|
CLADIREA REABILITATA
Cladirea reabilitata este cladirea studiata la care s-au aplicat urmatoarele masuri :
- izolarea peretilor exteriori opaci cu placi din polistiren expandat de 10 cm grosime .
- izolare planseu sub pod cu vata minerala de sticla de 16 cm grosime si protejarea acesteia .
- izolarea placii pe sol cu placi din polistiren extrudat de 5 cm grosime .
- inlocuirea tamplatiei din lemn cu timplarie termoizolanta si geamuri termopan
- inlocuirea incalzirii locale cu sobe de teracota cu incalzire centralizata folosind centrala termica si corpuri de incalzire statice .
1. Determinarea coeficientului global de izolare termica pentru cladirea reabilitata
Pentru cladirea reabilitata s-au calculat urmatoarele valori :
Alcatuire perete exterior
Nr. Crt
Denumire strat
d [m]
1
Tencuiala exterioara mortar var ciment
0.025
2
Zidarie caramida plina normala
0.375
3
Tencuiala interioara mortar var ciment
0.015
4
Polistiren expandat
0.08
5
Tencuiala decorativa
Rezistente
R
3.119
Coeficient de corectie r
0.8
R'
2.49
1.Zidarie
din caramida plina normala d=37,5cm Anexa A ,poz.63 din C 107/3
-2005: r=1800kg/mc; l=0,80 W/mK; Coeficient
de corectie a=1.15 din MC001-P I, tab.3.2 2.Tencuiala
interioara var, d=1,5cm Anexa A, poz.17 din C 107/3 -2005 r=1600kg/mc ;l=0,80 W/mK Coeficient
de corectie a=1.10 din MC001-P I, tab.3.2 3.Tencuiala
exterioara var-ciment, d=2,5cm r=1700kg/mc ;l=0,87 W/mK Coeficient
de corectie a=1.10 din MC001-P I, tab.3.2 5 4
0,5 8 2,5 1,5 37,5
4. polistiren expandat d= 8 cm ; l=0,04 W/mK; r=20kg/mc;
tencuiala decorativa d= 0,5 cm; l= W/mK; r= kg/mc;
Nu s-a luat in calcul rezistenta termica a stratului de tencuiala decorativa, deoarece aceasta este nesemnificativa.
Alcatuire placa sub pod/terasa/acoperis
Nr. Crt
Denumire strat
d [m]
1
Lemn foioase II
0.03
2
Lemn rasinoase
0.025
3
Tencuiala int. mortar var
0.015
4
Vata minerala
0.16
5
Polistiren
0.1
Rezistente
R
6.83
Coeficient de corectie r
0.8
R'
46
Alcatuire placa pe sol
Nr. Crt
Denumire strat
d [m]
1
Lemn rasinoase ┴
0.04
2
Nisip
0.1
3
Pamint
0.8
4
Pamant
4
5
Polistiren
0.05
Rezistente
R
6.00
Coeficient de corectie r
0.8
R'
4.80
Tamplarie exterioara
Tip tamplarie
Fereastra cu vitraj dublu cu o foaie acoperita 4x9x4 cu obloane si usa din termopan
R'
0.78
Nr. Crt.
Element de constructie
Ai
R'm
(m2)
(m2K/W)
(W/K)
1
Placa pe sol
139.75
4.80
1
29.114
2
Placa sub pod, terasa, acoperis
139.75
46
0.9
23.03
3
Tamplarie exterioara
22.42
0.78
1
28.74
4
Pereti exteriori
167.45
2.49
1
67.24
TOTAL
469.37
148.124
Rezistenta termica medie pe cladire
R'm
m2K/W
3.753
Coeficientul global de izolare termica
G1
W/m3K
0,326
Coeficientul global de referinta
G1ref
W/m3K
0,702
-rezistenta specifica globala a cladirii reabilitate
[W/(m3K)] - coeficient global de izolare termica
V = 454,187 m3
G 1 = 0,326 W/m2K
G1ref = 0,702 W/m2K
Deci : 0,326 < 0,702⟹ G1<G1ref
Rezulta ca nivelul de izolare termic global este corespunzator , conf. C107/1 pag. 11.
