Determinarea Cerintelor Minime ale Cladirilor Existente de Tip Cladiri Publice (birouri) din Romania pe Baza Prevederilor Regulamentului Delegat (u.e.) Nr. 2442012

Drept

Determinarea Cerintelor Minime ale Cladirilor Existente de Tip Cladiri Publice (birouri) din Romania pe Baza Prevederilor Regulamentului Delegat (u.e.) Nr. 2442012

Byadmin ianuarie 1, 2024

DETERMINAREA CERINȚELOR MINIME ALE CLĂDIRILOR EXISTENTE DE TIP CLĂDIRI PUBLICE (BIROURI) DIN ROMÂNIA PE BAZA PREVEDERILOR REGULAMENTULUI DELEGAT (UE) NR. 244/2012

CUPRINS

Cap. I. Cadrul legislativ

Cap. II. Desemnarea clădirii de referință

Cap. III. Prezentarea clădirii de referință

III.1. Prezentare generală

III.2. Instalația de încălzire și de preparare a apei calde menajere

III.3. Instalația de iluminat electric

III.4. Ventilarea spațiilor

III.5. Geometria clădirii

Cap. IV. Prezentarea scenariilor de modernizare

Cap. V. Calculul energetic

V.1. Evaluarea ratei minime de ventilare din spațiile ocupate

V.2. Determinarea consumului de energie aferent furnizării utilităților termice
și electrice

V.3. Determinarea energiei primare

V.4. Determinarea degajărilor de CO2

V.5. Concluzii privind eficiența energetică a pachetelor de soluțiilor tehnice

Cap. VI. Calculul costului optimal

VI.1. Calculul costului global

VI.2. Calculul costului optim din punct de vedere macroeconomic

VI.3. Analiza de sensibilitate în varianta macroeconomică

VI.4. Calculul costului optim din punct de vedere financiar

VI.5. Analiza de sensibilitate în varianta financiară

VI.6. Calculul duratei de recuperare a investiției aferentă modernizării
(perspectiva macroeconomică)

VI.7. Concluzii privind nivelul optim din punct de vedere al costurilor, al cerinței
minime de performanță energetică a clădirii existente de tip clădire publică

Cap. VII. Concluzii

Bibliografie

ANEXĂ

Cap. I. CADRUL LEGISLATIV

În conformitate cu prevederile Directivei 31/2010/UE privind performanța energetică a clădirilor, acestea sunt responsabile pentru 40 % din totalul consumului de energie în Uniune. Prin urmare, reducerea consumului de energie și utilizarea energiei din surse regenerabile în sectorul clădirilor constituie măsuri importante necesare pentru reducerea dependenței energetice a Uniunii și a emisiilor de gaze cu efect de seră.

Alături de utilizarea sporită a energiei din surse regenerabile, măsurile luate în vederea reducerii consumului de energie ar duce la respecte Protocolul de la Kyoto la Convenția-cadru a Organizației Națiunilor Unite privind schimbările climatice (UNFCCC) și la menținerea creșterii temperaturii globale sub 2°C, precum și la reducerea, până în anul 2020, a emisiile globale de gaze cu efect de seră cu cel puțin 20 % sub nivelurile din 1990 și cu 30 % în eventualitatea încheierii unui acord internațional.

Conform articolului 4 al Directivei mai sus menționată, gestionarea cererii de energie este un instrument important care dă Uniunii posibilitatea de a influența piața globală a energiei și, în consecință, siguranța aprovizionării cu energie pe termen mediu și lung.

De asemenea, Decizia nr. 406/2009/CE a Parlamentului European și a Consiliului din 23 aprilie 2009 privind efortul statelor membre de a reduce emisiile de gaze cu efect de seră astfel încât să respecte angajamentele Comunității de reducere a emisiilor de gaze cu efect de seră până în 2020 stabilește obiective naționale obligatorii de reducere a emisiilor de dioxid de carbon, pentru care eficiența energetică în sectorul construcțiilor va fi esențială, iar Directiva 2009/28/CE a Parlamentului European și a Consiliului din 23 aprilie 2009 privind promovarea utilizării energiei din surse regenerabile prevede promovarea eficienței energetice în contextul unui obiectiv obligatoriu privind energia din surse regenerabile care ar trebui să reprezinte 20 % din totalul consumului de energie al Uniunii până în 2020.

