Utilizarea energiei in Cladiri

7/28/2019 Utilizarea energiei in Cladiri

1/10

Conceptul de dezvoltare durabili utilizarea energiei n cldiri

1.1 Consumul de energie ca factor de dezvoltare uman

Consumul de energie depinde de gradul de dezvoltare industrial-tehnologic, zonageografic, clim, grad de dezvoltare social, cultur, venitul populaiei.Utilizarea energiei a reprezentat principalul factor al dezvoltrii umane de ladescoperirea focului pn la utilizarea energiei nucleare. Dac la nceput societateaindustrial a dezvoltat tehnologii energofage avnd drept scop creterea bunstriisociale, dup cel de-al doilea razboi mondial i n special dup criza petrolului dinanii 70, rile industrializate au neles riscul imens pe care l reprezint pentru

perspectiva dezvoltrii umane exploatarea iraional a surselor de energieconvenionale (crbune, lemn, petrol, gaze naturale). Pe parcursul a cteva decenii, s-au conturat politici i strategii care au drept scop reducerea consumului energetic,eficientizarea utilizrii energiei, reducerea emisiilor poluante i dezvoltarea utilizrii

energiilor regenerabile.Raportul anual al Bncii Mondiale pe 2003 prezint evoluia unor indicatoriconsiderai specifici pentru dezvoltarea societii umane, pentru toate rile clasificatedup indicele HDI (Human Development Index).

Tabel 1.1 Consumuri de combustibil, electricitate i emisia de CO2

Clasament HDIConsum energieelectr.locuit.[kWh]

Uniti PIBprodusekgep[PPA]

EmisiiCO2locuit.[t]

Comb.tradiional* [%] dintotal energieconsumat

1997 1980 2000 1980 2000 1980 1999[72] Romania 5,7 2434 1513 - 3,4 8,6 3,6Europa CentraliOriental

1,2 - 2977 - 2,2 - 7,2

Tri n curs dedezv.

16,7 318 810 2,1 4,6 1,3 1,9

ri subdezvoltate 75,1 59 77 - - 0,1 0,2ri ind. dezvoltate 3,3 4916 7336 2,2

4,911,0 10,8

Cele mai bogateri

3,4 5687 8688 2,14,9

12,2 12,3

* combustibil tradiional (lemn, crbune)

n tabelul 1.1, este redat un extras din acest raport, care situeaz Romnia pe locul 72n lume i care indic valori ale consumului de combustibil tradiional, de electricitateca i emisiile de CO2 rezultate din activitatea economic.

Relaia dintre consumul de energie i dezvoltarea uman este apreciat n prezent lanivel global, prin indicele HDI (Human Development Index). Acesta este un indicatorcomplex care ia n calcul, dup un anumit algoritm, gradul de educaie, sperana devia, gradul de siguran, accesul pe piaa muncii, indicatori de venit.

Studiind-se relaia dintre HDI i consumul de energie n ri cu niveluri de dezvoltarefoarte diferite [2], a fost trasat curba din figura 1.1a. Analiznd impactul consumului


2/10

de energie asupra calitii vieii se pot identifica trei zone particulare, figura 1.1b. Oprim zon (elastic region I), caracterizat de o valoare mare a raportului (HDI)E,indic un consum mic de energie cu un efect foarte pronunat asupra indicelui HDI. nopoziie, se afl zona a doua (inelastic region II), pentru care raportul (HDI)E estemic, ceea ce nseamn c un consum mare de energie nu modific practic calitatea

vieii. ntre cele dou zone se gsete cea de-a treia regiune, numit de tranziie,pentru care o cretere a consumului de energie se regsete ntr-o msursemnificativ n creterea HDI.

a) b)

Figura 1.1 Relaia dintre consumul de energie i indicele de dezvoltare (HDI)[2]