2. Determinarea performantelor energetice si a consumului de energie pentru cladirea de referinta
1.2.1. DETERMINAREA TEMPERATURILOR PE SUPRAFATA INTERIOARA A ELEMENTELOR DE CONSTRUCTIE
Pentru sali de sport temperatura interioara θi=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:
Nr.
crt.
Element
constructie
θ
[oC]
α
R'M
m2K/W
Θ si m
[oC]
Δθ
[K]
θ r
[oC]
Δθi max
[K]
Δθi = θ- θ si,m
[K]
0bs.
1.
Perete exterior
18
8
2,49
1,65
16,35
33
10,1
4,0
1,65
> θ r
nu apare
condens
2.
Planseu sub pod
18
8
5,46
0,75
17,25
33
10,1
3,0
0,75
> θ rnu apare
condens
3.
Placa pe sol
18
6
5,25
1,04
16,96
33
10,1
2,5
1,04
>θ r
nu apare condens
4.
Tamplarie exterioara
18
8
0,78
5,28
12,72
33
10,1
4,0
5,28
> θ r nu apare
condens
in care :
θi =+ 18 0C
θe = - 15 0C
Δθ θi - θe = + 33 K
i - coeficient de transfer termic superficial interior [W/m2K]
Δθi max = θi - θsi, 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 θsi,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
θsi m = θi - ----------- [oC]
αi . R'
in care :
R' rezistenta termica specifica corectata, aferenta elementelor de constructie pe ansamblul cladirii.
θsi m temperatura superficiala medie [oC]
Conditia ca sa nu apara condens pe suprafata interioara a unui element de constructie exterior este ca :
θsi,m>θ r , unde:
θsi,m - temperatura superficiala medie
θ r - temperatura punct de roua
Aceasta conditie este indeplinita pentru toate elementele constructiei. In concluzie masurile luate indeplinesc cerintele impuse pentru a se evita disconfortul termic. In ceea ce priveste senzatia de confort termic aceasta este indeplinita pentru toate elementele .
2.2. Parametrii climatici
2.2.1. 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.
2.2.2. Regimul de ocupare al cladirii
Regimul de ocupare al cladirii este de 12 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.
2.2.3. Anvelopa cladirii si volumul incalzit al cladirii
Anvelopa cladirii reprezinta totalitatea elementelor de constructie care inchid volumul incalzit, direct sau indirect.
2.2.4.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
2.2.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:
Tabel: Valori medii ale intensitatii radiatiei solare Targu-Jiu
Luna
Intensitatea radiatiei solare [W/m2]
N
S
V
E
Ianuarie
13.3
78.7
31.3
31.3
Februarie
20.4
112.7
56.0
56.0
Martie
29.3
98.3
63.0
63.0
Aprilie
39.6
98.5
78.5
78.5
Mai
65
90.7
74.2
74.2
Iunie
78
94.9
78.3
78.3
Iulie
78.8
112.0
81.6
81.6
August
70.8
130.5
74.8
74.8
Septembrie
49.4
129.5
80.7
80.7
Octombrie
24.6
117.9
62.5
62.5
Noiembrie
14.8
70.3
31.7
31.7
Decembrie
11.5
69.5
27.3
27.3
Tabel : Valori medii ale temperaturii exterioare Tg Jiu
Luna
Temperatura medie [°C]
Ianuarie
-2,3
Februarie
0,2
Martie
5,0
Aprilie
11,0
Mai
16,0
Iunie
19,1
Iulie
21,0
August
20,2
Septembrie
16,1
Octombrie
10,1
Noiembrie
4,7
Decembrie
-0,2
2.3. Temperaturi de calcul ale spatiilor interioare
2.3.1.Temperatura interioara predominanta a incaperilor incalzite
Conform Metodologiei Mc001- PI (I.9.1.1.1), temperatura predominanta pentru Sali de sport este: θi = 18sC
2.3.2.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.
2.3.3.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 4oC 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 :
Aj = aria zonei j (m2)
Θij = temperatura interioara a zonei j [oC],
Spatiu
Aj
[m2]
Өij
[oC]
Aj Өij
[m2] [oC]
ΣAj
[m2]
ΣAj Өij
[m2] [oC]
Өi
[oC]
Sala de sport
133,17
18
2397,06
133,17
2397,06
Cabinet prof.