Parlamentului European și Consiliului privind performanța energetică a clădirilor prin intermediul Regulamentului Delegat (UE) nr. 244 / 2012 a stabilit cadrul metodologic comparativ de calcul al nivelurilor optime, din punctul de vedere al costurilor, pentru realizarea cerințelor minime de performanță energetică a clădirilor și a elementelor acestora.

Fiecare stat membru va stabili cerințele minime de performanță energetică pentru clădiri și elementele acestora astfel încât să se ating anumite niveluri optime din punctul de vedere al costurilor.

Cerințele minime de performanță energetică la nivel național nu trebuie să fie mai mici cu mai mult de 15 % decât rezultatul calculelor nivelurilor optime din punctul de vedere al costurilor, considerat ca fiind referință la nivel național. Nivelul optim din punctul de vedere al costurilor trebuie să se situeze în intervalul nivelurilor de performanță pentru care analiza cost-beneficiu a ciclului de viață este pozitivă.

Obiectivul nivelurilor eficiente sau optime, din punctul de vedere al costurilor, ale performanței energetice poate, în anumite circumstanțe, să justifice stabilirea de către statele membre a unor cerințe privind nivelul eficient sau optim din punctul de vedere al costurilor pentru elementele clădirii care, în practică, ar ridica obstacole în privința unor soluții de proiectare a clădirilor sau opțiuni tehnice, dar ar stimula utilizarea unor produse cu impact energetic cu performanțe energetice mai bune.

În scopul adaptării cadrului metodologic comparativ la circumstanțele naționale, trebuie să se determine ciclul de viață economică estimat al clădirilor și / sau al elementelor acestora, costul corespunzător pentru vectorii energetici, produse, sisteme, întreținere, costurile operaționale și costurile forței de muncă, factorii de conversie în energie primară, precum și evoluția estimată a prețului la energie pentru combustibilii utilizați în contextul lor național pentru producerea energiei utilizate în imobile. De asemenea, se vor stabili ratele de actualizare care vor fi utilizate la calculul din perspectiva macroeconomică și la cel din perspectiva financiară, după efectuarea analizei de sensibilitate cu cel puțin două rate ale dobânzii pentru fiecare calcul.

Pentru fiecare categorie de clădiri se va stabili cel puțin o clădire de referință. Clădirile de referință pot fi stabilite ținând seama de Anexa 1 a Regulamentului Delegat (UE) nr. 244 / 2012, din următoarele categorii de clădiri: clădiri unifamiliale, blocuri de apartamente și clădiri multifamiliale și clădiri de birouri.

Lucrarea de față prezinta calcul optim pentru o clădire de birouri, clădire asimilată unei clădiri publice a autorităților centrale / locale. În calcule s-a ținut seama de:

standardul de cost avizat de MDRAP (SCOST–04/MDRT revizuit în octombrie 2012);

tarifele reglementate la energia electrică livrată de furnizorii de ultima instanță consumatorilor finali care nu și-au exercitat dreptul de eligibilitate, alții decât cei casnici și cei asimilați consumatorilor casnici și prețurile pentru energia reactivă, valabile de la 1 ianuarie 2013 conformul Ordinului nr. 54 / 2012 (publicat în MO nr. 892 / 28.12.2012);

tariful de facturare a energiei termice pentru agenții economici alimentați din rețeaua de agent termic primar conform Hotărârii Consiliului General al Municipiului București nr. 142 / 2011.

Cap. II. DESEMNAREA CLĂDIRII DE REFERINȚĂ (Etapa I)

În forma actuală a Metodologiei Mc 001-2006 (Partea a III-a) se prezintă referențialele energetice proprii clădirilor având ca unic reper forma de utilizare a energiei (încălzire, apa caldă, răcire / ventilare / climatizare, iluminat al spațiilor). Valorile înscrise în Metodologie nu sunt diferențiate pe tipuri de clădiri fapt care conduce la plasări artificiale ale unor tipuri speciale de clădiri pe grilele de consum specific de energie și în consecință la notări nerealiste. Diversificarea referențialelor energetice ținând seama de tipuri de clădiri precizate în Metodologie sub forma grupurilor reprezentative poate fi realizată numai pornind de la caracteristicile fondului de clădiri din România.