Consumul de energie se apreciaz ca fiind direct, pentru nevoi domestice ( gtit,nclzit, iluminat, etc.) sau indirect, beneficiind de anumite bunuri de larg consum,servicii i tehnologii consumatoare de energie. Din acest punct de vedere, prima zon,cu un consum mai mic de 500 kgeploc., este caracterizat de utilizarea direct aenergiei i corespunde rilor slab dezvoltate. Zona a doua beneficiaz de un consumde energie direct i indirect, cu valori mai mari de 1500 kgeploc. i aparine rilorindustriale dezvoltate. ntre cele dou zone, cu un consum variind ntre 500 i 1500kgeploc., se situeazrile n curs de dezvoltare, pentru care creterea consumului de

energie contribuie la creterea calitii vieii. Trebuie remarcat ns c mrimeaconsumului de energie, n msura n care nu se regsete n creterea nivelului de trai,este interpretat ca o risipi o utilizare ineficient a acesteia. De aceea, att n rileindustrializate ct i n cele n curs de dezvoltare se adopt politici i msuri dereducere a consumurilor specifice.

Efectul consumului de energie asupra dezvoltrii societii umane este foarte bineilustrat n figura 1.2, privind evoluia speranei de via, a mortalitii infantile i aanalfabetismului.


3/10

Figura 1.2 Consumul de energie icalitatea vieii

1.2 Conceptul de dezvoltaredurabili Agenda 21 Local

n 1979, Clubul de la Roma ( asociaieprivat internaional nfiinat n1968), lanseaz pentru prima dat unavertisment privind exploatarea

excesiv a resurselor naturale princretere economic i demografic.Dezvoltarea economic mondial este

pus sub semnul creterii zero datorit incompatibilitii dintreeconomie i ecologie pe termen lung.Conceptul de dezvoltare durabil a fostdefinit ntia oar ntr-un cadru internaional, la Conferina Naiunilor Unite de laStockholm, n 1972, sub forma de eco-dezvoltare. Dezbaterile au condus la

promovarea a dou programe pe termen lung: Programul Naiunilor Unite pentruMediu (PNUE) i Programul Naiunilor Unite pentru Dezvoltare (PNUD). Din pcate,

societatea civil nu a reacionat imediat la aceste avertismente. Marile catastrofeecologice ale anilor 80, (ploile acide, diminuarea stratului de ozon, efectul de ser,efectul defririlor necontrolate i catastrofa de la Cernobl), au marcat ns contiinamarelui public, care s-a mobilizat n sprijinul programelor care vizeaz o dezvoltareglobal n spiritul proteciei mediului. Din 1987, prin raportul Comisiei Mondiale

privind Mediul i Dezvoltarea (raportul Brundtland), a fost consacrat noiunea dedezvoltare durabil, definit concis ca fiind:

o dezvoltare care rspunde necesitilor prezentului fr s compromitanselede dezvoltare a generaiilor viitoare.

Astzi, 20% din populaia Pmntului consum aproape 86% din resursele planetei.Dac rile n curs de dezvoltare i cele din sud ar adopta acelai model de cretereeconomic ca cel utilizat de rilor dezvoltate timp de 50 de ani, consecina ar fiepuizarea rapid a resurselor naturale, distrugerea ireversibil a mediului i graveconflicte ntre popoare. De aceea, conceptul de dezvoltare durabil face apel la omodificare fundamental a mentalitilor pe mai multe planuri i anume:

- schimbarea comportamentului fiecruia (cetean, ntreprinderi, colectivititeritoriale, guverne, instituii internaionale);- o mai mare solidaritate ntre generaii i ntre oameni;- o repartiie mai echitabil a resurselor naturale ale planetei.


4/10

O politic care ine seama de conceptul de dezvoltare durabil, va evalua ntotdeaunaconsecinele pe termen mediu i lung ale deciziilor sale n domeniul economic, sociali de mediu i va utiliza urmtoarele criterii :

- asigurarea creterii si eficienei economice;

- satisfacerea necesitilor umane, avnd n vedere echitatea i coeziunea social;- protecia, ameliorarea i valorificarea mediului i resurselor naturale.

n sprijinul acestor idei, Organizaia Naiunilor Unite a lansat patru mari ntrunirimondiale avnd ca subiect principal mediul i dezvoltarea. Prima a avut loc laStockholm n 1972 iar urmtoarea dup douzeci de ani, la Rio de Janeiro n 1992.Ca urmare a rezultatelor alarmante ale studiilor asupra polurii i consecinelor saleviznd mediul i schimbrile climatice, n 1997 s-a organizat Conferina de la Kyoto,avnd ca scop precis reducerea cu 5,6 % la nivel global fa de 1990, a emisiilor deCO2i altor gaze cu efect de ser, pn n 2012. Acest protocol, care vizeaz o limitdestul de modest, se adreseaz n primul rnd rilor industrializate. Din pcate,

