ASIGURAREA CU ENERGIE A UNEI CASE DE LOCUIT DIN CONTUL SURSELOR REGENERABILE (ZERO CONSUM) [304162]

Universitatea Tehnică a Moldovei

ASIGURAREA CU ENERGIE A UNEI CASE DE LOCUIT DIN CONTUL SURSELOR REGENERABILE (ZERO CONSUM)

Chișinău – 2018

Ministerul Educației al Republicii Moldova

Universitatea Tehnică a Moldovei

Facultatea de Energetică și Inginerie Electrică

Catedra Electroenergetica

Admis la susținere

Șef de catedră: prof.dr.ing. Stratan Ion

_____________________________________

„____”_________________ 2018

Asigurarea cu energie a unei case de locuit din contul surselor regenerabile de energie (zero consum)

Proiect de licență

Student: (Fortuna C.)

Conducător:prof.univ.,d.h.s.t _ (Chiorsac M.)

Chișinău – 2018

Universitatea Tehnică a Moldovei

CAIET DE SARCINI

pentru proiectul de licență al student: [anonimizat]

6. Lista consultanților:

PLAN CALENDARISTIC

Abstract

In this work was analized the possibility of implementation of pasive house tehnologies in Taraclia. [anonimizat], the envelope and energy systems state. [anonimizat] № 4 with aim to achieve passive house characterstics. To achieve mentioned characteristics the lyceum building should be insulated and ventilation system sould be retrofited.

Explanatory Memorandum contains 59 pages, tables 11 , bibliography, the graphic format contains 3 sheets A1.

ADNOTARE

În lucrarea data a fost analizată posibilitatea împlementării tehnologiilor casei pasive în or.Ocnița. A fost efectuată o analiză a [anonimizat], [anonimizat] a sistemelor ingenerești. [anonimizat] № 4 cu scopul obținerii caracteristicilor casei pasive. Pentru a [anonimizat]. [anonimizat].

Memoriul explicativ conține 59 pagini, 10 tabele, bibliografie ; partea grafică conține 3 coli de formatul A1.

АННОТАЦИЯ

В данной работе была проанализирована возможность использования технологий пассивного дома в г.Тараклия. Был проведен анализ текущего состояний зданий социальных объектов, расход энергий, состояние оболочки зданий и инженерных систем. В качестве примера изучена реконструкция Лицея №4 с целью достижения характеристик пассивного дома. Для достижения вышеназванных характеристик, здание лицея должно быть утеплено и система вентиляции должна быть реконтсруирована. В ходе экономческого анализа доказывается окупаемость проекта.

Пояснительная записка содержит 59 страниц, 11 таблиц, библиографию ; графическая часть содержит 3 листа фрмата А1.

Introducere

Una din problemele de actualitate la nivel mondial consta in necesitatea reducerii consumului de energie în vederea conservării resurselor naturale tot mai reduse și protecția mediului.

Conform staticiilor AIE pentru perioada 2014-2015, consumul total de energie la nivel mondial e defalcat în următoarelele mari sectoare: 35,9% clădiri, 30,3% transport, 29% industrie, 4,8% alte sectoare. Utilizarea energiei în clădirii reprezintă o parte a totatului de energie consumată. În anul 2012, consumul de energie al clădirilor reprezintă aproximativ 39,5 în anul 1990. [anonimizat] 35,5 în anul 1990. Pe de altă parte sectorul industriei a înregistrat o scădere a ponderii din consumul total de energie, de la 34,1% în 1990 la 25,6 în 2012. În prezent, Uniunea Europeană nu produce cantitate de energie necesară pentru a acoperi în întregime cererea țărilor membre. Studiile prevăd că dependența Europei de importuri va crește cu pînă la 80% pînă în 2035 în ceea ce privește petrolul și gazul. Pe de altă parte SUA este pe cale să devină din importator de gaze în importator net de gaz. Reducerea treptată a consumului de energie în cadrul Uniunii Europene reprezintă astfel o strategie necesară în scopuș reducerii emisiilor de gaze cu efect de seră și totodată pentru a scădea dependența de energie importată(Internațional Agency). Agenția Internațională a Energiei(AIE) a identificat sectorul clădilor ca fiind una din cele mai rentabilesectoare pentru reducerea consumului de energie (Comisia Europeană, 2013). În anul 2006, potențialul estimat de economisire de energie era de 27% pentru clădirile rezidențiale și doar 30%pentru clădirile comerciale. Astfel, creșterea eficienței energetice a clădirilor reprezintă un subiect de interes ridicat la momentul actual, atît pe plan național cît și pe plan internațional.

Aceste standarde și cerințe ghidează normativele și standardele de clădiri la nivelul fiecărei țări și contribuie la buna punere în practică a acțiunilor necesare. Datorită diversităților condițiilor climatice, tehnologiilor disponibile și practicile printre țările membre ale Uniunii Europen, modalitatea și măsura implimentării eficienții energetice în clădiri este reglementată la nivelul fiecărei țări. Astfel au fost dezvoltate și implimentate concepte privind izolarea termică a clădirilor, etanșietatea, fructificarea aporturilor solare, utilizarea sistemelor de recuperare a căldurii. La momentul actual, atît în Republica Moldova cît și în alte țări în curs de dezvoltare sunt necesare cît mai multe proiecte pilot de clăriri eficiente energetic care să fie monitorizate în timp real în ceea ce privește consumul de energie, parametrii de confort interior, comportamentul utilizatorilor. Urmărirea în timp real a unei clădiri eficiente energetic, pe o perioadă extinsă de timp, este o cale practică și transparentă de a investiga performanțele reale ale unei astfel de clădiri. Pe baza datelor din monitorizare pot fi aduse înbunătățiri soluțiilor de efeciență energetică în clădiri, care pot fi ulterior extinse la alte clădiri.

Consumul de energie este unul din principalii indicatori de dezvoltare a țării. În țările dezvoltate, intensitatea energetică este mică. În Republica Moldova, intensitatea energetică este de trei ori mai mare în comparație cu țările europene.

În prezent foarte mult este abordată tema eficienței energetice. Proiectele de eficiență energetică au o prioritate mare în țările europene. Proiectele de eficientizare energetică țin de îmbunătățirea proceselor tehnologice, ridicarea performanțelor energetice a clădirilor, ridicarea randamentului la procesele de producere și transformare a energiei, reducerea impactului asupra mediului. UE stimulează promovarea eficienței energetice prin finanțarea proiectelor de eficiență energetică.

Uniunea Europeană are un cadru legal foarte dezvoltat și bine pus la punct. În țările europene, eficiența energetică este foarte intens promovată. Cu scopul reducerii consumului de energie Comisia Europeană a adoptat un plan de acțiuni. Principalul obiectiv al acestui plan constă în controlul și micșorarea cererii de energie în vederea atingerii plafonului de economie de 20% din consumul total anual de energie până în 2020.

În sectorul rezidențial este relativ simplu de a reduce consumul de energie pe țară. Clădirile reprezintă aproximativ 40% din consumul total al energiei utilizate. Reducerea consumului de energie în clădirile din Europa este o prioritate a politicii UE privind eficiența energetică și schimbările climatice, precum și a strategiei Europa 2020.

În 2002, UE a adoptat Directiva privind performanța energetică a clădirilor (EPBD). Directiva data impune ca, până în 2020 consumul de energie a clădirilor noi să fie aproape egal cu zero. De asemenea, sunt stabilite cerințele minime de performanță energetică pentru clădiri noi și pentru renovarea componentelor atunci când au nevoie de a fi schimbate. Prin această directivă, statele membre trebuie să stabilească o metodologie pentru a determinarea și Implimentarea cerințelor de performanță energetică a clădirilor.

Reducerea emisiilor cu efect de seră în sectorul clădirilor poate ajunge până la 90% până în anul 2050. Directiva privind performanța energetică a clădirilor indică faptul că energia necesară ar trebui să fie acoperită într-o măsură semnificativă din sursele regenerabile de energie.

În Republica Moldova cel mai mare consumator de energie este sectorul rezidențial – clădirile. Conform balanței energetice peste 40% de energie consumată în țară a fost vândută populației.

ASPECTE GENERALE PRIVIND CASA PASIVĂ

1.1. Conceptul de casă pasivă

Istoria casei pasive

Casa pasivă reprezină o clădire care are un consum relative mic din punct de vedere energetic, în care  costurile pentru încălzire sunt neînsemnate. Orașul german Darmstadt este considerat drept orașul unde a început istoria caselor eficiente energetic. Aici,  dr. Wolfgang Feist a organizat institutul “Institut Passive House”. În decursul a 20 de ani de dezvoltare în domeniul tehnologiei, în cadrul institutului o activitate majoră a fost realizată pentru a investiga factorii care influențează controlul de temperatură. Bagajele de cunoștințe acumulate au permis caselor pasive să devină foarte populare în multe țări occidentale. In timpul construcției caselor pasive sunt utilizate cele mai avansate structuri și materiale, precum și cele mai recente dezvoltări în domeniul echipamentului. Pierderile de energie sunt extrem de minimale.

1.1.2. Definiția casei pasivă

Această casă este de fapt independentă energetic. În casa pasivă pierderile de  căldură constituie doar 15-25 kW pe an la un metru pătrat.  Încălzirea casei pasive este necesară numai atunci când temperatura exterioară scade sub zero.

Casele pasive mențin automat o temperatură și umiditate confortabilă, iar a aerul din interior corespunde standardelor. În casa pasivă omul începe să se simtă confortabil din primele minute.
Aerul proaspăt, curat și cald, pardoseala caldă (fără căldură artificială) acestea sunt caracteristicele parametrilor aerului din interiorul casei. Casa pasivă contribuie la reducerea semnificativă a emisiilor de gaze cu efect de seră și la salvarea resurselor naturale epuizate.

1.1.3. Conceptul casei pasive

Casele pasive sunt acele case care asigură un climat interior confortabil și vara și iarna, fără însă a fi nevoie de o sursă convențională de încălzire.

Un standard european poartă denumirea engleză de passive house (casă pasivă), deoarece energia pasivă a radiațiilor solare captată din exterior și furnizată apoi ca energie termică de unele dispozitive și de loctarii casei sunt suficiente pentru a păstra casa la o temperatură de interior confortabilă în anotimpul rece. O componentă a conceptului de case pasive sunt tehnologiile eficiente care minimizează consumul de energie din alte surse (în special, energia electrică pentru aparatele din gospodărie). Obiectivul este de a păstra un consum total de căldură, apă caldă și energie electrică sub 42 kWh / (m² an).

Avantajele unei case pasive sunt evidente – aceasta este ecologică și economică. Casa pasivă este un principiu arhitectural, care a dovedit eficiența sa în practică: casa pasivă este cu 75% mai economică, decât cea obișnuită.

Caracteristicile principale ale  casei pasive:

Orientare corectă a clădirii

Fațada casei ar trebui să fie orientată spre Occident – pentru a permite utilizarea maximă a energiei solare și a luminii. Datorită plasării corecte, ferestrele casei, practic, tot anul aduc mai multă căldură, decât o pierd.

Izolare termică bine gândită

Grosimea izolației termice 25-40 centimetri (in funcție de materialul izolator) ar trebui să acopere întreaga structură a clădirii – pentru a evita pierderea căldurii. Astfel de izolare permite utilizarea maximă a căldurii solare și interne din casă, într-așa mod nevoia în încălzire suplimentară dispare sau se reduce extrem.

Căptușirea ermetică a clădirii

Acoperirea ermetică a clădirii previne ieșirea transferul căldurii în exterior și ajută la menținerea unui climat confortabil si sănătos în interior. În casa pasivă nu sunt zidiri și pardoseli reci, vara în această casă nu este nevoie de a folosi aparate de aer condiționat (cel puțin, în Europa Centrală).

Ventilația, fără pierderi de căldură

Aerisirea este necesară pentru sănătatea umană. Cu toate acestea, ferestrele deschise duc la pierderi enorme de căldură. Casa pasivă rezolvă această problemă prin utilizarea unei simple instalații mecanice, care oferă un flux constant de aer proaspăt.

Cele mai moderne ferestre

Construcțiile de ferestre în casa pasivă, sunt cât mai strâns adiacente pereților. Dimensiunea ramelor, de asemenea, este minimizată, astfel încât chiar și cu o mică suprafață, casa ar primi o cantitate maximală de căldură și astfel de ferestre într-o casă pasivă sunt utilizate, în principal, mai degrabă pentru obținerea iluminatului și căldurii soarelui, decât pentru ventilație. Chiar și iarna bilanțul energetic al acestor ferestre este pozitiv.

Conceptul casei pasive se caracterizează prin următoarele elemente:

– Etanșarea clădirii

Orice clădire, cu consum redus de energie, trebuie să fie etanșată, să aibă sistemul de ventilare eficient. În casele passive, acest sistem poate fi utilizat și pentru încălzire. Este dificil de a obține etanșeitatea clădirii.

– Sistemul de recuperare a căldurii

Acest concept permite construirea unei case echipate cu un sistem foarte eficient de recuperare a căldurii la un preț foarte accesibil.

Este foarte greu de a atinge obiectivul dat din motivul, că sistemul de ventilare este costisitor, investiția căruia greu se recuperează. În cazul în care este instalat numai un sistem de evacuare, clădirea devine o casă cu consum redus de energie. În cazul în care sistemul de ventilare este folosit și pentru încălzire – casa devine pasivă.

Acest concept de încălzire presupune în mod automat, consum de energie extrem de redus. Folosind aerul proaspăt pentru încălzire fără un sistem suplimentar, acest tip de încălzire poate funcționa numai în clădiri cu pierderi minime.

– Sarcina termică

Sarcina termică pentru casele passive, este aproximativ de 10-15 W/m2, independent de climă. Sarcina termică pentru încălzire este un factor decisiv: o cantitate de energie termică poate fi distribuită, cu un efort mic, prin intermediul aerului din sistemul de ventilare. Astfel, sistemul de ventilare are funcție dublă: aer proaspăt și încălzire. În acest context, cheltuielile pentru distribuirea căldurii sunt reduse la minim.

Aceste economii pot fi reinvestite în măsurile de eficientizare a sistemului de ventilare. Cu toate acestea, cantitatea de energie temică care poate fi distribuită prin sistemul de ventilare, fără costuri suplimentare, este limitată.

Așadar, valoarea de 15 W/m2 poate servi drept punct de referință, dar care poate varia în funcție de condițiile climaterice.

Debitul minim de aer proaspăt, pentru o persoană, este de 30 m3 / h (conform DIN 1946 – criteriu de sănătate ). La 21 ° C și presiune normală, aerul are o capacitate termică de 0,33 Wh / (m3 K).

Acest lucru duce la capacitatea următoarea necesară pentru o persoană:

unde N reprezintă debitul volumic de aer pentru o persoană, 30 m3 / h;

C – capacitatea termică a aerului, Wh / (m3 K);

ΔT – diferența de temperatură, K.

Acest lucru arată că încălzirea aerului de alimentare poate oferi 300 W/persoană. Presupunând că 30 m² de locuință este necesar pentru o persoană, acest lucru duce la 10 W/ m² de spațiu locativ, indiferent de climă. Aceasta este o valoare maximă și pentru o zi, cu cea mai mare sarcină termică necesară.

O clădire sarcina maxima cărei nu depășește capacitatea disponibilă a sistemului de distribuție a aerului, nu va avea necesitate de alte sisteme de încălzire. Acest lucru, la rândul său, aduce la simplificarea sistemelor clădirii, astfel încât costurile totale de investiții, in aceste sisteme, nu trebuie neapărat să fie mai mare decât costurile într-o clădire convențională. Cu toate acestea, ele sunt, de obicei, mai costisitoare ca generatoare de căldură și sisteme de ventilare cu recuperare căldurii și sunt în general, mai scumpe decât sisteme convenționale.

Este de dorit să fie de o metodă fiabilă pentru determinarea sarcinii de încălzire. Următoarele cerințe se aplică pentru această metodă:

sarcinile de încălzire trebuie să fie calculate în mod conservativ, adică acestea trebuie să se asigure un nivel confortabil de încălzire pentru clădirile planificate;

sarcinile calculate de încălzire nu ar trebui să conțină marje de siguranță excessive – acest lucru ar conduce cerințele la structurale și tehnice nerezonabile;

metoda trebuie sa fie simplă și aplicabilă;

cu toate acestea, curând a devenit evident că această metodă standardizată a dus la supradimensionarea extremă în cazul clădirilor extrem de eficiente, cum ar fi casele pasive.

determinarea sarcinii de încălzire, conform metodei “cameră după cameră”, este asociată cu un grad ridicat de incertitudine, chiar și în clădiri convenționale, care rezultă din faptul că fluxurile interne de căldură, cauzate de diferențe de temperatură relativ mici între camere, poate fi mai semnificativ decât pierderile de căldură spre exterior.

Acest efect este si mai important în casa pasivă. Din acest motiv, determinarea sarcinii de încălzire după metoda cameră după camera, de obicei, nu are sens in case pasive; calculele individuale pentru fiecare apartament sau clădire sunt mai fiabile si sunt de obicei suficiente.

Calculele sarcinei termicăe se bazează de obicei pe suprafețe, calculate în funcție de dimensiunile interioare, nesocotind astfel efectele termice.

1.2. Principii de bază

1.2.1. Sistem de ventilare

Casa pasivă este un standard,ca atare un model pentru încăperi foarte eficiente, confortabile, de prețuri accesibile și ecologice.

Casa pasivă este mai mult decât clădire cu consum redus de energie:

Casa pasiva permite realizarea unor economii de energie de până la 90%, comparativ cu clădiri tipice și peste 75% – în comparație cu construcțiile noi.

Casele pasive, de asemenea, au un nivel de confort ridicat. Casele pasive folosesc surse de energie interne, cum ar fi căldura emanată de la rezidenți și căldură solară care pătrunde în clădire.

Ferestre speciale și un strat de izolație pe pereți, acoperiș și podea. Aceasta contribuie la păstrarea căldurii în interiorul casei.

Un sistem de ventilație furnizează în mod constant aer curat, fără a provoca mirosul neplăcut. Un sistem de recuperare extrem de eficient, permite de a întoarce aproape
75 – 90 % de energie înapoi in interiorul casei.

Economiile mari de energie în casele pasive sunt obținute, în special, prin utilizarea elementelor eficiente și sistemului de ventilare.

Casa pasivă este un standard, lider mondial în domeniul construcțiilor energetice eficiente: o casa pasiva necesita 10 la sută din energia utilizată de clădiri tipice, ceea ce înseamnă o economie de energie de până la 90 la sută.

Casa pasivă necesită mai puțin de 15 kWh / (m²∙ an) pentru încălzire sau răcire. Sarcina termică este limitată la un maxim de 10 W/m2. Consumul de energie primară nu poate depăși
120 kWh / (m²an).

Casele pasive trebuie să fie etanșate. In clime mai calde și / sau în timpul lunilor de vară, temperaturile excesive în clădire nu trebuie sa fie mai mult de 10 % din timp.

Casa pasivă este un concept de construcții durabile, care prevede clădiri accesibile, de înaltă calitate, precum și condițiile confortabile, de viață sănătoasă. Și principiile acestei case pot fi ușor înțelese:

Deoarece clădirile noi sunt foarte etanșate, infiltrări de aer nu sunt îndeajunse pentru aerul curat. Deschiderea ferestrelor ca recomandație, nu va face față. Aerul proaspăt nu este doar o chestiune de confort, ci o necesitate pentru o viață sănătoasă. Sistemul de ventilare sunt, prin urmare, tehnologia cheie pentru toate clădirile.

Sistemele de ventilație nu necesită o investiție suplimentară, dar aduc la economisirea energiei, cu condiția ca acestea sunt sisteme extrem de eficiente. Sistemul de ventilare a caselor pasive va reduce costurile operaționale ale oricărei clădiri.

Acest concept de "aer pentru încălzire" este aplicabil doar în clădirile extrem de bine izolate, adică casele pasive. În termeni de specialitate: sarcina de încălzire de transmisie trebuie să fie mai mică de 10 W / m² pentru a asigura căldura necesară alimentată cu aer.

1.2.2 Izolație casei pasive

Clădirile cu consum redus de energie au anvelopa bine izolată. Anvelopa clădirii este compusă din toate elementele de construcție care separă interiorul clădirii de aerul ambiant. Scopul principal al casei pasive este asigurarea un climat interior confortabil – indiferent de climatul exterior, care este determinat de vreme.

În timpul perioadelor recei ale anului, temperatura din interiorul anvelopei clădirii este de obicei mai mare decât afară. Ca urmare, căldura se pierde prin anvelopa clădirii și interiorul clădirii se răcește prin adaptare la temperatura exterioară. Inversă se aplică pentru climat cald (sau în perioadele fierbinți) cu căldură excesivă, care intră în clădire. De aceea, este logic să limitam fluxul de căldura în orice clădire, indiferent de climat. Un nivel ridicat de izolare poate fi, de asemenea, aplicat la clădirile existente.

Banii nu trebuie economisit pentru izolația atunci când este vorba de măsuri de protecție termică. Acest principiu este aplicat foarte serios în casele pasive, pentru că izolația de calitate este un mod foarte accesibil de economisire a energiei.

Un nivel ridicat de izolare întotdeauna a fost dovedit a fi eficient. Pierderile de căldură prin pereți exteriori și acoperișuri reprezintă mai mult de 70 % din totalul pierderilor de căldură în clădirile existente. De aceea, îmbunătățirea izolației termice este cel mai eficient mod de a economisi energie. În același timp, aceasta va contribui la îmbunătățirea confortului termic și va preveni daune structurale ale clădirii. Sprijin financiar, cum ar fi împrumuturi cu dobândă mică, ca în prezent disponibile într-un număr de țări, reduce investiția inițială pentru izolarea termică performantă, chiar și fără astfel de stimulente, investiția se va recupera în termen lung.

Figura 1.4 Detaliu de izolație termică a unei case pasive

În prezent există mai mult de 20.000 de unități locative “Pasive House” în utilizare (2010). Consumul de energie pentru încălzire a fost măsurat în multe dintre aceste clădiri și sa dovedit întotdeauna a fi extrem de mic.

Valorile înregistrate în aceste case pasive sunt foarte aproape cu metodele de calcul folosite în fizica construcțiilor.

Economiile de căldură din surse de căldură din interiorul clădirii (persoane și aparate), sunt destul de mici. Toate economiile de căldură au fost înregistrate și contabilizate în detaliu. Acest lucru dovedește faptul că casa nu este încălzita de "consumatori de energie" ascunse. Cu toate acestea, toate cele patru apartamente sunt întotdeauna confortabili și calde.

Chiar și în timpul iernii, temperaturile din casă pot depăși valoarea de referință a aporturilor mari de căldură a soarelui. Ca urmare, aceste aporturi de căldură solară "neutilizate", pierderile de căldură reale pot depăși acelea care au fost inițial calculate în baza valorii temperaturii de referință.

Gradul în care aporturile solare de căldură pot fi utilizate, poate fi determinat cu ajutorul unei formule incluse în standardul EN 832, o metodă care sa dovedit a fi extrem de eficientă.

Ea se bazează pe valorile coeficientelor globale de transfer de căldură U ale elementelor de construcție exterioară, care sunt utilizate pentru a calcula pierderile de căldură.

