ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΩ ΗΜΟΥ ΚΑΤΕΡΙΝΗΣ ΑΞΟΝΑΣ 1 ΚΤΙΡΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΕΛΕΤΗ Κ1: ΚΟΛΥΜΒΗΤΗΡΙΟ ΚΑΤΕΡΙΝΗΣ Ιανουάριος 6/2009 Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήµιο 1/29
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. Σύνοψη... 3 2. Περιγραφή του κτιρίου... 5 2.1 Κτιριακό κέλυφος 5 2.2 Ηλεκτροµηχανολογικές εγκαταστάσεις 6 3. Υφιστάµενη ενεργειακή κατάσταση του κτιρίου... 6 3.1 Ετήσια κατανάλωση ενέργειας 6 3.2 Υπολογισµός θερµικών και ψυκτικών φορτίων για την υφιστάµενη κατάσταση 7 4. Προτεινόµενες παρεµβάσεις... 13 4.1 Παρεµβάσεις στο κέλυφος 13 4.2 Παρεµβάσεις στον ηλεκτροµηχανολογικό εξοπλισµό 14 4.3 Παρεµβάσεις στο φυσικό και τεχνητό φωτισµό 15 4.4 Εγκατάσταση κεντρικού συστήµατος διαχείρισης 15 4.5 Ενεργειακή παρακολούθηση/αποτίµηση 16 4.6 Ειδικές διαµορφώσεις για ΑΜΕΑ 16 5. Εκτίµηση αποτελεσµάτων των προτεινόµενων παρεµβάσεων... 16 5.1 Εξοικονόµηση ενέργειας για θέρµανση δροσισµό για τις πιθανές παρεµβάσεις 16 5.2 5.2. Εξοικονόµηση ενέργειας για φωτισµό για τις πιθανές παρεµβάσεις 23 6. Οικονοµική αξιολόγηση προτεινόµενων παρεµβάσεων... 24 6.1 Παρεµβάσεις στο κέλυφος 24 6.2 Παρεµβάσεις στον ηλεκτροµηχανολογικό εξοπλισµό 24 7. Παράρτηµα... 26 7.1 Εναλλακτικές προτάσεις στέγης του κτιρίου 26 7.2 Βορειοανατολική πρόσοψη (πρότασης) 26 2/29
1. Σύνοψη Στην παρούσα έκθεση παρουσιάζονται τα αποτελέσµατα της θερµικής µελέτης της ανακατασκευής του δηµοτικού κολυµβητηρίου γυµναστηρίου στην Κατερίνη. Τα µέτρα ενεργειακής αναβάθµισης προτείνονται στα πλαίσια του προγράµµατος ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΩ. Το κτίριο του δηµοτικού κολυµβητηρίου επελέγη διότι έχει πολύ υψηλά λειτουργικά έξοδα και πολύ αυξηµένες ενεργειακές ανάγκες. Πρόκειται για ένα ισόγειο κτίριο ορθογωνικής κάτοψης, σχεδιασµένο κατά τον άξονα βορρά-νότο συνολικής επιφάνειας 3800µ2. Στα πλαίσια της παρούσας µελέτης υπολογίσθηκαν τα φορτία για θέρµανση και δροσισµό του κτιρίου για την υφιστάµενη κατάσταση και για ένα πλήθος προτεινόµενων παρεµβάσεων µε στόχο την εξοικονόµηση ενέργειας και την βελτίωση των εσωτερικών περιβαλλοντικών συνθηκών. H πλέον αποδοτικότερη ενεργειακά παρέµβαση και οικονοµικά αυτή που µπορεί να καλυφθεί από το πρόγραµµα ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΩ είναι ο συνδυασµός των παρακάτω δράσεων: Αναβάθµιση του κτιριακού κελύφους Αντικατάσταση των πολυκαρβονικών φύλλων προσόψεων και οροφής από πανέλα πολυουρεθάνης µε ενισχυµένη θερµοµόνωση. Ανοίγµατα οροφής από διπλούς υαλοπίνακες µε χαµηλό συντελεστή εκποµπής. Αύξηση της θερµοµόνωσης των πανέλων πολυουρεθάνης. ηµιουργία σκιασµένων ανοιγµάτων στην βορειοανατολική και νοτιοδυτική πρόσοψη του κτιρίου για ενίσχυση του φυσικού αερισµού και φωτισµού του κτιρίου. Ενεργειακή αναβάθµιση των Η/Μ εγκαταστάσεων Χρήση ελεγχόµενου αερισµού σύµφωνα µε τον αριθµό των ατόµων στις διαφορετικές ζώνες του κτιρίου. Χρήση free cooling στις διαφορετικές ζώνες του κτιρίου. Χρήση νυχτερινού αερισµού στις διαφορετικές ζώνες του κτιρίου 10 εναλλαγών αέρα/ ώρα. Αντικατάσταση των λεβήτων από αντίστοιχους νέας τεχνολογίας οι οποίοι θα µπορούν να λειτουργήσουν και µε φυσικό αέριο όταν η περιοχή συνδεθεί µε δίκτυο "οικιακής" χρήσης. 3/29
