 J/m2K 266.060 J/m2K 266.060 J/m2K

Sistem de înc�lzire Central�, re�ea



districtual�

Ap� cald� menajer� (ACM) Central�, re�ea



districtual�


natural� natural� –ventilare

natural� organizat�, natural� –ventilare

natural� organizat�,

��

M�sur� Caz de referin��

(SA) Varianta

C 107/2010 Pachetul suplimentar

(PS)

storuri mobile (vara, ore ocupare)

storuri mobile (vara, ore ocupare)

Sistemul de r�cire a spa�iului echipamente split

EER = 2.5

echipamente split, ventilo-convectoare

EER = 2.7

echipamente split, ventilo-convectoare,

sisteme radiante, sisteme prin adsorb�ie

Br-Li. EER = 3.5

M�suri bazate pe SER – instala�ie solar� (ACM

în sezon estival), panouri fotovoltaice

instala�ie solar� (ACM în sezon estival),

panouri fotovoltaice, surs� geotermal�

Schimbarea vectorului energetic - - Cogenerare /

trigenerare de înalt� eficien��

Tip iluminat interior iluminat

incandescent iluminat economic

iluminat economic (Leduri)

II.3. Valorile limit� maximum admise ale energiei primare �i ale emisiilor de CO2 aferente proceselor de func�ionare a cl�dirilor – repartizare pe tipuri de cl�diri �i pe zonele climatice de iarn� ale României

Se constat� corecta interpretate a spiritului EPBD în ceea ce prive�te cl�dirile de tip birouri în cazul c�rora valoarea maxim� admis� de energie primar� este fixat� la reperul de 57 kW / m2an, inferioar� valorii minime care define�te domeniul de minim al costului global, de 62 kW / m2an. Chiar dac� în România reprezentativitatea cl�dirilor publice de tip birouri / cl�diri administrative (prin prisma consumului de energie) este inferioar� mediei europene, orice cl�dire public� poate constitui un exemplu de bun� practic� în cazul a�ez�rilor urbane.

În ceea ce prive�te cl�dirile de tip bloc de locuin�e valoarea de 100 kWh / m2an reprezint� mai mult o precau�ie în raport cu reprezentativitatea energetic� a acestui tip de cl�diri.

Lucrarea de fa�� completeaz� metodologic analiza care a definit limita maxim� admis� a cl�dirilor de tip NZEB din România prin abordarea eficien�ei economice ca �i criteriu de acceptabilitate a realiz�rii unei cl�diri de tip NZEB.

Eficien�a economic� se refer� la durata de recuperare a investi�iei suplimentare proprii unei cl�diri NZEB, fa�� de cl�direa de tip C 107 (conform reglement�rilor în vigoare de realizare a cl�dirilor noi – C 107 / 2010) pe seama economiei de energie la consuma-torul final (atât pe vectorul termic, cât �i pe vectorul electric).

��

�

Tabelul II.14.

Zona climatic�

Orizont

CL�DIRI DE BIROURI CL�DIRI DESTINATE ÎNV��MÂNTULUI

CL�DIRI DESTINATE SISTEMULUI SANITAR

CL�DIRI DE LOCUIT COLECTIVE

CL�DIRI DE LOCUIT INDIVIDUALE

Energie primar�

[kWh/m2an]

Degaj�ri CO2

[kg/m2an]

Energie primar�

[kWh/m2an]

Degaj�ri CO2

[kg/m2an]

Energie primar�

[kWh/m2an]

Degaj�ri CO2

[kg/m2an]

Energie primar�

[kWh/m2an]

Degaj�ri CO2

[kg/m2an]

Energie primar�

[kWh/m2an]

Degaj�ri CO2

[kg/m2an]

I

2005-2010

102 24 135 32 135 48 117 31 271 59

2015 75 21 115 28 135 37 105 28 131 36

31dec. 2018

50 13 100 25 79 21 100 25 115 31

31 dec. 2020

45 12 92 24 76 21 93 25 98 24

II

2005-2010

113 25 153 39 214 57 132 36 317 70

2015 93 27 135 37 155 43 112 30 147 42

31dec. 2018

57 15 120 25 97 27 105 28 121 34

31 dec. 2020

57 15 115 30 97 26 100 27 111 30

III

2005-2010

125 29 174 46 241 66 150 41 372 83

2015 110 28 154 39 171 49 130 36 172 48

31dec. 2018

69 19 136 37 115 32 122 34 155 41

31 dec. 2020

69 19 136 37 115 32 111 30 145 40

��

Zona climatic�

Orizont

CL�DIRI DE BIROURI CL�DIRI DESTINATE ÎNV��MÂNTULUI

CL�DIRI DESTINATE SISTEMULUI SANITAR

CL�DIRI DE LOCUIT COLECTIVE

CL�DIRI DE LOCUIT INDIVIDUALE

Energie primar�

[kWh/m2an]

Degaj�ri CO2

[kg/m2an]

Energie primar�

[kWh/m2an]

Degaj�ri CO2

[kg/m2an]

Energie primar�

[kWh/m2an]

Degaj�ri CO2

[kg/m2an]

Energie primar�

[kWh/m2an]

Degaj�ri CO2

[kg/m2an]

Energie primar�

[kWh/m2an]

Degaj�ri CO2

[kg/m2an]

IV

2005-2010

147 38 212 58 290 81 182 50 476 109

2015 107 28 192 56 190 55 152 38 226 57

31dec. 2018

89 24 172 48 149 42 144 40 201 51

31 dec. 2020

83 24 170 49 142 41 127 35 189 42

V

2005-2010

157 43 230 64 314 87 198 55 528 122

2015 127 29 210 58 214 58 178 48 248 78

31dec. 2018

98 28 192 56 174 49 152 38 229 57

31 dec. 2020

89 24 185 53 167 48 135 37 217 54

��

�

În consecin��, metodologia de acceptare a unei cl�diri (atât nou� cât �i existent� care se renoveaz�) define�te valoarea energiei primare specifice proprie cl�dirii proiectate, cu condi�ia ca aceasta s� se situeze sub valoarea maxim admis�, prezentat� în tabelul II.14. din prezenta lucrare.

În fig. II.17. se prezint� schema logic� a metodologiei de validare teoretic� a unei cl�diri de tip NZEB. Practic analiza se bazeaz� pe trei module de calcul principale, dup� cum urmeaz�:

• Modulul 1 – simularea dinamic� cu pas de timp orar (atât pentru cl�direa nou� cât �i pentru cl�irea similar� realizat� conform C 107 / 2010;

• Modulul 2 – estimarea energiei primare proprie scenariilor de dotare a cl�dirii cu anvelop� termoizolant�, sisteme performante de producere a utilit��ilor �i cu un sistem care are func�ie de surs� regenerabil� de energie. Factorii de conversie în energie primar� se aplic� ambelor forme de energie, iar valoarea energiei primare reprezint� valoarea net� la nivel de cl�dire. Prin urmare, se �ine seama în orice situa�ie de conectarea la re�elele urbane de alimentare cu combustibil fosil �i cu energie electric�;

• Modulul 3 – evaluarea duratei de recuperare a costurilor de investi�ii prin raportarea la cl�direa C 107. Se propune o valoare maxim� în func�ie de politica na�ional� de promovare a NZEB. Men�ion�m prezen�a în structura schemei logice a submodelului Analiz� valoare DR a duratei de recuperare a investi�iilor suplimentare. Se pune, astfel, în eviden�� componentele de pre� sensibile care pot beneficia de politici la nivel na�ional pentru a stimula promovarea pie�ii NZEB.

Pe baza datelor incluse atât în fi�ele tehnice ale cl�dirilor, prin prisma costului

optim, cât �i ca urmare a definirii limitei maxim admisibile a energiei primare aferent� proceselor de furnizare a utilit��ilor termice �i electrice ale cl�dirilor de tip NZEB (zona climatic� II), s-a întocmit tabelul de sintez� de mai jos (tabel II.15.):

Tabel II.15

Tipul cl�dirii Domeniul de cost optim

[kWh/m2an] Valoare maxim admisa

NZEB [kWh/m2an]

Publica �i birouri 62-100 57

Bloc de locuin�e 56-112 100

Cl�dire de locuit unifamilial� 155-230 111

��

Fig. II.17. Schema logic� a metodologiei de validare teoretic� a unei cl�diri de tip NZEB

��

�

II.4. Estimarea rentabilit��ii solu�iilor tehnice în conformitate cu prevederile Art. 9 al (6) al DE 31/2010 UE – metodologie

Exemplele numerice din cadrul lucr�rii de fa�� se bazeaz� pe trei dintre cele mai

uzuale (�i prin urmare reprezentative social �i energetic) tipuri de cl�diri, dup� cum urmeaz�:

• Cl�diri de tip birouri, cl�diri administrative;

• Cl�diri de tip blocuri de locuin�e;

• Cl�diri unifamiliale.

Metoda de configurare energetic� a unei cl�diri de tip NZEB este prezentat� în schema logic� modular� din fig. II.17 �i este aplicabil� tuturor tipurilor de cl�diri, a�a cum sunt precizate în Directiva European� 31/2010/UE, Anexa I, pct. 5.

��

Cap. III. MODELAREA �I SIMULAREA DINAMIC� A R�SPUNSULUI ENERGETIC AL CL�DIRILOR DE REFERIN��

III.1. Date de intrare �i strategii de modelare dinamic� a comportamentului energetic al cl�dirilor de birouri (zona climatic� II)

III.1.1. Caracteristicile termofizice ale materialelor termoizolante utilizate

Mai jos se prezint� principalele caracteristici termofizice ale materialelor termoizolante utilizate pentru protec�ia termic� a anvelopei cl�dirilor. 1. Pere�i exteriori verticali

Nr. strat Material δδδδ [m] λλλλ [W/kg K] c [J / kg K] ρ ρ ρ ρ [kg / m3]

1 Tencuial� var-ciment 0,02 0,70 840 1800

2 BCA GBN 35 0,30 0,32 870 725

3 Vat� mineral� 0,07 0,04 750 140

4 Tencuial� ciment 0,03 0,93 840 1700

Rezisten�a termic� corectat� este R′ = 2,1 m2K / W.

2. Teras�



2 Beton armat 0,14 1,74 840 2500

3 Mortar pant� 0,10 0,93 840 1800

4 BCA GBN 35 0,20 0,32 870 725

5 Polistiren extrudat 0,15 0,04 1430 20

6 �ap� mortar 0,03 0,93 840 1800

7 Gresie 0,02 2,03 920 2400


��

�

3. Plan�eu peste subsol tehnic


1 Gresie 0,02 2,03 920 2400

2 �ap� mortar 0,055 0,96 840 1800

3 Beton 0,15 1,74 840 2500


5 Tencuial� ciment 0,02 0,90 840 1700

Rezisten�a termic� corectat� este R′ = 2,20 m2K / W. Peretele c�tre casa sc�rilor este confec�ionat din beton armat cu grosimea de

0,13 m, tencuit pe ambele suprafe�e. Rezisten�a termic� corectat� este R′ = 0,34 m2K / W. Suprafa�a exterioar� a elementelor opace de anvelop� este tratat� cu finisaj de

culoare deschis�, α = 0,30. Suprafe�ele vitrate sunt de tipul ferestrelor termoizolante dotate la exterior cu obloane

termoizolante mobile, �i prev�zute la interiori cu storuri pentru umbrire. Coeficientul mediu de însorire al ferestrelor are valoarea de 0,80 (în varianta neutiliz�rii umbririi în sezonul estival). Obloanele mobile exterioare pot fi pozi�ionate astfel încât s� asigure umbrirea integral� a ferestrelor. Rezisten�a termic� a ferestrelor (vitraj �i ram� opac�) este de 0,77 m2K / W.

Factorul optic al ferestrei este caracterizat de valori orare asociate componentei directe a radia�iei solare �i de a valoare fix�, asociat� componentei difuze a radia�iei solare. Valorile se modific� în fiecare lun�. Caracteristicile geometrice proprii pozi�iei Soarelui pe bolta cereasc� se iau pentru zona de mijloc a lunii, �inând seama de latitudinea locului �i declinarea eclipticii solare.

Capacitatea termic� a elementelor de construc�ie interioare are valoarea de 221.760 J / m2K, cu referire la suprafa�a acestor elemente.

Ventilarea zonei principale a cl�dirii este de tipul ventilare mecanic� cu recuperator de c�ldur� plasat la evacuarea aerului viciat / admisia aerului proasp�t. Rata de ventilare cu aer proasp�t este de 0,72 sch. / h, iar eficien�a recuperatorului de c�ldur� (valoare medie) este de 75 %. Regimul de ventilare implic� urm�toarele strategii:

• pe durata orelor de neocupare a cl�dirii ventilarea se asigur� exclusiv prin infiltra�ii de aer prin rosturile mobile ale ferestrelor;

• pe durata orelor de ocupare a cl�dirii: – ventilarea mecanic� cu debit de aer constant în orele în care temperatura

exterioar� este, fie inferioar� temperaturii interioare minime admisibil�, fie superioar� temperaturii interioare maxim admisibil�;

– ventilarea natural� cu debit de aer variabil în cazul în care temperatura exterioar� are valori cuprinse între valorile temperaturii interioare admis� ca temperatur� de confort termic în spa�iul ocupat.

��

III.1.2. Parametrii func�ionali ai cl�dirii de tip birouri Profilul energetic al cl�dirii variaz� în func�ie de luna din an, în raport cu num�rul de

ore de utilizare a iluminatului natural. Programul de ocupare al cl�dirii este între orele 800-1700, 5 zile pe s�pt�mân�. Consumul de energie electric� (logistic�) coincide cu orele de ocupare �i se determin� în func�ie de puterea specific� de 3 W / m2. Iluminatul artificial (component� care are impact asupra bilan�ului termic al cl�dirii) este de tip economic, cu puterea de 15,028 kW. Fluxul termic asociat cu metabolismul uman este de 45,78 kW. Utilizarea ape calde (4 ore / zi) implic� un flux termic de 6,17 kW.

Simularea r�spunsului termic al cl�dirii se prezint� pentru 4 luni caracteristice anului climatic tip (iarn�, prim�var�, var�, toamn�). Totodat� se prezint� valorile necesarului de c�ldur� �i frig pentru fiecare lun� din an. Rezult� clar impactul dot�rii cu sisteme performante �i al managementului energetic asupra performan�ei energetice a cl�dirii. Se face men�iunea c� valorile rezisten�elor termice medii ale anvelopei celor dou� cl�diri analizate sunt 0,989 m2K / W pentru cl�direa tip C 107, respectiv 1,216 m2K / W.

Prin urmare NU rezolvarea anvelopei conduce la diferen�e semnificative a performan�elor energetice ale celor dou� cl�diri analizate. În tabelul III.1. se prezint� componentele performan�ei energetice a celor dou� cl�diri, în absen�a interven�iei surselor regenerabile de energiei �i a sistemelor de furnizare a energiei. Practic, în cazul solu�iei cl�dirii de referin�� valorile men�ionate pe tipuri de vectori energetici �i pe total, reprezint� reperul de la care intervin atât sistemele de furnizare a energiei, cât �i sursele regenerabile de energie. Asupra performan�elor energetice globale ale cl�dirii de birouri se va reveni în contextul analizei eficien�ei economice a tuturor tipurilor de cl�diri analizate. Prin urmare, în tabelul III.1. nu sunt incluse nici randamentele de furnizare a energiei �i nici efectul surselor regenerabile de energie.

Tabelul III.1.

Vector energetic Cl�dire de referin�� Cl�dire C 107

Necesar înc�lzire [kWh / m2 an] 16,64 53,72

Necesar frig [kWh / m2 an] 4,39 10,47

Necesar c�ldur� apa cald� menajer� [kWh / m2 an] 5,28 5,28

Necesar iluminat, aparate [kWh / m2 an] 13,80 12,12

Necesar energie ventilare mecanic� [kWh / m2 an] 3,64 7,15

Total [kWh / m2 an] 43,75 87,72

��

�

IARN� (luna ianuarie)

-20-18-16-14-12-10-8-6-4-202468

10121416182022242628

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 408 432 456 480 504 528 552 576 600 624 648 672 696 720 744

Momentul [ore]

ta, t

ir, t

e [°

C]


Fig. III.1. Temperaturi semnificative (valori orare – Q = 0) pentru cl�direa nou� de birouri, regim termic

natural, ventilare mecanic�, Rv = 26,64 % – ianuarie an climatic tip – Bucure�ti

-20-18-16-14-12-10-8-6-4-202468

1012141618202224262830323436

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 408 432 456 480 504 528 552 576 600 624 648 672 696 720 744

Momentul [ore]

ta, t

ir, t

e [°

C]

-50

510

1520

25

3035

4045

5055

6065

7075

80

8590

95100

105110

Q [

kW]

ta tir te Q.necesar

Fig. III.2. Temperaturi semnificative �i flux termic (valori orare) pentru cl�direa nou� de birouri,

climatizare, ventilare mecanic�, Rv = 26,64 % – ianuarie an climatic tip – Bucure�ti

��

y = -77,878x + 735,52

R2 = 0,8655

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

-13 -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5

te.med.zi [°C]

Q.n

ec.z

i [kW

h/z

i]

Fig. III.3. Necesarul zilnic de c�ldur� corelat cu temperatura exterioar� medie zilnic�

y = 3,6388e3,2312x

R2 = 0,9999

8

8,1

8,2

8,3

8,4

8,5

8,6

8,7

8,8

8,9

9

9,1

9,2

9,3

9,4

9,5

9,6

9,7

0,245 0,25 0,255 0,26 0,265 0,27 0,275 0,28 0,285 0,29 0,295 0,3 0,305

PMV

PP

D [

%]

Fig. III.4. Corelarea valorii medie zilnice a PPD cu valorile medii zilnice a PMV

��

�

PRIM�VAR� (luna aprilie)

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 408 432 456 480 504 528 552 576 600 624 648 672 696 720

Momentul [ore]

ta, t

ir, t

e [°

C]


Fig. III.5. Temperaturi semnificative (valori orare – Q = 0) pentru cl�direa nou� de birouri, regim termic

natural, ventilare mecanic�, Rv = 26,64 % – aprilie an climatic tip – Bucure�ti

-20-18-16-14-12-10

-8-6-4-202468

1012141618202224262830323436

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 408 432 456 480 504 528 552 576 600 624 648 672 696 720

Momentul [ore]

ta, t

ir, t

e [°

C]

-50

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

Q [

kW]

ta tir te Q.necesar


climatizare, ventilare mecanic�, Rv = 26,64 % – aprilie an climatic tip – Bucure�ti

��

VAR� (luna iulie)

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 408 432 456 480 504 528 552 576 600 624 648 672 696 720 744

Momentul [ore]

ta, t

ir, t

e [°

C]


Fig. III.7. Temperaturi semnificative (valori orare – Q = 0) pentru cl�direa nou� de birouri, regim termic natural, ventilare mecanic�, Rv = 26,64 % – iulie an climatic tip – Bucure�ti

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 408 432 456 480 504 528 552 576 600 624 648 672 696 720 744

Momentul [ore]

ta, t

ir, t

e [°

C]

-85

-80

-75

-70

-65

-60

-55

-50

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

Q [

kW]

ta tir te Q.necesar

Fig. III.8 Temperaturi semnificative �i flux termic (valori orare) pentru cl�direa nou� de birouri,

climatizare, ventilare mecanic�, Rv = 26,64 % – iulie an climatic tip – Bucure�ti

��

�

TOAMN� (luna octombrie)

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 408 432 456 480 504 528 552 576 600 624 648 672 696 720 744

Momentul [ore]

ta, t

ir, t

e [°

C]


Fig. III.9. Temperaturi semnificative (valori orare – Q = 0) pentru cl�direa nou� de birouri,

regim termic natural, ventilare mecanic�, Rv = 26,64 % – octombrie an climatic tip – Bucure�ti

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 408 432 456 480 504 528 552 576 600 624 648 672 696 720 744

Momentul [ore]

ta, t

ir, t

e [°

C]

-75

-70

-65

-60

-55

-50

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

Q [

kW]

ta tir te Q.necesar


climatizare, ventilare mecanic�, Rv = 26,64 % – octombrie an climatic tip – Bucure�ti

��

III.1.3. Dimensionarea sistemelor de înc�lzire �i de r�cire

-20-18-16-14-12-10-8-6-4-202468

1012141618202224262830323436

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 408 432 456 480 504 528 552 576 600 624 648 672 696 720 744

Momentul [ore]

ta, t

ir, t

e [°

C]

-505101520253035404550556065707580859095100105110115120125

Q [

kW]

ta tir te Q.necesar


climatizare, ventilare mecanic�, Rv = 26,64 % – iarna de calcul – Bucure�ti

-6-4-202468

1012141618202224262830323436384042

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 408 432 456 480 504 528 552 576 600 624 648 672 696 720 744

Momentul [ore]

ta, t

ir, t

e [°

C]

-100

-95

-90

-85

-80

-75

-70

-65

-60

-55

-50

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

Q [

kW]

ta tir te Q.necesar


climatizare, ventilare mecanic�, Rv = 26,64 % – vara de calcul – Bucure�ti

��

�

III.1.4. Strategia de climatizare pentru sezonul estival Asigurarea regimului termic in spatiul ocupat - cladire de referinta de birouri, luna iulie Bucuresti

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 408 432 456 480 504 528 552 576 600 624 648 672 696 720 744

Momentul [ h ]

te, t

a [°

C],

na

[sch

/h]

-70

-65

-60

-55

-50

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

Q [

MW

]

te ta na Necesar frig

Fig. III.13. Utilizarea r�cirii prin ventilare natural� / mecanic� �i prin surse de r�cire artificial�

Asigurarea regimului termic in spatiul ocupat - cladire de birouri C107, luna iulie Bucuresti

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 408 432 456 480 504 528 552 576 600 624 648 672 696 720 744

Momentul [ h ]

te, t

a [°

C],

na

[sch

/h]

-200

-180

-160

-140

-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

Q [

kW]

te ta na Necesar frig

Fig. III.14. Utilizarea r�cirii prin ventilare mecanic� �i prin surse de r�cire artificial�

��

III.1.5. Valori lunare ale necesarului de c�ldur� pentru înc�lzirea spa�iilor �i ale necesarului de frig

-4

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Ian. Febr. Martie Aprilie Mai Iunie Iulie August Sept. Oct. Nov Dec.

