Cladirea de referinta

CLADIREA DE REFERINTA

1. Definirea cladirii de referinta

Cladirea de referinta reprezinta o cladire virtuala avand urmatoarele caracteristici generale, valabile pentru toate tipurile de cladiri considerate conform Partii a III-a a Metodologiei :

a)   Aceeasi forma geometrica, volum si arie totala a anvelopei ca si cladirea reala;

b)   Aria elementelor de constructie transparente (ferestre, luminatoare, pereti exteriori vitrati) pentru cladiri de locuit este identica cu cea aferenta cladirii reale. Pentru cladiri cu alta destinatie decat de locuit aria elementelor de constructie transparente se determina pe baza indicatiilor din Anexa A7.3 din Metodologia de calcul al performantei energetice a cladirilor - Partea I-a, in functie de aria utila a pardoselii incintelor ocupate (spatiu conditionat) - in cazul nostru luam raportul dintre aria ferestrelor si aria pardoselii incaperii 1 / 5,55 (pentru sali de sport);

c)   Rezistentele termice corectate ale elementelor de constructie din componenta anvelopei cladirii sunt caracterizate de valorile minime normate, conform Anexa nr.3 din Monitorul Oficial PI nr. 820/ 08.12.2010.

d)   Valorile absorbtivitatii radiatiei solare a elementelor de constructie opace sunt aceleasi ca in cazul cladirii de referinta;

e)   Factorul optic al elementelor de constructie exterioare vitrate este α _i = 0,26;

f)    Factorul mediu de insorire al fatadelor are valoarea corespunzatoare cladirii reale;

g)   Numarul de schimburi de aer din spatiul incalzit este de minimum 0,5 h^-1, considerandu-se ca tamplaria exterioara este dotata cu garnituri speciale de etansare, iar ventilarea este de tip controlata, iar in cazul cladirilor publice / sociale, valoarea corespunde asigurarii confortului fiziologic in spatiile ocupate (cap. 9.7 Metodologie Partea I);

h)   Sursa de caldura pentru incalzire si preparare a apei calde de consum este, dupa caz:

statie termica compacta racordata la sistem districtual de alimentare cu caldura, in cazul cladirilor reale racordate la astfel de sisteme districtuale,

centrala termica proprie functionand cu combustibil gazos (gaze naturale sau GPL) si cu preparare a apei calde de consum cu boiler cu acumulare, pentru cladiri care nu sunt racordate la un sistem de incalzire districtuala;

i)    Sistemul de incalzire este de tipul incalzire centrala cu corpuri statice, dimensionate conform reglementarilor tehnice in vigoare;

j)    Instalatia de incalzire interioara este dotata cu elemente de reglaj termic si hidraulic atat la baza coloanelor de distributie (in cazul cladirilor colective), cat si la nivelul corpurilor statice; de asemenea, fiecare corp de incalzire este dotat cu repartitoare de costuri de incalzire;

k)   In cazul sursei de caldura centralizata, instalatia interioara este dotata cu contor de caldura general (la nivelul racordului la instalatiile interioare) pentru incalzire si apa calda de consum la nivelul racordului la instalatiile interioare, in aval de statia termica compacta;

l)    In cazul cladirilor de locuit colective, instalatia de apa calda este dotata cu debitmetre inregistratoare montate pe punct de consum de apa calda din apartamente;

m) Randamentul de producere a caldurii aferent centralei termice este caracteristic echipamentelor moderne noi; nu sunt pierderi de fluid in instalatiile interioare;

n)   Conductele de distributie din spatiile neincalzite (ex. subsolul tehnic) sunt izolate termic cu material caracterizat de conductivitate termica λ_iz  0,05 W/m K, avand o grosime de minimum 0,75 ori diametrul exterior al conductei;

o)   Instalatia de apa calda de consum este caracterizata de dotarile si parametrii de functionare conform proiectului, iar consumul specific de caldura pentru prepararea apei calde de consum este de 1068 ^. N_P / A_inc [kWh/m²an], unde N_P reprezinta numarul mediu normalizat de persoane aferent cladirii certificate, iar A_inc reprezinta aria utila a spatiului incalzit / conditionat;

p)   In cazul in care se impune climatizarea spatiilor ocupate, randamentul instalatiei de climatizare este aferent instalatiei, mai corect reglata din punct de vedere aeraulic si care functioneaza conform procesului cu consum minim de energie;

q)   In cazul climatizarii spatiilor ocupate, consumul de energie este determinat in varianta utilizarii racirii in orele de noapte pe baza ventilarii naturale / mecanice (dupa caz);

r)    Nu se acorda penalizari conform cap. II.4.5 din normativul de fata, p₀ = 1,00.