1.2.3 Ferestrele casei pasive

Ferestrele sunt elementele esențiale în asigurarea condițiilor plăcute în interiorul clădirii. În zonele cu climat rece, geamurile cu protecție termică proastă aduc la suprafețele relativ reci ale fațadei și necesită încălzire activă în apropierea ferestrelor pentru a compensa condensarea aerului rece, cauzată de suprafețele reci.

Ferestre cu protecția termică avansată, din alt punct de vedere, va aduce o contribuție activă la creșterea nivelului de confort.

Ferestre de performanță înalte, special dezvoltate pentru a satisface cerințele caselor pasive, sunt oferite de către un număr tot mai mare de producători. Mai jos, se va arăta vederea ferestrei performante din punct de vedere energetic.

Mai jos este prezentată o porțiune de fereastră, destinată special pentru casa pasivă cu characteristicile performante.

Concluzii: În concluzie, acest capitol include informatii generale despre proiect, propus abordării conceptului de casa cu consum zero energie la clădirile rezidențiale. Proiectarea, detalierea și execuția nu s-a rezumat numai la elemente de construcție ci cuprind și sistemele de instalații. Casa pasivă este un principiu arhitectural, care a dovedit eficiența sa în practică: casa pasivă este cu 75% mai economică, decât cea obișnuită. Ideea și tematica proiectului are la baza necesitatea de a dezvolta soluții care să reducă consumul de energie în rîndul cladirilor de locuit. În ultimul deceniu s-au dezvoltat în toate pățile lumii tot mai multe standarde și cerințe cu privire la energie și eficiență energetică.

2. INFORMAȚII GENERALE ÎN CE PRIVEȘTE OBIECTELE SOCIALE DIN ORAȘUL OCNIȚA

2.1. Descriere

2.1.1. Analiza scurtă a clădirilor sociale

În prezent, Primăria orașului Ocnița achită aproximativ 2,4 mln lei anual pentru încălzirea obiectelor cu menire socială: 240 mii lei pentru consumul energiei electrice și în jur de 186 mii lei pentru apă și canalizare. Mai jos, este prezentată diagrama consumurilor de electricitate, căldură și apă pentru fiecare clădire socială.

Consumatorii principali, după cum este prezentat în diagramă, sunt instituțiile de învățământ. Ușor poate fi observat că cel mai mare consum de energie termică a fost înregistrat la Liceul №4, respectiv suma pentru achitare este cea mai mare. Acesta se dovedește faptului că clădirea Liceului are cea mai mare suprafață. Dacă e să analizăm sistemul de iluminat, care este relativ performant, și să comparăm cu Gimnaziul №1 consumul de energie electrică la care este mai mare, necătând la faptului că suprafața este mai mică.

În Ocnița locuiesc aproximativ 15 000 locuitori. Pentru acest număr de populație în localitate au fost construite patru grădinițe și patru școli. Toate imobilele acestor instituții de învățământ au fost edificate mai mult decât 20 de ani în urmă, iar unele s-au construit și mai demult, aproximativ 50-60 de ani în urmă. Deci, este evident faptul, că protecția termică a acestor clădiri nu mai face față exigențelor timpului actual.

2.1.2. Caracteristicile energetice conform standardelor curente

Actualmente în Republica Moldova, majoritatea clădirilor sociale au fost construite în perioada Uniunii Sovietice. Caracteristicile elementelor de protecție nu îndeplinesc cerințele impuse de imperativul timpului. În conformitate cu normele de construcții moldovenești NCM E.04.03-08, pentru fiecare tip de clădire consumul specific de căldură este normat și nu trebuie să depășească această valoare [5]. Valorile consumului specific normat sunt prezentate în tabelul 2.1.

Tabelul 2.1. Valorile consumului specific de energie pe tipuri de clădiri

În tabelul 2.1. sunt prezentate valori normate ale consumului specific de căldură, actuale și valorile precedente. Ușor se observă că normele noi au valori mai joase decât cele vechi, însă nici ele nu corespund cerințelor timpului.

2.2. Consumul actual de energie

Consumul specific de energie în clădirile instituțiilor de învățământ este forte înalt. Pentru fiecare instituție au fost colectate consumurile de energie înregistrate în ultimii trei ani și sunt prezentate în figura 2.3.

După cum putem observa din figura 3.2., unele clădiri consumă semnificativ mai puțină energie termică pentru încălzire decât altele, exemple doveditoare acestui fapt sunt Gimnaziul №1, Gimnaziul №2 și Gimnaziul №3.

Diferența mare între consumul de căldura la aceste obiecte de menire socială se datorează faptului că la gimnaziile menționate este posibilă reglarea consumul de energie și/sau deconectarea sursei de încălzire pe timpul nopții, atunci când temperatura mediului extern este mai mare decât temperatura de calcul. Altă cauză este diferența între durata sezonului de încălzire, care pentru grădinițe este mai lungă iar pentru școli, evident mai scurtă. Grădinițele pentru copii №1, №2 și №3 sunt conectate la sistemul centralizat de încălzire și nu au montate contoare termice pentru evidența consumului de căldură. Pentru aceste clădiri determinarea consumului de căldură are loc în baza volumul încăperilor, fapt care cauzează valori înalte a consumului de energie termică în aceste instituții publice.

Consumul specific total de energie este reprezentat în figurile de mai jos și include în sine consumul specific de energie electrică (figura 2.4.) și consumul specific de energie termică (figura 2.5.).

Consumul specific de energie este prezentat în unități contorizate pentru perceperea situației. După cum se vede, consumul sporit de energie electrică are loc in gradințe. Această datorită faptului că, gradinițe lucrează pe parcursul anului întreg.

În figura de mai sus este arătată diagrama consumurilor. Energia termică specifică (raportată la m2) consmată în Gradința №1 și Gradinița №3, după cum se vede este mai mare decît in alte insituții. Acest fapt este cauzat de ceea, că clădirile respective nu au contoare termice și cantitatea de energie este calculată după volumul cladirii.

Concluzie: În capitolul de mai sus sunt selectate informații generale în ce privește obiectele sociale din orașul Ocnița și analiza și evoluția consumului de energie. Astfel observam ca diferența mare între consumul de căldura la aceste obiecte de menire socială se datorează faptului că la gimnaziile menționate este posibilă reglarea consumul de energie și/sau deconectarea sursei de încălzire pe timpul nopții, atunci când temperatura mediului extern este mai mare decât temperatura de calcul. Este necesară de menționat și diferența între durata sezonului de încălzire, care pentru grădinițe este mai lungă iar pentru școli, evident mai scurtă. Grădinițele pentru copii №1, №2 și №3 sunt conectate la sistemul centralizat de încălzire și nu au montate contoare termice pentru evidența consumului de căldură. Pentru aceste clădiri determinarea consumului de căldură are loc în baza volumul încăperilor, fapt care cauzează valori înalte a consumului de energie termică în aceste instituții publice. Dat fiind faptul ca evoluția domeniului construcției este în puțină stagnare, soluția principală pentru clădirile din Republica Moldova este de a aduce tehnologii de eficientizare.

3. EXEMPLU DE REABILITARE PE BAZA LICEULUI №4

3.1. Informații generale

3.1.1. Anvelopa clădirii

Clădirea liceului constă din patru blocuri, unul din ele nu funcționează și accesul este îngrădit. Suprafața utilizată este 5 904 m2.

Liceul №4 a fost construit la începutul anilor ’90 și a fost prevăzut pentru un număr de 1 568 de elevi. Actualmente în liceu își fac studiile numai 500 de elevi, realitate dictată de evoluțiile demografice.

Blocul A este o construcție cu trei nivele, în acest bloc fac studiile elevii claselor V – XII. Blocul B constă din două nivele, la primul nivel este amplasată sala de sport iar la nivelul doi sala festivă. În blocul de studii C își fac studiile elevii claselor primare I – IV.

Pereții clădirilor sunt construiți din planșee prefabricate din beton armat cu grosimea de 350 mm. Coeficientul global de transfer de căldură U = 1,22 W/(m2 · K). Geamurile sunt efectuate din lemn cu două rânduri de sticlă. Coeficientul global de transfer de căldură pentru geamurile adoptate în proiect este U = 2,9 W/(m2 · K).

Clădirile liceului sunt conectate la sistemul centralizat de încălzire. Agentul termic este pompat până la punctul termic construit în anii 2014 – 2016. Punctul termic reglează temperatura agentului termic în conducta retur în dependență de temperatura aerului exterior. Sistemul interior de încălzire a liceului a fost modernizat. Pentru liceul studiat sunt prezentate consumurile de energie termică pentru ultimii trei ani.

Tabelul 3.1. Consumul de energie termică în ultimii trei ani

Deci, dacă să analizăm consumul de energie în clădirile liceului și comparăm cu valorile normate, menționate în tabelul 2.1., putem spune că această instituție de învățământ corespunde standardelor impuse. Însă există mai multe aspecte care nu trebuie neglijate, și anume:

Temperatura. Foarte rar când temperatura în auditorii atinge valoarea necesară pentru asigurarea confortului termic, de cele mai dese ori temperatura interioară are valori sub la 16 – 17 0C.

Reglarea consumului. Punctul termic instalat nu permite reglarea consumului de energie pe timp de noapte ți în zilele de vacanță.

3.1.2. Sistemul de încălzire

Sistemul interior de încălzire vechi monotubular, cu distribuție pe verticală a fost modernizat în 2014 – 2016, și acum este sistem bitubular du distribuția agentului termic pe orizontală.

Clădirile liceului sunt conectate la sistemul centralizat de încălzire. Agentul termic este adus până la punctul termic construit în anii 2014 – 2016. Punctul termic reglează temperatura agentului termic în conducta retur în dependență de temperatura aerului exterior. De la senzorul termic semnalul este transmis către regulatorul electronic, care la rândul său reglează temperatura agentului în conducta retur. Controlerul menține temperatura aerului în încăpere constantă și reduce consumul de energie pe timp de noapte ți în zilele de vacanță.

3.1.3. Sistemul de ventilare

Sistemul de ventilare a fost gândit cu scopul menținerii calității aerului în încăperi conform standardelor. Însă acest sistem de condiționare a aerului a funcționat un timp scurt după care a ieșit din funcțiune.

Sistemul de ventilare este proiectat și conceput cu scopul aducerii aerului proaspăt în fiecare încăpere. În perioada rece a anului a fost prevăzută preîncălzirea aerului până la 16 0C. Debitul de aer pentru care a fost proiectat sistemul de ventilare constituie 16 m3/elev. Sistem de recuperare a căldurii aerului evacuat nu este prevăzut.

Actualmente găurile de aspirare a aerului sunt blocate cu tapete, acest fapt nu permite efectuarea schimbului de aer. Schimbul de aer se efectuează datorită infiltrărilor prin rosturile tâmplăriilor.

Reabilitarea Liceului № 4 in scopul obținerii caracteristicilor unei case pasive

3.2.1 Caracteristicile termice la moment

Pereții clădirii sunt facute din plite de beton cu cheramzit. Coeficient de transfer de căldura a peretilor constitue W/(m ∙ K).

Pierderi de caldură pot fi determinate conform relației următoare:

unde A este aria suprafeței pereților, m2;

U –coeficient global de transfer de căldură, W/(m2 ∙ K);

D –grade zile, zile ∙ K.

Coeficientul global de transfer de caldura U, se calculează conform relatiei urmatoare:

unde Rint este rezistența interioara a stratului de aer lîngă perete, m2K/W;

Rel –rezistența termică a pereților, m2K/W;

Rext –rezistența exteroară a stratului de aer lîngă perete, m2K/W.

unde este coeficientul de transfer de căldură a aerului interior, W/(m2 ∙ K);

– grosimea peretului, m;

– conductivitatea termică peretului, W/(m ∙ K);

– coeficientul de convecție a aerului interior, W/(m2 ∙ K).

Grade zile se calculeaza dupa cum urmează :

unde Nzile este numarul de zile în perioada de încălzile, în zile, (pentru Taraclia N=163) ;

tint – teperatura interioară, °C;

text – este teperatura exerioară medie a perioadei de încalzire, °C.

Acum putem calcula pierderile specifice de căldură prin pereti, care sunt legate cu suprafața totala a cladirii:

unde – sunt pierderile anuale de căldură prin pereți, kWh/an;

A – suprafața totală a clădirii, m2.

Acoperișul este confecționat din trei straturi: placa din beton armat( W/(m ∙ K)), keramzit ( W/(m ∙ K)), strat de bitum ca o protecție de apă.

Pierderile de căldură se calculează după relația urmatoare:

unde A este aria suprafeței, m2;

U – coeficient global de transfer de caldura, W/(m2 ∙ K);

D – grade zile, zile ∙ K.

Calculam coficientul global de transfer de caldura pentru acoperiș:

unde Rint este rezistența interioară a stratului de aer lîngă perete, m2K/W;

Rel – rezisteța termică a pereților, m2K/W;

Rext –rezistența exteroară a stratului de aer lîngă perete, m2K/W.

Acum putem calcula pierderile specifice prin acoperiș, care sunt legate cu suprafața totală a clădirii:

Podeaua este alcătuită din placa de beton armat, ( W/(m ∙ K)), cheramzit ( W/(m ∙ K)), tencuială ( W/(m ∙ K)). Pierderile anuale de energie prin podea se calculeaza conform relației urmatoare:

unde A este suprafața podelelor, m2;

U – coeficientul global de transfer de căldură, în W/(m2 ∙ K);

D – grade zile, în zile ∙ K.

f – factor de corecție, (f = 0,5).

Calculăm coficientul global de transfer de căldură pentru podea:

unde Rint este rezistența interioară a stratului de aer lînga perete, m2K/W;

Rel – rezistenta termică a podelei, m2K/W;

Rext – rezistența exteroara a stratului de aer linga perete, m2K/W.

Acum putem calcula pierderile specifice de căldura prin podea:

Pierderile anuale de energie prin ferestre se calculează conform relației următoare:

Ferestre sunt alcătuite din două strauri de sticlă. Cerceava este făcută din lemn. Pentru a calcula coeficientul global de transfer de căldură, conform DIN EN 10077, trebuie să aplicăm relația următoare:

unde U este coeficientul global de transfer de caldura pentru fereastra intreaga;

– suprafața ariei de sticlă;

– coeficientul global de tranfer de căldură a parții din sticlă, W/( m2 ∙ K);

– suprafața ariei de cerceava, m2;

– coeficientul global de transfer de căldură a cercevei, W/( m2 ∙ K);

– perimetrul de glazura, m;

– coeficientul global liniar de transfer de caldura, este egal cu 0,05 W/(m∙K) pentru ferestre din lemn.

Toți parametri calculăm pentru un tip de ferestere cu următoarele dimensiuni:

Fereastra total 1,8 x 2,1 m;

Cerceava: partea stînga, lățimea – 0,12 m; partea dreaptă – 0,14 m; partea de sus – 0,12 m, partea de jos – 0,14 m.

Calculăm suprafața ferestrei:

Calculam suprafața părții din sticlă:

Calculăm suprafața parții din lemn:

Calculăm perimetrul parții din sticlă:

Pentru toate ferestre a fost calculat coeficient global de transfer de caldură, și a fost determinată valoarea medie, U = 3,42 W/(m2 ∙ K), (ANEXA 1).

Acum putem calcula pierderile specifice prin ferestre, care sunt legate cu suprafața totală a cladirii:

Toate datele sunt prezentate în Tabelul 3 mai jos:

Tabel 3.2 Caracteristicile energetice ale elementelor clădirii

Pierderile de căldură cu infiltrare.

Luînd în considerație faptul, că sistemul de ventilare nu lucreaza la moment, pierderi cu ventilare sunt calculate cu valoare medie de infiltrare mai puțină decit 0,5 1/h:

unde este volumul efectiv al cladirii , m3;

– numărul de schimburi a aerului, 1/h (n=0,4 1/h, – [11] );

– capacitatea termică volumică a aerului, 0,33 W∙h/(m3 ∙ K);

Pierderile specifice cu infiltrări pot fi calculate conform relației:

Acum este posibil de determinat pierderile totale specifice de căldură:

Mai mult ca atît, la calcularea pierderilor sunt luate in considerație aporturile de caldură de la soare și sursele interne de căldură. Inr-o casa pasivă aceste aporturi joaca un rol foarte important.

Aporturi de caldura cu energia solară.

Pentru a сalcula aporturile energiei solare în balanța clădirii cu ajutorul [6] au fost găsite radiațiile solare în diferite directii, cum se arata in Tabelul 4:

Conform datelor din tabel, a fost obținută diagrama, prezentată mai jos:

Fig.12 Diagrama radiației solare pentru or.Ocnița

Calcule aporturilor solare depind de suprafața ferestrelor. Mai mult ca atît, acest factor depinde și de la locația ferestrelor (sud, nord). Calculele au fost făcute cu ajutorul softului PHPP 2017.

Pentru a găsi aportul solar a fost utilizată equația următoare:

unde este factorul de reducere a radiației solare;

g – transmitanța sticlei;

A – suprafața ferestrei, m2 ;

– radiația medie globala, kWh/(m2 ∙ a).

Tabel 3.4 Aporturi totale solare prin ferestre

Aporturi de călduri interne.

Aporturi de energie interne sunt mai mult cauzate de activitatea omului, dar mai și adăugătoare, ca de exemplu, de la iluminatul interior. Ca valoare medie este stabilit 2,8 W/m2, deci avem:

unde Nzile – numarul de zile in perioada de incalzile, in zile;

Acum este posibil de calculat consumul de energie specific:

Caracteristicile termice dupa reabilitare

Pentru a atinge standarde unei case pasive este necesar de a implementa o izolare perfectă a clădirii, scimbarea ferestrelor și reabilita sistemului de ventilare.

Ca izolant, a fost ales polistirole expandat cu conductivitatea termică W/(m ∙ K).

Grosimea stratului de izolație a fost selectată dupa cum urmează:

Pereți – 25 cm de polistirol expandat (cu conductivitatea termica W/(m ∙ K));

Podea – 15 cm de polistirol expandat;

Acoperiș – 30 cm de polistirol expandat.

Pereți:

Determinăm pierderile de căldură după reabilitarea pereților:

unde A este aria suprafeței pereților, m2;

U – coeficientul global de transfer de căldură, W/(m2 ∙ K);

D –grade zile, zile ∙ K.

Coeficient global de transfer de caldura se calculeaza conform:

unde este coeficientul de transfer de căldură a aerului interior, W/(m2 ∙ K);

– grosimea peretului, m;

– conductivitatea termică peretului, W/(m ∙ K);

– coeficientul de convecție a aerului interior, W/(m2 ∙ K).

Grade – zile sunt calculate dupa cum urmează:

unde Nzile este numarul de zile în perioada de încălzile, în zile, (pentru Ocnița N=163) ;

tint – teperatura interioară, °C;

text – este teperatura exerioară medie a perioadei de încalzire, °C.

Acum putem calcula pierderile specifice de căldură prin pereti, care sunt legate cu suprafața totala a cladirii:

Acoperiș:

Determinam pierderi de caldură, care se presupune, ca vor fi in viitor dupa reabilitarea acoperisului:

unde A este aria suprafeței, m2;

U – coeficient global de transfer de caldura, W/(m2 ∙ K);

D – grade zile, zile ∙ K.

Calculăm coficientul global de transfer de caldură pentru acoperis:

unde Rint este rezistența interioară a stratului de aer lîngă perete, m2 K/W;

Rel – rezisteța termică a pereților, m2 K/W;

Rext –rezistența exteroară a stratului de aer lîngă perete, m2 K/W.

unde este coeficientul de convecție a aerului interior, W/(m2 ∙ K);

– grosimea acoperișului, m;

– conductivitatea termică a acoperișului, W/(m ∙ K);

– coeficientul de convecție a aerului exterior, W/(m2 ∙ K).

Acum putem calcula pierderi specifice prin acoperiș, care sunt legate cu suprafata totală a cladirii:

Podea:

Determinam pierderi de caldura care, se presupune ca vor fi in viitor dupa reabilitarea podelilor:

unde A este suprafața podelelor, m2;

U – coeficientul global de transfer de căldură, în W/(m2 ∙ K);

D – grade zile, în zile ∙ K.

f – factor de corecție, (f = 0,5).

alculăm coficientul global de transfer de căldură pentru podea:

unde Rint este rezistența interioară a stratului de aer lînga perete, m2 K/W;

Rel – rezistenta termică a podelei, m2 K/W;

Rext – rezistența exteroara a stratului de aer linga perete, m2 K/W.

unde este coeficientul de convecție a aerului interior, W/(m2 ∙ K);

– grosimea podelei, m;

– conductivitatea termică a podelei, W/(m ∙ K);

– coeficientul de convecție a aerului in sbsol, W/(m2 ∙ K).

Acum putem calcula pierderile specifice de căldura prin podea::

Ferestre

Pierderi anuale de enerie prin ferestre se calculeaza conform relației urmatoare:

Ferestre înlocuite sunt alcătuite din trei strauri de sticla. Cerceava este facuta din PVC cu 5 camere. Pentru a calcula coefficient global de transfer de caldura, conform DIN EN 10077, trebuie sa aplicam relația urmatoare:

unde U este coeficientul global de transfer de caldura pentru fereastră intreagă;

– suprafața ariei de sticlă;

– coeficientul global de tranfer de căldură a parții din sticlă, W/( m2 ∙ K);

– suprafața ariei de cerceava, m2;

– coeficientul global de transfer de căldură a cercevei, W/( m2 ∙ K);

– perimetrul de glazura, m;

– coeficientul global liniar de transfer de caldura, este egal cu 0,035 W/(m∙K) pentru ferestre din PVC.

Toți parametri calculăm pentru un tip de ferestere cu următoarele dimensiuni

Pentru fereastra total 1,8 x 2,1 m;

Pentru cerceava: partea stingă, lațimea – 0,12 m; partea dreapta – 0,12 m; partea de sus – 0,12, partea de jos – 0,12.

Calculam suprafața ferestrei:

Calculam suprafața parții din stila:

Calculam suprafața parții din PVC:

Calculam perimetrul parții din sticla:

Pentru toate ferestre a fost calculat coeficient global de transfer de caldura, și a fost determenata valoarea medie, U = 1,75 W/(m2K), (ANEXA 1).

Acum putem calcula pierderi specific prin ferestre, care sunt legate cu suprafata totala a cladirii:

Toate date sunt prezentate in Tabelul 3 mai jos:

Tabel 3.5 Caracteristicile elementelor încăperii

Ventilarea.

Se cere, că sistem de ventilare va fi reabilitat, fiind că dacă cladirea va deveni foarte etansată, vor aparea probleme cu calitatea aerului. Cum arată rezultatele împlemenării practice [7], numărul de schimburi de aer nu trebuie să fie mai mult decît 15- 20 m3/(h∙pers).

Mai mult ca atît este prevăzut nstalarea sistemului de recuperare foarte eficient, care o să intoarcă aproape 75 % de energie înapoi în încapere.

Întroducem o cantitate de aer pentru o persoana, egala cu 16 m3/(h∙pers):

Volumul mediu de ventilare poate fi definit de ecuația urmatoare:

c

Acum este posibil de a calcula rata de schimb a aerului:

Luînd în considirație, ca sistem de ventiare lucrează numai 8 ore în regim maxim, trebuie să găsim rata de schimb a aerului medie. În tabel de mai jos este prezentat regim de funcțioare:

Tabel 3.6 Numere de schimb de aer

Pentru fiecare tip de operare au fost calculate numere de schimb ale aerului, care sunt prezentate in Tabel 3.6.