Luna

Nec

esar

cal

du

ra, f

rig

[kW

h/m

p.lu

na]

Necesar de cald. - inc.spatii NZEB Necesar de cald. - inc.spatii C107 Necesar frig NZEB Necesar frig C107

Fig. III.15. Necesarul de c�ldur� �i de frig pentru cl�direa NZEB �i pentru cl�direa C107 – cl�dire tip birouri, zona climatic� II

III.2. Date de intrare �i strategii de modelare dinamic� a comportamentului energetic al cl�dirilor de tip bloc de locuin�e (zonele climatice I, II, III, IV)

Date fiind frecven�a de apari�ie ridicat� în mediul urban, precum �i implica�iile

energetice privind �inta de economii energetice conform strategiei Europe 2020, dar �i calitatea de sustenabilitate a mediului urban, analiza implic� 4 zone climatice.

Caracteristicile anvelopei (parte opac� �i parte transparent�) sunt identice cu cele proprii cl�dirilor de referin�� de tip birouri.

Asigurarea microclimatului interior implic� ventilare mecanic�, la nivel de apartament, asociat� cu recuperarea c�ldurii din aerul ventilat evacuat. Un element esen�ial în reducerea sensibil� a consumului energetic îl constituie dotarea cl�dirilor cu obloane termoizolante mobile �i cu storuri mobile, utilizate în sezonul estival.

În cele ce urmeaz� se prezint� sub form� tabelar� sinteza necesarului de c�ldur� (înc�lzire �i ap� cald� de consum), de frig �i de energie electric� pentru duplexul cl�dire de referin�� – cl�dire tip C 107, pentru zonele climatice I, II, III �i IV.

Zona climatic� I

Tabel III.2.

��

�




Necesar c�ldur� apa cald� menajer� [kWh / m2 an]

61,25 61,21


Necesar energie ventilare mecanic� [kWh / m2 an]

4,56 –

Total [kWh / m2 an] 101,71 123,60

Zona climatic� II

Tabel III.3.





61,21 61,21



4,56 –

Total [kWh / m2 an] 105,56 135,27

Zona climatic� III

Tabel III.4.





61,21 61,21

Necesar iluminat, aparate [kWh / m2 an]

28,36 28,36


4,56 –

Total [kWh / m2 an] 106,78 138,61

Zona climatic� 4

Tabel III.5.

��





61,21 61,21

Necesar iluminat, aparate [kWh / m2 an]

28,36 28,36


4,56 –

Total [kWh / m2 an] 112,8 147,43

Analiza celor 4 tabele - sintez� pune în eviden�� efectul sensibil al recuperatoarelor

de c�ldur�, în sezonul rece, �i al m�surilor pasive utilizate în sezonul estival. De asemenea, diferen�a de maximum 11,85 % între valoarea maxim� (zona climatic� IV) �i minim� (zona climatic� I) conduce la concluzia c� solu�ia de tip NZEB poate fi aplicat� oriunde în România.

Se poate constata, de asemenea, c� solu�ia pasiv� �i sistemele cu func�ie de recuperare a c�ldurii conduc la echilibrarea necesarului de energie între vectorul termic �i cel electric în cazul cl�dirii de birouri.

Tabel III.6.


Vector termic 21,92 58,00

Vector electric 21,83 29,74

în timp ce în cazul blocurilor diferen�a în favoarea vectorului termic r�mâne semnificativ�:

Tabel III.7.




Prin urmare interven�ia surselor regenerabile de energie (SRE) de natur� electric�

are impact major în cazul birourilor, iar sistemele eficiente de tip cogenerare-trigenerare de înalt� eficien�� sunt recomandate pentru zonele reziden�iale cu blocuri de locuin�e.

��

�

Fig. III.16. Necesarul de c�ldur� �i de frig pentru cl�direa NZEB �i pentru cl�direa C107 – bloc de locuin�e, zona climatic� I

Fig. III.17. Necesarul de c�ldur� �i de frig pentru cl�direa NZEB �i pentru cl�direa C107 – bloc de locuin�e, zona climatic� II

��

Fig. III.18. Necesarul de c�ldur� �i de frig pentru cl�direa NZEB �i pentru cl�direa C107 – bloc de locuin�e, zona climatic� III

Fig. III.19. Necesarul de c�ldur� �i de frig pentru cl�direa NZEB �i pentru cl�direa C107 – bloc de locuin�e, zona climatic� IV

��

�

III.3. Date de intrare �i strategii de modelare dinamic� a comportamentului energetic al cl�dirilor de tip cl�dire unifamilial� (zona climatic� II)

Cl�direa de referin�� este dotat� cu spa�iu solar ventilat care include �i instala�ia de producere a apei calde cu ajutorul energiei solare. Modelarea r�spunsului termic al spa�iului solar �i al instala�iei solare de producere a apei calde este prezentat� în Anexele 1 �i 2 ale lucr�rii de fa��.

Spa�iul solar ventilat are func�ia de recuperator de c�ldur�. Diagrama sintetic� care prezint� necesarul de c�ldur� al cl�dirii de referin�� i al cl�dirii C 107 atest� impactul deosebit de important al spa�iului solar asupra necesarului de energie (vectorul termic) al cl�dirii individuale.

În graficele din fig.III.22 �i din fig. III.25 se pune în eviden�� utilitatea instala�iei solare de producere a apei calde plasat� în interiorul spa�iului solar. Subliniem faptul c� pe durata sezonului rece temperatura aerului din spa�iul solar este pozitiv�, ceea ce exclude prezen�a schimb�torului de c�ldur� din componen�a instala�iei solare (se elimina sursa de entropie cauzat� de diferen�a medie de temperatur� mai mare ca zero dintre circuitul primar �i unitatea de stocaj termic).

Configura�ia energetic� a cl�dirii de referin�� atest� faptul c� spa�iul solar reduce semnificativ necesarul de c�ldur� prin raportarea la cl�direa C 107. Configura�ia anvelopei este caracterizat� de o rezisten�� termic� egal� cu 3,67 m2K / W fa�� de rezisten�a cl�dirii C 107 egal� cu 2,502 m2K / W. Aceasta este un argument suplimentar în favoarea posibilit��ii de configurare în sensul de NZEB a cl�dirilor de locuit individuale, cu impact major asupra bilan�ului energetic na�ional.

climatizare – ianuarie, zona II.

-18-16-14-12-10-8-6-4-202468

10121416182022242628

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 408 432 456 480 504 528 552 576 600 624 648 672

Momentul [ore]

ta, t

ir, t

e [°

C]

-0,2-0,10,00,10,20,30,40,50,60,70,80,91,01,11,21,31,41,51,61,71,81,92,0

Q [

kW]

ta tir te Q

Fig. III.20. Temperaturi semnificative �i flux termic (valori orare) pentru cl�direa unifamilial�

de referin��, climatizare – ianuarie, zona climatic� II

��

-20-18-16-14-12-10

-8-6-4-202468

10121416182022242628

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 408 432 456 480 504 528 552 576 600 624 648 672

Momentul [ore]

ta, t

ir, t

e [°

C]


Fig. III.21. Temperaturi semnificative (valori orare – Q = 0) pentru cl�direa unifamilial�

de referin��, regim termic natural – ianuarie, zona climatic� II

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Ziua

Tem

p.m

ax.a

pa

[°C

]

Fig. III.22. Temperatura maxim� zilnic� a apei din Unitatea de Stocaj Termic –

ianuarie an climatic tip – instala�ie solar� în Spa�iul Solar, zona climatic� II

��

�

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 408 432 456 480 504 528 552 576 600 624 648 672

Momentul [ore]

ta, t

ir, t

e [°

C]


Fig. III.23. Temperaturi semnificative (valori orare – Q = 0) pentru cl�direa unifamilial�

de referin��, climatizare – iulie, zona climatic� II

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 408 432 456 480 504 528 552 576 600 624 648 672

Momentul [ore]

ta, t

ir, t

e [°

C]

-0,20

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1,10

1,20

1,30

1,40

1,50

1,60

1,70

1,80

Q [

kW]

ta tir te Q

Fig. III.24. Temperaturi semnificative �i flux termic (valori orare) pentru cl�direa unifamilial�

de referin��, climatizare – iulie, zona climatic� II

��

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Ziua

Tem

p.m

axim

a [°

C]

Fig. III.25. Temperatura maxim� diurn� – iulie an climatic tip, zona climatic� II –

Unitate de Stocaj Termic ap� cald� solar� – cl�dire de locuit individual�

Fig. III.26. Necesarul de c�ldur� �i de frig pentru cl�direa NZEB �i pentru cl�direa C107 – cl�dire unifamilial�, zona climatic� II

��

�

Cap. IV. ESTIMAREA ENERGIEI PRIMARE AFERENT� EXPLOAT�RII CL�DIRILOR

IV.1. Cadrul metodologic

Directiva Europeana 31 / 2010 / UE impune realizarea de NZEB (Art. 9), dar definirea cadrului general pentru efectuarea calculelor de eficien�� energetic� revine fiec�ruia dintre statele membre ale UE. Caracteristicele metodelor de calcul fac obiectul Art. 3 al Directivei men�ionate. Acest cadru general pentru efectuarea calculelor de eficien�� energetic� trebuie s� se bazeze pe energia furnizat� �i exportat�, în conformitate cu SR EN 15603 : 2008. Schema din fig. IV.1. reprezint� simbolic �i simplificat bilan�ul energetic al unei cl�diri (valori ale energiei rezultate din integrarea în raport cu timpul a parametrilor termodinamici extensivi de tip fluxuri energetice). Energia primar� este calculat� cu ajutorul factorilor de energie primar� fi (în modelul simplificat aceia�i factori sunt utiliza�i pentru transportatorii de energie furnizat� �i exportat�). Studiile de caz din lucrare se refer� la factori de conversie diferen�ia�i în raport cu eficien�a sistemelor de generare, transport �i distribu�ie).

ii

iidel fEEE ⋅−= � )( exp,,

Fig. IV.1. Energia net� �i energia primar�

IV.2. Cerin�e de natur� energetic�

Pentru a se ob�ine o definire corect�, cl�direa NZEB identificat� prin intermediul indicatorului de energie primar�, se refer� la cadrul specific de calcul energetic, care include urm�toarele elemente:

• Grani�ele sistemului pentru energia net� furnizat� (conform SR EN 15603 : 2008);

• Datele de intrare standard pentru calculul energetic (conform SR EN 15251 : 2007);

Energie necesar�

Energie furnizat�

��

• Anul climatic tip de referin�� care se utilizeaz� în calculele energetice (conform SR EN ISO 15927-4 : 2005). În cazul României sunt determina�i ani climatici tip pentru 9 localit��i cu reprezentativitate satisf�c�toare la nivel na�ional;

• Factorii de conversie în energie primar� (conform SR EN 15603 : 2008). Se utilizeaz� factorii de conversie conform standardului european �i informa�iilor la nivel na�ional (energie electric� – raport anual ANRE 2012).

IV.3. Metodologie de calcul adecvat� NZEB

În conformitate cu Directiva Europeana 31 / 2010 / UE Recast EPBD, performan�a energetic� este definit� (Art. 2) în acest mod: O cl�dire cu consum aproape zero de

energie este o cl�dire care are o performan�� energetic� foarte ridicat�, a�a cum este

stabilit în conformitate cu Anexa I. Aceast� cantitate de energie apropiat� de zero sau

foarte redus� trebuie s� fie acoperit� în mare parte din surse regenerabile, inclusiv de

energia produs� din surse regenerabile aflate pe loca�ie sau în apropiere.

IV.4. Contur termodinamic �i procese

Schema sintetic� din fig. IV.2. prezint� corelarea dintre necesarul de utilit��i �i consumul de utilit��i în func�ie de structura fluxurilor de proprietate la nivel de contur termodinamic al zonelor cl�dirii, �i de randamentele de producere �i furnizare a energiei în cl�dire. Standardul european fundamental pe baza c�ruia s-a elaborat �i Metodologia autohtona de calcul, Mc 001 / 2006, este SR EN ISO 13790 : 2009 (versiunea din anul 2005). Acesta prezint� metode de calcul simplificate (cu pas de timp sezonier, lunar �i orar) recomandate pentru determinarea necesarului de utilit��i termice. Metodele de calcul propuse sunt în concordan�� acceptabil� cu metodele autohtone de calcul (NP 048-2000, cu modific�rile din anul 2006), �i pentru cl�diri medii din punct de vedere al necesarului de c�ldura, situat în jurul valorii de 250 kWh / m2an (cu referire la cl�diri amplasate în localit��i din zona climatic� de iarn� II, cu reprezentativitate maxim� la nivel na�ional în ceea ce prive�te mediul urban).

��

�

Fig. IV.2. Grani�ele energetice pentru energia furnizat� net�

IV.5. Coeficien�i de conversie în energie primar�

Coeficien�i de conversie a energiei utilizate la consumatorul final în energie primar�. Sunt valori care completeaz� datele din Cap. II.1.10 al metodologiei Mc 001-2/2006.

Tipul de energie / combustibili Coeficient de conversie

Energie electric� 2,62

Gaze naturale 1,17

Termoficare (cogenerare) 0,92

Cogenerare de înalt� eficien�� 0,30

Pele�i 1,08

Semnifica�ia valorilor subunitare provine din modul de definire a randamentului

sistemelor de cogenerare. Randamentul de cogenerare se define�te ca sum� a randamentelor par�iale de generare a energiei electrice �i a c�ldurii la nivel de sistem:

TECG η+η=η

Indicele de cogenerare se define�te cu rela�ia:

T

Eyη

η=

��

Se noteaz� cu Qf E energia electric� furnizat� de sistemul de cogenerare �i cu Qf T energia termic� furnizat� de sistem, ambele la „gardul“ sursei de generare a energiei. Dac� randamentele de furnizare a celor dou� forme de energie sunt cele de mai sus, se define�te randamentul de cogenerare sub forma:

fTT

E

fE

fTfECG

QcQ

QQ

⋅+η

+=η

care se poate scrie sub forma echivalenta:

T

E

CG

cy

y

+η

+=η

1

din care rezult� coeficientul de conversie în energie primar� aferent energiei termice, cT:

ECG

T

yyc

η−

η

+=

1

În graficele din figurile de mai jos se prezint� varia�ia coeficientului de conversie aferent energiei termice în func�ie de randamentul de cogenerare al sistemului. S-au avut în vedere urm�toarele solu�ii de cogenerare (caracterizate prin indicele de termoficare y)1:

Solu�ia de cogenerare Indicele de termoficare y

Motor cu ardere intern� (Otto, Diesel) 0,60 - 0,93

Turbine cu gaze 0,30 - 0,60

Turbine cu abur 0,21 (abur)

În diagrame s-a luat în considerare, pentru vectorul termic, �i fluxul termic disipat pe traseele de transport �i de distribu�ie a agen�ilor termici primar �i secundar, prin valorile P care reprezint� echivalentul disip�rii de flux termic integrat pe durata de func�ionare a sistemului, din valoarea energiei produse la gardul sistemului de cogenerare. Practic, în prezent, în România, valoarea P = 0,20 - 0,25, ceea ce reflect� starea necorespunz�toare a sistemelor de înc�lzire districtual�.

Luând ca valoare de referin�� randamentul de cogenerare pentru sistemele autohtone, de cca. 75 %, rezult� c� în cazul de proiectare a sistemului (y = 0,21) coeficientul de conversie aferent energiei termice este de 1,08. În raport cu datele comunicate în lucrarea rezult� o valoare de 1,12 aferent� sistemului din dotarea Municipiului Bucure�ti (y = 0,1764).

În cazul producerii separate a energiei electrice �i a c�ldurii rezult� un randament de utilizare a energiei primare care se poate determina cu rela�ia:

1

1

−η+η

+=η

T

E

S y

y

1 Comisia european� – Cogenerarea de mic� �i medie putere – ENERO, mai 2002

��

�

Coeficientul de conversie in energie primara aferent furnizarii de caldura (Termoficare ELCEN, y = 0,1764)

0,85

0,90

0,95

1,00

1,05

1,10

1,15

1,20

1,25

1,30

1,35

1,40

0,66 0,67 0,68 0,69 0,7 0,71 0,72 0,73 0,74 0,75 0,76 0,77 0,78 0,79 0,8 0,81 0,82 0,83 0,84 0,85

Randament cogenerare [ - ]

Co

ef.c

on

vers

ie [

- ]

P = 0

P = 0,05

P = 0,10

P = 0,15

P = 0,20

P = 0,25

P = 0,30

Fig. IV.3. Coeficientul de conversie propriu sistemului de termoficare a Municipiului Bucure�ti1

Coeficientul de conversie in energie primara aferent furnizarii de caldura (termoficare, y = 0,21 )

0,80

0,85

0,90

0,95

1,00

1,05

1,10

1,15

1,20

1,25

1,30

1,35

0,66 0,67 0,68 0,69 0,7 0,71 0,72 0,73 0,74 0,75 0,76 0,77 0,78 0,79 0,8 0,81 0,82 0,83 0,84 0,85


Co

ef.c

on

vers

ie [

- ]

P = 0

P = 0,05

P = 0,10

P = 0,15

P = 0,20

P = 0,25

P = 0,30

Fig. IV.4. Coeficientul de conversie propriu sistemului de termoficare – sistem autohton

1 Cetacli, Dan S. – Cogenerare �i înc�lzirea centralizat�, trecut �i prezent – FOREN, 2012, Neptun-Olimp, România

��

Coeficientul de conversie in energie primara aferent furnizarii de caldura - cogenerare de inalta eficienta, ( y = 0,60 )

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50

0,55

0,60

0,65

0,70

0,75

0,80

0,85

0,90

0,95

0,66 0,67 0,68 0,69 0,7 0,71 0,72 0,73 0,74 0,75 0,76 0,77 0,78 0,79 0,8 0,81 0,82 0,83 0,84 0,85


Co

ef.c

on

vers

ie [

- ]

P = 0

P = 0,05

P = 0,10

P = 0,15

P = 0,20

P = 0,25

P = 0,30

Fig. IV.5. Coeficientul de conversie propriu cogenerarii de înalt� eficien��

Valoarea y este similar� indicelui de termoficare p�strat� cu acela�i simbol exclusiv pentru compara�ia performan�elor celor dou� sisteme (cogenerarea �i producerea separat� a energiei electrice �i a c�ldurii). Valorile uzuale pentru centrale termice performante sunt:

36,0=ηE , 90,0=ηT

Rezult�, pentru valoarea y = 0,1764, =η

S 0,733, valoare foarte apropiat� de randa-

mentul de cogenerare de 0,75. Aceste valori justific� (par�ial) campania de debran�are a cl�dirilor de la sistemul de termoficare. În cazul în care se realizeaz� cl�diri eficiente energetic �i se aplic� solu�iile eviden�iate prin analiza de cost optim cl�dirilor existente care se modernizeaz� energetic, valoarea echivalent� a coeficientului y se situeaz� între 0,25 �i 0,35, ceea ce conduce la randamente

Sη cuprinse între 0,69 �i 0,64. Valorile

men�ionate reclam� asigurarea utilit��ilor termice �i electrice prin intermediul unui sistem energetic performant pe m�sura performan�ei cl�dirilor. Prin urmare adoptarea unei politici de modernizare a cl�dirilor, fie noi, fie existente, în conformitate cu prevederile Directivei Europene 31 / 2010 / UE, necorelat� cu promovarea cogenerarii de înalt� eficien�� reprezint� o eroare pus� în eviden�� de evolu�ia contrar� a eficien�ei energetice a cl�dirilor �i a sistemelor individuale de asigurare a utilit��ilor termice �i electrice. În conformitate cu defini�ia cl�dirilor cu consum energetic aproape de zero, aceast� contradic�ie nu este recomandabil s� fie reglat� prin dezvoltarea surselor regenerabile de energie în detrimentul utiliz�rii echilibrate a sistemelor eficiente de tip cogenerare de înalt� eficien��, în special în cadrul aglomer�rilor urbane. Din p�cate faptul c� se afirm� c� sistemul de

��

�

termoficare al Municipiului Bucure�ti este unul de înalt� eficien�� este un semnal al neimplic�rii în promovarea real� a cogener�rii de înalt� eficien�� în România.

În cazul în care s-ar pune în practic� un astfel de proiect, pentru o valoare a indicelui de cogenerare de y = 0,60, proprie sistemului de înalt� eficien��, coeficientul de conversie al c�ldurii în energie primara se reduce la cca. 0,37 ceea ce semnifica o reducere sensibila a consumului de resurse energetice fosile în scopul asigur�rii solicit�rilor consumatorilor de tip urban �i implicit o reducere semnificativ� a emisiilor de noxe.

Dat fiind faptul c� rezultatele lucr�rii de fa�� vizeaz� orizontul de timp de dup� 2020 s-a utilizat, pentru efectuarea analizelor numerice, coeficientul de conversie a c�ldurii în energie primar�, propriu sistemelor de cogenerare, valoarea de 0,92 (moderniz�ri în CET care s� duc� la randamentul de cogenerare de 80 %).

Solu�ia care poate conduce la economii substan�iale de combustibili fosili este trecerea la sistemele de cogenerare de înalt� eficien�� de mic� �i medie putere, caz în care coeficientul de conversie coboar� în jurul valorii de 0,30. Realizarea cl�dirilor noi caracterizate de consum energetic redus �i amenajarea unor zone reziden�iale este proprie utiliz�rii acestei solu�ii. În cazul cl�dirilor existente caracterizate de consum energetic ridicat (birouri, spitale) dotarea cu sisteme de cogenerare / trigenerare de mic� putere este o solu�ie adecvat� marilor aglomer�ri urbane.

