Analyse van een voorbeeld energierehabilitatie van een gebouw volgens het staatsplan 2013 - 2016
In dit artikel beschrijven we een voorbeeld van energierehabilitatie die is opgenomen in de presentaties en talks die deel uitmaken van de 1e Biënnale van Duurzaam Bouwen en Stedenbouw, specifiek degene die overeenkomt met een pilot-case in de wegenwijken van Cádiz in Malaga.
De volgende case study werd een paar jaar geleden op het Greencities Congress uitgevoerd door Fernando Gutiérrez Garrido samen met Daniel Rincón de la Vega.
Kenmerken van de voorstelling (Gebouw):
Het gebouw komt overeen met een blok van 34 Limited Rent-woningen met commerciële begane grond, gelegen in de straat van Héroes de Sostoa en Velasco in Málaga. Het gebouw heeft twee gevels op het noordoosten naar de Velasco-straat en op het zuidwesten naar de achterzijde. Het heeft in totaal 10 verdiepingen met appartementen met twee typologieën die worden onderhouden in niveaus 1 tot 4 en in niveaus 5 tot 10.
De verdeling van de huizen komt overeen met de gebruikelijke van die tijd met drie en vier slaapkamers, een badkamer, keuken, wasruimte en woon-eetkamer, en hun vorm en verdeling maken het moeilijk om er een juiste dwarsventilatie in te hebben. Het heeft een fundering en structuur van gewapend beton.
Thermische schil van het gebouw:
De buitengevels hebben een totale dikte van 25 cm en vertonen een compositie van buiten naar binnen bestaande uit een holle bakstenen scheidingswand, kamer en holle bakstenen scheidingswand, met een buitenafwerking door pleister- en schilderwerk.
Het presenteert een dak dat is opgelost met scheidingswanden op de plaat van de laatste verdieping, waarop een rasilla-plaat is afgewerkt die is afgewerkt met een druklaag en Arabische tegels. Presenteert metalen buitenschrijnwerk en heeft rolgordijnen. Het heeft dubbel glas zoals aangegeven in de specificatie, maar de dikte is niet gedefinieerd.
Berekeningsprocedure en hypothese: voorstel voor verbetering.
Voor de modellering van het gebouw is gebruik gemaakt van het CALENER VYP programma, waarmee zowel de vraag naar en het energieverbruik voor verwarming en koeling als de CO2-uitstoot wordt verkregen.
Er is een simulatie van het gebouw in zijn huidige staat voorgesteld om de energiebehoefte en het energieverbruik te kennen en zo de mogelijke verbeteringsacties voor de rehabilitatie van het gebouw te analyseren. Daarom worden drie acties voorgesteld om de vraag te verminderen en een andere om het verbruik van niet-hernieuwbare energie te verminderen, namelijk:
- Actie D1: Verhoging van het isolatieniveau van de gevels van het gebouw.
- Actie D2: Vervanging van timmerwerk en glas.
- Actie D3: Verhoogd isolatieniveau op het dak van het gebouw.14
- Actie S1: Integratie van zonnecollector voor ACS en vervanging van ondersteunende apparatuur en type energie.
Verkregen resultaten:
Actie D1. Verhoging van het isolatieniveau van de gevels.
