Инженеринг ревю форум
Начало > Проблематика > Сп. Инженеринг ревю - брой 3, 2006
В отговор на поставената в предишния брой на Инженеринг ревю техническа задача на тема “Какви мероприятия бихте препоръчали да се изпълнят, за да се сертифицира обществена сграда в столицата с клас А за енергийна ефективност”, публикуваме коментари на специалисти от фирми, специализирани в обследване на сгради за енергийна ефективност. Известно е, че сградата е пусната в експлоатация през 1991 г. Състои се от 3 отопляеми етажа плюс неотопляем сутерен. Има застроена площ от 200 м2 и обща разгъната площ 800 м2. Размерите на сградата са: дължина 20 м, ширина 10 м, етажна височина 3 м. Сутеренът е с височина 2.5 м от които 2 м са вкопани в земята. По-широките страни на сградата са ориентирани в посока север - юг. Покривът на сградата е тип “топъл” и се състои от 2 см посипка - филц, 1 см битумна хидроизолация, 10 см перлитобетон, 14 см стоманобетонна плоча и 2 см вътрешна мазилка. Стените са изпълнени от решетъчни тухли и са с дебелина 25 см с положена външна и вътрешна мазилка с дебелина 2.5 см. Стените на сутерена са стоманобетонни с дебелина 30 см. Подът на сутерена е изграден от 2 см изравнителна замазка, 10 см армирана бетонна настилка и 15 см трамбован чакъл. Етажните подови конструкции са изградени от 2 см мозайка, 4 см изравнителна замазка, 14 см стоманобетонна плоча и 2 см вътрешна мазилка. Прозорците на сградата са дървени, двукатни и имат площи по фасади както следва - север и юг по 81 м2, изток и запад по 28 м2.
Работният режим в сградата е осемчасов, пет дни в седмицата. В нея работят 55 човека. Сградата се отоплява от термопомпена инсталация с конвектори. Режимът на работа на отоплителната инсталация е непрекъснат. Отоплителната система не разполага с автоматично управление. Количеството на потребената топлина се регулира единствено с термостатични вентили. Системата за БГВ се захранва от термопомпената инсталация. Водоснабдителната система е изпълнена с потопяема помпа, имаща номинална мощност от 6 kW. Потреблението на електрическата енергия в сградата се отчита от два отделни електромера - единият измерващ разхода на електрическа енергия от отоплителната система, а вторият за всичко останало.
Консумацията на енергия за отопление е три пъти по-голяма
Уважаеми колеги, за да се сертифицира една сграда със сертификат категория А, е необходимо нейната интегрирана енергийна характеристика да е по-малка от еталонната (в съответствие с изискванията на Наредба 18 за енергийните характеристики на обектите и Наредба 7 за топлосъхранение и икономия на енергия в сгради). Издаването на сертификат се извършва след провеждане на детайлно обследване за енергийна ефективност. Обследването има за цел да определи потенциалните възможности за намаляване на разходите за енергия и да предложи мерки за повишаване на енергийната ефективност на сградите.