Statele Unite care sunt responsabile de cel mai mare procent al gazelor cu efect deser (36,1 %), dei a semnat protocolul n 1997, a anunat n 2000 c nu l va ratifica.n luna decembrie 2003, Rusia, care nregistreaz un procent de 17,4 % din poluarea

planetari-a manifestat intenia de a se retrage din acest protocol, astfel nct, dei afost ratificat de 120 de state, documentul nu poate intra in vigoare deoarece naiunilecare l-au adoptat nu nsumeaz 55 % din emisiile globale de gaze cu efect de ser, aacum indic Protocolul.Ultima ntrunire internaional privind dezvoltarea i mediul a avut loc laJohannesbourg (26 august - 3 septembrie 2002). Cu aceast ocazie s-a afirmat cdezvoltarea durabil reprezint o prioritate strategic pentru toate statele membre.Uniunea European a nscris n tratatul de la Maastricht conceptul de dezvoltaredurabil ca un principiu de ntocmire a politicilor sale economice, iar ConsiliulEuropean de la Goteborg a adoptat n iunie 2001, strategia european de dezvoltaredurabil. Strategiile naionale ale rilor membre ale UE i a celor asociate, trebuie sfie n concordan cu aceast politic comunitar pentru a atinge obiectivul integrrii.n acest tip de abordare este implicat practic ntreaga societate: guverne, colectivititeritoriale, ntreprinderi economice, asociaii, instituii publice sau private, toi factoriicare se simt responsabili pentru progresul uman.

Liniile generale de aciune pentru o dezvoltare durabil n secolul XXI, au foststabilite la nivel mondial la Conferina ONU de la Rio din 1992, i sunt cunoscute ca

Agenda 21 sau Aciunea 21.Aceasta conine patruzeci de capitole care prezint programe de aciune, sub form derecomandri. Se insist asupra reducerii risipei de resurse naturale, utilizareaenergiilor regenerabile, protecia atmosferei, a oceanelor, faunei i florei, folosireaunor metode de dezvoltare durabil a agriculturei pentru a putea hrni o populaie ncontinu cretere i a limita srcia.Aplicarea acestor principii la nivel local, bazndu-se pe participarea i parteneriatul

public-privat, definete Agenda 21 Local. Aceasta st la baza ntocmirii planurilorde aciune pentru dezvoltarea comunitilor locale, promovnd n primul rnd acele

propuneri care vizeaz reducerea consumurilor de energie convenional i de ap,protecia aerului, a solului i a biosferei i promovarea energiilor neconvenionale.


5/10

1.3 Structura fondului construit i utilizarea energiei n cldiri

n prezent, cea mai mare parte din energia utilizat n economie se obine prin ardereacombustibililor fosili. Studiile au demonstrat c producerea i utilizarea energieigenereaz 80% din emisiile de gaze poluante evacuate n atmosfer, cu efecte

distructive asupra mediului. Dintre acestea, bioxidul de carbon CO2, ca rezultat alarderilor incomplete ale combustibililor convenionali, alturi de freonii evacuai prinprocese industriale i oxizii de azot NOx, sunt responsabile de cele mai grave formede poluare i anume: ploile acide, distrugerea pturii de ozon i efectul de ser.

1.3.1 Repartiia consumurilor de energie n Uniunea European

Un studiu sistematic al consumului de energie, pe categorii de consumatori, tipuri decombustibili i nregistrarea concentraiei poluanilor n aerul atmosferic, s-a fcutdestul de trziu, ncepnd cu anii 70, ca urmare a promovrii politicilor de eco-dezvoltare. Este de remarcat c dup al doilea rzboi mondial, cererea de energie n

Europa Occidental a crescut foarte mult n perioada reconstruciei pn n anii 80,dup care, rata anual de cretere s-a stabilizat la 1-2%. n acelai timp, pondereasectoarelor consumatoare de energie s-a modificat. Pn n anii 80, consumul cel maimare a fost nregistrat n industrie, dup care a rmas relativ constant prin cretereaeficienei utilizrii energiei dar i orientrii spre o economie bazat pe servicii. Pemsura creterii bunstrii sociale, cererea de energie n sectorul rezidenial i teriar acunoscut o continu cretere, astfel nct n anul 2000 consumul de energie alcldirilor n UE, nregistra peste 40% din consumul final de energie (aproximativ400Mtep), situndu-se pe primul loc, naintea transportului i industriei. Studiile de

prognoz indic o cretere continu a cererii de energie n cldiri, cu aproximativ 20%pn n 2020 i cu peste 30% pn n 2030, acest sector devenind cel mai important

consumator de energie al secolului XXI.