Τοποθέτηση καλύµµατος (χειροκίνητου ή ηλεκτροκίνητου) στην επιφάνεια του νερού της πισίνας για τη µείωση των θερµικών απωλειών του νερού στις περιόδους που δεν χρησιµοποιείται. ιατήρηση και συντήρηση των αξονικών αερόθερµων οροφής και του δικτύου σωληνώσεων. Αναβάθµιση του συστήµατος τεχνητού φωτισµού Αντικατάσταση των φωτιστικών σωµάτων παλαιάς τεχνολογίας από νέα µε λαµπτήρες χαµηλής κατανάλωσης και ηλεκτρονικά ballasts. Εγκατάσταση συστήµατος ενεργειακής διαχείρισης και ενεργειακή παρακολούθηση Ολοκληρωµένο ηλεκτρονικό σύστηµα διαχείρισης. Εγκατάσταση Κεντρικού Συστήµατος Ελέγχου για την ορθολογική χρήση του συστήµατος θέρµανσης και αερισµού των χώρων.. 4/29
2. Περιγραφή του κτιρίου 2.1 Κτιριακό κέλυφος Το υπό µελέτη κτίριο βρίσκεται στην Κατερίνη. Πρόκειται για ένα κτίριο ισόγειο, ορθογωνικής κάτοψης, σχεδιασµένο κατά τον άξονα βορρά νότο συνολικής επιφάνειας 3800µ2. Εικόνα 1 Εσωτερικό του κυρίου χώρου του κολυµβητηρίου Εικόνα 2 Εσωτερικό του κυρίου χώρου του κολυµβητηρίου Εικόνα 3 Εσωτερικό του κολυµβητηρίου: αποδυτηρία-wc Εικόνα 4. Βοηθητικός χώρος του κολυµβητηρίου κλειστό γήπεδο Εικόνα 5 Νοτιοανατολική όψη Εικόνα 6 Βορειοανατολική όψη 5/29
Το κέλυφος του κτιρίου αποτελείται από µια ζώνη ύψους 2.1µ από πολυκαρβονικά φύλλα και το υπόλοιπο κέλυφος από πανέλα πολυουρεθάνης. Το κέλυφος του κτιρίου διαθέτει µονούς υαλοπίνακες στην οροφή. Το δηµοτικό γυµναστήριο ήταν υπαίθριο µέχρι το 1992 όταν προστέθηκε στέγη για µετατροπή του ανοικτού γυµναστηρίου σε κλειστό. 2.2 Ηλεκτροµηχανολογικές εγκαταστάσεις Οι υφιστάµενες εγκαταστάσεις - συστήµατα θέρµανσης και ψύξης του κτιρίου είναι τα εξής: Η θέρµανση του ηµοτικού Γυµναστηρίου προβλέπεται από κεντρικό χαλύβδινο λέβητα ο οποίος τροφοδοτεί µε ζεστό νερό τα αξονικά αερόθερµα οροφής του χώρου αθλοπαιδιών και τα θερµαντικά σώµατα των αποδυτηρίων και λουτρών του κλειστού Γυµναστηρίου. Η θέρµανση του ηµοτικού Κολυµβητηρίου προβλέπεται από κεντρικό χαλύβδινο λέβητα ο οποίος τροφοδοτεί µε ζεστό νερό τα αξονικά αερόθερµα οροφής του χώρου. Η θέρµανση του νερού της πισίνας του ηµοτικού Κολυµβητηρίου προβλέπεται από εναλλάκτη παραγωγής θερµού νερού µέσω ξεχωριστού λέβητα. Το κτίριο δεν διαθέτει σύστηµα ψύξης. 3. Υφιστάµενη ενεργειακή κατάσταση του κτιρίου 3.1 Ετήσια κατανάλωση ενέργειας Η ενεργειακή κατανάλωση του κτιρίου για την υφιστάµενη κατάσταση βασίζεται στους λογαριασµούς της ΕΗ και του πετρελαίου για τα έτη 2006 και 2007 και φαίνεται στους παρακάτω πίνακες. Πίνακας 1 Ενεργειακή κατανάλωση σε πετρέλαιο για την υπάρχουσα κατάσταση Έτος Ποσά σε ευρώ Πετρέλαιο θέρµανσης Ποσά σε λίτρα kwh kwh/m2 2006 131360.6 *218934 - - 2007 129927 *216545 - - Μέση τιµή - 217739,6 **2599884 684.18 *τιµές πετρελαίου: 0.6 ευρώ/lt, **θερµογόνος δύναµη 11.92kWh /lt 6/29
Πίνακας 2 Κατανάλωση σε ηλεκτρική ενέργεια για την υπάρχουσα κατάσταση, για τα έτη 2007 και 2008 Ηλεκτρική ενέργεια - λογαριασµοί ΕΗ (φώτα, ηλεκτρικές συσκευές, θέρµανση) Έτος Ποσά σε ευρώ Ηλεκτρικό ρεύµα (kwh) kwh/m2 2005 36759 326543.48-2006 19080 169494.54-2007 39767.43 353268.46 - Μέση τιµή - 283102.16 75 Τα φώτα στο χώρο του κολυµβητηρίου έχουν ως εξής: Υπάρχουν 19 προβολείς- τεµάχια λαµπτήρες µεταλλικών ατµών HQI-T 400W και βρίσκονται πάνω από τις πισίνες. Πίσω από τις κερκίδες επάνω στα ζευκτά υπάρχουν 25 διπλές λαµπτήρες φθορισµού (36 W) εκ των οποίων ανάβει µόνον η µία. Από την µεριά των αποδυτηρίων υπάρχουν µόνο δύο και ανάβει η µία. Στον χώρο του βοηθητικού γυµναστηρίου υπάρχουν 42 διπλές λαµπτήρες φθορισµού επάνω στα ζευκτά. Ακόµη υπάρχουν 17 λαµπτήρες µεταλλικών ατµών HQI-T 400W. Από τη καταγραφή των φώτων προκύπτει πως η ηλεκτρική κατανάλωση για τεχνητό φωτισµό είναι 30 kwh/m 2. Οι υπόλοιπες ηλεκτρικές συσκευές (αντλίες νερού, µηχανήµατα καθαρισµού πισίνας, κλπ. ) καταναλώνουν 45 kwh/m 2. 