Strategii de Reducere a Necde Energ.

7/25/2019 Strategii de Reducere a Necde Energ.

1/36

1M4_ ENERGY DEMAND REDUCTIONSTRATEGIES: POTENTIAL IN NEWBUILDINGS AND REFURBISHMENT

M4Strategii de reducere

a necesarului deenergie : potenialulconstruc

iilor noi

i a

reabilitrii termice


2/36


Cuprins

1. // Introducere

1.1. Consumul energetic n sectorul locuinelor1.2. Analiza ciclului de via o abordare holistic1.3. Energia intrinseca materialelor de construcii

2. // Consumul de energie n cldiri: cadru legislativ

2.1 Directiva european 2002/91/EC2.2 Directiva european 2010/31/EC2.3 Etichete i certificri

3. // Parametrii care influeneazconsumul de energie al unei cldiri n uz3.1. Pasiv: Inerie termic / Izolaie / controlul expunerii solare / ventilaie3.2. Hibrid: Rcire liber / recuperarea cldurii / tuburi ngropate3.3. Activ: Instalaii eficiente energetic3.4. Sisteme de management i control ale cldirilor

4. // Msuri urbanistice pentru promovarea reabilitrii energetice a cldirilor

4.1. Importana reabilitrii eficienei energetice4.2. Legislaie inovatoare urbanism


3/36


1. Introducere

Contribuia locuinelor latotalul emisiilor de CO2 nEuropa:

40%. [1]

[1] EPBD Directiva pentru performanaenergetica cldirilor 2002/91/EC 4 Ian 2003Monitorul Oficial al Comunitii Europene

Industrie;

5114,1ktoe

32%

Domestic;2260,1ktoe

14%

Servicii;1769,5ktoe

11%

Transport;6458,3ktoe

40%

Primar;571,5ktoe

3%

Distribuia finala consumului de energie pesectoare. Consum de energie total : 9714 ktep.Catalonia 2007, Sursa: ICAEN

1.1. Consumul de energie n sectorul locuinelor


4/36


Consumul de energie

final n zona rezideniala oraului Catalonia

Sursa. Associaci LIMA Low Impact Mediterranean Architecture, Regional Benchmark Analysis, basedbased on data from IDESCAT and ICAEN, elaborated in the frame of the MARIE project, 9/2011

nclzire;

774,7ktoe

41%

Ap cald

319,2ktoe

17%

electrocasnice;

418,2ktoe

22%

Gtit 190,6

ktoe

10%

Iluminat; 143

ktoe

8%

Aer

condiionat;

26,7ktoe

2%

Consumul de energiedomestic /m2 al primelor

apartamente 2007

Consum deenergie

gospodresc

nclzire DHW /gtit

Electrocasnice Iluminat rcire

kWh/m2 83.0 34.3 22.9 18.5 6.4 1.2

1. Introducere1.1. Consumul de energie n sectorul locuinelor


5/36


ICAEN (2004): Dades de consums i comportament energtic per a diferents sectors consumidors Projecte Ciutat Sostenible. Frum Barcelona 2.004

Hoteluri Birouri

coli Spitale

Consumul total de energie n sectorul serviciilordin Catalonia

1. Introducere1.1. Consumul de energie n sectorul locuinelor


6/36


Modelul actual al ciclului resurselor

deeuemisii

materieenergieap

emisiicanalizare

energiematerie

ap

energie

deeuemisii

construccin vida til

enderroc

cldire

Construcie ocupare

demolare

1. Introducere1.2. Analiza ciclului de via o abordare holistic


7/36


Viitorul ciclului resurselor

Apuzat

Energie regenerabilmaterialeProdus local /aptratat

Energie regenerabil Materiale reciclabileValorificare de energie regenerabil

construcci vida til

enderroc

cldire

Materiale reciclabile

Materie regenerabil

Material reciclatEnergie regenerabil

ap Construcie ocupare

demolare



8/36


5,590

4,226

71

118

5,593

2,430

86

65

0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000

Referncia

Projecte

tCO2

UTILIZARE

MATERIALE

CONSTRUCIE

DEMOLARE

PROIECT

REFERIN

Analiza ciclului de viaa unui bloc cu 60 de apartamente sociale , de referini planificat, SaAS 2007

