-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
1/49
Autori:Conf. Dr. Ing. Silviana BRATA, Universitatea
“Politehnica” - Timişoara Dr. Ing. Ioan Silviu DOBOŞI, SC
Dosetimpex SRL Prof. Ioan BISTRAN, SC Dosetimpex SRL
Simularea performanţei energetice în
proiectarea şi certificarea clădirilor
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
2/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
2
Rolul simulării în proiectarea bazată pe
performanță energetică a clădirilorși
instalațiilor
•obținerea unor rezultate pe baza cărora se va decide
soluția finală, utilizând:- criterii de
performanță (durabilitate,
performanță energetică, conservareaenergiei, impact
asupra mediului, mentenanță);
- indicatori de performanță (durata de viață a
produselor, energia
necesară încălzirii și răcirii clădirilor,
costuri de mentenanță) - metode cuantificabile (utilizarea
datelor producătorilor, utilizarea normelorde determinare a
performanței clădirilor)
și considerând etapele în proiectare (Lysen
-1996):
•reducerea consumurilor energetice prin implementarea unor
măsuri de:- economisire a energiei;
- optimizare a utilizării aporturilor solare (simularea
necesară);•utilizarea surselor de energie sustenabile;
•utilizarea energiei fosile cât mai eficient posibil;
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
3/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
3
Utilizarea programelor de simulare a performanțelor clădirilor
și
instalațiilor
•Modelarea și simularea computațională a
performanței clădirilor arerolul de a oferi o
soluție aproximativă pentru un caz real.
•Estimarea și analiza comportamentului unei clădiri
în avans este maieficientă și economică decât
rezolvarea problemelor în faza de utilizare aclădirii.
•Cellier (1996) a subliniat necesitatea reducerii costurilor
programelor desimulare a
performanțelor clădirilor prin:
- reutilizare – conceperea programelor de
calcul să asigure o reutilizareoptimă a componentelor
programelor, astfel încât costurile de
dezvoltareși mentenanță să fie
scăzute;- abstractizare – abstractizarea
interfeței programului cu utilizatorulreduce timpul de
dezvoltare a programelor.
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
4/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
4
Programe de simulare a performanței energetice a
clădirilor și instalațiilor
TRNSYS
VABI VA 114
DOSET-PEC
• program de simulare în regim
nestaționar ;• flexibil, cu structură
modulară care permite completarea lui cumodele
matematice;
• date de intrare: descrierea clădirii cu definirea
zonelor termice,
tipurile de instalații care deservesc clădirea;• date
de ieșire: consumurile de energie pentru
încălzire-răcire, indicatorii de confort, calculul
economic.
• program de simulare a clădirii elaborat în
conformitate cumetodologia olandeză, dezvoltat de firma
VABI;
• date de iesire: consumurile de energie pentru
încălzire-răcire, încadrarea temperaturii
interioare în zone de confort, variația orară a
temperaturilor în încăperi, indicatorii de confort.
• program de certificare energetică a clădirii
elaborat înconformitate cu metodologia Mc 001/2006, dezvoltat de
firma
Dosetimpex SRL în colaborare cu Universitatea
“Politehnica”
Timișoara.
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
5/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
5
Programe de simulare a performanței energetice a
clădirilor și instalațiilor
Modelarea zonelor termice:
- ecuației de bilanț termic (un nod
interior și un nod exterior pentru
peretele clădirii)
- modelul rețelei termice –
clădirea este discretizată într-o rețea denoduri
cu legături de interconectare prin care se
realizează transferul deenergie (modelul consideră
noduri suplimentare, fiind cel mai flexibil
model, dar care necesită și timp
computațional suplimentar).
- modelul funcțiilor de transfer (ASHRAE
Transfer Function Method -1992). (ex.: este definită
temperatura echivalentă sol-aer
caredetermină același flux termic al suprafeței
ca și efectul combinat al
radiației solare, convecției și radiației cu
mediul înconjurător .
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
6/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
6
ad zonenconvvent i
,int,inf
inf
vent
convint,
ad zonen ,
TRNSYS - modelarea zonelor termiceTransferul termic convectiv:
modelul ecuației de bilanț termic - un nod(aer) pentru zona
termică
Fluxul termic convectiv în nod:
- aport prin infiltrații;
- aport prin ventilare (sistem HVAC);
- aport intern convectiv;
- datorat nr. de schimburi de aer cu zone
adiacente;
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
7/49Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor
aferente, a IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
7
TRNSYS – modelarea zonelor termice
Transferul termic prin radiație - modelul ecuației de
bilanț termic:temperatura suprafeței peretelui într -un
nod
Fluxul termic în nod:
.int,, utiliz rad sol rad ii
rad i,
sol
rad int,
.utiliz
- aport intern prin radiație
- aport solar prin ferestre;
- schimb de căldura prin radiație cu pereți și
ferestre;
- flux termic introdus de utilizator.
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
8/49Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor
aferente, a IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
8
TRNSYS - modelarea zonelor termice
Modelarea pereților : modelul funcțiilor de transfer
Fluxuri termice și temperaturi(figura este din Manualul
TRNSYS)
S – flux termic radiant absorbit de suprafața
peretelui; T - temperaturi;
qr,s,i – schimb de căldură radiativ net cu
suprafețele din zona termică; qr,s,o – schimb de
căldură radiativ net al suprafeței
exterioare; qs,i ,qs,o – fluxuri
termice conductive ale peretelui;qc,s,i – fluxul termic
convectiv de la suprafața interioară a peretelui spre
interior;
qc,s,o – fluxul termic convectiv de la mediul ambiant
spre suprafața exterioară a peretelui;
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
9/49Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor
aferente, a IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
9
Programul VABI VA 114
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
10/49Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor
aferente, a IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
10
Programul VABI VA 114 - Reprezentare încăpere 3D
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
11/49Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor
aferente, a IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
11
Programul VABI VA 114 v - Verificarea parametrilor de
confort
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
12/49Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor
aferente, a IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
12
Programul VABI VA 114 v - Verificarea parametrilor de
confort
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
13/49
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012 13
Clădiri noi şiexistente
Clădiri rezidenţiale
• întreaga clădire; • apartmente în
blocuri de locuit;• casa pasivă.
