MOGUĆNOSTI ENERGETSKE EFIKASNOSTI U STAMBENOJ … zgradama.pdf · Energija je svuda oko nas, sve što radimo povezano je s energijom. Energiju trebamo za grijanje i hlađenje, za

1

MOGUMOGUĆĆNOSTI ENERGETSKE EFIKASNOSTI U NOSTI ENERGETSKE EFIKASNOSTI U STAMBENOJ IZGRADNJI I JAVNOM SEKTORUSTAMBENOJ IZGRADNJI I JAVNOM SEKTORU

ENERGETSKI INSTITUT HRVOJE POŽAR - BANJA LUKA, 12.-15. 07. 2005.Odjel za obnovljive izvore energije i energetsku efikasnost, Željka Hrs Borković, dipl.ing.arh.

OSNOVNA NAOSNOVNA NAČČELA ENERGETSKE EFIKASNOSTI U ELA ENERGETSKE EFIKASNOSTI U ZGRADAMA I ODRZGRADAMA I ODRŽŽIVE GRADNJEIVE GRADNJE

2


SADRSADRŽŽAJAJ

1. UVOD

2. ENERGETSKA EFIKASNOST I ODRŽIVA GRADNJA

3. ZAKONODAVNO OKRUŽENJE

4. ZNAČAJ TOPLINSKE ZAŠTITE U ENERGETSKOJ BILANCI ZGRADE

5. ZAKLJUČAK

3

OSNOVNA NAOSNOVNA NAČČELA ENERGETSKE EFIKASNOSTI U ELA ENERGETSKE EFIKASNOSTI U ZGRADAMA I ODRZGRADAMA I ODRŽŽIVE GRADNJE IVE GRADNJE

UVODUVOD

4


Energija je svuda oko nas, sve što radimo povezano je s energijom. Energiju trebamo za grijanje i hlađenje, za toplu vodu, za kuhanje, za rasvjetu.

1 J=1 Ws 1kWh = 3 600 000 J = 3,6 MJIzvore energije možemo podijeliti na obnovljive i neobnovljive izvore (fosilna goriva).

Nažalost, opskrba energijom iz fosilnih goriva je ograničena, a izgaranjem fosilnih goriva nastaju štetni plinovi koji onečišćuju okoliš i uzrokuju klimatske promjene

Zbog toga toplinska zaštita i ušteda energije, korištenje obnovljivih izvora energije i zaštita okoliša danas postaju temeljem održivog razvoja.

5

Proizvodnja, distribucija i potrošnja energije - direktno ili indirektno utječu na sve sfere ljudskog djelovanja, kao i na socijalni i gospodarski napredak neke zemlje

Ekološke posljedice energetske potrošnje - predugo zapostavljena tema

Danas je ipak prepoznato i u velikom broju, prvenstveno razvijenih zemalja prihvaćeno, da je dosadašnji, nekontrolirani pristup potrošnji energije neodrživ

Održivoj potrošnji energije treba dati prioritet racionalnim planiranjem potrošnje, te implementacijom mjera energetske efikasnosti u sve segmente energetskog sustava neke zemlje


6


Održiva energija je energetski efikasan način proizvodnje i korištenja energije koji ima što manje štetnog utjecaja na okoliš

Održivi razvoj je onaj koji zadovoljava današnje potrebe, bez ugrožavanja mogućnosti da i buduće generacije ostvare svoje potrebe

Održiva gradnja je svakako jedan od značajnijih segmenata održivog razvoja, a uključuje:

uporabu građevnih materijala koji nisu štetni po okolišenergetsku efikasnost zgradagospodarenje otpadom od gradnje i rušenja građevina

7

ENERGETSKA EFIKASNOST I ODRENERGETSKA EFIKASNOST I ODRŽŽIVA GRADNJAIVA GRADNJA

8


Suvremeni pristup arhitekturi i graditeljstvu - energetski iekološki racionalno urbanističko planiranje, projektiranje, izgradnja i rekonstrukcija građevina uz primjenu principa pasivne i aktivne sunčane arhitekture

Energetski održiva gradnja znači smanjenje energetskih potreba u sektoru zgradarstva bez smanjenja kvalitete gradnje i stanovanja

U kontekstu održivog razvoja održiva gradnja mora osigurati trajnost, kvalitetu oblikovanja i konstrukcija uz financijsku, ekonomsku i ekološku prihvatljivost

9


Energetski i ekološki održivo graditeljstvo teži:

smanjiti gubitke topline iz zgrade poboljšanjem toplinske zaštite vanjskih elemenata i povoljnim odnosom oplošja i volumena zgrade;

povećati toplinske dobitke u zgradi povoljnom orijentacijom zgrade i korištenjem Sunčeve energije;

koristiti obnovljive izvore energije u zgradama (biomasa, sunce, vjetar i dr.);

povećati energetsku efikasnost termoenergetskih sustava.

