ПРАКТИЧАН ПРИМЕР ПРОРАЧУНА

Transcript

1 Инжењерска комора Србије ПРАКТИЧАН ПРИМЕР ПРОРАЧУНА ЕНЕРГЕТСКЕ ЕФИКАСНОСТИ ЗГРАДА У СКЛАДУ СА ВАЖЕЋИМ ПРОПИСИОМА IX Међународни и регионални сајам привреде Суботица 2015 Суботица, Грађевински факултет, , Аутор: Љубица Дашић

2 СЦЕНАРИО Основни подаци о згради Климатски подаци Термичики омотач и зонирање Прорачун површина Грађевинска физика Губици топлоте Годишња потребна енергија за грејање Енергетски разред

3 ПРЕДМЕТ ЕЛАБОРАТА ЗГРAДA нова постојећа Намена зграде Врста зграде Двојна породична кућа Зграда са са више станова Место (локација): Суботица Власник (инвеститор): ********** ********** Извођач: - Година изградње: - Година реконструкције/ енергетске санације: - Нето корисна површина грејаног дела зграде m 2 : 382,94 зграда је у основи разуђена. вертикални габарит је једног стана приземље, а другог По+П+Пт, подрум је испод мањег дела Конструкцију чини зидана конструкција са хоризонталним и вертикалним серклажима.. Топлотно зонирање није извршено.

4 СИТУАЦИЈА ИЗГЛЕД

5 КАРАКТЕРИСТИЧНЕ ОСНОВЕ Основа подрума Основа приземља Основа поткровља

6 КЛИМАТСКИ ПОДАЦИ Климатски подаци Локација Сомбор Број степен дана грејања HDD 2850 Број дана грејне сезоне HD 190 Средња температура грејног периода H,mn [ o C] 5 Унутрашња пројектна температура за зимски период H,i [ o C] 20 Утицај ветра Положај (изложеност ветру) Број фасада изложених ветру умерено заклоњен положај више од једне фасаде Табела Број степен дана за грејање HDD и средња темпeратура грејног периода θh,mn за места у Републици Србији

7 ТЕРМИЧКИ OМOТАЧ

8 ПРОРАЧУН ПОВРШИНА И ЗАПРЕМИНА ПОТРЕБНЕ ПОДЛОГЕ ЗА ЕЛАБОТАТ : Инвеститор, врста објекта, локација Подлоге објекта израђен ситуација, основе, пресек, изгледи. Пројектни задатак и технички опис архитектура слојеви термичког омотача Технички опис инсталација: грејања и хлађења, климатизација скраћено, електроинсталација Потребна добра сарадња између учесника у пројекту

9 Врста конструкције m² МК ПРЕМА ТАВАНУ МК ИЗНАД ПОДРУМА ЗИД НЕГРЕЈАНИ ПРОСТОР ЗИД НЕГРЕЈАНИ ПРОСТОР- ГИПС КАРТОН ПОД НА ТЛУ КП ПОД НА ТЛУ Л МК ПРЕМА ТАВАНУ - КРОВ КОСИ КРОВ укупно хориз и косо зид север исток југ запад спољни зид ПРЕГЛЕД ПОВРШИНА И ЗАПРЕМИНА корисна површина m² термички омотач m² запремина oомотача m³ нето запремина m³ транспарентне површине север исток југ запад 18.01

10 Која је оптимална оријентација зграде уколико је избор могућ? Орјентација фасадних зидова зграде дефинише се према: претежној орјентацији ка једној од четири стране света исток, запад, север и југ

11 ГРАЂЕВИНСКА ФИЗИКА Средња температура грејног периода qh,mn 5 ºC ТАБЕЛА Спољна температура за грејање Те ºC Спољна температура за дифузију Те.dif -10 ºC Унутрашња температура за грејање Тi 20 ºC 6.5 Унутрашња температура за летњи период 26 ºC 6.5 За места која нису обухваћена Табелом спољне пројектне температуре по правилнику одређује се тако што се усвајају подаци који су наведени за најближу локацију у табели

12 НА НИВОУ ПОЈЕДИНАЧНИХ КОНСТРУКЦИЈА провером следећих параметара Поглавље Правилника о ЕЕ зграда Коефицијент пролаза топлоте Rsi - отпор прелазу топлоте, унутрашњe површине грађевинске конструкције, усваја се из Табеле Правилника о ЕЕ зграда. Rse - отпор прелазу топлоте, спољне површине грађевинске конструкције, усваја се из Табеле Правилника о ЕЕ зграда Дозвољена температура унутрашње површине провером дифузије водене паре 3.3 провером летње стабилности и 3.2.2