2. Determinarea valorilor parametrilor termoenergetici ai elementelor de constructie perimetrale ale cladirii de referinta

Conform definitiei cladirii de referinta din Mc-001/PII se vor obtine urmatoarele valori caracteristice pentru cladirea de referinta atasata cladirii reale :

Rezistetele termice corectate conform cerintelor minime sunt :

Rezistenta specifica globala corectata a cladirii de referinta este

R' _M = 2,458 m²K/W

Determinarea coeficientului global de izolare termica

Coeficientul global efectiv G1 al unei cladiri sau al unei parti dintr-o cladire se calculeaza cu relatia:

[W/(m³K)]

in care:

V - volumul incalzit al cladirii sau partii de cladire, calculat conform Normativelor C107/3 si C107/1, exprimat in m³; V = 454,187 m³

Aj - aria elementului de constructie j, prin care se produce schimb de caldura, calculata conform Normativelor C107/1, C107/3 si C 107/5, exprimata in m²;

τ_j - factor de corectie a diferentei de temperatura intre mediile separate de elementul de constructie j, calculat conform Normativelor C107/1, C107/3 si C 107/5;

,

in care :

ϑ e = temperatura exterioara conventionala de calcul pentru perioada rece a anului, care se consider in conformitate cu harta de zonare climatic a teritoriului Romaniei, pentru perioada de iarna din Anexa D din Mc-001;

ϑe = -15 °C

𝜽 _i = temperatura interioara conventionala de calcul pe timpul iernii

ϑe = 18 °C - pentru sali de sport

𝜽 _n = temperatura in mediul din exteriorul anvelopei , in cazul nostru:

𝜽 _n = ϑ _e ⟹ 𝜏 = 1

R_mj - rezistenta termica specifica corectata medie, a elementului de constructie j, calculata conform Normativelor C107/3 si C 107/5, exprimata in m²K/W;

G 1 = 0,430 W/m²K

G_1ref = 0,702 W/m²K

Deci : 0,430 < 0,702⟹ G₁<G_1ref

Rezulta ca nivelul de izolare termic global este corespunzator , conf. C107/1 pag. 11.

4. Determinarea performantelor energetice si a consumului de energie pentru cladirea de referinta

4.1. DETERMINAREA TEMPERATURILOR PE SUPRAFATA INTERIOARA A ELEMENTELOR DE CONSTRUCTIE

Pentru sali de sport temperatura interioara θ_i=18°C (conf.STAS 1907/2-1997), umiditatea relativa φ =60% (conf.tabel IV- C107/5 -pag.39), atunci temperatura punctului de roua este θ _r = 10,1°C - conform Anexa B din C107/3 - pag.35)

Temperaturile superficiale medii θ _{si, m}, aferente elementelor de constructie sunt trecute in tabelul urmator:

in care :                         

θ_i =+ 18 ⁰C

θ_e = - 15 ⁰C

Δθ θ_i - θ_e = + 33 K

i - coeficient de transfer termic superficial interior [W/m²K]

Δθ_{i max} = θ_i - θ_{si, m} , reprezinta diferenta maxima de temperatura, intre temperatura interioara si temperatura medie a suprafetei interioare [K] , conf. tabel 11.1 din MC-001-PI, pag.60.

Pentru cazurile si detaliile curente, temperaturile superficiale minime θ_si,min se dau in tabelele cuprinse in cataloage de valori precalculate pentru punti termice uzuale.

Temperatura superficiala medie, aferenta unui element de constructie, se poate determina cu relatia:

Δθ

θ_{si m} = θ_i - ----------- [^oC]      

α_i . R'

in care :

R' rezistenta termica specifica corectata, aferenta elementelor de constructie pe ansamblul cladirii.

θ_{si m} - temperatura superficiala medie [^oC]

La colturile iesinde de la intersectia a doi pereti exteriori cu un planseu (la tavan sau la pardoseala), temperatura minima se poate determina numai pe baza unui calcul automat al campului spatial, tridimensional, de temperaturi. - conform normativelor C107/3 si C107/5

In cazul in care nu se face un astfel de calcul, se poate considera valoarea :

θ_{si colt} = 1,3 θ_{si min} - 0,3 θ_i [^oC]

in care :

θ_{si min} - temperatura superficiala minima, determinata pe baza campului plan de temperaturi.