IV.6. SRE pe conturul propriet��ii – estimarea poten�ialului energetic al capt�rii �i conversiei energiei solare în energie electric� prin utilizarea captatoarelor solare fotovoltaice

Toate tipurile de cl�diri care fac obiectul studiului de fa�� sunt dotate cu panouri fotovoltaice �i cu echipamentul necesar utiliz�rii în scopuri menajere (220 V monofazat) a energiei electrice (invertor, sistem de acumulare etc.). Panourile fotovoltaice au o eficien�� de captare a energiei solare de 15 % �i sunt amplasate pe acoperi�ul cl�dirilor. În toate cazurile azimutul este Sud. Inclinarea panourilor în raport cu planul orizontal s-a determinat prin maximizarea energiei solare captate pe durata anului la nivel de suprafa�� unitar� liber expus�. În graficele din fig. IV.6, fig. IV.7, fig. IV.8 �i fig. IV.9 se prezint� energia solar� captat� �i coeficientul de corec�ie aplicat radia�iei solare globale pentru determinarea energiei captate la nivelul planului caracterizat de unghiul optim, pentru fiecare zon� climatic� a ��rii. Valorile intensit��ii radia�iei solare globale rezult� din prelucrarea valorilor orare caracteristice anului climatic tip.

��

Optimizarea unghiului de plasare a captatoarelor solare fata de planul orizontal - zona climatica 1, unghi optim 34°, azimut Sud.

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

7500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Luna

En

erg

ie s

ola

ra [

Wh

/mp

.zi]

0,9

0,95

1

1,05

1,1

1,15

1,2

1,25

1,3

1,35

1,4

1,45

1,5

1,55

1,6

1,65

Co

efic

ien

t d

e aj

ust

are

a en

erg

iei g

lob

ale

[ -

]

Q [Wh/mp.zi] Q.optim [Wh/mp.zi] Coef.cor.optim

Fig. IV.6. Energia captat� în planul optim de plasare a panourilor solare (zona climatic� I)

Optimizarea unghiului de plasare a captatoarelor solare fata de planul orizontal - zona climatica 2 (unghi optim 34°, azimut sud)

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Luna

En

erg

ie s

ola

ra [

Wh

/mp

.zi]

0,9

0,95

1

1,05

1,1

1,15

1,2

1,25

1,3

1,35

1,4

1,45

1,5

1,55

1,6

Co

efic

ien

t aj

ust

are

ener

gie

glo

bal

a [

- ]


Fig. IV.7. Energia captat� în planul optim de plasare a panourilor solare (zona climatic� II)

��

�


500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Luna

En

erg

ie s

ola

ra [

Wh

/mp

.zi]

0,9

0,95

1

1,05

1,1

1,15

1,2

1,25

1,3

1,35

1,4

1,45

1,5

1,55

1,6

1,65

1,7

1,75

Co

efic

ien

t d

e aj

ust

are

a en

erg

iei g

lob

ale

[ -

]


Fig. IV.8. Energia captat� în planul optim de plasare a panourilor solare (zona climatic� III)

Optimizarea unghiului de plasare a captatoarelor solare fata de planul orizontal - zona climatica 4, unghi optim 36°, azimut Sud

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Luna

En

erg

ie s

ola

ra [

Wh

/mp

.zi]

0,9

0,95

1

1,05

1,1

1,15

1,2

1,25

1,3

1,35

1,4

1,45

1,5

1,55

1,6

Co

efic

ien

t d

e aj

ust

are

a en

erg

iei g

lob

ale

[ -

]


Fig. IV.9. Energia captat� în planul optim de plasare a panourilor solare (zona climatic� IV)

��

Cap. V. EFICIEN�A ECONOMIC� A SOLU�IILOR TEHNICE – MODULUL DE DETERMINARE A DURATEI DE RECUPERARE A INVESTI�IILOR FA�� DE CL�DIREA CONVEN�IONAL� REALIZAT� CONFORM NORMATIVULUI C 107/2010

V.1. Performan�a energetic� �i durata de recuperare a investi�iei suplimentare

V.1.1. Cl�dire de tip birouri, zona climatic� II CAZUL 1: Suprafa�� panouri solare fotovoltaice = 250 m2

1.1. Sistem care utilizeaz� pompa de c�ldur� ap�-ap�

• Energie primar� = 42,95 kWh/m2an

• Energie primar� C107 = 141,93 kWh/m2an

• Acoperire consum de energie electric� prin utilizarea panourilor fotovoltaice monocristaline = 35,85 %

• Acoperire consum total de energie prin utilizarea energiei solare = 35,85 %

• Durata de recuperare ≅ 10,0 ani

Fig. V.1. Energia primar� specific� în func�ie de sistemul de asigurare a utilit��ilor �i de suprafa�a de panouri fotovoltaice

��

�

Fig. V.2. Producere �i consum de energie electric�

Fig. V.3. Analiza de tip VNA – estimarea eficien�ei economice a solu�iilor tehnice

��

1.2. Sistem care utilizeaz� centrala termic� pe gaze







��

�



��

1.3. Sistem care utilizeaz� cogenerarea actual�







��

�



��

1.4. Sistem care utilizeaz� cogenerarea de eficien�� ridicat�







��

�



��

Suprafa�a PFV = 250 m2 Pomp�

c�ldur�

Central�

termic�

Cogenerare

actual�

Cogenerare înalt�

eficien��

Energie primar� [kWh/m2an]

42,95 52,96 46,23 28,26

Energie primar� C 107 [kWh/m2an]

141,93 141,93 124,14 124,14

Acoperire consum energie electric� prin PFV [%]

35,85 52,54 52,54 52,54

Acoperire consum total de energie prin utilizarea

energiei solare [%] 35,85 20,74 23,28 23,28

Durata de recuperare [ani] 10,0 9,2 7,8 7,8

CAZUL 2: Suprafa�� panouri solare fotovoltaice = 1.500 m2


• Energie primar� = – 77,05 kWh/m2an






��

�




��







��

�



��








��

�



��







Suprafa�a PFV = 1500 m2 Pomp� c�ldur�

Central� termic�

Cogenerare actual�

Cogenerare înalt� eficien��


-77,05 -67,04 -73,77 -91,74


141,93 141,93 124,14 124,14


215,05 315,23 315,23 315,23


energiei solare [%] 215,08 124,44 139,65 139,65


V.1.2. Cl�dire de tip bloc de locuin�e CL�DIRE DE TIP BLOC DE LOCUIN�E, ZONA CLIMATIC� 1

CAZUL 1: Suprafa�� panouri solare fotovoltaice = 50 m2







��

�



��








��

�



��








��

�



��








��

�



��







135,55 146,82 132,78 89,44


216,46 216,46 188,85 188,85


11,41 20,23 20,23 20,23

Acoperire consum total de energie electric� prin

utilizarea energiei solare [%] 11,41 5,70 6,55 6,55








��

�




��








��

�



��








��

�



��








��

�



��







48,30 59,57 45,52 2,19


216.46 216,46 188,85 188,85


68,43 121,39 121,39 121,39


utilizare energiei solare [%] 68,43 34,21 39,29 39,29


CL�DIRE DE TIP BLOC E LOCUIN�E, ZONA CLIMATIC� 2





��

�



• Durata de recuperare ≅ 16 ani



��








��

�



��








��

�



��








��

�



��







142,86 154,76 139,93 94,18


224,70 224,70 193,34 193,34


8,85 16,08 16,08 16,08









��

�





��








��

�



��








��

�



��








��

�



��







73,54 85,43 70,61 24,85


224,70 224,70 193,34 193,34


53,08 96,45 96,45 96,45




CL�DIRE DE TIP BLOC E LOCUIN�E, ZONA CLIMATIC� 3






��

�





��








��

�



��








��

�



��








��

�



��







142,48 154,57 139,49 92,96


229,04 229,04 196,94 196,94


9,78 17,91 17,91 17,91










��

�




��








��

�



��








��

�



��








��

�



��







65,24 77,34 70,61 15,73


229.04 229,04 196,94 196,94


58,69 107,45 107,45 107,45


utilizare energiei solare [%] 58.69 2876 33,13 33,13


CL�DIRE DE TIP BLOC DE LOCUIN�E, ZONA CLIMATIC� 4






��

�





��








��

�



��








��

�



��








��

�



��







150,62 163,70 147,40 97,07


243,86 243,86 207,55 207,55


8,03 15,24 15,24 15,24











��

�



��








��

�



��








��

�



��








��

�



��







84,89 97,98 81,67 31,34


243,86 243,86 207,55 207,55


48,16 91,44 91,44 91,44




��

�

V.1.3. Cl�dire de tip locuin�a unifamiliala, zona climatic� II Sistem care utilizeaz� centrala termic� pe gaze







-75

-50

-25

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Suprafa�� panouri fotovoltaice[mp.]

En

.pri

mar

a sp

ec. [

kWh

/mp

.an

]

En.primara spec. (Gaze) En.primara spec. (COGEN) En.primara spec. (PC) En.primara spec. (COGEN EFIC.) En.primara C107

Fig. V.118. Energia primar� specific� în func�ie de sistemul de asigurare a utilit��ilor �i de suprafa�a de panouri fotovoltaice – cl�dire dotat� cu instala�ie solar� pentu ap� cald�

��

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Luna

En

erg

ie -

cu

mu

l [kW

h]

Cumul producere fotovolt.

Cumul consum en. electrica

Fig. V.119. Producere �i consum de energie electric� – cl�dire unifamilial� dotat� cu panouri fotovoltaice

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

180000

200000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Anul

VN

A [

lei]

Cost total (S=0 mp.) Cost total (S=3 mp.) Cost total (S=6 mp.) Cost total (S=9 mp.) Cost total (S=12 mp.)

Cost total (S=15 mp.) Cost total (S=18 mp.) Cost total (S=21 mp.) Cost total C107



��

�






-75

-50

-25

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Suprafa�� panouri fotovoltaice[mp.]

En

.pri

mar

a sp

ec. [

kWh

/mp

.an

]

En.primara spec. (Gaze) En.primara spec. (COGEN) En.primara spec. (PC) En.primara spec. (COGEN EFIC.) En.primara C107

Fig. V.121. Energia primar� specific� în func�ie de sistemul de asigurare a utilit��ilor �i de suprafa�a de panouri fotovoltaice – cl�dire dotat� cu instala�ie solar� pentu ap� cald�

��

Producere �i consum de energie electric� – cl�dire de individual� zona climatic� 2, dotare cu panouri fotovoltaice

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Luna

En

erg

ie -

cu

mu

l [kW

h]

Cumul producere fotovolt.

Cumul consum en. electrica

Fig. V.122. Producere �i consum de energie electric� – cl�dire individual� dotat� cu panouri fotovoltaice

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

180000

200000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Anul

VN

A [

lei]

Cost total (S=0 mp.) Cost total (S=3 mp.) Cost total (S=6 mp.) Cost total (S=9 mp.) Cost total (S=12 mp.)

Cost total (S=15 mp.) Cost total (S=18 mp.) Cost total (S=21 mp.) Cost total C107


��

�

V.2. Rezultatele analizei de eficien�� economic� pe tipuri de cl�diri

NOTE:

1. Zonele marcate cu gris nu satisfac condi�ia minim� de încadrare în clasa NZEB;

2. Valorile marcate cu culoare ro�ie sunt acceptate dac� se extinde durata admisibil� de recuperarea a investi�iei suplimentare peste valoarea maxim� de 10 ani;

3. Valorile marcare cu bold sunt cl�diri de tip NZEB.

V.2.1. Cl�dire de birouri – zona climatic� II (energie primar� specific� maxim admis�, proprie cl�dirii de tip NZEB = 57 kWh/m2an)






42,95 52,96 46,23 28,26


141,93 141,93 124,14 124,14


35,85 52,54 52,54 52,54


energiei solare [%] 35,85 20,74 23,28 23,28







– 77,05 – 67,04 – 73,77 – 91,74


141,93 141,93 124,14 124,14


215,05 315,23 315,23 315,23


energiei solare [%] 215,08 124,44 139,65 139,65


��

V.2.2. Cl�dire de blocuri – zona climatic� I (energie primar� specific� maxim admis�, proprie cladirii de tip NZEB = 93 kWh/m2an)






135,55 146,82 132,78 89,44


216,46 216,46 188,85 188,85






11,41 20,23 20,23 20,23


energiei solare [%] 11,41 5,70 6,55 6,55







48,30 59,57 45,52 2,19


216.46 216,46 188,85 188,85


68,43 121,39 121,39 121,39


energiei solare [%] 68,43 34,21 39,29 39,29


V.2.3. Cl�dire de blocuri – zona climatic� II (energie primar� specific� maxim admis�, proprie cl�dirii de tip NZEB = 100 kWh/m2an)






142,86 154,76 139,93 94,18


224,70 224,70 193,34 193,34


8,85 16,08 16,08 16,08

Acoperire consum total de 8,85 4,36 5,01 5,01

��

�

energie prin utilizarea energiei solare [%]







73,54 85,43 70,61 24,85






224,70 224,70 193,34 193,34


53,08 96,45 96,45 96,45


energiei solare [%] 53,08 26,14 30,08 30,08


V.2.4. Cl�dire de blocuri – zona climatic� III (energie primar� specific� maxim admis�, proprie cl�dirii de tip NZEB = 111 kWh/m2an)

Suprafa�a PFV = 50 m2

Pomp� c�ldur�





142,48 154,57 139,49 92,96


229,04 229,04 196,94 196,94


9,78 17,91 17,91 17,91


energiei solare [%] 9,78 4,79 5,52 5,52







65,24 77,34 70,61 15,73


229.04 229,04 196,94 196,94

Acoperire consum energie 58,69 107,45 107,45 107,45

��

electric� prin PFV [%]


energiei solare [%] 58.69 2876 33,13 33,13


V.2.5. Cl�dire de Blocuri – zona climatic� IV (energie primar� specific� maxim admis�, proprie cl�dirii de tip NZEB = 127 kWh/m2an)






150,62 163,70 147,40 97,07


243,86 243,86 207,55 207,55


8,03 15,24 15,24 15,24


energiei solare [%] 8,03 3,85 4,45 4,45







84,89 97,98 81,67 31,34


243,86 243,86 207,55 207,55


48,16 91,44 91,44 91,44


energiei solare [%] 48,16 23,10 26,69 26,69


V.2.6. Cl�dire de locuit unifamilial� – zona climatic� II (energie primar� specific� maxim admis�, proprie cl�dirii de tip NZEB = 111 kWh/m2an) –

��

�

cl�dire dotat� cu Spa�iu Solar ventilat �i cu instala�ie solar� de preparare a apei clade de consum inclus� în Spa�iul Solar

Centrala termica pe gaze Suprafa�a PFV = 3 m2 Suprafa�a PFV = 18 m2


146,79 18,37


291,84 291,84


18,56 111,37



energiei solare [%] 45,26 71,17

Durata de recuperare [ani] 11,7 9,5

V.3. Analiz� de sensibilitate a pre�urilor

Costul suplimentar este determinat de: pre�ul materialelor de construc�ie (care

include �i manopera realiz�rii protec�iei termice a anvelopei cl�dirii), de pre�urile echipamentelor care asigur� microclimatul din cl�dire �i de pre�ul sistemelor care se constituie în surse regenerabile de energie. Durata de recuperare a investi�iei suplimentare se determin� din ecua�ia:

=��

��

�

+

+⋅+��

�

��

�

+

+⋅+��

�

��

�

+

+⋅⋅+ ��

=τ

τ

=τ

τ

=τ

τT

combe

combeREFcomb

Tte

teREFt

Tele

eleREFel

REFINV

a

rcE

a

rcE

a

rcEC

111 1

1

1

1

1

1

��=τ

τ

=τ

τ

=τ

τ

��

��

�

+

+⋅+��

�

��

�

+

+⋅+��

�

��

�

+

+⋅⋅+

Tcombe

combeCcomb

Tte

teCt

Tele

eleCel

CINV

a

rcE

a

rcE

a

rcEC

1

107

1

107

1

107107

1

1

1

1

1

1(1)

Durata de recuperare a investi�iei suplimentare D este, prin urmare, func�ie de

pre�urile componentelor care constituie cele dou� costuri de investi�ie REFINVC �i 107C

INVC .

Sintetic se poate defini o func�ie de trei variabile:

),,( 3211 pppfD = (2)

Durata de recuperare determinat� este exprimat� în func�ie de valorile p1.0, p2.0, p3.0 ale pre�urilor luate în calcul prin studiul de fa��. Ca urmare a faptului c� în România nu exist� o baz� de date cu pre�urile men�ionate anterior, este posibil ca fa�� de datele de calcul s� se constate abateri.

��

Analiza de sensibilitate ofer� posibilitatea de a elabora politici na�ionale în scopul promov�rii NZEB în condi�ii de eficien�� economic�, pe de o parte, �i de a evalua gradul de eroare în ceea ce prive�te valorile numerice din studiile de caz din lucrarea de fa��, pe de alt� parte.

Este foarte dificil� stabilirea func�iei (2) ca func�ie de trei valori independente, p1, p2, p3. Varia�ia pre�urilor (valori posibile pe pia��) se exprim� sub forma:

�

�

�

⋅=

⋅=

⋅=

30.33

20.22

10.11

xpp

xpp

xpp

(3)

Coeficien�ii numerici xj variaz� într-un interval rezonabil: ]3,1;7,0[∈jx (4)

Se definesc varia�iile pre�urilor:

jjj xpp dd 0.= (5)

sau

jjj xpp ∆=∆ 0. (6)

în care:

3,0}max{;3,0}{min =∆−=∆ jj xx (7)

Func�ia durat� de recuperare a investi�iei suplimentare se poate exprima sub forma

modificat�:

),,( 3211 xxxfD = (8)

Pe baza metodei de estimare a valorii D (prezentat� grafic pentru studiile de caz din

lucrarea de fa��) se pot defini trei func�ii particulare sub forma:

�

�

�

=

=

=

),1,1(

)1,,1(

)1,1,(

333

222

111

xfD

xfD

xfD

(9)

�i prin compunere liniar�, func�ia D: ),1,1()1,,1()1,1,(),,( 333222111321 xfxfxfxxxD ⋅α+⋅α+⋅α= (10)

Varia�ia duratei de recuperare a costului suplimentar, D, se exprim� sub forma:

3

13

3332

12

2221

11

111321 d

),1,1(d

)1,,1(d

)1,1,(),,(d

321

xx

xfx

x

xfx

x

xfxxxD

xxx ===∂

∂⋅α+

∂

∂⋅α+

∂

∂⋅α=

(11) sau:

333222111 xAxAxAD ∆α+∆α+∆α=∆ (12)

din care: DDD ∆+≅ 0 (13)

��

�

În plaja de varia�ie a variabilelor x1, x2, x3, �i pentru valorile pre�urilor de calcul p1.0,

p2.0, p2.0, cu o eroare sub 5,62 %, varia�ia ∆D se poate exprima sub forma simplificat�:

332211 xAxAxAD ∆+∆+∆≅ (14)

sau:

3

13

332

12

221

11

11

321

),1,1()1,,1()1,1,(x

x

xfx

x

xfx

x

xfD

xxx

∆∂

∂+∆

∂

∂+∆

∂

∂≅∆

===

(15)

În graficele din fig. V.124., fig. V.125., fig. V.126., cu referire la cl�dirile de tip birou,

bloc de locuin�e �i cl�dire de locuit unifamilial�, se prezint� func�iile f1 (x1, 1, 1), f2 (1, x2, 1) �i f3 (1, 1, x3). Alura func�iilor men�ionate conduce la urm�toarele concluzii cu privire la recuperarea D0, determinat� în lucrare:

1. În cazul cl�dirii de tip birouri dotat� cu panouri fotovoltaice impactul pre�ului panourilor asupra duratei de recuperare a investi�iei este determinat în raport cu abaterile celorlalte pre�uri (materiale de construc�ie �i echipamente);

2. În cazul cl�dirii de tip bloc de locuin�e se men�ine concluzia de la punctul 1, cu men�iunea c� abaterile pre�urilor materialelor de construc�ie �i echipamentelor amplific� efectul abaterii pre�urilor panourilor fotovoltaice de o manier� semnificativ�;

3. În cazul cl�dirii de locuit unifamilial�, ponderea major� comparabil� o au pre�urile panourilor fotovoltaice �i ale echipamentelor, în timp ce varia�ia pre�urilor materialelor de construc�ie are impact neglijabil.

Rezult� c� elaborarea unor politici de stimulare a cre�terii absorb�iei pe pia�� a panourilor fotovoltaice �i a echipamentelor performante ar trebui s� fie un obiectiv strategic pentru promovarea eficient� a cl�dirilor de tip NZEB în România.

O alt� concluzie care sus�ine cele de mai sus prive�te faptul c� în toate cazurile analizate dotarea cl�dirilor cu suprafe�e de captare a radia�iei solare (panouri fotovoltaice) maximum posibil� conduce la cea mai redus� durat� de recuperare a investi�iei suplimentare, a�a cum reiese din tabelul de mai jos:

Tip cl�dire Spv = maxim Spv = 0

Cl�dire tip birouri 7,40 5,77 9,03 10,40 8,10 12,50

Cl�dire tip bloc de locuin�e 8,78 6,60 11,00 11,20 8,70 13,30

Cl�dire de locuit unifamilial� 9,59 8,25 10,77 11,20 10,00 12,40

Din tabelul de sintetic de mai sus rezult� c� în cazul dot�rii cu suprafa�� maxim� de

panouri fotovoltaice practic, în toate cazurile, investi�ia este eficient�. În lipsa dot�rii cu acestea, investi�ia este eficient� exclusiv în cazul reducerii pre�urilor actuale.

În plus, utilizarea panourilor fotovoltaice conduce la reducerea semnificativ� a energiei primare, în toate cazurile.

��

Elaborarea unei strategii coerente �i sustenabile este posibil� prin realizarea unei baze de date care s� con�in� pre�urile necesare pentru proiectarea cl�dirilor NZEB.

Prin analiza de sensibilitate toate cl�dirile analizate pot fi incluse în categoria NZEB, cu men�iunea c� utilizeaz� conexiunea cu re�elele de energie �i pot furniza energie în re�ea.

Analiza de sensibilitate pentru cl�direa de tip birouri, redat� prin graficul din fig.