Faza ciclului de via De referin planificat Reducere De referin planificat Reducere

MWh MWh % t CO2 t CO2 %

Materiale 16.333 12.589 23% 5.590 4.226 24%Construcie 167 289 -73% 71 118 -66%Fazde utilizare 23.388 10.162 57% 5.593 2.430 57%Demolare 251 194 23% 86 65 24%Total 40.139 23.234 42% 11.340 6.839 40%

Consum de energie Emisii de CO22


Exemplu de energie intrinsec/ energia n faza de folosin


9/36


0

20

40

60

80

100

120

140

160

Construccin

Utilitzacin

Emisiile n tone de CO2 ex.y pentru o locuintipicde 100 m2 peste o perioadde 50 de ani.

Impactul asupra mediului al energiei intrinseci / aenergiei n uz


Construcie

Folosin


10/36


Ln: 0,043 W/mK (12% fibrde poliester) Sursa: Victermofitex

Celuloz: 0,040 W/mK (10% Borax, Ignifugare i fungicid) Sursa: CLIMACELL, Christoph Peters

1. Introducere1.3. Energia intrinseca materialelor de construcii


11/36


Material izolator Energie primar

(MJ/kg)

Emisii

(kgCO2eq/kg)

Cost

(Euro/m3)

Sursa

MJ - kgCO2eq

Polistirol, extrudat 92,4 9,580 107 EMPA

Polistirol, expandat 105,0 4,120 65 EMPA

Poliuretan PUR 100,0 4,210 136 EMPA

Vatde sticl 45,1 1,490 26 EMPA

Vatmineral 21,7 1,480 115 EMPA

Sticlcelular 16,5 0,600 295 PROVEIDOR

Lnde oaie 14,7 0,045 108 PASSIVHAUS

Plut 25,0 0,021 402 EMPA

Fibrlemnoas 13,7 -0,183 224 PROVEIDOR

Celuloz 7,2 -0,907 90 PASSIVHAUS

1. Introducere1.3. Energia intrinseca materialelor de construcii


12/36


European Directive EPBD 2002/91/EC12/2002

Decret d'Ecoeficincia a l 'Edificaci(Decretul de eco eficien) 08/2006

Ordenana Estalvi d Aigua(Ordonana de economisire a apei)(Sant Cugat) 11/2002

RD 47/2007 Certificare Energetic10/2007

RD 314/2006 CTE, TechnicalBuilding Code 09/2006

RD 1027/2007 R. Instalaciones Trmicasen Edificios (instalaii termice) 08/2007

Ordenana Solar Trmica(Ordonana solar) (BCN) 07/1999

2000 2002 2006 2010 20162004 2008 2012 2014 2018 2020

EU

ES

CAT

LOCAL

Directiva European EPBD

2010/31/EC 05/2010

RD

RD

RD

2. Consumul de energie n cldiri: cadru legislativ


13/36


Directiva stabilete cerine n ceea ce privete:

Cadrul general al metodologiei de calcul a performaneienergetice integrate a cldirilor;

Aplicarea cerinelor minime de performanenergeticalecldirilor noi ;

Aplicarea cerinelor minime de performanenergeticasupra cldirilor mari care urmeaza fi reabilitate;

Certificare energetica cldirilor;

Inspecia periodica cazanelor i a sistemelor de aercondiionat din cldiri i n plus o evaluare a sistemului de

nclzire n cazul n care cazanele sunt mai vechi de 15

ani.