Dacă pentru fondul de clădiri de locuit există date fiabile oferite de recensămintele din 1992, respectiv 2002, precum și de anuarele statistice publicate de I.N.S., pentru clădirile din sectorul terțiar nu sunt disponibile date specifice fondului construit, cu detalii pe categorii de clădiri și caracteristici ale acestora. Pornind de la tipologia fondului construit din România, clădirile au fost grupate în funcție de destinație și de tipul clădirii, urmărindu-se respectarea pe cât posibil a categoriilor de clădiri stabilite prin metodologie, iar acestea se prezintă în tabelul II.1, indicându-se numărul de clădiri (recensământul populației și locuințelor din 18-27.03.2002, respectiv din anuarul statistic al României pentru anul 2007).

Tabel II.1. Număr de clădiri

Cu referire la principalele categorii de clădiri din sectorul terțiar, ariile construite desfășurate totale, la nivelul anului 2006, sunt următoarele:

Învățământ, cultură: 21.790 mii m²

Sănătate, asistență social: 11.560 mii m²

Comerț: 22.320 mii m²

Turism: 6.080 mii m²

Poștă, bănci, IMM: 3.680 mii m²

Administrație publică: 3.870 mii m²

Prin urmare din totalul de cca. 70.000 m2 suprafață construită, ceea ce revine clădirilor administrative (parte din clădirile publice) reprezintă cca. 6 % (5,58 %). Pe de altă parte, în conformitate cu Art. 9 din Directiva 31/2010/UE, al(1), lit.(b) se menționează în mod expres faptul că toate clădirile aparținând administrației publice vor fi clădiri de tipul „cu consum de energie aproape de zero“. În consecință analiza de față este axată pe clădirile publice, care includ clădirile administrative, și va fi urmată de analize similare ale celorlalte tipuri de clădiri.

Lucrarea de față se referă la clădiri publice de tip birouri existente. În scopul determinării tipului de clădire de referință s-au utilizat documente tehnice privind clădiri din Municipiul București și din orasele Timișoara și Iași, în total 12 clădiri. Fără să reprezinte un eșantion statistic reprezentativ dată fiind repetitivitatea clădirilor prin proiecte tip realizate înainte de anul 1990, considerăm că medierea caracteristicilor geometrice și termice oferă date reprezentative pentru acest tip de clădiri existente. Procedura de desemnare a clădirii reprezentative de tip public (existentă) este prezentată sintetic în schema din fig. 1.

Prima etapa a fost reprezentată de desemnarea unei volumetrii medii reprezentative și a caracteristicilor termice și funcționale ale unei clădiri virtuale. Prin utilizarea Programelor de calcul Energy Plus, INVAR și a modelului de calcul dinamic din metodologia națională de calcul Mc 001/2006 (cap. II.2.5), s-a determinat Performanța Energetică a Clădirii (PEC) pentru condițiile anului climatic tip pentru Municipiul București (este zona climatică cu maximă reprezentativitate pentru România). Au rezultat valorile de 92,18 kWh/m2an pentru sezonul de încălzire și de
42,21 kWh/m2an pentru sezonul estival.

În a doua etapă au fost testate comparativ valorile PEC a 4 clădiri reale în raport cu cele ale clădirii virtuale. În graficul din fig. 2 se prezintă valorile PEC [kWh/m2an] și abaterile față de medie, în ordine crescătoare.

Rezultă că se poate adopta clădirea 2 drept clădire de referință care constituie suportul analizei din studiul de față. În cele ce urmează se prezintă clădirea reală de referință.

I. Definire clădire de referință

Fig. 1. Definirea clădirii de referință – clădire publică existentă

Fig. 2. Desemnarea clădirii reale de referință

Cap. III. PREZENTAREA CLĂDIRII DE REFERINȚĂ

III.1. Prezentare generală

Clădirea existentă, reală, de referință, este de tip P+9E, situată în municipiul București. Imobilul studiat este amplasat pe Calea Griviței, nr. 6-10, sector 1, București. Din punct de vedere urbanistic, conform PUG-MB, imobilul se situează în subzona CP1, iar conform PUZ ,,Zone Construite Protejate” aprobat cu HCGMB nr. 279/2000 imobilul se află în Zona Protejată Construită 02 Calea Griviței.

Sursa foto: Platforma pentru Bucuresti_O viziune alternativa la diametrala Buzești-Berzei-Uranus, Asociația ProDoMo

Conformarea și amplasarea pe lot: clădire de colț, doar una din cele patru laturi sunt în relație cu clădirile adiacente.

