Hoe het van invloed is en wat er gebeurt als je de isolatie in een gebouw verhoogt
Het isolatieniveau dat nodig is voor een gebouw en hoe dit de kosten, de milieu-impact enz. kan beïnvloeden, wordt meestal besproken.
In bepaalde In sommige gevallen wordt beweerd dat er een "overschot" aan isolatie kan zijn en dat het niet handig is om het boven bepaalde waarden te verhogen omdat het als contraproductief wordt beschouwd, omdat het ofwel een toename van het energieverbruik veroorzaakt, ofwel de investeringskosten niet worden gecompenseerd door energiebesparingen.
Dit "limiet"-isolatieniveau wordt vaak "optimale" isolatie genoemd.
We zullen proberen te zien hoe deze veronderstelde "optimale" waarde kan worden berekend en hoe in werkelijkheid de waarde die met deze procedure wordt gevonden, eigenlijk zeer weinig ambitieus is vanuit het oogpunt van milieubescherming en moet worden beschouwd als een "minimale" waarde en niet als een waarde "optimaal" en veel minder "maximaal".
De Europese Richtlijnen en nationale thermische regelgeving zijn tot dusverre uitgegaan van dit optimale kostencriterium, maar we zullen in dit artikel concluderen dat dit in werkelijkheid een zeer onambitieus scenario is in vergelijking met milieubeschermingscriteria.
"Optimale" kosten
Om de “optimale” kost te berekenen, wordt de evolutie van de isolatiekosten berekend voor het te bestuderen gebouw (toenemend met het isolatieniveau), terwijl tegelijkertijd de kosten van de verbruikte energie voor verwarming en koeling worden geraamd tijdens de Levenscyclus van het gebouw (afnemend met het isolatieniveau) ten slotte worden beide kosten opgeteld (de investering en de exploitatie) om het punt te vinden waar de totale kosten door een minimum gaan en het isolatieniveau dat overeenkomt met deze minimumkostenwaarde is het beschouwt dit als het "optimale" isolatieniveau.
Deze berekeningen zijn vrij kortdurend en vluchtig omdat ze gebaseerd zijn op product- en energietarieven.
Minimale milieu-impact
Analoog aan de berekening van de economische kost kan een berekening gemaakt worden van de inschatting van de milieueffecten veroorzaakt door het verkrijgen/aanbrengen en deponeren van de isolatie (ook toenemend met het isolatieniveau) en gecorreleerd worden met de effecten veroorzaakt door de energie verbruikt tijdens de exploitatie van het gebouw.
Dit type berekening is gebaseerd op de Environmental Product Declaration (EPD) in het Engels.
Er zullen meerdere verschillende effecten zijn, a priori zullen er evenveel isolatieniveaus zijn die de totale impact minimaliseren als er criteria moeten worden overwogen, bijvoorbeeld: Broeikaseffect / Global Warming Potential (GWP), Impact op primaire energie / primaire energie ( PE), Atmosferische Verzuring / Verzuringspotentieel (AP), Uitputting van abiotische hulpbronnen / Elementen van Abiotische Potentiële Uitputting (ADPe), enz. Dientengevolge zou er geen enkele "optimale" waarde voor het isolatieniveau zijn, maar eerder zoveel als de criteria waarvan men wenst dat ze worden geminimaliseerd.
Casestudy bouwen
Om de toepassing hiervan te illustreren: methodologieën is overwogen om een meergezinswoning te bouwen gevestigd in Barcelona en er zijn berekeningen gemaakt van de energievraag / uiteindelijke energie / kosten / milieueffecten op basis van verschillende toenemende isolatieniveaus.
In de bijgevoegde afbeelding is het beschouwde gebouw schematisch weergegeven:
klimatologie
Er is gebruik gemaakt van het representatieve klimaatbestand van de stad Barcelona
Gebruiksprofielen
De berekening is uitgevoerd met behulp van de beroepsprofielen beschreven in bijlage D van de DB HE
Voor luchtinfiltratie en ventilatie is rekening gehouden met een constante waarde van 0,2 verversingen per uur, aangevuld met 4 verversingen per uur tijdens zomernachten en met een ventilatiestroom doorheen het jaar van 4 l/s/persoon (variabel afhankelijk van bezetting)
Voor zonwering is het gebruik van mobiele apparaten gepland die tijdens de zomermaanden een extra zonnefactor van 0,3 bieden, zolang de invallende zonnestraling groter is dan 75 W/m2.
airconditioning systemen
Voor het airconditioningsysteem is voor de referentiesystemen gebruikt wat de DB HE voorschrijft voor efficiëntie en energievector.
Gebruiksduur van het gebouw
In deze studie is uitgegaan van een gebruiksduur van 50 jaar voor het gebouw.
Isolatieniveaus
De berekening is gemaakt met toenemende isolatiewaarden volgens onderstaande tabel:
Om de resultaten te analyseren, is het isolatievolume berekend dat in elk bouwsysteem en voor het hele gebouw is verbruikt.
Op gevels is gedacht aan een glaswol bedekt met kraftpapier, terwijl op het dak is gedacht aan een laag XPS.
Beglazing
Voor de beglazing is in alle gevallen gebruik gemaakt van glas met een doorlaatcoëfficiënt U van 1,8 W/m2K en met aluminium schrijnwerk met koudebrugonderbreking.