Acum putem calcula pierderi de caldură cu ventilația:

unde – număul efectiv de schimb de aer, 1/h;

– capacitatea termică a aerului, 0,33 Wh/(m2 ∙ K).

unde – eficiența procesului de recuperare, %;

Aporturi solare

Pentru a calcula aporturile solare utilizăm equația urmatoare:

unde este factorul de reducere a radiației solare;

g – transmitanța sticlei;

A – aria suprafeței ferestrei, m2 ;

– radiația medie globala, kWh/(m2 ∙ a).

Calculele a aporturilor soare au fost facute ca ajutorul softului PHPP. Rezultatele sunt prezentate in Tabel 3.7.

Tabel 3.7 Aporturi totale solare prin ferestre

Aporturi interne rămîn la același nivel, pentru ca numarul de persoane nu s-a schimbat:

3.2.3 Rezultate obținute

Rezultate obținute sunt prezentate in tabel de mai jos:

Tabel 3.8 Rezultatele obținute

Concluzii: În cadrul Capitolul nr. III am prezentat un exemplu de reabilitare a liceului nr 4, unde s-au luat in calcul toate sistemele: de încălzire, de ventilare, împreună cu toate caracteristicile de pînă la reabilitare și după reabilitare. Toate datele le introducem într-un tabel și le comparăm cu datele de pînă la reabiliare, iar în dreapta tabelului facem deferența. După cum se vede din tabel pierderile e căldură prin pereți au scăzut aproape de zece ori, mai puțin se referă la acoperiș. Pierderile de căldură prin ferestre au scazut de doua ori.

Putem face concluzia, că măsuri de izolare a anvelopei clădirii pot aduce la rezultate extraordinare, consumul de energie scade substanțial.

4 ASPECTE ECONOMICE ȘI ECOLOGICE

4.1 Fezabilitatea izolării clădirii

4.1.1 Calcul VNA pentru măsuri de izolarea pereților

Scopul lucrarii este de a arăta posibilitatea implementarii principiilor Caselor Pasive in condițiile Republicii Moldova. Factor principal de evaluare este analisa economică. Numai analiza economică poate arata fezabilitatea inplementării Caselor Pasive.

Datele principale sunt prezentate in tabelul de mai jos

Tabel 4.1 Datele economicile principale

Este necesar de a calcula aparte durata de recuperare pentru sistem de ventilare, pentru ca perioada de funcționare se defera.

Liceul № 4 este conectat la sisteml centralizat. Pretul energiei termice ese aproape 1300 de lei.

Ținint cont de faptul ca pe parcursul anilor de studii prețul la gaze natural o sa creasca, trebuie să fie aplicata o rata de creștere a tarifuli la o Gcal.

Pentru a arăta fezabilitatea implementarii izolației performante, este necesar sa putem calculăm veniturile net actualizate (VNA):

unde VN este venitul previzionat a fi obținut in primul an ;

– durata de studiu recalculată;

I – cheltuieli cu investiția.

Venitul net VN se calculează conform equației următoare:

unde ∆E este energie economisită pe parcursul unui an, kWh/(m2 ∙ an);

C – costul energiei, €/kWh.

Energie economisita este o valoarea care se calculeaza conform relatiei urmatoare:

unde E1 – sunt pierderi anuale de caldura prin pereți în prezent, kWh/m2;

E2 – pierderi anuale de caldura prin pereți dupa masuri de isolare, kWh/m2.

unde U1, U2 sunt coeficiente globale de transfer de caldura, prezentate in Tabele 3 și 6 . . respectiv;

D – grade zile;

Durata de studiu recalculată include in sine doi parametrii: rata de actualizare și rata de crestere a tarifului la energie termica. Durata de studiu se calculează confom relatiei:

unde x1 este rata de actualizare recalculată;

Figura 4.1 Diagrama VNA, pereti

In figura de mai sus in intersecția VNA cu axa timpului, se poate de gasit durata de recuperarea a invistitiilor (DRA), legată cu izolarea peretilor. Dupa cum se vede din figura, DRA=14 ani.

Deci, acum facem concluziede, ca investitiile în izolarea pereților sunt relevante, cher daca grosimea lor este de 25 cm.

4.1.2 Calcul VNA pentru masuri de izolarea a acoperișului și podelilor

Grosimea izolației pe acoperiș constituie 30 cm. Pentru determinarea duratei de recuperare, calculam veniturile net actualizate (VNA) :

unde VN – este venitul previzionat a fi obținut in primul an, €/m2 ;

– durata de studiu recalculată, ani;

I – cheltuieli cu investiția, €/m2;

Venitul net VN se calculeaza conform equației urmatoare:

unde ∆E este energia economisită pe parcursul unui an, kWh/(m2 ∙ an);

C – costul energiei, €/kWh.

Energie economisită este o valoarea care se calculează conform relatiei urmoatoare:

unde E1 sunt pierderi anuale de caldura prin pereți in prezent, kWh/m2;

E2 – pierderi anuale de caldura prin pereți dupa masuri de isolare, kWh/m2.

unde U1, U2 sunt coeficiente globale de transfer de caldură, prezentate in Tabel 3.2 și n m Tabel 3.5 respectiv;

D – grade zile, zile.

Durata de studiu recalculata include in sine doi parametrii: rata de actualizare si rata de crestere a tarifului la energie termică. Durata de studiu se calculează confom relatiei următoare:

unde: este rata de actualizare recalculată;

Figura 4.2 Diagrama VNA, acoperis

Calcul VNA pentru masuri de izolarea a podelilor.

Acum, putem calcula veniturile net actualizate (VNA):

unde VN – venitul previzionat a fi obținut in primul an, €/m2;

– durata de studiu recalculată, ani;

I – cheltuieli cu investiția.

Venitul net VN se calculeaza conform equației urmatoare:

unde ∆E – ste energie economisita pe parcursul unui an, kWh/(m2∙an);

C – este costul energiei, €/kWh;

Energie economisita este o valoarea care se calculeaza conform relatiei urmatoare:

unde E1 sunt pierderi anuale de caldura prin pereți in prezent, kWh/m2;

E2 – pierderi anuale de caldura prin pereți dupa masuri de isolare, kWh/m2.

unde U1, U2 sunt coeficiente globale de transfer de caldura, prezentate in Tabele 3 și 6 . respectiv;

D – grade zile.

Durata de studiu recalculata include in sine doi parametrii: rata de actualizare si rata de crestere a tarifului la energie termica. Durata de studiu se calculeaza confom relatiei următoare:

unde x1 este rata de actualizare recalculată;

Figura 4.3 Diagrama VNA, podeaua

In figura de mai sus la intersecția VNA cu axa timpului, se poate de gasi durata de recuperarea a investitiilor (DRA), legate cu izolarea podelelor. Cum se vede, DRA=8 ani.

Deci, acum putem face o concluzie, ca investitiile in izolarea podelilor sunt relevante, cher daca grosimea lor este 15 cm.

4.1.3 Calcul VNA pentru schimbarea ferestrelor

Calculăm VNA pentru ferestre :

unde VN este venitul previzionat a fi obținut in primul an, €/m2;

– durata de studiu recalculată, ani;

I – cheltuieli cu investiția, €/m2.

Venitul net VN se calculeaza conform equației urmatoare:

unde ∆E este energie economisită pe parcursul unui an, kWh/m2/an;

C – costul energiei, €/kWh.

Energie economisita este o valoarea care se calculeaza conform relatiei urmatoare:

unde E1 sunt pierderi anuale de căldură prin pereți pînă reabilitare, kWh/m2;

E2 – pierderi anuale de caldură prin pereți dupa masuri de isolare, kWh/m2;

unde U1, U2 sunt coeficiente globale de transfer de caldură, prezentate in Tabel 3.5 și

Tabel 3.8 respectiv;

D – grade zile;

Durata de studiu recalculată include in sine doi parametrii: rata de actualizare si rata de crestere a tarifului la energie termică. Durata de studiu se calculează confom relatiei:

unde x1 este rata de actualizare recalculată;

Figura 4.4 Diagrama VNA, ferestre

In figura de mai sus la intersecția VNA cu axa timpului, se poate de gasit durata de recuperarea a investitiilor (DRA), legate cu izolarea peretilor. Cum se vede, DRA=14 ani.

Deci, acum se poade de facut o concluzie, ca investitiile in ferestre sunt relevente, chear dacă sunt foarte scump.

4.2 Calcul VNA pentru sistem de ventilare

4.2.1 Calcul debitelor de aer și alegerea agregatelor de ventilare

Se presupune ca sistem de venilare va fi renovat. Starea sistemului la moment permite utilizarea recuperatoarelor de cadura. Pentru analiza economica, trebuie sa știm aproximativ caracteristice instalațiiolor. Cantitatea de aier necesara pentru o persoana, conform [9], trebuie sa variaza de la 15 pina la 20 m3/h/pers (pentru scoli). Admitem =16 m3/h/pers. Numarul persoanelor in clasa admitem 25:

unde N este număr de persoane, pers;

– cantitatea de aier necesară pentru o persoana in timp de o ora, m3/(h ∙ pers).

Pentru fiecare bloc de studii calculăm cantitate de aier necesară. Pentru blocul “A” calculăm cantitatea de aer in două parți ale blocului (vezi schema de ventilare):

unde este cantitatea de aier pentru partea stînga a blocului, m3/h;

– numarul de clase in partea stinga;

– cantitatea de aer pentru fiecare om, m3/h;

unde este cantitatea de aer pentru partea dreapta a blocului;

– numarul de clase in partea dreapta a blocului de studiu.

Blocul «B2» are două etaje si 10 clase. Cantitatea de aer se calculeaza conform formulei prezentate mai jos:

unde este numarul de clase in blocul B.

Blocul «C» are in sine cantina, sala de sport, și niste clase. Cantitățile aerului vor fi calculate pentru fiecare loc aparte.

Pentru sala de sport cantitatea aerului, va fi calculată conform relației urmatoare:

unde este volumul sălii de sport;

– rata de schimb de aer minimă pentru casa pasivă.

Pentru clase:

Petru cantina cantitatea aerului se calculează conform relației:

unde n – este numărul de schimb de aer pentru casa pasivă, 1/h;

– volumul cantinei, m3.

Pentru bucătărie avem:

unde este volumul bucătăriei, m3;

– rata de schimb de aer pentru bucătării, 1/h [10];

Acum, avem posibilitatea să calculăm cantitatea de aer intr-o oră pentru blocul «C»:

Pentru sistem de ventilare durata de viața se socoate 15 ani.

Pentru bloc “A” avem:

partea dreaptă cu debit de aer 4400 m3/h, alegem instalația AeroMaster XP 06;

partea stingă cu debit 6400 m3/h, alegem instalația AeroMaster XP10;

Pentru bloc “B” alegem instalția cu debit 400 m3/h, AeroMaster XP 06.

Figura 4.5 Instalația de ventilare

4.2.2 Calcul VNA pentru sistem de ventilare

În tabelul de mai jos sunt prezntate datele inițiale

Tabel 4.2 Date inițiale pentru sistem de ventilare.

Calculăm veniturile net actualizate (VNA) pentru siste de ventilare:

unde VN este venitul previzionat a fi obținut in primul an, €/m2 ;

– durata de studiu recalculată, ani;

I – cheltuieli cu investiția, €/m2.

Venitul net VN se calculează conform equației urmatoare:

unde ∆E este energia economisită pe parcursul unui an, kWh/(m2∙an);

C – costul energiei, €/kWh;

Energie economisită este o valoarea care se calculează conform relatiei urmatoare:

unde qv1 sunt pierderi anuale de caldură cu infiltrația in prezent, kWh/m2;

qv2 – pierderi anuale de căldură in sistem de ventilare, dupa instalarea ei, kWh/m2.

Durata de studiu recalculată include in sine două parametrii: rata de actualizare i, și rata de creștere a prețului la energia termica rener. Aceste două parametrii trebue sa fie luate in considirație:

unde x1 este rata de actualizare recalculată;

Figura 4.6 Calcul VNA pentru sistem de ventilare

Din diagramma de mai sus putem face o concluzie, ca durata de recuperare a sistemului de ventilare este egala cu puțin mai mult, decit 3 ani.

4.3 Aspecte ecologice

4.3.1 Reducerea emisiilor gaselor cu efect de seră prin izolarea anvelopei

Casa pasiv, cum a fost arătat mai sus, da posibilitateade de a econmisi o cantitatea de energie foarte enormă. Dar, energia economisită inseamnă o cantitate mare de combutibil economisit. Această, la rîndul său, reduce emisiile a gazelor cu efect de seră.

Deci, acum este posibil de calculat reducerea anuală a gazelor cu efect de serpă, în caz, dacă clădire va fi reabilitată termic.

Luînd în considrație că 1 kWh este echivalent 0,25 kg CO2, calculăm cantitatea de CO2 redusă prin isolarea anvelopei:

unde este energia economisită anual, kWh/an;

n – cantitatea de CO2 echivalentă unui kWh, kg/kWh;

unde E1x și E2x sunt datele luate din Tabelul 3.2 ș Tabelul 3.5 respeciv.

4.3.2 Reducerea emisiilor gaselor cu efect de seră prin înlocuirea ferestrelor

Calculăm cantitatea de CO2 redusă prin înlocuirea ferestrelor:

unde este energia economisita anual, kWh/an.

4.3.3 Reducerea emisiilor gaselor cu efect de seră prin îmbunătățirea sistemului de ventilare

Calculăm cantitatea de CO2 redusă cu ajutorul sistemului de ventilre eficient:

unde este energia economisita anual, kWh/an.

Calculăm cantitatea totală a emisiilor gazelor cu efect de seră:

Dacă înmulțim aceasta cantitate la durata de viața a obiectului, atunci avem:

Daca acesta casa (260mp utili) ar fi fost facuta dupa "standardul si practica "  necesar de caldura il estimez de 170kWh/m2 an – adica un cost anual de 1600-1700euro/an. Necesarul de caldura l-am estimat tinand cont de pierderile prin pereti, fundatie, acoperis, ferestre, punti termice…etc, dar si aportul de caldura.

Necesar de caldura 170kWh/m2an daca casa ar fi construita utilizand “standardul si practica ” actuala. Cost anual = 1600 – 1700euro/an. Cost energie totala 20 de ani = 53900euro (adaugand o crestere anuala de 5% a gazului).

Propunere casa cu un consum redus de energie 44kWh/m2 an

Adoptand recomandarea de eficientizare energetica se poate obtine un necesar de caldura de 45kwh/m2an ( 400-450euro = cost anula de incalzire 260mp) Cost energie totala per 20 de ani 14374euro ( aplicand o crestere anuala de 5% a gazului)

Concluzie: În capitolul de mai sus am avut ca scop analiza posibilității implementării principiilor Caselor Pasive in condițiile Republicii Moldova. Factorul principal de evaluare este analiza economică. Numai analiza economică poate arăta fezabilitatea implementării Caselor Pasive. Calculul VNA ne permite să evaluăm fezabilitatea implementarii izolației performante. În sens restrîns, la sistemele de ventilare, VNA se utilizează la calculul debitelor de aer și alegerea agregatelor de ventilare. Ca aspect ecologic reabilitarea clădirilor vechi duce la reducerea emisiilor gaselor cu efect de seră prin izolarea anvelopei, înlocuirea ferestrelor și prin îmbunatățirea sistemului de ventilare.

5. CONSTRUCȚIA UNEI NOI CLĂDIRI DIN CONTUL SER

5.1 Statusul actual al cercetării în domeniu

La nivel mondial, creșterea vertiginoasă a utilizării energiei a generat preocupări majore cu privire la riscul epuizării resurselor naturale și totodată la impactul masiv pe care îl are asupra mediului consumul de nergie primară prin emisiile de gaze cu efect de seră (epuizarea stratului de ozon, încălzirea globală, schimbări climatice etc.). În situația riscurilor de epuizare a surselor primare de energie și a nivelului crescut de poluare, pentru a se atinge duritatea în domeniul energiei este nevoie ca energia să fie produsă, furnizată și consumată într-un mod mai eficient decît pînă acum. Conform preveziunilor Agenției Internaționale a Energiei(AIE), cererea de energie la nivel global va crește cu peste o treime pînă în anul 2035, China, India și Orientul Mijlociu reprezintînd 60% din această creștere [1]. Rezervele certe cunoscute de petrol pot sus’ine un nivel actual de consum doar pînă în anul 2040, iar cele de gaze naturale pînă în anul 2070, în timp ce rezervele mondiale de huilă asigură o perioadă de peste 200 de ni chiar la o creștere a nivelului de exploatare [2]. În cadrul Uniunii Europene, energiei utilizată în clădiri reprezinta în 2020 aproximativ 40% din consumul final de nergie și aproape 55% din consumul total de energie electrică. Astfel, sectorul clădirilor este utilizatorul final de energie și aproape 55% din consumul total de energie electrică. Astfel, sectorul clădirilor este utilizatorul final cel mai important, urmat de transport 32%, insustrie 26% și agricultură 2%. În țări precum Estonia, Letonia și Ungaria, consumul de energie al clădirilor reprezintă chiar mai mult de 45% din consumul final de energie al țării. La nivelul Uniunii Europene, clădirile rezidențiale consumă aproximativ doua treimi din consumul total de energie al clădirilor [3]. Analiza evoluției consumului de energie pe sectoare în Uniunea Europeană în perioada 1990-2012, prezentată în Figura 1.1, arată o ctreștere a consumului de energie în sectorul clădirilor (rezidențial, sectorul terțiar) și în sectorul transporturilor.

Figura 5.1 Variația consumului total final de energie pe sectoare [100 tep] (UE) Sursa: Eurostat [4]

Consumul ridicat de energie al cladirilor la nivel mondial clasifica acest sector ca fiind o sursa semnificativa de emisii de gaze cu efect de sera. Sectorul cladirilor este un consumator cheie al energiei in Europa, unde consumul de energie a crescut semnificativ in ultimii 20 de ani. La nivel european,

consumul total final de energie al cladirilor a crescut in medie cu 1% in fiecare an din 1990 iar consumul de energie electrica a crescut anual in medie cu 2,4% [5]. Este de asteptat ca si in urmatorii ani cererea de energie in sectorul cladirilor sa creasca rapid, fiind antrenata de presiunea cresterii populatiei si cresterea nivelului de trai. Totodata, AIE a identificat sectorul cladirilor ca fiind unul dintre cele mai rentabile sectoare pentru reducerea consumului de energie [1]. In 2006, potentialul estimat de economisire de energie era de 27% pentru cladirile rezidentiale si de 30% pentru cladirile comerciale.

Anumite studii arata ca din consumul total de energie al unei cladiri, aproximativ 90 – 95 % reprezinta consumul de energie pe durata de viata a cladirii iar restul de 5 – 10% reprezinta energia inmagazinata in materialele de constructie si procesul de productie [8].

La nivel european, consumul de energie anual pentru cladiri este in medie de 220 kWh/m2, cu o diferenta relativ mare intre cladirile rezidentiale (200kWh/m2an) si cladirile nerezidentiale (295 kWh/m2an). Aceasta unitate de consum este mai mica in Spania si Bulgaria comparativ cu alte tari precum Finlanda, Polonia, Estonia, in principiu din cauza conditiilor climatice. In ceea ce priveste consumul de energie electrica in cladiri, acesta variaza semnificativ in functie de tipul cladirii si tara.

Consumul de energie electrica in cladiri e mai ridicat in tarile nordice datorita utilizarii electricitatii pentru incalzirea spatiilor [6].

In Uniunea Europeana, incalzirea spatiilor reprezinta consumatorul final predominant in randul cladirilor rezidentiale (aproximativ 67%), insa aceasta pondere scade treptat inca din anul 2000. Energia consumata pentru incalzirea apei are un procent de 13%, aceasta valoare fiind stabila in timp. Consumul de energie pentru aparatele electrice si iluminat a prezentat o crestere de aproximativ 3% in ultimii ani.

Conform ENERDATA [5], aceste tendinte de evolutie a consumului de energie pe categorii pot fi explicate pe de-o parte prin cresterea eficientei energetice a incalzirii spatiilor datorita reglementarilor europene si raspandirea instalatiilor de incalzire cu eficienta ridicata si pe de alta parte prin cresterea numarului de aparate electronice noi.

In anul 2002, Uniunea Europeana a lansat Directiva 2002/91/EC privind Performanta Energetica a Cladirilor ca si cadru legal in vederea reducerii consumului de energie la nivelul cladirilor. Principalul obiectiv al acestei Directive este promovarea imbunatatirii performantelor energetice ale cladirilor folosind masuri rentabile din punct de vedere al costurilor [10]. In anul 2009 a fost facuta o revizuire a Directivei 2002/91/EC privind Performanta Energetica a Cladirilor cu scopul consolidarii cerintelor de performanta si totodata pentru a clarifica unele dintre dispozitiile sale. Astfel, in 2009 a fost lansata aceasta Directiva revizuita sub titlul Directiva 2010/31/EU cu privire la Performanta Energetica a Cladirilor. Directiva 2010/31/EU [11] subliniaza necesitatea stabilirii unor actiuni mai concrete in perspectiva atingerii potentialului ridicat dar inca nevalorificat al reducerii consumului de energie in cladiri. Toate statele membre trebuie sa stabileasca cerinte minime de performanta energetica a cladirilor care sa aiba in vedere atingerea echilibrului de cost optim intre investitia initiala si economia din costurile cu energia pe ciclul de viata al cladirii. Directiva 2010/31/EC promoveaza cladirile consum foarte redus de energie primara sau chiar consum de energie aproape zero in care, in mod implicit, si emisiile de CO2 sunt foarte reduse sau chiar nule. Statele membre ale Uniunii Europene trebuie sa puna in aplicare urmatoarele:

– pana in 31 Decembrie 2020, toate cladirile noi sunt cladiri cu consum de energie aproape zero

– dupa 31 Decembrie 2018, cladirile noi ocupate si detinute de autoritatile publice vor fi cladiri cu consum de energie aproape zero.

Utilizarea irationala a resurselor naturale poate conduce, mai devreme sau mai tarziu, in pragul unui dezastru ecologic. Acest lucru a fost constientizat de catre cercetatori cu zeci de ani in urma, lucru care a generat in initiativele de imbunatatire a eficientei energetice in majoritatea sectoarelor consumatoare de energie. Conform statisticilor realizate de diferite organizatii si institutii internationale, cladirile sunt un consumator predominant al energiei consumate la nivel global (40%). Potentialul ridicat de reducere a consumului de energie a cladirilor a fost estimat in urma cu multi ani, dovada fiind tentativele de eficientizare energetica a cladirilor dezvoltate in timp in diferite parti ale lumii. Primele tentative de construire de cladiri eficiente energetic au aparut dupa anul 1970 odata cu cresterea masiva a pretului energiei. Daca pana in anii 70 ai secolului trecut majoritatea cladirilor se proiectau doar dupa standarde de siguranta structurala, siguranta la foc si din conditiile unui mediu sanatos pentru ocupanti, odata cu criza energetica au inceput sa apara reglementarile de eficienta energetica in special in standardele tarilor nordice. Aceste reglementari presupuneau in esenta cresterea nivelului de izolare termica a cladirilor [14]. De atunci, masurile de eficienta energetica au inceput sa fie introduse in standardele de constructii in majoritatea tarilor dezvoltate cu scopul economisirii de energie pe de-o parte dar si cu scopul reducerii emisiilor de CO2 conform Protocolului Kyoto.