10

Stambeni i nestambeni sektor zgradarstva u Hrvatskoj zajedno troše preko 40% ukupne potrošnje energije, više od transporta i više od industrije

Energetska potrošnja namijenjena za grijanje i kondicioniranje zraka - najznačajniji dio energetske potrošnje u zgradama

Ukupna potrošnja energije u Hrvatskoj u 2003. godini -veća za 5,2 posto u odnosu na prethodnu godinu,

Ukupna proizvodnja primarne energije - smanjena za 1,1 posto u odnosu na prethodnu godinu

Vlastita opskrbljenost energijom smanjena na do sada najnižu razinu od 46,4 posto


11


Ako promatramo emisije onečišćujućih tvari u zrak iz energetskog sektora, možemo primijetiti zabrinjavajući rastući trend emisija CO2 uzrokovan povećanom potrošnjom fosilnih goriva

Ukoliko se izdvojeno promatra samo najznačajniji staklenički plin CO2 i ako se obveza iz Kyoto protokola proporcionalno raspodjeli po pojedinim stakleničkimplinovima, emisija CO2 u 2003. godini u Hrvatskoj već je premašila Kyoto limit

Prema preliminarnim rezultatima proračuna za 2003. godinu, ukupna emisija CO2 je 6,6 posto viša u odnosu na prethodnu godinu i za 4,9 posto viša od obveze iz Kyoto protokola.

12


KOJE SU KORISTI OD ENERGETSKI EFIKASNE GRADNJE?

financijska ušteda na smanjenim računima za grijanje, hlađenje i električnu energiju;

ugodnije i kvalitetnije stanovanje, te duži životni vijek zgrade;

doprinos zaštiti okoliša i smanjenju emisija štetnih plinova u okoliš, kao i globalnim klimatskim promjenama.

13


Cilj sveobuhvatne uštede energije, a time i zaštite okoliša je stvoriti preduvjete za sistematsku sanaciju i rekonstrukciju postojećih zgrada, te povećati obaveznu toplinsku zaštitu novih zgrada

Prosječne stare kuće godišnje troše 200-300 kWh/m2 energije za grijanje, standardno izolirane kuće ispod 100, suvremene niskoenergetske kuće oko 40, a pasivne 15 kWh/m2 i manje

Toplinskom izolacijom vanjske ovojnice kuće možemo smanjiti račune za grijanje za 50 do 80 posto

Energijom koju potrošimo u standardno izoliranoj kući danas možemo zagrijati 3 – 4 niskoenergetske kuće ili 7-8 pasivnih kuća

14

U zgradama se energija koristi za različite potrebe, a ovisno o tipu zgrade, te se potrebe kreću od energije za rasvjetu, preko energije za grijanje, pa do tehnoloških potreba poput pranja ili sterilizacije u bolnicama

Općenito se energetske potrebe zgrada mogu razmatrati kao:električna energija za rasvjetu;električna energija za različite električne uređaje;električna energija za pogon dizala, eskalatora i sl.;električna energija za pogon motornih pogona u sustavima ventilacije, klimatizacije i sl.;potrošna topla (sanitarna) voda;toplinska energija za grijanje;rashladna energija za hlađenje;sekundarne upotrebe toplinske energije za praonicu, kuhinju, sterilizaciju i sl.


15

Energetska potrošnja namijenjena za grijanje i kondicioniranje zraka predstavlja najznačajniji dio energetske potrošnje u zgradama.