In dit eerste voorbeeld van energetische rehabilitatie wordt er rekening mee gehouden dat de warmtetransmissiewaarde hoger is dan die vereist door de Technische Code voor de referentieklimaatzone (zone A3). Om aan de gestelde eisen te voldoen, is het noodzakelijk om de isolatie te verhogen, zodat de thermische weerstand als volgt zal zijn:
[highlight] U [/ highlight] CTE: 0,94 W / m²K (R: 1,06 m²K / W)
[highlight] U [/ highlight] GEBOUW: 1,40 W / m²K (R: 0,71 m²K / W)
[highlight] R [/ highlight] GEBOUW + [highlight] R [/ highlight] THERMISCHE ISOLATIE VEREIST = RCTE
[highlight] R [/ highlight] VEREISTE THERMISCHE ISOLATIE: 0,35 W / m²K
Er is gekozen voor een geëxtrudeerd polystyreen met een geleidbaarheid van 0,038 W/mK, zodat aan de buitenzijde een ommanteling nodig is met de volgende dikte:
e = R ∙ λ = 0,35 W / m²K x 0,038 W / mK = 0,0133 m = 1,33 cm
Aan de buitenzijde is een bekleding voorgesteld, met een isolatiedikte van 3,00 cm met een isolatiemateriaal met een geleidbaarheid van 0,038 W/mK. Zodat de doorlaatbaarheid van de gevel van het verbeterde gebouw:
[highlight] U [/ highlight] VERBETERD GEBOUW: 0,66 W / m²K (B: 1,51 m²K / W)
Met dit scenario worden de energiebesparingen in energievraag en emissies verkregen, uitgedrukt in de volgende tabel:
Actie D2: Vervanging van timmerwerk en glas.
Volgens de constructieoplossingen van het project presenteert dit metalen ramen zonder thermische onderbreking met dubbele beglazing, met de volgende kenmerken:
Gap-transmissie: U: 5,60 W / m²K
zonnefactor 0,68
Het framepercentage wordt geacht 18% te zijn, met een absorptievermogen van 0,8 (donker frame) en een glas-zonnefactor van 0,80. De spleetpercentages in elke oriëntatie zijn als volgt:
- Noord: 16%
- E: 22%
- Of: 21%
- S: 31%
De warmtedoorlatendheid van de gaten geeft voor elke oriëntatie de volgende afwijking ten opzichte van de grenswaarden:
- Noord: 0% (gelijk aan limiet transmissie)
- E: 12% lager
- Of: 12% lager
- S: 16% lager
Er wordt voorgesteld om timmerwerk en glas te vervangen door andere gemaakt van PVC en 4 + 9 + 6 dubbel glas die voldoen aan de minima die zijn vastgelegd in de CTE voor elke richting.
[highlight] U [/ highlight]CTE: 2,86 W/m²K, FS CTE: 0,63
In dit tweede geval worden de volgende energiebesparingen verkregen:
Actie D3: Verhoog het isolatieniveau op het dak van het gebouw
In dit geval is de warmtedoorlatendheid van de daken 1,04 W / m²K, 108 hoger.% tot de door het basisdocument DB-HE vereiste grenswaarde voor de referentieklimaatzone (zone A3). Om strikt aan de gestelde eisen te voldoen, is een verhoging van het isolatieniveau vereist met de volgende waarde:
[highlight] U [/ highlight]CTE: 0,50 W / m²K (R: 2,00 m²K / W)
[highlight] U [/ highlight]GEBOUW: 1,04 W / m²K (B: 0,96 m²K / W)
[markeren] R [/ markeren]GEBOUW + [markeren] R [/ markeren]THERMISCHE ISOLATIE VEREIST = RCTE
[markeren] R [/ markeren]THERMISCHE ISOLATIE VEREIST: 1,04 W / m²K
Er is gekozen voor een geëxtrudeerd polystyreen met een geleidbaarheid van 0,038 W/mK, zodat aan de buitenzijde een ommanteling nodig is met de volgende dikte:
e = R ∙ λ = 1,04 W / m²K x 0,038 W / mK = 0,03952 m = 3,95 cm
Aan de buitenzijde is een bekleding voorgesteld, met een isolatiedikte van 4,00 cm met een isolatiemateriaal met een geleidbaarheid van 0,038 W/mK. Zodat de warmtetransmissie van het dak van het verbeterde gebouw:
[highlight] U [/ highlight]VERBETERD GEBOUW: 0,49 W / m²K (B: 2,04 m²K / W)
In dit geval worden de volgende verbeteringen bereikt ten opzichte van de uitgangssituatie:
Actie S1: Inbouw van collectoren voor tapwater met gecentraliseerde accumulatie.