3.2 Υπολογισµός θερµικών και ψυκτικών φορτίων για την υφιστάµενη κατάσταση Ο υπολογισµός θερµικών και ψυκτικών φορτίων για την υφιστάµενη κατάσταση πραγµατοποιήθηκε µε χρήση του ακριβούς υπολογιστικού προγράµµατος προσοµοίωσης TRNSYS, το οποίο επιτρέπει τον ακριβή υπολογισµό των ενεργειακών και θερµοκρασιακών επιπέδων κάθε χώρου. Οι όλοι υπολογισµοί πραγµατοποιήθηκαν χρησιµοποιώντας κλιµατολογικά δεδοµένα της περιοχής της Θεσσαλονίκης, για ένα πλήρες ηµερολογιακό έτος. Σε αρχική φάση υπολογίσθηκαν τα φορτία θέρµανσης και δροσισµού του κτιρίου για την υπάρχουσα κατάσταση. 7/29
3.2.1 Κλιµατικά δεδοµένα Για τον υπολογισµό των φορτίων θέρµανσης και δροσισµού χρησιµοποιήθηκαν ωριαίες τιµές των παρακάτω κλιµατολογικών παραµέτρων: Ολική ηλιακή ακτινοβολία στο οριζόντιο επίπεδο. ιάχυτη ακτινοβολία στο οριζόντιο επίπεδο. Θερµοκρασία ξηρού θερµοµέτρου. Σχετική υγρασία. Ταχύτητα ανέµου. ιεύθυνση ανέµου. Στον παρακάτω Πίνακα περιέχονται οι µέσες, µέγιστες και ελάχιστες µηνιαίες τιµές των κυριότερων παραµέτρων, όπως δίνονται από τo λογιστικό METEONORM. Πίνακας 3: Κλιµατικά για τον σταθµό Θεσσαλονίκης (22.58E, 40.13N) Μήνας Ηλιακή ακτινοβολία στο οριζόντιο Θερµοκρασία Σχετική Ταχύτητα (kwh/m 2 ) αέρα ( 0 C) υγρασία (%) ανέµου Ολική ιάχυτη (m/sec) 1 45 5 75 3 2 54 6.7 72 3.1 3 87 9.6 72 2.9 4 125 14.2 68 2.8 5 159 19.5 64 2.6 6 172 24.2 57 3.1 7 175 26.5 53 3.4 8 159 25.8 55 3 9 121 21.8 62 2.9 10 79 16.1 69 2.6 11 49 10.9 77 2.6 12 37 6.7 77 2.9 3.2.2 ιαχωρισµός του κτιρίου σε θερµικές ζώνες Για την εκτίµηση των ενεργειακών απαιτήσεων, το κτίριο χωρίστηκε σε οκτώ (8) ζώνες. Στον πίνακα που ακολουθεί φαίνονται αναλυτικά οι ζώνες που χρησιµοποιήθηκαν για τη µελέτη της θερµικής συµπεριφοράς του κτιρίου καθώς και η χρήση τους. 8/29
Πίνακας 4 Θερµικές ζώνες που θεωρήθηκαν. Ζώνη Όροφος Χρήση Ζώνη 1 Ισόγειο Xώρος γυµναστηρίου-πισίνες Ζώνη 2 Ισόγειο Xώρος γυµναστηρίου-κερκίδες Ζώνη 3,4 Ισόγειο Xώρος γυµναστηρίου-κερκίδες Ζώνη 5 Ισόγειο Αποδυτήρια Ζώνη 6,7,8 Ισόγειο Xώρος γυµναστηρίου-γήπεδο Στο Σχήµα 1 που ακολουθεί φαίνεται η κάτοψη του γυµναστηρίου και οι επιµέρους ζώνες στις οποίες χωρίζεται. Οι ζώνες συµφωνούν και µε την κλίση της στέγης. Σχ. 1 Κάτοψη του γυµναστηρίου και οι επιµέρους ζώνες στις οποίες χωρίζεται 3.2.3 Εσωτερικά κέρδη εδοµένης της χρήσης, του κτιρίου τα εσωτερικά κέρδη προέρχονται κύρια από τους ανθρώπους και τον τεχνητό φωτισµό. 9/29
Ο αριθµός των ατόµων που θεωρήθηκε στις διαφορετικές ζώνες είναι 75 άτοµα/100µ 2 και είναι σύµφωνος µε την οδηγία Τ.Ο.Τ.Ε.Ε 2425/86. Με βάση την καταγραφή των φωτιστικών σωµάτων, σε κάθε ζώνη ο φωτισµός αποδίδεται σε ποσοστό 70% σαν λανθάνουσα και 30% σαν ακτινοβολία, ενώ η εγκατεστηµένη ισχύς των φωτιστικών σωµάτων θεωρήθηκε 5 Watt/m² (κύριος χώρος γυµναστηρίου-κολυµβητήριο) και 10 Watt/m² (βοηθητικός χώρος γυµναστηρίου-κλειστό γήπεδο). Στον Πίνακας 5, δίνονται τα χρονοδιαγράµµατα που θεωρήθηκαν για τους εργαζόµενους και χρήστες του γυµναστηρίου, και τον τεχνητό φωτισµό. Πίνακας 5 Ωριαίοι συντελεστές για τα εσωτερικά κέρδη Ηµέρα Ωράριο Άτοµα Φωτισµός ευτέρα Παρασκευή 06:00 10:00 30% 50% 10:00 15:00 50% 15:00 20:00 100% 100% 20:00 22:00 60% Σάββατο/ Κυριακή 08:00 10:00 40% 50% 10:00 18:00 100% 18:00 22:00 50% 100% 3.2.4 Αερισµός Ο αερισµός των χώρων γίνεται µε µηχανικό τρόπο. Κατά την διάρκεια της λειτουργίας του κτιρίου θεωρήθηκε ότι η προσαγωγή φρέσκου αέρα στους χώρους του γυµναστηρίου είναι 42 m³/h/άτοµο, η συνιστώµενη ποσότητα σύµφωνα µε την νοµοθεσία Τ.Ο.Τ.Ε.Ε 2425/86. Η διείσδυση του αέρα για την υπάρχουσα κατάσταση θεωρήθηκε 0.8ACH. 3.2.5 Επιθυµητές συνθήκες άνεσης Οι επιθυµητές συνθήκες άνεσης δίνονται στον Πίνακας 6 και είναι σύµφωνες µε την Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 2425/86. 10/29