La nivel european, din totalul cldirilor, 70% l reprezint sectorul locativ i 30%sectorul teriar(cldiri comerciale i administrative). Repartiia consumului de energien funcie de categoria cldirilor este reprezentat n Figura 1.3

Figura 1.3 Repartiia consumului de energie n locuine i cldiri publice n UE

n prezent, 65% din necesarul de energie al cldirilor este obinut prin ardereacombustibililor convenionali (40% gaz natural, 22% petrol, 3% combustibil solid),

acc25%

Incalzire spatiu

57%

Aparate

electrice

11%

Gatit

7%

Incalzire spatiu

52%

Altele

16%

Iluminat

14%

Gatit

5%

Racire

4%

acc

9%


6/10

25% prin utilizarea electricitii i 10% energii neconvenionale. Utilizareacombustibililor fosili este nsoit de emisia de CO2 care se cifreaz la valoriimpresionante, aa cum se vede n tabelul 1.2. Dup cum se constat, poluareagenerat de cldiri n UE, reprezint 21% din emisiile totale de CO2 rezultate prinarderea combustibililor convenionali.

Tabel 1.2 Emisiile CO2 n funcie de combustibil i sector economic (UE 1990)

Gaz natural[t*106]

Petrol[t*106]

Combustibilisolizi [t*106]

Total[t*106]

Procente[%]

Producereenergie

150 120 630 900 29,5

Industrie 180 140 190 510 16,6Transport

rutier0 840 0 840 27,4

Cldiri 300 300 40 640 21,0Alte sectoare 30 140 0 170 5,5

Total 660 1540 860 3060 100

In ceea ce privete sectorul rezidenial, n 1995 n Uniunea European eraunregistrate aproximativ 150 milioane de locuine, dintre care, n medie 66% sunt caseindividuale. Acest procent variaz mult n funcie de ar, fiind de peste 80% nGermania, Luxemburg, Marea Britanie i Irlanda i de 55-60% n Frana i Spania.Ca form de proprietate, la nivelul UE, n medie 56% din locuine sunt ocupate de

proprietari, procentul variind de la 40% n Germania pn la 80% n Spania.n ceea ce privete vechimea cldirilor din Uniunea European, acestea pot ficlasificate ca n figura 1.4.

Figura 1.4 Repartiia cldirilor rezideniale din UE, n funcie de vechime

1.3.2 Calitatea fondului construit al cldirilor din Romnia

Rezultatele recensmntului populaiei i locuinelor din 18 martie 2002, arat c nRomnia sunt 4.846.572 de cldiri din care, peste 90% sunt cldiri rezidenialensumnd 8.110.407 de locuine. Dintre acestea 98% sunt cldiri individuale (cca.4.761.000) i 2% blocuri de locuit (85.000).Repartiia acestora este urmtoarea:

- n mediul urban : 23,5 % din cldiri, reprezentnd 52,5 % din total locuine;- n mediul rural : 76,5 % din cldiri, reprezentnd 47,5 % din total locuine.

45 ani

32%

30-45 ani

40%


7/10

n mediul urban se constat o concentrare a locuinelor, aproximativ 72%, n cldiricomune de tip bloc de apartamente, spre deosebire de mediul rural unde peste 94,5%din locuine sunt de tip individual. n total, se nregistreaz peste 85.000 de blocuricare nsumeaz aproximativ 3.000.000 de apartamente.n perioada 1992-2002 s-au construit 355.000 de cldiri noi, nsumnd 451.400 de

locuine la nivelul ntregii ri, adic o cretere de 5,9%, trei ptrimi dintre acesteafiind nregistrate n mediul rural.Ca form de proprietate, 97 % din fondul de locuine este proprietate privat(7.867.453). Fa de 1990, acest procent a crescut cu 17,5%, prin vnzarea locuinelordin fondul locativ de stat, construirii de noi locuine si retrocedrilor ctre vechii

proprietari.Suprafaa util medie a unei locuine este de 82 m2, fiind ocupat de 2,6 persoane.Din punct de vedere al vechimii, 78% din cldiri sunt mai vechi de 25 de ani,structura fondului de locuine fiind cel din figura 1.5:

Figura 1.5 Repartiia locuinelor din Romnia n funcie de vechime

Ponderea consumurilor energetice n bilanul anual pentru un apartament mediu dinRomnia (Figura 1.6), este asemntor cu cel nregistrat pentru o locuin n UE.Diferena mare const n faptul c valoarea consumului total de energie este aproapedubl fa de cea european (Figura 1.7)

Figura 1.6 Repartiia consumului de Figura 1.7 Energie consumat n cldirienergie ntr-un apartament mediu [kWhm2an]

din Romnia

20-40 ani

37%

40-55 ani

28%

>55 ani

25%


8/10

1756 1756

1549

1072

892

692570

0

200

400600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

Rom

ania

CSI

Polonia

Anglia

Germania

Italia

Scandinavia

Necesarul de cldur este asigurat prin arderea combustibililor convenionali, care nRomnia datorit proteciei termice sczute a cldirilor, aa cum se vede n figura 2.8,nregistreaz valorile cele mai mari din Europa, raportat la un apartamentconvenional situat ntr-o zon climatic avnd temperatura exterioar de 15oC itemperatura interioar de +20oC, considerat constant.

Figura 2.8 Rezistena termic medie i consumul de combustibil convenional pentruun apartament mediu de trei camere

Datele statistice arat c 90% din locuinele individuale din Romnia se nclzesc cusobe.n ceea ce privete blocurile de locuine, 95% sunt alimentate cu energie termic prinsisteme centralizate, avnd ca surs fie un punct termic PT racordat la termoficareaurban, fie o central termic CT (de zon, cvartal, bloc). Punctele termice sunt nnumr de 3560, reprezentnd 64% din puterea instalat, iar centralele termicereprezint 36%, fiind n total 2770 de uniti.n oraul Bucureti, 553 000 de apartamente sunt alimentate cu cldur prin PTracordate la termoficare, 26 000 de apartamente primesc cldur de la CT de cvartal,iar 41 000 de apartamente beneficiaz de CT de bloc. Numrul punctelor termice alecapitalei este de 1178, din care 621 alimenteaz consumul rezidenial, 286 industria i271 sectorul teriar. Dintre acestea RADET exploateaz 738 de uniti.n ar, marea majoritate a sistemelor de alimentare cu cldur aparinmunicipalitilor locale, fiind administrate de regii specializate subordonate

primriilor.Necesarul de combustibil pentru nclzire i prepararea apei calde de consum este de4-5 mil.tep/an pentru mediu urban i de 2-3 mil. tep/an pentru mediul rural.

Consumul de ap pentru populaie, la nivelul ntregii ri este de cca. 1200 mil. m

3

/an,din care cca. 60% reprezint consumul de ap cald[5].

1.09 1.091.24

1.79

2.15

2.77

3.4

Consumdeconbustibilk.c.c./a/an 100 100 88.2 62.2 50.8 39.4 30

Rezistenta

termicam

.K/W

[%]


9/10

n ultimii ani, datorit costurilor mari ale energiei termice i a confortului termicnesatisfctor din interiorul apartamentelor, se remarc un procent mare aldebranrilor de la alimentarea centralizat cu cldur. Aceast situaie a obligatadministraia local din cteva localiti s desfiineze practic sistemul centralizat.Aceast opiune nu rezolv ns problema consumurilor mari de energie la nivelul