2. Consumul de energie n cldiri: cadru legislativ2.1. Directiva European 2002/91/CE EPBD


14/36


Articolul 9

Cldiri cu consum de energie aproape zero

Dupdate de 31 Decembrie 2018, cldirile noi ocupate i deinute de ctreautoritile publice vor fi cldiri cu consum de energie aproape zero.

dup 31 Decembrie 2020, toate cldirile noi vor fi cu consum aproape zero.

2. Consumul de energie n cldiri: cadru legislativ2.1. Directiva European 2010/31/CE EPBD reformula


15/36

15 M4_ ENERGY DEMAND REDUCTIONSTRATEGIES: POTENTIAL IN NEWBUILDINGS AND REFURBISHMENT

15

Cldirea cu consum aproape zero nseamno cldire care are eficienenergeticfoarte ridicat. Cantitatea foarte micde energie consumat, aproape egalcu zero,

ar trebui sfie asiguratn mare msurde ctre surse regenerabile de energie,inclusiv cu energie din surse regenerabile produsla faa locului sau n apropriere;

Msuri naionale pentru creterea numrului de cldiri cu consum aproape zero:

- obiective intermediare de mbuntirea eficienei energetice pnn 2015- indicator numeric comun pentru energia primarexprimat n kWh/m2a- dezvoltarea certificrii performanei energetice- eficiena energetica instalaiilor

- introducerea SRE, cogenerrii, tri-generrii, pompe de cldur, monitorizare

2. Consumul de energie n cldiri: cadru legislativ2.1. Directiva European 2010/31/CE EPBD reformulat


16/36


Linia zero net[importuri =exporturi]

16

Cldirile actuale

Exporturi

ImporturiContribuiaenergiilor

regene

rabile

Reducerea cererii



17/36


17

Art. 5. Calcularea nivelelor optime de costuripentru cerinele de performanenergetic

minime

Cldirile convenionaleactuale

Cldire cu cost minim

Utilizarea energiei

mbuntirea eficienei energetice

Costul nciclul de via

Economisirea

energiei cretecosturile

Energia i

reducereacosturilor



18/36


Studiu elaborat n cadrul proiectului b_EFIEN, promovat de Fundaci b_TEC, cu participareainginereasci FM enterprises, SaAS, grupo JG, et.al. Barcelona 2009

Analiza costurilor ciclului de via Centrul de Transfuzie Sanguini esuturi Catalonia

-

5.000.000

10.000.000

15.000.000

20.000.000

25.000.000

30.000.000

35.000.000

Reference 8.166.500 20.867.002 29.033.502

BST 9.423.754 11.239.677 20.663.431

Difference 1.257.254 -9.627.325 -8.370.071

Investiie iniialtotal Costuri de operaren 30 de aniCost total pe ciclul de vian decursul a 30 de ani

.

Diferena de investiie 1.2 MDiferena n operare 9.6 MDiferentotal(30 de ani) 8.4 M

Avantajele suplimentare ale investiieiPeste 30 ani 800%

Anual 26%

Avnd n vedere aceste date ipreurile actuale, rezultatele aratcprin economiile fcute seamortizeazinvestiia cu 20% pe an.

Perioada de amortizare a investiiei

este estimatla 4-5 ani.

Analiza detailata costurilor deinvestiii i operaii pentru o cldireproiectatdupmodelul descrismai jos indicurmtoarelerezultate:



19/36


Decret dEcoeficinciaen Edificaci DEE

Certificaci energtica

RD 47/2007

Cdigo Tcnico de la

Edificacin - CTE

VERDE

Indicator: energie / emisii teritoriu / material / ap / etc.