V.124., s-a efectuat în urm�toarele ipoteze: – cl�direa de tip birouri este racordat� la o central� termic� pe gaze; – suprafa�a panourilor fotovoltaice este de 1.250 m2; – energia primar� este de – 43,04 kWh/m2an; – energia primar� pentru o cl�dire tip C 107 este de 141,93 kWh/m2an; – acoperirea consumului de energie electric� prin panouri fotovoltaice este de

262,69 %.

Fig. V.124. Varia�ia componentelor abaterii duratei de recuperare a investi�iei suplimentare în raport cu varia�ia pre�urilor

Analiza de sensibilitate pentru cl�direa de tip bloc de locuin�e, redat� prin graficul din fig. V.125., s-a efectuat în urm�toarele ipoteze:

– cl�direa de tip bloc este racordata la o re�ea de cogenerare de înalt� eficien��; – suprafa�a panourilor fotovoltaice este de 250 m2; – energia primar� este de 38,71 kWh/m2an; – energia primar� pentru o cl�dire tip C 107 este de 193,34 kWh/m2an; – acoperirea consumului de energie electric� prin panouri fotovoltaice este de

80,38 %.

��

�


Analiza de sensibilitate pentru cl�direa de tip locuin�� unifamilial�, redat� prin

graficul din fig. V.126., s-a efectuat în urm�toarele ipoteze: – cl�direa de tip locuin�� unifamilial� este racordat� la o re�ea de cogenerare de

înalt� eficien��; – suprafa�a panourilor fotovoltaice este de 18 m2; – energia primar� este de 18,37 kWh/m2an; – energia primar� pentru o cl�dire tip C 107 este de 291,84 kWh/m2an; – acoperirea consumului de energie electric� prin panouri fotovoltaice este de

111,37 %.

��

8,8

9

9,2

9,4

9,6

9,8

10

10,2

0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1 1,05 1,1 1,15 1,2 1,25 1,3

Valori ale abaterii de calcul x1, x2, x3 [ - ]

Du

rata

de

recu

per

are

[an

i]

D(x1 - panouri fotovoltaice) D(x2 - izolatie anvelopa) D(x3 - sisteme)


��

�

Cap. VI. FUNDAMENTAREA METODEI INDICELUI CLIMATIC NECESAR EVALU�RII PRELIMINARE A PERFORMAN�EI ENERGETICE A UNEI CL�DIRI AMPLASAT� ÎN ORICE LOCALITATE DIN �AR�

Una din dificult��ile majore din activitatea de proiectare a cl�dirilor de tip NZEB o reprezint� încadrarea în limitele care le definesc din punct de vedere energetic. În special, determinarea necesarului anual de c�ldur� �i de frig impune utilizarea unor produse software de mare putere, validate empiric �i numeric. Din p�cate interesul extrem de redus la nivel decizional de elaborare a unor astfel de produse autohtone (validate) face ca la nivel de proiectare s� se utilizeze fie programe de calcul neadecvate (din categoria celor atestate strict pentru elaborarea Certificatelor de Performan�� Energetic� a apartamentelor existente), fie programe bazate pe pas de timp lunar sau sezonier la nivel de cl�dire care produc valori eronate în raport cu cele proprii simul�rii dinamice. Pentru a simplifica decizia la nivel de proiectare s-a elaborat o metod� simplificat� �i aproximativ� de evaluare a Necesarului anual de c�ldur� pentru înc�lzirea spa�iilor din dotarea cl�dirilor de

tip NZEB. Metoda se bazeaz� pe prelucrarea rezultatelor simul�rii detaliate pe program validat cu pas de timp orar �i de corelare a valorilor necesarului de c�ldur� cu num�rul de grade-zile de calcul pentru localit��i din România. Necesarul anual de c�ldur� s-a raportat la valoarea proprie cl�dirii amplasat� în zona climatic� II. Au rezultat valori adimensionale sub forma indicelui climatic (IC) corelate cu num�rul de grade-zile de calcul. În cele ce urmeaz� se prezint� succint fundamentarea teoretic� �i valorile rezultate. Analiza indicelui climatic va continua �i în faza urm�toare (final�) a lucr�rii, prin diversificare în raport cu nivelul de confort termic, cu gradul de protec�ie termic� �i cu strategii de exploatare a cl�dirii. Totodat� se va extinde analiza �i pe durata sezonului estival (dac� simul�rile impun aceasta).

VI.1. Definirea Indicelui climatic (IC)

În lucrarea de fa�� s-au realizat simul�rile cu pas de timp orar pentru cl�direa tip �i pentru cl�direa C 107, pe toate cele 4 clime de calcul, pentru blocul de locuin�e. Prin urmare se cunoa�te necesarul de c�ldur� pe durata anului climatic tip (notat cu indicativul PEC).

Pentru înc�lzire rezult�, pentru cl�direa de referin��, valorile PECR1.....PECR4 (indicii 1, 2, 3, 4 reprezint� zonele climatice). Dac� se consider� clima zonei II drept clim� de referin�� na�ional� se definesc rapoartele:

12

11 <=

R

RR

PEC

PECR ; 1

2

22 ==

R

RR

PEC

PECR ; 1

2

33 >=

R

RR

PEC

PECR ; 1

2

44 >=

R

RR

PEC

PECR .

Se procedeaz� similar pentru cl�direa C 107 �i rezult�:

��

12

11 <=

C

CC

PEC

PECR ; 1

2

22 ==

C

CC

PEC

PECR ; 1

2

33 <=

C

CC

PEC

PECR ; 1

2

44 >=

C

CC

PEC

PECR .

Se analizeaz� diferen�ele dintre RRk �i RCk. Se coreleaz� valorile R cu num�rul de grade-zile al localit��ilor pentru care s-au

calculat (valorile gradelor-zile se g�sesc în SR 4839-97) �i se exprim� algebric sub form� de func�ie:

Rk = f (NGZk)

Dac� se determin� prin simulare PEC2 pentru o cl�dire, pentru clima zonei II, care se consider� arbitrar clim� de referin��, se poate cunoa�te PECk pentru o valoare Rk oarecare, utilizând func�ia de mai sus. Se cunoa�te num�rul de grade-zile al localit��ii (din standard), se determin� din func�ie valoarea Rk �i din definirea Rk se determina PECk cu rela�ia:

kk RPECPEC ⋅= 2

În Faza III se va realiza validarea procedurii pentru a se putea aplica cu eroare

acceptabil� ca substitut al model�rii dinamice a cl�dirilor de tip NZEB.

y = 1,5617E-09x3 - 1,5915E-05x2 + 5,4321E-02x - 6,1015E+01

R2 = 1,0000E+00

y = 1,3716E-09x3 - 1,4145E-05x2 + 4,8718E-02x - 5,4990E+01

R2 = 1,0000E+00

0,6

0,7

0,8

0,9

1

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

2800 2900 3000 3100 3200 3300 3400 3500 3600 3700 3800 3900 4000 4100 4200NGZ

R [

- ]

R - Ref R - C107

Fig. VI.1. Indicele climatic în func�ie de num�rul de grade-zile de calcul �i

de solu�ia tehnic� proprie cl�dirii de tip bloc de locuin�e

��

�

y = 1,288E-09x3 - 1,339E-05x2 + 4,662E-02x - 5,322E+01

R2 = 9,987E-01

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

7,5

2800 2900 3000 3100 3200 3300 3400 3500 3600 3700 3800 3900 4000 4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700 4800 4900 5000

NGZ

R [

- ]

Fig. VI.2. Varia�ia indicelui climatic în func�ie de num�rul de grade-zile de calcul –

cl�dire de tip bloc de locuin�e

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

�� "��#� �� $%�� &'� �'�&�� '�&(� $%�)&� ��((� )&�&��

�� "�*�� )�� ('� �(��%� �(�� $��'� �� )$��'�

�� "�� )&� �%�'&� �%�&$� $��%�� )�� )��)��

$� "�� ()� �)�%(� �)�(�� '�)&� ��)�� $&�%$�

)� +�� %�� &� �&�)�� &�)(� $'��%� ��(�%'� %��'��

%� +� ��,�� )�� )%� �'�� '��%� $)��'� ��&�()� )(�&'�

(� + �� ')�� )�� &� )$��$� �$$�� %&�((�

'� +-�� $%�� '�� '�%&� �'�($� $%��$� ��&� )&��

&� +�.� �)�� '�&%� �&�� $%�(�� $�� %��'�

�� +�� %�� &� �&�)�� &�)(� $'��%� ��(�%'� %��'��

�� +�� $�� '��$� �%��'� �%��%� %$�($� �(��&'� '��(�

�� +�� (�� '&� �(�� (��'� $��%'� ��&� )$�&��

�� +�� (�� '&� �(�� (��'� $��%'� ��&� )$�&��

�$� +�� )�� ('� �(��%� �(�� $��'� �� )$��'�

�)� /�� &'�� )�� )��(� �(�� &'�� $(�%��

�%� /�� $)� �%�%'� �%�(�� $�� &��(� )��'%�

�(� /�� '�� &$� �(�$�� (�$%� $��'(� ��'&� ))��$�

�'� /�� %)� �)�)�� )�)%� �'�� )�� $&��%�

�&� /-�� )�� '�&%� �&�� $%�(�� $�� %��'�

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��/-��0�,��

$�(�� )�� %�%�� %�(�� &�� &�%$� ��%��

��/-��0�,��

�'�� $�('� ��)�� %�� )��$� �$��&�� %'��

�� /�.� �(�� &'� ��(� ��$�� )��'� �� %$�)$�

�� /�� '$�� '��'� ��&�� &%� �&��%� ('�� (�((�

�$� /�� (�� '&� �(�� (��'� $��%'� ��&� )$�&��

�)�/��"�0��

�)$�� )� �&�� &��(� $%�'�� $��&� %��

�%� 1�� $�� '�� '��)� $$�)'� ��'�$�� )(��$�

�(� 1��2� � �')�� )�� &� )$��$� �$$�� %&�((�

�'� 1��0�� )&� �%�'&� �%�&$� $��%�� )�� )��)��

�&� 3�0�� &�� %�� %�� %'� )'��%� �)$�)�� ($�'��

�� 3�� )�� )%� �'�� '��%� $)��'� ��&�()� )(�&'�

�� 4�� &�� &&� �(�$'� �(�)�� $��)� ��$��(� ))��(�

�� 4 ��0 �� ')� �)�'�� )�'%� �'�&)� ��$'� )��

�� 4��5�� &�� &� �'��)� �'�� $$�$(� ��'�� )(��&�

�$� 4� � �� &�� &&� �(�$'� �(�)�� $��)� ��$��(� ))��(�

�)� 5�� $�� (�� '�))� �'�%�� $)�%&� ��'� )'�((�

�%� #�� )�� &%� �'�''� �'�&$� $%�)�� )$� )&�'��

�(� 6�0�.� �� $)� �%�%'� �%�(�� $�� &��(� )��'%�

�'� ,��0� �� ''�� '�'&� ��&%� �� &�� '$�'�� $��)�

�&� ,��0 � �� &%�� (� �$�%(� �$�(�� %�� &)�&'� $%�$(�

$��, ��/ ��

$�)�� $��(� �)�)�� )�%�� '(�$'� ��&� ��)��

$�� 7�� )�� ('� �(��%� �(�� $��'� �� )$��'�

$��7��2� ��8��

�&$�� %��%� ��'$� ��&�� )'�(�� )%�� ()�)$�

$�� 7�� )$� �)��%� �)�$�� (�'�� )�� $'�%%�

$$� �� &%�� %�(�� $�� $�$�� )&�&�� )&��&� ((��(�

$)� � ��9�� )%�� &�� &��%� $(��%� ��)�� %��)��

$%� � �� $�� (�� '�))� �'�%�� $)�%&� ��'� )'�((�

$(� �� &�� %%� �'�$$� �'�)�� $)�$$� ��(�� )'�$$�

$'�:-�� 8��

��(�� '&� �(�� (��'� $��%'� ��&� )$�&��

$&�:-�� ;-��

�� )&� �%�'&� �%�&$� $��%�� )�� )��)��

)�� :�� %%� �%�&'� �(�� $��'$� ��$� )��'��

)�� :�� (�� ('� ��(� �� $&�$$� ��)� %��)&�

)�� 8��,�� (�� %�� '��(� �'�$�� $)��%� ��$� )'��

)�� 8 � �� %%�� )$� �&�(�� &�(&� $'�%�� &�� %��)��

)$� 8 02 �� %$�� $$� �&�)'� �&�%$� $'�� '�� %��$�

))� 8�� $� �(�))� �(�%�� $�� $�'�� ))�)&�

)%� 8�� )�� ('� �(��%� �(�� $��'� �� )$��'�

��

��

�

��

)(� 8�� $�'�� &��'� �(�&$� �'�� %'�'�� '��'%� ''�)��

)'� 8� �� )$� �)��%� �)�$�� (�'�� )�� $'�%%�

)&� 8�� $(�� ')� �'�(�� '�('� $%�� )�� )&��

%�� '�� &$� �(�$�� (�$%� $��'(� ��'&� ))��$�

%�� -�0�� &�� %%� �'�$$� �'�)�� $)�$$� ��(�� )'�$$�

%�� -�0��< �� )$�� )� �&�� &��(� $%�'�� $��&� %��

%�� -�0��,�� )$�� )� �&�� &��(� $%�'�� $��&� %��

%$� �-�0��7�� $�� (�� '�)�� '�)(� $)�%�� )� )'�%%�

%)��-�0��8��

$�(�� &�$%� $��&�� $��%� ��)�()� �'��&�� %��

%%��,�0��

�� %)� �)�)�� )�)%� �'�� )�� $&��%�

%(��8��

�'�� (�)&� ��)� ��&� �(�� (��$� �)��

%'� �� &�� %%� �'�$$� �'�)�� $)�$$� ��(�� )'�$$�

%&� �� (�� %��$� �%��&� $��)� ��%�&�� )��((�

(�� )%�� &�� &��%� $(��%� ��)�� %��)��

(�� =�� (�� '&� �(�� (��'� $��%'� ��&� )$�&��

(�� ;�� )(�� )� �&��)� �&�� $(��'� ��)��$� %��%&�

(�� ;��1�� $)'�� $��('� %��'(� %��%� �$&�&%� �&'��%� �&��'(�

($� >�� $�� '�� '��)� $$�)'� ��'�$�� )(��$�

��

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Alba Iulia

Alexan

dria

Adamcli

siAra

d

Bacau

Baia M

are

Bistrit

a

Barlad Blaj

Botosa

ni

Braso

vBra

ila

Bucure

sti

Buzau

Calafa

t

Craca

l

Caran

sebs

Calaras

i

Campin

a

Campu

lung Mold

.

Campulung M

uscel Clu

j

Constanta

Craio

va

Curte

a de A

rges

Deva

Dorohoi

Dragas

ani

Faga

ras

Focsan

i

Galati

Giurg

iu

Gura H

ont

Grivita Husi Ias

i

Lugoj

Mangali

a

Medgid

ia

Miercure

a Ciu

c

Orade

a

Odorheiu

l Sec

uesc

Oravit

a Palt

inis

Petrosa

ni

Piatra

Nea

mt

Pitesti

Ploiesti

Ramnicu

Sar

at

Ramni

cu V

alcea

Resita

Roman

Satu M

are

Sibiu

Sighiso

ara

Slatina

Slobozia

Suceav

a

Sulina

Sebes

Timiso

ara

Targovis

te

Targu

Jiu

Targu

Mures

Targ

u Ocn

a

Targu S

ecuies

c

Turn

u Mag

urele

Turnu S

ever

n

Tecuci

Tulcea

Turda

Urzicen

i

Vaslu

i

Vatra

Dorn

eiZala

u

Localitatea

Nec

. cal

du

ra [

kWh

/mp

.an

]

Cladire Bloc Cladire unifam. Cladire Birou

Fig. VI.3. Necesarul anual de c�ldur� pentru înc�lzire – cl�diri de referin�� NZEB amplasate în localit��i din România

Metoda indicelui climatic

��

�

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Alba Iu

lia

Alexandria

Adamclis

iAra

d

Bacau

Baia Mar

e

Bistrita

Barlad

Blaj

Botosani

Brasov

Braila

Bucuresti

Buzau

Calafat

Cracal

Caransebs

Calarasi

Campin

a

Campulu

ng Mold

.

Campulu

ng Muscel Clu

j

Constanta

Craio

va

Curtea d

e Arg

esDeva

Dorohoi

Dragasan

i

Fagaras

Focsani

Galati

Giurg

iu

Gura H

ont

Grivita

Husi Iasi

Lugoj

Mangalia

Medgidia

Mierc

urea C

iuc

Oradea

Odorheiu

l Sec

uesc

Oravita

Palti

nis

Petrosani

Piatra N

eamt

Pitesti

Ploie

sti

Ramnicu S

arat

Ramnic

u Valc

ea

Resita

Roman

Satu M

are

Sibiu

Sighiso

ara

Slatina

Slobozia

Suceava

Sulina

Sebes

Timis

oara

Targovis

te

Targu Jiu

Targu M

ures

Targu O

cna

Targu S

ecuiesc

Turnu M

agure

le

Turnu S

evern

Tecuci

TulceaTurd

a

Urzicen

i

Vaslui

Vatra D

ornei

Zalau

Localitatea

Nec

. cal

du

ra [

kWh

/mp

.an

]

Cladire Bloc Cladire unifam. Cladire Birou

Fig. VI.4. Necesarul anual de c�ldur� pentru înc�lzire – cl�diri C 107, amplasate în localit��i din România Metoda indicelui climatic

��

Cap. VII. DEFINIREA CL�DIRII DE TIP NZEB DIN ROMÂNIA

Cl�direa cu consum de energie aproape de zero este caracterizat� de consum redus de

energie provenit� din surse fosile �i utilizeaz� surse regenerabile de energie (nefosile), într-o propor�ie stabilit� prin procedura de definire a cerin�elor minime, în

conformitate cu prevederile Art. 4 �i Art. 5 ale Directivei 31 / 2010 / UE.

Atât în cazul cl�dirilor noi cât �i al celor existente incluse în programe na�ionale �i locale de modernizare energetic�, se urm�re�te ca solu�iile tehnice adoptate s�

satisfac� cerin�ele minime din punct de vedere al costurilor, determinate în concordan�� cu prevederile Regulamentului delegat al UE nr. 244 / 2012.

Foaia de parcurs privind cerin�ele proprii cl�dirilor cu consum aproape de zero de energie trebuie s� reprezinte o decizie realist� care s� se bazeze pe o definire practic�

a conceptului de Cl�dire nou� cu consum de energie aproape de zero, component� a

a�ez�rilor urbane, �i nu o realizare singular� cu valoare pur demonstrativ�. Prin urmare parametrii energetici �i de mediu adaptabili cl�dirilor noi se definesc în raport cu cerin�ele

minime actuale impuse cl�dirilor noi �i cu restric�iile climatice �i tehnologice zonale. Definirea cl�dirii cu consum energetic aproape de zero reprezint� rezultanta respect�rii a

dou� componente care condi�ioneaz� performan�a energetic� a unei cl�diri, dup� cum urmeaz�:

– configura�ia arhitectural� a cl�dirii cu respectarea principiilor Dezvolt�rii

Durabile �i în special cu minimizarea impactului asupra mediului natural, inclusiv asupra microclimatului zonal;

– asigurarea necesarului de utilit��i energetice, în special din re�ele

districtuale urbane / zonale cu condi�ia ca eficien�a energetic� a acestora s�

fie compatibil� cu performan�a energetic� a cl�dirilor noi de tip NZEB. Dotarea cl�dirilor cu surse de energie regenerabile nefosile (amplasate fie pe cl�dire,

fie pe terenul aflat în proprietatea cl�dirii) trebuie foarte atent analizat�, în stadiul de proiect zonal urban, din punct de vedere al impactului asupra mediului natural, pe de o parte, �i din punct de vedere al eficien�ei economice proprii cl�dirii, pe de alt� parte. Studiul de solu�ii va con�ine analiza comparat� a dot�rii cu surse proprii de energie cu

racordarea la sisteme districtuale eficiente de furnizare a utilit��ilor energetice. Se va �ine seama de principiile Dezvolt�rii Durabile care implic� atât grade de libertate în ceea ce prive�te calitatea locuirii, cât �i minimizarea impactului asupra mediului natural.

Alegerea configur�rii energetice a unei cl�diri noi din clasa NZEB se face prin aplicarea metodei prezentat� sub forma de schem� logic� în fig. II.17.

O cl�dire din clasa NZEB proiectat� în România va fi caracterizat� de intensitatea maxim� de utilizare a energiei primare, conform datelor din Tabelul nr. VIII.1. , Cap. VIII. – Concluzii. Cu valoare informativ� se prezint� la pct. 6 al Cap. VIII, caracteristicile de performan�� energetic� �i de eficien�� economic� ale cl�dirilor de tip NZEB care se proiecteaz� în Romania.1

1 În cadrul ultimei faze a lucr�rii se vor completa Tabele cu date �i pentru alte tipuri de cl�diri.

��

�

��

Cap. VIII. CONCLUZII PAR�IALE �I PROPUNERI PENTRU FAZA III (FINAL�)

VIII.1. Valoarea maxim admis� a energiei primare brute

Pe baza datelor incluse atât în fi�ele tehnice ale cl�dirilor, prin prisma costului

optim, cât �i ca urmare a definirii limitei maxim admisibile a energiei primare aferent� proceselor de furnizare a utilit��ilor termice �i electrice ale cl�dirilor de tip NZEB (zona climatic� II), s-a întocmit tabelul de sintez� (tabel VIII.1.):

Tabel VIII.1.

Tipul cl�dirii Domeniul de cost optim [kWh/m2an]

Valoare maxim admis� NZEB [kWh/m2an]

Public� �i birouri 62-100 57

Bloc de locuin�e 56-112 100

De locuit unifamilial� 155-230 111

Tabelul ofer� trei valori cu func�ie de intensitate energetic� maxim admis� pentru

încadrarea în clasa NZEB a tipurilor de cl�diri men�ionate. În faza urm�toare a lucr�rii se vor completa datele pentru toate tipurile de cl�diri �i pentru toate zonele climatice ale ��rii, atât ca urmare a valid�rii prin aplicarea modelarii dinamice, cât �i prin acordarea cu analiza de eficien�� economic�.