Normativele de constructii si standardele de eficienta energetica in cladiri stabilesc cerinte minime de eficienta energetica pentru toate cladirile noi. In multe situatii este posibila si rentabila construirea de cladiri cu eficienta energetica mult mai mare decat cerintele minime, crescand astfel economia de energie pe termen lung. La nivel european si chiar la nivel global exista o serie de tipuri de cladiri care tind la o eficienta energetica mult mai ridicata decat cerintele minime impuse de standardele nationale. Printre cele mai cunoscute tipuri de cladiri eficiente energetic se numara: cladirile cu consum redus de energie, casele pasive, cladirile zero energie si cladirile cu consum de energie aproape zero, cladirile verzi. Notiunile de cladiri eficiente energetic s-au dezvoltat diferit in tarile din Europa astfel ca la momentul actual nu exista o certificare sau legislatie comuna care sa fie valida in toate statele membre pentru cladirile eficiente energetic mentionate mai sus.

Cladirile cu consum redus de energie sunt in general cladiri care au o eficienta energetica mai ridicata decat cladirile noi care respecta cerintele minime de eficienta energetica reglementate la nivel national. Notiunea de cladire cu consum redus de energie este relativa intrucat o cladire considerata cladire cu consum redus de energie intr-o tara poate consuma mai multa energie decat o cladire standard dintr-o alta tara. In multe tari, dezvoltarea cladirilor cu consum redus de energie este stimulata de autoritatile nationale prin acordarea de imprumuturi cu dobanda scazuta sau prin introducerea de facilitati fiscale. Casele pasive sunt, ca si definire generala, cladirile in care se poate obtine confortul termic interior dorit fara a fi necesara utilizarea unui sistem traditional de incalzire sau racire. Casele pasive utilizeaza aporturile solare printr-o orientare corespunzatoare si dispun de un nivel ridicat de izolatie termica, ferestre eficiente energetic si sisteme eficiente de incalzire, ventilare si racire. Cladirile zero energie sunt cladirile care nu folosesc combustibili fosili iar energia necesara este acoperita de energia produsa cu ajutorul panourilor solare sau din alte surse regenerabile de energie. In general, aceste cladiri isi produc energia la fata locului iar excesul de energie este introdusa in reteaua publica de energie. Directiva 2010/31/EC a introdus notiunea de cladire cu consum de energie aproape zero care este definita ca fiind o cladire cu o performanta energetica foarte ridicata si al carui necesar redus de energie este acoperit in mare masura din surse regenerabile.

5.2. Obiectivele proiectului, etapele cercetarii si rezultate intermediare

Preocuparile din cadrul proiectul de cercetare NEZEBUILD sunt de mare interes atat in Romania cît si in restul Europei si al lumii. In general, cele trei mari obiective ale proiectului sunt:

– proiectarea, detalierea si executia unui sistem adecvat unei cladiri rezidentiale pentru a atinge

standardul de cladire cu consum de energie aproape zero;

– evaluarea performantelor sistemului proiectat prin implementarea unui sistem complex de monitorizare a consumurilor de energie si parametrilor higrotermici.

– elaborarea unui ghid pentru proiectarea, detalierea si executia sistemelor de casa pasiva si cladire cu consum de energie aproape zero.

Etapele cercetarii si rezultate

In vederea atingerii obiectivelor, proiectul de cercetare s-a desfasurat in mai multe etape, fiecare etapa in parte avand mai multe activitati. Etapele cercetarii in cadrul proiectului NEZEBUILD au fost urmatoarele:

• Proiectarea, executia detaliilor, achizitia materialelor, echipamentelor si certificarea energetica pentru NEZEBUILD

• Evaluarea performantelor energetice pentru casa in sistem PH, utilizand datele inregistrate prin monitorizare, executia lucrarilor de constructii si instalatii pentru NZEB, conceperea, achizitia sistemului de monitorizare si monitorizarea NZEB.

• Studiu comparativ al eficientei energetice intre variantele PH si NZEB.

• Monitorizarea consumurilor reale, optimizarea costului global si evaluari privind ciclul de viata pentru sistemul NZEB.

• Evaluarea ciclului de viata pentru NZEB, elaborarea de recomandari si reguli generale pentru realizarea cladirilor rezidentiale in climat temperat.

5.2.1 Proiectarea, executia detaliilor si certificarea energetica pentru NEZEBUILD

Obiectivele acestei etape au fost:

– Proiectarea functionala, structurala si a echiparii tehnice a unei cladiri cu consum redus de energie;

– Executia detaliilor structurale si a elementelor anvelopei;

– Achizitia echipamentelor cu care este dotata cladirea aproape zero energie;

– Achizitia materialelor si echipamentelor necesare pentru monitorizarea consumurilor energetice si a paramentrilor de confort ale cladirii.

In vederea atingerii obiectivelor, etapa I a fost structurata in mai multe activitati. In continuare vor fi prezentate activitatile etapei cu rezultatele aferente.

Studii de documentare bibliografica privind sistemele NZEB la nivel mondial.

Aceasta activitate a constat in strangerea de informatii cu scopul realizarii unei baze de date cuprinzatoare despre conceptul “nearly-Zero Energy Building” incluzand principii si idei despre performanta energetica, energii regenerabile, cladiri eficiente energetic, standarde si trenduri internationale etc. Baza de date are rolul de a usura munca membrilor proiectului, informatiile fiind structurate si sintetizate dupa o schema de tip „state of the art”. In momentul de fata, nu exista o definiti unica si unanim acceptata pentru “ nearly Zero-Energy Building”, scopul fiind acela de a analiza cat mai multe variante posibile si in final elaborarea unei definitii adecvate la care sa aderam.

In vederea atingerii tintei principale a acestei etape a proiectului, proiectarea si detalierea cladirilor cu consum de energie aproape zero, membrii proiectului au parcurs mai multi pasi incluzand cercetarea bibliografica, participarea la conferinte tematice, cursuri si seminarii.

Au fost studiate articole (din bibliografie) care propun o serie de definitii legate de cladirile cu consum redus de energie bazandu-se pe reglementarile date de Directiva 2010/31/EC.

Definitiile propuse sunt:

• Net Zero Site Energy: consumul anual al cladirii trebuie sa fie acoperit de energie generata la fata locului din resurese regenerabile in acelasi an.

• Net Zero Source Energy: cladirea produce intr-un an suficienta energie ca sa acopere consumul annual energie considerat la sursa de generare. Energia la sursa se refera la energia primara folosita pentru generarea si livrarea energiei catre cladire.

• Net Zero Energy Costs: venitul din exportul de energiei al cladirii spre reteaua nationala de electricitate sa fie mai mare sau egal cu costul energiei importate din retea.

• Net Zero Energy Emissions: cladirea produce energie din resurse regenerabile cel putin egal cu consumul de energie produsa prin arderea combustibililor fosili.

Totodata au fost studiate si analizate cladiri eficiente energetic existente, atat din tara cat si din strainatate care au fost prezentate in diverse articole publicate la nivel national si international. In urma cerecetarii a fost intocmita o baza de date in care au fost clasificate documentele citite si analizate in aceasta etapa.

Elaborarea detaliilor specifice in soft-uri de tip CAD pentru toate solutiile de finisare si izolare termica

Din punct de vedere arhitectural, duplexul Quasar 5 este caracterizata de o forma dreptunghiulara in plan orizontal si un volum prismatic compact. Regimul de inaltime al cladirii este parter si un etaj. Forma simpla a cladirii prezinta avantajul unei valori reduse a raportului dintre arie si volum, asigurand in mod inerent o eficienta energetica a anvelopei mai ridicata decat in cazul unei cladiri cu forma complexa.

Figura 5.2 Vedere de ansamblu a cladirii

Figura 5.3 Fatada SV

In continuare sunt prezentate planurile orizontale ale cladirii (Figura 3.3 , Figura 3.4) din care se poate observa forma dreptunghiulara in plan a cladirii, fara intranduri sau iesinduri suplimentare care ar fi putut creste pierderile de caldură ale clădirii.

Figura 5.4 Plan parter duplex

Figura 5.5 Planuri etaj duplex pasiv

Stratul de izolare termica elementelor de anvelopa este dispus la exterior avand avantajul reducerii efectului puntilor termice in zonele de imbinare a elementelor structural. Valorile trasmitantelor termice ale elementelor de anvelopa opace sunt sub valoare de 0.15 W/(m2K), asa cum este recomandat de Institutul de Case Pasive. Peretii exteriori au fost izolati cu polistiren grafitat de 30 cm. Acoperisul este de tip terasa necirculabila si a fost izolat cu strat de 32 cm de polistiren si 100 cm de vata minerala dispusa intre grinzile de lemn ale planseului. Placa pe sol a fost izolata termic cu doua straturi de polistiren avand grosimea totala de 40 cm. Grinzile de fundare au fost de asemena izolate termic cu placi din polistiren de 15 cm grosime si 20 cm perimetral pe fata exterioara. Tabelul 5.1 contine informatii referitoare la suprafetele elementelor de anvelopa, grosimile si totodata valorile coeficientilor de transfer termic.

Tabel 5.1 Caracteristicile elementelor de anvelopa

In figurile urmatoare sunt prezentate detaliile specifice pentru solutiile de finisare si izolare termica a cladirii.

Figura 5.6 Detaliu stratificație placa pe sol, grinda de fundare

Figura 5.7 Detaliu izolației termică grinda de soclu

Figura 5.8 Detaliu stratificație perete exterior

Figura 5.9 Dataliu stratificație acoperiș terasă și stratificație zona de atic

Figura 5.10 Detaliu stratificație planșeu în consola peste parter

Figura 5.11 Schema de instalație casă pasivă

Pentru cel de-al doilea apartament al duplexului, NZEB, a fost proiectat un system complex de instalatii avand schema functionala prezentata in Figura 5.14. Ventilare se face tot printr-un sistem mechanic prevazut cu unitate de recuperare de caldura. Energia termica necesara incalzirii spatiilor este asigurata prin intermediul unei pompe de caldura sol -apa. Stocarea apei calde utilizata pentru incalzirea spatiilor si ca apa calda menajera este stocata intr-un buffer aflat in camera tehnica. Buffer-ul este prevazut cu o rezistenta electrica care poate incalzit apa in conditiile unor defectiuni la pompa de caldura. Pe acoperisul casei este pozitionat un panou solar termic cu tuburi vidate care contribuie la aprovizionarea cladirii cu apa calda menajera.

Figura 5.12 Schema funcțională casa aproape zero energie

In ambele apartamente ale duplexului, pentru reducerea necesarului de incalzire/racire a fost implementat un sistem automat cunoscut sub denumirea de put canadian ce va asigura aerul proaspat in cladire. El este format dintr-o conducta ingropata in sol la o adancime de circa 2 metri. In acest mod, aerul aspirat cu temperatura exterioara de -15°C va fi preincalzit la o temperaturade circa 1°C. Sistemul este prevăzut de asemenea cu un schimbator de caldura cu rol de recuperare a energiei termice, cu randament ridicat de pana la 90%. Schema de functionare este prezentata in Figura 5.14

Figura 5.13 Sistem de ventilare

Proiectarea sistemului de monitorizare si detalierea pozitiei senzorilor

Odata cu proiectarea si executia casei pasive Quasar 5 a fost dezvoltat si un sistem de monitorizare a consumului de energie si a parametrilor ambientali cu scopul validarii solutiilor de eficienta energetica implementate. S-a pus problema realizarii unui sistem de monitorizare care sa aiba un raport calitate-pret avantajos. Ulterior evaluarii diferitelor variante si solutii disponibile, a fost luata decizia de a construi un sistem de monitorizare bazat pe unitati disponibile separat, precum si unitati care au trebuit sa fie asamblate de la zero, cu scopul de a atinge costuri mai mici comparativ cu sistemele de monitorizare „prefabricate” disponibile in comert. Dezavantajele alegerii acestei solutii a constat in necesitatea unei cantitati mai mare de munca depusa si o perioada mai lunga de implementare. Ca atare, a fost alcatuit un sistem de monitorizare din componente independente. Elementul central al sistemului consta intr-un echipament denumit WEB ENERGY LOGGER care este conectat la o serie de senzori prin mai multe intrari. Necesitatea unei conexiuni de internet a dus la utilizarea unui router cu port USB disponibil care a fost conectat la un modem 3G. In figura 5.15 este prezentata schema cu pozitionarea senzoriilor de temperatura pe sistemul de instalatii al casei pasive. Simbolul T reprezinta senzorul de temperatura.

Figura 5.14 Schema poziționare senzori pe sistemul de instalație casă pasivă

Parametrii interiori de temperatura si umiditate sunt monitorizati pentru a vedea daca sunt indeplinite conditiile de confort pentru ocupantii cladirii. Monitorizarea presiunii atmosferica e necesara pentru a determina temperatura punctului de roua, un parametru utilizat la evaluarea performantei pompei de caldura. Contoarele electrice furnizeaza informatiile necesare despre consumul de energie al pompei de caldura, sistemului de ventilare, consumul de electricitate pentru iluminat si uz domestic. Factorii de mediu de directie si viteza a vantului pot altera performanta energetica a unei cladiri. Astfel, senzorii de masurare a vitezei vantului si senzorii de masurare a directiei vantului sunt monitorizati. Confortul ocupantilor cladirii este cuantificat in termeni de apa calda domestica si apa rece prin intermediul contoarelor de masurare a consumului de apa. Contoarele pentru masurarea energiei termice sunt necesare la calculul performantei pompei de caldura si la stabilirea fluxurilor de energie din sistemul mecanic de ventilare.Datele receptionate vor fi folosite ulterior ca si date de intrare pentru corelarea conditiilor de mediu, parametrii de setare, comportamentul utilizatorului si consumul de energie. Modelele teoretice folosite in faza de proiectare vor fi verificate fata de datele experimentale ducand la o mai buna intelegere si la o imbunatatire a calcului de evaluare a bilantului energetic.

Achizitia partiala a sistemului de monitorizare si a tuturor subansamblurilor (I)

SISTEM DE MONITORIZARE PARAMETRII AMBIENTALI

Sistemul de monitorizare parametri ambientali este necesar pentru a analiza interactiunea cladirii cu mediul. Va fi folosit pentru a colecta date cu privire la conditiile de mediu exterior si parametrii de confort interior.

Componentele sistemului:

• Senzori de temperatura interioare + exterioare

• Senzori pentru masurare umiditate

• Senzori masurare presiune atmosferica

• Senzori masurare viteza vant

• Senzori masurare directie vant

• Senzori pentru masurare insolatie

SISTEM DE ACHIZITIE DATE

Sistemul de achizitie date este necesar pentru a cuantifica schimburile de energie ale cladirii cu exteriorul. Va fi folosit pentru a colecta date cu privire la consumul de energie din exterior, precum si date cu privire la productia locala de energie.

Componentele sistemului:

• Traductori debit lichid

• Traductori pentru masurare debit aer

• Traductor stare functionare pornit/oprit

• Contoare de curent electric

• Interfata de monitorizare sistem fotovoltaic

• Contor cu utrasunete pentru masurarea energiei termice (incalzire/racire)

• Unitate centrala achizitie date.

Caracteristicile tehnice ale sistemului de monitorizare si ale sistemului de achizitie date, sunt prezentate in fisele tehnice primite la cumparare. Fisele tehnice vor fi introduse in ANEXA.

Toate echipamentele mentionate vor fi compatibile cu unitatea centrala din sistemul de achizitie de date.

Unitate centrala achizitie date are urmatoarele caracteristici:

– intrare magistrala date digitala pentru citire senzori cu posibilitate de topologie

bus/stea/ramificat,

– posibilitate conectare senzori cu 2 fire, 6 intrari tip contor, 8 intrari stare pornit/oprit, 2 intrari

analogice 0-10Vcc esantionate pe 10 bit,

– posibilitate calibrare senzori cu factori de corectie de mare precizie,

– posibilitate integrare valori citite in timp real, citire senzori la 5 secunde, conectivitate cu

contoare tip TED5000 sau eGauge,

– conectivitate ethernet iesire seriala nivel TTL configurabila (antet, incheiere, delimitator camp date, viteza, tip date)

– posibilitate salvare configuratie si refacere configuratie din date salvate prin retea, ceas timp

real cu posibilitate actualizare ore, alimentare 12V cc, consum max. 300mAt,

– afisare locala a starii de functionare/eroare,

– posibilitate configurare petru incarcare date pe un server si accesare date prin xml,

– posibilitate upgrade firmware prin retea si local,

¨posibilitate configurare IP fix sau dinamic

afisare panoptica stare instalatie monitorizata si grafice istoric date online.

Contor electronic monofazat 5/45A Contor electronic trifazat 20/80A Senzori de umiditate HIH-4000

Figura 5.15 Tipurile de contoare

5.2.2 Evaluarea performantelor energetice pentru casa in sistem PH

Etapa a II-a a prezentului proiect de cercetare are ca scop monitorizarea casei pasive si determinarea consumului real de energie al acesteia. Totodata, in aceasta etapa se urmareste realizarea celui de-al doilea apartament din duplex in regim nearly zero energy building si respectiv initierea procesului de monitorizare. In vederea atingerii obiectivelor, etapa I a fost structurata in mai multe activitati. In continuare vor fi prezentate activitatile etapei cu rezultatele aferente.

Validarea datelor inregistrate. Verificarea datelor inregistrate si corectarea eventualelor erori

Pentru a se putea realiza o comparatie intre consumurile de energie estimate si evaluate prin calcul cu consumurile reale de energie, validarea datelor trebuie facuta pe o perioada de cel putin un an. Astfel, in perioada octombrie 2012-septembrie 2013, datele din monitorizare au fost verificate in detaliu si corectate acolo unde era cazul. Pe parcursul perioadei mentionate au fost monitorizate temperaturile aerului din exteriorul cladirii, temperaturile aerului din interiorul cladirii, temperaturile pe fiecare fatada a cladirii, consumurile de energie pentru incalzire respectiv racire, consumurile de energie pentru iluminat, consumurile de energie pentru apa calda menajera si consumurile totale de energie. Toate aceste date au fost monitorizate cu o frecventa de un minut, motiv pentru care volumul de date a fost foarte mare, fiind nevoie de anumite verficari, corecturi si centralizari.

Compilarea parametrilor inregistrati, reprezentarea grafica a evolutiei in timp. Interpretarea rezultatelor monitorizate si inregistrate

Pe baza datelor inregistrate la fiecare minut a fost efectuata o centralizare a datelor pe fiecare luna calendaristica.

In graficul din Figura 5.16 este prezentata variatia temperaturii aerului din interiorul cladirii in perioada monitorizarii. T1 reprezinta temperatura din imediata vecinatate a peretelui exterior, iar T4 reprezinta temperatura din vecinatatea peretului interior, deci reprezinta temperatura aerului din vecinatatea peretilor mentionata.

Fig. 5.16 Variația temperaturii în interiorul clădirii

Variatia temperaturii aerului din interiorul cladirii este prezentata in graficul din Figura 3.15 in comparative cu evolutia temperaturii aerului exterior. De asemenea in acest grafic este prezentata si temperature inregistrata de un senzor care este ingropat in tencuiala interioara peretelui exterior orientat inspre directia sud.

Astfel, Text este temperatura aerului exterior, Tint este temperaratura aerului din interiorul cladirii iar T7 este temperatura senzorului din tencuiala.

Figura 5.17. Variația temperaturii interioare și a temperaturii exterioare

Pentru a monitoriza evolutia temperaturilor in functie de orientarea cladirii, au fost montati senzori pefiecare fatada in parte, astfel in graficul din Figura 5.18 este prezentata variatia temperaturilor pentrufiecare fatada.

Figura 5.18. Variația temperaturilor pe fiecare fațadă

In ceea ce priveste consumurile de energie, acestea au fost centralizate in functie de fiecare consummator in parte. In figurile 5.19 si 5.20 sunt prezentate grafic consumurile de energie.

Figura 5.19. Distribuția consumurilor de energie- variant 1

Figura 5.20. Distribuția consumurilor de energie- variant 2

Au fost montati senzori pe fiecare consumator in parte, astfel in graficele din figurile 3.17 si 3.18 sunt

masurate urmatoarele consumuri de energie:

– EL1 – consumurile casnice;

– EL2 – consumurile pentru iluminat;

– EL3 – consumurile din camera tehnica;

– EL4 – consumurile exterioare.

Certificare energetica bazata pe consumul real masurat de energie. Stabilirea performantelor energetice si elaborarea certificatului energetic

In urma centralizarii datelor, a fost realizat un consum total de energie pe intreaga perioada de monitorizae considerata. Avand consumurile specifice pentru fiecare tip de consum se poate realiza un certificat energetic bazat pe consumurile de energie si temperaturile reale. Certificarea energetica presupune realizarea unui consum de energie raportat la suprafata utila incalzita. In graficul din Figura 3.19 este prezentata distributia consumurilor specifice de nergie pe tipuri de consumatori.

Figura 5.21. Consumurilede energie specifice

Elaborarea certificatului energetic conform metodologiei de calcul a expertizei termo-energetice

In vederea implementarii conceptului de casa pasiva si de cladire cu consum de energie aproape zero in categoria cladirilor din Republica Moldova este necesara evaluarea eficientei energetice folosind metodologia de calcul nationala si normativul romanesc C107/2006.

Conform metodologiei si normativelor romanesti, 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. Calculul manual al bilantului energetic a fost conceput pe baza normativului C107-2007 si a metodologiei Mc001. In urma calculelor au fost obtinute urmatoarele rezultate pentru casa pasiva:

• Consumul anual specific de energie pentru incalzirea spațiilor:

• Consumul anual specific de energie pentru prepararea apei calde de consum:

• Consumul anual specific de energie pentru iluminat:

• Consumul total anual specific de energie:

Coordonarea lucrarilor de proiectare, executie si montaj. In aceasta etapa a inceput executia lucrarilor de finisaje in jumatatea de duplex conceputa a fi nZEB.

Finisajele interioare sunt similare cu cele din casa pasiva: parchet laminat si gresie in camere, gresie si faianta in bai, bucatarie si holul de acces, zugraveli cu vopsea lavabila. In interiorul acestui apartamet a fost amenajat si spatiul pentru camera tehnica. O atentie deosebita a fost acordata sistemului de ventilare intrucat acesta e alcatuit din tubulaturi si accesorii care trebuie mascate cu ajutorul finisajelor. Aspecte din timpul executiei sunt prezentate in figura 5.22.

Figura 5.22. Imagini din timpul executiei finisajelor pentru casa nZEB

Implementarea unui sistem de producere a energiei din surse regenerabile care sa acopere in mare parte necesarul de energie pentru unul din cele doua apartamente ale duplexului are ca scop realizarea unei cladiri al carei consum energetic din surse conventionale sa fie aproape zero. Pe acoperisul terasa al duplexului au fost instalate o serie de panouri fotovoltaice care vor fi folosite pentru a acoperi consumul de energie electrica al casei nZEB. Sistemul de panouri fotovoltaice a fost racordat la reteaua nationala astfel incat surplusul de electricitate este deversat in aceasta retea.