LEEDBREEAM

MINERGIEPASSIVHAUS ECO

2.3. Etichete de calitate i certificate2. Consumul de energie n cldiri: cadru legislativ


20/36


Domeniile principale ale analizei certificrilor

Mediu DensitateurbanTransportProteciasoluluiSpaiiverzi

Materiale ImpactDisponibilitateCunotinelegale

Deeuri

Energia CereredeenergieDistribuiaenergieiPerformanainstalaiilorEnergiiregenerabile

Apa NecesaruldeapApameteoricAp uzat menajerTratareaapeiuzate

Sntateicomfort CalitateaaeruluiinteriorCmpurielectromagneticeEmisiiradioactive

Conforttermic,vizualsiacustic

Socioeconomic CosturilembuntirilorContientizareautilizatorilorPregtireprofesionalIntegrareanreele

Management DesignintegratPlanuridentreinereIntervaledeauditMonitorizare

Altele

2. Consumul de energie n cldiri: cadru legislativ2.3. Etichete de calitate i certificate


21/36


Ineria termic: Capacitatea termica unui corp. Este strategia principalnclimatul mediteranean cu oscilaii mari ntre temperatura din timpul zilei i cea dintimpul nopii i tradiie n folosirea materialelor de construcii din piatr.

Izolaie: Controlul asupra transferului de cldurdintr-un punct n altul princonducie sau convecie prin nlocuirea materialelor sau modificarea grosimiipereilor. Aspectul faadelor multistrat i a materialelor specializate

Control solar: Prin montarea de bariere n calea radiaiei solare sau schimbareacaracteristicilor geamurilor, aportul de energie solarpoate fi mbuntit sauprevenit pentru a se profita de radiaia solarn timpul iernii i prevenireasupranclzirii n timpul verii.

Ventilaia: Ventila

ia are dou

efecte: favorizeaz

schimburile cu mediul

i

faciliteazprocesul de rcorire prin evaporare. Acest mecanism este de dorit nmediile clduroase i n cldirile cu inerie termicredus..

3.1. Pasiv: Inerie termic / Izolaie / Control solar / Ventilaie/ Iluminare natural3. Parametri: consumul energetic al cldirilor n uz


22/36


FRCAVITI

SolidUOR

CONVENIONAL EXTERIOR

CU CAVITI

PEREI CAVITAIPERETE PLIN

DUBU

3.1. Tipuri de faade3. Parametri: consumul energetic al cldirilor n uz


23/36


Masa termicstocheazcldura ntimpul zilei

Cldura acumulatn timpul zilei esteeliberat n timpul orelor mai reci(noaptea)

3.1. Pasiv: Ineria termic

3. Parametri: consumul energetic al cldirilor n uz

www.passive-on.org www.passive-on.org

Casde tara tipicadin NordulMediteranei avnd labazineria termic

CastradiionaldinEuropa de Sudbazatpe ineriatermic


24/36


WTAUQ

Km

W

eRU

T

2

1

Aer Elemente de construcie Aer

e ise si

e i

Radiaia

Convecia

Conducia

Rse

Radiaia

Convecia

Conducia

Rsi

e/ e/ e/

R = e/ n

j

R = R +R + RTsesi

RezistenrtermicSuprafaaexterioar

Rsesi Termorezistene interioare R

Rezistena termic R T

R2 R3R1

RezistentermicSuprafaainterioar

3. Parametri: consumul energetic al cldirilor n uz3.1. Pasiv: Izolaia


25/36


Optimul ntre aportul solar i protecia solarn funcie de folosina cldirii,orientare, etc.

Factori principali: coeficientul de transfer de cldur, factorul solar, luminavizibil

Dispozitive de protecie solar, dispozitive de umbrire care transportlumina natural

3. Parametri: consumul energetic al cldirilor n uz3.1. Pasiv: Control solar


26/36


3. Parametri: consumul energetic al cldirilor n uz3.1. Pasiv : Ventilaia

Ventilaia transversal: cldirea este proiectatastfelnct spermitcirculaia aerului ntre faadeleopuse pentru a spori ventilaia natural.