Fa�� de valorile men�ionate se vor determina �i valori ale emisiilor de CO2 asociate tipurile de cl�diri prezentate.

Semnifica�ia fizic� a valorilor din tabelul sintetic este aceea de born� de admisibilitate care trebuie s� fie verificat� în cadrul elabor�rii unui proiect de cl�dire de tip NZEB în România. Respectarea valorilor de mai sus se constituie în condi�ie preliminar� pentru a putea încadra proiectul unei cl�diri în clasa NZEB.

Condi�ia necesar� este fixat� de necesarul de energie aferent� înc�lzirii spa�iilor, la consumatorul final, iar condi�ia de suficien�� dat� de respectarea duratei maxim admis� pentru recuperarea investi�iei suplimentare prin raportare la cl�direa proiectat� conform normativului C 107/2010, pe baza economiei realizat� prin aplicarea solu�iilor proprii cl�dirii NZEB. Întreaga analiz� de validare se efectueaz� pe baza datelor climatice proprii anului climatic tip al zonei de care apar�ine localitatea în care se va proiecta cl�direa de tip NZEB.

Sursele regenerabile de energie sunt de dou� categorii, dup� cum urmeaz�:

• Surse care alimenteaz� re�eaua de alimentare cu energie a localit��ii (hidraulice, solare, cogenerare de înalt� eficien��, geotermal�, eolian� etc.);

��

�

• Surse la nivelul propriet��ii care include cl�direa (solar� termic�, solar� electric�, pompe de c�ldur�, eolian�, combustibil – pele�i, de�euri agricole, pile de combustie etc.).

VIII.2. Schema logic� de configurare energetic� a unei cl�diri de tip

NZEB

Exemplele numerice din cadrul lucr�rii se bazeaz� pe trei dintre cele mai uzuale (�i prin urmare reprezentative social �i energetic) tipuri de cl�diri, dup� cum urmeaz�:

– birouri, cl�diri administrative; – blocuri de locuin�e; – cl�diri unifamiliale.

Metoda de configurare energetic� a unei cl�diri de tip NZEB este prezentat� sub form� de schem� logic� modular� (fig. VIII.1.), �i este aplicabil� tuturor tipurilor de cl�diri, a�a cum sunt precizate în Directiva 31/2010/UE, Anexa I, pct. 5.

VIII.3. Performan�a energetic� a cl�dirilor de tip birouri, bloc de locuin�e

�i cl�dire unifamilial�

Performan�ele întabelate reprezint� prima etap� în proiectarea unei cl�diri de tip NZEB, respectiv reducerea necesarului de energie la consumatorul final. Cu referire la schema logic�, etapa este parte a Modulului M 1 – Simulare dinamic� Cl�dire de

Referin�� i Cl�dire C 107. Nu se �ine seama de impactul surselor regenerabile de energie. Pentru cl�direa de tip birou (Cl�dire Public� – Administrativ�), amplasat� în zona

climatic� II, valorile sunt înscrise în tabelul VIII.2. Tabelul VIII.2.







Total [kWh / m2 an] 43,75 87,72

��

Fig. VIII.1. schem� logic� modular�

��

�

Pentru cl�direa de tip bloc de locuin�e, amplasat� în zonele climatice I, II, III, IV, valorile sunt înscrise în tabelele de mai jos. Zona climatic� I

Tabelul VIII.3.






Necesar energie ventilare mecanic� [kWh / m2 an] 4,56 –

Total [kWh / m2 an] 101,71 123,60

Zona climatic� II

Tabelul VIII.4.





61,21 61,21

Necesar iluminat, aparate [kWh / m2 an] 28,36 –


Total [kWh / m2 an] 105,56

Zona climatic� III

Tabelul VIII.5.







Total [kWh / m2 an] 106,78 138,61

��

Zona climatic� IV Tabelul VIII.6.







Total [kWh / m2 an] 112,8 147,43

Mai jos se prezint� principalele caracteristici termofizice ale materialelor

termoizolante utilizate pentru protec�ia termic� a anvelopei cl�dirilor (birouri �i bloc de locuin�e).

Pere�i exteriori verticali

Tabelul VIII.7.



2 BCA GBN 35 0,30 0,32 870 725

3 Vat� mineral� 0,07 0,04 750 140

4 Tencuial� ciment 0,03 0,93 840 1700


Teras� Tabelul VIII.8.



2 Beton armat 0,14 1,74 840 2500

3 Mortar pant� 0,10 0,93 840 1800

4 BCA GBN 35 0,20 0,32 870 725


6 �ap� mortar 0,03 0,93 840 1800

7 Gresie 0,02 2,03 920 2400


��

�

Plan�eu peste subsol tehnic Tabelul VIII.9.


1 Gresie 0,02 2,03 920 2400

2 �ap� mortar 0,055 0,96 840 1800

3 Beton 0,15 1,74 840 2500


5 Tencuial� ciment 0,02 0,90 840 1700

Rezisten�a termic� corectat� este R′ = 2,20 m2K / W. Peretele c�tre casa sc�rilor este confec�ionat din beton armat cu grosimea de

0,13 m, tencuit pe ambele suprafe�e. Rezisten�a termic� corectat� este R′ = 0,34 m2K / W. Suprafa�a exterioar� a elementelor opace de anvelop� este tratat� cu finisaj de

culoare deschis�, α = 0,30. Suprafe�ele vitrate sunt de tipul ferestrelor termoizolante dotate la exterior cu obloane

termoizolante mobile, �i prev�zute la interiori cu storuri pentru umbrire. Coeficientul mediu de însorire al ferestrelor are valoarea de 0,80 (în varianta neutiliz�rii umbririi în sezonul estival). Obloanele mobile exterioare pot fi pozi�ionate astfel încât s� asigure umbrirea integral� a ferestrelor. Rezisten�a termic� a ferestrelor (vitraj �i ram� opac�) este de 0,77 m2K / W.

Factorul optic al ferestrei este caracterizat de valori orare asociate componentei directe a radia�iei solare �i de a valoare fix�, asociat� componentei difuze a radia�iei solare. Valorile se modific� în fiecare lun�. Caracteristicile geometrice proprii pozi�iei Soarelui pe bolta cereasc� se iau pentru zona de mijloc a lunii, �inând seama de latitudinea locului �i declinarea eclipticii solare.

Capacitatea termic� a elementelor de construc�ie interioare are valoarea de 221.760 J / m2K, cu referire la suprafa�a acestor elemente.

Ventilarea zonei principale a cl�dirii de tip birou este de tipul ventilare mecanic� cu recuperator de c�ldur� plasat la evacuarea aerului viciat / admisia aerului proasp�t. Rata de ventilare cu aer proasp�t este de 0,72 sch. / h, iar eficien�a recuperatorului de c�ldur� (valoare medie) este de 75 %. Regimul de ventilare implic� urm�toarele strategii:

• pe durata orelor de neocupare a cl�dirii ventilarea se asigur� exclusiv prin infiltra�ii de aer prin rosturile mobile ale ferestrelor;

• pe durata orelor de ocupare a cl�dirii: – ventilarea mecanic� cu debit de aer constant în orele în care temperatura

exterioar� este, fie inferioar� temperaturii interioare minime admisibil�, fie superioar� temperaturii interioare maxim admisibil�;

– ventilarea natural� cu debit de aer variabil în cazul în care temperatura exterioar� are valori cuprinse între valorile temperaturii interioare admis� ca temperatur� de confort termic în spa�iul ocupat.

��

Ventilarea zonei principale a cl�dirii de tip bloc de locuin�e este de tipul ventilare mecanic� cu recuperator de c�ldur� la nivelul fiec�rui apartament (op�ional�) sau natural� necontrolat�.

Analiza tabelelor-sintez� pune în eviden�� efectul sensibil al recuperatoarelor de c�ldur� �i al m�surilor pasive utilizate în sezonul estival. De asemenea (în cazul blocurilor), diferen�a de maximum 11,85 % între valoarea maxim� (zona climatic� IV) �i minim� (zona climatic� I) conduce la concluzia c� solu�ia de tip NZEB poate fi oriunde în România.

Se poate constata, de asemenea, c� solu�ia pasiv� �i sistemele cu func�ie de recuperare a c�ldurii conduc la echilibrarea necesarului de energie între vectorul termic �i cel electric în cazul cl�dirii de birouri.

Tabelul VIII.10.




în timp ce în cazul blocurilor diferen�a în favoarea vectorului termic r�mâne semnificativ�:

Tabelul VIII.11.




Prin urmare interven�ia surselor regenerabile de energie (SRE) de natur� electric�

are impact major în cazul birourilor, iar sistemele eficiente de tip cogenerare-trigenerare de înalt� eficien�� sunt recomandate pentru zonele reziden�iale cu blocuri de locuin�e.

VIII.4. Coeficien�i de conversie în energie primar�

Coeficien�i de conversie a energiei utilizate la consumatorul final în energie primar� completeaz� datele din Cap. II.1.10 al metodologiei Mc 001-2/2006. Sunt utiliza�i în cadrul Modului M2 al Schemei logice – Determinarea Energiei Primare Nete.

Tabelul VIII.12.

Tipul de energie / combustibili Coeficient de conversie

Energie electric� 2,62

Gaze naturale 1,17

Termoficare (cogenerare) 0,92

Cogenerare de înalt� eficien�� 0,30

Pele�i 1,08

��

�

VIII.5. SRE pe conturul propriet��ii – estimarea poten�ialului energetic al

capt�rii �i conversiei energiei solare în energie electric� prin utilizarea

captatoarelor solare fotovoltaice

Toate tipurile de cl�diri care fac obiectul studiului de fa�� sunt dotate cu panouri fotovoltaice �i cu echipamentul necesar utiliz�rii în scopuri menajere (220 V monofazat) a energiei electrice (invertor, sistem de acumulare etc.). Panourile fotovoltaice au o eficien�� de captare a energiei solare de 15 % �i sunt amplasate pe acoperi�ul cl�dirilor. În toate cazurile azimutul este Sud. Înclinarea panourilor în raport cu planul orizontal s-a determinat prin maximizarea energiei solare captate pe durata anului la nivel de suprafa�� unitar� liber expus�. În graficele din fig. VIII.2., fig. VIII.3., fig. VIII.4. �i fig. VIII.5. se prezint� energia solar� captat� �i coeficientul de corec�ie aplicat radia�iei solare globale pentru determinarea energiei captate la nivelul planului caracterizat de unghiul optim, pentru fiecare zon� climatic� a ��rii. Valorile intensit��ii radia�iei solare globale rezult� din prelucrarea valorilor orare caracteristice anului climatic tip.


1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

7500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Luna

En

erg

ie s

ola

ra [

Wh

/mp

.zi]

0,9

0,95

1

1,05

1,1

1,15

1,2

1,25

1,3

1,35

1,4

1,45

1,5

1,55

1,6

1,65

Co

efic

ien

t d

e aj

ust

are

a en

erg

iei g

lob

ale

[ -

]


Fig. VIII.2. Energia captat� în planul optim de plasare a panourilor solare (zona climatic� I)

��

Optimizarea unghiului de plasare a captatoarelor solare fata de planul orizontal - zona climatica 2 (unghi optim 34°, azimut sud)

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Luna

En

erg

ie s

ola

ra [

Wh

/mp

.zi]

0,9

0,95

1

1,05

1,1

1,15

1,2

1,25

1,3

1,35

1,4

1,45

1,5

1,55

1,6

Co

efic

ien

t aj

ust

are

ener

gie

glo

bal

a [

- ]


Fig. VIII.3. Energia captat� în planul optim de plasare a panourilor solare (zona climatic� II)


500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Luna

En

erg

ie s

ola

ra [

Wh

/mp

.zi]

0,9

0,95

1

1,05

1,1

1,15

1,2

1,25

1,3

1,35

1,4

1,45

1,5

1,55

1,6

1,65

1,7

1,75

Co

efic

ien

t d

e aj

ust

are

a en

erg

iei g

lob

ale

[ -

]


Fig. VIII.4. Energia captat� în planul optim de plasare a panourilor solare (zona climatic� III)

��

�

Optimizarea unghiului de plasare a captatoarelor solare fata de planul orizontal - zona climatica 4, unghi optim 36°, azimut Sud

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Luna

En

erg

ie s

ola

ra [

Wh

/mp

.zi]

0,9

0,95

1

1,05

1,1

1,15

1,2

1,25

1,3

1,35

1,4

1,45

1,5

1,55

1,6

Co

efic

ien

t d

e aj

ust

are

a en

erg

iei g

lob

ale

[ -

]


Fig. VIII.5. Energia captat� în planul optim de plasare a panourilor solare (zona climatic� IV)

VIII.6. Eficien�a economic� a solu�iilor tehnice – Modulul M3

Eficien�a economic� a solu�iilor tehnice este reprezentat� de Modulul M3 de determinare a duratei de recuperare a investi�iilor fa�� de cl�direa conven�ional� realizat� conform normativului C 107/2010.

NOT�:

1. zonele marcate cu gris nu satisfac condi�ia minim� de încadrare în clasa NZEB; 2. valorile marcate cu culoare ro�ie sunt acceptate dac� se extinde durata admisibil� de recuperarea a

investi�iei suplimentare peste valoarea maxim� de 10 ani; 3. valorile marcare cu bold sunt cl�diri de tip NZEB

��

VIII.6.1. Cl�dire de birouri – zona climatic� II (energie primar� specific� maxim admis� proprie cl�dirii de tip NZEB = 57 kWh/m2an)

Tabelul VIII.13.





Energie primar� [kWh/m2an] 42,95 52,96 46,23 28,26

Energie primar� C 107 [kWh/m2an] 141,93 141,93 124,14 124,14

Acoperire consum energie electric� prin PFV [%] 35,85 52,54 52,54 52,54


energiei solare [%] 35,85 20,74 23,28 23,28


Tabelul VIII.14.






– 77,05 – 67,04 – 73,77 – 91,74


141,93 141,93 124,14 124,14


215,05 315,23 315,23 315,23


energiei solare [%] 215,08 124,44 139,65 139,65


VIII.6.2. Cl�dire de blocuri – zona climatic� I (energie primar� specific� maxim admis� proprie cl�dirii de tip NZEB = 93 kWh/m2an)

Tabelul VIII.15.






135,55 146,82 132,78 89,44


216,46 216,46 188,85 188,85


11,41 20,23 20,23 20,23

��

�






energiei solare [%] 11,41 5,70 6,55 6,55


Tabelul VIII.16.





Energie primar� [kWh/m2an] 48,30 59,57 45,52 2,19

Energie primar� C 107 [kWh/m2an] 216.46 216,46 188,85 188,85

Acoperire consum energie electric� prin PFV [%] 68,43 121,39 121,39 121,39


energiei solare [%] 68,43 34,21 39,29 39,29


VIII.6.3. Cl�dire de blocuri – zona climatic� II (energie primar� specific� maxim admis� proprie cl�dirii de tip NZEB = 100 kWh/m2an)

Tabelul VIII.17.






142,86 154,76 139,93 94,18


224,70 224,70 193,34 193,34


8,85 16,08 16,08 16,08


energiei solare [%] 8,85 4,36 5,01 5,01


��

Tabelul VIII.18.






73,54 85,43 70,61 24,85


224,70 224,70 193,34 193,34


53,08 96,45 96,45 96,45


energiei solare [%] 53,08 26,14 30,08 30,08


VIII.6.4. Cl�dire de blocuri – zona climatic� III (energie primar� specific� maxim admis� proprie cl�dirii de tip NZEB = 111 kWh/m2an)

Tabelul VIII.19.






142,48 154,57 139,49 92,96


229,04 229,04 196,94 196,94


9,78 17,91 17,91 17,91






energiei solare [%] 9,78 4,79 5,52 5,52


Tabelul VIII.20.






65,24 77,34 70,61 15,73


229.04 229,04 196,94 196,94


58,69 107,45 107,45 107,45


58.69 2876 33,13 33,13

��

�





energiei solare [%]


VIII.6.5. Cl�dire de blocuri – zona climatic� IV (energie primar� specific� maxim admis� proprie cl�dirii de tip NZEB = 127 kWh/m2an)

Tabelul VIII.21.






150,62 163,70 147,40 97,07


243,86 243,86 207,55 207,55


8,03 15,24 15,24 15,24


energiei solare [%] 8,03 3,85 4,45 4,45


Tabelul VIII.22.






84,89 97,98 81,67 31,34






243,86 243,86 207,55 207,55


48,16 91,44 91,44 91,44


energiei solare [%] 48,16 23,10 26,69 26,69


��

VIII.6.6. Cl�dire de locuit unifamilial� – zona climatic� II (energie primar� specific� maxim admis� proprie cl�dirii de tip NZEB = 111 kWh/m2an) – dotat� cu Spa�iu Solar ventilat �i cu instala�ie solar� de preparare a apei clade de consum inclus� în Spa�iul Solar

Tabelul VIII.23.



146,79 18,37


291,84 291,84


18,56 111,37


energiei solare [%] 45,26 71,17

Durata de recuperare [ani] 11,7 9,5

VIII.7. Analiza de sensibilitate a pre�urilor

Analiza de sensibilitate redat� prin graficul din figura de mai jos s-a efectuat în

urm�toarele ipoteze: – cl�direa de tip birouri este racordat� la o central� termic� pe gaze; – suprafa�a panourilor fotovoltaice este de 1.250 m2; – energia primar� este de – 43,04 kWh/m2an; – energia primar� pentru o cl�dire tip C 107 este de 141,93 kWh/m2an; – acoperirea consumului de energie electric� prin panouri fotovoltaice este de 262,69 %.

��

�

Fig. VIII.6. Varia�ia componentelor abaterii duratei de recuperare a investi�iei suplimentare în raport cu varia�ia pre�urilor

Analiza de sensibilitate redat� prin graficul din figura de mai jos s-a efectuat în urm�toarele ipoteze:

– cl�direa de tip bloc este racordat� la o re�ea de cogenerare de înalt� eficien��; – suprafa�a panourilor fotovoltaice este de 250 m2; – energia primar� este de 38,71 kWh/m2an; – energia primar� pentru o cl�dire tip C 107 este de 193,34 kWh/m2an; – acoperirea consumului de energie electric� prin panouri fotovoltaice este de 80,38 %.


��

Analiza de sensibilitate redat� prin graficul din figura de mai jos s-a efectuat în urm�toarele ipoteze:

– cl�direa de tip locuin�� unifamilial� este racordat� la o re�ea de cogenerare de înalt� eficien��;

– suprafa�a panourilor fotovoltaice este de 18 m2; – energia primar� este de 18,37 kWh/m2an; – energia primar� pentru o cl�dire tip C 107 este de 291,84 kWh/m2an; – acoperirea consumului de energie electric� prin panouri fotovoltaice este de 111,37 %.

8,8

9

9,2

9,4

9,6

9,8

10

10,2

0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1 1,05 1,1 1,15 1,2 1,25 1,3

Valori ale abaterii de calcul x1, x2, x3 [ - ]

Du

rata

de

recu

per

are

[an

i]

D(x1 - panouri fotovoltaice) D(x2 - izolatie anvelopa) D(x3 - sisteme)


VIII.8. Fundamentarea metodei indicelui climatic necesar evalu�rii

preliminare a performan�ei energetice a unei cl�diri amplasat� în orice

localitate din �ar�

Una din dificult��ile majore din activitatea de proiectare a cl�dirilor de tip NZEB o

reprezint� încadrarea în limitele care le definesc din punct de vedere energetic. În special determinarea necesarului anual de c�ldur� �i de frig impune utilizarea unor produse software de mare putere validate empiric �i numeric. Din p�cate interesul extrem de redus la nivel decizional de elaborare a unor astfel de produse autohtone (validate) face ca la nivel de proiectare s� se utilizeze fie programe de calcul neadecvate (din categoria celor ateste strict pentru elaborarea Certificatelor de Performan�� Energetic� a apartamentelor existente), fie programe bazate pe pas de timp lunar sau sezonier la nivel de cl�dire care produc valori eronate în raport cu cele proprii simul�rii dinamice. Pentru a simplifica decizia la nivel de proiectare s-a elaborat o metod� simplificat� �i aproximativ� de

��

�

evaluare a Necesarului anual de c�ldur� pentru înc�lzirea spa�iilor din dotarea cl�dirilor de tip NZEB. Metoda se bazeaz� pe prelucrarea rezultatelor simul�rii detaliate pe program validat cu pas de timp orar �i de corelare a valorilor necesarului de c�ldur� cu num�rul de grade-zile de calcul pentru localit��i din România. Necesarul anual de c�ldur� s-a raportat la valoarea proprie cl�dirii amplasat� în zona climatic� II. Au rezultat valori adimensionale sub forma indicelui climatic corelate cu num�rul de grade-zile de calcul.

Tabelul VIII.24.