16

ZAKONODAVNO OKRUZAKONODAVNO OKRUŽŽENJE U RH I EUENJE U RH I EU

17

Razvoj zakonodavnog okruženja u području toplinske zaštite i uštede energije je jedan od najvažnijih faktora u implementaciji mjera energetske efikasnosti

Zakon o energiji (NN 68/2001, 177/2004)Prvi put izražen pozitivan stav države prema učinkovitom korištenju energije i jasno naglašeno da je učinkovito korištenje energije u interesu Republike Hrvatske

Zakon o fondu za zaštitu okoliša i energetsku učinkovitost (NN 107/2003)U Fondu se obavljaju poslovi radi financiranja pripreme, provedbe i razvoja programa, projekata i sličnih aktivnosti u području:

- očuvanja, održivog korištenja, zaštite i unaprjeđivanja okoliša- energetske učinkovitosti i korištenja obnovljivih izvora energije

Zakon o gradnji (NN 175/2003, 100/04)Određuje da je ušteda energije i toplinska zaštita jedan od šest bitnih zahtjeva za građevinu


18


RAZVOJ PROPISA O TOPLINSKOJ ZAŠTITI U HRVATSKOJ OD 1970. DO DANAS

1970. godine - Pravilnik o tehničkim mjerama i uvjetima za toplinsku zaštitu zgrada -Službeni list SFRJ 35/70 – 3 klimatske zone1980. doneseni su novi zahtjevi u pogledu toplinske zaštite zgrada Novo, pooštreno i dopunjeno izdanje ovih normi doneseno je 1987. godine i na snazi je i danas pod nazivom HRN U.J.5.600, HRN U.J5.510, HRN U.J5.520, HRN U.J5.530

19


Novi hrvatski Tehnički propis o uštedi toplinske energije i toplinskoj zaštiti u zgradama- novi napredak u toplinskoj zaštiti zgrada - novogradnje i rekonstrukcije postojećih zgrada – usvojen 01.07.2005.Stambene zgrade – godišnja potrebna toplina za grijanje

za f0 ≤ 0,20 Qh = 51,31 kW·h/(m2·a)za 0,20 < f0 < 1,05 Qh = 41,03 + 51,41·f0za f0 ≥ 1,05 Qh = 95,01 kW·h/(m2·a)

Nestambene zgrade – godišnja potrebna toplina za grijanjeza f0 ≤ 0,20 Qh = 16,42 kW·h/(m3·a)za 0,20 < f0 < 1,05 Qh = 13,13 + 16,45·f0za f0 ≥ 1,05 Qh = 30,40 kW·h/(m3·a)

Koeficijent prolaza topline za prozore i balkonska vrata - U(k) =1,80 W/m2KSastavni dio svakog glavnog projekta - Iskaznica potrebne topline za grijanje

Prvi korak u implementaciji Direktive EU o energetskim karakteristikama zgrada

20


Gubici energije kroz zidove u EU 2001 MJ/m2 (1kWh=3,6MJ) u usporedbi s obaveznom debljinom toplinske izolacije

21


Za sektor zgradarstva treba naglasiti tri bitne EU Direktive koje se odnose na područje toplinske zaštite, uštede energije i zaštite okoliša:

Direktiva 89/106/EEC o usklađivanju zakonskih i upravnih propisa država članica o građevnim proizvodima / Council Directive 89/106/EEC of 21 December1988 on the approximation of laws, regulations and administrative provisions of theMember States relating to construction products (Official Journal L40/12of1989-02-11)/ Direktiva 93/76/EEC o ograničavanju emisija ugljikovog dioksida kroz povećanje energetske efikasnosti / Council Directive 93/76/EEC of 13 September1993 to limit carbon dioxide emissions by improving energy efficiency (SAVE) (Official Journal L 237 , 22/09/1993)/Direktiva 2002/91/EC o energetskim karakteristikama zgrada / Directive2002/91/EC of the European Parliament and of the Council of 16 December 2002 on the energy performance of buildings (Official Journal L 001,04/01/2003)/.