θ_{si colt} - temperatura superficiala la colt

Aceasta temperatura este data in normativele C107/3 (pct.1- tab.3, pag.70; pct.2-tab.34, pag. , pct.3-tab.22, pag.84, pct.4 - tab.40 ) si C107/5 si ea difera functie de natura puntii termice respective.

In tabelul urmator se prezinta temperaturile superficiale de colt in concordanta cu configuratia constructiva a cladirii analizate:

Conditia ca sa nu apara condens pe suprafata interioara a unui element de constructie exterior este ca :

θ_si,m>θ _{r ,} unde:

θ_{si,m -} temperatura superficiala medie

θ _{r -} temperatura punct de roua

Aceasta conditie este indeplinita pentru toate elementele constructiei.

4.2 Parametrii climatici

4.2.1. Elemente caracteristice privind amplasarea cladirii

Elementele caracteristice privind amplasarea cladirii sunt urmatoarele:

- zona climatica II conform fig. A1 din SR 1907-1 , T= -15 s C ;

- orientarea fata de punctele cardinale: conform pieselor desenate;

- zona eoliana: IV conf. Fig. 4 din SR 1907-1/97;

- pozitia fata de vanturile dominante: amplasament mediu adapostit pentru fatade;

- categoria de importanta a constructiei conform H.G R nr. 766/1967: C - normala;

- Conform codului de proiectare seismica ,indicativ P100/2006, ag= 0,12 g si 0,70 s;

- Zona de zapada ,conform Cod CR 1-1-3 /2005 , are valoarea caracteristica a incarcarii din zapada pe sol de 1,50 Kn/mp;

- relatia cu constructiile invecinate: cladirea face parte dintr-un cadru construit existent ;

Retele publice existente in zona: retele de apa, retele de gaze naturale, retele electrice.

4.2.2. Regimul de ocupare al cladirii

Regimul de ocupare al cladirii este de 10 de ore pe zi, iar alimentarea cu caldura se considera in regim discontinuu. Cladirea nu este echipata cu sisteme de ventilare mecanica, racire sau conditionarea aerului.

4.2. Anvelopa cladirii si volumul incalzit al cladirii

Anvelopa cladirii reprezinta totalitatea elementelor de constructie care inchid volumul incalzit, direct sau indirect.

4.2.4.Temperatura conventionala exterioara de calcul

Pentru iarna, temperatura conventionala de calcul a aerului exterior se considera in functie de zona climatica in care se afla localitatea Targu-Jiu (zona II), conform STAS 1907/1, astfel: θe = - 15°c

4.2.5. Intensitatea radiatiei solare si temperaturile exterioare medii lunare

Intensitatile medii lunare si temperaturile exterioare medii lunare au fost stabilite in conformitate cu Mc001 - PI, anexa A.9.6, respectiv SR 4839, pentru localitatea Targu-Jiu:

4. Temperaturi de calcul ale spatiilor interioare

4.1. Temperatura interioara predominanta a incaperilor incalzite

Conform Metodologiei Mc001- PI (I.9.1.1.1), temperatura predominanta pentru Sali de sport este: θi = 18sC

4.2. Temperatura interioara a spatiilor neincalzite

Conform Metodologiei Mc001- PI (I.9.1.1.1), temperatura interioara a spatiilor neincalzite de tip subsol si casa scarilor, se calculeaza pe baza de bilant termic: Nu este cazul.

4. Temperatura interioara de calcul

Conform Metodologiei Mc001 - 2006/PII- pag.11, daca diferenta de temperatura intre volumul incalzit si casa scarilor este mai mica de 4^oC sau este probabil ca intre zone usile sa fie deschise, intregii cladiri i se aplica calculul monozonal.

In acest caz, temperatura interioara de calcul a cladirii, este:

[^oC], unde :

A_j = aria zonei j (m²)

Θij = temperatura interioara a zonei j [^oC],

Temperaturile pentru Sala de sport, Cabinet Prof. si Baie s-au luat din SR 1907/2 , conform tabel 1.