Πίνακας 6 Επιθυµητές συνθήκες άνεσης Θέρµανση Ψύξη Ωράριο λειτουργίας Χρήση Θερµοκρασία Θερµοκρασία Xώρος γυµναστηρίου (πισίνες) 18ºC 24ºC 06:00 22:00 Xώρος γυµναστηρίου (γήπεδο) 18ºC 24ºC 06:00 22:00 Αποδυτήρια/WC 18ºC - 06:00 22:00 3.2.6 οµικά στοιχεία Τα δοµικά στοιχεία είναι αυτά που δίνονται στα αρχιτεκτονικά σχέδια (Σχ. 1). Το κέλυφος του κτιρίου αποτελείται από µια ζώνη ύψους 2.1µ από πολυκαρβονικά φύλλα και το υπόλοιπο κέλυφος από πανέλα πολυουρεθάνης (λαµαρίνα 2µµ πολυουρεθάνη 5 εκ. λαµαρίνα 2µµ). Η οροφή του κτιρίου είναι από πανέλα πολυουρεθάνης (λαµαρίνα 2µµ πολυουρεθάνη 5 εκ. λαµαρίνα 2µµ) µε ανοίγµατα (µη ανοιγόµενα) στην βορειοανατολική όψη. Τα ανοίγµατα είναι από µονούς υαλοπίνακες. Εκτός των ανοιγµάτων της οροφής το κτίριο δεν έχει άλλα ανοίγµατα. 11/29
Σχ. 1 :Κατασκευαστική λεπτοµέρεια του κτιρίου του κολυµβητηρίου της Κατερίνης υπάρχουσα κατάσταση 12/29
3.2.7 Φορτία θέρµανσης δροσισµού για την υφιστάµενη κατάσταση Για την υπάρχουσα κατάσταση τα φορτία θέρµανσης και δροσισµού που υπολογίστηκαν φαίνονται στον παρακάτω πίνακα: Πίνακας 7: Φορτία για θέρµανση και δροσισµό για την υπάρχουσα κατάσταση Φορτία (kwh/m²) για Σενάριο Θέρµανση δροσισµό Υπάρχουσα κατάσταση 285,6 126 Σηµειώνεται πως το υφιστάµενο κτίριο δεν διαθέτει σύστηµα ψύξης. Ωστόσο για τις προσοµοιώσεις εκτιµήθηκε το φορτίο δροσισµού της υπάρχουσας κατάστασης µε βάση το οποίο προτάθηκαν παρεµβάσεις στον αερισµό/δροσισµό του κτιρίου µε στόχο την εξοικονόµηση ενέργειας. Τα ανωτέρω καθώς και οι υπολογισµοί εκποµπών CO2 και η πρωτογενής ενεργειακή κατανάλωση για την υφιστάµενη κατάσταση αποτυπώνονται στον παρακάτω πίνακα. Πίνακας 8: ΣΥΝΟΛΙΚΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ Θέρµανση Ψύξη Φωτισµός Ηλεκτρικά φορτίασυσκευές 45,00 ΣΥΝΟΛΟ ΤΕΛΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΣΥΝΟΛΟ ΠΡΩΤΟΓΕΝΟΥΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ Υφισταµένη Κατάσταση Κτιρίου Ετήσια Καύσιµο (π.χ. πετρέλαιο, φ. κατανάλωση (kwh αέριο) ή και ηλεκτρισµός και kwh/m 2 ) Εκποµπές CO 2 Τόνοι 2599884,00 ΠΕΤΡΕΛΑΙΟ 685,30 684,18 0,18 0,00 ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ 0,00 0,00 0,00 114000,00 ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ 96,90 30,00 0,03 171000,00 ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ 145,35 0,04 2884884,00 927,55 759,18 0,24 2907992,11 4. Προτεινόµενες παρεµβάσεις 4.1 Παρεµβάσεις στο κέλυφος Λαµβάνοντας υπόψη: 13/29
Την έλλειψη θερµοµόνωσης στην εξωτερική τοιχοποιία (στα πολυκαρβονικά φύλλα). Την απουσία ικανοποιητικών ανοιγµάτων για τον επαρκή αερισµό και φωτισµό του κτιρίου Την ύπαρξη απλών µονών υαλοστασίων στην οροφή του κτιρίου Προτείνονται οι παρακάτω παρεµβάσεις στο κέλυφος: Ο σχεδιασµός καινούριας στέγης µε ανοίγµατα (ανοιγόµενα παράθυρα) µε ανατολικό προσανατολισµό (πρόταση 1) για φυσικό φως και αερισµό του χώρου. (Σχήµα 1 - παράρτηµα). Τα ανοίγµατα της οροφής να αντικαθιστούν από διπλούς υαλοπίνακες µε χαµηλό συντελεστή εκποµπής. Ο σκιασµός των ανοιγµάτων οροφής από κατακόρυφα πανέλα ανά 2µ. και πλάτους 0.6µ. Η καινούρια στέγη σε