Как се отразява и какво се случва, когато увеличите изолацията в сграда
Обикновено се обсъжда нивото на изолация, необходимо за една сграда и как тя може да повлияе на разходите, въздействието върху околната среда и т.н.
В някои В някои случаи се твърди, че може да има „излишък“ от изолация и че не е удобно да се увеличава над определени стойности тъй като се счита за контрапродуктивен, тъй като или причинява увеличаване на потреблението на енергия, или инвестиционните разходи не се компенсират от спестяване на енергия.
Това "пределно" ниво на изолация често се нарича "оптимална" изолация.
Ще се опитаме да видим как може да се изчисли тази предполагаема „оптимална“ стойност и как в действителност стойността, установена с тази процедура, всъщност е много неамбициозна от гледна точка на опазването на околната среда и трябва да се разглежда като „минимална“ стойност, а не като стойност "оптимална" и много по-малко "максимална".
Европейските директиви и националните топлинни регламенти досега разчитаха на този оптимален разходен критерий, но в тази статия ще заключим, че в действителност това е много амбициозен сценарий в сравнение с критериите за опазване на околната среда.
"Оптимална" цена
За изчисляване на „оптималната“ цена се изчислява развитието на цената на изолацията за изследваната сграда (нараства с нивото на изолация), като в същото време се изчислява цената на консумираната енергия за отопление и охлаждане по време на Жизненият цикъл на сградата (намаляващ с нивото на изолация) накрая се добавят и двете разходи (инвестицията и експлоатацията), за да се намери точката, в която общите разходи преминават през минимум и нивото на изолация, което съответства на тази минимална стойност на разходите е това разглежда това като "оптимално" ниво на изолация.
Тези изчисления са доста краткосрочни и нестабилни, тъй като се основават на продуктовите и енергийните цени.
Минимално въздействие върху околната среда
Аналогично на изчисляването на икономическите разходи, може да се направи изчисление на оценката на въздействията върху околната среда, причинени от получаването/монтирането и отлагането на изолацията (също нарастващи с нивото на изолация) и корелира с въздействията, причинени от енергията изразходвани по време на експлоатацията на сградата.
Този тип изчисление се основава на екологичната продуктова декларация (EPD) на английски език.
Ще има множество различни въздействия, априори ще има толкова нива на изолация, които ще минимизират общото въздействие, колкото критериите трябва да бъдат взети под внимание, например: парников ефект / потенциал за глобално затопляне (GWP), въздействие върху първичната енергия / първична енергия ( PE), атмосферно вкисляване/потенциал за подкисляване (AP), изчерпване на абиотични ресурси/изчерпване на абиотичния потенциал (ADPe) и др. Следователно няма да има нито една стойност на "оптималното" ниво на изолация, а по-скоро толкова критерии, които се желае да бъдат сведени до минимум.
Казус от сградата
За да илюстрира приложението им методологии е разгледана многофамилна жилищна сграда се намира в Барселона и са направени изчисления на търсенето на енергия/крайната енергия/разходите/въздействията върху околната среда въз основа на различни нарастващи нива на изолация.
В приложеното изображение разглежданата сграда е схематизирана:
Климатология
Използван е представителният климатичен файл на град Барселона
Профили за използване
Изчислението е извършено с помощта на професионалните профили, описани в приложение D на DB HE
За инфилтрация и вентилация на въздуха е взета предвид постоянна стойност от 0,2 подновявания на час, допълнена от 4 подновявания на час през летните нощи и с вентилационен поток през цялата година от 4 l / s / човек (променлива в зависимост от професията)
За слънчева защита е предвидено използването на мобилни устройства, които предлагат допълнителен соларен фактор от 0,3 през летните месеци, докато падащата слънчева радиация е по-голяма от 75 W/m2.
Климатични системи
За климатичната система за референтните системи е използвано това, което DB HE предписва за ефективност и енергиен вектор.
Полезен живот на сградата
В това проучване е разгледан полезен живот на сградата от 50 години.
Нива на изолация
Изчислението е направено с увеличаване на нивата на изолация съгласно следната таблица:
За анализ на резултатите е изчислен обемът на изразходваната изолация във всяка строителна система и за цялата сграда.
На фасадите е разгледана стъклена вата, покрита с крафт хартия, докато на покрива е разгледан слой XPS.
Остъкляване
За остъкляването във всички случаи е използвано стъкло с коефициент на пропускане U 1,8 W/m2K и с алуминиева дограма с прекъсване на термомост.