Figura 5.23. Montarea panourilor solare si fotovoltaice pe terasa

Sistemul de incalzire, pentru cladirea cu consum de energie aproape zero este compus dintr-o pompa de caldura sol-apa. Sistemul pompa de caldura sol-apa va asigura atat incalzirea cat si racirea spatiului interior in functie de anotimp. Schema sistemului propus este prezentata in figura 3.22.

Figura 5.24. Schema instalatiei propusa pentru casa nZEB

Sistemul livreaza energia produsa in retea, din punct de vedere tehnic instalatia fotovoltaica fiind functionala. In figura 5.25 sunt prezentate cateva imagini cu displayul invertorului fotovoltaic si schema instalatiei.

Figura 5.25. Schema instalatiei fotovoltaice si displayul invertorului in functiune

Sistemul de monitorizare achizitionat pentru cladirea cu consum de energie aproape zero nZEB este similar cu cel instalat la casa pasiva. Intr-ucat ambele sisteme de monitorizare urmaresc comportarea in timp din punct de termic, ambiental si al consumului de energie al celor doua cladiri, acestea functioneaza dupa acelasi principiu si sunt compuse din senzori, contoare etc similare.

SISTEM DE MONITORIZARE PARAMETRII AMBIENTALI

Sistemul de monitorizare parametri ambientali este necesar pentru a analiza interactiunea cladirii cu mediul. Acesta este folosit pentru a colecta date cu privire la conditiile de mediu exterior si parametrii de confort interior.

Componentele sistemului:

SISTEM DE ACHIZITIE DATE

Sistemul de achizitie date este necesar pentru a cuantifica schimburile de energie ale cladirii cu exteriorul. Acesta este folosit pentru a colecta date cu privire la consumul de energie din exterior, precum si date cu privire la productia locala de energie. Unitatea centrala a sistemului de achizitie de date are urmatoarele caracteristici:

– intrare magistrala date digitala pentru citire senzori cu posibilitate de topologie bus/stea/ramificat,

– posibilitate conectare senzori cu 2 fire, 6 intrari tip contor, 8 intrari stare pornit/oprit, 2 intrari analogice 0-10Vcc esantionate pe 10 bit,- posibilitate calibrare senzori cu factori de corectie de mare precizie,

– posibilitate integrare valori citite in timp real, citire senzori la 5 secunde, conectivitate cu contoare tip TED5000 sau eGauge, – conectivitate ethernet iesire seriala nivel TTL configurabila (antet, incheiere, delimitator camp date, viteza, tip date) – posibilitate salvare configuratie si refacere configuratie din date salvate prin retea, ceas timp real cu posibilitate actualizare ore, alimentare 12V cc, consum max. 300mAt, – afisare locala a starii de functionare/eroare, – posibilitate configurare pentru incarcare date pe un server si accesare date prin xml, – posibilitate upgrade firmware prin retea si local, – posibilitate configurare IP fix sau dinamic.

Figura 5.26. Diverse componente ale sistemului de monitorizare

Instalarea sistemului de monitorizare s-a facut concomitent cu realizarea finisajelor interioare. Au fost montati senzori de temperatura in stratul de tencuiala. Totodata au fost montati senzori pentru masurarea temperaturii aerului interior si temperaturii aerului exterior, senzori pentru masurarea umiditatii interioare si exterioare. Pentru a prevedea orice posibila problema de buna functionare a echipamentelor din camera tehnica, au fost montati senzori de stare. De altfel , au fost dispusi si senzori de temperatura pe instalatii in multiple locatii. In camera tehnica au fost instalati senzori de consum electric pe fiecare consum electric, senzori care inregistreaza consumul de energie pentru iluminat, aplicatii casnice, exterior.

Instalarea sistemului de monitorizare s-a facut concomitent cu realizarea finisajelor interioare. Au fost montati senzori de temperatura in stratul de tencuiala. Totodata au fost montati senzori pentru masurarea temperaturii aerului interior si temperaturii aerului exterior, senzori pentru masurarea umiditatii interioare si exterioare. Pentru a prevedea orice posibila problema de buna functionare a echipamentelor din camera tehnica, au fost montati senzori de stare. De altfel , au fost dispusi si senzori de temperatura pe instalatii in multiple locatii. In camera tehnica au fost instalati senzori de consum electric pe fiecare consum electric, senzori care inregistreaza consumul de energie pentru iluminat, aplicatii casnice, exterior.

Figura 5.27. Instalarea sistemului de monitorizare si echipamentelor

Figura 3.28. Exemplificare mod de prezentare a datelor online in timp real

Monitorizarea consumurilor totale de energie. Evaluarea rezultatelor, introducerea corectiilor necesare, salvarea periodica a datelor inregistrate si validarea acestora.

Consumurile de energie aferente functionarii sunt exclusiv consumuri de energie electrica. Aceste consumuri au fost masurate cu ajutorul unor contoare de curent electric digitale, legate la sistemul de monitorizare. Consumurile de curent sunt de asemenea prezentate online in timp real la fel ca restul parametrilor higrotermici monitorizati si salvate pe un hard-disk. Suplimentar fata de consumul total de energie sunt inregistrate consumurile diferitelor componente ale sistemului electric, acest lucru permite evaluarea rezultatelor obtinute prin comparatie si astfel validarea inregistrarilor ca fiind corecte.

Figura 5.29. Exemplificare înregistrări consumuri de curent electric

Monitorizarea conditiilor interioare si exterioare prin intermediul parametrilor meteorologici. Sistematizarea datelor inregistrate de echipamentele interioare si exterioare si crearea unei web page actualizata in timp.

Directiva 2010/31/ UE privind Performanta Energetica a Cladirior defineste cladirile cu consum de energie aproape zero astfel: [A nearly Zero-Energy Building is a] “building that has a very high energy performance. The nearly zero or very low amount of energy required should to a very significant extent be covered by energy from renewable sources, including renewable energy produced on-site or nearby.” Pe de alta parte, o casa pasiva este definita ca o cladire care are un necesar de consum de energie pentru incalzire de cel mult 15 kWh/m2 an si un consum total de energie de 120 kWh/m2an. Din cele doua definitii putem observa ca in timp ce standardul de casa pasiva impune clar valori numerice pentru limitarea consumului de energie, conceptul de cladire cu consum de energie aproape zero propune vag aceasta limitare. Ambele concepte tind spre realizarea unor cladiri eficiente si performante din punct de vedere energetic si care in acelati timp sa ofere un comfort termic ridicat ocupantilor.

Din perspectiva acestui proiect, cele doua tipuri de cladiri au fost concepute identic din punct de vedere structural, arhitectural si al detaliilor de executie. Casa pasiva foloseste ca sistem de incalzire o pompa de caldura aer-apa. A fost ales acest sistem intrucat nu necesita lucrari speciale de amenajare, fiind un sistem relativ simplu.

Marele dezavantaj al pompei de caldura folosita la casa pasiva este faptul ca aceasta nu functioneaza la parametrii normali la temperaturi mai scazute de -15șC, folosind un rezistor electric. Acest lucru e un dezavantaj intrucat intrarea in functiune a rezistorului electric duce la inregistrarea unor consumuri pentru incalzire mai ridicate decat cele asteptate.

Acest lucru e un dezavantaj intrucat intrarea in functiune a rezistorului electric ofera un randament maxim unitar la generarea energiei termice raportat la energia electrica consumata in comparatie cu randamentul tipic de 1.5 – 3.5 al pompei de caldura. Pentru cealalta parte a duplexului a fost instalata o pompa de caldura sol-apa. Folosirea acestui tip de pompa de caldura a presupus o investitie initiala mai mare decat in cazul casei pasive insa in acelasi timp asigura o fiabilitate ridicata si o performanta crescuta. O comparatie intre performanta celor doua tipuri de pompe de caldura si avantajele/dezavantajele pe care le prezinta fiecare, va putea fi facuta mai detaliat, atunci cand vom dispune si de informatiile din monitorizarea jumatatii de duplex conceputa in regim „nearly-zero energy building”, planificata in perioada urmatoare.

Cele doua cladiri dispun de sisteme de energie neconventionala. Cladirea pasiva dispune de un panou solar folosit pentru producerea apei calde de consum iar pentru cladirea cu consum de energie aproape zero au fost instalate o serie de panouri fotovoltaice.

In momentul de fata dispunem de rezultatele din monitorizarea casei pasive. Astfel, avem informatii in ceea ce priveste consumul de energie real al cladirii, variatia parametrilor climatici interiori in functie de variatia conditiilor climatice din exterior. Rezultatele obtinute pentru consumul de energie indica si confirma eficienta superioara a casei pasive care in acelasi timp ofera confort termic interior, atat pe timp de iarna cat si pe timp de vara. Procesul de monitorizare al cladirii cu consum de energie aproape zero este in faza incipienta. O comparatie relevanta intre cele doua apartamente ale cladirii din punct de vedere al comportarii la transfer termic si al consumurilor de energie, va putea fi facut atunci cand vom avea inregistrarile de monitorizare a cladirii cu consum de energie aproape zero pentru cel putin un an calendaristic.

Evaluarea performantelor energetice pentru casa in sistem PH

Evaluarea consumurilor de energie lunare. Evaluarea consumurilor principale, a energiei produse si consumate din surse regenerabile.

Figura 5.30. Esalonarea consumurilor de energie ale casei pasive in anul 2013

Unde:

– EL1 – consumurile casnice;

– EL2 – consumurile pentru iluminat;

– EL3 – consumurile din camera tehnica;

– EL4 – consumurile exterioare.

In Figura 2 este prezentat consumul de energie esalonat pe luni in perioada ianuarie-noiembrie 2014.

Figura 5.31. Esalonarea consumului de energie al casei nZEB ianuarie-noiembrie-2014

Tinand cont de faptul ca aceasta casa nu a fost locuita la momentul acestei evaluari, masuratorile considerate sunt incomplete, energia consumata este foarte mica neavand relevanta pentru validarea eficientei energetice a casei. La momentul actual, pentru casa nZEB este relevanta monitorizare energieiproduse de catre panourile solare fotovoltaice. Esalonarea pe luni a energie produse in intervalulianuarie-noiembrie-2014 se poate vedea si in Figura 5.32.

Figura 5.32. Energie produsa in perioada ianuarie-noiembrie 2014

5.2.3 Studiu comparativ al eficientei energetice intre variantele PH si NZEB

Casa pasiva (PH) si cladirea cu consum de energie aproape zero (nZEB) studiate in acest proiect constituie un duplexul prezentat in Figura 5.33. Din punct de vedere arhitectural, singura diferenta intre cele doua cladiri consta in orientarea fatadelor. Acest lucru are influenta asupra necesarului de energie pentru incalzire. Astfel, in urma calculelor realizate cu ajutorul programului PHPP a rezultat ca in timp ce casa pasiva are un necesar de energie pentru incalzirea incaperilor de aproximativ 13 kWh/m2an, casa cu consum de energie aproape zero are un necesar de energie pentru incalzire de 17 kWh/m2an.

Figura 5.33. Vedere de ansamblu a celor doua case

Casa pasiva foloseste ca sistem de incalzire o pompa de caldura aer-apa. A fost ales acest sistem intrucat nu necesita lucrari speciale de amenajare, fiind un sistem relativ simplu. Marele dezavantaj al pompei de caldura folosita la casa pasiva este faptul ca aceasta nu functioneaza la parametrii normali la temperaturi mai scazute de -15șC, folosind o rezistenta eletrica. Acest lucru e un dezavantaj intrucat intrarea in functiune a rezistentei electrice duce la inregistrarea unor consumuri pentru incalzire mai ridicate decat cele asteptate. Pentru cealalta parte a duplexului a fost instalata o pompa de caldura sol-apa. Folosirea acestui tip de pompa de caldura a presupus o investitie initiala mai mare decat in cazul casei pasive insa in acelasi timp asigura o fiabilitate ridicata si o performanta crescuta. Sistemul pompa de caldura sol-apa va asigura atat incalzirea cat si racirea spatiului interior in functie de anotimp.

In Figura 6 este prezentata o schema generala de functionare a unei pompe de caldura apa-sol, similar cu cea instalata la cladirea cu consum de energie aproape zero. Componentele principale ale sistemului de instalatii din casa pasiva sunt: sistemul performant de

ventilare cu recuperare de caldura, panou solar pentru prepararea apei calde menajere, pompa de caldura aer-apa. Sistemul de instalatii al casei cu consum de energie aproape zero este similar cu cel al casei pasive. Casa zero energie dispune de pompa de caldura sol-apa, asa cum am mentionat mai devreme, in timp ce casa pasiva are o pompa de caldura aer-apa. Totodata, casa cu consum de energie aproape zero are un singur buffer pentru incalzire si apa calda menajera iar casa pasiva are un buffer pentru incalzire si un boiler pentru stocarea apei calde menajere (Figura 5.34, Figura 5.35).

Figura 5.34. Camera tehnica din casa pasiva

Figura 5.35. Camera tehnica din casa cu consum de energie aproape zero

Asa cum este definita in diferite documente publicate la nivel european, casa cu consum de energie aproape zero trebuie sa aiba un consum de energie redus iar acel consum sa fie acoperit in mare masura de energie produsa din surse regenerabile. In acest sens, casa cu consum de energie aproape zero studiata in acest proiect dispune de un sistem de panouri fotovoltaice pentru producere a curentului electric. Sistemul de panouri fotovoltaice este alcatuit din 22 de panouri de 240 Wp (spatiu disponibil pe acoperis 13×6 m) si este legat la reteaua publica de electricitate. Sistemul este completat de un contor bidirectional care masoara atat curentul introdus in retea cat si pe cel procurat din retea.

Figura 5.36. Imagini cu panourile fotovoltaice instalate pe acoperis

Sistemul de panouri fotovoltaice a fost dimensionat pe baza consumului de energie electrica rezultat din monitorizarea casei pasive (6450 kWh anual) si din conditia spatiului disponibil pe acoperis. A fost estimata o productie de aproximativ 6922 kWh anual insa este o estimare care implica un anumit risc datorita imprevizibilitatii conditiilor meteorologice. La momentul actual, dezavantajele utilizarii unui astfel de sistem constau in procedura greoaie de obtinere a avizelor si autorizatiilor si totodata lipsa regelementarilor cu privire la rasplatirea curentului produs in exces si introdus in retea.

Achizitia sistemului de monitorizare si a tuturor subansamblurilor, inclusiv softuri necesare. Evaluarea ofertelor si achizitia echipamentelor. Sistemul de monitorizare achizitionat pentru cladirea cu consum de energie aproape zero este similar cu cel instalat la casa pasiva. Ambele sisteme de monitorizare urmaresc comportarea in timp din punct de vedere termic, ambiental si al consumului de energie al celor doua cladiri. Acestea functioneaza dupa acelasi principiu si sunt compuse din acelasi tip de senzori, contoare etc. Pentru activitatea de monitorizare, anul acesta a fost achizitionata si o camera de termoviziune FLIR T420.

Figura 5.37. Camera de termoviziune achizitionata

Monitorizarea consumurilor totale de energie

• Evaluarea rezultatelor

• Introducerea corectiilor necesare

• Salvarea periodica a datelor inregistrate

• Validarea datelor inregistrate

Sistemul de monitorizare instalat la casa nZEB este similar cu sistmul de monitorizare instalat la casa pasiva. Intre aceste doua sisteme de monitorizare apar diferente care tin de faptul ca la casa nZEB sunt montate pe acoperis panouri fotovoltaice, astfel au fost montati senzori pentru a masura energia pe care aceste panouri solare fotovoltice o produc.

Figura 5.38. Grafice privind evolutia energie produse de panourile solare fotovoltiace – nZEB

Figura 5.39. Monitorizarea temperaturilor-nZEB

Monitorizarea consumurilor de energie se realizeaza in fiecare minut, astfel pentru a putea realiza o centralizare a cantitatii de energie produse si consumate este nevoie sa se faca o esalonare pe ora respectiv zile.

Spre deosebire de casa pasiva, in cazul casei nZEB a fost a fost montat un singur boiler care este folosit atat pentru apa calda cat si pentru incalzire. Ca si in cazul casei pasive, pentru casa nZEB a fost montat un panou solar pentru incalzirea apei menjere. Astfel, sunt monitorizate temperatura aerului interior, temperatura apei din boiler si temperatura agentului termice folosit la panoul solar. Toate aceste date monitorizate sunt inregistrate in fiecare minut. Atat energie consumata cat si energie produsa sunt inregistrat la fiecare minut. Pentru a putea trage concluzii in privinta energiei consumate si energiei produse, este nevoie ca acestea sa fie prezentate ca si energie produsa pe unitatea de timp respectiv energie consumata pe unitatea de timp. Consumurile de energie au ca si unitate de masura Wh, astfel datele monitorizate trebuie sa fie raportate la un interval de ora. Fiecare paramentru avand cate o valoare in fiecare minut. in fiecare minut. Aceste date salvate necesita o prelucrare ulterioara.

In urma centralizarii energiei produse in perioada ianuarie-noiembrie 2014 s-a constata faptul caenergia produsa este de aproximativ 5980 kWh, valoare care este mai redusa decat asteptarile dar care acopera mai bine de 90% din necesarul total de energie electrica. Monitorizarea productiei de energie electrica a inceput in luna octombrie 2013, odata cu instalarea panourilor solare fotovoltaice. In Figura 3.38 este prezentata productia de energie pentru perioada de functionare a panourilor solare fotovoltaice (octombrie-decembrie 2013, ianuarie-noiembrie 2014).

Figura 5.40. Energie produsa de panourile solare fotovoltaice

Standardul de casa pasiva atinge un nivel foarte redus de consum de energie si astfel, acest concept poate fi vazut ca baza pentru realizarea cladirilor cu consum de energie aproape zero. Conceptul de casa pasiva are o contributie semnificativa in facilitarea implementarii cladirilor cu consum de energie aproape zero.

5.2.4 Monitorizarea consumurilor reale, optimizarea costului global pentru sistemul NZEB

Conceptele de „casa pasiva” si de „cladire cu consum de energie aproape zero” au devenit printre cele mai raspandite in randul tipurilor de cladiri eficiente energetic din Europa si in ultima vreme acestea devin cunoscute si in Republica Moldova. Monitorizarea consumurilor de energie pentru cele doua cladiri care fac obiectul cercetarii acestui proiect reprezinta o cale de a valida solutii si modalitati prin care casa pasiva si cladirea cu consum de energie aproape zero pot fi implementate in randul cladirilor rezidentiale din Republica Moldova. In cele ce urmeaza sunt prezentate in detaliu fiecare din activitatile acestei etape a proiectului de cercetare.

Evaluarea consumurilor de energie lunare. Evaluarea consumurilor principale, a energiei produse si consumate din surse regenerabile.

In Figura 5.41 este prezentat consumul lunar de energie in perioada August 2014– Iulie 2015.

Figura 5.41. Consumul lunar de energie masurat in perioada August 2014 – Iulie 2015

Figura 5.42. Energia electrica lunara produsa in anul 2014

Figura 5.43. Energia electrica lunara produsa in anul 2015

Pentru casa nZEB este foarte relevanta monitorizarea energiei produse de panourile solare fotovoltaice pentru a putea evalua ulterior in ce masura energia produsa de acestea acopera necesarul casei. In figurile anterioare (Figura 5.42 si Figura 5.43) este prezenta productia lunara de energie electrica asigurata de panourile fotovoltaice. In urma centralizarii energiei produse de la momentul intrarii in functiune a panourilor pana la momentul actual s-a constata faptul ca energia produsa anual poate acoperi mai bine de 90% din necesarul total de energie electrica. In Figura 5.44 este prezentata productia de energie pentru perioada de functionare a panourilor solare fotovoltaice (octombrie-decembrie 2013, anul 2014 – complet, ianuarie – octombrie 2015).

Figura 5.44. Energia electrica produsa in perioada octombrie 2013 – octombrie 2015

Evaluarea costului global al investitie si duratei de viata a constructiei. Analiza costului global al investitiei, coeficientului de analiza cost beneficiu amortizare investitie pentru NZEB, amortizare optimizare investitie. Implementarea masurilor de eficienta energetica pentru a realiza cladiri precum casa pasiva si cladirea cu consum de energie aproape zero presupune o investitie initiala mai consistenta decat investitia initiala intr-o cladire traditionala. Pentru a justifica aceasta investitie suplimentara si totodata pentru a dovedi si eficienta cladirilor eficiente energetic este importanta o analiza a costurilor pe o perioada indelungata de exploatare, chiar pe durata lor de viata. Evaluarea costurilor pe ciclul de viata este o metoda economica de evaluare a proiectelor pentru care sunt considerate a fi importante in aceeasi masura atat costurile initiale cat si costurile ulterioare intrarii in folosinta (constructie, exploatare, mentenanta si chiar scoaterea din uz). In mod special, aceasta metoda e potrivita pentru evaluarea diferitelor alternative de cladiri care satisfac un anumit nivel de performanta (confortul ocupantilor, siguranta, respectarea normativelor si standardelor de inginerie in constructii etc.), dar care au costuri de investitie initiala diferite; costuri de exploatare, mentenanta si reparatii diferite. In Republica Moldova, aceasta metoda de evaluare poarta denumirea de „cost global”, la fel ca in majoritatea tarilor din Europa. In alte tari se foloseste denumirea de cost pe ciclul de viata – Life cycle cost. Suler defineste costul global ca fiind suma economica dintre eforturile initiale pentru realizarea unei investitii si cele ulterioare, legate de intretinerea si exploatarea acesteia. Costul global este caracterizat de urmatoarele componente principale: costurile de investitie, costurile de exploatare pe durata de analiza, perioada de analiza, data reper, rata de actualizare si rata de crestere a preturilor. In cadrul acestui proiect de cercetare a fost efectuata analiza costului global pentru casa pasiva si pentru cladirea cu consum de energie aproape zero in comparatie cu o cladire traditionala. Decizia cu privire la perioada de analiza ia in considerare durata de viata tehnica a elementelor de constructie si a echipamentelor si instalatiilor. Perioada de analiza poate fi determinata de ciclul de renovare a cladirii, care reprezinta timpul dupa care cladirea este supus la o serie de lucrari majore de renovare si imbunatatire generala sau poate fi chiar durata estimata de viata a cladirii. Ciclurile de reinnoire variaza de la o cladire la alta, dar aproape niciodata nu e mai mic de 20 ani. In cazul acestui studiu, analiza costului global a fost realizata pe o perioada de 20 ani.