apartamentelor, care se regsesc n consumuri importante de combustibil.Slaba performan energetic a cldirilor din ara noastr rezult din gradul de izolarenecorespunztor al elementelor de construcie i din randamentul sczut al sistemelorde preparare, furnizare i utilizare a energiei termice.Peste 50% din fondul construit n Romnia este mai vechi de patruzeci de ani fiindcaracterizat de un coeficient de izolare termic de cca. 1,2 W/m3K, ceea ce reprezinto valoare dubl fa de reglementrile actuale. Dup 1984, prin Decretul 256-84 inormativul NP 15-84, comportamentul termic al cldirilor s-a mbuntit princreterea rezistenelor termice ale elementelor de construcie opace, difereniat pezone climatice. Acest fapt a condus la scderea coeficientului de izolare termic pnla cca. 0,8 W/m3K, valoare care reprezint o caracteristic medie a cldirilor

construite n perioada 1986-1998. ncepnd cu 1998, au intrat n vigoare noilereglementri privind protecia termic a cldirilor n scopul realizrii condiiilor deconfort termic interiori reducerea consumurilor energetice. Acestea impun o valoaredifereniat a coeficientului de izolare termic n funcie de caracteristicileconstruciei i amplasare, variind n jur de 0,55 W/m3K.Din punct de vedere al izolrii termice a cldirilor, reglementrile romneti nvigoare corespund cerinelor europene, aa dup cum indic valorile coeficientului detransfer termic pentru elementele de construcie opace din tabelul 1.3.

Tabel 1.3 Coeficieni de transfer termic reglementai n rile europene

ara Perei exterioriU[W/m2K]

AcoperiU[W/m2K]

PardoseliU[W/m2K]

Anglia 0,45 0,25 0,45Danemarca 0,35 0,20 0,30

Finlanda 0,28 0,22 0,22Frana 0,54 0,35 1,00Estonia 0,45 0,25 0,50Irlanda 0,60 0,40 0,60Lituania 0,50 0,25 0,30

Norvegia 0,30 0,20 0,30

Olanda 0,374 0,374 0,68Polonia 0,55 0,30 0,60Suedia 0,30 0,20 0,30

Romnia 0,55 0,33 0,60

Raportnd starea actual a cldirilor din Romnia la exigenele reglementrilor deizolare termic n vigoare, rezult c potenialul de reducere a consumului energetic nacest sector este de cca. 50%. Acest procent este comparabil cu diminuarea cerinelorde energie termic nregistrat la nivelul UE, rezultat n urma msurilor ntreprinse

prin reabilitarea cldirilor. Astfel, Frana, Germania i Suedia au nregistrat o scdereprogresiv a consumului de energie pentru nclzirea cldirilor pn la cca. 65% nanul 2001 fa de 1974, n timp ce ri ca Olanda, Italia i Spania se situeaz la cca.


10/10

40%. Aceast performan a fost posibil prin sporirea exigenelor privind rezistenatermic a elementelor de construcie, aa cum se poate observa n tabelul 1.4.

Tabel 1.4 mbuntirea rezistenelor termice ale elementelor de construcie n UE,R[m2K/W][5]

ara Perioada Perei exteriori Ferestre AcoperiuriOlanda 1973

197619791985

0,601,481,752,15

0,200,200,350,35

1,01,481,621,98

Frana 1973197619791985

0,631,442,462,58

0,190,290,430,65

0,331,793,303,87

Germania 197319761979

1985

0,631,232,15

3,0

0,190,290,33

0,67

1,231,452,60

3,27Suedia 1973

197619791985

1,682,153,314,30

0,320,320,490,60

2,153,905,055,60

n momentul de fa se apreciaz c la nivelul UE, exist nc un disponibil de cca.22% posibilitate de a economisi energie n sectorul construciilor, pn n anul 2010.Aceste msuri trebuie ntreprinse pentru a nu spori n urmtorii ani, dependenaenergetic europeani naional fa de importul de combustibili convenionali, careacum se situeaz la 50% din necesar i poate ajunge, conform previziunilor, pn la

70% n 2030.

Bibliografie1. La Banque Mondiale Rapport sur le developpement humain 20032. Carlos Suarez Energy needs for Sustainable Human Development Ed. UNDP-

NY 19953. Ministere de lEcologie et du Developpement Durable Semaine du

developpement durable, 2-8 juin 20034. L.Dumitrescu Reabilitarea i modernizarea proteciei termice a cldirilor i

instalaiilor aferente Revista Instalatorul Nr.1/2000.

Utilizarea energiei in Cladiri

Documents

Transcript of Utilizarea energiei in Cladiri