Temperatura interioara de calcul este deci:

[^oC]

Θi = 17,97 [^oC]

4.4. Calculul coeficientilor de pierderi de caldura H_T si H_V

a.     Calculul coeficientului de pierderi de caldura al cladirii, H:

H = H_v + H_T [W/K]         (conf.Mc-001-PII-pag.15)

b. Calculul coeficientului de pierderi de caldura al cladirii, prin ventilare, H_V:

[W/K]

unde:

ρ_a - densitatea aerului ( Mc 001 - PII - 1, pag. 14 ) ρ_a =1,2 kg/m²

c_a - caldura specifica a aerului [ KJ/kgK ]c_a =1,005 KJ/kgK

n_a - numarul mediu de schimburi de aer pe ora ( conform Mc 001 - P I - pag.49 )n_a = 0,6 [ h-¹

V - reprezinta volumul incalzit [m³]V = 454,187 [m³]

= 91,29 [W/K]

H_v = 91,29 [W/K]

c . Calculul coeficientului de pierderi de caldura al cladirii, prin transimisie, H_{T :}

H_T= L + L s+Hu [W/K]

L este coeficientul de cuplaj termic prin anvelopa cladirii, definit prin relatia (9.3), in [W/K];

L_s este coeficientul de cuplaj termic prin sol, (document recomandat: SR EN ISO 13370) si care se admite a fi calculat in regim stationar (document recomandat: SR EN ISO 13789), in [W/K];

H_u coeficientul de pierderi termice prin spatii neincalzite (document recomandat: SR EN ISO 13789), in [W/K].

L= SU_jA_j + Sy_kl_k + Sc_j [W/K]

unde:

L este coeficientul de cuplaj termic, in [W/K]; ;

U_j este transmitanta termica a partii j de anvelopa a cladirii, in [W/(m²K)];

A_j este aria pentru care se calculeaza U_j, in [m²];

y_k este transmitanta termica liniara a puntii termice liniare k, in [W/(mK)];

l_k este lungimea pe care se aplica y_k, in m;

c_j este transmitanta termica punctuala a puntii termice punctuale j, in [W/K].

L = 193,687 [ W/K]

L_s = 30,745 [ W/K]

H_u=0 [ W/K] Nu avem spatii neincalzite

H = 998,087 +31,31= 224,4327 [ W/K]

H = 224,432 [ W/K]

Coeficientul de pierdere de caldura al cladirii este:

H= H_v + H_t = 91,29+224,432 = 315,722 [ W/K]

H = 315,722 W/K

4.5.Stabilirea perioadei de incalzire preliminare a cladirii de referinta

In prima faza a calculului consumurilor de energie se stabileste perioada de incalzire preliminara. In acest caz temperatura conventionala de echilibru este θ_eo=12°C (conf.SR 4839 -1997 -pag.4)

Temperatura exterioara medie pe sezonul de incalzire se calculeaza ca o medie ponderata a temperaturilor medii lunare cu numarul de zile cu incalzire ale fiecarei luni.

4.6. Calculul pierderilor de caldura ale cladirii Q_L (calcul preliminar, pentru 𝛉_eo = 12°C)

Q = H x (θ_i θ) x t [kWh/an]

H = 1120,687 W/K- coeficient de pierderi de caldura

θ_i= 17,97 s C - temperatura interioara de calcul ;

θ_e= 3,015 °C - temperatura exterioara medie pe perioada de incalzire [sC];

Dz = 182 zile - durata perioadei de incalzire preliminara determinata grafic [zile]

t = 182 X 12 = 2184 h - numar de ore perioada de incalzire.

Q = 1120,687 x 10^-3 x (17,97 3,015) x 2184 = 36603,56 [kWh / an]

Q_l= 36603,56 [kWh / an]

4.7. Calculul aporturilor de caldura ale cladirii Q_g (calcul preliminar, pentru 𝛝_eo=12°C)

/an

= degajari de caldura interne

o      = fluxul termic mediu al degajarilor interne in spatiile incalzite

∅_i= 4 W/m² fluxul termic mediu al degajarilor interne, cf. Mc001 - PII,

A_inc = 139,75 m² - aria totala a spatiului incalzit,

Φ_{i, h} = ϕ_i *A _inc= 559 W

o      ∅_iu = 0 - fluxul termic mediu al degajarilor interne in spatiile neincalzite

o      D_Z = 182 zile - durata perioadei de incalzire preliminara determinata grafic

o      = 182 X 12 = 2184 h - numar de ore perioada de incalzire. t = 2184h

Q = 1220,85 [ kWh/an]

= aporturi solare prin elementele vitrate ,

o      = radiatia solara totala medie pe perioada de calcul pe o suprafata de 1m² avand orientarea j

o      = aria receptoare echivalenta a suprafetei n avand orientarea j

= aria totala a elementului vitrat n

= factorul de umbrire a suprafetei n;

= factorul partial de corectie datorita orizontului;

= factorul partial de corectie pentru proeminente;

= factorul partial de corectie pentru aripioare.