13 дебљина d [cm] Густина ρ [kg/m3] Специфична топлота c [J/kgK] Проводљивост λ [W/mK] Отпор дифузији водене паре μ [ ] Отпор Rsi[m²К/W] СПОЉНИ ЗИД СЗ бр материјал dt [ºC] T [ºC] унутра 20 унутра Rsi прелаз Подужни кречни малтер термо блок -Зорка опека Knaufinsuation LDS URSA FDP опека прод цем, малтер споља 0 Rse прелаз Укупно Ru споља Te Особине грађевинских материјала : Табела правилника

14 Површински коеф.пролаза топ U [W/(m 2 К)] U = W/m²К < 0.30 склоп ЗАДОВОЉАВА Табела Највеће дозвољене вредности коефицијента пролаза топлоте, Umax [W/(m2 K)], за елементе термичког омотача зграде Температура на унутрашњој површини 19,22 о C, дозвољена 10,7 о C

15 Релативни отпо ри дифузији rn[m] КОНДЕНЗАЦИЈ А летња стабилност СПОЉНИ ЗИД СЗ Промене у темп. пољу, зимски период грејања дифизија dtdif [ºC] Tdif [ºC] Uu [W/m2 K] n eⁿ ν η p kpa p kpa S D НЕ чл = НЕ x НЕ > НЕ НЕ НЕ НЕ НЕ Te да да

16 За сваки елемент термичког омотача се врши исти прорачун 1. Зид ка негрејаном простору 2. Међуспратна конструкција испод негрејаног кровног простора 3. Међуспратна конструкција изнад негрејаног простора 4. Коси кров изнад грејаног простора

17 ПОД ПРЕМА СТАНДАРДУ ЗА ПОД НА ТЛУ SCS ISO 13370:2006 U W/m²К > 0.30 W/m²К склоп НЕЗАДОВОЉАВА W/m²К < 0.30 W/m²К склоп ЗАДОВОЉАВА

18 ПРОЗОРИ Коефицијент пролаза топлоте (Uw [W/m2K]), транспаретног грађевинског елемента прорачунава се сагласно стандарду: SRPS EN ISO , Поглавље 3.4.1, по формули: Где су: Ag - површина стакла. Af - површина рама. lg - дужина топлотног моста, рам стакло. Ug - коеф. пролаза топлоте за стакло - Табела Uf - коеф. прол. топл. за рам од Табеле до Ψg - коеф. корекције за топлотне мост. - Табела

19 ПРОРАЧУН ЗА ПРОЗОР 1 Ug Uf k ψg са побољшањем ПРОЗОР А Ag оквир 0.47 Af lg 3.24 Ffr 0.44 Uw 1.03 Fsh Fsh - фактор осенчености зграде, према табелама од Табеле 6.6 до Табеле 6.8.

20 ТЕРМОИЗОЛАЦИЈА

21 ПРЕГЛЕД КОЕФИЦИЈ. ПРОЛАЗА ТОПЛОТЕ КРОЗ ТЕРМИЧКИ ОМОТАЧ ЗГРАДЕ ознака U Umax испуњава 1 СПОЉНИ ЗИД СЗ да 2 ЗИД ПРЕМА НЕГРЕЈАНОМ ПРОСТОУ-Р БЛОК ЗНП-Б да 3 ЗИД ПРЕМА НЕГРЕЈАНОМ ПРОСТОРУ- ТАВАН ЗНП-ГК да 4 МК ПРЕМА ТАВАНУ MK Т да 5 МК ИЗНАД ПОДРУМА MK П да 6 МК ПРЕМА ТАВАНУ ВП МК ВП да 7 КОСИ КРОВ КК да 8 ПОД НА ТЛУ KПЛ П KП да 9 ПОД НА ТЛУ П П П да 10 ПРОЗОРИ И БАЛКОНСКА ВРАТА ПР да ПР да ПР да ПР да ПР да ПР да ПР да ПР да ПР да ПР да ПР да ПР да 11 СПОЉНА ЗАСТАКЉЕНА ВРАТА ВР да 12 КРОВНИ ПРОЗОР КП да

22 ГУБИЦИ ТОПЛОТЕ НА НИВОУ ОБЈЕКТА КАО ЦЕЛИНЕ ПРОВЕРАВАМОМ коефицијента трансмисионог губитка топлоте HT специфичног трансмисионог губитка топлоте H T коефицијента вентилационог губитка HV укупних запреминских губитака топлоте qv

23 ГУБИЦИ ТОПЛОТЕ Губици топлоте прорачунавају се по методологији датој у Поглављу где су Fxi - фактор корекције температуре за одређени грађевински елемент, који се усваја према табели , Ui - коефицијент пролаза топлоте за одређени грађевински елемент, Ai - површина i-тог грађевинског елемента HTV- трансмисиони топлотни губици зграде услед утицаја топлотних мостова., где је HTB = ΔUTB * ΣА.