За дадената сграда е необходимо да се изчислят коефициентите на топлопреминаване U през всички ограждащи елементи на сградата по съответната методика, да се отчетът всички топлинни придобивки от вътрешни източници (осветление, офис техника, вентилатори, помпи, съоръжения) и да се намери интегрираната енергийна характеристики на сградата, която след това да се сравни с еталонната. След изчислението на коефициентите на топлопреминаване през ограждащите елементи на съществуващата сграда се получава:
Uстени=1.40 W/m2K, Uпрозорци=2.32 W/m2K, Uпокрив=1.40 W/m2K, Uпод=0.88 W/m2K.Ако приемем, че коефициентът на преобразуване на електроенергията в топлоенергия от термопомпената инсталция е със стойност 2.7, след въвеждане на необходимите данни в специализирания софтуер Key Number на ENSI, се получават следните резултати. За отопление на съществуващата сграда е необходимa електроенергия от 104.6 kWh/m
2у, като еталона за енергопотребление на сградата за сертификат категория А е 35.4 kWh/m2y. Следователно, консумацията на енергия за отопление на сградата е приблизително три пъти по-голяма от еталонната. За постигане разход на енергия в сградата по-малък от еталонния предлагаме следните енергоспестяващи мерки (ЕСМ):Топлинно изолиране на фасадните стени чрез полагане на външна топлоизолация от 6 см EPS с коефициент на топлопроводност
l=0.035 W/m.K, при което коефициентът на топлопреминаване ще бъде равен на Uстени = 0.412 W/m2K. Подмяна на външната дограма с PVC дограма с двоен стъклопакет с коефициент на топлопреминаване Uпрозорци = 1.6 W/m2K.Топлинно изолиране на покрива на сградата чрез полагане на вътрешна топлоизолация от 5 см XPS с
l=0.035 W/m.K и 15 мм плочи от гипсокартон с l=0.21 W/m.K. В този случай коефициентът на топлопреминаване ще има стойност Uпокрив = 0.451 W/m2K.Топлинно изолиране на тавана на неотопляемия сутерен чрез полагане на топлоизолация от 3 см XPS с
l=0.035, при което коефициентът на топлопреминаване през неотопляемия сутерен ще има стойност Uпод = 0.50 W/m2K. Автоматизиране управлението на отоплителната инсталация.Убедени сме, че при коректно изпълнение на тези енергоспестяващи мерки сградата ще отговаря на нормативните изисквания за издаване на сертификат категория А. За отопление на сградата ще е необходима електроенергия в размер на 34.9 kWh/m
2y, което е по-малко от еталонната стойност.инж. Димитър Йорданов, управител на Енергетика
Обърнете внимание на сроковете за откупуване на инвестицията
При разглеждането на сградата като интегрирана система се появява необходимост от зониране и специфично описание на параметрите на протичащите в зоните топлинни процеси, които са основният определящ фактор за последващ анализ. Неотопляемият сутерен определяме като Зона 1, а всички останали отопляеми площи – Зона 2. След анализ на ограждащите елементи и съответните изчисления по отношение на Зона 2 можем да направим следните обобщаващи резултати. Стените, граничещи с външен въздух са с изчислен коефициент на топлопреминаване U=1,4 W/m
2K. Външните стени, граничещи със земята, имат изчислен коефициент на топлопреминаване U=2,86 W/m2K. Подът над неотопляемия сутерен е с коефициент на топлопреминаване U=2,66 W/m2K. Коефициентът на топлопреминаване на пода между етажите е U=2,78 W/m2K. Топлият покрив има изчислен коефициент на топлопреминаване U=1,1 W/m2K. Разглеждайки всеки един от коефициентите и сравнявайки ги с еталонните, както и анализирайки отоплителната инсталация предлагаме следните енергоспестяващи мерки:Изолация на покрива. Съществуващото положение включва покрив тип "топъл" с 2 см посипка филц и 1 см битумна изолация, 10 см перлитобетон, 14 см стоманобетонна плоча и 2 см вътрешна мазилка. Предлагаме поставяне на минерална вата с дебелина
d=0,12 m. Така коефициентът на топлопреминаване след коригирането Uкор=0,23 W/m2K вече е по–малък в сравнение с еталона Uе = 0,35 W/m2K. Изолация на външни стени. Съществуващо положение - стените са изпълнени с решетъчни тухли, измазани отвътре и отвън с мазилка с дебелина 2.5 см. Предлагаме поставянето на външна изолация от екструдиран полистирол d=0,06 m.Изолация на пода над неотопляем сутерен. Съществуващото положение включва под, изграден от 2 см. изравнителна замазка, 10 см армирана бетонна настилка и 15 см трамбован чакъл. Коефициентът на топлопреминаване е висок. Предлагаме поставянето на изолация от минерална вата
d=0,1 m с циментова замаска d=0,025 m.Подмяна на дограма. Съществуващо положение - дограмата е дървена, двукатна. Най–вероятно е с деформирани рамки. Препоръчва се подмяната на съществуващата дограма с такава, чийто коефициент на топлопреминаване на стъклопакета да е U по-малко или равно на 2 W/m
2K.Автоматично управление на отоплителната инсталация. От публикуваните в списанието данни заключаваме, че при съществуващото положение липсва надеждна система за управление на отоплителната инсталация. Препоръчваме инсталиране на система за автоматично управление, както и въвеждане на режим с понижаване на средната вътрешна температура в периодите, в които сградата е необитаема (през почивните дни, в необитавани помещения и др.).