χαµηλότερο ύψος, για την δηµιουργία µικρότερου όγκου κτιρίου για θέρµανση και δροσισµό. H αντικατάσταση των πολυκαρβονικών φύλλων στις προσόψεις και την οροφή από πανέλα πολυουρεθάνης µε 5εκ. θερµοµόνωσης. Η χρήση πανέλων πολυουρεθάνης στις προσόψεις και την οροφή µε αυξηµένη θερµοµόνωση πάχους 8 εκ Ο σχεδιασµός ανοιγµάτων στην βορειοανατολική και νοτιοδυτική πρόσοψη του κτιρίου για αερισµό και ενίσχυση του φυσικού φωτισµού του χώρου. Προτείνεται ο σκιασµός των ανοιγµάτων µε κατακόρυφα πανέλα ανά 2µ και πλάτους 0.8µ (Σχήµα 2 - παράρτηµα). Σηµειώνεται πως η αντικατάσταση της στέγης δεν µπορεί να υλοποιηθεί στα πλαίσια του ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΩ λόγω κόστους. Το κόστος αυτό µπορεί να καλυφθεί από τους δήµους ή στα πλαίσια άλλων προγραµµάτων. 4.2 Παρεµβάσεις στον ηλεκτροµηχανολογικό εξοπλισµό Λαµβάνοντας υπόψη: Τη παλαιότητα του εξοπλισµού. Την, προς το παρόν, µη δυνατότητα παροχής φυσικού αερίου για "οικιακή" χρήση. Τις προτάσεις της Θερµικής Μελέτης του ηµοτικού Κολυµβητηρίου Γυµναστηρίου. Την µη ύπαρξη εξαερισµού των χώρων. 14/29
Προτείνονται τα παρακάτω: Η εφαρµογή νυχτερινού αερισµού 10 ωριαίων εναλλαγών στους χώρους του κολυµβητηρίου από τις 00:00 έως τις 06:00. Η χρήση ελεγχόµενου αερισµού στις διαφορετικές ζώνες του γυµναστηρίου (κολυµβητηρίου και γηπέδου) σύµφωνα µε τον αριθµό των ατόµων. Ο φυσικός δροσισµός των χώρων του κολυµβητηρίου. Όταν η εξωτερική θερµοκρασία είναι χαµηλότερη από την εσωτερική και απαιτείται ψύξη, τότε γίνεται προσαγωγή εξωτερικού αέρα µέχρι 5ACH. Η αντικατάσταση των λεβήτων από αντίστοιχους νέας τεχνολογίας οι οποίοι θα µπορούν να λειτουργήσουν και µε φυσικό αέριο όταν η περιοχή συνδεθεί µε δίκτυο "οικιακής" χρήσης. Η τοποθέτηση καλύµµατος (χειροκίνητου ή ηλεκτροκίνητου) στην επιφάνεια του νερού της πισίνας για τη µείωση των θερµικών απωλειών του νερού στις περιόδους που δεν χρησιµοποιείται. Η διατήρηση και συντήρηση των αξονικών αερόθερµων οροφής και του δικτύου σωληνώσεων. 4.3 Παρεµβάσεις στο φυσικό και τεχνητό φωτισµό Από την ενεργειακή καταγραφή του κτιρίου προκύπτει πως ένα µεγάλο µέρος της ηλεκτρικής ενέργειας καταναλώνεται στον τεχνητό φωτισµό του κτιρίου. Προτείνεται η αντικατάσταση των φωτιστικών σωµάτων παλαιάς τεχνολογίας από νέα µε λαµπτήρες χαµηλής κατανάλωσης και ηλεκτρονικά ballast. Επίσης προτείνεται ο σχεδιασµός ανοιγµάτων στην βορειοανατολική και νοτιοδυτική πρόσοψη του κτιρίου για διαµπερή αερισµό και ενίσχυση του φυσικού φωτισµού του χώρου. Προτείνεται ο σκιασµός των ανοιγµάτων µε κατακόρυφα σκίαστρα για µείωση των φορτίων ψύξης κατά την διάρκεια της θερινής περιόδου και την αποφυγή της θάµβωσης στο εσωτερικό του χώρου. 4.4 Εγκατάσταση κεντρικού συστήµατος διαχείρισης Προτείνεται η εγκατάσταση Κεντρικού Συστήµατος Ελέγχου για την ορθολογική χρήση του συστήµατος θέρµανσης και αερισµού των χώρων. Συνοδευτικά προτείνεται η εγκατάσταση ενός ηλεκτρονικού συστήµατος παρουσίασης της ενεργειακής αποδοτικότητας του κτιρίου. 15/29
