Energie-efficiëntie van gebouwen: optimalisatie of minimalisatie - Groene ecoloog

Energie-efficiëntie in gebouwen

Als we het hebben over energie-efficiëntie in gebouwen Meestal verwijzen we naar de reeks procedures die leiden tot de Ik bouw minder energie verbruikenMaar de kern van de zaak is bepalen hoe ver het mogelijk of redelijk is om te gaan.

Staatsregelgeving geïnspireerd door de richtlijn energie-efficiëntie nemen gewoonlijk als referentie de zogenaamde "optimale kosten", dat wil zeggen dat de investeringskosten aanvaardbaar zijn in verhouding tot de economische voordelen die de energie met zich meebrengt. lager energieverbruik (optimalisatie).

Opmerking: u kunt de toepassing van de «optimale kosten»-methodologie in EU-landen HIER in het Engels raadplegen.

Hoewel de economische levensvatbaarheid, is het is niet het enige criterium mogelijk en kon probeer het energieverbruik van het gebouw te verminderen totdat het is praktisch nihil of dat de milieu-impact als gevolg van de bouw en exploitatie van het gebouw is minimaal (minimalisatie).

Het is duidelijk dat volgens de verschillende criteria die als referentie worden gehanteerd, ook de ambitieniveaus voor het behalen van energie-efficiëntie zullen verschillen.

In dit artikel zullen we proberen voor een bepaald gebouw te evalueren wat het ambitieniveau is dat door deze verschillende criteria wordt geboden en we zullen laten zien dat de meest gebruikte, namelijk energieoptimalisatie, precies leidt tot het minst ambitieus en we zouden doen beschouw het niet als het voorkeurscriterium.

Methodologie

• We zullen een voorbeeldgebouw gebruiken en door alleen de parameter "isolatie" te wijzigen, zal het uiteindelijke energieverbruik voor verwarming, koeling en hun hulpstoffen (pompen en ventilatoren) worden geëvalueerd.
• Verbruik afkomstig van verlichting, apparatuur, sanitair warm water is uitgesloten van deze studie omdat deze onafhankelijk zijn van het isolatieniveau en het is precies dit laatste dat we willen benadrukken, aangezien sommigen hebben beweerd dat een "overmatige isolatie" vanuit het oogpunt van energie-efficiëntie wellicht niet aanbevolen.
• Eenmaal verkregen voor elke isolatiehypothese, zullen we het primaire energieverbruik vertalen naar economische (kosten) of milieu-impact (GWP-broeikaseffect).
• Om de resultaten gemakkelijker bruikbaar te maken voor andere vergelijkbare gebouwgroottes, zullen de resultaten worden genormaliseerd op basis van het geconditioneerde oppervlak van het gebouw.
• Ten slotte zullen de resultaten worden geanalyseerd in de vorm van een puntenwolkgrafiek waarin de trend van elke variabele wordt intuïtief wanneer de hoeveelheid beschikbare isolatie in het gebouw toeneemt.

Casestudy

Voor dit geval wordt overwogen: meergezinsgebouw tussen huizen bestaande uit begane grond + 4 verdiepingen met in totaal 16 huizen met een geconditioneerde oppervlakte van 1282 m2 (alleen de woningen worden als geconditioneerd beschouwd)

De volgende afbeelding toont het beschouwde gebouw:

GEBOUWKENMERKEN:

• De oriëntatie van het gebouw is Noord-Zuid.
• De constructie is traditioneel met isolatiematerialen in gevels door middel van bekleding en plat dak met omgekeerd dak.
• De gebruikte isolatoren zijn Glaswol in de bekleding en XPS in het omgekeerde dak.
• Voor de isolatieniveaus is rekening gehouden met 12 isolatieniveaus voor de gevel en het dak en is de berekening gemaakt met alle mogelijke combinaties met waarden tussen 0 cm en 22 cm, wat neerkomt op het uitvoeren van 144 cases.
• In alle gevallen zijn er dubbele beglazing in het gebouw aanwezig.
• Het beroepsprofiel en het ventilatiebeheer zijn diegene die representatief worden geacht voor het gebruik voor huisvesting.

• De stookolie is aardgas, terwijl de olie die wordt gebruikt voor koeling en hulpenergie elektriciteit is.
• Voor de studie zijn de traceringen herhaald voor twee locaties (Barcelona en Madrid) om rekening te houden met de mogelijke invloed van het weer.

