Az épületek energiahatékonyságának javítása kiemelt kérdés az Európai Unióban, mivel az építőipar az összes primer energiafogyasztás 40% -át teszi ki. Az energiaintenzitás csökkentésében kulcsfontosságú feladat a meglévő lakóépületek felújítása, amely az energia-megtakarítás szempontjából az egyik legfontosabb megoldás.
Jelen tanulmány egy kiválasztott referencia-bérház energia- és gazdasági hatékonyságának, valamint a felújításához szükséges költségek értékelésével foglalkozik. Az egyes javasolt energiatakarékossági intézkedéseket a költségbecslés módszerével értékelik az épület életciklusa során.
A meglévő épületek jelentős felújítása lehetővé teszi a teljes energiafogyasztás, valamint az üvegházhatású gázok kibocsátásának jelentős megtakarítását. Ez tehát a fenntarthatóság növelésének egyik fő módja a beépített területeken. Noha a felújítási lehetőségek széles skálája létezik, az egyes projektek számára a leggazdaságosabb és energiahatékonyabb intézkedések azonosítását segítő módszerek kidolgozása és kutatása még folyamatban van.
A helyes döntések az épület életének minden szakaszában (beszerzés, üzemeltetés, karbantartás, javítás, ártalmatlanítás) gazdasági következményekkel járnak. A megfelelő felújítás biztosítja a lakások általános szintjének javítását, miközben a beltéri környezet elfogadható minőségét megőrzi, a különböző épületek eltérő működési korlátozásaival.
Az életciklus-értékelési (LCA) módszert 1990 óta alkalmazzák az építkezésben, és fontos eszköz az épületek értékeléséhez. Az LCA módszertan az ISO 14040 sorozat nemzetközi szabványain alapul, és négy külön elemzési lépésből áll: a cél és a hatókör meghatározása, a készletezés, a hatásvizsgálat és az eredmények értelmezése [1, 7]. A projekt folyamatban lévő szakaszainak sorrendjét képviseli a projektötlettől az előkészítéstől a végtermék létrehozásáig (építési munka), annak felhasználásáig és a projekt befejezéséig (felszámolás) [2, 6].
Az építési életciklus költségei (LCC)
A bérház gazdaságosságának átfogó értékeléséhez mindig szükséges a teljes életciklus alatt felmerülő összes költség szempontjából értékelni. Az épület életciklusának időszaka az építőanyagok műszaki élettartamához van kötve, ezért a legtöbb esetben 20 vagy 30 éves periódus várható.
Egy bérház értékkezelése
Az épületérték-menedzsment az egyik eszköz a konstrukciók előkészítéséhez és megvalósításához. Alapvető célja, hogy folyamatosan javítsa az épület értékének és az üzemeltetés költségeinek az arányát az egész életciklus alatt, vagyis ne csak a beruházási költségeket. A bérház értékének kezelése tehát egy épület költségeinek, megbízhatóságának és teljesítményének optimalizálásának összetett folyamata az élet minden szakaszában [3].
Egy bérház teljes életciklusának költségei
Egy lakóház LCC elemzése a költségek optimalizálására összpontosít élettartama során, amelyet nemcsak műszaki, hanem gazdasági élete is korlátoz.
Az épület életciklusához kapcsolódó költségek három fő csoportra oszthatók, nevezetesen az épület műszaki paramétereivel kapcsolatos költségek (hirtelen pénzeszköz-kiadások), az épület üzemeltetésével kapcsolatos költségek és az adminisztratív költségek (épületkezelés…).
A bérház életciklusának költségeinek kiszámítása az épület beszerzéséhez kapcsolódó költségek, a megújítás beruházási költségei, a MaR karbantartási és javítási költségei, az O épület üzemeltetésének és az épület felszámolásának költségei. CL az életciklus minden szakaszában [3]:
Az egyedi költségtételek kiszámításakor a megfelelő diszkontráta meghatározásakor meg kell határozni az összes jövőbeli költség értékét az aktuális értékhez viszonyítva.