Επίσης µέσω του συστήµατος διαχείρισης θα υπάρχει ενηµέρωση των υπαλλήλων του δήµου για την ενεργειακή συµπεριφορά του κτιρίου γεγονός που θα συµβάλει στην επιτυχή υλοποίηση του Άξονα 5: ράσεις διάχυσης δικτύωσης και ενηµέρωσης. 4.5 Ενεργειακή παρακολούθηση/αποτίµηση Μετά το τέλος των παρεµβάσεων που θα υλοποιηθούν στα πλαίσια του προγράµµατος ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΩ θα γίνει ενεργειακή επιθεώρηση του κτιρίου µε βάση το νόµο 3661/08 και θα εκδοθεί σχετικό πιστοποιητικό από το οποίο θα προκύπτει η καταναλισκόµενη ενέργεια και οι παραγόµενες εκποµπές του διοξειδίου του άνθρακα του κτιρίου. 4.6 Ειδικές διαµορφώσεις για ΑΜΕΑ Συµπληρωµατικά των παρεµβάσεων όσο αφορά στο κτιριακό κέλυφος και στις ηλεκτροµηχανολογικές εγκαταστάσεις προτείνονται τα παρακάτω µέτρα σχετικά µε την πρόσβαση των ΑΜΕΑ: ιασφάλιση της οριζόντιας προσβασιµότητας µε ράµπες. ιευκόλυνση της κατακόρυφης προσβασιµότητας (ανελκυστήρας, κλιµακοστάσιο κ.λ.π.). Προσβάσιµοι χώροι υγιεινής. Σήµανση σε προσβάσιµες µορφές ( έντονο κοντράστ µεγάλοι χαρακτήρες). Κατάλληλα µέτρα διαφυγής σε περίπτωση εκτάκτων αναγκών. 5. Εκτίµηση αποτελεσµάτων των προτεινόµενων παρεµβάσεων 5.1 Εξοικονόµηση ενέργειας για θέρµανση δροσισµό για τις πιθανές παρεµβάσεις Τα φορτία θέρµανσης και δροσισµού του κτιρίου υπολογίστηκαν για την υπάρχουσα κατάσταση και για τις παρεµβάσεις που περιγράφονται στην προηγούµενη παράγραφο. Στον Πίνακας 9 δίνονται τα σενάρια που προσοµοιώθηκαν και στον Πίνακας 10 εµφανίζονται τα ποσοστά εξοικονόµησης ενέργειας που υπολογίσθηκαν µε βάση τις προσοµοιώσεις. 16/29
Πίνακας 9: Πιθανές παρεµβάσεις στο κτίριο του δηµοτικού κολυµβητηρίου της Κατερίνης Σενάριο Περιγραφή Σχόλια Σ0 Υπάρχουσα Κατάσταση Οι συντελεστές θερµοπερατότητας που χρησιµοποιήθηκαν είναι: Εξωτερική τοιχοποιία πανέλα πλαγιοκάλυψης από πολυκαρβονικά φύλλα 2.7Watt/m²ºK Εξωτερική τοιχοποιία - Πανέλα πολυουρεθάνης 0.36 Watt/m²ºK Οροφή: Πανέλα πολυουρεθάνης 0.31 Watt/m²ºK άπεδα προς µη θερµαινόµενους χώρους 0.8 Watt/m²ºK Απλοί µονοί υαλοπίνακες 5.7 W/m²ºK Σ1 Αντικατάσταση της στέγης Στέγη µε ανοίγµατα (ανοιγόµενα παράθυρα) µε ανατολικό προσανατολισµό (πρόταση 1) για φυσικό φως και αερισµό του χώρου. (σχήµα 1 - παράρτηµα). Τα ανοίγµατα της οροφής από διπλούς υαλοπίνακες µε χαµηλό συντελεστή εκποµπής Προτείνεται ο σκιασµός των ανοιγµάτων οροφής από κατακόρυφα πανέλα ανά 2µ. και πλάτους 0.6µ Η καινούρια στέγη σε χαµηλότερο ύψος, για την δηµιουργία µικρότερου όγκου κτιρίου για θέρµανση και δροσισµό Σ2 Αντικατάσταση της στέγης και αντικατάσταση των πολυκαρβονικών πανέλων στις προσόψεις Προτείνεται: H αντικατάσταση της στέγης (σενάριο1) 17/29
Σενάριο Περιγραφή Σχόλια H αντικατάσταση των πολυκαρβονικών φύλλων στις προσόψεις και την οροφή από πανέλα πολυουρεθάνης µε 5εκ. θερµοµόνωσης και συντελεστή θερµοπερατότητας 0.36 W/m²ºK Σ3 Σ4 Αντικατάσταση της στέγης και αυξηµένη θερµοµόνωση στα πανέλα πολυουρεθάνης (προσόψεων και οροφής) Αντικατάσταση της στέγης και δηµιουργία ζώνης ανοιγµάτων στην ανατολική και δυτική πρόσοψη Προτείνεται: H αντικατάσταση της στέγης (σενάριο1) Η χρήση πανέλων πολυουρεθάνης στις προσόψεις και την οροφή µε αυξηµένη θερµοµόνωση πάχους 8 εκ και τελικό συντελεστή θερµοπερατότητας 0.23 W/m²ºK Προτείνεται: H αντικατάσταση της στέγης (σενάριο1) Ζώνη ανοιγµάτων στην βορειοανατολική και νοτιοδυτική πρόσοψη του κτιρίου για αερισµό και ενίσχυση του φυσικού φωτισµού του χώρου. Προτείνεται ο σκιασµός των ανοιγµάτων µε κατακόρυφα πανέλα ανά 2µ και πλάτους 0.8µ (σχήµα 2 - παράρτηµα) Σ5 Νυχτερινός αερισµός Εφαρµογή νυχτερινού αερισµού 5 ωριαίων εναλλαγών στους χώρους του κολυµβητηρίου από τις 00:00 εώς τις 06:00 Σ6 Νυχτερινός αερισµός Εφαρµογή νυχτερινού αερισµού 10 ωριαίων εναλλαγών στους χώρους του κολυµβητηρίου από τις 00:00 εώς τις 06:00 Σ7 Ελεγχόµενος αερισµός Προτείνεται η χρήση ελεγχόµενου αερισµού στις διαφορετικές ζώνες του γυµναστηρίου (κολυµβητηρίου και γηπέδου) σύµφωνα µε τον αριθµό των ατόµων 18/29