24 ПОВРШИНСКИ ТРАНСМИСИОНИ ГУБИЦИ H TS [W/К] Опис грађ.елемента Ознака U A (m 2 ) Fx U * A * Fx СПОЉНИ ЗИД СЗ ЗИД ПРЕМА НЕГРЕЈАНОМ ПРОСТОУ-Р БЛОК ЗНП-Б ЗИД ПРЕМА НЕГРЕЈАНОМ ПРОСТОРУ- ТАВАН ЗНП-ГК МК ПРЕМА ТАВАНУ MK Ф МК ИЗНАД ПОДРУМА MK П МК ПРЕМА ТАВАНУ ВП МК ВП КОСИ КРОВ КК ПОД НА ТЛУ KПЛ П KП ПОД НА ТЛУ П П П ПРОЗОРИ И БАЛКОНСКА ВРАТА ПР ПР ПР ПР ПР ПР ПР ПР ПР ПР ПР ПР СПОЉНА ЗАСТАКЉЕНА ВРАТА VR КРОВНИ ПРОЗОР R Укупно

25 Линијски трансмисиони губици HTB = 0.1 * ΣA = 955,81*0,1= 95,58 W/K Укупни трансмисиони губици HT [W/K] HT = HTS + HTB =194,87+98,58= 290,45 W/K Специфични трансмисиони губитак топлоте зграде, или дела зграде, HT [W/m²K], прорачунава се сагласно Поглављу , а по формули: HT = HT / A [W/m²K] = 290,45/955,81=0,30 W/m²K

26 НАЈВЕЋИ ДОПУШТЕНИ СПЕЦИФИЧНИ ТРАНСМИСИОНИ ГУБИТАК КРОЗ ТЕРМИЧКИ ОМОТАЧ ЗГРАДЕ, HT`MAX [W/M²K], ТАБЕЛИ Faktor oblika Нестамбене зграде са уделом транспарентних површина 30% Нестамбене зграде са уделом транспарентних површина > 30% A/V e (m -1 ) и стамбене зграде H T (W/m 2 K) H T (W/m 2 K) May Jan Jan >

27 ФАКТОР ОБЛИКА Фактор облика f0 = A/Ve Процентуални удео транспарентних површина у односу на термички омотач: p(t,a) = (AT / A) * (100%) Нето површина грејаног дела зграде Аf [m 2 ] Запремина грејаног дела зграде Vе [m 3 ] Фактор облика f0 [m -1 ] 0.54 Удео транспарентних површина [%] H T [W/(m 2 K)] HT max [W/(m2K)] Испуњено ДA

28 КОЕФИЦИЈЕНАТ ВЕНТИЛАЦИОНИХ ГУБИТКА ТОПЛОТЕ HV [W/K]: Поглавље H v = 0.33 * V * n Wh/m 3 K Где су: V [m³] - нето запремина објекта, то јест запремина грејаног простора. n [1/h] - број измена ваздуха на час. према SRPS EN ISO 13789, усваја се из табела: од Табеле до Табеле ,

29 КОЕФИЦИЈЕНАТ ВЕНТИЛАЦИОНИХ ГУБИТКА ТОПЛОТЕ HV [W/K]: Запремина грејаног простора V [m 3 ] Заптивеност прозора ДОБРА Број измена ваздуха n [h -1 ] 0.5 Коефицијент вентилационог губитка [kw/k] H v = 0.33 * V * n = Wh/m 3 K

30 УКУПНИ ЗАПРЕМИНСКИ ГУБИЦИ ТОПЛОТЕ УНУТАР ТЕРМИЧКОГ ОМОТАЧА qv = ((HT + HV) * (θi - θe)) / Ve Подаци о губицима топлоте W/m³ Трансмисиони губици кроз нетранспарентни део омотача зграде 5.85 Трансмисиони губици кроз прозоре и врата 3.76 Вентилациони губици кроз прозоре и врата 7.29 Укупни губици топлоте Унутрашња и спољна пројектна температ. Табела

31 ГОДИШЊА ПОТРЕБНА ЕНЕРГИЈА ЗА ГРЕЈАЊЕ QH,ND [KWH/A] Годишња потребна енергија за грејање QH,nd [kwh/a], прорачунава се сагласно стандарду: SRPS EN ISO 13790, Поглавље 6.1 годишња потребна енергија за надокнаду губитака топлоте QH,ht [kwh/a], HDD - број степен дана за локацију зграде -Табела 6.3

