Cum afectează și ce se întâmplă atunci când creșteți izolația într-o clădire
Se discută de obicei nivelul de izolare necesar unei clădiri și modul în care acesta poate afecta costurile, impactul asupra mediului etc.
În unele În unele cazuri, se susține că poate exista un „exces” de izolație și că nu este convenabil să o crești peste anumite valori. întrucât este considerat contraproductiv deoarece fie determină o creștere a consumului de energie, fie costul investiției nu este compensat de economii de energie.
Acest nivel „limită” de izolare este adesea denumit izolare „optimă”.
Vom încerca să vedem cum poate fi calculată această presupusă valoare „optimă” și cum în realitate valoarea găsită cu această procedură este de fapt foarte neambițioasă din punct de vedere al protecției mediului și ar trebui considerată ca o valoare „minimă” și nu ca o valoare. valoare „optimală” și mult mai puțin „maximală”.
Directivele europene și reglementările naționale în domeniul termic s-au bazat până acum pe acest criteriu de cost optim, dar vom concluziona în acest articol că, în realitate, acesta este un scenariu foarte neambițios în comparație cu criteriile de protecție a mediului.
Cost „optim”.
Pentru a calcula costul „optim” se calculează evoluția costului izolației pentru clădirea studiată (crescând cu nivelul de izolare), totodată se estimează și costul energiei consumate la încălzire și răcire în perioada Ciclul de viață al clădirii (în scădere odată cu nivelul de izolare) în cele din urmă se adaugă ambele costuri (investiția și exploatarea) pentru a găsi punctul în care costul total trece printr-un minim și nivelul de izolație care corespunde acestei valori de cost minim este acesta. consideră că acesta este nivelul de izolare „optimal”.
Aceste calcule sunt destul de pe termen scurt și volatile, deoarece se bazează pe ratele de produs și energie.
Impact minim asupra mediului
Analog calculului costului economic, se poate face un calcul al estimării impacturilor asupra mediului cauzate de obținerea/instalarea și depunerea izolației (crescând tot cu nivelul de izolare) și corelat cu impacturile cauzate de energie. consumate in timpul functionarii cladirii.
Acest tip de calcul se bazează pe Declarația de produs de mediu (EPD) în limba engleză.
Vor fi multiple impacturi diferite, a priori vor exista atâtea niveluri de izolare care vor minimiza impactul total câte criterii trebuie luate în considerare, de exemplu: Efect de seră / Potenţial de încălzire globală (GWP), Impact asupra energiei primare / energiei primare ( PE), Acidificarea atmosferică/Potențialul de acidificare (AP), Elementele de epuizare a resurselor abiotice/Epuizarea potențialului abiotic (ADPe), etc. În consecință, nu ar exista o singură valoare „optimală” a nivelului de izolare, ci mai degrabă câte criterii care se dorește a fi minimizate.
Studiu de caz de construcție
Pentru a ilustra aplicarea acestora metodologii a fost luată în considerare o clădire de locuințe multifamiliale situat în Barcelona și s-au făcut calcule privind cererea de energie / energia finală / costul / impactul asupra mediului pe baza diferitelor niveluri crescânde de izolație.
În imaginea atașată clădirea luată în considerare este schematizată:
Climatologie
A fost folosit dosarul climatic reprezentativ al orașului Barcelona
Profiluri de utilizare
Calculul a fost efectuat folosind profilele ocupaționale descrise în anexa D a DB HE
Pentru infiltrarea aerului si ventilatie s-a avut in vedere o valoare constanta de 0,2 reinnoiri pe ora, completata cu 4 reinnoiri pe ora in noptile de vara si cu un debit de ventilatie pe tot parcursul anului de 4 l/s/persoana (variabila in functie de ocupatie)
Pentru protecția solară, s-a planificat utilizarea dispozitivelor mobile care oferă un factor solar suplimentar de 0,3 în lunile de vară atâta timp cât radiația solară incidentă este mai mare de 75 W/m2.
Sisteme de climatizare
Pentru sistemul de aer condiționat s-a folosit pentru sistemele de referință ceea ce prescrie DB HE pentru eficiență și vector energetic.
Durata de viață utilă a clădirii
În acest studiu a fost luată în considerare o durată de viață utilă de 50 de ani pentru clădire.
Niveluri de izolare
Calculul a fost realizat cu niveluri de izolare crescătoare conform următorului tabel:
Pentru analiza rezultatelor s-a calculat volumul de izolație consumat în fiecare sistem de construcție și pentru întreaga clădire.
Pe fațade s-a luat în considerare o vată de sticlă acoperită cu hârtie Kraft, în timp ce pe acoperiș s-a luat în considerare un strat de XPS.
Vitrare
Pentru vitrare s-a folosit in toate cazurile o sticla cu coeficient de transmisie U de 1,8 W/m2K si cu tamplarie din aluminiu cu rupere de punte termica.