Σενάριο Περιγραφή Σχόλια Σ8 Free cooling Προτείνεται ο φυσικός δροσισµός των χώρων του κολυµβητηρίου. Όταν η εξωτερική θερµοκρασία είναι χαµηλότερη από την εσωτερική και απαιτείται ψύξη, τότε γίνεται προσαγωγή εξωτερικού αέρα µέχρι 5ACH. Σ9 Συνδυαστικό σενάριο Σ1+Σ2+Σ3+Σ4+ Σ6+Σ7+Σ8 Αντικατάσταση της στέγης Αντικατάσταση των πολυκαρβονικών φύλλων προσόψεων και οροφής από πανέλα πολυουρεθάνης µε θερµοµόνωση πάχους 8εκ. και συντελεστή θερµοπερατότητας 0.23 W/m²ºK ηµιουργία σκιασµένων ανοιγµάτων στην βορειοανατολική και νοτιοδυτική πρόσοψη του κτιρίου Χρήση ελεγχόµενου αερισµού σύµφωνα µε τον αριθµό των ατόµων στις διαφορετικές ζώνες του κτιρίου Χρήση free cooling Νυχτερινός αερισµός 10 ωριαίων εναλλαγών στις ζώνες του κτιρίου 19/29
Πίνακας 10: Φορτία για θέρµανση και δροσισµό για τις πιθανές παρεµβάσεις στο κτίριο του κολυµβητηρίου της Κατερίνης και η µεταβολή τους (%) από την υπάρχουσα κατάσταση Σενάριο Περιγραφή Φορτία (kwh/m²) Σ0 Υπάρχουσα Κατάσταση 285.6 126 Μεταβολή (%) από την υπάρχουσα κατάσταση Θέρµανση δροσισµό Θέρµανση δροσισµό Σ1 Αντικατάσταση της στέγης 245.89 124.48-13.90-1.21 Σ2 Σ3 Σ4 Αντικατάσταση της στέγης και αντικατάσταση των πολυκαρβονικών πανέλων στις προσόψεις 247.51 105.05-13.34-16.63 Αντικατάσταση της στέγης και αυξηµένη θερµοµόνωση στα πανέλα πολυουρεθάνης (προσόψεων και οροφής) 238.69 108.64-16.42-13.78 Αντικατάσταση της στέγης και δηµιουργία ζώνης σκιασµένων ανοιγµάτων στην ανατολική και δυτική πρόσοψη 247.85 108.77-13.22-13.67 Σ5 Νυχτερινός αερισµός - 101.73 - -19.26 Σ6 Νυχτερινός αερισµός - 99.50 - -21.03 Σ7 Ελεγχόµενος αερισµός 147.62 102.36-48.31-18.77 Σ8 Free cooling - 85 - -32.62 Σ9 Συνδυαστικό σενάριο Σ1+Σ2+Σ3+Σ4+ Σ6+Σ7+Σ8 89.11 72.02-68.80-42.84 20/29
Σηµείωση: Από την οικονοµική αξιολόγηση των προτεινόµενων παρεµβάσεων προκύπτει πως η αντικατάσταση της στέγης δεν µπορεί να υλοποιηθεί στα πλαίσια του προγράµµατος ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΩ λόγω κόστους. Η παρέµβαση αυτή µπορεί να υλοποιηθεί από πόρους των δήµων ή στα πλαίσια άλλων προγραµµάτων. 21/29
Στα Σχήµατα 3 και 4, δίνονται τα φορτία θέρµανσης και δροσισµού για όλες τις προτεινόµενες παρεµβάσεις που εξετάστηκαν καθώς και οι αντίστοιχες µεταβολές τους σε σχέση µε το βασικό σενάριο (υπάρχουσα κατάσταση). 300.00 250.00 285.60 Ετήσια φορτία θέρµανσης (kwh/m 2 ) για πιθανά σενάρια και η µεταβολή τους (%) από την υπάρχουσα κατάσταση 245.89 247.51 238.69 247.85 Φορτία θέρµανσης Μεταβολή 0% -10% -20% 200.00-30% kwh/m2 150.00 147.62-40% 100.00 89.11-50% -60% 50.00-70% 0.00 Σ0 Σ1 Σ2 Σ3 Σ4 Σ7 Σ9 Σενάρια -80% Σχήµα 2 Φορτία για θέρµανση Ετήσια φορτία δροσισµού (kwh/m 2 ) για πιθανά σενάρια και η µεταβολή τους (%) από την υπάρχουσα κατάσταση 140 120 100 126 124.48 105.05 108.64 108.77 101.73 99.50 102.36 Φορτία δροσισµού Μεταβολή 85 0% -5% -10% -15% kwh/m2 80 60 72.02-20% -25% -30% 40-35% 20-40% 0 Σ0 Σ1 Σ2 Σ3 Σ4 Σ5 Σ6 Σ7 Σ8 Σ9-45% Σενάρια Σχ. 3 Φορτία για δροσισµό 22/29