= factorul de reducere pentru ramele vitrajelor;

= transmitanta totala la energie solara a suprafetei n;

g=F_wg_ḻ

= factor de transmisie solara;

g_ḻ = transmitanta totala la energia solara pentru radiatiile perpendiculare pe vitraj;

Valorile factorilor F_h, F_o, F_f, F_w si g_ḻ se gasesc in SR ISO 13790 anexa H.

F = = 0,68 F_F = 0,68

g = transmitanta totala la energie solara a suprafetei n;

g=F_w *g

F_w = factor de transmisie solara;Fw = 0,26

g= transmitanta totala la energia solara pentru radiatiile perpendiculare pe vitraj;g_⊥ = 0,67

g = 0,26 * 0,67 = 0,174 g = 0,174

Valorile factorilor F_h, F_o, F_f, F_w si g se gasesc in SR ISO 13790 anexa H.

Intensitatea radiatiei solare medii pe sezonul de incalzire se calculeaza ca o medie ponderata a intensitatilor medii lunare, cu numarul de zile ale fiecarei luni.

[W/m²]

La fel se calculeaza intensitatea radiatiei pentru perioada de incalzire solare si pentru celelate orientari.

Dz = 182 zile - durata perioadei de incalzire preliminara determinata grafic

t = 182 X 12 = 2184 h - numar de ore perioada de incalzire.

Q_s = 78,653 x 10 ^-3 x 2184= 171,778 [kWh]

Q_s = 171,778 [kWh]

Q= 1220,85 + 171,778= 1392,628 [kWh]

Q=1392,628 [kWh]

Fluxul aporturilor de caldura se calculeaza astfel:

Φ = 637[ W]

Φ= 637[ W]

4.8. Determinarea factorului de utilizare preliminar η

2.4.8.1. Raportul aporturi / pierderi γ

Pentru a putea calcula factorul de utilizare η trebuie stabilit un coeficient adimensional, , care reprezinta raportul dintre aporturi, Q_g si pierderi, Q_L, astfel:

γ

Q 1392,628 kWh - aporturi totale de caldura [kWh]

Q 36603,56 kWh - pierderile de caldura ale cladirii [kWh]

= 0,038 - coeficient adimensional reprezentand raportul dintre aporturi si pierderi;

Deoarece coeficientul adimensional 1 , atunci :

η ( conf. SR EN ISO 13790/2005 - pag.22)

unde:

a = parametru numeric care depinde de constanta de timp τ

a = a

a = 0,8 - parametru numeric (conform Metodologiei Mc 001-1), tab.1.2 ; .

τ = 30h - incalzire continua - perioada sezoniera (conform Metodologiei Mc 001-1);

4.8.2. Constanta de timp a cladirii 𝝉

𝝉 , unde:

τ = constanta de timp care caracterizeaza inertia termica interioara a spatiului incalzit [h];

C- capacitatea termica interioara a cladirii [J/K]

H - coeficient de pierderi termica a cladirii W/K

La nivel national se pot indica valori conventionale ale constantei de timp a cladirilor tipice.

4.8. Determinarea capacitatii termice interioare a cladirii C

Capacitatea termica C a cladirii considerate se va calcula prin insumarea capacitatilor termice ale tuturor elementelor de constructie in contact termic direct cu aerul interior al zonei considerate.

C= Σ_jΣ_iρ*c*d*Aj [J/K]

unde:

χ _j este capacitatea termica interioara raportata la arie a elementului de constructie j ;

Aj este aria elementului j ;

𝜌ij este densiataea materialului i din elementul j ;

d_ij este grosimea stratului i din elementul j .

Suma se efectueaza pentru toate straturile fiecarui element, pornind de la suprafata interioara pina fie la primul strat termoizolant, fie in mijlocul elementului de constructie, la distanta cea mai mica.

Astfel:

1.Pentru pereti exteriori

Capacitatea termica interioara se va calcula de la interior la exterior pana la stratul termoizolant aplicat.

2.Pentru placa pe sol

Capacitatea termica interioara se va calcula de la interior la exterior pana la stratul termoizolant.

Pentru planseu sub pod

Capacitatea termica interioara se va calcula de la interior la exterior pana la betonul de panta.

4.Pentru pereti interiori

Capacitatea termica interioara se va calcula pana la mijlocul peretelui.