Gebruikte software

• Geometrie is gebruikt voor modellering Sketchup.
• Open Studio is gebruikt om het energiemodel te bouwen
• De berekeningen zijn direct op de Energy Plus tool gemaakt.
• Parametrische berekeningen en extractie van resultaten zijn uitgevoerd met behulp van: JEplus.
• De analyse van de resultaten is uitgevoerd met behulp van Excel.

Berekeningen

1.- Energieverbruik

De eerste stap bestaat uit het evalueren van de hoeveelheid eindenergie die wordt verbruikt door de verwarmings- en koelsystemen, inclusief het bijbehorende verbruik van de vloeistofcirculatiepompen.

In beide gevallen is te zien dat binnen de in de studie beschouwde isolatieniveaus (tussen 0 en 22 cm) het verbruik afneemt naarmate de beschikbaarheid van isolatie toeneemt, en daarom zal het altijd positief zijn om de isolatie desgewenst te verhogen. energieverbruik minimaliseren.

2.- Totale kosten

Het heet “Totale kosten” tot de som van de kosten die voortvloeien uit de investering in isolatie en de exploitatiekosten van het gebouw.

• Voor de investeringskost in isolatie is enkel rekening gehouden met de afgeleide isolatie, die representatief is voor nieuwbouw.
• Voor de investeringskost zijn enkel de energietermijn en de afgeleide belastingen op basis van de brandstof beschouwd en met een horizon van 50 jaar als de waarschijnlijke levensduur van het gebouw.

De resultaten zijn hieronder weergegeven:

Het is duidelijk dat er in dit geval een waarde is die minimale totale kosten oplevert en dat lagere of hogere isolatieniveaus leiden tot een stijging van de kosten.

Het is ook duidelijk dat de hogere isolatieniveaus een verwaarloosbare stijging van de totale kosten vertegenwoordigen. Hoewel ze een lager isolatieniveau hebben, zorgen ze voor aanzienlijke kostenstijgingen.

Wat gewoonlijk het "optimale niveau" van isolatie wordt genoemd, is eigenlijk het "minimumniveau" waaronder we nooit zouden moeten zijn om geen significante kostenoverschrijdingen mee te nemen.

3.- Milieu-impact (broeikaseffect)

Om de milieu-impact als gevolg van de integratie van de isolatie te evalueren, zijn de milieuverklaringen van de producten (DAP / EPD) die in het gebouw zijn geïntroduceerd, opgesteld en is het broeikaseffect (GWP) van elk geval gedurende de hele levenscyclus in aanmerking genomen.

Laten we niet vergeten dat we een uitgebreid artikel hebben over hoe je de milieu-impact van een gebouw kunt berekenen en welke programma's, ook geschreven door Josep Sole.

Op dezelfde manier als hoe het finale energieverbruik is vertaald in bedrijfskosten, is het broeikaseffectpotentieel geëvalueerd op basis van het type brandstof dat wordt gebruikt. De resultaten zijn samengevat in de volgende grafieken.

Net als bij het energieverbruik, wordt in dit geval de totale milieu-impact gedurende de gehele levenscyclus verminderd door het isolatieniveau te verhogen zonder, althans binnen de onderzochte omgeving, een grenswaarde te vinden die een toename van de milieu-impact van het gebouw veroorzaakt .

Daarom, in tegenstelling tot wat sommigen beweren, mag de hoeveelheid isolatie die in het gebouw moet worden geïnstalleerd in geen geval om milieuredenen worden beperkt.

Conclusies.

• Parametrische studies maken het mogelijk om de evolutie van het energieverbruik, de kosten of de milieu-impact te onthullen door het beschikbare isolatieniveau in een gebouw te verhogen.
• Binnen de onderzochte grenzen, alleen voor de economische criteria, er is een minimale waarde die niet overeenkomt met het maximale isolatieniveau.
• De Het criterium "optimale kosten" is het minst ambitieuze van de mogelijke criteria, en mag daarom niet bij voorkeur worden gebruikt zoals gebruikelijk.
• De criterium voor het minimaliseren van de milieu-impact valt samen met het criterium voor het minimaliseren van het energieverbruik en het moet bij voorkeur worden gebruikt als een criterium voor energie-efficiëntie.
• De De decarbonisatiedoelstellingen van gebouwen gaan in wezen door een maximalisatie van thermische bescherming daarvan.

Als je het artikel leuk vond, beoordeel en deel!