Un alt aspect important pentru calculul costului global este stabilirea unei valori pentru rata de actualizare. Alegerea unei rate de actualizare prea ridicate va reduce efectul costurilor viitoare asupra costului global, prezentand optiunile cu costurile initiale reduse ca fiind de dorit. Pe de alta parte, aplicare nei rate de actualizare zero implica ignorarea efectului timpului asupra valorii banilor si nu se tine cont de puterea de castig a banilor. O cantitate data de bani platita in prezent este mai valoroasa decat aceeasi cantitate platita in viitor, deoarece banii disponibili astazi pot fi investiti pentru a produce dobanda si a castiga mai mult decat aceeasi suma, in viitor. Conform unui studiu elaborat de Comisia Europeana, este recomandata utilizarea unei rate de actualizare de 5% in termeni reali, excluzand inflatia, pentru Statele Membre ale Uniunii Europene care beneficiaza de pe urma Politicii de Coeziune – printre care se numara si Romania. Rata de crestere a preturilor reprezinta un alt aspect foarte important al analizei costurilor pe ciclul de viata intrucat are un rol major in marimea valorii prezente a costurilor viitoare. Conform calendarului de eliminare a acestor reglementari, pretul energiei electrice si al gazelor natural va creste cu cel putin 10-12% in urmatorii ani, pana la eliminarea completa a tarifelor reglementate. Scenariul de baza al costului global a fost realizat utilizand rata de actualizare recomandata de 5% si o rata de crestere a preturilor de 4.2%. Rata de crestere a preturilor a fost estimata ca fiind media ratelor anuale de crestere a preturilor pentru energia electrica in ultimii zece ani in Romania, calculata pe baza datelor furnizate de biroul de statistica al Uniunii Europene EUROSTAT. In vederea calculului costului global au fost evaluate costurile investitiei initiale pentru cele trei tipuri de cladiri analizate: casa pasiva, casa cu consum de energie aproape zero, casa traditionala. Totodata au fost evaluate si costurile ulterioare de exploatare (costurile cu energia si costurile de mentenanta). Evaluarea costurilor cu energia pentru casa pasiva si casa traditionala s-a facut la nivel teoretic pe baza necesarelor de energie calculate in programul Passive House Planning Package. Evaluarea costului global al casei nZEB s-a facut in ipoteza in care necesarul de energie electrica este acoperit in procent de 70% de sistemul de panouri fotovoltaice al casei. Tabel 5.2. Investitia initiala pentru cladirile studiate Tipul cladirii Investitia initiala (LEI)

In Figurile 5.45, 5.46 si 5.47 sunt reprezentate graficele de evolutie a costurilor in perioada de analiza, comparativ intre casa pasiva si casa traditionala, casa aproape zero energie si casa traditionala si casa pasiva si casa aproape zero energie. Ipoteza pentru care a fost facut acest scenariu este cea a unei rate de actualizare de 5% si o rata anuala de crestere a preturilor de 4.2%. In acest caz, casa pasiva devine rentabila dupa aproximativ 11 ani relativ la casa traditionala iar casa zero energie dupa 12 ani. Costul global al casei pasive il depaseste pe cel al casei zero energie dupa aproximativ 16 ani. Rezultatele analizei costului global sunt puternic dependente de datele financiare utilizate (rata de actualizare, rata decrestere a preturilor).

Figura 5.45. Analiza costului global: casa pasiva – casa traditionala

Figura 5.46. Analiza costului global: casa aproape zero energie – casa traditionala

Figura 5.47. Analiza costului global: casa pasiva – casa aproape zero energie

Avand in vedere faptul ca evaluarea costului global cere o serie de presupuneri legate de ce seva intampla in viitor si de modul in care vor evolua preturile si economia, rezultatele includ o doza de risc si incertitudine. Pentru a elimina din aceste riscuri si incertitudini, a fost efectuata o analiza de sensibilitate, pe langa scenariul de baza. Analiza de sensibilitate e intreprinsa pentru a examina modul in care variatiile intr-o serie de incertitudini afecteaza valoarea relativa a optiunilor examinate.

Aceasta tehnica permite identificarea datelor de intrare care au cel mai mare impact asupra rezultatelor finale ale analizei costului global. In acest studiu este efectuata o analiza de sensibilitate pentru variatii ale ratei de actualizare si ale ratei de crestere a pretului energiei electrice. Sunt efectuate calcule pentru variatii ale ratei de actualizare de la 0% la 7 % cu diferite rate de crestere a preturilor 0%, 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 12%. Analiza de sensibilitate la rata de actualizare si la rata de crestere a preturilor arata ca odata cu cresterea ratei de actualizare si scaderea ratei de crestere a preturilor, costurile viitoare au un impact mai mic asupra costului global, astfel ca timpul de recuperare al investitiei suplimentare fata de casa conventionala creste, atat pentru casa pasiva cat si pentru casa zero energie.

Evaluarea ciclului de viata utilizand programul specializat Sima Pro. LCA cu ajutorul programului Sima pro cu diferite scenarii de recuperare a materialelor si gestionarea deseurilor. Analiza de tipul „Life cycle assessment (LCA)” al unei cladiri este o metoda adecvata de a evalua impactul total asupra mediului pe perioada de viata pentru care a fost proiectata. Pentru a obtine rezultate precise pe care sa ne putem baza sunt necesare a fi analizate detalii privind constructia, mentenanta, durata de viata a cladirii si faza de scoatere din uz la finalul duratei de viata. Etapele analizei pe ciclul de viata (Life Cycle Assessment) poate fi sintetizata intr-o schema precum cea din Figura 5.48.

Figura 5.48. Schematizarea analizei pe ciclul de viata al cladirii nZEB

Pentru acest studiu va fi efectuata o analiza pe ciclul de viata de tipul „cradle-to-grave” care este definite in schema din Figura 5.49.

Figura 5.49. Analiza ”craddle to grave” pe ciclul de viata al unei cladiri

In prima faza de realizare a evaluarii impactului cladirii nZEB pe ciclul de viata asupra mediului inconjurator s-au stabilit ipotezele de la care se porneste analiza, metoda de calcul, conditiile limita etc (Tabelul 5.2).

Tabel 5.2 Date de evaluare

Modelarea in programul de calcul Sima Pro s-a facut pe baza unei scheme concepute in prealabil de utilizatorul programului. Astfel, analiza cladirii a fost impartita in mai multe categorii (Figura 5.50) care ulterior vor fi insumate pentru a obtine impactul total.

Figura 5.50. Schema de modelare in vederea evaluarii pe ciclul de viata

Cladirea a fost proiectata pentru o durata de viata de 50 de ani. Calculul impactului asupra mediului a fost facut luand in considerare imbatranirea izolatiei termice si implicit reducerea performantelor acesteia la transfer termic. Totodata, a fost luata in considerare si scaderea eficientei echipamentelor.

Tabelul 5.3. Scenariu de utilizare al energiei electrice și a materialelor anvelopelor termice

Analiza pe ciclul de viata al cladirii este facuta luand in considerare si de scoatere din uz a cladirii la finalul duratei de viata de 50 de ani la care a fost proiectata. Scenariul considerat de reutilizare a materialelor la scoatere din uz a cladirii este prezentat in Tabelul 5.4.

Tabel 5.4. Scenariu de reutilizare a materialelor la scoaterea din uz a cladirii

In urma analizei utilizand programul Sima Pro a fost obtinut impactul cladirii nZEB asupra starii de sanatate umane si impactul asupra ecosistemului. In Figurile 5.51 si 5.52 sunt prezentate schematic rezultatele obtinute in urma calcului cu ponderea fiecarei categorii de impact asupra impactului total.

Figura 5.51. Evaluarea impactului asupra starii de sanatate umana

Figura 5.52. Evaluarea impactului asupra ecosistemului

Rezultatele analizei pe ciclul de viata al cladirii arata ca utilizarea energiei reprezinta un procent major din impactul pe care o cladire il are asupra mediului inconjurator. Utilizarea panourilor fotovoltaice poate reduce semnificativ nivelul emisiilor de gaze cu efect de sera ale unei cladiri rezidentiale. Achizitia sistemului de monitorizare si a tuturor subansamblurilor, inclusiv softuri necesare.

Sistemele de monitorizare implementate in cele doua cladiri urmaresc comportarea in timp din punct de vedere termic, ambiental si al consumului de energie in faza de exploatare. Din activitatea de monitorizare face parte totodata si verificare calitatii la care au fost executate cele doua cladiri, implicit verificarea gradului de etanseizare. In cazul cladirilor construite conform principiilor casei pasive, este esential ca stratul de etansare la aer sa fie eficient si in zonele de suprapuneri, legaturi dintre componentele constructiei sau strapungeri. Etansarea la aer a cladirii prezinta dificultati in zonele prin care trec componente ale instalatiilor cladirii. In aceste zone trebuie acordata o atentie deosebita manoperei astfel incat executia sa nu fie defectuoasa. In cazul unor strapungeri ale stratului de etansare de catre conducte sau cabluri este recomandata folosirea unor profile de etansare care vor fi atasate ferm atat pe conducte cat si pe folia de etansare. Totodata, realizarea stratului de etansare la aer prezinta dificultati in zonele de trecere dintre componentele constructiei si a legaturilor dintre acestea. Ulterior executarii stratului de etansare la aer al unei cladiri pasive, se recomanda verificarea etanseitatii la aer prin procedeul de masurare “Blower-Door”. Instalatia de masurare se monteaza intr-o usa sau fereastra exterioara si consta intr-o rama metalica cu acoperire din mase plastic, un ventilator precum si un aparat pentru masurarea presiunii. Cu ajutorul ventilatorului in cladire se poate realiza atat o suprapresiune cat si o depresiune. Cantitatea de aer transportata de ventilator pentru a crea suprapresiunea sau depresiunea este masurata iar din aceasta valoare rezulta schimbul de aer. Prin masuratorile “Blower-Door” se pot determina scurgerile prin neetanseitati. Complementar utilizarii echipamentului “Blower Door” poate fi utilizata camera de termografie cu ajutorul caruia pot fi localizate eventualele neetanseitati din anvelopa cladirii.

Astfel, pentru verificare gradului de etanseitate al cladirii, a sistemului de ventilare si totodata determinarea numarului de schimburi de aer, a fost achizitionat un sistem de masurare de tip “Blower Door” care functioneaza conform principiului descris anterior. Echipamentul este modelul DucTester system European Model EU 351 with Cloth Door, fiind alcatuit din mai multe componente:

Figura 5.53. Componentele echipamentului “Blower Door”

5.2.5 Evaluarea ciclului de viata pentru NZEB, reguli generale pentru cladirile cu climat temperat

Etapa a V-a a prezentului proiect presupune continuarea si finalizarea activitatilor de cercetare intreprinse: prelucrarea si evaluarea datelor din monitorizare, analiza pe ciclului de viata (cost global si impact asupra mediului), pregatirea detaliilor si datelor necesare elaborarii unui ghid de recomandari pentru proiectarea cladirilor pasive si a celor cu consum de energie aproape zero.

Totodata, in aceasta etapa se urmareste in continuare buna functionare a sistemului de monitorizare

implementat casei cu consum de energie aproape zero, eventualele completari la componenta sistemului si optimizarea functionarii acestuia.

In cele ce urmeaza sunt prezentate in detaliu activitatile si rezultatele acestei etape a proiectului de

cercetare.

Evaluarea consumurilor de energie lunare (II). Evaluarea consumurilor principale, a energiei

produse si consumate din surse regenerabile.

Evaluarea consumurilor de energie – casa pasiva

Tabel 5.5. Senzori de masurare a consumurilor de energie – casa pasiva

Figura 5.54. Consumul lunar de energie electrica masurat in 2012 – defalcat in categorii de consum

Figura 5.55. Consumul lunar de energie electrica masurat in 2013 – defalcat in categorii de consum

Figura 5.56. Consumul lunar de energie electrica masurat in 2014 – defalcat in categorii de consum

Figura 5.57. Consumul lunar de energie electrica masurat in 2015 – defalcat in categorii de consum

In figura 5.58 sunt prezentate grafic consumurile de energie anuale pentru fiecare din cei 4 ani analizatiiar in figura 5.59 consumurile lunare totale. Consumurile variaza usor de la un an la altul in functie de: conditiile climatice, comportamentul utilizatorilor etc.

Figura 5.58. Consumul anual de energie electrica masurat – defalcat in categorii de consum

Figura 5.59 Consumul anual total de energie electrica masurat – grafic comparativ monitarizare 4 ani

Evaluare consumuri de energie – casa nZEB

Procesul de monitorizare al casei nZEB a fost initiat la finalul anului 2013 insa datele inregistrate si

salvate sunt de la inceputul anului 2014. Au fost analizate datele incepand cu luna Aprilie 2014 pana in Martie 2016. Pentru casa nZEB este foarte relevanta monitorizare energiei produse de panourile solare fotovoltaice pentru a putea evalua ulterior in ce masura energia produsa de acestea acopera necesarul casei. In figura 3.58 este prezenta productia anuala de energie electrica a sistemului de panouri fotovoltaice si consumul anual de energie electrica al casei pentru perioadele Aprilie 2014 – Martie 2015, Aprilie 2015 – Martie 2016.

Figura 5.60 Consumul si productia anuala totala de energie – monitorizate

Graficele din figurile 5.61 si 5.62 arata consumul si productia de energie in fiecare luna pentru cele doua perioade de monitorizare considerate. Observam ca in majoritatea lunilor panourile fotovoltaice produc mult mai multa energie decat consuma casa. Energie este livrata in retea. Energia livrata in retea si cea consumata din retea sunt contorizate printr-un contor bidimensional.

Figura 5.61. Consumul si productia lunara totala de energie – Aprilie 2014 – Martie 2015

Figura 5.62. Consumul si productia lunara totala de energie – Aprilie 2015 – Martie 2016

Achizitia sistemului de monitorizare si a tuturor subansamblurilor, inclusiv softuri necesare Evaluarea ofertelor si achizitia echipamentelor.

In aceasta etapa au fost achizitionate o serie de echipamente pentru inspectia si investigarea ferestrelor cladirilor eficiente energetic. In cazul cladirilor pasive si a celor cu consum de energie aproape zero, ferestrele joaca un rol foarte important intrucat acestea trebuie sa contribuie la incalzirea pasiva in timpul iernii prin aporturile solare si totodata pierderile de caldura in zona ferestrelor trebuie minimizate.

Echipamentele achizitionate permit determinarea performantelor reale ale ferestrelor (atat pentru vitraj cat si pentru rama), crescand astfel acuratetea rezultatelor din programele de analiza a performanteienergetice a unei cladiri.

Evaluarea costului global al investitie si duratei de viata a constructiei (II). Analiza costului global al investitiei, coeficientului de analiza cost beneficiu, amortizare investitie pentru NZEB, amortizare optimizare investitie. Implementarea masurilor de eficienta energetica pentru a realiza cladiri precum casa pasiva si cladirea cu consum de energie aproape zero presupune o investitie initiala mai consistenta decat investitia initiala intr-o cladire traditionala. Evaluarea costului global sau al costului pe ciclul de viata este o metoda economica de evaluare a proiectelor in care toate costurile proiectului (constructie, exploatare, mentenanta si chiar scoaterea din uz) sunt considerate a fi importante in luarea unei decizii. Costul global a fost calculat pentru casa nZEB in comparatie cu o cladire traditionala pentru a vedea in cat timp se recupereaza investitia initiala. Au fost luate in considerare: investitia initiala, costurile cu energia, costurile de intretinere/mentenanta, costuri de inlocuire.

Tabel 5.6. Date de intrare utilizate pentru calculul costului global

In figura 5.63 este prezentata variatia in timp a costurilor pentru cele doua tipuri de cladiri analizate. Observam ca desi investitia initiala in casa nZEB este mai mare, dupa aproximativ 10 ani, costul global al casei traditionale depaseste costul global al casei nZEB.

Figura 5.63. Variatia costului global pe perioada de analiza considerata – 30 ani

Avand in vedere faptul ca evaluarea costului global cere o serie de presupuneri legate de ce se va

intampla in viitor si de modul in care vor evolua preturile si economia, rezultatele includ o doza de risc si incertitudine. Pentru a elimina din aceste riscuri si incertitudini, a fost efectuata o analiza de sensibilitate. Analiza de sensibilitate e intreprinsa pentru a examina modul in care variatiile intr-o serie de incertitudini afecteaza valoarea relativa a optiunilor examinate. Aceasta tehnica permite identificarea datelor de intrare care au cel mai mare impact asupra rezultatelor finale ale analizei costului global. In acest studiu este efectuata o analiza de sensibilitate pentru variatii ale ratei de actualizare. Sunt efectuate calcule rata de actualizare de 2%, 5%, 7%. Analiza de sensibilitate la rata de actualizare arata ca odata cu cresterea ratei de actualizare si scade costul global. In toate cele 3 situatii de analiza, costul global al casei nZEB este mai mic decat al casei traditionale (Figura 5.64).

Figura 5.64. Analiza de sensibilitate la variatia ratei de actualizare costuri totale

Elaborarea unui ghid util pentru proiectanti si cercetatori privind sistemele NZEB. Elaborarea unui ghid de recomandari bazat pe cercetarea experimentala. Elaborarea detaliilor de alcatuire specifice NZEB pentru ghidul de proiectare. Scopul principal al prezentului proiect de cercetare consta in validarea unor solutii pentru realizarea cladirilor pasive si a cladirilor cu consum de energie aproape zero folosind experienta acumulata cu duplexul studiat in acest proiect. In cadrul Directivei privind Performanta Energetica a Cladirilor, cladirea cu consum de energie aproape zero sau nearly zero energy building (nZEB) este definita ca fiind o cladire cu o performanta energetica foarte ridicata, la care necesarul de energie din surse conventionale este aproape egal cu zero sau este foarte redus si este acoperit, in cea mai mare parte, cu energie din surse regenerabile, inclusiv cu energie din surse regenerabile produsa la fata locului sau in apropiere [11]. In cadrul acestui proiect, casa cu consum de energie aproape zero a fost realizata plecand de la standardul de casa pasiva ca nivel de eficienta energetica pentru care a fost implementat un sistem de panouri fotovoltaice care sa acopere consumul de energie al casei. In figura 5.65 sunt prezentate scematic principiile si modul de functionare a case pasive si a cladiri cu consum de energie aproape zero studiate in acest proiect.

Figura 5.65. Reprezentarea schematica a principiilor si modului de functionare in cazul unei case pasive

Elaborarea ghidului de recomandari se face detaliind principiile de proiectare listate in Tabelul 5.7. In cadrul indrumatorului, principiile enumerate in Tabelul 3 vor fi definite si descrise detaliat astfel incat sa reprezinte un ghid util si practic in vederea proiectarii unei cladiri cu consum de energie aproape zero. Indrumatorul cuprinde totodata un capitol cu studii de caz in care sunt prezentate detaliat etapele de realizare a duplexului studiat in cadrului proiectului NEZEBUILD.

Tabel 5.7. Principiile de proiectare a unei case pasive cu consum de energie aproape zero

Evaluarea ciclului de viata utilizand programul specializat SimaPro (scenariul II). LCA cu

ajutorul programului Simapro cu diferite scenarii de recuperare a materialelor si gestionarea

deseurilor.

Pentru a evalua impactul asupra mediului pe termen lung al tendintelor actuale in constructii, este

nevoie de a cuantifica nivelul efectelor negative a tehnologiei de construire, energiei si a obisnuintelor de utilizare a fondului construit. Metodologia LCA ofera posibilitatea analizarii unui produs sau a unei unitati functionale in toate fazele relevante din cadrul ciclului de viata a acestuia. Desi aplicabilitatea acesteia permite utilizarea intr-o gama foarte variata de domenii si intr-o multitudine de niveluri de complexitate, definirea scopului si domeniul de aplicare este esential. Modul de abordare a analizei respective selectia datelor de intrare si iesire este in directa concordanta cu scopul studiului si gama de rezultate vizate.

Figura 5.66. Concept analiza ciclu de viata

Analiza categoriilor de impact in ceea ce priveste utilizarea resurselor, influenta asupra sanatatii umane si deteriorarea mediului inconjurator, se poate realiza cu o gama de metode LCA. Categoriile de deteriorare, incluse in fiecare metoda, pot sa ofere date despre modul in care ciclul de viata a unitatii functionale inflenteaza categorii mai specifice precum: apa, combustibili fosili, schimbarea climatica, stratul de ozon, etc. Substantele si emisiile provenite din procesele definite si cuantificate sunt asociate cu categoriile de impact si deteriorare analizate, astfel oferind o masura a efectelor acestora. Prin utilizarea caracterizarii, normalizarii si ponderarii, un anumit numar de factori sunt utilizati pentru aducerea rezultatelor la o forma comuna si comparabila. Fiecare substanta si emisie are o influenta si pondere diferita asupra fiecarei categorii. LCA poate fi utilizat in etapa de proiectare a unei unitati functionale si care poate oferi o imagine a impactului asupra mediului dar si permite realizarea comparatiilor intre solutii respectiv a descoperi moduri de a reduce influentele negative ale acestora.

Figura 5.67. Ciclu de viata ‚‚cradle to grave’’

Scopul studiului este identificarea impactului asupra mediului a unei cladiri rezidentiale unifamiliale cu consum de energie aproape egal cu zero. Analiza nastere-mormant a unitatii functionale, intreaga cladire, este realizata utilizand procese unitare Ecoinvent 2.2. Limitele analizei s-au definit datorita lipsurilor bazelor de date si a variatiei subiective, astfel eliminand din analiza elemente precum: instalatii electrice, sanitare si termice, mobilier si finisaje interioare. Pentru definirea unitatii functionale, s-au creat patru ansambluri: infrastructura, suprastructura, arhitectura si santier. Primele patru ansambluri sunt compuse din procese materiale iar al patrulea este compus din procese de energie si transport pe santier. Modelarea componentelor principale ale infrastructurii si suprastructurii presupune luarea in considerare a proceselor materiale precum: beton, otel, caramida, mortar de ciment, polistiren, sticla, profile tamplarie, usi, etc. Avand in vedere faptul ca aceasta cladire este deja construita, cantitatile de materiale utilizate sunt cunoscute.

Figura 5.68. Modelare unitate functionala

Scenariul de utilizare consta in evaluarea consumurilor de energie pentru asigurarea utilitatilor necesare functiunii rezidentiale precum si presupuneri de schimbare a unor materiale pe durata de viata a constructiei. In consecinta, energia utilizata pentru incalzire, racire, iluminat, apa calda menajera, ventilare, utilizarea aparatelor casnice este masurata cu exactitate cu contoare de energie. Aceasta precizie nu este posibila pentru scenariul de schimbare pentru ca pe durata a 50 de ani de viata a cladirii, materialele precum polistirenul, placile de gips-carton si elementele de bitum sunt presupuse a fi schimbate in proportie de 50% iar materialele precum profilul PVC a tamplariei, sticla si elementele de otel sunt presupuse a fi schimbate in proportie de 100%. Pentru a completa ciclul de viata, un scenariu de sfarsit-de-viata este creat prin considerarea tendintelor locale. Metoda ReCiPe Endpoint H/A este utilizata pentru determinarea impactului asupra mediului inconjurator a cladirii respectiv a componentelor sale principale asupra sanatatii umane si asupra ecosistemelor. Obiectivul este de a analiza rezultatele si a determina care ansambluri si procese au influenta negativa cea mai pronuntata a impactului ciclului de viata a cladirii asupra mediului inconjurator.