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

�� "��#� �� $%�� &'� �'�&�� '�&(� $%�)&� ��((� )&�&��

�� "�*�� )�� ('� �(��%� �(�� $��'� �� )$��'�

�� "�� )&� �%�'&� �%�&$� $��%�� )�� )��)��

$� "�� ()� �)�%(� �)�(�� '�)&� ��)�� $&�%$�

)� +�� %�� &� �&�)�� &�)(� $'��%� ��(�%'� %��'��

%� +� ��,�� )�� )%� �'�� '��%� $)��'� ��&�()� )(�&'�

(� + �� ')�� )�� &� )$��$� �$$�� %&�((�

'� +-�� $%�� '�� '�%&� �'�($� $%��$� ��&� )&��

&� +�.� �)�� '�&%� �&�� $%�(�� $�� %��'�

�� +�� %�� &� �&�)�� &�)(� $'��%� ��(�%'� %��'��

�� +�� $�� '��$� �%��'� �%��%� %$�($� �(��&'� '��(�

�� +�� (�� '&� �(�� (��'� $��%'� ��&� )$�&��

�� +�� (�� '&� �(�� (��'� $��%'� ��&� )$�&��

�$� +�� )�� ('� �(��%� �(�� $��'� �� )$��'�

�)� /�� &'�� )�� )��(� �(�� &'�� $(�%��

�%� /�� $)� �%�%'� �%�(�� $�� &��(� )��'%�

�(� /�� '�� &$� �(�$�� (�$%� $��'(� ��'&� ))��$�

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

�'� /�� %)� �)�)�� )�)%� �'�� )�� $&��%�

�&� /-�� )�� '�&%� �&�� $%�(�� $�� %��'�

��/-��0�,��

$�(�� )�� %�%�� %�(�� &�� &�%$� ��%��

��/-��0�,��

�'�� $�('� ��)�� %�� )��$� �$��&�� %'��

�� /�.� �(�� &'� ��(� ��$�� )��'� �� %$�)$�

�� /�� '$�� '��'� ��&�� &%� �&��%� ('�� (�((�

�$� /�� (�� '&� �(�� (��'� $��%'� ��&� )$�&��

�)�/��"�0��

�)$�� )� �&�� &��(� $%�'�� $��&� %��

�%� 1�� $�� '�� '��)� $$�)'� ��'�$�� )(��$�

�(� 1��2� � �')�� )�� &� )$��$� �$$�� %&�((�

�'� 1��0�� )&� �%�'&� �%�&$� $��%�� )�� )��)��

�&� 3�0�� &�� %�� %�� %'� )'��%� �)$�)�� ($�'��

�� 3�� )�� )%� �'�� '��%� $)��'� ��&�()� )(�&'�

��

�� 4�� &�� &&� �(�$'� �(�)�� $��)� ��$��(� ))��(�

�� 4 ��0 �� ')� �)�'�� )�'%� �'�&)� ��$'� )��

�� 4��5�� &�� &� �'��)� �'�� $$�$(� ��'�� )(��&�

�$� 4� � �� &�� &&� �(�$'� �(�)�� $��)� ��$��(� ))��(�

�)� 5�� $�� (�� '�))� �'�%�� $)�%&� ��'� )'�((�

�%� #�� )�� &%� �'�''� �'�&$� $%�)�� )$� )&�'��

�(� 6�0�.� �� $)� �%�%'� �%�(�� $�� &��(� )��'%�

�'� ,��0� �� ''�� '�'&� ��&%� �� &�� '$�'�� $��)�

�&� ,��0 � �� &%�� (� �$�%(� �$�(�� %�� &)�&'� $%�$(�

$��, ��/ ��

$�)�� $��(� �)�)�� )�%�� '(�$'� ��&� ��)��

$�� 7�� )�� ('� �(��%� �(�� $��'� �� )$��'�

$��7��2� ��8��

�&$�� %��%� ��'$� ��&�� )'�(�� )%�� ()�)$�

$�� 7�� )$� �)��%� �)�$�� (�'�� )�� $'�%%�

$$� �� &%�� %�(�� $�� $�$�� )&�&�� )&��&� ((��(�

$)� � ��9�� )%�� &�� &��%� $(��%� ��)�� %��)��

$%� � �� $�� (�� '�))� �'�%�� $)�%&� ��'� )'�((�

$(� �� &�� %%� �'�$$� �'�)�� $)�$$� ��(�� )'�$$�

$'�:-�� 8��

��(�� '&� �(�� (��'� $��%'� ��&� )$�&��

$&�:-�� ;-��

�� )&� �%�'&� �%�&$� $��%�� )�� )��)��

)�� :�� %%� �%�&'� �(�� $��'$� ��$� )��'��

)�� :�� (�� ('� ��(� �� $&�$$� ��)� %��)&�

)�� 8��,�� (�� %�� '��(� �'�$�� $)��%� ��$� )'��

)�� 8 � �� %%�� )$� �&�(�� &�(&� $'�%�� &�� %��)��

)$� 8 02 �� %$�� $$� �&�)'� �&�%$� $'�� '�� %��$�

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

))� 8�� $� �(�))� �(�%�� $�� $�'�� ))�)&�

)%� 8�� )�� ('� �(��%� �(�� $��'� �� )$��'�

)(� 8�� $�'�� &��'� �(�&$� �'�� %'�'�� '��'%� ''�)��

)'� 8� �� )$� �)��%� �)�$�� (�'�� )�� $'�%%�

)&� 8�� $(�� ')� �'�(�� '�('� $%�� )�� )&��

%�� '�� &$� �(�$�� (�$%� $��'(� ��'&� ))��$�

%�� -�0�� &�� %%� �'�$$� �'�)�� $)�$$� ��(�� )'�$$�

%�� -�0��< �� )$�� )� �&�� &��(� $%�'�� $��&� %��

%�� -�0��,�� )$�� )� �&�� &��(� $%�'�� $��&� %��

%$� �-�0��7�� $�� (�� '�)�� '�)(� $)�%�� )� )'�%%�

%)��-�0��8��

$�(�� &�$%� $��&�� $��%� ��)�()� �'��&�� %��

%%��,�0��

�� %)� �)�)�� )�)%� �'�� )�� $&��%�

%(��8��

�'�� (�)&� ��)� ��&� �(�� (��$� �)��

%'� �� &�� %%� �'�$$� �'�)�� $)�$$� ��(�� )'�$$�

��

�

%&� �� (�� %��$� �%��&� $��)� ��%�&�� )��((�

(�� )%�� &�� &��%� $(��%� ��)�� %��)��

(�� =�� (�� '&� �(�� (��'� $��%'� ��&� )$�&��

(�� ;�� )(�� )� �&��)� �&�� $(��'� ��)��$� %��%&�

(�� ;��1�� $)'�� $��('� %��'(� %��%� �$&�&%� �&'��%� �&��'(�

($� >�� $�� '�� '��)� $$�)'� ��'�$�� )(��$�

Valorile semnificative ale necesarului anual de c�ldur� pentru înc�lzirea spa�iilor,

aferente cl�dirilor de tip NZEB �i cl�dirilor C 107 (conform metodei Indicelui Climatic) [kWh/m2an]:

Tabelul VIII.25.

Tip cl�dire Birou - Administrativa

Bloc locuin�e Locuin�� Unifamilial�

C107

Valoare medie 13,47 19,63 19,69 48,36

Valoare minima 7,59 11,05 11,09 27,23

Valoare maxima 41,78 60,87 61,06 149,96

Realizarea valorilor detaliate pe localit��i asigur� îndeplinirea primei etape de

proiectare a unei cl�diri de tip NZEB amplasat� în România.

��

VIII.9. Concluzii complementare �i propuneri în spiritul tematicii de

cercetare

• Valorile medii ale necesarului de c�ldur� anual pentru înc�lzirea spa�iilor sunt foarte apropiate de valorile proprii cl�dirilor pasive (cu referire la tipul de climat asem�n�tor Germaniei). Contribu�ia sistemului de asigurare a confortului termic este esen�ial� din punct de vedere al consumului de c�ldur� aferent înc�lzirii la consumatorul final. Dac� în cazul racord�rii la sisteme de înc�lzire de tip districtual prin cogenerare randamentul sistemului tehnic este de cca. 92 %, în cazul dot�rii cu surs� proprie randamentul se reduce la cca. 78 %. Trebuie realizat� cu aten�ie deosebit� maximizarea randamentului de distribu�ie (în cazul cl�dirilor dotate fie cu surs� central� de furnizare a c�ldurii, fie racordate la sistemul de înc�lzire districtual�) care poate varia între 95 % în cazul cl�dirilor noi �i 70 % în cazul cl�dirilor existente (ca urmare a ponderii sporite a fluxului termic disipat în spa�iul subsolului tehnic, în raport cu necesarul de c�ldur� la nivelul zonei principale a cl�dirii);

• Valorile prezentate sunt caracteristice Cl�dirii de Referin�� a fiec�rui tip de cl�dire luat� în calcul. Nu se fac diferen�ieri în func�ie de caracteristicile geometrice ale cl�dirii (coeficientul de compactitate A / V) cu toate c� aceste diferen�e exist�. Practic, a�a cum indic� �i schema de calcul, dac� prin simulare dinamic�, sau prin adoptarea valorilor din tabelul cu localit��i de mai sus, se ob�in valori superioare ale necesarului de c�ldur� aferente înc�lzirii, se va adapta solu�ia de protec�ie termic� (fix� �i mobil�) astfel încât necesarul de c�ldur� anual s� fie inferior sau cel mult egal cu valorile maxime prezentate. Se va �ine seama, în adoptarea configura�iei geometrice, de faptul c� prin reconfigurarea energetic� a cl�dirii rezult� costuri care pot conduce la eliminarea cl�dirii din clasa NZEB, cu referire la modului decizional M3 de analiza eficien�ei economice a solu�iei din schema logic�;

• Având în vedere importan�a configur�rii energetice a cl�dirii pentru a putea fi considerat� (în faza de proiect) ca apar�inând clasei NZEB, autorii î�i propun s� fundamenteze o foaia de parcurs care s� prefigureze un viitor ghid de proiectare a cl�dirilor noi de tip NZEB din România;

•••• Totodat� se impune ca o cl�dire proiectat� �i realizat� conform cerin�elor proprii cl�dirilor NZEB s� treac� �i proba valid�rii empirice, ceea ce implic� monitorizarea parametrilor termodinamici �i func�ionali �i prelucrarea astfel încât s� genereze valoarea Energiei primare reale �i virtuale (raportat� la anul climatic tip) care s� confirme prin validare empiric�, apartenen�a de facto la clasa NZEB. În acest sens, în Faza final� a lucr�rii de cercetare, se va structura o schem� de principiu a procedurii de validare empiric�, monitorizare �i raportare Performan�ei Energetice reale a cl�dirilor de tip NZEB (procedura este aplicabil� �i în cazul celorlalte tipuri de cl�diri cu diferen�a c� în

��

�

cazul cl�dirii de tip NZEB se impun echipamente performante cu precizie de m�surare superioar�);

• Reu�ita metodelor propuse în lucrarea de fa�� este condi�ionat� de realizarea unei Baze de Date cu valori tehnice �i economice care s� poat� fi utilizat� în orice studiu de solu�ii sau / �i strategie de implementare la scar� na�ional� a cl�dirilor performante energetic. Baza de Date ar trebui s� includ� propriet��i termofizice (termodinamice �i de transport) ale materialelor de construc�ie, date privind energia înglobat� în materiale �i în tehnologiile de execu�ie – demolare – post utilizare, caracteristici ale echipamentelor din instala�ii, durate de via��, pre�uri. Este recomandabil ca orice corelare între pre� �i caracteristici s� fie sintetizat� sub forma unor func�ii empirice (conform procedurii utilizate în lucrarea de fa�� – Faza I). Aceast� Baz� de Date poate fi realizata de c�tre Asocia�iile profesionale, firmele de proiectare, o firm� IT (care s� elaboreze componenta software a Bazei de Date), un institut de cercetare cu expertiz� demonstrat� în domeniu �i MDRAP, prin realizarea unui Parteneriat Public Privat �i prin accesarea fondurilor europene din componen�a Programului Opera�ional Competitivitate 2014-2020. Baza de Date va trebui s� devin� public� iar actualizarea se va realiza prin grija MDRAP.

��

ANEXA 1

Determinarea modelului matematic de estimare a eficien�ei energetice a spa�iului solar ventilat Modelul matematic reprezint� un modul de calcul necesar utiliz�rii modelului global de estimare a performan�ei energetice a cl�dirilor performante energetic. În cele ce urmeaz� se prezint� o variant� simplificat� a modelului detaliat bazat pe integrarea ecua�iilor Navier Stockes �i Kirchhoff Fourier. Validarea empiric� a modelului reprezint� o prelucrare a datelor m�surate pe suportul cl�dirii experimentale din INCERC, în intervalul 2008-2009, în paralel cu rezultatele ob�inute prin aplicarea noului model matematic. Desf��urarea experimentului este prezentat� detaliat în lucr�ri publicate1, 2. În final se prezint� algoritmul de utilizare a rela�iilor de calcul. 1. Prezentarea cl�dirii experimentale dotat� cu spa�iu solar ventilat (CE)

Cl�direa experimental� din incinta INCERC Bucure�ti este o cl�dire de locuit individual�, parter, cu acoperi� înclinat, f�r� subsol, proiectat� �i executat� ini�ial ca o cl�dire experimental� pentru elemente structurale �i de închidere din BCA, ulterior a func�ionat ca o cl�dire de birouri. În prezent cl�direa are un singur apartament cu o camer� de zi, dou� dormitoare, o buc�t�rie, o baie, sas, hol, pridvor.

Cl�direa este orientat� cu fa�ada principal�, prev�zut� cu intrarea principal� în cl�dire �i pridvor, la vest. Fa�ada opus�, spre est, este prev�zut� cu intrarea secundar� în cl�dire. Este ad�postit� moderat.

Cl�direa experimental� din incinta INCERC a f�cut obiectul unor îmbun�t��iri considerabile ale performan�ei energetice ini�iale în cadrul unor proiecte de cercetare, prin termoizolarea elementelor constructive perimetrale opace, dotarea cu ferestre �i u�i termoizolante �i cu o central� termic� automatizat� func�ionând cu energie electric�, respectiv prin dotarea cl�dirii cu un spa�iu solar pe peretele orientat Sud. Microclimatul interior în sezonul rece este controlat prin intermediul robinetelor cu cap termostatic cu care sunt dotate corpurile de înc�lzire.

Caracteristicile geometrice �i alc�tuirea elementelor de construc�ie ale cl�dirii experimentale se prezint� în figura 1.

Monitorizarea cl�dirii experimentale s-a realizat prin intermediul unui sistem de achizi�ie de date complex în vederea determin�rii parametrilor termodinamici necesari evalu�rii performan�ei energetice în condi�ii reale de func�ionare, prin m�sur�ri de lung� durat� (fig. 2), dup� cum urmeaz�:

- temperatura aerului în spa�iile înc�lzite ale cl�dirii experimentale; - temperatura aerului refulat din sera captatoare;

��

��

��

�� !"#$�%�&'' �� (��)��

��

�

- temperaturile agentului termic de ducere �i întoarcere din instala�ia de înc�lzire interioar�, la nivelul sursei de c�ldur�;

Fig. 1. Plan cl�dire experimental�

SPA�IU SOLAR

��

DT 50

ΣΣΣΣ

Tur înc�lzire

tac 1

Retur înc�lzire

tac 2

te*

tac 4

tac 3

Spa�iu

sol

ar

DT 500

tp A

te

ta S tg i + e

tp e

t int_P

tvent

ta 1 ta 2

ta 3

Fig. 2. Amplasarea punctelor de m�sur�

- temperatura elementului de captare a radia�iei solare (pe suprafa�� i în

grosime); - gradientul termic al aerului în sera captatoare (gradient vertical �i orizontal); - temperatura suprafe�ei vitrate; - temperatura exterioar�; - intensitatea total� �i difuz� a radia�iei solare în plan orizontal; - debitul volumic al aerului refulat în spa�iul locuit; - fluxul de c�ldur� furnizat de instala�ia de înc�lzire a cl�dirii; - fluxul termic la nivelul peretelui SUD m�surat la suprafa�a interioar� a peretelui

men�ionat; - temperatura pe suprafa�a interioar� a peretelui SUD; - explorare în infraro�u:

interior: pere�i exteriori, corpuri de înc�lzire, fante de refulare a aerului; exterior: pere�i exteriori, ser�.

2. Evaluarea performantei energetice a Sistemului Spa�iu Solar ata�at Cl�dirii Experimentale

2.1. Modelul matematic cu pas orar

Cl�direa experimental� este dotat� cu spa�iu solar ventilat. Func�iunea spa�iului solar

în realizarea confortului termic al spa�iului ocupat este una reversibil�. Practic, în sezonul cald este extras aer din spa�iul ocupat �i evacuat în exterior, ceea ce permite ventilarea natural� a incintelor prin preluarea aerului din exterior, iar în sezonul rece substituie integral func�iunea de introducere a aerului proasp�t în spa�iul ocupat prin introducerea

��

�

for�at� a aerului preînc�lzit în spa�iu ocupat. Func�iunea de preînc�lzire este preluat� atât de elementul de captare a radia�iei solare (perete cu grosimea de 0,20 m, confec�ionat din beton armat), cât �i de vitrajul triplu �i selectiv al serei captatoare. Circula�ia aerului este asigurat� de dou� ventilatoare care asigur� constant un debit de aer corespunz�tor asigur�rii ratei de ventilare de 0,6 sch / h, proprie cl�dirii de locuit, corect alimentat� cu aer

proasp�t. Aerul preluat în totalitate din exterior, cu temperatura te (τ), str�bate în în�l�ime

spa�iul serei captatoare �i este introdus în spa�iul locuit cu temperatura tss (τ) > te (τ). Practic spa�iul solar preia o parte din cantitatea de c�ldur� care trebuie s� fie furnizat�

aerului proasp�t pentru a fi adus la temperatura de confort a aerului interior, ta (τ), dar în multe ore din sezonul rece asigur� �i par�ial sau integral înc�lzirea spa�iului înlocuind sursa conven�ional� de înc�lzire. Experimentul de lung� durat� (din anul 2005) relev� func�ia important� a spa�iului solar la reducerea necesarului de c�ldur� (cca. 30 %), corelat� cu gradul ridicat de protec�ie termic� a cl�dirii. Spa�iul solar devine astfel o component� activ-pasiv� (mixt�) de utilizare eficient� a radia�iei solare în scop dublu de ventilare, dar �i de reducere a consumului de c�ldur� / frig al cl�dirii.

Din punct de vedere al cuantific�rii r�spunsului termic al spa�iului solar prezint� interes cunoa�terea varia�iei temperaturii aerului preînc�lzit / cald introdus în spa�iul ocupat, fluxul termic caracteristic suprafe�ei interioare a elementului captator, precum �i reducerea consumului energetic pe durate lungi (s�pt�mân�, lun�, sezon) din sezonul rece. Ace�ti parametri permit dimensionarea corect� �i eficient� economic a sistemului spa�iu solar. Spa�iul solar are func�ia de anvelop� orientat� SUD. Modelarea proceselor de transfer de c�ldur�, cu pas orar, implic� modelarea �i validarea preliminar� a r�spunsului termic al spa�iului solar ventilat. Modelarea cu pas orar a procesului de înc�lzire a spa�iilor este necesar�, în special, în cazul cl�dirilor cu raport de vitrare foarte ridicat în care se înregistreaz� frecvent succesiuni de procese de înc�lzire / ventilare mecanic� natural� / r�cire chiar �i în sezonul rece. Pe de alt� parte prezen�a unei dot�ri de tip spa�iu solar ventilat implic�, în faza proiect�rii cl�dirii, simularea r�spunsului termic al spa�iului solar în sezonul rece care este posibil� exclusiv prin modelarea cu pas orar. Modelarea cu pas lunar, ca �i în cazul r�cirii spa�iilor, se dovede�te a fi o procedur� neindicat� ca urmare a varia�iei semnificative, pe ciclul diurn, a temperaturii exterioare virtuale, proprie mediului exterior adiacent spa�iului solar.

Varia�ia câmpului de temperaturi semnificative la nivelul spa�iului solar relev� urm�toarele func�ii:

– t (x, y, τ) – temperatura aerului din sera captatoare, în care coordonatele x �i y semnific� în�l�imea, respectiv adâncimea serei. Deschiderea serei se poate considera ca neproducând perturba�ii ale câmpului de temperaturi ale aerului atât timp cât introducerea aerului exterior se realizeaz� relativ uniform �i nu punctual;

– ϑ (x, τ) – temperatura în interiorul peretelui captator care se poate considera de tip unidimensional ca urmare a conductivit��ii termice a materialului din care este

confec�ionat elementul de captare, respectiv betonul armat cu valoarea λ = 1,74 W / mK.

��

Cele de mai sus reprezint� principalele ipoteze simplificatoare pe care se bazeaz� modelul matematic. În ceea ce prive�te temperatura aerului din ser�, varia�ia sa pe adâncimea serei nu este semnificativ� ca urmare a concentr�rii transferului de c�ldur� în zona stratului limit� din vecin�tatea celor dou� frontiere, peretele captator, respectiv vitrajul. În consecin�� modelul de simulare adecvat este cel propriu volumului de control dezvoltat pe adâncimea serei, caracterizat de temperatura medie a aerului variabila în raport cu cota y. În ceea ce prive�te frontiera semnificativ� din punct de vedere termic, peretele captator al radia�iei solare, modelul cel mai adecvat este cel al temperaturii uniforme pe suprafa��, cu referire la distribu�ia temperaturilor pe în�l�ime. Subliniem faptul c� aceast� ipotez� este sus�inut� de intensitatea relativ redus� a transferului de c�ldur� dintre suprafa�a absorbant� a radia�iei solare c�tre aer �i c�tre suprafa�a vitrat�.

Având în vedere cele de mai sus rezult� c� modelul de simulare const� în urm�toarele ecua�ii de bilan� termic�:

• ecua�ia de transfer de c�ldur� unidimensional prin conducte prin peretele captator

cu solu�ia ϑ (x, τ): – ecua�ia se rezolv� în raport cu condi�iile de unicitate, respectiv condi�ia ini�ial�

ϑ (x, τ = 0) care va fi reprezentat� de o valoare arbitrar� ϑ0, dat� fiind proprietatea de ergodicitate a ecua�iei parabolice a c�ldurii, �i condi�iile la limit� care exprim� continuitatea fluxului termic la frontierele elementului de captare exprimat� prin condi�ia la limit� de spe�a a III-a;

• ecua�ia de bilan� termic global al aerului din ser� pe volumul de control desemnat

de adâncimea, în�l�imea �i deschiderea serei, cu solu�ia t (τ);

• ecua�ia de bilan� termic a suprafe�ei vitrate cu solu�ia ϑv (τ). În figura 3 se prezint� schema de calcul.