Eenheidskosten van isolatie
Om de kosten van de isolatie te schatten, is de door URSA gepubliceerde aanbevolen prijslijst voor het product URSA TERRA MUR P1281 in de verschillende diktes geraadpleegd en is een gemiddelde prijs berekend voor de m3 product, op een vergelijkbare manier is dit gedaan voor het product URSA XPS NIII zijn in beide gevallen de van toepassing zijnde belastingen (BTW) toegevoegd.
| Gevelisolatie | URSA TERRA MUR P1281 | € 87,12 / m2 |
| Isolatie Cover | URSA XPS NII | € 289,19 / m3 |
Elektriciteitstarieven
Om de kosten van energie te schatten, is het binnenlandse tarief voor particulieren geraadpleegd en is voor de berekening alleen rekening gehouden met de energietermijn (direct toe te schrijven aan het verbruik) zonder rekening te houden met de stroomtermijn (die onafhankelijk van het verbruik wordt betaald) en belastingen direct gekoppeld aan het energieverbruik zijn ook opgenomen.
| Verwarming verbruik | Natuurlijk gas | € 0,0484 / kWh eindenergie |
| Koeling verbruik | Elektriciteit | € 0,120 / kWh eindenergie |
Isolatie ingebedde effecten
Voor de effecten die zijn ingebed in de levenscyclus van de isolatoren, is rekening gehouden met de milieuverklaringen van de URSA-producten (DAP / EPD) en is er een berekening gemaakt op een vergelijkbare manier als de economische kosten om de representatieve waarde van elk product te vinden per m3 inhoud.
Resultaten van schattingen van eindenergievraag en -verbruik
Door middel van energiesimulatie met behulp van de EnergyPlus-tool als rekenmachine en OpenStudio als interface voor het modelleren van de case study, zijn de energiebehoeften voor elk isolatieniveau verkregen.
De vraagberekening is vertaald naar finaal energieverbruik aan de hand van de rendementswaarden van de referentiesystemen.
- Men kan zien dat (tenminste voor dit gebouw en onder de beschouwde omstandigheden) zowel de vraag als het finale energieverbruik afnemen met de toename van het isolatieniveau (m3 isolatie geïnstalleerd in het gebouw) en in tegenstelling tot wat sommigen beweren het verhogen van het isolement is nooit contraproductief / “overdreven”.
het eindenergieverbruik neemt af met een hoger isolatieniveau en, in tegenstelling tot wat sommigen beweren, is een hoger isolatieniveau nooit contraproductief
Optimale economische kostenresultaten
Er wordt vaak tegengeworpen dat, hoewel het waar is dat de vermindering van het energieverbruik altijd afneemt met de toename van het isolatieniveau, vanaf een bepaald punt de hogere economische kosten van het type isolatie niet worden gecompenseerd door de afname in de kosten van de isolatie, minder energieverbruik.
We zullen daarom de investeringskost van de isolatie berekenen voor elk beschouwd niveau en we zullen dit relateren aan de laagste kosten van de uiteindelijke verbruikte energie.
- Te zien is dat de totale kosten, de som van de investeringskosten (stijgend) en de bedrijfskosten (afnemend), een minimum vormen dat in dit geval en onder de beschouwde voorwaarden op een isolatieniveau van 84 m3 isolatie (100 mm isolatie) isolatie op de gevel en 80 mm isolatie op het dak).
Resultaten Minimale milieu-impact
We zullen een vergelijkbare berekening uitvoeren als die voor het economische criterium met de verschillende milieueffecten
Broeikaseffect (GWP)
Totale primaire energie (PE)
Atmosferische verzuring (AP)
Uitputting van abiotische hulpbronnen (EDPe)
- Het kan worden gezien dat voor alle milieu-impacts (tenminste binnen de beschouwde isolatieniveaus) de evolutie van de impactwaarde geen minimum is, en daarom is er geen "optimaal" isolatieniveau, of beter gezegd, het optimale isolatieniveau samenvalt met het maximum en bijgevolg moet vanuit het oogpunt van milieubescherming "maximale" isolatie worden bevorderd zonder enige beperking om economische redenen.
Vanuit het oogpunt van milieubescherming moet om economische redenen "maximaal" isolement worden bevorderd zonder enige beperking.
- De globale impact wordt sterk bepaald door die van het energieverbruik, waarbij de ingebedde component door isolatoren zeer klein is en zeer zwak toenemend.
CONCLUSIES
- Het is bewezen dat het verhogen van het isolatieniveau nooit "contraproductief" is vanuit het oogpunt van vermindering van de vraag en het uiteindelijke energieverbruik.
- Als het economische criterium wordt gehanteerd, kan een isolatieniveau worden bepaald waarboven de hogere investeringskosten niet worden gecompenseerd door de verlaging van de energierekening.
- Als milieucriteria worden gehanteerd, is het verhogen van de isolatie altijd gunstig voor het milieu en is er geen reden om het isolatieniveau in gebouwen te beperken.
- Alleen het puur economische criterium beschouwen houdt in dat er geen rekening wordt gehouden met de effecten die de aantasting van het milieu met zich meebrengt (economisch / sociaal / gezondheid / …), en biedt daarom een zeer beperkte visie op het probleem.
- De "optimale" greep moet niet degene zijn die een minimale kost oplevert, maar eerder degene die een minimale impact heeft op wat er zal gebeuren wanneer de energievraag van het gebouw nul is en bijgevolg het verbruik ook nul.
- De ingebedde milieueffecten van isolatieproducten zijn erg klein en niet erg relevant in vergelijking met die van energieverbruik.
- Internationale richtlijnen en staatsverordeningen zouden er goed aan doen het optimale kostencriterium te "vergeten" en zich te concentreren op de invoering van die welke gebaseerd zijn op het verkrijgen van minimale milieueffecten als het bepalende criterium.
Als je het artikel leuk vond, beoordeel en deel!