Capacitatea termica interioara a cladirii poate fi calculata de asemenea ca suma a capacitatilor interne ale tuturor elementelor de constructie, fiecare calculata conform EN ISO 13786, sau furnizata la nivel national, pe baza timpului de constructie.. Aceasta valoare poate fi aproximata si se accepta o incertitudine relativa de zece ori mai mare decat cea corespunzatoare pierderilor termice.

Tab.2.4.8.1.Determinarea capacitatii termice interioare a cladirii:

ρ= densitatea materialului

c=capacitatea calorica masica a materialului

d=grosimea stratului

A= aria elementului

C=164,284 MJ/K

1J=1W/s

Coeficientului de pierderi termica a cladirii H se calculeaza conform relatiei :

H = H_v + H_T [W/K] (conf.Mc-001-PII-pag.15)

H = 315,722 W/K( conf. Cap.2.4.4)

𝝉 = ,

τ = 164,284 x 10⁶ / 315,722 = 520343s

τ= 520343s = 144,53h

a a

a₀ = 0,8

τ₀ = 30h

τ = 144,53 h

a = 0,8 + 144,53/30 = 5,617

a= 5,617

η

= 0,038

η=0,9999 - raportul aporturi/pierderi

4.9. Determinarea temperaturii de echilibru si perioada de incalzire reala a cladirii

θ , unde:

θ = temperatura de echilibru

θ - temperatura interioara de calcul;

θ=17,97 sC

η = 0,9999 - factorul de utilizare al aporturilor;

Φ_g=637 W - aporturile solare si interne medii pe perioada de incalzire ;

H = 315,722 W/K - coeficientul de pierderi termice ale cladirii

Temperatura de echilibru a cladirii este:

θ = 15,952 sC

Durata sezonului de incalzire reala este de 186 de zile, adica 2232 ore (12 ore/zi). Temperatura exterioara medie pe sezonul de incalzire se calculeaza ca o medie ponderata a temperaturilor medii lunare cu numarul de zile ale fiecarei luni.

4.10. Programul de functionare si regimul de furnizare a agentului termic

Cladirea are un program de functionare discontinuu, avand un regim de incalzire discontinuu.

4.11. Calculul pierderilor de caldura ale cladirii

Q= H*(θ θ)*t [ kWh ]

H = 315,722 W/K coeficient de pierderi de caldura

θ_i =17,97 sC - temperatura interioara de calcul [°C ];

θ= 3,177 °C - temperatura exterioara medie pe perioada de incalzire [°C ];

Dz = 186 zile durata perioadei de incalzire determinata grafic[ zile]

t = 186 X 12 = 2232 h - numar de ore pentru perioada de incalzire.

Q = 315,722 x 10^-3 x (17,97-3,177) x 2232 =10424,501 [ kWh ]

Q = 10424,501 [ kWh ]

4.12. Calculul aporturilor de caldura ale cladirii

Q = Q_i + Q [ kWh ]

Qi - reprezinta degajarile de caldura interne [ kWh ]

Q - reprezinta aporturile solare ale elementelor vitrate [kWh]

Q Φ+(1+b)*Q]*t [kWh ]

Φ - reprezinta fluxul termic mediu al degajarilor interne in spatiile incalzite i [W ]

Φ=4 W/m² -fluxul termic mediu al degajarilor interne [W ]

A=139,75 m² - aria totala a spatiului incalzit [m²]

Φ=4x139,75 =559W

Φ=559W

Q= 0 - reprezinta fluxul termic mediu al degajarilor interne in sptiile neincalzite [W ]

D_z = 186 zile - durata perioadei de incalzire determinata grafic [zile ];

t = 186 X 12 = 2232 h - numar de ore perioada de incalzire.

Q = 559 x 10^-3 x 2232 = 1247,688

Q =1247,688 [kWh]

Q Σ[I ΣA]* t [kWh ]

I = radiatia solara totala pe perioada de calcul pe o suprafata de 1m² avand orientarea j[ W/m² ]

A= aria receptoare echivalenta a suprafetei n avand orientarea j . [m²J

A =A*F F*g[m²]

A = aria totala a elementului vitrat n [ m²];

Fs= factorul de umbrire a suprafetei n;

F=F*F*F

F = factorul partial de corectie datorita orizontului;

F= factorul partial de corectie pentru proeminente;

F_f= factorul partial de corectie pentru aripioare.