Clădirinerezidenţiale • birouri;
• creşe, grădiniţe; • clădiri
socio-culturale;
• spitale, policlinici;• hotele,
restaurante;• clădiri pentrusport;
• pentru servicii decomerţ;
• clădiri industriale
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
14/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
14
Biblioteci predefinite
• date climatice;
• materiale deconstrucţii;
• izolaţii; • punţi termice;• tâmplărie;• vitraje.
Biblioteci definite de cătreutilizator
• materiale de construcţii;
• izolaţii anvelopă;
• izolaţii conducte;
• tâmplărie; • vitraje.
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
15/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
15
Date climatice
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
16/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
16
Materiale de construcţii
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
17/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
17
Punţi termice
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
18/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
18
Tâmplărie, vitraje
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
19/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
19
Anvelopa clădirii
Necesarul de energie
pentru încălzire şi răcire
(SR EN ISO 13790)• pierderile de căldură prin
transmisie;
• pierderile de căldură prin
ventilare;• aporturi solare;• aporturi interne.
Instalaţii
Estimarea
consumurilor de
energie pentru
(HVAC, apă caldă deconsum, iluminat
artificial) producţie;
distribuţie;
stocare.
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
20/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
20
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
21/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
21
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
22/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
22
Anvelopa clădirii
Necesarul de energiepentru încălzire şi
răcire (SR EN ISO 13790)• pierderile de căldură
prin transmisie;• pierderile de căldură
prin ventilare;• aporturi solare;• aporturi interne.
Zone termice - încălzire(răcire)
o singură zonă – clădire
cu placă pe sol o singură
zonă – clădire
cu subsol încălzit
două zone termice –
clădire cu subsol neîncălzit
(calcul multizone, fărăcuplaj termic între zone)
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
23/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
23
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
24/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
24
Anvelopa clădirii
Necesarul de energiepentru încălzire şi
răcire (SR EN ISO 13790)• pierderile de căldură
prin transmisie;• pierderile de căldură
prin ventilare;• aporturi solare;• aporturi interne.
Apartamente
(patru zone termice)
apartamentul încălzit;
subsol neîncălzit;
casa scării neîncălzită;
pod neîncălzit.
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
25/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
25
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
26/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
26
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
27/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
27
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
28/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
28
Anvelopa clădirii
Necesarul de energie pentru încălzire şi răcire
(SR EN ISO 13790)
Metode de analiză:
Metoda sezonieră;Metoda lunară.
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
29/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
29
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
30/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
30
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
31/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
31
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
32/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
32
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
33/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
33
Clădiri /Apartmente
• Certificatul de performanţă energetică;
• Recomandări pentru reducerea consumurilor de energie; •
Anexa certificatului de performanţă energetică;
• Breviar de calcul.
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
34/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
34
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
35/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
35
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
36/49
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
37/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
37
• reducerea pierderilor de căldură prin transmisie prin anvelopa
clădirii - izolarea pereţilor exteriori; - izolarea
planşeului sub pod; - izolarea planşeului peste
subsol;
- modernizarea ferestrelor.
• reducerea aporturilor de căldură - utilizarea elementelor
de umbrire;
- utilizarea vitrajelor cu valoare g scăzută.
• utilizarea soluţiilor eficiente pentru iluminat
artificial.
• ventilare naturală pe timp de noapte.
Soluţii de reabilitare
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
38/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
38
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
39/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
39
f î
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
40/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
40
Clădiri
• Evaluarea economică a soluţiilor de reabilitare
- economia de energie;
- valoarea netă actualizată a investiţiei
suplimentare;
- durata de recuperare a investiţiei;
- costul unităţii de energie economisită.
i l f i i î i i
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
41/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
41
i l f i i î i i
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
42/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
42
Si l f i i î i i
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
43/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
43
Rezultatele studiului comparativ:
Necesar încălzire: 13.5
kWh/m2 /an – Mc001;13
kWh/m2 /an – Passivhaus Institut
Necesar răcire: 1.3 kWh/m2 /an
– Mc001;1.1 kWh/m2 /an – Passivhaus
Institut
Aplicând metodologia de calcul Mc001 s-au
obţinut rezultate bune
pentru necesarul de energie pentru încalzire şi
răcire la casapasivă.
Si l f i i î i i
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
44/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
44
Si l f ţ i ti î i t i
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
45/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
45
Si l f ţ i ti î i t i
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
46/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
46
Si l f ţ i ti î i t i
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
47/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
47
Vă mulţumim pentru atenţie!
Si l f ţ i ti î i t i
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
48/49
Performanţa Energetică a Clădirilor şi Instalaţiilor aferente, a
IV-a ediţie, Bucureşti 24.05.2012
Simularea performanţei energetice în proiectarea şi
certificarea clădirilor
48
www.dosetimpex.ro
www.doset-pec.ro
Silviana Brata [email protected]
Ioan Bistran [email protected]
[email protected]
Ioan Silviu Dobosi [email protected]
http://www.dosetimpex.ro/http://www.doset-pec.ro/http://www.doset-pec.ro/http://www.doset-pec.ro/http://www.doset-pec.ro/http://www.dosetimpex.ro/
-
8/19/2019 Simularea performanţei energetice
49/49
49