Egy bérház költségeinek kiszámítása az életciklusban
A tanulmány célja a javasolt intézkedések (épületszerkezetekben) hatásának meghatározása az épület életciklus-költségeire és annak ellenőrzése, hogy a javasolt intézkedések költséghatékonyan javítják-e az épület energiahatékonyságát. Az értékelt panellakás Pozsonyban található, és a P 1.14 BA épületrendszerbe épül. Egy bérház tipikus emeletének alaprajza (2. - 13. emelet) a 2. ábrán látható. 1.
| ÁBRA. 1 Egy tipikus emelet alaprajza |
A megújítás javasolt változatai
Az energiahatékonyság növelése érdekében egy lakóház felújítására javasolt intézkedések a jelenleg érvényes STN 730540-2/Z1 [5] szabványon alapulnak, amely meghatározza az egyes építmények hőátadási együtthatóit (U érték). Ezen követelmények alapján kiszámították a hőszigetelés vastagságát, amely két periódusban, 2016-tól és 2021-től megfelel az U értékek szintjének.
Az összehasonlított változatok ezért különböznek egymástól az épületszerkezetek hővédelmének szintjén. Az egyes intézkedések javasolt kombinációit a 3. 2., amely meghatározza, hogy az adott változatban milyen intézkedéseket vettek figyelembe, és mi a felhasznált szigetelőanyag típusának és vastagságának kialakítása, vagy ablaképítés.
A vizsgálat során a leggyakrabban használt anyagok a hőszigetelő anyagok, azaz a habosított polisztirol (EPS) és az ásványgyapot (MW).
Egy bérház energiaigénye eredeti állapotában
A bérház energiaigényét eredeti állapotában az EnergyPlus szoftver szimulációja alapján számoltuk ki. Az energiaigényt modellező szimuláció egy évig tartott. Az eredmény azt mutatta, hogy a legtöbb energiát fűtésre használják fel, ez a bérház teljes energiaigényének mintegy 60% -a.
Ezután következik az energiaigény a meleg víz előállításához a teljes energia 20% -ának szintjén, akkor ez a világítás és az energiaigény az elektromos készülékek működtetéséhez. A lakóház energiaigényének megoszlása a 2. ábrán látható. 2.
ÁBRA. 2 Egy lakóház energiaigényének megoszlása eredeti állapotában
A megújítási lehetőségek energetikai és gazdasági értékelése
A javasolt lakóház-felújítási intézkedések energia- és gazdasági hatékonyságát az épület életciklusának energiaigénye és költségei alapján értékelték. A felújítás megvalósításától számított 30 éves időszakra összpontosítottunk, amely az épület hővédelmét javító intézkedések várható gazdasági élettartama [4]. A primer energiaigény kiszámítását ezután az egyes visszanyerési változatokra végeztük, az EnergyPlus szoftver szimulációival (3. ábra).
ÁBRA. 3 Energiaigény az egyes megújítási változatokhoz
A szimulációk eredményei azt mutatták, hogy az egyes szerkezetek szigetelési vastagságának és a furatszerkezetek cseréjének megfelelő kombinációjával jelentős mennyiségű energiát takaríthatunk meg. Az elsődleges energia iránti igény szempontjából az energia akár 32% -a is megtakarítható, ami 52,9 kWh/(m 2 év) fűtési és melegvíz-szükségletet jelent (W2BR1BG2).
Az épület költségeinek kiszámításakor a 30 éves életciklus során figyelembe vették az energiatakarékossági intézkedések beruházási költségeit, a fűtés üzemeltetési költségeit, valamint a bérház javítási és karbantartási költségeit. Az egyes költségeket tartalmazó változatokat a fül tartalmazza. 3.
Az LCC épületszámítás eredményeit a 3. ábra mutatja. 4. Míg a kezdeti költségek a legmagasabb hőszigetelésű változatoknál vannak a legmagasabbak, különösen az ásványgyapot (W2BR1BG) alkalmazásával, az életciklus végén az épületek jelentős költségmegtakarítást mutatnak.
ÁBRA. 4 Az eredeti állapotú bérház és a felújítási változatok összköltsége több mint 30 év
A legmagasabb költségek 30 év után az eredeti állapotban vannak, elsősorban a magas üzemeltetési költségek és a javítási költségek miatt. A gazdaságilag leghatékonyabb helyreállítási lehetőség a W1AR1AG2. Megfelel a jelenleg hatályos U-értékekre vonatkozó követelményeknek, kivéve azokat az ablakokat, amelyek megfelelnek a 2021 után hatályos legszigorúbb követelményeknek.
