Енергийна ефективност на сгради

Етапи в обследването на сградите и мерки за повишаване на енергийната им ефективност

Енергийна ефективност на една сграда представлява баланс между разхода на енергия и комфорта на обитателите, съобразно особеностите на строителната конструкция, достъпните технически средства и режима на използване на сградите.

Дейностите и мероприятията по енергийна ефективност, сред които и обследването на сградите, са израз на стремежа към установяване на този баланс в най-ниската точка на финансовите разходи за дадена сграда, за определен обозрим период от време, чрез оптимизация на разхода на енергия. Като следствие от повишаването на енергийната ефективност на дадена сграда могат да се постигнат и други ползи, например подобряване на микроклимата в сградата и на архитектурният изглед, намаляване на количеството отделяни в атмосферата вредни емисии и други. Тези ползи, обаче, не следва да бъдат поставяни за основна цел на дейностите по енергийна ефективност.

Целта на обследването за енергийна ефективност на сгради е да даде насоки за намаляване на потреблението на енергия, при запазване на нормативния комфорт на обитаване. Едновременно с това следва да се направи финансова оценка на техническите средства, необходими за провеждане на обследването. На практика, обследването за енергийна ефективност следва да се разглежда като оптимизационна задача, решаването на която обхваща няколко етапа.
Първият е подготвителният етап, който включва т.нар. идентификация на сградата. Събират се данни за геометричните й параметри, включително за характеристиките на ограждащите елементи и конструкции (стени, остъкляване, покривна конструкция, фундамент и др.). Изготвя се ситуационен план (ориентация на сградата спрямо небесните посоки, разположение спрямо релефа на местността и други сгради и т.н.). Оценява се техническото състояние и характеристиките на техническото оборудване, на базата на което са изградени инсталациите за преобразуване, пренос и разпределение на енергия в сградата.
Маркират се внесени изменения в разпределението на вътрешните обеми и тяхното функционално предназначение, спрямо първоначалния проект. Идентифицират се специфики в експлоатацията на сградата - график на работа и температурен режим на помещенията.

Набиране на данни за консумацията на енергия
Съществена част от подготвителния етап е събирането на база данни за консумацията на енергия за минали периоди. Тази информация би могла да бъде налична под формата на фактурирано количество, доставена енергия, ежемесечни записи за разхода на горива и др. Добре е да се има предвид, че колкото по-подробна е предварителната информация, толкова по-обективна би била оценката за енергийната ефективност на сградата. Събирането на описаната база данни се извършва чрез: посещения на членовете на екипа, извършващ обследването, на място; запознаване с проектната документация на сградата; провеждане на интервюта с настоятелството на сградата (собственик, домоуправител и др.), както и с персонала, отворен за поддръжката и експлоатацията й. Също така когато е възможно се правят измервания.
Подготвителният етап е изключително съществен. Добре е да се има предвид, че продължителността му трудно би могла да бъде фиксирана. Наличието на проектна документация на сградата би могло значително да съкрати сроковете за изпълнението му. С помощта на събраната база данни, както и чрез използване на информация за климата, се синтезира т.нар. модел на сградата. Той симулира поведението й към момента на проучването. Основен акцент се поставя върху съставянето на топлинен баланс на сградата, който представлява баланс между входящите (включително генерираните в сградата) и изходящи енергийни потоци.

Изчисляване на топлинния баланс
Топлинният баланс - най-общо, отчита входящите енергийни потоци от топлинна енергия, внесена в сградата чрез различни видове горива (дизелово гориво, природен газ, дървесина/биомаса и др.). Енергията се генерира като резултат от изгаряне на горивата в обема на сградата. В тази категория е и топлинната енергия, доставяна чрез топлоносител със средствата на централизираното топлоснабдяване. Сред входящите енергийни потоци е и топлинната енергия, добивана чрез електроенергия (с електронагревателни отоплителни уреди и/или посредством термопомпени съоръжения) или чрез преобразуване на слънчевата радиация. Не на последно място се нарежда и топлинната енергия (топлинни печалби) от падащата върху ограждащите елементи и конструкции на сградата слънчева радиация, както и топлинната енергия, разсейвана от различни електроуреди, енергията, дори и от обитателите на сградата и др.
Сред изходящите енергийни потоци се нареждат загубите на топлинна енергия от топлопреминаване през сградните ограждащи елементи и конструкции. Такива загуби са и дължащите се на инфилтрация; както и топлинната енергия, изнасяна от сградата чрез смукателната вентилация на вентилационната/климатичната инсталация или следствие от консумацията на битова гореща вода и др. За да бъде съставен топлинният баланс, сградата се представя чрез опростен математически модел. В него участват геометрични, топлотехнически, режимни параметри, характеристики на оборудването и системите за отопление, вентилация и климатизация на сградата и др.