3,29
20
65,80
3,29
65,80
Depozit materiale
3,29
15
49,35
3,29
49,35
TOTAL
139,75
2512,21
17,97
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]
2.4. Calculul coeficientilor de pierderi de caldura HT si HV
a. Calculul coeficientului de pierderi de caldura al cladirii, H:
H = Hv + HT [W/K] (conf.Mc-001-PII-pag.15)
b. Calculul coeficientului de pierderi de caldura al cladirii, prin ventilare, HV:
[W/K]
unde:
ρa - densitatea aerului ( Mc 001 - PII - 1, pag. 14 ) ρa =1,2 kg/m²
ca - caldura specifica a aerului [ KJ/kgK ]ca =1,005 KJ/kgK
na - numarul mediu de schimburi de aer pe ora ( conform Mc 001 - P I - pag.49 )na = 0,6 [ h-1
V - reprezinta volumul incalzit [m3]V = 454,187 [m3]
= 91,29 [W/K]
Hv = 91,29 [W/K]
Numarul de schimburi de aer pe ora
Categoria
cladirii
Clasa de
adapostire
Clasa de permeabilitate
ridicata
medie
scazuta
Cladiri
individuale
neadapostite
1.5
0.8
0.5
moderat adap.
1.1
0.6
0.5
adapostite
0.7
0.5
0.5
Cladiri cu mai
multe apartamente,
camine, internate etc.
dubla
expunere
neadapostite
1.2
0.7
0.5
moderat adap.
0.9
0.6
0.5
adapostite
0.6
0.5
0.5
simpla expunere
neadapostite
1
0.6
0.5
moderat adap.
0.7
0.5
0.5
adapostite
0.5
0.5
0.5
c . Calculul coeficientului de pierderi de caldura al cladirii, prin transimisie, HT :
HT= L + L s+Hu [W/K]
L este coeficientul de cuplaj termic prin anvelopa cladirii, definit prin relatia (9.3.3), in [W/K];
Ls 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];
Hu coeficientul de pierderi termice prin spatii neincalzite (document recomandat: SR EN ISO 13789), in [W/K].
L= SUjAj + Syklk + Scj [W/K]
unde:
L este coeficientul de cuplaj termic, in [W/K]; ;
Uj este transmitanta termica a partii j de anvelopa a cladirii, in [W/(m2K)];
Aj este aria pentru care se calculeaza Uj, in [m2];
yk este transmitanta termica liniara a puntii termice liniare k, in [W/(mK)];
lk este lungimea pe care se aplica yk, in m;
cj este transmitanta termica punctuala a puntii termice punctuale j, in [W/K].
Coeficienti de cuplaj termic ai spatiului incalzit
Elementul de constructie
R'j
U'j = 1/R'j
Aj
U'j x Aj
[m2K/W]
[W/m2K]
[m2]
[W/K]
Perete exterior
2,15
0,465
167,445
77,881
Planseu sub pod
5,46
0,183
139,75
25,574
Tamplarie din lemn
0,78
1,282
22,42
28,742
Placa pe sol
5,25
0,190
139,75
26,552
TOTAL
158,749
L = 158,749 [ W/K]
Ls = 26,552 [ W/K]
Hu=0 [ W/K] Nu avem spatii neincalzite
H = 158,749 +26,552= 185,301 [ W/K]
H = 185,301 [ W/K]
Coeficientul de pierdere de caldura al cladirii este:
H= Hv + Ht = 91,29+185,301 = 276,591 [ W/K]
H = 276,591 [ W/K]
2.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 θeo=12°C (conf.SR 4839 -1997 -pag.4)
Determinarea perioadei de incalzire
10 oct - 21 aprilie
Valori conventionale
Luna
Θ e0
t
θ
θ
[oC]
[zile]
[oC]
[oC]
Iulie
12
0
21,0
August
12
0
20,2
Septembrie
12
0
16,1
Octombrie
12
18
10,1
Noiembrie
12
30
4,7
Decembrie
12
31
-0,2
3,015
Ianuarie
12
31
-2,3
Februarie
12
28
0,2
Martie
12
31
5,0
Aprilie
12
13
11,0
Mai
12
0
16,0
Iunie
12
0
19,1
182 zile de Incalzire
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.