22

U sklopu znanstveno istraživačkog projekta Planiranje i razvoj hrvatskog energetskog sektora-PROHES, 1997. godine, odlukom Vlade RH pokrenuto 12 Nacionalnih energetskih programa - cilj stvaranje pretpostavki za povećanje energetske efikasnosti, korištenja obnovljivih izvora energije i zaštitu okoliša

Rad na projektu PROHES rezultirao je 1998.g. izradom Strategije energetskog razvitka Republike Hrvatske

Danas važeća Strategija energetskog razvitka RH izrađena je u EIHP, a objavljena u ožujku 2002. godine od Ureda za strategiju razvitka Republike Hrvatske u sklopu puno opširnijeg projekta hrvatske Vlade pod nazivom Hrvatska u 21. stoljeću


23


24

ZNAZNAČČAJ TOPLINSKE ZAAJ TOPLINSKE ZAŠŠTITE U ENERGETSKOJ BILANCI ZGRADETITE U ENERGETSKOJ BILANCI ZGRADE

25


Ukupna energetska bilanca kuće uključuje:

transmisijske toplinske gubitke i toplinske gubitke zbog provjetravanja,

iskoristive unutarnje toplinske dobitke,

iskoristive toplinske dobitke od sunca,

toplinske gubitke u sustavu grijanja i energiju dovedenu u sustav grijanja.

26


Bitnu ulogu u smanjenju toplinskih gubitaka imaju svi dijelovi ovojnice zgrade, kao što su:

vanjski zidzid između grijanih prostora različitih korisnikazid prema negrijanom prostoruvanjski zid prema terenupod na terenumeđukatna konstrukcija koja odvaja prostore različitih korisnikastrop prema negrijanom podrumustrop prema negrijanom tavanuravni i kosi krov iznad grijanog prostorastrop iznad vanjskog prostoraprozori i vanjska vrata

27


Temeljno načelo povećanja energetske efikasnosti - optimalna toplinska izolacija cijele vanjske ovojnice zgrade i izbjegavanje toplinskih mostova.

Nedovoljna toplinska izolacija dovodi do povećanih toplinskih gubitaka zimi, hladnih obodnih konstrukcija, oštećenja nastalih kondenzacijom(vlagom), te pregrijavanja prostora ljeti.

Posljedice su oštećenja konstrukcije, te neudobno i nezdravo stanovanje i rad.

Zagrijavanje takvih prostora zahtjeva veću količinu energije što dovodi do povećanja cijene korištenja i održavanja prostora, ali i do većeg zagađenja okoliša.

Poboljšanjem toplinsko izolacijskih karakteristika zgrade moguće je postići smanjenje ukupnih gubitaka topline građevine prosječno za 50-80 posto.

28


Gubitak topline prosječne stare zgrade ovisi o:

klimatski i topografski faktori: klimatsko područje, konfiguracija terena i izloženost vjetru, smještaj i orijentacija , mikroklima

graditeljski faktori: oblik građevine i faktor oblika, tip građevine, tlocrtna orijentacija, konstrukcija vanjskog zida, boja, udio prozorskih površina, orijentacija i vrsta prozora, izvedba krova i stropova iznad negrijanih prostora, materijali i konstrukcije unutarnjih zidova, stropova i podova

energetsko tehnički faktori: vrsta grijanja, način i stupanj djelovanja, izvedba, održavanje i regulacija grijanja, vrsta energije za grijanje, vrsta snabdjevanjatoplom vodom

ponašanje i navike korisnika: navike grijanja i regulacija temperature, potrošnja tople vode, navike prozračivanja, zaštita od gubitka topline noću roletama i sl., redovito kontroliranje i održavanje sustava za grijanje

29


Dobro poznavanje toplinskih svojstava građevinskih materijala jedan je od preduvjetaza projektiranje energetski efikasnih zgrada

Toplinski gubici kroz građevni element – ovise o sastavu elementa, orijentaciji i koeficijentu toplinske provodljivostiBolju toplinsku izolaciju postižemo ugradnjom materijala niske toplinske provodljivosti, odnosno visokog toplinskog otporaToplinski otpor materijala povećava se obzirom na debljinu materijalaKoeficijent prolaza topline k (U) je količina topline koju građevni element gubi u 1 sekundi po m2 površine kod razlike temperature od 1K, izraženo u W/m2KKoeficijent k (U) je bitna karakteristika vanjskog elementa konstrukcije i igra veliku ulogu u analizi ukupnih toplinskih gubitaka (kWh/m2), a time i potrošnje energije za grijanje Što je manji koeficijent prolaza topline, to je bolja toplinska zaštita zgrade

30


Energetskom obnovom starih kuća i zgrada, naročito onih građenih prije 1970. godine, moguće je postići uštedu u potrošnji toplinske energije od preko 60 posto.

Osim zamjenom prozora, najveće uštede mogu se postići izolacijom vanjskog zida.