Fig. 3. Schema de calcul a spa�iului solar ventilat

a. Ecua�ia de bilan� termic al aerului din ser�:

��

�

)]()([)()](),([)( τ−τ⋅α+τ=τ−τ∆=ϑ⋅α+τ vcvcpcvec ttStGtxStG (1)

Ecua�ia (1) este scris� în ipoteza simplificatoare a incompresibilit��ii aerului. b. Ecua�ia de bilan� termic al vitrajului

vvevvvcvpvpr SRttSttStx ⋅′⋅τ−τ=⋅τ−τ⋅α+⋅τ−τ∆=ϑ⋅α −1)]()([)]()([)](),([ (2)

din care rezult� expresia temperaturii aerului t (τ) în func�ie de temperaturile conturului termodinamic al volumului de control �i de temperatura exterioar�:

)()(),()( 321 τ+τ+τ∆=ϑ=τ evp tAtAxAt (3)

Introdus� în ecua�ia de bilan� (1) rela�ia (3) determin� expresia temperaturii suprafe�ei vitrajului serei:

)(),()( 21 τ+τ∆=ϑ=τ epv tBxBt (4)

Prelucrarea ecua�iilor (3) �i (4) genereaz�:

)(),()( 21 τ+τ∆=ϑ=τ ep tCxCt (5)

c. Condi�ia la limit� de spe�a a III-a la cota x = ∆ conduce la ecua�ia de bilan� termic:

+τ−τ∆=ϑ⋅α=⋅τ⋅−+τ⋅τα+⋅∂

τϑ∂⋅λ−

∆=

)](),([)]()1()([)(),(

txSSICICSx

xppcvvdsTsp

x

�

)](),([ τ−τ∆=ϑ⋅α+ vppr txS (6)

Se noteaz� β=p

v

S

S.

Prelucrarea ecua�iei (6) conduce la rela�ia:

)](),([)]1()1([),(

11 τ−τ∆=ϑ⋅−⋅α+−⋅α=∂

τϑ∂⋅λ−

∆=

Esprcv

x

ptxBC

x

x (7)

în care temperatura exterioar� echivalent� are expresia:

�

��

�τ+τ⋅

α+α

βτα⋅

−⋅α+−⋅α

α+α=τ )()(

)1()1()(

2211

22e

rcvrcv

rcvEs tI

BCBC

BCt

� (8)

cu: )()1()()( τ⋅−+τ=τ dsts ICICI

Rela�ia (7) reprezint� condi�ia la limit� de spe�a a III-a la cota x = ∆. d. Condi�ia la limit� de spe�a a III-a la cota la cota x = 0 se exprim� prin rela�ia:

)],0()([),(

0

τ=ϑ−τ⋅α=∂

τϑ∂⋅λ−

=

xtx

xpii

x

p (9)

��

Cu nota�iile:

)1()1( 11 BC rcve −⋅α+−⋅α=α� ; iα� =mmi

� ��

��

�

λ

δ+

α

1 (10)

cu m – indice pentru straturile din componen�a elementului de captare a radia�iei solare altele decât peretele captator confec�ionat din beton armat, cele dou� condi�ii la limit� devin:

��

��

�

τ−τ∆=ϑ⋅α=∂

τϑ∂⋅λ−

τ=ϑ−τ⋅α=∂

τϑ∂⋅λ−

∆=

=

)](),([),(

)],0()([),(

0

Espe

x

p

pii

x

p

txx

x

xtx

x

�

�

�i se asociaz� ecua�iei parabolice a c�ldurii cu referire la structura peretelui captator.

O rezolvare acceptabil� a problemei transferului c�ldurii prin elementul de captare a radia�iei solare se poate ob�ine utilizând ecua�ia integral� a c�ldurii [3]. Intensitatea transferului de c�ldur� la cota x = 0 (adiacent� spa�iului ocupat) se determin� cu rela�ia:

)]1()([exp]1)([exp)(exp)0(),0( 112

21

1

11 τ+−τ⋅+−τ⋅+τ⋅=τ=τ= MM

M

NM

M

NMqxq ii (12)

Expresia temperaturii peretelui captator la cota x = ∆, ϑp (x = ∆, τ) se determin� cu rela�ia:

)Bi1()()]()([Bi

Bi)(

Bi)Bi1(Bi1

),1( 11

−−

+⋅τ−τ−τ⋅+

−τ⋅+

+⋅+=τ=ϑ iiEsi

e

ei

e

iep Rqtt

nRq

nx� (13)

în care ∆

=x

x� .

S-au utilizat nota�iile:

��

��

�

−−++

+⋅+=

+

⋅⋅

∆=

++=

+

++⋅⋅

∆=

−−

−

112

3

2

1

2

1

Bi50,0)Bi()1()Bi1(Bi1

Num;Num

BiBi

Num)Bi()1(

Bi

;Num

Bi)]1(Bi1[

i

e

iee

e

e

e

e

ie

nn

n

na

M

nnM

n

Bina

M

(14)

Grosimea ∆ a elementului de captare, precum �i difuzivitatea termic� a se determin� prin procedura de generare a structurii omogene echivalente1.

��D. Constantinescu, Tratat de inginerie termic� – Termotehnica în construc�ii, vol. 1, Editura AGIR,

Bucure�ti, 2008�

(11)

��

�

��

��

�

τ∆

−⋅=

��

�

��

�−⋅+

τ∆

−⋅−=

−

−

−

1

10

1

32

321 )(

jj

j

jj

EE

Ei

EE

ttMN

ttMtt

MN

(15)

Rela�iile (12) �i (13) sunt aplicabile prin procedura de recuren�� pe intervale de timp

finite (orare) ∆τ. Indicativul j desemneaz� intervalul de calcul curent, iar j – 1 intervalul

anterior decalat cu ∆τ. Temperatura medie a aerului din volumul de control se determin� cu rela�ia (15), în

func�ie de valoarea ϑp (x = ∆, τ), determinat� cu rela�ia (13), �i de temperatura exterioar�

te (τ). Varia�ia temperaturii aerului pe în�l�imea volumului de control (a serei captatoare) se poate exprima prin rela�ia:

)](exp1[)](),([)(exp)(),( 21 yatExEyatyt epe�� −−⋅τ⋅+τ∆=ϑ⋅+−⋅τ=τ (16)

Cu aceasta se determin� valoarea temperaturii aerului refulat în spa�iul ocupat, la

fiecare moment τ, pentru 1=y� :

3. Validarea experimental� a modelului matematic pe suportul spa�iului solar – iarna 2008-2009

Experimentul s-a desf��urat în sezonul rece 2008-2009, timp în care spa�iul solar a

func�ionat contribuind la asigurarea cotei de aer proasp�t a CE INCERC Bucure�ti. Cele dou� ventilatoare care refuleaz� aer proasp�t preînc�lzit în sera spa�iului solar

sunt caracterizate de debitele volumice de 44,49 m3 / h �i 57,60 m3 / h, în total 102,09 m3 / h. În raport cu volumul total al cl�dirii de 167,8 m3, debitul men�ionat reprezint� 0,61 sch / h.

S-au selectat urm�toarele intervale de validare:

1) 01.10.2008 – 10.10.2008 – 15 zile (232 ore)

2) 15.11.2008 – 25.12.2008 – 41 zile (976 ore)

3) 13.01.2009 – 04.03.2009 – 51 zile (1217 ore)

în total 107 zile (2425 ore), interval semnificativ pentru validarea metodei de calcul. Indicatorii de validare utiliza�i includ pe lâng� analiza diferen�elor orare dintre

temperatura aerului refulat, m�surat�, tas-m (τ) �i temperatura aerului refulat, determinat�

prin calcul tas-t (τ), diferen�ele pe intervalele men�ionate între performan�a energetic� a

spa�iului solar determinat� teoretic �i cea calculat� pe baza parametrilor m�sura�i:

)]()([)( tttGcQ easpavss −τ⋅=τ (17)

1. Din punct de vedere al criteriului Performan�� Energetic�, cu referire la primul interval al experimentului, valorile specifice sunt de 3,66 kWh / m2 (conform m�sur�rii),

��

respectiv 3,92 kWh / m2 (conform modelului teoretic), ceea ce genereaz� o abatere global� de 7,26 %, pe care o consider�m acceptabil�. În graficul din figura 4 se prezint�

varia�iile orare tas-t (τ), tas-m (τ), te (τ) pentru intervalul analizat. Prin mediere rezult�

Ct tas °=− 1,28 , Ct mas °=− 3,27 .

2. Pentru al doilea interval men�ionat, din punct de vedere al performan�ei energetice

valorile specifice sunt de 9,53 kWh / m2, respectiv 9,83 kWh / m2, ceea ce genereaz� o abatere global� pe interval de 3,16 % care atest� valabilitatea modelului de calcul. În

graficul din Fig. 5 se prezint� valorile orare tas-t (τ), tas-m (τ) pentru intervalul analizat. Prin

mediere rezult�: Ct tas °=− 7,11 , Ct mas °=− 5,11 .

3. Cel de al treilea caz se caracterizeaz� prin valorile 2kWh/m26,15=mq , 2kWh/m84,15=tq , %,633=ε , ceea ce reprezint� o validare sigur�. Valorile Ct tas °=− 5,12 �i

Ct mas °=− 2,12 atest�, la rândul lor, estimarea foarte bun� prin modelul teoretic. În graficul

din figura 6 se prezint� valorile orare tas-t (τ), tas-m (τ), te (τ).

6

10

14

18

22

26

30

34

38

42

46

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230

momentul [h]

t.ve

nt.

m, t

.ven

t.t,

te

[°C

]

te

t-vent.m [°C]

t-vent.t [°C]

Fig. 4. Temperaturi caracteristice func�ion�rii spa�iului solar ventilat 01.10.2008 – 10.10.2008 (232 ore) CE INCERC Bucure�ti

��

�

(976 ore) CE INCERC Bucuresti.

-4

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

0 48 96 144 192 240 288 336 384 432 480 528 576 624 672 720 768 816 864 912 960

momentul [h]

t.ve

nt.

m, t

.ven

t.t,

te

[°C

]

t-vent.m [°C]

t-vent.t [°C]

te [°C]

Fig. 5. Temperaturi caracteristice func�ion�rii spa�iului solar ventilat –

15.11.2008 – 25.12.2008 (976 ore) CE INCERC Bucure�ti

-8

-4

0

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200

momentul [h]

t.ve

nt.

m, t

.ven

t.t,

te

[°C

]

te

t-vent.m [°C]

t-vent.t [°C]

Fig. 6. Temperaturi caracteristice func�ion�rii spa�iului solar ventilat –

13.01.2009 – 04.03.2009 (1217 ore), CE INCERC Bucure�ti

4. Sinteza rela�iilor de calcul

Se determin� coeficientul superficial de transfer de c�ldur�:

( ) ( )11 11 BC rcve −⋅α+−⋅α=α�

��

Se calculeaz� temperatura echivalent� aferenta spa�iului solar:

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )[ ]τ⋅−+τ⋅⋅α

τ⋅α+τ=τ difsTs

e

eSSE IcIctt 1,�

�

Se determin� densitatea de flux termic la cota x = 0 a peretelui opac:

)]1()([exp]1)([exp)(exp)0(),0( 112

21

1

11 τ+−τ⋅+−τ⋅+τ⋅=τ=τ= MM

M

NM

M

NMqxq ii

Expresia temperaturii peretelui captator la cota x = ∆, ϑp (x = ∆, τ) se determin� cu rela�ia:

)1()()]()([)()1(1

),1( 11

−−

+⋅τ−τ−τ⋅+

−τ⋅+

+⋅+=τ=ϑ iiEsi

e

ei

e

iep BiRqtt

Bin

BiRq

Bin

BiBix�

Varia�ia temperaturii aerului pe în�l�imea volumului de control (a serei captatoare) se

poate exprima prin rela�ia: )](exp1[)](),([)exp()(),( 21 yatExEyatyt epe�� −−⋅τ⋅+τ∆=ϑ⋅+−⋅τ=τ

Constante de calcul:

PP

V

S

Gg

S

S==β ,

13

11

21

1 )(,, −−−

− ′α−=α

′+βα+α=β⋅

α

α−= vcv

r

vrcv

cv

r RAR

AA

cu: 1321 =++ AAA

1

1111 Num

)]1([ AAAcgB

cvpa−−βα+⋅⋅

−=

1

332 Num

)1()1( β+α+−⋅−=

AAcgB

cvpa

])1([Num 22221 AAAgc cvpa+−βα+=

22321211 , BAACBAAC +=+=

12

2

1

32

22

1 Num,Num

,Num

,Num

−−

′+α+α=′

=α

=α

= vrcvvcvr R

RDDD

ap

cv

gc

Da

)2( 2−α=

2

32

2

11 2

,21

D

DE

D

DE

−=

−

+=

Nota�ii:

��

�

Sp – suprafa�a peretelui captator [m2]; Sv – suprafa�a vitrajului [m2]; �cv – coeficientul de transfer de c�ldur� prin convec�ie în aer [W / m2K]; �r – coeficientul de transfer de c�ldur� prin radia�ie [W / m2K]; g – debit masic specific de aer [kg / s];

apc – c�ldura specific� la grosime constant� a aerului [J / kg];

H – distan�a pe vertical� între fantele de circula�ie a aerului [m];

te (τ) – temperatura aerului exterior [°C];

IT (τ) – intensitatea total� a radia�iei solare pe plan vertical [W / m2];

Idif (τ) – componenta difuz� pe plan vertical a radia�iei solare [W / m2];

τα � – factorul optic al vitrajului serei [–]

��

ANEXA 2 Modelarea func�ion�rii instala�iei solare de producere a apei calde de consum menajer din dotarea cl�dirii individuale Not�: Instala�ia solar� este plasat� în spa�iul solar cu care este dotat� cl�direa

• Expresia temperaturii echivalente aferent� producerii apei calde este urm�toarea:

)()()( 1 τ⋅+α

τα+τϑ=τ

−I

Rt

izi

aacEss

� (1)

• Valoarea temperaturii apei furnizat� de instala�ia solar� în orele cu soare este dat� de expresia:

��

��

�

⋅

+α−⋅τ−τ+τ==

−

cg

RtttLxt iziac

E

ac

E SSSS �

1

exp)]()([)()( (2)

• Ecua�ia caracteristicii func�ionale a captatoarelor solare tubulare este:

)()()(

)(τ

τ−τ⋅−τα=η Σ

I

ttkFF e

RR� (3)

în care:

��

��

�

+α=

��

�

��

�

��

��

�

⋅

+α−−⋅

+α

⋅−=

−−Σ

−

−

11

1

1

)(

exp1

izi

izi

izi

R

Rk

cg

R

R

cgF

�

�

(4)

• Varia�ia temperaturii din Unitatea de Stocaj Termic (UST) în orele de înc�rcare termic� se determin� cu rela�ia:

( )τ∆⋅−⋅τ∆−τ−τ∆−τ+τ=τ atttt j

ac

Ejj

ac

Ej SSSSexp)]()([)()( (5)

în care:

�

��

��

��

�

⋅

+α−−⋅

ρ⋅=

−

cg

R

V

Ga

a

izi

a

a1

exp1 (6)

3600=τ∆ s

• Gradul de acoperire al consumului de ap� cald� se determin� cu rela�ia:

0

0

0tt

tt

C

final

−

−=ε (7)

Nota�ii:

��

�

I (τ) – intensitatea total� a radia�ie solare [W / m2];

)(τϑa – temperatura medie a spa�iului solar [°C];

t (τ) – temperatura medie a apei din UST [°C]; Ga – debitul masic de ap� asigurat de pomp� [kg / s]; V – volumul UST [m3s];

αi – coeficient superficial de transfer de c�ldur� între elementul de captare a radia�iei solare �i mediul exterior [W / m2];

Riz – rezisten�a termic� a izola�iei termice [m2 K / W]

��

BIBLIOGRAFIE

[1] Directiva European� 31 / 2010 / UE privind performan�a energetic� a cl�dirilor din 19 mai 2010 – Jurnalul oficial al Uniunii Europene I.153 / 13, 18.06.2010

[2] Directiva 2009 / 28 / CE a parlamentului european �i a consiliului din 23 aprilie 2009 privind promovarea utiliz�rii energiei din surse regenerabile, de modificare �i ulterior de abrogare a Directivelor 2001 / 77 / CE �i 2003 / 30 / CE – Jurnalul Oficial al Uniunii Europene L 140 / 16, 5.06.2009

[3] Regulamentul delegat (UE) nr. 244 / 2012 al Comisiei din 16 ianuarie 2012 de completare a Directivei 2010 / 31 / UE a Parlamentului European �i a Consiliului

[4] Legea 372 / 2005 privind performan�a energetic� a cl�dirilor, publicat� în Monitorul Oficial, Partea I, nr. 1144 / 19.12.2005

[5] SR EN 15316-1 : 2007 – Instala�ii de înc�lzire în cl�diri. Metod� de calcul al cerin�elor energetice �i a randamentelor instala�iei. Partea 1: Generalit��i

[6] SR EN 15603:2008 – Performan�a energetic� a cl�dirilor. Consum total de energie �i definirea evalu�rilor energetice

[7] SR EN 15251 : 2007 – Parametri de calcul ai ambian�ei interioare pentru proiectarea �i evaluarea performan�ei energetice a cl�dirilor, care se refer� la calitatea aerului interior, confort termic, iluminat �i acustic�

[8] SR EN ISO 15927-4 : 2006 – Performan�a higrotermic� a cl�dirilor. Calculul �i prezentarea datelor climatice. Partea 4: Date orare pentru evaluarea consumului anual de energie pentru înc�lzire �i r�cire

[9] SR EN ISO 13790 : 2008 – Performan�a energetic� a cl�dirilor. Calculul necesarului de energie pentru înc�lzirea �i r�cirea spa�iilor

[10] SR EN 15255 : 2008 – Performan�a termic� a cl�dirilor. Calculul sarcinii de r�cire pentru o înc�pere cu transfer de c�ldur� sensibil�. Criterii generale �i proceduri de validare

[11] SR EN 15265 : 2008 – Performan�a termic� a cl�dirilor. Calculul necesarului de energie pentru înc�lzirea �i r�cirea înc�perilor. Criterii generale �i proceduri de validare

[12] SR EN ISO 13791 : 2006 – Performan�a termic� a cl�dirilor. Calculul temperaturii interioare a unei înc�peri f�r� climatizare în timpul verii. Criterii generale �i proceduri de validare

[13] SR EN ISO 13792 : 2004 – Performan�a termic� a cl�dirilor. Calculul temperaturii interioare a unei înc�peri f�r� climatizare în timpul verii. Metode de calcul simplificate

��

�

[14] Seppänen O., Goeders G. – Benchmarking Regulations on Energy Efficiency of Buildings. Executive summary – Federation of European Heating, Ventilation and Air-conditioning Associations – REHVA, May 5, 2010

[15] Principles for nearly Zero Energy Buildings – paving the way for effective implementation of policy requirements – BPIE

[16] Danciu S. – Definirea „NNNZEB“ condi�ie esen�ial� pentru implementarea „NZEB“ în România – Conferin�a European solutions and policies for

sustainable urban development: theory and practice, Bucure�ti, mai 2012

[17] Jarek Kurnitski, Francis Allard, Derrick Braham, Guillaume Goeders, Per Heiselberg, Lennart Jagemar, Risto Kosonen, Jean Lebrun, Livio Mazzarella, Jorma Railio, Olli Seppänen, Michael Schmidt, Maija Virta – How to define nearly net zero energy buildings nnZEB – REHVA Journal, Volume 48, Issue 3, May 2011

[18] Torcellini P. et al. – Zero Energy Buildins: A Critical Look at the Definiton, NREL/CP 550 – 39833, June 2006

[19] Drury C. et al. – Geting to Net Zero, NREL/JA 550 – 46382, Sept. 2009

[20] Shanto P., Torcellini P. – Net Zero Energy Buidings: A Classification System Based on Renewable Energy Supply, NREL/TR 550 – 44586, June 2010

[21] Sartori I. et al. – Net Zero Energy Buiding: A Consistent Definition Framework, Energy and Buildings (2012), doi: 10.1016/j.enbuild. 2012.01.032

[22] Net Zero Energy, High Performance Green Building – NSTC 2008

[23] Lennard J. et al. – Towards nZEB – Some exemples of national requirements and roadmaps, REHVA Journal May 2010

[24] Kolokotsa D. et al. – A roadmap towards intelligent net zero and positive buildings, Solar Energy (2010) doi:10.1016/j.solener.2010.09.001

[25] Principles for Nearly Zero Energy Buidings – BPIE, 2011 ISBN 9789491148021

[26] Marvin D.D – Investigation of dynamic and steady state calcullation methodologies în context of the EPBD, Ph Thesis Dublin Inst. Of Technology, 2008

[27] Buvik K. – National Roadmap for promotion of very low energy house concepts, IEE Northpass project, May 2012

[28] Constatinescu D. et al. – Analysis on the thermal behaviour of the thermal storage units for phase change materials, Revue Roumaine de Chimie, 56(10-11) / 2011

��

[29] Constantinescu D. – Tratat de inginerie termic� – Termotehnica în Construc�ii, vol. I, ISBN 978-973-720-222-2, Editura AGIR, Bucure�ti, 2008

[30] Constantinescu D., Petcu Cr. – Punct informatizat de monitorizare �i reglare a sistemului de înc�lzire – Brevet OSIM, nr. înregistrare A / 00643 din 17.08.2009

[31] Constantinescu D,. Petcu Cr. – Sistem de monitorizare, repartizare a costurilor reale de înc�lzire �i informare a utilizatorilor asupra Performan�ei Energetice a Cl�dirii – Brevet OSIM, nr. înregistrare A / 00642 din 17.08.2009

[32] Akbari H. – Energy Saving Potential and Air Quality Benefits of UHI Mitigation, Solar Energy 70(3): 201-216

[34] Constantinescu D. �.a. – Determinarea anului climatic tip, Contr. 343 / 2008

[35] Constantinescu D. �.a – Experimental validation of the Building Energy Performance assessment methods whit reference to occupied spaces, Revista Construc�ii (1) 2010, p. 72-114

[36] Constantinescu D. – Transient heat transfer at building – ground frontier, Revista Construc�ii (2) 2010, p. 51-68

[37] Desmie – Electricity load în Athens, Greece 2007, European Surveillance vol.10, p. 7-9

[38] Hasid S. et al – The effect of the Heat Island on air conditioning load, Journal of Energy and Buildings, vol. 32, 2000, p. 131-141

]39] IPCC 2001 – Climate Change, Impact, Adaptation and Vulnerability, Cambridge Univ. Press UK 2001

[40] Michelozzi P. et al – The impact of the summer 2003 heat waves on mortality în four Italian cities, European Surveillance vol.10, p. 161-165

[41] Murakami S. – Technology and Policy instruments for mitigation the Heat Islands Effects, Workshop on Countermeasures to UHI, Tokio, 08.2006

[42] Oke T.R. – The energetic Basis for UHI, Journal Royal Meteo. Soc. 108(455), p.1-24, 1982

[43] Oke, T.R. – Boundary Layers Climats, Methuen, London 2nd.Ed. 1987

[44] Santamouris M. – On the impact of Urban Climate Energy Consumption of Buidings, Solar Energy, 2001, 70(3), p. 201-216

[45] Santamouris M. – Heat Islands research în Europe, The State of the Art, Journal of Advances în Buiding Energy Research (ABER), vol. 1, p. 123-150, 2007

[46] Recens�mântul popula�iei �i locuin�elor din 18-27.03.2002

��

�

[47] Anuarul statistic al României pentru anul 2007

[48] Metodologia de calcul a performan�ei energetice, p�r�ile 1, 2, �i 3

În completare se prezint� un extras bibliografic din Raportul Towards nearly zero-energy buildings elaborat la data de 14.02.2013 în cadrul proiectului cu indicativul BESDE10788, de c�tre Ecofys, Politechnico di Milano /eERG �i University of Wuppertal:

Nr. �ara Publica�ie Con�inut

1 EU

European Parliament and the Council of the EU (2010): Directive 2010/31/EU of the European Parliament and of the Council of 19 May 2010 on the energy performance of buildings (EPBD 2010)

International directive

2 EU

European Parliament and the Council of the EU (2009): Directive 2009/28/EC of the European Parliament and of the Council of 23 April 2009 on the promotion of the use of energy from renewable sources and amending and subsequently repealing Directives 2001/77/EC and 2003/30/EC (RED 2009)

International directive

3 EU European Council for an Energy Efficient Economy ECEEE (2009): Net zero energy buildings: definitions, issues and experience. Published by ECEEE, Brussels

Overview

4 EU

Boermans, Thomas; Hermelink, Andreas; Schimschar, Sven; Grözinger, Jan; Offermann, Markus; Engelund Thomsen, Kirsten et al. (2011): Principles for nearly zero-energy buildings. Paving the way for effective implementation of policy requirements: Buildings Performance Institute Europe (BPIE)

Summary, Overview

5 INT Kilkis, Siir: A new metric for net-zero carbon buildings, in: Proceedings of Energy Sustainability 2007, Long Beach, California, 2008, page 219–224

methodological Explanation

6 INT

Kurnitski, Jarek; Allard, Francis; Braham, Derrick; Goeders, Guillaume; Heiselberg, Per; Jagemar, Lennart et al. (2011): How to define nearly net zero energy buildings nZEB. REHVA proposal for uniformed national implementation of EPBD recast. In: REHVA Journal (May), page 6–12

Summary, Overview

Exemplification

7 INT Laustsen, Jens (2008): Energy Efficiency Requirements în Building Codes, Energy Efficiency Policies for New Buildings. Published by International Energy Agency (IEA).