Tabel 5.8. Scenariu de reutilizare a materialelor la scoaterea din uz a cladirii

Mentenanta si utilizarea cladirii poate sa reprezinte o parte dominanta a impactului asupra mediului inconjurator a cladirii. In consecinta, datele colectate in timp real de catre sistemul de monitorizare a consumurile energetice a cladirii sunt utilizate. Desi consumurile de energie calculate in faza de proiectare sunt apropiate de realitate, un numar de parametri care influenteaza rezultatul real, nu poate fi evaluat precis utilizand metodologia locala. Masuratorile pe durata a unui an complet ne ofera date precum: consum de energie de aproximativ 4500 kWh respectiv productie de energie de aproximativ 6180 kWh dar cu o eficienta de utilizare de 30% datorita lipsa de solutii economice de stocare a energiei la nivel rezidential. Datele energetice utilizate in studio sunt bazate pe masuratori care tin cont de caracteristicile sistemului local de distributie a energiei respectiv de caracteristicile productiei la fata locului. Considerand ansamblurile de infrastructura si suprastructura, impactul asupra sanatatii umane si ecosistemelor este influentat in mod similar de catre materialele principale componente. Avand in vedere faptul ca aceste ansambluri sunt compuse in principal de material de structura, elementele pe baza de ciment se arata a fi predominante din punct de vedere al impactului datorita procesului de producti respectiv cantitatii utilizate. De asemenea, si efectul celorlalte componente este relevant fiind semnificative in cantitate dar cu efect specific scazut (caramida) respectiv fiind reduse in cantitate dar cu efect specific ridicat (polistiren si otel). Solutiile contructive utilizate pentru rezolvarea cerintelor structurale ale cladirii sunt in corelare cu tendintele locale si dimensiunile rezultate ale elementelor sunt in proportie adecvata si eficienta din punct de vedere al consumului de material. Este putin probabil ca in urma unei redimensionari ale structurii, pentru aceste tipuri de solutii, sa se obtina valori semnificativ imbunatatite a impactului asupra mediului inconjurator al acestor doua ansambluri.

Figura 5.69. Analiza impact infrastructura

Figura 5.70. Analiza impact suprastructura

Ansamblul de arhitectura este compus din: termoizolatie, sapa de mortar, ferestre, sticla, placi de gipscarton, usi de interior, invelitoare, etc. Rezultatele arata ca in cazul ambelor categorii de impact, polistirenul utilizat pentru termoizolare este in mod preponderent cel mai nociv component (70%). Desi in comparatie cu alte cladiri construite in solutii traditionale, cantitatea de material termoizolator este aproape de trei ori mai mare, efectul global al utilizarii acestui material este relativ redus. Schimbarea solutiilor constructive structurale si utilizarea unui material termoizolator diferit poate fi o solutie pentru reducerea impactului cladirii studiate dar numai atata timp cat se adopta alte solutii pentru a reduce diferenta dintre procesele de energie si de material.

Figure 5.71. Analiza impact arhitectura

Figure 5.72. Analiza impact ciclu de viata NZEB

Analiza intregului ciclu de viata a unitatii functionale scoate in evidenta efectul predominant al fazei de utilizare (70-75%). Ansamblurile de constructie au impacturi mai reduse in categoriile de impact considerate: sanatatea umana respectiv ecosisteme. Pentru a imbunatati impactul cladirii, o atentie sporita trebuie acordata pentru modificarea bilantului energetic a cladirilor. Desi faza de utilizare este de aproximativ trei ori mai mare decat toate celelalte ansambluri adunate in cazul NZEB, pentru cladirile traditionale in care consumurile energetice sunt mult mai mari, diferenta dintre procesele de energie si de material este si mai pronuntat. Prin evaluarea intregului ciclu de viata, concluzia principala este ca desi solutiile NZEB necesita o cantitate mai redusa de energie, aceasta este in continuare factorul predominant in toate categoriile de impact. In categoriile de sanatate umana si ecosisteme, proportia fazei de utilizare este dominanta cu 70-75%. Aceasta magnitudine se poate explica prin faptul ca sistemul fotovoltaic prezinta o eficienta nesatisfacatoare de 30% si desi consumurile sunt scazute, o mare parte din acesta este achizitionata de la sistemul national de distributie iar excesul de productie este livrat in sistemul public. In momentul de fata, nu exista solutii potrivite si accesibile financiar pentru stocarea energiei la nivel rezidential. Procesele materiale cuantificate care au un impact mai semnificativ in toate categoriile sunt cele care au la baza cimentul precum betonul si mortarul, respectiv polistirenul, caramida si otelul. Cantitatile de materiale utilizate in toate ansamblurile sunt relevante in analiza dar tot raman mai putin importante decat procesele de energie. In consecinta, pentru a reduce impactul intregii cladiri, atentia la detaliu trebui acordata fazei de utilizare. Pentru obtinerea unor date mai precise si de incredere, sistemele de masurare si monitorizare a consumurilor de energie pot reprezenta o modalitate de a reduce diferenta dintre modelele de proiectare si rezultatele din timp real. LCA poate sa reprezinte o unealta utila care sa asigure date relevante in ceea ce priveste impactul asupra mediului a mediului construit. Evaluari ale modalitatilor de imbunatatire a economiilor de energie si exemple tangibile de asemenea proiecte puse in opera pot face diferenta in lupta de scadere a poluarii, asigurarea unui climat mai curat si sanatos si cresterea constientizarii asupra protectiei mediului. Analiza cost-beneficiu amortizare investitie pentru NZEB (II). Evaluarea parametrilor investitiei si rentabilitatii

Conform documentului national ‘GHID NATIONAL PENTRU ANALIZA COST – BENEFICIU’, analiza cost – beneficiu (ACB) este un instrument analitic, utilizat pentru a estima (din punct de vedere al beneficiilor si costurilor) impactul socio-economic datorat implementarii anumitor actiuni si/sau proiecte. Impactul trebuie sa fie evaluat in comparatie cu obiective predeterminate, analiza realizandu-se in mod uzual prin luarea in considerare a tuturor indivizilor afectati de actiune, in mod direct sau indirect. Astfel, ACB este metoda cantitativa de estimare a dezirabilitatii unui proiect pe baza calculului raportului dintre costurile si beneficiile viitoare. ACB are la baza calculul valorii nete actualizate atat a costurilor cat si a beneficiilor unui proiect. Beneficiile proiectului trebuie sa depaseasca costurile proiectului si, mai specific, valoarea actualizata a beneficiilor economice ale proiectului trebuie sa depaseasca valoarea actualizata a costurilor economice ale proiectului. Principaliul indicator pentru analiza cost beneficiu este Raportul Beneficiu/Cost (B/C). Daca raportul B/C > 1, proiectul este corespunzator deoarece beneficiile sunt mai mari decat costurile.

Tabel 5.8 Indicator de performanta in analiza cost-beneficiu pentru casa nZEB

Pentru a se putea calcula valoarea prezenta a costurilor si beneficiilor viitoare s-a folosit rata de actualizare. Pentru analiza se considera o prioada de analiza de 30 de ani si o rata de actualizare de 5%. Cuantificarea beneficiilor s-a facut luand in considerare beneficiile financiare rezultate in urma reducerii consumului de energie al cladirii prin masurile de eficienta energetica si totodata beneficiile financiare rezultate in urma recompensarii energiei electrice produsa de panourile fotovoltaice si introdusa in retea. Cuantificrea costurilor s-a facut luand in considerare doar costurile suplimentare rezulte din implementarea masurilor de eficienta energetica specifice pentru caza cu consum de energie aproape zero comparativ cu o cladire traditionala.

6. SECURITATEA ACTIVITĂȚII VITALE

6.1 Introducere (descrierea succintă a obiectivului proiectat)

Sistemul de instalatii a fost proiectat in baza evaluării necesarului de energie al clădirii. Avînd în vedere gradul ridicat de izolare al clădirii, necesarul de căldură al clădirii este unul redus, fiind astfel recomandată folosirea unor sisteme ce utilizeaza resursele regenerabile de energie. Pentru alegerea tipului de sistem s-a ținut cont si de zona climatica in care se afla clădirea. Cladirea se află in zonă climatică temperată, astfel clădirea va trebui să fie atît încălzită cît și racită. Totodată, în proiectarea sistemului de instalații s-a ținut cont și de necesarul de energie pentru prepararea apei calde menajere.

In cazul sistemului de instalații al casei pasive, componentele cheie sunt: unitatea de ventilare cu recuperare de caldură și schimbătorul de căldură subteran prin care se face aprovizionarea cu aer proaspăt, pompa de căldură aer-apă și panoul solar pentru apă caldă menajeră. Ca și sisteme de stocare, casa pasivă este dotată cu un boiler în care este stocată apa caldă menajeră preparată cu ajutorul panoului solar. În perioadele/momentele în care panoul solar nu acoperă necesarul de apă caldă menajeră, acesta este completat cu ajutorul pompei de caldură. Pe lîngă boiler, în camera tehnica a casei pasive mai există si un buffer în care este stocată apa utilizată pentru încălzirea încăperilor. Ca surse de energie convenționale, toate echipamentele si sistemele clădirii utilizează energia electrică, clădirea fiind legată doar la rețeaua publică de energie electrică pe langa rețeaua de alimentare cu apă rece si rețeaua de canalizare. In Figura 5.12 este prezentată schema de instalații care ilustrează modalitatea în care funcționează sistemul de instalații al cladirii.

6.2 Asigurarea mentenanței

Întreținerea si repararea aparatajului de comutație si comandă

Deranjamentele care apar în timpul funcționării sunt determinate de uzura contactelor și a elementelor mecanice. Înrăutățirea contactului electric poate duce la sudarea contactelor și impiedicarea manevrării aparatului, producerea de incendii prin încălzirea excesivă a contactelor care duc la carbonizarea și aprinderea suporturilor electroizolante, producerea scurtcircuitelor prin arderea izolației cablurilor de legatură sau carbonizare suprafeței electroizolante dintre contactele electrice

Pentru prevenirea acestor situații se verifică și se strîng bine legăturile la bornele contactelor, se verifică și se curată bine suprafață de contact dintre două contacte electrice, se înlocuiesc contactele uzate, se verifică elementele arcuitoare care asigură o presiune de contact mare,se verifică jocurile din articulațiile mecanismelor unde există piese in mișcare una față de alta, se ung periodic elementele mecanice aflate in mișcare pentru a micșora forța de frecare la care sunt supuse in timpul exploatării, se verifică starea miezurilor magnetice ale aparatelor de comandă automată si în special a distanței dintre miezuri și a spirei în scurtcircuit.

Întreținerea și repararea aparatajului de protecție și semnalizare.

Aceste aparate sunt supuse în timpul exploatării unor deranjamente specifice cum ar fi uzura sau blocarea contactelor datorită încălzirii excesive, declanșarea si anclanșarea cu intârziere, vibrații ale părții magnetice, străpungerea părților izolante, arderea fuzibilelor sau a lămpilor de semnalizare.

Pentru prevenirea sau înlăturarea acestor situații se verifică suprafețele de contact electric să fie bine curățate și să aibă presiune de contact suficient de mare (la siguranțele fuzibile), se verifică legăturile electrice la bornele aparatelor de protecție ca să fie cît mai strînse, se verifică starea bimetalelor la releele termice, se înlocuiesc corpurile siguranțelor fuzibile fisurate sau capacele deteriorate, la înlocuirea fuzibilului acesta trebuie să aiba secțiunea funcție de curentul care îl străbate, se verifică starea transformatoarelor de la lămpile de semnalizare și a legăturilor acestora.

6.3 Măsuri privind sanitaria industrială

Condițiile de muncă sunt determinate de caracterul procesului de muncă și factorii mediului extern, ce-l înconjoară pe lucrător în sfera de producție. În timpul activității de muncă a omului are loc interacțiunea mediului de producție și a organismului. Omul transformă, acomodează mediul de producție la necesitătile sale, iar mediul de producție acționează într-un mod sau altul asupra lucrătorilor.

Acțiunea mediului de producție asupra organismului omului este condiționată de factori fizici, chimici si biologici.

Factorii fizici includ umiditatea relativă și temperatura aerului ambiant, circulația și tensiunea barometrică a aerului, radiația radioactivă si termică, zgomotul si vibrația etc.

Printre factorii chimici se numară impurificarea aerului cu gaze otrăvitoare și praf toxic, mirosurile neplăcute, acizii si alcaliile agresive.

Factorii biologici: microorganismele patogene, unele specii de fungi, virusurile, toxinele etc.

Acțiunea factorilor enumerați asupra omului este condiționată de caracterul activitații de muncă, alimentație, condițiile de menaj.

Pentru asigurarea condițiilor sănătoase de munca proiectul prevede următoarele masuri:

angajații întreprinderii vor fi asigurați cu încaperi sanitaro-igienice în conformitate cu normele de ramura, reieșind din numărul maximal de lucrători în cel mai numeros schimb de lucru;

microclimatul aerului zonei de muncă va fi menținut în limitele normelor cu ajutorul sistemelor de încalzire, ventilație și condiționare a aerului în conformitate cu cerințele standardului de stat GOST 12.1.005-88 în dependență de categoria lucrărilor si perioada anului;

nivelul necesar al iluminării la locurile de muncă este asigurat de sistemele iluminatului natural și artificial general care asigură un nivel al iluminării pe suprafețele de lucru de 700 lx. În calitate de surse de lumină artificială sunt folosite lampele luminescente de tipul LDȚ cu caracteristici îmbunătățite de transmitere a culorilor;

pentru lichidarea zgomotului nodurilor si agregatelor ale mașinilor si utilajelor se vor folosi capote fonoizolatoare ușor demontabile;

pentru reducerea vibrației suprafețelor de lucru a mașinilor de cusut și altor utilaje sub picioarele acestora vor fi amplasați saboti vibroabsorbanți;

surplusurile de căldură și umiditate vor fi evacuate din încaperile de producție cu ajutorul sistemului mecanic de ventilație aspirativă;

în scopul prevenirii oboselii precoce si scăderii capacității de muncă la sfârșitul primei jumătăți a schimbului de muncă pentru muncitori este prevăzută o înviorare de producție cu o durată de 5-7 minute.

6.4 Măsuri privind tehnica securității

Asigurarea măsurilor privind protecția muncii se răsfrânge asupra întregului proces de muncă, începând de la faza de cercetare-proiectare până la executare și exploatare.

Acțiunea de protecție a muncii se desfăsoară în trei direcții principale: juridică, tehnică si igienico-sanitară.

Masurile igienico-sanitare urmăresc scopul creării unor condiții de muncă sănătoase și confortabile, precum si protecția angajaților de influența factorilor nocivi, capabili sa produca boli profesionale, otrăviri, intoxicații profesionale acute etc.

Măsurile principale pentru evitarea accidentelor prin electrocutare sunt următoarele:

– părțile metalice ale echipamentelor electrice aflate sub tensiune în timpul lucrului să fie inaccesibile la o atingere întâmplătoare, ceea ce se realizează prin izolări, carcasări, îngrădiri, amplasări la înălțimi inaccesibile, blocări(protecție prin inaccesibilitate);

– folosirea tensiunilor reduse, maxim admisibile;

– izolarea de protecție;

– separarea de protecție;

– protecție prin legare la pământ;

– protecție prin legare la nul;

– deconectarea automată în cazul apariției unei tensiuni de atingere periculoasă;

– deconectarea automată în cazul apariției unei scurgeri de curent periculoasă;

– egalizarea potențialelor;

– folosirea mijloacelor individuale de protecție;

– organizarea corespunzătoare a lucrului.

Protecția prin legare la pământ și protecția prin legare la nu sunt principalele măsuri de protecție contra electrocutării prin atingere indirectă.

6.5 Măsuri de protecție contra incendiilor

Reglementarea tehnică “Reguli generale de apărare împotriva incendiilor în Republica Moldova” RT DSE 1.01-2005 stabilește condiții speciale de apărare împotriva incendiilor, conform legislației în vigoare și este obligatorie atît pentru autoritățile publice, persoanele juridice, indiferent de tipul de proprietate și forma juridică de organizare, cît și pentru persoanele fizice.

Pentru asigurarea apărării împotriva incendiilor, paralel cu prezenta Reglementare tehnică, trebuie de ținut cont și de standardele, normele și regulile în construcție, normele de proiectare tehnologică, regulile departamentale de apărare împotriva incendiilor, precum și de alte acte normative ce reglamentează prevederile de apărare împotriva incendiilor, aprobate în modul stabilit.

Atît regulile departamentale de apărare împotriva incendiilor, cît și alte acte normative de specialitate, aprobate în modul stabilit, nu trebuie să diminueze prevederile prezentei Reglementări tehnice.

Lucrătorii întreprinderilor se admit la exercitarea funcțiilor de serviciu numai după trecerea instructajului de protecție contra incendiilor, iar la schimbarea specificului de lucru trebuie să urmeze cursuri suplimentare de prevenire și stingere a eventualelor incendii, în modul stabilit de legislația în vigoare și de conducătorul întreprinderii.

Responsabilitatea personală privind asigurarea apărării împotriva incendiilor la întreprinderi și la subdiviziunile interioare, în conformitate cu legislația în vigoare, o poartă conducătorii.

Responsabilitatea privind asigurarea apărării împotriva incendiilor la obiectivele private (case individuale, vile, garaje, construcții auxiliare etc.) o poartă proprietarii, iar la darea în locațiune a clădirilor, construcțiilor, încăperilor, instalațiilor – arendașii.

Masuri privind protectia impotriva incendiilor

Pentru combaterea incendiilor la întreprinderea de confectii sunt prevăzute următoarele măsuri:

– toti angajatii vor trece un curs de instruire speciala privind protectia împotriva incendiilor, iar toate subdiviziunile întreprinderii vor fi asigurate cu mijloace de propagandă si agitatie cu privire la combaterea incendiilor;

– prin ordin vor fi numite persoane responsabile de securitatea incendiara a sectoarelor, depozitelor si altor obiecte cu pericol sporit de incendiu;

– întreprinderea va fi asigurata cu mijloace de stingere a incendiilor si de comunicare rapida

despre incendiu. La toate obiectivele va fi asigurat accesul automobilelor de pompieri,care se vor mentine în ordine exemplară;

– toate utilajele vor fi mentinute în stare buna functionala, se vor curati la timp, se vor regla si unge, pentru a preveni supraîncalzirea lagarelor, arborilor si pieselor ce se află în contact de frictiune, precum si formarea scânteilor, iar zonele si agregatele ce se afla în miscare se vor proteja de nimerirea obiectelor straine;

– la sfârsitul zilei de munca responsabilii de securitatea incendiara vor controla minutios toate locurile, mai cu seama locurile cu iradieri calorice considerabile, vor deconecta instalațiile electrice si sistemul de iluminat, vor încuia usile sub lacat.

Măsurile organizatorice pentru asigurarea apărării împotriva incendiilor

În toate încăperile de producție, administrative, de depozitare și auxiliare, în locurile vizibile trebuie afișate tabele cu indicarea numărului de telefon al serviciului pompieri și salvatori.

Regulile de utilizare a focului deschis pe teritoriul întreprinderilor, circulația transportului, permiterea fumatului și efectuarea lucrărilor temporare cu pericol de incendiu se stabilesc în instrucțiunile generale pentru obiective privind apărarea împotriva incendiilor.

Lucrătorii întreprinderilor, precum și persoanele fizice sînt obligați:

a) să respecte la serviciu și în viața cotidiană prevederile de apărare împotriva incendiilor prevăzute în standarde, norme și reguli, aprobate în modul stabilit, să respecte și să mențină regimul de protecție contra incendiilor;

b) să execute măsurile de precauție la folosirea aparatelor cu gaze, obiectelor chimice, de uz casnic, la efectuarea lucrărilor cu lichide ușor inflamabile și lichide combustibile, cu alte substanțe, materiale și utilaje, care prezintă pericol de incendiu;

c) în caz de descoperire a incendiului să anunțe serviciul de pompieri și salvatori și să ia măsurile cuvenite pentru salvarea oamenilor, bunurilor și lichidarea incendiului.

Persoanele fizice sînt obligate să acorde, în modul stabilit de legislație, posibilitate inspectorilor de stat pentru supravegherea măsurilor contra incendiilor să efectueze examinări și controale în încăperile de producție, auxiliare, de locuit etc. care le aparțin, în scopul de a controla respectarea măsurilor de apărare împotriva incendiilor.

Prevederile de apărare împotriva incendiilor privind teritoriile, clădirile, instalațiile și încăperile

Teritoriul localităților și întreprinderilor, în limitele distanței de siguranță la incendiu dintre clădiri, construcții și depozite deschise, precum și sectoarele din apropierea caselor de locuit, vilelor și altor construcții trebuie curățate la timp de deșeuri combustibile, gunoi, ambalaje, frunze și iarbă uscată etc.

Deșeurile combustibile, gunoiul etc. trebuie adunate în locuri speciale, în containere sau lăzi, pentru a fi ulterior transportate.

În limitele distanței de siguranță la incendiu dintre clădiri, instalații, stive de lemn, cherestea, alte materiale și utilaje nu se permite depozitarea materialelor, utilajelor și ambalajelor, parcarea mijloacelor de transport și amplasarea clădirilor și instalațiilor.

Drumurile, căile de acces, trecerile la clădirile, instalațiile, depozitele deschise și la sursele de apă pentru stingerea incendiilor, precum și la scările de incendiu și la mijloacele de stingere a incendiilor, trebuie să fie permanent libere și să fie menținute în stare ce asigură posibilitatea de acces.

Unitățile serviciului de pompieri și salvatori trebuie să fie anunțate de către administrația locală despre închiderea autostrăzilor sau a căilor de circulație, pentru reparare, sau despre alte activități ce ar putea bloca circulația autospecialelor.

Pe perioada de închidere a autostrăzilor, în locurile corespunzătoare trebuie să se instaleze semne cu indicarea direcției de ocolire sau să se amenajeze locuri de trecere peste sectoarele în curs de reparare și căi de acces la sursele de apă.

Construcțiile temporare trebuie amplasate față de alte clădiri și instalații la o distanță de minimum 15 m (cu excepția cînd, conform altor norme, este necesară o distanță de siguranță la incendiu mai mare) sau lîngă pereți antifoc.

Se interzice aprinderea rugurilor, arderea deșeurilor și a ambalajului în limitele stabilite de normele de proiectare a distanței de siguranță la incendiu. Arderea deșeurilor și ambalajului se admite sub supravegherea personalului de deservire, în locuri amenajate special în acest scop, la o distanță nu mai mică de 50 m pînă la clădiri și instalații.

Teritoriul localităților, întreprinderilor și altor obiective trebuie să dispună de iluminare exterioară, suficientă pentru găsirea imediată a surselor de apă pentru stingerea incendiului, a scărilor de incendiu exterioare, intrărilor în clădiri (instalații) și a mijloacelor de stingere a incendiilor.

Întreținerea clădirilor, instalațiilor, încăperilor

Pentru toate încăperile de producție și de depozitare trebuie stabilite categoriile de pericol de explozie-incendiu și de incendiu, precum și clasa zonei conform Normelor de montare a instalațiilor electrice (NMIE), care trebuie indicate pe ușile de intrare ale încăperilor.

În apropierea utilajului cu pericol sporit de incendiu trebuie să se afișeze semne convenționale de securitate standardizate (tăblițe, placarde).

Sistemele și instalațiile (protecție antifum, instalații automate de protecție contra incendiilor, sisteme de asigurare cu apă pentru stingerea incendiilor, uși antifoc, supape și alte dispozitive de protecție în pereții și planșeele antifoc etc.) încăperilor, clădirilor și a construcțiilor trebuie să fie întreținute permanent în stare bună de funcționare.

Dispozitivele de autoînchidere a ușilor trebuie să fie întreținute în stare bună de funcționare. Nu se admite montarea unor dispozitive sau mecanisme care împiedică închiderea liberă a ușilor (instalațiilor) antifoc sau de protecție contra fumului.