2.6. Calculul pierderilor de caldura ale cladirii QL (calcul preliminar, pentru 𝛉eo = 12°C)
Q = H x (θi θ) x t [kWh/an]
H = 276,591 W/K- coeficient de pierderi de caldura
θi= 17,97 s C - temperatura interioara de calcul ;
θe= 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 = 276,591 x 10-3 x (17,97 3,015) x 2184 = 9033,937 [kWh / an]
Ql= 9033,937 [kWh / an]
2.7. Calculul aporturilor de caldura ale cladirii Qg (calcul preliminar, pentru 𝛝eo=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,
Ainc = 139,75 m2 - aria totala a spatiului incalzit,
Φi, h = ϕi *A inc= 559 W
o ∅iu = 0 - fluxul termic mediu al degajarilor interne in spatiile neincalzite
o DZ = 182 zile - durata perioadei de incalzire preliminara determinata grafic
o = 182 X 12 = 2184 h - numar de ore perioada de incalzire. t = 2184h
Q = 559 x 10-3 x 2184 = 1220,85 kWh/an
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
= 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;
= factor de transmisie solara;
gḻ = transmitanta totala la energia solara pentru radiatiile perpendiculare pe vitraj;
Valorile factorilor Fh, Fo, Ff, Fw si gḻ se gasesc in SR ISO 13790 anexa H.
F = = 0,68 FF = 0,68
g = transmitanta totala la energie solara a suprafetei n; g=Fw *g
Fw = factor de transmisie solara;Fw = 0,90
g= transmitanta totala la energia solara pentru radiatiile perpendiculare pe vitraj;g⊥ = 0,67
g = 0,90 * 0,67 = 0,60 g = 0,60
Valorile factorilor Fh, Fo, Ff, Fw si g se gasesc in SR ISO 13790 anexa H.
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
63,0
Aprilie
13
39,6
98,6
78,5
78,5
Mai
0
65,5
90,7
74,2
74,2
Iunie
0
75,8
20,05
94,9
87,91
78,3
46,34
78,3
46,34
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
18
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
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.
Orientare
A
Fs
Ff
g
ΣAs
[m2]
[m2]
F
N
13,86
0,82
0,68
0,60
4,637
V
0,56
0,82
0,68
0,60
0,187
U
V
5,90
0,891
0,38
0,60
1,198
S
2,10
0,891
0,38
0,60
0,426
Orientare
∑Asnj [m2]
Isj [W/m2]
Qsj [W]
N
4,637
20,05
92,971
V
1,385
46,34
64,181
S
0,426
87,91
37,449
TOTAL
6,448
194,601
Dz = 182 zile - durata perioadei de incalzire preliminara determinata grafic
t = 182 X 12 = 2184 h - numar de ore perioada de incalzire.
Qs = 194,601 x 10 -3 x 2184= 425,008 [kWh]
Qs = 425,008 [kWh]
Q= 1220,85 + 425,008= 1645,858 [kWh]
Q=1645,858 [kWh]
Fluxul aporturilor de caldura se calculeaza astfel:
Φ = 753 [ W]
Φ= 753 W
2.8.Determinarea factorului de utilizare preliminar η
2.8.1. Raportul aporturi / pierderi γ
Pentru a putea calcula factorul de utilizare η trebuie stabilit un coeficient adimensional, , care reprezinta raportul dintre aporturi, Qg si pierderi, QL, astfel:
γ
Q 1645,858 kWh - aporturi totale de caldura
Q 9033,937 kWh - pierderile de caldura ale cladirii
= 0,182 - coeficient adimensional reprezentand raportul dintre aporturi si pierderi;
Deoarece coeficientul adimensional 1 , atunci :
η ,unde: ( conf. SR EN ISO 13790/2005 - pag.22)
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);
2.8.2. 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.
2.8.3. 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= ΣjΣiρ*c*d*Aj [J/K]
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.