Overview

8 INT

Marszal, Anna; Bourrelle’, Julien; Musall, Eike; Heiselberg, Per; Gustavsen, Aril; Voss, Karsten (2010): Net Zero Energy Buildings - Calculation Methodologies versus National Building Codes. Published by EuroSun Conference 2010. Graz

Summary, Overview

9 INT

Marszal, Anna; Heiselberg, Per; Bourrelle’, Julien; Musall, Eike; Voss, Karsten; Sartori, Igor; Napolitano, Assunta (2011): Zero Energy Building - A Review of definitions and calculation methodologies. In: Energy and Buildings 43 (4), page 971–979, published by Elsevier, Oxford

Summary, Overview

��


10 INT

Musall, Eike; Voss, Karsten (2012): Nullenergiegebäude – ein Begriff mit vielen Bedeutungen. In: detail green 1/12 2012 (1), page 80–85, published by Institut für internationale Architektur-Dokumentation, München

Summary, Overview

11 INT

Salom, Jaume; Widen, Joakim; Candanedo, Jose A.; Sartori, Igor; Voss, Karsten; Marszal, Anna J. (2011): Understanding Net Zero Energy Buildings: Evaluation of Load Matching And Grid Interaction Indicators. Published during proceedings of Building Simulation 2011: 12th Conference of International Building Performance Simulation Association. Sydney


12 INT

Sartori, Igor; Napolitano, Assunta; Marszal, Anna; Pless, Shanti; Torcellini, Paul; Voss, Karsten (2010): Criteria for Definition of Net Zero Energy Buildings. Published by EuroSun Conference 2010. Graz

Summary, Overview

13 INT Sartori, Igor; Napolitano, Assunta; Voss, Karsten (2012): Net Zero Energy Buildings: A Consistent Definition Framework. In: Energy and Buildings, 2012.


14 INT Voss, Karsten; Musall, Eike (2011): Net zero energy buildings. International projects of carbon neutrality în buildings. Birkhäuser Verlag, Basel

Summary, Overview

15 AT

Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft (BMLFUW): klima:aktiv Bauen und Sanieren (2011): klima:aktiv Basiskriterien 2011 für Wohngebäude und Dienstleistungsgebäude Neubau/Sanierung, Wien

Exemplification to “klima:aktiv“

16 AT Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie (2011): Haus der Zukunft plus, 3. Ausschreibung 2011, Wien

Exemplification to “Haus der Zukunft

plus“

17 CH MINERGIE® (2010): MINERGIE-A®. Definition des neuen Gebäude-Standards - Vernehmlassung. Bern

Exemplification to “Minergie©-A”

18 DE

Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (2011): Wohnhäuser mit Plusenergie-Niveau - Definition und Berechnungsmethode, Anlage 1 zum BMVBS Förderprogramm. Published by Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung. Berlin

Exemplification to ““EffizienzhausPlus” (formerly “Plus-

Energie-Haus-Standard”)”

19 DE

dena Deutsche Energieagentur (2011): dena - Modellvorhaben „Auf dem Weg zum EffizienzhausPlus“ Klimaneutrales Bauen und Sanieren. Conditions for Participation. în collaboration with Stefan Schirmer. Berlin

Exemplification to “Auf dem Weg

zum EffizienzhausPlus

”

20 DE solares bauen (2005): QS-Heft für die Zertifizierung von Nullemissionsgebäuden. Published by zeroHaus. Freiburg

Exemplification to “zeroHaus”

21 DE Voss, Karsten; Musall, Eike; Lichtmeß, Markus (2011): From Low Energy to Net Zero-Energy Buildings: Status and Perspectives. In: Journal of Green Building 6 (1), page 46–57



��

�

22 GR Kolokotsa, D.; Rovas, D.; Kosmatopoulos, E.; Kalaitzakis, K. (2011): A roadmap towards intelligent net zero-and positive-energy buildings. In: Solar Energy 2011

Summary, Overview

23 NO Sartori, Igor et al.: Proposal of a Norwegian ZEB definition: assessing the implications for design, Journal of Green Buildings 6/3 (2010), page 133–150

Exemplification to Norwegian ZEB

definition

24 UK

Gaze, Christopher; Walker, Andrew F.; Hodgson, Gavin; Priaulx, Mike (2010): The Code for Sustainable Homes simply explained. Published by IHS BRE Press on behalf of the NHBC Foundation. Amersham

Exemplification to “CSH”

25 US

Torcellini, Paul; Pless, Shanti; Deru, Michael; Crawley, Drury (2006): Zero Energy Buildings: A Critical Look at the Definition. Published by National Renewable Energy Laboratory NREL, U.S. Department of Energy DEO. Golden


15 AT

Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft (BMLFUW): klima:aktiv Bauen und Sanieren (2011): klima:aktiv Basiskriterien 2011 für Wohngebäude und Dienstleistungsgebäude Neubau/Sanierung, Wien


16 AT Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie (2011): Haus der Zukunft plus, 3. Ausschreibung 2011, Wien

Exemplification to “Haus der Zukunft

plus“

17 CH MINERGIE® (2010): MINERGIE-A®. Definition des neuen Gebäude-Standards - Vernehmlassung. Bern


18 DE

Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (2011): Wohnhäuser mit Plusenergie-Niveau - Definition und Berechnungsmethode, Anlage 1 zum BMVBS Förderprogramm. Published by Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung. Berlin

Exemplification to ““EffizienzhausPlus” (formerly “Plus-

Energie-Haus-Standard”)”

19 DE

dena Deutsche Energieagentur (2011): dena - Modellvorhaben „Auf dem Weg zum EffizienzhausPlus“ Klimaneutrales Bauen und Sanieren. Conditions for Participation. în collaboration with Stefan Schirmer. Berlin

Exemplification to “Auf dem Weg

zum EffizienzhausPlus

”

20 DE solares bauen (2005): QS-Heft für die Zertifizierung von Nullemissionsgebäuden. Published by zeroHaus. Freiburg


21 DE Voss, Karsten; Musall, Eike; Lichtmeß, Markus (2011): From Low Energy to Net Zero-Energy Buildings: Status and Perspectives. In: Journal of Green Building 6 (1), page 46–57


22 GR Kolokotsa, D.; Rovas, D.; Kosmatopoulos, E.; Kalaitzakis, K. (2011): A roadmap towards intelligent net zero-and positive-energy buildings. In: Solar Energy 2011

Summary, Overview

23 NO

Sartori, Igor et al.: Proposal of a Norwegian ZEB definition: assessing the implications for design, Journal of Green Buildings 6/3 (2010), page 133–150

Exemplification to Norwegian ZEB

definition


��

24 UK

Gaze, Christopher; Walker, Andrew F.; Hodgson, Gavin; Priaulx, Mike (2010): The Code for Sustainable Homes simply explained. Published by IHS BRE Press on behalf of the NHBC Foundation. Amersham

Exemplification to “CSH”

25 US

Torcellini, Paul; Pless, Shanti; Deru, Michael; Crawley, Drury (2006): Zero Energy Buildings: A Critical Look at the Definition. Published by National Renewable Energy Laboratory NREL, U.S. Department of Energy DEO. Golden


26 EU ECEEE (2011): Steering through the maze #2 - nearly zero-energy building: achieving the EU 2020 target. European Council for Energy Efficient Economy. Brussels

Overview

27 INT

Bayer MaterialScience AG: EcoCommercial Building Program. Online available under www.katalog.ecocommercialbuilding.de/bms/bms-eco.nsf/id/DE_Home?open, last reviewed 30.03.2012.

Exemplification to “EcoCommercial

Building Program”

28 INT

Marszal, Anna Joanna; Bourrelle’, Julien S.; Nieminen, Jyri; Berggren, Björn; Gustavsen, Arild; Heiselberg, Per; Wall, Maria (2010): North European Understanding of Zero Energy/Emission Buildings. Published during proceedings of Renewable Energy Conference 2010. Trondheim

Overview

29 INT

Marszal, Anna; Heiselberg, Per (2012): Zero Energy Building definition – a literature review. A technical report of subtask A of the IEA SHC Task40 / Annex 52 “Towards Net Zero Energy Solar Buildings”, Aalborg University. Aalborg

Summary, Overview

30 INT

Voss, Karsten; Sartori, Igor; Napolitano, Assunta; Geier, Sonja; Goncalves, Helder; Hall, Monika et al. (2010): Load Matching and Grid Interaction of Net Zero Energy Buildings. Published by EuroSun Conference 2010, Graz


31 AT Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft (BMLFUW): klima:aktiv Bauen und Sanieren (2011): Kriterienkatalog Bürogebäude Neubau, Wien


32 AT Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft (BMLFUW): klima:aktiv Bauen und Sanieren (2011): Kriterienkatalog Bürogebäude Sanierung, Wien


33 AT Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft (BMLFUW): klima:aktiv Bauen und Sanieren (2011): Kriterienkatalog Wohngebäude Sanierung, Wien


34 AT Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft (BMLFUW): klima:aktiv Bauen und Sanieren (2012): Kriterienkatalog Bildungseinrichtungen Neubau, Wien


35 AT Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft (BMLFUW): klima:aktiv Bauen und Sanieren (2012): Kriterienkatalog Wohngebäude Neubau, Wien



36 AT Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie (BMVIT): Forschungs- und Technologieprogramm „Haus der

Exemplification to “Haus der

��

�

Zukunft“, Wien. Online available under www.hausderzukunft.at, last reviewed 21.05.2012

Zukunft”

37 AT Klima- und Energiefonds (2012): Leitfaden Mustersanierung 2012, Wien

Exemplification to “Mustersanierung“

38 BE Attia, Shady; Mlecnik, Erwin; van Loon, Stefan (2011): Principles for nearly zero-energy buildingsin Belgium. Louvain-la-Neuve


39 BE Mlecnik, Erwin (2011): Defining nearly zero-energy housing în Belgium and the Netherlands. In: Energy Efficiency


40 BE

Mlecnik, Erwin; Attia, Shady; van Loon, Stefan (2011): Net zero energy building: A review of current definitions and definition development în Belgium. Published by Passiefhuis-Platform. Berchem

Overview

41 CA

Athienitis, Andreas (2007): Canadian Market, Regulations and Technologies applied to Low-Energy Buildings (houses): A State-of-the-Art. Published by Solar Buildings Research Network. Montreal

Exemplification to “EQuilibriumTM”

42 CA

Green, Thomas C. (2009): EQuilibriumTM. Demonstrating a Vision for Sustainable Housing în Canada, EQuilibriumTM Housing - Canada Mortgage and Housing Corporation. IEA Task 40 / Annex 52 Net Zero Energy Solar Buildings. Montreal, 06.05.2009

Exemplification to “R-2000

Standard”

43 CH Leibundgut, Hansjürg (2011): LowEx building design. For a ZeroEmissionArchitecture, published by Vdf Hochschulverlag AG. Zürich

Exemplification to “LowEx building”

44 CH MINERGIE® (2011): MINERGIE-A®/A-ECO®. Online available under http://www.minergie.ch/minergie-aa-eco.html, last reviewed 11.01.2012


45 CH

Zimmermann, Mark; Althaus, Hans-Jörg; Haas, Anne: Benchmarks for sustainable construction. A contribution to develop a standard. In: Energy and Buildings 37/2005, S. 1147–1157

Overview

46 CZ

Ministry of Industry and Trade; Czech Technical University Prague; Chamber of Commerce of Czech Republic; Czech Green building Council and Czech Passive house Centre (in the approval process): The Amendment of the Act on Energy Management 406/2000 Coll., Prague

Exemplification to “nearly zero-

energy building”

47 DE

Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (2012): Effizienzhaus Plus mit Elektromobilität. Technische Informationen und Details. Online available under www.bmvbs.de/DE/EffizienzhausPlus/Projekt/effizienzhaus-plus-projekt_node.html, last reviewed 18.04.2012.

Exemplification to ”EffizienzhausPlu

s”

48 DE Fraunhofer Institut für Bauphysik (2011): Wege zum Effizienzhaus-Plus. Published by Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung. Berlin

Exemplification to “EffizienzhausPlu

s”


49 DE Heinze, Mira; Voss, Karsten (2009): Goal: Zero Eenergy Building - Exemplary Experience Based on the Solar Estate

Exemplification to “Plusenergiehaus

��

Solarsiedlung Freiburg am Schlierberg, Germany. In: Journal of Green Building 4 (4), S. 1-8.

©”

50 DE

Schirmer, Stefan (2011): dena-Modellvorhaben „Auf dem Weg zum EffizienzhausPlus“. Energetische Anforderungen des Modellvorhabens. Published by Deutsche Energieagentur dena. Berlin

Exemplification to “Effizienzhaus

Plus”

51 DE Sobek, Werner (2009): Triple Zero®. Published by Werner Sobek, Greentech. Stuttgart. Online available under www.wernersobek.com, last reviewed 21.05.2012.

Exemplification to “TripleZero©”

52 DE solares bauen (2005): Das zeroHaus. Online available under http://www.zero-haus.de/zertifizierung.html, last reviewed 09.02.2005


53 DE Sonnenhaus-Institut e.V. (2008): Das Sonnenhaus. …unabhängig und umweltbewusst: Wohnen mit der Sonne. Straubing

Exemplification to “Sonnenhaus”

54 DE Stockinger, Volker; Grunewald, John; Jensch, Werner (2012): Plus-Energie. Begriffsdefinition, Umsetzung, Bilanzierung und Klassifizierung. In: HLH (3), page 20–32


55 DE Voss, Karsten (2008): Was ist eigentlich ein Nullenergiehaus. Passivhaustagung 2008, Nurnberg


56 DE

Voss, Karsten; Musall, Eike (2011): Null- und Plusenergiegebäude: Allgemeine Bilanzierungsverfahren und Schnittstellen zur normativen Praxis în Deutschland. In: EnEVaktuell (IV), page 3–5.


57 DE

Voss, Karsten; Musall, Eike; Lichtmeß, Markus (2010): Vom Niedrigenergie- zum Nullenergiehaus: Standortbestimmung und Entwicklungsperspektiven. In: Bauphysik 32 (12), page 424–434.


58 DK Lund, Henrik; Marszal, Anna Joann; Heiselberg, Per (2011): Zero energy buildings and mismatch compensation factors. In: Energy and Buildings 43 (7), page 1646–1654


59 DK

Marszal, Anna Joanna; Heiselberg, Per; Lund Jensen, Rasmus; Nørgaard, Jesper (2012): On-site or off-site renewable energy supply options? Life cycle cost analysis of a Net Zero Energy Building în Denmark. In: Renewable Energy 44, page 154–165

Overview

60 DK

Velux (2011): Velux Modelhome 2020. Published by Velux. Hørsholm. Online available under www.velux.de/privatkunden/wohnqualitaet_energieeffizienz_nachhaltigkeit/modelhome2020?cache=0, last reviewed 29.05.2012


61 GR Santamouris; Sfakianaki (2011): Zero Energy Green Neighbourhood. Report Prepared by CRES on the zero energy project of Green Neighbourhood, CRES, Pikermi Athens, 2011

Exemplification to “Green

Neighbourhood”


62 NL

Agentschap NL (2010): Energieneutraal Bouwen, hoe doe je dat?. Online available under www.agentschapnl.nl/sites/default/files/bijlagen/Infoblad_Energieneutraal_Bouwen.pdf, last reviewed 21.05.2012


��

�

63 NL Platform energietransitie Gebouwde Omgeving (2009): Stevige ambities, Klare taal!, definiëring van doelstellingen en middelen bij energieneutrale, CO2-neutrale of Klimaatneutrale projecten de


64 NL

Agentschap NL (2010): Uitgerekend Nul, Taal, Rekenmethode en Waarde voor CO2 cq. energieneutrale utiliteitsgebouwen. Online available under http://www.agentschapnl.nl/sites/default/ files/ bijlagen/Rapportage%20Uitgerekend%20Nul.pdf, last reviewed 30.05.2012


65 NL

W/E adviseurs (2009): Stevige ambities, Klare taal!, definiëring van doelstellingen en middelen bij energieneutrale, CO2-neutrale of Klimaatneutrale projecten în de gebouwde omgeving. Online available under www.agentschapnl.nl/sites/ default/files/bijlagen/Rapport%20-%20Stevige%20ambities% 20klare%20taal, %20definitiestudie%20-20november% 202009.pdf, last reviewed 21.05.2012

Overview

66 NO

Norwegian University of Science and Technology NTU: The Research Centre on Zero Emission Building. Online available under www.sintef.no/Projectweb/ZEB/About-ZEB, last reviewed 21.05.2012


67 SE

Elmroth, Arne (2012): Energihushållning och värmeisolering – Byggvägledning 8 En handbook I anslutning till Boverkets byggregler (engl.: A guide to the energy requiremenst în the building regulations), Svensk Byggtjänst, Stockholm. Online available under www.byggtjanst.se, last reviewed 25.05.2012


68 SE Sandberg, Eje (2012): Kravspecifikation för nollenergihus, passivhus och minienergihus. Published by Sveriges Centrum för Nollenergihus. Styrelsen

Exemplification to “nollenergihus”

69 SP González Álvarez, Marcos (2011): Nearly zero-energy buildings, from research to real construction. International Conference within Construmat 2011 fair. Barcelona

Overview

70 UK CIBSE (2010), Down to Zero, CIBSE Journal, February 2010, pp. 36-40.

Overview

71 UK

Department of Energy and Climate Change (DECC) (2012): 2012 consultation on changes to the Building Regulations în England Section two Part L (Conservation of fuel and power), în Communities and Local Government (CLG), London. Online available under http://www.communities.gov.uk/documents/ planningandbuilding/pdf/2077834.pdf, last reviewed 30.05.2012


72 UK

Department of Finance and Personnel (Ireland): The Energy Performance of Buildings în Northern Ireland. Online available under http://www.dfpni.gov.uk/index/buildings-energy-efficiency-buildings/energy-performance-of-buildings.htm, last reviewed 30.05.2012



73 UK

Building Standards Division (BSD): Sustainability labelling în Scottish Building Standards. Online available under http://www.scotland.gov.uk/Topics/Built-Environment/Building/ Building-standards/about/bsdsustain, last reviewed 30.05.2012


��

74 UK

Building Standards Division (BSD): Introduction to Energy Performance. Online available under http://www.scotland.gov.uk/Topics/Built-Environment/Building/ Building-standards/profinfo/epcintro, last reviewed 30.05.2012


75 US Crawley, Dru; Pless, Shanti; Torcellini, Paul: Getting to Net Zero. ASHRAE Journal 51, 2009, S. 18 –25


76 US Griffith, Brend et al.: Assessment of the Technical Potential for Achieving Net Zero-Energy Buildings în the Commercial Sector. Technical Report NREL/TP-550-41957, 2007

Overview

PERFORMANTA ENERGETICA CLADIRI NZEB (CU CONSUM DE ENERGIE APROAPE ZERO)

Documents

Transcript of PERFORMANTA ENERGETICA CLADIRI NZEB (CU CONSUM DE ENERGIE APROAPE ZERO)