Съставяне на базова линия
Третият етап на обследването за енергийна ефективност се базира на анализа на модела на сградата или съставянето на т.нар. базова линия. Моделът на сградата се анализира, като се оценяват показателите за качество и се сравняват с нормативно зададените им стойности. Базовата линия представя енергийните показатели при проектни стойности на режимните и топлотехническите характеристики на сградата. В най-общия случай, базовата им стойност се различава от текущото им значение. Именно, посоката на разликата е окрупнен показател, който носи информация за състоянието на сградата.
Например в дадена сграда температурата на подгряваната вода за битови нужди е по-ниска от нормативната стойност. Отчитането на това обстоятелство, в модела на сградата, ще доведе до увеличаване на базовия разход на енергия спрямо текущия. Компрометиране на част от ограждащите елементи на сградата (стени, остъкление) също води до увеличаване на базовия разход на енергия (увеличаване на топлинните загуби). Друг пример е поддържането на температура в отопляваните помещения, по-висока от нормативно изискуемата, което означава по-ниска базова консумация на енергия спрямо текущата.

Мерки за повишаване на енергийната ефективност
Четвъртият етап от обследването включва синтез на мерки за повишаване на енергийната ефективност. Добре е да се има предвид, че понятието повишаване на енергийната ефективност е условно. Под повишаване на енергийната ефективност не следва да се разбира единствено намаляване на финансовите разходи за енергия. Изпълнението на комплекса от мерки би следвало да доведе до:
- Увеличаване на комфорта на обитаване на сградата (достигане до нормативните показатели за качество на микроклимата), при фиксирани финансови разходи за енергия;
- Запазване на нормативните показатели за комфорт на обитаване на сградата, както и намаляване на финансовите разходи за енергия.
- Комбинация от тези възможности чрез достигане на нормативни показатели за комфорт паралелно с възможност за намаляване на финансовите разходи за енергия.
В първия случай мерките могат да бъдат отнесени към групата на ремонтите, тъй като имат за цел да доведат сградата до нейното проектно състояние. Например чрез рехабилитация на конструктивни и/или ограждащи елементи, модернизация на системите за преобразуване, пренос и разпределение на енергия и др. Очевидно е, че изпълнението на част от тези мерки няма бъде свързано с никакви или ще доведе до незначителни бъдещи финансови ползи. Следователно финансирането на определени мерки не може да бъде за сметка на повишаване на енергийната ефективност, твърдят експерти в областта.

Финансови ползи от приложените мерки
Инвеститорски интерес представляват случаите, при които е възможна реализацията на финансови ползи от прилагането на мерки за повишаване на енергийна ефективност. При тях подборът на техническите средства следва да се извършва на базата на критерии за постигане на максимален финансов ефект. Финансирането на подобни мерки би могло да бъде осъществено чрез финансовите резултати от прилагането им. Стремежът е насочен към търсене на технически средства, които имат най-висока остатъчна стойност след периода им на изплащане.

Критериите за избор на дадена мярка не бива да се вземат изолирано, например:
- Дългосрочност;
- Ниска цена за внедряване;
- Ефективност (степен на понижаване на потреблението);
- Висока технологичност и иновативност и др.

В заключение би следвало да се посочи, че изборът на енергоспестяващи мерки представлява баланс между техническите възможности и финансовата целесъобразност. А прецизният финансови анализ е окончателната ревизия на избраните мерки.