3.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.Determinarea capacitatii termice interioare a cladirii:
Elementul constructie
Componente
ρ
c
d
A
C
[Kg/m
[J/kgK
[m
[m²
[J/K
Pereti exteriori
Tencuiala interioara
1600
840
0,015
167,445
3375691,20
Caramida
1800
870
0,375
167,445
98332076.25
Tencuiala exterioara
1700
840
0,025
167,445
5977786.50
Poliestiren expandat
20
1460
0.08
167,445
391151.52
Pardoseala placa sol
Scandura
1800
1460
0,04
139,75
14690520.00
Nisip
1800
840
0,1
139,75
2113020.00
Pamint
1800
840
0,8
139,75
131476800.00
Poliestiren expandat
20
1460
0.05
139,75
2040300
Planseul sub pod
Scandura
1800
840
0,055
139,75
11621610.00
Tencuiala interioara mortar-var
1600
840
0,15
139,75
28173600.00
Vata minerala
150
750
0.16
139,75
2515500.00
Poliestiren expandat
20
1460
0.1
139,75
408070.00
TOTAL
299282860.50
ρ= densitatea materialului
c=capacitatea calorica masica a materialului
d=grosimea stratului
A= aria elementului
C=299,282 MJ/K
1J=1W/s
Coeficientului de pierderi termica a cladirii H se calculeaza conform relatiei :
H = Hv + HT [W/K] (conf.Mc-001-PII-pag.15)
H = 315,722 W/K( conf. Cap.2.4.4)
𝝉 = ,
τ = 299,282 x 106 / 315,722 = 947928s = 263,313h
a a
a0 = 0,8
τ0 = 30h
τ = 263,313 h
a = 0,8 + 144,53/30 = 9,577
a= 9,577
η
= 0,182
η=0,9999 - raportul aporturi/pierderi
2.8.4.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;
Φg=753 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 = 15,585 sC
Tabel.2.4.9.1. Determinarea perioadei reale de incalzire
6 Octombrie - 15 Aprilie
Valori conventionale
Luna
θ
t
θ
θ
[oC]
[zile]
[oC]
[oC]
Iulie
15,585
0
21,0
August
15,585
0
20,2
Septembrie
15,585
0
16,1
Octombrie
15,585
25
10,1
Noiembrie
15,585
30
4,7
Decembrie
15,585
31
-0,2
3,359
Ianuarie
15,585
31
-2,3
Februarie
15,585
28
0,2
Martie
15,585
31
5,0
Aprilie
15,585
15
11,0
Mai
15,585
0
16,0
Iunie
15,585
0
19,1
191 zile de incalzire
Durata sezonului de incalzire reala este de 191 de zile, adica 2292 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.
2.8. Programul de functionare si regimul de furnizare a agentului termic
Cladirea are un program de functionare discontinuu, avand un regim de incalzire discontinuu.
2.8.6. Calculul pierderilor de caldura ale cladirii
Q= H*(θ θ)*t [ kWh ]
H = 315,722 W/K coeficient de pierderi de caldura
θi =17,97 sC - temperatura interioara de calcul [°C ];
θ= 3,359 °C - temperatura exterioara medie pe perioada de incalzire [°C ];
Dz = 191 zile durata perioadei de incalzire determinata grafic[ zile]
t = 191 X 12 = 2292 h - numar de ore pentru perioada de incalzire.
Q = 315,722 x 10-3 x (17,97-3,177) x 2292 =10704,729 [ kWh ]
Q = 10704,729 [ kWh ]
2.8.7. Calculul aporturilor de caldura ale cladirii
Q = Qi + 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 ]
Dz = 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 2292 = 1281,228
Q =1281,228 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;
Ff= 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
63.0
Aprilie
15
39,6
98,6
78,5
78.5
Mai
0
65,5
90,7
74,2
74.2
Iunie
0
75,8
20,42
94,9
89,12
78,3
47,27
78,3
47,27
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
25
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
Ff
g
ΣAs
[m2]
[m2]
F
N
13,86
0,82
0,68
0,60
4,637
V
0,56
0,82
0,68
0,60
0,187
U
V
5,90
0,891
0,38
0,60
1,198
S
2,10
0,891
0,38
0,60
0,426
Orientare
∑Asnj [m2]
Isj [W/m2]
Qsj [W]
N
2,369
20,42
48,374
V
0,439
47,27
20,751
S
0,123
89,12
10,961
TOTAL
2,931
80,086
Dz = 191 zile - durata perioadei de incalzire determinata grafic [zilel;
t = 191 X 12 = 2292 h - numar de ore perioada de incalzire.