След направения анализ и определените енергоспестяващи мерки е необходимо да бъде остойностена всяка една от тях. По цената на използваните материали и реализираните икономии се определят срокове на откупуване на инвестицията.
инж. Севдалина Джабарска, управител на Енерджи Сейвинг
Потенциалът за повишаване на ефективността е над 40%
Уважаеми колеги, сертификат А се издава за сгради със стойност на интегрираната енергийна характеристика, равна или по-малка от еталонната (съгласно ЗЕЕ и наредбата по ЗУТ). Сертификат А се издава също и на сгради , построени до 1990 година със стойност на интегрираната характеристика, равна или по-малка от еталонната, съответстваща на изискванията на съответните нормативни актове по проектиране, изпълнение и приемане, действащи към 1999 г. В конкретния случай сградата подлежи на доброволно обследване поради факта, че застроената площ е под 1000 кв.м., след което може да бъде сертифицирана в зависимост от изпълнението на предписаните енергоспестяващи мерки.
След направените топлотехнически пресмятания, необходими за анализа на показателите, характеризиращи енергопреносните свойства на ограждащите елементи и показателите, характеризиращи енергопотреблението на технологичния процес за отопление могат да се направят следните изводи.
Обобщеният коефициент на топлопреминаване на сградата U
m(W/m2K) е 1.5 пъти по-голям от нормативно определения с Наредба 18 към ЗЕЕ за енергийните характеристики на обектите, спрямо нормите от 1999 г. Коефициентът на топлопреминаване през покрива Um (W/m2K) е 2 пъти по-голям от изискващия се по норми. Специфичните топлинни загуби от инфилтрация (W/m3) са 2.5 пъти по-големи от проектните.След направената оценка и предпроектно проучване за установяване на потенциал за енергоспестяване и подобряване на микроклимата в сградата би могъл да се направи извода, че сградата има потенциал за повишаване на енергийната си ефективност с над 40%. Енергийните характеристики на ограждащите конструктивни елементи могат да бъдат подобрени чрез прилагането на енергоспестяващи мерки и това ще доведе до намаляване на топлинните загуби на сградата.
Енергоспестяващи мерки:
Подмяна на дървената дограма с поливинилхлоридни профили - PVC. Съществуващо положение - дограмата е в лошо състояние. Вероятно има големи фуги. Резултатът е значителна инфилтрация на външен въздух. Предвижда се подмяна на дограмата (218m
2) с PVC двоен стъклопакет. Обобщеният коефициент на топлопреминаване през прозорците се променя от U=2,75 W/m2K на U=2.00 W/m2K. Разходите за демонтаж, доставка и монтаж на PVC двоен стъклопакет се пресмятат като 218 m2 х150 лв/m2 . Инвестицията възлиза на 32 700 лв, икономиите на 6000 лв. при срок на изплащане 4 г.Топлинно изолиране на покрива. Съществуващо положение - покрива на сградата е тип топъл. Предвижда се топлинно изолиране на 200 m
2 с Monopoly, d=100 mm, обемна плътност 32 kg/m3, l=0.032 W/m.К. В резултат на тази мярка коефициента на топлопреминаване се променя от U=1.08 (W/m2K) на U=0.60 (W/m2K). За полагането на външна топлоизолация са необходими следните финансови средства в размер на 200 m2 х 35 лв/ m2 . Инвестицията е в размер на 7000 лв. Икономиите са 2000 лв. при срок на изплащане 2 г.Топлинно изолиране на стени. Съществуващо положение - стените не са в добро състояние, което налага поставянето на изолация с цел подобряване на вътрешния комфорт на сградата. Предвижда се топлинно изолиране на общо 382 m
2 стени с екструдиран полистирол d=50 mm за външна изолация на стени; l=0.032 W/m.K. В резултат на тази мярка коефициентът на топлопреминаване се променя от U=1.07[W/m2K] на U=1,00[W/m2K]. Разходите за полагането на външна топлоизолация (стиропор) са съответно 382 m2 х 35 лв/m2 . Инвестицията възлиза на 13370 лв, икономията 7000 лв. при срок на изплащане 4 години.Подобряване на отоплителната инсталация. Съществуващо положение - отоплението на сградата е с термопомпена инсталация - конвектори. Режимът на работа е непрекъснат. Топлината се регулира с термостатични вентили. Помпата е правилно оразмерена и избрана. Необходимо е да се монтират конвекторни термостати с цел подобряване комфорта в сградата и намаляване разходите на енергия. Цената на един конвекторен термостат е от порядъка на 50 лв.