Ventilaia pe timpul nopii: crete rata schimbului deaer pe timpul nopilor rcoroase de varpentru aevacua cldura nmagazinatdin timpul zilei npereii cldirii. Aceaststrategie droade doar nzonele cu climat moderat astfel nct sa nu fienecesar un sistem de aer condiionat, dar n orice

caz va reduce necesarul de energie consumatpentru rcire.

www.passive-on.org

www.passive-on.org

Rata schimbului de aer tipica ventilaiei de noapte este4/h, adesea avnd la bazun sistem de ventilare

mecanic auxiliar pentru aasigura o ratridicataperformanei energetice.


27/36


3. Parametri: consumul energetic al cldirilor n uz3.2. Hibrid: Rcire liber / recuperarea cldurii / tuburi ngropate n sol

Aer exteriorEvacuareaer

Alimentareaer

Aer interior

Recuperator decldur

Filtru

Pre filtrare

www.passive-on.org

Rcirea liber: folosirea sau cretereafluxului de aer pentru rcire cnd aerul dinmediul exterior este mai rece dect aerul din

interior.

Recuperarea cldurii: prenclzirea aeruluiexterior prin recuperarea cldurii aeruluievacuat prin schimbtorul de cldura aer-aer

Pmntul sau solul, cu rol de schimbtor decldur:Profitnd de avantajul temperaturii moderate a

solului, aerul exterior este pompat prin tuburi cu marecapacitate de schimb de cldurngropate n pmntpentru a aduce temperatura aerului exterior la otemperaturcat mai apropriatcondiiilor de confort,cu un coeficient ridicat de performan.


28/36


Necesar nclzire (kWh)Necesarul de rcire(kWh)

100% Perete cortinFaadsolid, frrecuperare de cldur

Faadsolid, rcire liberi recuperarea cldurii

Demanda energtica de climatizaci (kW/h), JG Ingenieros, julio 2008 / Herramienta de clculo: CARRIER Hourly Analysis Program v 4.12b

Reducerea necesarului cu 41%!

Centrul de transfuzie sangvini esuturiCatalonia, 2010

3. Parametri: consumul energetic al cldirilor n uz3.2. Hibrid: Rcirea liber / Recuperarea cldurii/ Tuburi ngropate n sol


29/36


BST, anlisi de la demanda energtica

VAV aer condiionat cu volum variabilde aer frrecuperator de cldur

VAV + RC aer condiionat cu volum deaer variabil cu recuperator de cldurVAV + RL aer condiionat cu volum deaer variabil cu rcire liberVAV + FC + RC aer condiionat cuvolum de aer variabil cu rcire liber

i recuperator de cldur

Necesar nclzireNecesar rcire

Simulare: CARRIER Program de analizorarv 4.12bNecesarul anual de energie pentru nclzire i rciregrupoJG Enginyers

Necesarul de energie pentru nclzire i rcire lunar (kW/h), grupoJG Enginyers, January 2008

Exemplu Centrul de transfuzie sangvini esuturi Catalonia, 2010

3. Parametri: consumul energetic al cldirilor n uz3.2. Hibrid: Rcire liber / recuperarea cldurii / tuburi ngropate n sol


30/36


3. Parametri: consumul energetic al cldirilor n uz3.3. Activ: Instalaii eficiente energetic

Module de colectoaresolare i panourifotovoltaice pe acoperiulprototipului cldirii cu

arhitecturmediteraneande impactredus LIMA (Low ImpactMediterranean

Architecture ) Barcelona.

n climatul mediteranean,

1 kW energie instalatPV (8m2 panouri solare vezi foto) genereazaproximativ 1,200kWhe/a,o treime din necesarul deelectricitate al uneigospodrii medii.


31/36


3. Parametri: consumul energetic al cldirilor n uz3.4. Sisteme de control i administrarea cldirilor

Sistemele de control i management joacunrol tot mai important n optimizarea consumuluide energie, mai ales n sectorul cldirilorpublice (birouri, hoteluri, supermarketuri).

Pe baza contorizrii detaliate a consumului deenergie a diferitelor sisteme (n special a

nclzirii, ventilaiei, climatizrii dar i ailuminrii) dispozitive specifice ajusteaz

parametrii relevani (temperatura, schimbul deaer, iluminarea, etc) conform unui programprestabilit sau n limitele condiiilor prestabilite.