Qs = 80,086 x 10 -3 x 2292= 183,557 [kWh]
Qs = 183,557 [kWh]
Q= Qi + Qs = 1281,288 + 183,557 = 1464,845 [kWh]
Q=1464,845 [kWh]
2.8.8. Necesarul de caldura pentru incalzirea cladirii, Qh
Necesarul de caldura pentru incalzirea spatiilor se tine facand diferenta intre pierderile de caldura ale cladirii,QL, si aporturile totale de caldura Qg, cele din urma fiind corectate cu un factor de diminuare, η , astfel:
Q=Q ηQ [ kWh
Q = 10704,729 [ kWh - pierderile de caldura ale cladirii;
Q = 1464,845 [ kWh ] - aporturi totale de caldura;
η =0,9999 factor de utilizare
Pentru a putea calcula factorul de utilizare, η trebuie stabilit un coeficient adimensional, 𝛄, care reprezinta raportul dintre aporturi, Qg , si pierderi, QL, 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= 263,313h
a = 5,617
𝛈=0,9999
Q=10704,729 - 0,9999*1464,845 = 9240,030 kWh/an
Q=9240,030 kWh/an
2.8.9. Consumul de energie pentru incalzire , Q
Q=Q+Q-Q- Q [ kWh/an
Q = 9240,030 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= * 9240,030 = 285,774 [ kWh/an ]
Qem, str = 285,774 kWh/an
Q em,c = 0 kWh/an
Q em =285,774 kWh/an
Qd = reprezinta energia termica pierduta pe reteaua de distributie - nu este cazul ;
Qd = 0 kWh/an
Q = 285,774 kWh/an
Qr = 0 kWh/an
Q fh= 9240,030 + 285,774 = 9525,804 kWh/an
Qfh = 9525,804 kWh/an
2.8.9. 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 2.4.11Calculul 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
3. Energia primara si emisiile de CO2
3.1. Energia primara
Ep = 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 = 9525,804 [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 = 9525,804*1,1 + 2709,43*2,8 = 18064,828 [kWh/an]
Ep = 18064,828 kWh/an
3.2. Emisia de CO2
E= Q *f+ Q*f+W*f kg/an
Unde:
Q= 9525,804 [ 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= 9525,804*0,205 + 2709,43*0,09 = 2196,638 kg/an
E=2196,638 kgCO /an
3.3. Indicele de emisie echivalent CO2
I = 15,71 kgCO/m²an
Ainc = 139,75m2
I= 15,71 kgCO/m²an
4.Certificarea energetica a cladirii reabilitate
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.
1.Consumul anual specific de energie pentru incalzirea spatiilor
q= [kWh/m2an] unde:
Q=Q= 9525,804 kWh/m²an
Suprafata incalzita a cladirii este:
A=139,75 m²
q=68,163 kWh/m²an
CLASA A
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
3.Consumul total anual specific de energie
q= q+ w [kWh/m2an]
q= 68,163 + 19,38 = 85,75 kWh/m²an
q= 87,543 kWh/m²an
CLASA B
4. Penalizari acordate cladirii certificate
P0 = 1 - nu se acorda penalizari cladirii reabilitate
Nota energetica a cladirii de referinta
Relatia de calcul a notei energetice este urmatoarea:
N = exp( - B* qtot * Po + B2 ) , daca qtot * Po q
N = 100 , , daca qtot * Po < q Tm
B=0,001053 , B2 = 4,73667 - coeficienti numerici determinati conform MC 001/3- 2006;
P0 - coeficient de panalizare a notei acordate cladirii;
qTm - consumul specific anual normal de energie minim.
qTm = 125 Kwh/m2an
qtot *Po= 87,543 kWh/m²an < 125 Kwh/m2an
N=100