Мая Гошева, управител на ЕнПроект
Разходите за изпълнението на мерките са сериозни
Съобразно публикуваните в миналия брой на Инженеринг ревю данни, КА Консулт - 04 разработи вариант за решаване на поставената задача при избрано осреднено потребление на топлинна енергия за подобен тип сгради 135 kWh/m
2y. Приемаме, че сградата не е в най-добро състояние и има значителни загуби на топлинна енергия, включително проблеми с дограмата, липса на изолация на външите стени и плочата над неотопляемия сутерен, липса на достатъчно изолация на покрива и стоманобетонните стени на сутерена, издадени над терена. Тези загуби компенсират ефективността на отоплителната система – термопомпена инсталация с конвектори, при която се постига добър отоплителен ефект при ниска (приблизително два пъти по-малка) консумация на електроенергия. Приемаме също така, че не се постига достатъчен комфорт и вътрешната температура е по-ниска от проектната - 18 оС срещу желаните 19 оС. Мерките, които предлагаме да се изпълнят са:Външно облицоване на стените с екструдиран пенополистирол 6 см и мазилка с рабицова мрежа. Целта е постигането на нисък коефициент на топлопреминаване U=0.45 W/m
2K. Външната топлоизолация трябва да стига до нивото на терена и да покрива стоманобетонните стени на неотопляемия сутерен (те са издигнати на 50 см над терена).Облицоване на таванската плоча от долната страна с екструдиран пенополистирол 6 см и гипсокартон. По-добър ефект би могъл да се постигне, ако допълнителната изолация бъде положена от горната страна на покривната плоча, но това означава подмяна на хидроизолацията. Имайки предвид, че сградата е пусната в експлоатация през 1991г. вариантът с подмяна на хидроизолацията е възможен. Ако се прецени, че хидроизолацията е повредена, поставянето на филц с дебелина 2 см едва ли ще предпази от външните фактори и специално слънчевата радиация за този период, независимо от периодичните ремонтни работи.
Облицоване на плочата над сутерена от долната страна с екструдиран пенополистирол 6 см и рабицова мазилка. Подмяна на дървените прозорци с алуминиева или PVC дограма с двоен стъклопакет с прекъснат термомост. Инсталиране на автоматично управление на отоплителната инсталация. Подмяна на арматурата на санитарните помещения със съвременна, намаляваща разхода на БГВ.
При детайлно моделно изследване на сградата, на основата на метод, заложен в БДС EN 832, чрез използването на софтуерен продукт ENSI постигаме резултат, който ни дава основание да сертифицираме сградата с клас А на енергийна ефективност. Трябва да се отбележи, че разходите за горепосочените топлоизолационни мероприятия са значими - почти всички материали са вносни или изработени на ишлеме в България и постигане на клас А е достъпен само за престижни сгради. Ориентировъчно разходите за 1 кв.м. на санираната сграда са около 150 лв.