De inbouw van zonnecollectoren voor ACS op het dak wordt voorgesteld, zodat een installatie met gecentraliseerde accumulatie en gedistribueerde ondersteuning wordt gegenereerd die voldoet aan de minimale zonnebijdrage vereist in DB-HE4.
Klimaatzone: IV
Referentiebehoefte: 22 liter per persoon
Referentietemperatuur: 60 C
Bezetting: 152 personen
Totale vraag: 3344 liter
Ondersteunende energiebron: Aardgas
Voorgestelde zonnebijdrage: 70%
In het laatste geval van verbetering blijft de vraag naar energie uiteraard behouden aangezien er geen actie wordt ondernomen, maar het energieverbruik en de emissies verbeteren volgens de volgende tabel:
Op basis van deze vier verbeteringen worden verschillende scenario's voorgesteld waarin deze hypothesen worden gecombineerd, waardoor de volgende besparingen worden verkregen met de aangegeven investeringskosten en afschrijvingstermijnen:
Investeringsvoorstel volgens het staatsplan 2013 - 2013
Het is gebaseerd op het belangrijkste criterium dat tot doel heeft de vraag naar energie met ten minste 30% te verminderen in overeenstemming met de specificaties in artikel 20 van de in aanmerking komende acties van het staatsplan ter bevordering van de huur van woningen, de rehabilitatie van gebouwen, en stadsvernieuwing en -renovatie, 2013- 2016. Om dit te doen, moet de gekozen actie worden aangepast totdat de energievraag in het gebouw is verminderd met 3,19% extra ten opzichte van die geproduceerd door de gekozen actie. Dit wordt bereikt door de dikte van de voorgestelde buitenisolatie voor de gevels te vergroten, zodat de definitieve ingreep de gespecificeerde is:
- ACTIE D1: Met een 5 cm dikke buitenbekleding en [highlight] U [/ highlight]VERBETERD GEBOUW: 0,50 W / m²K
- ACTIE D2: Vervanging van timmerwerk en glas door PVC ramen en 4 + 9 + 6 glas met a [highlight] U [/ highlight]CTE: 2,86 W / m²K en FS CTE: 0,63.
- ACTIE S1: Zonnecollectoren worden ingebouwd voor de productie van SWW met een systeem met centrale accumulatie en gedistribueerde ondersteuning, dat voldoet aan de minimumbijdrage vereist in het basisdocument DB-HE4, met een zonnebijdrage van 70%.
Met deze nieuwe voorgestelde acties is de interventie subsidiabel en hoewel de investeringskost iets hoger ligt dan de initiële, wordt de terugbetalingsperiode met één jaar verkort.
Enkele van de meest relevante conclusies van het onderzoek zijn de volgende:
de oprichting van thermische isolatie in de gevels van deze gebouwen met beperkte huur een economische, constructieve en architectonisch haalbare optie vertegenwoordigen om het thermisch gedrag van gebouwen te verbeteren.
Met de vervanging van timmerwerk en glas wordt zowel economisch als constructief een haalbare ingreep bereikt, waarbij tegelijkertijd andere voordelen van het gebouw kunnen worden verbeterd, zoals bescherming tegen geluid en binnenluchtkwaliteit (met de eventuele integratie van , van beluchters).
Als het gaat om verbetering door thermische isolatie op het dak op te nemen in blokken die vergelijkbaar zijn met de geanalyseerde, is er geen significante vermindering van de vraag, het energieverbruik en de emissies.
Het inbouwen van thermische zonne-energie door middel van zonnecollectoren is haalbaar in het geval van uitgebreide interventies, omdat de prestaties van de apparatuur en hun aantal en opstelling kunnen worden geoptimaliseerd.