5.2 5.2. Εξοικονόµηση ενέργειας για φωτισµό για τις πιθανές παρεµβάσεις Η εξοικονόµηση ενέργειας από την αντικατάσταση των φωτιστικών σωµάτων εκτιµάται ότι θα είναι της τάξεως του 60%. Τα ανωτέρω καθώς και οι υπολογισµοί εκποµπών CO2 και η πρωτογενής ενεργειακή κατανάλωση για τις προτεινόµενες παρεµβάσεις αποτυπώνονται στον Πίνακα 11. Πίνακας 11: ΣΥΝΟΛΙΚΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΓΙΑ ΤΙΣ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΕΣ ΠΑΡΕΜΒΑΣΕΙΣ Θέρµανση Ψύξη Φωτισµός Ηλεκτρικά φορτίασυσκευές ΣΥΝΟΛΑ ΠΡΩΤΟΓΕΝΗ Σ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣ Η ΜΕΤΑ ΤΙΣ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΕΣ Ετήσια κατανάλωση (kwh και kwh/m 2 ) ΠΑΡΕΜΒΑΣΕΙΣ Καύσιµο Εκποµπές CO2 (τόνοι) ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Ετήσια εξοικονόµηση ενέργειας (kwh και kwh/m 2 ) Ποσοστά εξοικονόµησης ενέργειας Μείωση εκποµπών CO2 1798775,60 ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ 353,12 801108.40 30.81 332.18 473,36 0,09 210.82 0.09 0.00 ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ 0,00 0.00 45 0,00 0.00 0.00 0 45600 ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ 38,76 68400.00 60 58.14 12 0,01 18.00 0.02 171000,00 ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ 145,35 0.00 0.00 45,00 0.00 0.00 2015375,60 537,23 869508.40 30.14 390.32 530,36 0,14 228.82 0.10 1922018,84 985973.26 33.91 23/29
6. Οικονοµική αξιολόγηση προτεινόµενων παρεµβάσεων 6.1 Παρεµβάσεις στο κέλυφος Η οικονοµική αξιολόγηση των παρεµβάσεων στο κτιριακό κέλυφος περιλαµβάνονται στον Πίνακα 12. Πίνακας 12 Εκτίµηση κόστους στις παρεµβάσεις του κτιριακού κελύφους ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΗ ΕΠΕΜΒΑΣΗ ΜΕΓΕΘΟΣ (π.χ. εµβαδόν, αριθµός µονάδων) Κόστος µονάδος Συνολικό κόστος Ετήσια Εξοικονόµη ση ενέργειας για θέρµανση Ετήσια Εξοικονόµησ η ενέργεια για ψύξη ΚΤΙΡΙΑΚΟ ΚΕΛΥΦΟΣ Αντικατάσταση των 346.02 61.83 10321.94+11072 13.34% 16.63% πολυκαρβονικών φύλλων.64=21394.58 προσόψεων και οροφής από πανέλα πολυουρεθάνης µε ενισχυµένη θερµοµόνωση Ανοίγµατα οροφής από 785.71 68 53428.28 13.9% 1.2% διπλούς υαλοπίνακες µε χαµηλό συντελεστή εκποµπής Αύξηση θερµοµόνωσης των 201 185 36215.8 16.42% 13.78% 0 πανέλων πολυουρεθάνης (προσόψεων και οροφής) ηµιουργία σκιασµένων 942 160 89688+61110.4= 13.22% 13.67% 0 ανοιγµάτων στην 150798.40 βορειοανατολική και νοτιοδυτική πρόσοψη του κτιρίου για ενίσχυση του φυσικού αερισµού και φωτισµού του κτιρίου. ΣΥΝΟΛΙΚΑ 261837.06 Ετήσια Εξοικονόµησ η ενέργειας για φωτισµό 6.2 Παρεµβάσεις στον ηλεκτροµηχανολογικό εξοπλισµό Η δαπάνη για την υλοποίηση των προτάσεων που περιγράφονται στην παράγραφος 4.2 σχετικά µε τις ηλεκτροµηχανολογικές εγκαταστάσεις εκτιµάται ότι θα είναι της τάξεως των: Πίνακας 13: Εκτίµηση κόστους στις ηλεκτροµηχανολογικές εγκαταστάσεις ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΟΣΤΟΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΦΠΑ ΣΥΝΟΛΟ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΘΕΡΜΑΝΣΕΩΣ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΚΕΝΤΡΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΕΛΕΓΧΟΥ 65.000,00 12.350,00 77.350,00 8.000,00 1.520,00 9.520,00 24/29
ΑΝΤΙΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΦΩΤΙΣΤΙΚΩΝ 54.000,00 10.260,00 64.260,00 ΣΥΝΟΛΟ 127.000,00 24.130,00 151.130,00 Συνεπώς: ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ ΠΑΡΕΜΒΑΣΕΩΝ ΑΞΟΝΑ 1 ΓΙΑ ΤΟ ΚΟΛΥΜΒΗΤΗΡΙΟ ΚΑΤΕΡΙΝΗΣ:412967 ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΝΑ ΚΟΣΤΟΣ ΕΠΕΝ ΥΣΗΣ =2.1 kwh/ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΠΡΩΤΟΓΕΝΟΥΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΝΑ ΚΟΣΤΟΣ ΕΠΕΝ ΥΣΗΣ =985973,26/412967=2.38 kwh/ ΑΠΛΗ ΠΕΡΙΟ ΟΣ ΑΠΟΠΛΗΡΩΜΗΣ ΓΙΑ ΤΟ ΚΟΛΥΜΒΗΤΗΡΙΟ: 1-2 ΧΡΟΝΙΑ 25/29
7. Παράρτηµα 7.1 Εναλλακτικές προτάσεις στέγης του κτιρίου 7.2 Βορειοανατολική πρόσοψη (πρότασης) 26/29
Σχήµα 4: Εναλλακτικές προτάσεις στέγης του κτιρίου 27/29
Σχήµα 5: Βορειοανατολική πρόσοψη 28/29
29/29