32 УЛАЗНИ ПОДАЦИ ЗА ПРОРАЧУН ДОБИТАКА ТОПЛОТЕ Оријентација и површина позиција Fsh*Asol (Asol=g,gl*(1-Ffr)*A) A(m 2 ) SZ КК ПР 1 ПР 2 ПР 3 ПР 4 ПР 5 Север Исток Југ Запад Хориз. 0

33 Asolc=a,sc*Rs,c*Uc*Ac Qsol=Fsh*Asol*Isol*τsol Qsol - Год. кол. енерг. која потиче од добитка услед сунчевог зрачења Qsol [kwh/a]. Улазни подаци за прорачун добитака од Сунчевог зрачења SZ SZ ПР 1 ПР 2 ПР 3 ПР 4 ПР 5 Фактор осенчености Fsh Фактор пропустљивости Сунчевог зрачења за стакло g, gl Фактор рама F fr Емисивност спољне површине зида a, sc Отпор прелазу топлоте за спољну страну зида R s,c

34 УЛАЗНИ ПОДАЦИ ЗА ПРОРАЧУН ДОБИТАКА ТОПЛОТЕ ОД УНУТРАШЊИХ ИЗВОРА Q=Qlj*A*h*br dana*0.001 qel*a*dana према SRPS EN ISO Табела 6.5 Одавање топлоте људи Q lj [W/m 2 ] 1.8 Добитак од ел.уређаја q el [kwh/m 2 ] 30 Присутност током дана [h] 12 Q lj Q el

35 ГОДИШЊА ПОТРЕБНА ЕНЕРГИЈА ЗА НАДОКНАДУ ГУБИТАКА ТОПЛОТЕ QH,HT [KWH/A], QH,ht=(Ht+Hv)*HDD*24*0.001 СОМБОР БЕОГРАД Месец HDD % HD HT+HV Q H,ht Окт Нов Дец Јан Феб Мар Апр

36 СРЕДЊЕ СУМЕ СУНЧЕВОГ ЗРАЧЕЊА И СРЕДЊА МЕСЕЧНА ТЕМПЕРАТУРА СПОЉНОГ ВАЗДУХА ТАБЕЛА Isol*τsol Месец HOR J I,Z S Окт Нов Дец Јан Феб Мар Апр Qsol=Fsh*Asol*Isol*τsol Qsolc

37 ДОБИТАК - ТРАНСПАРЕНТНЕ ПОВРШИНЕ Asolc=a,sc*Rs,c*Uc*Ac Asol J I,Z S Qsolgl Окт Нов 1617 Дец 1259 Јан 1551 Феб 2072 Мар 2783 Апр 2891

38 Годишња количина енергије која потиче од добитка услед сунчевог зрачења Qsol [kwh/a], практично преставља: збир добитака од дозрачених количина енергије на транспаретне и нетранспарентне површине термичког омотача

39 ЕНЕРГЕТСКЕ ПОТРЕBЕ ЗГРAДЕ Прорачун годишње потребне финалне енергије за грејање ήh,gn - фактор искоришћења добитка топлоте за период грејања, према табели Табела 6.1 Месеци април и октобар не учествују у грејној сезони целом својом дужином трајања. Због тога је средња сума сунчевог зрачења, (Isol * Γsol), линерно умањена и то: за април (19/30) пута, а за октобар (20/31)

40 Прорачун годишње потребне финалне енергије за грејање 1 год потр 2 трансп. 3 нетр. 2+3 укупно 4 људи 5 ел е 4+5 унутр добици 6 Месец Q H,ht Q sol, gl Q sol,c Q sol Q lj Q el Q int Q H,gn Q H,nd Окт Нов Дец Јан Феб Мар Апр Фактор редукције 0,782 QH,nd,interm финаална

41 ДИЈАГРАМ ПОТРЕБНЕ ТОПЛОТЕ ЗА ГРЕЈАЊЕ ПО МЕСЕЦИМА: ОКТ НОВ ДЕЦ ЈAН ФЕB МAРТ AПР ГОДИШЊе

42 ГОДИШЊА ПОТРЕБНА ЕНЕРГИЈА И ЕНЕРГЕТСКИ РАЗРЕД ЗГРАДЕ Зграде са више станова нове постојеће QH,nd,rel QH,nd QH,nd Енергетски разред [ % ] [ kwh/(m²a ] [ kwh/(m²a ] А А Б Ц Д Е Ф Г > > 175 Q H,nd = kwh/a qh,nd= kwh/m 2 a Q H,nd,rel = % разред: Б qh,nd/af Q H,nd/QH,ndmax

43 ЛИТЕРАТУРА Правилник о енергетској ефикасности зграда,,сл. Гласник РС`` БР.61/2011 Елаборат енергетске ефикасности аутора