Gebäudeenergieeffizienz: Optimierung oder Minimierung - Grüner Ökologe

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Energieeffizienz in Gebäuden

Wenn wir über reden Energieeffizienz in Gebäuden Wir beziehen uns normalerweise auf die Reihe von Verfahren, die zu dem Ich baue verbrauche weniger EnergieAber der springende Punkt ist, zu bestimmen, wie weit es möglich oder zumutbar ist, zu gehen.

Von der Energieeffizienzrichtlinie inspirierte staatliche Regulierungen nehmen in der Regel die sogenannten „optimalen Kosten“ als Referenz, d. h. dass die Investitionskosten im Verhältnis zum wirtschaftlichen Nutzen der Energie vertretbar sind. geringerer Energieverbrauch (Optimierung).

Hinweis: Sie können die Anwendung der «optimal cost»-Methodik in EU-Ländern HIER auf Englisch einsehen.

Obwohl die Wirtschaftlichkeit, ist es ist nicht das einzige Kriterium möglich und könnte versuchen, den Energieverbrauch des Gebäudes zu reduzieren bis es soweit ist praktisch null oder dass die Umweltbelastung durch Bau und Betrieb des Gebäudes ist minimal (Minimierung).

Es liegt auf der Hand, dass je nach den unterschiedlichen Referenzkriterien auch die Ambitionen bei der Erzielung von Energieeffizienz unterschiedlich sein werden.

In diesem Artikel werden wir versuchen, für ein bestimmtes Gebäude zu bewerten, welchen Ehrgeiz diese verschiedenen Kriterien haben, und wir werden zeigen, dass das am häufigsten verwendete, nämlich die Energieoptimierung, genau dazu führt, dass es am wenigsten ehrgeizig ist, und wir würden es tun gut in betrachten es nicht als das bevorzugte Kriterium.

Methodik

• Wir werden ein Beispielgebäude verwenden und nur den Parameter "Dämmung" ändern, wird der Endenergieverbrauch für Heizen, Kühlen und deren Nebenaggregate (Pumpen und Lüfter) bewertet.
• Der Verbrauch von Beleuchtung, Geräten, Sanitärwarmwasser wurde in dieser Studie ausgeschlossen, da diese unabhängig von der Dämmung sind, und gerade letztere möchten wir hervorheben, da in bestimmten Fällen von einigen behauptet wurde, dass eine „Überdämmung“ unter Energieeffizienzgesichtspunkten nicht zu empfehlen.
• Sobald für jede Isolationshypothese ermittelt, werden wir den Primärenergieverbrauch in wirtschaftliche (Kosten) oder Umweltauswirkungen (GWP-Treibhauseffekt) umrechnen.
• Um die Ergebnisse für andere ähnliche Gebäudegrößen besser nutzbar zu machen, werden die Ergebnisse entsprechend der konditionierten Oberfläche des Gebäudes normalisiert.
• Schließlich werden die Ergebnisse in Form eines Punktwolken-Diagramms analysiert, in dem der Trend jeder Variablen erkannt wird, wenn die im Gebäude verfügbare Isolierungsmenge zunimmt.

Fallstudie

Es wird für diesen Fall betrachtet, a Mehrfamilienhaus zwischen Häusern bestehend aus Erdgeschoss + 4 Etagen mit insgesamt 16 Häusern mit einer konditionierten Fläche von 1282 m2 (nur die Häuser gelten als konditioniert)

Das folgende Bild zeigt das betrachtete Gebäude:

BAUMERKMALE:

• Die Ausrichtung des Gebäudes ist Nord-Süd.
• Die Bauweise erfolgt traditionell mit Dämmstoffen in Fassaden mittels Verkleidung und Flachdach mit Umkehrdach.
• Als Isolatoren werden Glaswolle in der Verkleidung und XPS im Umkehrdach verwendet.
• Bei den Dämmstufen wurden 12 Dämmstufen für Fassade und Dach berücksichtigt und mit allen möglichen Kombinationen mit Werten zwischen 0 cm und 22 cm gerechnet, was einer Durchführung von 144 Fällen entspricht.
• Im Gebäude sind in allen Fällen doppelt verglaste Fenster vorhanden.
• Das Berufsbild und das Lüftungsmanagement werden als repräsentativ für die Wohnnutzung angesehen.

• Das Heizöl ist Erdgas, während zum Kühlen und als Hilfsenergie Strom verwendet wird.
• Für die Studie wurden die Aufzeichnungen für zwei Standorte (Barcelona und Madrid) wiederholt, um mögliche Witterungseinflüsse zu berücksichtigen.