F = factorul de reducere pentru ramele vitrajelor;

F

g= transmitanta totala la energie solara a suprafetei n;

F = factor de transmisie solara;

g = transmitanta totala la energia solara pentru radiatiile perpendiculare pe vitraj;

Valori medii ale intensitatii radiatiei solare pentru perioada de incalzire

Luna

Zile

Intensitatea radiatiei solare [W/m²]

N

S

V

E

Ianuarie

31

13,3

78,7

31,3

31.3

Februarie

28

20,4

112,7

56,0

56.0

Martie

31

29,3

98,3

63,0

60

Aprilie

20

39,6

98,6

78,5

78.5

Mai

0

65,5

90,7

74,2

74.2

Iunie

0

75,8

20,71

94,9

87,83

78,3

47,29

78,3

47,29

Iulie

0

78,8

112,0

81,6

81,6

August

0

70,8

130,5

74,8

74,8

Septembrie

0

49,4

129,5

80,7

80,7

Octombrie

15

24,6

117,9

62,5

62,5

Noiembrie

30

14,8

70,3

31,7

31,7

Decembrie

31

11,5

59,5

27,3

27,3

Tip

Orientare

A

Fs

F_f

g

ΣA_s

[m²]

[m²]

F

N

22,42

0,82

0,68

1,174

2,369

V

0,98

0,82

0,68

0,174

0,092

U

V

5,90

0,891

0,38

0,174

0,347

S

2,10

0,891

0,38

0,174

0,123

Orientare

∑A_snj [m²]

I_sj [W/m²]

Q_sj [W]

 

N

2,369

20,71

49,061

 

V

0,439

47,29

20,760

 

S

0,123

87,83

10,803

 

TOTAL

2,931

80,624

Dz = 186 zile - durata perioadei de incalzire determinata grafic [zilel;

t = 186 X 12 = 2232 h - numar de ore perioada de incalzire.

Q_s = 80,624 x 10 ^-3 x 2232= 179,952 [kWh]

Q_s = 179,952 kWh

Q= Q_i + Q_s = 1247,688 + 179,952 = 1427,640 [kWh]

Q=1427,640 [kWh]

4.1 Necesarul de caldura pentru incalzirea cladirii, Q_h

Necesarul de caldura pentru incalzirea spatiilor se tine facand diferenta intre pierderile de caldura ale cladirii,Q_L, si aporturile totale de caldura Q_g, cele din urma fiind corectate cu un factor de diminuare, η , astfel:

Q=Q ηQ [ kWh

Q = 10424,501 [ kWh - pierderile de caldura ale cladirii;

Q = 1427,640 [ kWh ] - aporturi totale de caldura;

η = factor de utilizare;

Pentru a putea calcula factorul de utilizare, η trebuie stabilit un coeficient adimensional, 𝛄, care reprezinta raportul dintre aporturi, Q_g , si pierderi, Q_L, astfel:

γ = 0,136

γ = 0,136

Deoarece coeficientul adimensional γ1,atunci :

η

a = parametru numeric care depinde de constanta de timp τ

a = a

a = 0,8 - parametru numeric (conform Metodologiei Mc 001-1-tab.1.2-pag.180);

τ = 30 h (conform Metodologiei Mc 001-1-tab.1.2. - pag.180 )

τ = constanta de timp , care caracterizeaza inertia termica interioara a spatiului incalzit, h;

𝝉 = ,

τ= 520343s = 144,53h

a = 5,617

𝛈 = 0,9999

Q=10424,501 - 0,9999*1427,640 = 8997,003 kWh/an

Q=8997,003 kWh/an

4.14. Consumul de energie pentru incalzire , Q

Q=Q+Q-Q- Q [ kWh/an

Q = 8997,003 Kwh/an - necesarul de energie pentru incalzirea cladirii;

Q= totalul pierderilor de caldura datorate instalatiei de incalzire, inclusiv pierderile de caldura recuperate. Se includ de asemenea pierderile de caldura suplimentare datorate distributiei neuniforme a temperaturii in incinte si reglarea imperfecta a temperaturii interioare, in cazul in care nu sunt luate deja in considerare la temperatura interioara conventionala;

Q=Q+Q [ kWh/an ]

Q = pierderi de caldura cauzate de un sistem non-ideal de transmisie a caldurii la consumator;

Q=Q+Q [ kWh/an ]

Q = pierderi de caldura cauzate de distributia neuniforma a temperaturii;

Q=* Q [ kWh/an ]

η= 0,97 eficienta sistemului de transmisie a caldurii in functie de tipul de corp de incalzire (MC001- P II.1 - Anexa II.1.B);

Q= * 8997,003 = 278,257 [ kWh/an ]

Q_{em, str} = 278,257 kWh/an

Q _em,c = 0 kWh/an

Q _em =278,257 kWh/an

Q_d = reprezinta energia termica pierduta pe reteaua de distributie - nu este cazul ;