арх. Георги Рачев, инж. Кръстанка Йорданова,
КА Консулт - 04
Намаляване на консума-цията до постигане на т.нар. пасивна къща
Независимо от известната непълнота на публикуваното в списание Инженеринг ревю задание, свързана с липса на възможност за добиване на визуална представа за някои от детайлите, предлагаме поставената техническа задача да се реши чрез прилагането на комплекс от мерки. Тази и всички задачи, свързани със сертифициране на сгради може и трябва да се решава само от фирми със сертификат за акредитация за извършване на обследване за енергийна ефективност и за извършване на сертифициране на сгради по чл.6 т.2 от Наредба 21. Необходимо е да се приложат мерки, свързани с намаляване топлоотдаването през ограждащите повърхности на сградата. Всички ограждащи повърхности са с топлотехнически показатели над приетите еталони съгласно действащите нормативни документи (Наредба 7). Коефициентите на топлопреминаване за елементите на съществуващата сграда са съответно - покрив 1,39 W/m
2K; външни стени –1,43 W/m2K; прозорци 2,27 W/m2K. Единствено подът на сутерена, граничещ със земята е с показатели, отговарящи на нормативните и не се нуждае от реконструкция и допълнителна топлоизолация. С оглед покриване нормите за сертифициране на сградата с клас А е необходимо да се изпълни следното:Покрив - най-доброто решение в случая е полагане допълнително на пенополиуретан, който е с най-добър коефициент на топлопроводност и изпълнява едновременно три функции (топло-, хидро- и шумоизолация). Външни стени - отново предлагаме полагане на пенополиуретан или втори вариант - комбинация пенополистирол с пенополиуретан в случай, че е необходимо известно изправяне на неравности по стените.
Прозорци - най-големите загуби при тях са от инфилтрация и с оглед на това не предлагаме смяна на дограмата, а само уплътняването им. Постига се чрез специална технология и инструменти, позволяващи полагане на трайни уплътнители от силикон с гаранция 10 години. Те позволяват уплътняване на стара дървена дограма с фуги от 2.5 до 11 мм. Цената на 1 линеен метър е от 1 до 2 USD. Важно място имат и мерките за намаляване на използваната топло- и електроенергия, вследствие повишаването на ефективността на съществуващите инсталации. По отношение на тези мерки препоръчваме:
Монтаж на терморегулатор за автоматично управление на отоплителната инсталация в зависимост от външната температура, температурата в помещенията и температурата на топлоносителя. Терморегулаторът участва и при регулиране оборотите на циркулационната помпа и температурата на системата за БГВ. Монтаж на циркулационна помпа с възможност за безстепенно регулиране на оборотите.
Частична подмяна на термостатичните вентили с модели, позволяващи и програмиране на температурите в помещенията в зависимост от реалното им използване. Това позволява изключване и включване на отоплението само в часовете, в които се използва помещението (плаващо работно време, командировки, отсъствие от помещението за участие в оперативки, конференции, делови срещи и други.
Монтаж на фотоклетки за включване и изключване на водата, използвана в сервизните помещения и тоалетните. Внедряване на персонални карти за присъствие с възможност за изключване на електрическото захранване на всички уреди и осветлението при отсъствие от помещенията.
Считаме, че изпълнението на описаните мерки, би позволило покриването на нормативите, действащи към момента за издаване на сертификат клас А на описаната обществена сграда. В случай, че собственикът желае постигане и на по-висока ефективност и намаляване консумацията на енергия до степен, съответстваща на изискванията за “пасивна къща”, то тогава е възможно внедряването на допълнителни мерки, осигуряващи нискоенергийно потребление, включително монтаж на специализирани окачени фасади и внедряване решения в областта на соларната архитектура. Възможно е също така да се пристъпи към смяна на дограмата с имаща коефициент на топлопремнаване под 1 W/m
2K, както и да се реализира включване и управление на електрическите уреди по телефона и монтаж на енергоспестяващи модули за електрически консуматори. Други мерки включват монтаж на слънчеви колектори за БГВ; монтаж на модули за преобразуване на слънчевата енергия в електрическа и др.инж. Боян Янкулов, Политехникс
Новият брой 6/2024