Nu se admite executarea lucrărilor la utilajele, instalațiile și mașinile cu defecte, care pot conduce la izbucnirea incendiilor, precum și în cazurile în care aparatele de control și măsurare (ACM) și automatică tehnologică, care asigură controlul regimurilor prescrise de temperatură, presiune și ai altor parametri reglementați de condițiile de securitate, sînt deconectate.

Defectele acoperirilor de protecție antifoc (tencuială, vopsea specială, lac etc., inclusiv pierderea sau înrăutățirea proprietăților de protecție antifoc) ale elementelor de construcție, materialelor de finisaj și termoizolantelor combustibile, stîlpilor metalici ai utilajelor trebuie imediat lichidate.

Construcțiile din lemn și țesăturile impregnate, în conformitate cu prevederile normative, la expirarea termenului de acțiune a materialelor de impregnare și în cazul pierderii proprietăților de protecție antifoc ale componentelor, trebuie supuse impregnării în mod repetat.

Starea termoprotecției și a impregnărilor trebuie să se verifice minimum de 2 ori pe an.

În locurile de intersecție a pereților, planșeelor antifoc, precum și a elementelor de închidere cu diferite instalații inginerești și tehnologice de comunicație, golurile și găurile care s-au format trebuie astupate cu mortar de construcție sau cu alte materiale incombustibile, care asigură limita necesară de rezistență la foc și etanșeitatea contra fumului și gazelor.

La resistematizarea încăperilor, schimbarea destinației lor funcționale sau la montarea noilor utilaje tehnologice trebuie să se respecte prevederile de apărare împotriva incendiilor prevăzute în normele respective de proiectare în construcții și tehnologice în vigoare.

Obiectivele cu săli cu aglomerări de persoane, precum și cu pericol de incendiu majorat, cum sînt întreprinderile de prelucrare a produselor petroliere, a lemnului, industriei chimice etc., trebuie asigurate cu legătură telefonică.

Scările exterioare de incendiu și îngrădirile de protecție de pe acoperișurile clădirilor și instalațiilor trebuie să se întrețină în stare perfectă și de minimum 2 ori pe an supuse încercărilor de rezistență.

În încăperile cu o singură ieșire de evacuare nu se admite prezența concomitentă a 50 și mai multe persoane.

Ferestrele cerdacurilor, etajelor tehnice și a subsolurilor trebuie să aibă geamuri, iar ușile lor să fie ținute închise. Pe uși trebuie indicat locul de păstrare a cheilor.

Ferestrele îngropate de la subsolul și demisolul clădirilor și instalațiilor trebuie curățate cu regularitate de gunoiul combustibil. Nu se admite închiderea lor ermetică.

Lămpile cu gaz (felinarele) trebuie suspendate cît mai sigur de tavan și trebuie să aibă capace metalice de siguranță deasupra sticlei. Distanța dintre capacul de siguranță al lămpii sau dintre capacul felinarului și elementele combustibile ale tavanului trebuie să fie de minimum 70 cm, iar pînă la pereții combustibili – de minimum 20 cm.

Pentru acumularea materialelor de șters folosite trebuie să se instaleze lăzi metalice cu capace ce se închid ermetic. La terminarea schimbului de lucru materialele de șters folosite trebuie să fie înlăturate din încăpere.

Căile și ieșirile de evacuare

Numărul căilor de evacuare, dimensiunile lor, condițiile de iluminare și asigurare antifum, precum și lungimea căilor de evacuare trebuie să corespundă normelor de protecție împotriva incendiilor a clădirilor și instalațiilor.

Toate ușile pe căile de evacuare trebuie să se deschidă liber în direcția ieșirii din încăperi. La aflarea persoanelor în încăperi ușile pot fi închise doar cu zăvoare interioare care se deschid ușor.

La montarea utilajelor tehnologice, expoziționale și a altor tipuri de utilaje în încăperi trebuie să se asigure trecerile de evacuare la casele scărilor și la alte căi de evacuare, conform normelor de proiectare.

În clădirile cu aglomerări, în cazul deconectării energiei electrice, personalul de deservire trebuie asigurat cu lanterne electrice. Numărul de lanterne se stabilește de către conducător, ținînd cont de specificul obiectivului, prezența personalului de serviciu, numărul total de persoane în clădire, dar nu mai puțin de o lanternă pentru fiecare lucrător al personalului de serviciu.

Covoarele și alte tipuri de învelișuri pentru pardoseli, în încăperile aglomerate, trebuie bine fixate pe pardoseală.

Prevederile de apărare împotriva incendiilor pentru instalațiile electrice

Montarea și exploatarea instalațiilor electrice trebuie să se efectueze conform NMIE, Regulilor de exploatare tehnică a instalațiilor electrice de către consumător (RET), Regulilor tehnicii securității la exploatarea instalațiilor electrice de către consumatori (RTS) și altor acte normative.

Motoarele electrice, aparatele de comandă, aparatura de pornire și reglare, aparatura pentru control și măsurare și de protecție, utilajele auxiliare și conductoarele electrice trebuie să aibă gradul de protecție în corespundere cu clasa zonei conform NMIE, precum și să dispună de aparate de protecție contra curentului de scurtcircuit și de suprasarcină.

În toate încăperile, indiferent de destinație, care după terminarea lucrărilor se închid și nu se controlează de către personalul de serviciu, toate instalațiile și aparatele electrice trebuie deconectate (cu excepția iluminatului de serviciu și de avarie, instalațiilor automate de stingere și semnalizare a incendiului, precum și instalațiilor electrice care funcționează 24 de ore, conform prevederilor tehnologice).

Nu se admite trasarea liniilor aeriene de transport a energiei electrice și a conductoarelor electrice exterioare deasupra învelitorilor combustibile, acoperișurilor de protecție și a depozitelor deschise de materiale combustibile.

La exploatarea instalațiilor electrice se interzice:

a) utilizarea aparatelor electrice și dispozitivelor în condiții care nu corespund recomandărilor (instrucțiunilor) întreprinderilor-furnizoare, sau cu defecte, care pot conduce la izbucnirea incendiilor, precum și exploatarea conductoarelor și cablurilor electrice cu izolație defectată sau cu izolație ce și-a pierdut capacitățile de protecție;

b) utilizarea prizelor, întrerupătoarelor și a altor mijloace și dispozitive electrice deteriorate;

c) acoperirea cu hîrtie, țesătură și cu alte materiale combustibile a becurilor și corpurilor de iluminat, precum și exploatarea lor fără capacele de protecție;

d) utilizarea fiarelor de călcat, plitelor, fierbătoarelor electrice și altor aparate electrice de încălzit fără suporturi din materiale incombustibile;

e) lăsarea fără supraveghere a aparatelor electrice de încălzit, televizoarelor, aparatelor de radio etc. conectate la rețea;

f) utilizarea aparatelor electrice de încălzit nestandardizate (improvizate), utilizarea siguranțelor fuzibile necalibrate sau a altor aparate improvizate de protecție contra curenților de scurtcircuit și suprasarcinilor;

g) montarea conductoarelor electrice și a liniilor de cablu tranzitare prin încăperile de depozitare, precum și prin zonele cu pericol de incendiu și explozie-incendiu.

Nu se admite montarea într-un singur tub, furtun metalic, fascicul, canal închis al elementelor de construcție a circuitelor de iluminat (de avarie și de lucru), precum și a cablurilor de alimentare și de comandă.

Corpurile electrice de iluminat portative trebuie executate cu utilizarea conductoarelor electrice elastice prevăzute cu capace din sticlă, precum și protejate cu plase de siguranță și dotate cu cîrlige pentru suspendare.

La amenajarea sofitelor trebuie să se folosească numai materialele incombustibile, iar corpurile lor să fie izolate de cablurile de susținere.

Proiectoarele și sofitele trebuie amplasate la o distanță de minimum 0,5 m de la elementele și materialele combustibile, iar proiectoarele cu lentile – la o distanță de minimum 2 m. Proiectoarele și sofitele trebuie să aibă filtre de lumină din materiale incombustibile.

Nu se admite exploatarea aparatelor electrice fără termoregulatoarele (sau defectate), prevăzute de producător.

Prevederile de apărare împotriva incendiilor pentru sistemele de încălzire și ventilare

Înainte de începerea sezonului de încălzire toate sobele, centralele termice, termogeneratoarele și caloriferele, precum și alte aparate și sisteme de încălzit trebuie verificate și reparate. Nu se admite exploatarea sobelor și a altor aparate de încălzit cu defecte.

Sobele și alte aparate de încălzit, conform normelor stabilite, trebuie să aibă straturi (spații) antifoc care să le separe de elementele combustibile, precum și plăci metalice fără defecte în fața ușiței de alimentare, cu dimensiuni de minimum 0,5 x 0,7 m, montate pe pardoselile din lemn sau din alte materiale combustibile.

Dispozitivele de reținere a focului (registre, șubere, clapete etc.) în conductele de aer, dispozitivele de blocare a sistemelor de ventilare cu instalațiile automate de semnalizare de incendiu sau de stingere a incendiului, dispozitivele automate de deconectare a ventilației în caz de incendiu, trebuie să fie controlate în termenele stabilite și să se întrețină în stare perfectă.

La exploatarea sistemelor de ventilare și de condiționare a aerului se interzice:

a) de a lăsa deschise ușile camerelor de ventilare;

b) de a închide canalele de aspirație, găurile și grătarele;

c) de a racorda aparatele de încălzire cu gaze la conductele de aer;

d) de a arde depunerile de grăsime, praful și alte substanțe combustibile acumulate în conductele de aer.

Camerele de ventilare, cicloanele, filtrele, conductele de aer trebuie să se curățe de prafurile combustibile și deșeurile industriale în termenele stabilite prin ordinul din cadrul întreprinderii.

Pentru încăperile cu pericol de explozie-incendiu și de incendiu conducătorul întreprinderii trebuie să elaboreze modalitatea de curățare a sistemelor de ventilare prin metode nepericuloase.

În încăperile (instalațiile) cu pericol de explozie-incendiu și de incendiu nu se admite funcționarea utilajelor tehnologice cu hidrofiltrele defectate sau deconectate, cu filtrele uscate, captatoarele de praf și cu alte dispozitive ale sistemelor de ventilare (aspirare) defectate.

Pentru a preveni pătrunderea în ventilatoarele, care înlătură praful combustibil, a fibrelor și altor deșeuri, în fața ventilatoarelor trebuie să se instaleze captatoare de pietre, iar pentru extragerea obiectelor metalice – captatoare magnetice.

La conductele de transport pneumatice și de aer ale sistemelor de aspirație locală trebuie prevăzute guri (ferestruici) pentru revizii periodice, curățarea sistemelor și pentru stingerea incendiului în caz de izbucnire.

Gurile de revizii trebuie situate la maximum 15 m una de alta, precum și la teuri, la cotituri, în locurile de trecere a conductelor prin pereți și planșee.

Filtrele pentru curățarea aerului, îndepărtat de la captatoarele de praf ale mașinilor și agregatelor, trebuie instalate în încăperi izolate.

În procesul de recirculație, aerul care conține praf, îndepărtat de la utilaje, trebuie supus curățării în două trepte, cu folosirea filtrelor.

Întreținerea rețelelor de apă pentru stingerea incendiilor

Rețelele de apă pentru incendii trebuie să se mențină în stare bună de funcționare și să asigure debitul de apă necesar, conform normelor pentru stingerea incendiilor. Verificarea capacității lor de funcționare trebuie să se facă minimum de două ori pe an (primăvara și toamna).

Hidranții de incendiu exteriori trebuie să se mențină în stare bună de funcționare, iar pe timp de iarnă trebuie să fie termoizolați și curățați de gheață și zăpadă.

La deconectarea unor sectoare de conducte de apă și a unor hidranți exteriori, sau la micșorarea presiunii în rețea sub valoarea necesară, trebuie informat serviciul de pompieri și salvatori.

Serviciul energetic al întreprinderii trebuie să asigure alimentarea permanentă a motoarelor electrice ale pompelor de incendiu cu energie.

La hidranții exteriori și la rezervoarele de apă (sursele de apă), precum și în direcția de mișcare spre ele trebuie instalate indicatoarele respective (volumice cu corp de iluminat sau plate cu acoperiri reflectorizante). Cifrele de pe indicatoare, care indică distanța pînă la sursa de apă, trebuie să fie clare.

Hidranții interiori de incendiu trebuie să fie completați cu furtunuri și țevi de refulare, precum și cu o pîrghie pentru deschiderea ventilului. Furtunul trebuie să fie permanent unit la țeavă și la hidrant. Minimum o dată în 6 luni trebuie să se efectueze reînfășurarea furtunurilor într-o nouă cută.

În încăperile stației de pompare trebuie să fie afișate schema generală de aprovizionare cu apă pentru incendiu și schema de legătură a pompelor. Pe fiecare vană și pompă de majorare a presiunii trebuie indicată destinația lor. Modul de conectare a pompelor de majorare a presiunii trebuie stabilit în instrucțiuni.

Încăperile stațiilor de pompare ale rețelei de apă pentru incendiu din localitățile rurale trebuie să aibă legătură telefonică directă cu unitățile serviciului de pompieri și salvatori.

Întreținerea instalațiilor de semnalizare și stingere a incendiilor, sistemelor de protecție antifum, de înștiințare a persoanelor în caz de incendiu și de dirijare a evacuării

Lucrările reglementare privind deservirea tehnică (DT) și reparația preventivă planificată (RPP) a instalațiilor automate de semnalizare și stingere a incendiilor, sistemelor de protecție antifum, de înștiințare a persoanelor în caz de incendiu și de dirijare a evacuării trebuie să se desfășoare conform planului-grafic anual, elaborat, ținînd cont de documentația tehnică a uzinei-furnizoare și de termenele efectuării lucrărilor de reparație. DT și RPP trebuie să se execute de către personalul de deservire și organizațiile specializate care dispun de licență, pe bază de contract.

În perioada de executare a lucrărilor de DT sau de reparație care necesită deconectarea instalației (a unor linii, detectoare), conducătorul întreprinderii este obligat să ia măsurile necesare de protecție împotriva incendiilor clădirilor, instalațiilor, încăperilor și utilajelor tehnologice.

În încăperea dispeceratului (postului de incendiu) trebuie afișate instrucțiunile privind succesiunea acțiunilor întreprinse de personalul operativ (de serviciu) la primirea semnalelor de incendiu sau de defectare a instalațiilor (sistemelor) automate de incendiu. Dispeceratul (postul de incendiu) trebuie asigurat cu legătură telefonică și cu lanterne electrice în stare de funcționare (minimum 3 bucăți).

Instalațiile automate de incendiu trebuie să se mențină în stare bună de funcționare și de pregătire permanentă, să corespundă documentației de proiect.

Nu se admite trecerea instalațiilor de la declanșarea automată la cea manuală, cu excepția cazurilor prevăzute de norme și reguli.

Buteliile și rezervoarele instalațiilor de stingere a incendiilor în care masa substanțelor de stingere și presiunea sînt mai mici cu 10% și mai mult decît valorile de calcul, se supun încărcării suplimentare sau reîncărcării.

Dispersoarele pentru refularea apei ale instalațiilor de sprinkler (drencer) în locurile cu pericol de deteriorare mecanică trebuie să se protejeze cu îngrădiri speciale ce nu influențează la propagarea căldurii și nu produc schimbări în zona lor de dispersare.

Nu se admite instalarea dopurilor și obturatoarelor în locul dispersoarelor de refulare a apei defecte sau deschise.

Stația de stingere a incendiilor trebuie să se asigure cu o schemă de legătură și cu instrucțiuni pentru dirijarea instalației în caz de incendiu.

La fiecare aparat de control și semnalizare (ACS), trebuie aplicat un panou cu indicarea încăperilor protejate, tipului și numărului dispersoarelor pentru refularea apei în secțiile instalației de protecție. Robinetele și vanele trebuie numerotate conform schemei de legătură.

Concluzii

Cresterea numarului de cladiri eficiente energetic, fie prin constructia de cladiri noi sau reabilitarea termica a celor existente, reprezinta o necesitate in vederea reducerii impactului negativ asupra mediului, generat de emisiile produse ca urmare a unui consum ridicat de energie din surse conventionale. In Moldova, la momentul actual, cladirile la standarde ridicate de eficienta energetica reprezinta un domeniu in curs de dezvoltare fiind necesare cat mai multe proiecte pilot care sa valideze solutii eficiente din punct de vedere economic, atractive pentru proprietari si investitori. Astfel, una dintre cele mai relevante metode de promovare a cladirilor eficiente energetic in randul investitorilor, dezvoltatorilor si in randul populatiei consta in realizarea de proiecte pilot care sa demonstreze in mod transparent ca solutii precum casa pasiva sau cladirea cu consum de energie aproape zero sunt adecvate conditiilor climatice si economice din Moldova.

Prin proiectul de cercetare NEZEBUILD au fost propuse doua sisteme de cladiri eficiente energetic, casa pasiva respectiv cladirea cu consum de energie aproape zero. Cele doua sisteme au fot transpuse in cadrul unui proiect pilot constand intr-un duplex alcatuit din doua apartamente. Solutiile de eficienta energetica a anvelopei cladirii si de izolare termica au fost alese urmand principiile de proiectare corespunzatoare caselor pasive si avand in vedere totodata materialele si tehnologiile de constructie urilizate in mod uzual in constructia cladirilor rezidentiale din Romania. Unul dintre obiective a fost realizarea unei cladiri la standarde ridicate de eficienta energetic la un pret cat mai accesibil comparativ cu o cladire traditionala in Moldova. Studiile economice facute pe ciclul de viata al cladirii arata ca in conditiile consumului ridicat de energie al unei case construita traditional si al previziunilor de crestere continua a preturilor energiei, investirea intr-o casa pasiva sau casa zero energie are un impact economic pozitiv pe termen lung, in ciuda investitiei initiale suplimentare. Rezultatele acestui studiu arata ca proiectarea ecologica a cladirilor (prin eficientizare energetica si utilizarea energiei regenerabile) este in stransa legatura cu economia de bani, in cadrul unei abordari pe termen lung. Implementarea solutiilor adoptate in proiect a necesitat o asistenta tehnica sporita din partea

priectantilor pentru a asigura respectarea cu rigurozitate a detaliilor de executie. Totodata, instalarea sistemului de monitorizare a presupus pregatirea din timp a componentelor acestuia. Sistemele de monitorizare a parametrilor climatici interiori si a consumurilor energetice sunt necesare pentru confirmarea performantelor reale ale celor doua apartamente. Datele obtinute din monitorizarea celor doua cladiri sunt foarte importante atat pentru validarea performantelor energetice dar si pentru calibrarea modelelor de calcul si astfel imbunatatirea procedurilor de proiectarea si cresterea acuratetii rezultatelor la nivel de calcul al consumului de energie in etapa de proiectare.

Prin performanta anvelopei termice si a sistemelor performante de instalatii, cladirile eficiente energetic pot sa schimbe perceptia utilizatorilor asupra confortului interior, avand un impact pozitiv asupra calitatii vietii si activitatilor intreprinse.

Deciziile de implementare a masurilor de eficienta energetica specifice caselor pasive si cu consum de energie aprape zero au efecte pe termen lung, astfel fiind neceare mai multe proiecte pilot prin care sa se valideze aceste solutii si totodata sa se evalueze impactul asupra utilizatorului final. Modul de realizare si utilizare a cladirilor eficiente energetic trebuie sa fie transparent inca din etapa de proiectare si trebuie sa fie bine cunoscut atat de constructor/investitor cat si de utilizatorul final.

In faza de proiectare, trebuie testate mai multe scenarii privind comportamentul utilizatorilor, intrucat poate avea un efect semnificativ asupra consumului de energie al cladirii. Experienta din acest proiect arata ca utilizatorii finali ai cladirii au tendinta de a adopta temperaturi interioare mai ridicate decat cele considerate in etapa de proiectare, lucru ce duce la o crestere neprevazuta a consumului de energie. Prezentarea avantajelor si dezavantajelor sistemelor NZEB vs PH (II). Elaborarea unui studiu comparativ privind avantajele si dezavantajele caselor pasive PH si aproape zero energie NZEB Din perspectiva acestui proiect de cercetare, casa cu consum de energie aproape zero reprezinta un progres al conceptului de casa pasiva. Astfel, casa cu consum de energie aproape zero a fost proiectata la fel ca o casa pasiva in ceea ce priveste anvelopa, sistemul de ventilare si incalzire, insa a fost echipata suplimentar cu un sistem de panouri fotovoltaice care sa acopere consumul de energie electrica al casei. O comparatie intre performanta celor doua tipuri de pompe de caldura si avantajele/dezavantajele pe care le prezinta fiecare, va putea fi facuta atunci cand vom dispune si de suficiente date din monitorizarea jumatatii de duplex conceputa in regim de casa cu consum de energie aproape zero. In momentul de fata dispunem de rezultatele din monitorizarea casei pasive. Astfel, avem informatii in ceea ce priveste consumul de energie real al cladirii, variatia parametrilor climatici interiori in functie de variatia conditiilor climatice din exterior. Rezultatele in ceea ce priveste consumul de energie indica si confirma faptul ca aceasta casa, conceputa ca si casa pasiva este intr-adevar o cladire cu o eficienta energetica superioara care in acelasi timp ofera comfort termic interior, atat pe timp de iarna cat si pe timp de vara.

Avantajele comune ale casei pasive si ale casei cu consum de energie aproape zero afectează pierderile de caldura care sunt minimizate, se evita neuniformitatile de temperatura –temperatura suprafetelor din interior va fi apropiata de cea a aerului (18°C – 20°C), se evita formarea curentilor de aer datorata lipsei etanseitatii din casele obisnuite, o buna termoizolare = o buna fonoizolare, aer in permanenta proaspat, fara particule de praf sau polen, consum redus de energie, reducerea emisiilor de dioxid de carbon, protejarea surselor neregenerabile de energie [gaz, petrol], folosirea surselor de energie regenerabila – incalzire/racire si prepararea ACM, economii pentru beneficiar.

BIBLIOGRAFIE

1) http://passipedia.passiv.de/passipedia_en/basics

2) http://en.wikipedia.org/wiki/Passive_house

3) http://passipedia.passiv.de/passipedia_en/basics/the_passive_house_-_definition

4) http://passipedia.passiv.de/passipedia_en/basics/building_physics_-_basics/heating_load

5) О.Л. Данилов, П.А. Костюченко,. Практическое пособие по выбору и разработке энергосберегающих проектов, 2006

6)http://eosweb.larc.nasa.gov/cgi-bin/sse/grid.cgi?email=tashkent%40meta.ua&step=1&lat=45.5&lon=28.4&submit=Submit

7) http://passipedia.passiv.de/passipedia_de/

8) http://www.passivhaustagung.de/Passive_House_E/ventilation_and_humidity.htm

9) PHPP software

10) http://passipedia.org/passipedia_en/planning/building_services/ventilation/basics/air_volumes

11)http://www.complexdoc.ru/ntdpdf/539317/ventilyatsiya_goryachikh_tsekhov_predpriyatii_obshchestvennogo_pitaniya.pdf

12) «Пакет проектирования пассивного дома PHPP 2002», Дармштад, январь 2002

13) EN 832

14) NCM E.04.03-08

15) «V.Arion, V.Apreutesii, Economia energeticii, note de curs, Editura UTM,
Chișinău 2006, 137p.