Q_d = 0 kWh/an

Q = 278,257 kWh/an

Q_r = 0 kWh/an

Q _fh= 8997,003 + 278,257 = 9275,260 kWh/an

Q_fh = 9275,260 kWh/an

4.15. Consumul de energie pentru iluminat

Calculul necesarului de energie pentru iluminat, in cazul cladirilor nerezedintiale, se realizeaza conform Metodologiei Mc001 - PIV- tabelului 4 anexa II 4 A1:

Tabel 2.4.15.1Calculul consumului de energie pentru iluminat

Tip incapere

Suprafata ConsumConsum

totalaspecific anual

mediu

[m²] [Kwh/an/m²][Kwh/an]

Sala de sport

134,17 17,50 2347,975

2463,125

Depozit materiale

3,29 17,5057,575

Birou Profesor

3,29 17,50 57,575

Valoarea consumului total se corecteaza cu coeficienti in functie de:

raportul dintre suprafata vitrata a anvelopei si suprafata pardoselii spatiului incalzit:

= 0,1 <0.3 => totalul se majoreaza cu 10 %

W=2463,125+246,31 = 2694,68 kWh/an

W= 2709,43 kWh/an

4.16. Energia primara si emisiile de CO₂

4.16.1. Energia primara

E_p = Q*f+ Q*f+W*f [kWh/an]

Q = energia termica consumata pentru incalzire, produsa la sursa din combustibil gaz natural [kWh/an]

W= energia electrica consumata pentru iluminat din S.E.N [kWh/an]

Q = 9275,260 [kWh/an]

W= 2709,43 [kWh/an]

f= f =1,1 [ kg/kWh ] - factorul de conversie in energie primara pentru gaze naturale

f = 2,8 [ kg/kWh ] factorul de conversie in energie primara pentru energie electrica

Ep = 9275,260*1,1 + 2709,43*2,8 = 10202,786+7585,2=17787,986 [kWh/an]

Ep = 17787,986 kWh/an

4.16.2. Emisia de CO2

E= Q *f⁺ Q*f+W*f kg/an , unde:

Q= 9275,260 [ kWh/an]

W= 2709,43 [kWh/an]

f f= 0,205 kg/kWh - factorul de emisie la arderea gazului natural; se aplica energiei la sursa primara

f = f= 0,09 kg/kWh - factor de emisie electricitate

E= 9275,260*0,205 + 2709,43*0,09 = 1901,428+243,84 = 2145,268 kg/an

E=2145,268 kgCO /an

4.16. Indicele de emisie echivalent CO₂

I = 15,35 kgCO/m²an

A_inc = 139,75m²

I= 15,35 kgCO/m²an

5. Certificarea energetica a cladirii de referinta

Notarea energetica a cladirii se face in functie de consumurile specifice corespunzatoare utilitatilor din cladire si penalitatilor stabilite corespunzator exploatarii. Incadrarea in clasele energetice se face in functie de consumul specific de energie pentru fiecare tip de consumator in functie de scala energetica specifica.

5.1. Consumul anual specific de energie pentru incalzirea spatiilor

q= [kWh/m²an]

unde: Q=Q= 9275,260 kWh/m²an

Suprafata incalzita a cladirii este:

A=139,75 m²

q=66,37 kWh/m²an

CLASA A

5.2. Consumul anual specific de energie pentru iluminat

w= [kWh/m²an]

W= 2709,43 kWh/an

A=139,75 m²

w= 19,38 kWh/m²an

CLASA A

5. Consumul total anual specific de energie

q= q+ w [kWh/m²an]

q= 66,37 + 19,38 = 85,75 kWh/m²an

q= 85,75 kWh/m²an

CLASA B

5.4. Penalizari acordate cladirii certificate

P₀ = 1 nu se acorda penalizari cladirii de referinta

5.5. Nota energetica a cladirii de referinta

Relatia de calcul a notei energetice este urmatoarea:

N = exp( - B* q_tot * Po + B₂ ) , daca q_tot * P_o q

N = 100 , , daca q_tot * P_o < q _Tm

B=0,001053 , B₂ = 4,73667 - coeficienti numerici determinati conform MC 001/3- 2006;

P₀ - coeficient de panalizare a notei acordate cladirii;

q_Tm - consumul specific anual normal de energie minim.

q_Tm = 125 Kwh/m²an

q_tot *P_o= 85,75 kWh/m²an < 125 Kwh/m²an

N=100