Dodatna ulaganja u toplinsku izolaciju pri obnovi već dotrajale fasade kreću se u ukupnoj cijeni sanacije fasade 20-40 posto, što daje povoljne ekonomske rezultate u usporedbi s dugoročnim uštedama koje se postižu.

Na primjer, ako kuća od 120 m2 troši godišnje za grijanje 2 400 m3 plina, ukupna godišnja potrošnja iznosi 2 400 x 10=24 000 kWh ili 200 kWh/m2. Za usporedbu, niskoenergetska kuća te veličine, s potrošnjom npr. 30 kWh/m2

potrošit će godišnje 3 600 kWh ili 360 m3 plina, što je 3 m3 plina po m2 godišnje ili 85 posto manje.

31


Kod gradnje nove kuće važno je već u fazi idejnog projektiranja u suradnji s projektantom predvidjeti sve što je potrebno da se dobije kvalitetna i optimalna energetski efikasna kuća:

analizirati lokaciju, orijentaciju i oblik kuće; primijeniti visoki nivo toplinske izolacije cijele vanjske ovojnice, izbjegavati toplinske mostove; iskoristiti toplinske dobitke od sunca i zaštititi se od pretjeranog osunčanja;koristiti energetski efikasan sustav grijanja, hlađenja i ventilacije te ga kombinirati s obnovljivim izvorima energije.

32


U slučaju neizoliranog zida od šuplje opeke debljine 19 cm, kr=1,67 [W/m2K], toplinski gubici okvirno iznose 134 kWh/m2

U slučaju izolacije zida od opeke 19 cm sa 10 cm TI, k=0,32 [W/m2K], toplinski gubici okvirno iznose 26 kWh/m2

Ušteda u potrošnji energije za grijanje u ovom slučaju iznosi 81%, ili 108 kWh/m2 zida godišnje ili godišnje smanjenje emisije CO2 od 35 kg/m2

33


U slučaju neizoliranog AB zida debljine 20 cm, kr=3,20 [W/m2K] toplinski gubici okvirno iznose 256 kWh/m2

U slučaju izolacije AB zida sa 10 cm TI, k=0,35 [W/m2K] toplinski gubici okvirno iznose 28 kWh/m2

Ušteda u potrošnji energije za grijanje u ovom slučaju iznosi 89%,ili 228 kWh/m2

zida godišnje ili godišnje smanjenje emisije CO2 od 75 kg/m2

34


Toplinski most je manje područje u omotaču grijanog dijela zgrade kroz koje je toplinski tok povećan radi promjene materijala, debljine ili geometrije građevnog dijela

konstruktivni toplinski mostovi ili geometrijski toplinski mostovi

35


TOPLINSKE KARAKTERISTIKE STAKLA I PROZORSKIH PROFILA

36


ZAKLJUZAKLJUČČAKAK

37


ZAKLJUZAKLJUČČAKAKVišom razinom građevinske toplinske zaštite smanjuju se troškovi grijanja i povećava toplinska udobnost kroz čitavo vrijeme korištenja zgrade uz određeni porast investicijskih troškova izgradnje ili rekonstrukcije zgrade

Pored trajnog smanjenja troškova za grijanje, viša razina toplinske zaštite znači i ugodniju klimu u prostoru zgrade, zdravije stanovanje i duži životni vijek zgrade, kao i poboljšanje svih bitnih zahtjeva za građevinu

Uštede u potrošnji energije kod kvalitetnih toplinskih rješenja konstrukcije kreću se od 50 do 80 %

Brojna istraživanja i studije su pokazale da su zgrade najveći pojedinačni potrošači energije, ali da su i potencijalne uštede energije u zgradarstvu veće nego za bilo koji drugi sektor

Zato ulaganja u povećanje energetske efikasnosti, kako kod rekonstrukcije postojećih zgrada tako i kod izgradnje novih zgrada, možemo smatrati jedinim ispravnim pristupom i jedinim pravim putem suvremenog graditeljstva.

38


HVALA NA PAŽNJITHANK YOU FOR YOUR ATTENTION

www.eihp.hr

[email protected]

Documents

MOGUĆNOSTI ENERGETSKE EFIKASNOSTI U STAMBENOJ … zgradama.pdf · Energija je svuda oko nas, sve što radimo povezano je s energijom. Energiju trebamo za grijanje i hlađenje, za