Verwendete Software

• Geometrie wurde für die Modellierung verwendet Sketchup.
• OpenStudio wurde verwendet, um das Energiemodell zu erstellen
• Die Berechnungen wurden direkt auf dem Energy Plus Tool durchgeführt.
• Parametrische Berechnungen und Ergebnisextraktion wurden mit Hilfe von JEplus.
• Die Auswertung der Ergebnisse wurde mit Excel durchgeführt.

Berechnungen

1.- Energieverbrauch

Im ersten Schritt wird der Endenergieverbrauch der Heiz- und Kühlsysteme inklusive der damit verbundenen Verbräuche der Umwälzpumpen ausgewertet.

In beiden Fällen ist zu erkennen, dass innerhalb der in der Studie betrachteten Dämmwerte (zwischen 0 und 22 cm) der Verbrauch mit zunehmender Verfügbarkeit der Dämmung sinkt und es daher immer positiv ist, die Dämmung auf Wunsch zu erhöhen. Energieverbrauch minimieren.

2.- Gesamtkosten

Es wird genannt „Gesamtkosten“ als Summe der Kosten aus der Investition in die Dämmung und den Betriebskosten des Gebäudes.

• Bei den Investitionskosten in die Dämmung wurde nur die Ableitung der Dämmung berücksichtigt, die für den Neubau repräsentativ ist.
• Bei den Investitionskosten wurden nur der Energiebegriff und die daraus abgeleiteten brennstoffbezogenen Steuern und mit einem Horizont von 50 Jahren als voraussichtliche Nutzungsdauer des Gebäudes berücksichtigt.

Die Ergebnisse sind im Folgenden wiedergegeben:

Es ist offensichtlich, dass es in diesem Fall einen Wert gibt, der minimale Gesamtkosten bereitstellt und dass niedrigere oder höhere Dämmwerte zu einer Kostensteigerung führen.

Es versteht sich auch, dass die höheren Isolationsgrade vernachlässigbare Gesamtkostensteigerungen darstellen. Bei niedrigeren Dämmwerten sorgen sie für erhebliche Kostensteigerungen.

Was gemeinhin als "optimales Niveau" der Isolierung bezeichnet wird, ist eigentlich das "Mindestniveau", das wir niemals unterschreiten sollten, um keine erheblichen Kostenüberschreitungen einzubeziehen.

3.- Umweltbelastung (Treibhauseffekt)

Zur Bewertung der Umweltauswirkungen durch den Einbau der Dämmung wurden die Umweltdeklarationen der im Gebäude eingebrachten Produkte (DAP / EPD) herangezogen und der Treibhauseffekt (GWP) des jeweiligen Falles über den gesamten Lebenszyklus betrachtet.

Denken wir daran, dass wir einen ausführlichen Artikel darüber haben, wie man die Umweltauswirkungen eines Gebäudes berechnet und welche Programme, ebenfalls von Josep Sole geschrieben.

Ähnlich wie bei der Umrechnung des Endenergieverbrauchs in die Betriebskosten wurde das Treibhauseffektpotenzial anhand der verwendeten Brennstoffart bewertet. Die Ergebnisse sind in den folgenden Grafiken zusammengefasst.

Wie beim Energieverbrauch wird auch hier die gesamte Umweltbelastung über den gesamten Lebenszyklus durch eine Erhöhung der Dämmung reduziert, ohne dass zumindest in der untersuchten Umgebung ein Grenzwert gefunden wird, der eine Erhöhung der Umweltbelastung des Gebäudes bewirkt .

Folglich sollte die im Gebäude zu installierende Dämmmenge entgegen der Behauptungen auf keinen Fall aus Umweltschutzgründen begrenzt werden.

Schlussfolgerungen.

• Parametrische Studien ermöglichen es, die Entwicklung des Energieverbrauchs, der Kosten oder der Umweltauswirkungen aufzuzeigen, indem die in einem Gebäude verfügbare Dämmung erhöht wird.
• Innerhalb der untersuchten Grenzen nur für die wirtschaftliche Kriterien, es gibt einen minimalen Wert, der nicht mit dem maximalen Isolationslevel übereinstimmt.
• Der Das Kriterium „optimale Kosten“ ist das am wenigsten ambitionierte der möglichen Kriterien, und sollte daher nicht wie üblich bevorzugt verwendet werden.
• Der Kriterium zur Minimierung der Umweltbelastung stimmt mit dem Kriterium zur Minimierung des Energieverbrauchs überein und sollte bevorzugt als Energieeffizienzkriterium verwendet werden.
• Der Die Dekarbonisierungsziele von Gebäuden basieren grundsätzlich auf einer Maximierung des Wärmeschutzes davon.

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