Единична цена на изолацията
За оценка на цената на изолацията е използвана препоръчителната ценова листа, публикувана от URSA за продукта URSA TERRA MUR P1281 в различни дебелини и е изчислена средна цена за m3 продукт, по подобен начин е направено за продукта URSA XPS NIII, и в двата случая са добавени приложимите данъци (ДДС).
| Фасадна изолация | URSA TERRA MUR P1281 | 87,12 € / м2 |
| Изолационен капак | URSA XPS NII | 289,19 € / m3 |
Тарифи за електроенергия
За да се изчисли цената на енергията, е направена консултация с вътрешната тарифа за физически лица и за изчислението е взето предвид само енергийният термин (пряко свързан с потреблението), без да се вземе предвид срокът на мощност (който се плаща независимо от потреблението) и данъците директно свързани с потреблението на енергия също са включени.
| Консумация на отопление | Природен газ | € 0,0484 / kWh крайна енергия |
| Консумация на хладилна техника | Електричество | 0,120 € / kWh крайна енергия |
Въздействия на изолацията
За въздействията, заложени в жизнения цикъл на изолаторите, са взети предвид декларациите за околната среда на продуктите URSA (DAP / EPD) и е направено изчисление по подобен начин на икономическата цена, за да се намери представителната стойност на всеки продукт на m3 обем.
Резултати от оценката на крайното потребление и потребление на енергия
Чрез симулация на енергия, използвайки инструмента EnergyPlus като изчислителна машина и OpenStudio като интерфейс за моделиране на казуса, бяха получени енергийните нужди за всяко ниво на изолация.
Изчислението на потреблението е преведено в крайното потребление на енергия, като се използват стойностите на ефективността на референтните системи.
- Вижда се, че (поне за тази сграда и при разглежданите условия) както търсенето, така и крайното потребление на енергия намаляват с повишаването на нивото на изолация (m3 изолация, монтирана в сградата) и противно на това, което някои казват Повишаването на нивото на изолация никога не е контрапродуктивно / „прекомерно“.
крайната консумация на енергия намалява с увеличаване на нивото на изолация и, противно на това, което някои твърдят, увеличаването на нивото на изолация никога не е контрапродуктивно
Оптимални резултати за икономически разходи
Често се възразява, че въпреки че е вярно, че намаляването на потреблението на енергия винаги намалява с повишаването на нивото на изолацията, от определен момент нататък по-високата икономическа цена на вида на вградената изолация не се компенсира от намаляването в цената на изолацията.по-малко консумирана енергия.
Следователно ще изчислим инвестиционната цена на изолацията за всяко разглеждано ниво и ще я свържем с най-ниската цена на крайната консумирана енергия.
- Вижда се, че общата цена, сборът от инвестиционните разходи (увеличаване) и експлоатационните разходи (намаляване), представлява минимум, който в този случай и при разглежданите условия е при ниво на изолация от 84 m3 изолация (100 мм изолация).изолация на фасадата и 80 мм изолация на покрива).
Резултати Минимално въздействие върху околната среда
Ще извършим изчисление, подобно на извършеното за икономическия критерий с различните въздействия върху околната среда
парников ефект (GWP)
Обща първична енергия (PE)
Атмосферно подкиселяване (AP)
Изчерпване на абиотични ресурси (EDPe)
- Може да се види, че за всички въздействия върху околната среда (поне в рамките на разглежданите нива на изолация) развитието на стойността на въздействието не представлява минимум и следователно няма „оптимално“ ниво на изолация, или по-скоро оптимално ниво на изолация съвпада с максималната и, следователно, от гледна точка на опазването на околната среда, „максималната” изолация трябва да се насърчава без никакви ограничения по икономически причини.
От гледна точка на опазването на околната среда, „максималната” изолация трябва да се насърчава без никакви ограничения по икономически причини.
- Глобалното въздействие се определя силно от това от потреблението на енергия, като вграденият компонент поради изолаторите е много малък и много слабо се увеличава.
ЗАКЛЮЧЕНИЯ
- Доказано е, че повишаването на нивото на изолация никога не е "контрапродуктивно" от гледна точка на намаляване на търсенето и крайното потребление на енергия.
- Ако се използва икономическият критерий, може да се определи ниво на изолация, над което по-високите инвестиционни разходи не се компенсират от намаляването на сметката за потребление на енергия.
- Ако се използват екологични критерии, увеличаването на изолацията винаги е от полза за околната среда и няма оправдание за ограничаване на нивото на изолация в сградите.
- Отчитането само на чисто икономическия критерий означава, че не се вземат предвид въздействията, които води до влошаване на околната среда (икономически / социални / здравни /…), следователно дава много ограничена визия на проблема.
- „Оптималното“ задържане не трябва да бъде това, което осигурява минимални разходи, а по-скоро това, което позволява минимално въздействие върху това, което ще се случи, когато потреблението на енергия на сградата е нулево и следователно потреблението също е нулево.
- Вградените въздействия върху околната среда от изолационните продукти са много малки и не са много релевантни в сравнение с тези от консумацията на енергия.
- Международните директиви и държавните разпоредби биха направили добре да „забравят“ оптималния разходен критерий, за да се съсредоточат върху въвеждането на тези, основани на получаването на минимални въздействия върху околната среда като определящ критерий.
Ако статията ви е харесала, оценете и споделете!