Következtetés
Javasoljuk, hogy a befektető hosszú távon keresse meg az optimális megoldást a beruházási projektek értékelésekor. Fontos technikai megoldás mellett figyelembe kell venni a beruházások gazdasági jövedelmezőségét és hatékonyságát is, amelyek befolyásolják a működési költségek hosszú távú értékét. Egy bérház felújításának célja a meglévő hiányosságok kiküszöbölése, az energiaintenzitás csökkentése és a ház általános minőségének javítása.
Az elsődleges energiaigény felmérése alapján a leghatékonyabb kombináció a peremburkolat szigetelése a legszigorúbb követelmények szerint 2021 után, amely megfelel a szinte nulla energiaigényű épületek hővédelmének követelményeinek. A felújításnak ez a változata a kerületi fal és a tető szigetelését jelenti 20 cm vastag ásványgyapottal, és az eredeti ablakok cseréjét rendkívül hatékony, négy üveges ablakokkal, amelyek Uw = 0,6.
Ez azonban a jelenlegi energiaigény értéke, az inflációs tényezők, a diszkonttényező és a jövőbeli energiaár-emelkedések figyelembevétele nélkül. A teljes költség kiszámításának átfogóbb értékelése alapján egy 30 éves időtartamra arra a következtetésre jutottunk, hogy a szigetelés legelőnyösebb változata a W1AR1AG2, ahol a kerületi burkolat és a tető megfelel az épület jelenleg érvényes hővédelmi követelményeinek a hatályos ablakok megfelelnek a 2021 óta hatályos követelményeknek.
A kerületi burkolat hőszigetelésének vastagsága ebben a változatban 14 cm (EPS), a tetőszerkezet 18 cm (EPS), és az ablakokat hatékony négylakú ablakokra cserélik, amelyek Uw = 0,6. A megfelelően meghatározott energiatakarékossági intézkedések az épület teljes életciklusa alatt a lehető legkisebb energiafelhasználást és az üzemeltetési költségek minimalizálását eredményezik.
Irodalom
1. Eichhammer, W. - Fleiter, T. - Schlomann, B. - Faberi, S. - Fioretto, M. - Piccioni, N. - Lechtenböhmer, S. - Schüring, A. - Resch, G.: Tanulmány a Energiatakarékossági lehetőségek az EU-tagállamokban, tagjelölt országokban és az EGT-országokban. Végső jelentés az Európai Bizottság Energiaügyi és Közlekedési Főigazgatóságának, 2009.
2. Miške, R.: A létesítménygazdálkodás megvalósítása a beruházási folyamat előkészítő szakaszában. Ingatlan és lakás.
3 Petráková, Z. és mtsai: A projektmenedzsment alkalmazása az építkezésben és a beruházások építésében. Pozsony: STU Építőmérnöki Kar, 2003.
4. Bartošová Kmeťková, J. - Petráš, D .: A meglévő lakóépületek felújításának értékelése az életciklus tekintetében. In: CLIMA 2016: a REHVA 12. Világkongresszusának munkája. Aalborg, Dánia, 2016. május 22-25. Aalborg: Aalborgi Egyetem, Építőmérnöki Tanszék, 2016, online, 10 s.
5. STN 73 0540-2/Z1 Épületek hővédelme. Épületszerkezetek és épületek hőtechnikai tulajdonságai. 2. rész: Funkcionális követelmények. 2016.
6 számú irányelv Az Európai Parlament és a Tanács 2010. május 19-i 2010/31/EU határozata az épületek energiateljesítményéről (átdolgozás). Az Európai Unió Hivatalos Lapja.
7. Nemzetközi Szabványügyi Szervezet (ISO). Környezetmenedzsment - életciklus-értékelés - alapelvek és keretrendszer, 2006. ISO 14040.
Szövegezés. Jana Bartošová Kmeťková
A szerző a pozsonyi SVF SvF STU osztályán dolgozik.
Felülvizsgálta: prof. Ing. Dusan Petras, PhD.
Képek: szerző
Illusztráció fotó: Dano Veselský
A cikk a TZB Haustechnik 1/2017 magazinban jelent meg.