Costul unitar al izolației
Pentru estimarea costului izolației s-a consultat lista de prețuri recomandată publicată de URSA pentru produsul URSA TERRA MUR P1281 în diferite grosimi și s-a calculat un preț mediu pentru m3 de produs, în mod similar s-a procedat. pentru produsul URSA XPS NIII, în ambele cazuri s-au adăugat taxele aplicabile (TVA).
| Izolarea fatadelor | URSA TERRA MUR P1281 | 87,12 € / m2 |
| Capac izolator | URSA XPS NII | 289,19 € / m3 |
Tarife de energie electrică
Pentru estimarea costului energiei s-a consultat tariful intern pentru persoane fizice iar pentru calcul s-a luat în considerare doar termenul energetic (direct atribuibil consumului) fără a ține cont de termenul de putere (care se plătește independent de consum) și taxe direct. legate de consumul de energie au fost incluse și ele.
| Consumul de incalzire | Gaz natural | 0,0484 € / kWh de energie finală |
| Consum frigorific | Electricitate | 0,120 € / kWh de energie finală |
Impactul izolației încorporate
Pentru impacturile încorporate în ciclul de viață al izolatoarelor s-au luat în considerare Declarațiile de Mediu ale Produselor URSA (DAP/EPD) avute în vedere și s-a făcut un calcul similar costului economic pentru a găsi valoarea reprezentativă a fiecărui produs. pe m3 de volum.
Rezultatele estimării cererii finale de energie și consumului
Prin simularea energiei folosind instrumentul EnergyPlus ca motor de calcul și OpenStudio ca interfață pentru modelarea studiului de caz, au fost obținute cerințele de energie pentru fiecare nivel de izolație.
Calculul cererii a fost tradus în consumul final de energie folosind valorile de eficiență ale sistemelor de referință.
- Se poate observa ca (cel putin pentru aceasta cladire si in conditiile avute in vedere) atat cererea cat si consumul final de energie sunt in scadere odata cu cresterea nivelului de izolare (mc de izolatie instalata in cladire) si contrar a ceea ce spun unii. Creșterea nivelului de izolare nu este niciodată contraproductivă / „excesivă”.
consumul final de energie scade odată cu creșterea nivelului de izolare și, contrar a ceea ce susțin unii, creșterea nivelului de izolație nu este niciodată contraproductivă
Rezultate optime ale costurilor economice
Se obiectează adesea că, deși este adevărat că reducerea consumului de energie este mereu în scădere odată cu creșterea nivelului de izolare, de la un anumit punct încolo, costul economic mai mare al tipului de izolație încorporată nu este compensat de scăderea in costul izolatiei.mai putina energie consumata.
Vom calcula deci costul de investiție al izolației pentru fiecare nivel luat în considerare și îl vom raporta la cel mai mic cost al energiei finale consumate.
- Se poate observa că costul total, suma costului investiției (în creștere) și a costului de exploatare (în scădere), prezintă un minim care în acest caz și în condițiile avute în vedere este la un nivel de izolare de 84 mc de izolație (100 mc). mm de izolație).izolație pe fațadă și 80 mm izolație pe acoperiș).
Rezultate Impact minim asupra mediului
Vom efectua un calcul similar cu cel efectuat pentru criteriul economic cu diferitele impacturi asupra mediului
Efectul de seră (GWP)
Energie primară totală (PE)
Acidificarea atmosferică (AP)
Epuizarea resurselor abiotice (EDPe)
- Se poate observa că pentru toate impacturile asupra mediului (cel puțin în cadrul nivelurilor de izolare luate în considerare) evoluția valorii impactului nu prezintă un minim și, prin urmare, nu există un nivel „optim” de izolare, sau mai bine zis, nivelul optim de izolare. coincide cu maximul și, în consecință, din punct de vedere al protecției mediului, izolația „maximală” ar trebui promovată fără nicio limitare din motive economice.
Din punct de vedere al protecției mediului, izolarea „maximă” ar trebui promovată fără nicio limitare din motive economice.
- Impactul global este puternic determinat de cel din consumul de energie, componenta încorporată datorată izolatorilor fiind foarte mică și foarte slab în creștere.
CONCLUZII
- Este dovedit că creșterea nivelului de izolare nu este niciodată „contraproductivă” din punctul de vedere al reducerii cererii și a consumului final de energie.
- Daca se foloseste criteriul economic se poate determina un nivel de izolare peste care costul mai mare al investitiei sa nu fie compensat prin reducerea facturii de consum de energie.
- Dacă sunt utilizate criterii de mediu, creșterea izolației este întotdeauna benefică pentru mediu și nu există nicio justificare pentru limitarea nivelului de izolare a clădirilor.
- A lua în considerare doar criteriul pur economic presupune neluarea în considerare a impacturilor pe care le implică degradarea mediului (economice/sociale/sănătății/…), de aceea oferă o viziune foarte limitată asupra problemei.
- Reținerea „optimă” nu ar trebui să fie cea care asigură un cost minim ci mai degrabă cea care permite un impact minim asupra a ceea ce se va întâmpla atunci când necesarul de energie al clădirii este zero și în consecință și consumul este zero.
- Impacturile asupra mediului încorporate ale produselor izolante sunt foarte mici și nu foarte relevante în comparație cu cele din consumul de energie.
- Directivele internaționale și reglementările de stat ar face bine să „uite” criteriul de cost optim pentru a se concentra pe introducerea celor bazate pe obținerea unui impact minim asupra mediului ca criteriu determinant.
Dacă ți-a plăcut articolul, evaluează și distribuie!