Un sistem de control centralizat cu interfagraficpermite acces facil personalului de

ntreinere la datele nregistrate i indicatorii deperforman, i n plus detectarea dispozitivelorneperformante i lansarea de semnale dealarmprin GPRS.


32/36


Necesaruldenclzire(kWh/m2a

)

Suprafa (%)

4. Msuri urbanistice pentru promovarea reabilitriienergetice a cldirilor

nainte1918

1919 -1948

1949 -1957

1958 -1968

1969 -1977

2000

4.1. Importana reabilitrii eficienei energetice


33/36


Sursa: Vattenfalls Global Climate Impact Abatement map. Bo Nelson, IEA, 2007

2030

4. Msuri urbanistice pentru promovarea reabilitrii energetice a cldirilor4.1. Importana reabilitrii eficienei energetice


34/36


Energy efficient renovationPublic

subsidy

Finalenergy

savings

Primaryenergy

savingsAvoided

emissions

M ktep ktep ktCO2

Buildingenvelope 111,5 22 42 89

Buildingservices 145,5 61 116 244

Lightingequipment 22,5 30 74 150

Appliances 282,3 81 204 412

Energy efficientrenovation

Estimatedlifetime of

mesure

Public subsidy/ primary energy

saving

Publicsubsidy /avoided

emissions

Avoidedemissions /public

subsidy

a /kWh /kgCO2 kgCO2/

Buildingenvelope 30 0,01 0,04 23,95

Buildingservices 15 0,01 0,04 25,15

Lighting

equipment

6 0,00 0,03 40,00

Appliances 10 0,01 0,07 14,59

Source: IDAE (2011) Plan de Accin de Ahorro y Eficiencia Energtica 2011-2020

4. Msuri urbanistice pentru promovarea reabilitrii energetice a cldirilor

4.1. Fezabilitatea msurilor de reabilitare a eficienei energetice

Reabilitarea eficienei energetice

Termoizolarea cldirii

Servicii cldire

Echipament de iluminat

Aparatur

Subveniipublice

Economiede energiefinal

Economiede energieprimar

Emisiievitate

Reabilitarea eficienei energetice

Termoizolarea cldirii

Servicii cldire

Echipament de iluminat

Aparatur

Durata devia

estimatamsurii

Subvenii publice/economia deenergie primar

Subvenii

publice/emisiievitate

Emisiievitate/Subveniipublice


35/36


Adaptarea legislaiei urbanistice la

- Facilitarea reabilitrii prin permiterea mririi suprafeeiconstruite / suprafaa de izolat a cldirii

- Definirea edificrii n funcie de suprafaa utiln locde suprafaa construitpentru a nu dezavantajacldirile cu perei mai groi .

- Promovare utilizrii acoperiurilor verzi.

- Promovarea ncorporrii spaiilor intermediare pentru

aport solar sau protecie solar(pergole etc.) precumi terase, balcoane, etc..

4. Msuri urbanistice pentru promovarea reabilitrii energetice a cldirilor

4.2. Legislaie inovatoare de urbanism

C i l UP RES


36/36


Finland : Aalto University School of science and technologywww.aalto.fi/en/school/technology/

Spain : SaAS Sabat associats Arquitectura i Sostenibilitat

www.saas.cat United Kingdom: BRE Building Research Establishment Ltd.

www.bre.co.uk

Germany :

AGFW - German Association for Heating, Cooling, CHPwww.agfw.de

UA - Universitt Augsburg www.uni-augsburg.de/en

TUM - Technische Universitt Mnchen http://portal.mytum.de

Hungary : UD University Debrecenwww.unideb.hu/portal/en

Consoriul UP-RESInstituia de contact pentru acest modul: SaAS

Strategii de Reducere a Necde Energ.

Documents

Transcript of Strategii de Reducere a Necde Energ.