Anul construcției: construcția s-a
42,21 kWh/m2an pentru sezonul estival.

În a doua etapă au fost testate comparativ valorile PEC a 4 clădiri reale în raport cu cele ale clădirii virtuale. În graficul din fig. 2 se prezintă valorile PEC [kWh/m2an] și abaterile față de medie, în ordine crescătoare.

Rezultă că se poate adopta clădirea 2 drept clădire de referință care constituie suportul analizei din studiul de față. În cele ce urmează se prezintă clădirea reală de referință.

I. Definire clădire de referință

Fig. 1. Definirea clădirii de referință – clădire publică existentă

Fig. 2. Desemnarea clădirii reale de referință

Cap. III. PREZENTAREA CLĂDIRII DE REFERINȚĂ

III.1. Prezentare generală

Clădirea existentă, reală, de referință, este de tip P+9E, situată în municipiul București. Imobilul studiat este amplasat pe Calea Griviței, nr. 6-10, sector 1, București. Din punct de vedere urbanistic, conform PUG-MB, imobilul se situează în subzona CP1, iar conform PUZ ,,Zone Construite Protejate” aprobat cu HCGMB nr. 279/2000 imobilul se află în Zona Protejată Construită 02 Calea Griviței.

Sursa foto: Platforma pentru Bucuresti_O viziune alternativa la diametrala Buzești-Berzei-Uranus, Asociația ProDoMo

Conformarea și amplasarea pe lot: clădire de colț, doar una din cele patru laturi sunt în relație cu clădirile adiacente.

Anul construcției: construcția s-a derulat în două etape, prima dintre ele, Corpul A, realizându-se începând cu anii 1968-1969, iar cea de a doua etapă, Corpul B, adiacent Corpului A, despărțit de acesta printr-un rost de 5 cm, constituindu-se o plomba între Clădirea de birouri și Spitalul Carol Davila din imediata vecinătate, a fost realizată în anii 1977-1978.

Orientare față de punctele cardinale: fațada principală cu acces din Calea Griviței, este orientata S-E.

Zona climatică: II, conform hărții de zonare climatică a României (Anexa D din Normativul C107-2010; te = – 15C).

An climatic tip: conform parametrilor climatici ai anului climatic reprezentativi, proprii Bucureștiului, prezenți în lucrarea Parametrii climatici necesari determinării performanței energetice a clădirilor noi și existente, dimensionării instalațiilor de climatizare a clădirilor și dimensionării higrotermice a elementelor de anvelopă a clădirilor (INCD URBAN-INCERC).

Zona eoliană: II ( 5m/s ), conform hărții de încadrare a localităților în zone eoliene din SR 1907-1/1997.

Clasa de adăpostire: clădire moderat adăpostită

Adâncimea minimă de îngheț: 0,90 m, conform hărții din STAS 6054/1977

Adâncimea apei freatice: cca. 7.50 m-8.00 m cu posibile variații sezoniere de ± 1.00 m.

Ferestrele sunt cu rame metalice cu două foi de sticlă simplă, având aceeași vechime cu clădirea și prezintă rosturi care favorizează infiltrațiile de aer și, într-un procent foarte mic, tâmplarii din lemn cu două foi de geam simple. Clădirea nu prezintă nici un element de umbrire a ferestrelor, de altfel de dimensiuni mari, predominând cele având dimensiunea de 1,55 m 2,55 m, și expuse în special spre Sud. Structura de rezistență este realizată din beton armat monolit în sistem cadre, iar subsolul se dezvoltă pe toată suprafața construită a imobilului.

Pereți exteriori sunt alcătuiți, de la interior spre exterior, astfel: strat tencuiala var-ciment 2 cm, perete BCA 30 cm, strat tencuială ciment 3 cm. Nu există materiale termoizolante nici pe fațade, nici în alcătuirea terasei și nici la planșeul peste parter.

III.2. Instalația de încălzire și de preparare a apei calde de consum

Încălzirea imobilului: sursa de energie pentru încălzirea spațiilor o reprezintă sistemul de încălzire districtuală. Sistemul de încălzire este de tipul Încălzire centrală cu corpuri statice. Numărul corpurilor statice amplasate în Zona Principală este de 315 bucăți, iar numărul corpurilor statice amplasate în Zona Secundară este de 26 bucăți. Suprafața echivalentă termic este de 1580.98 m2.

Apa caldă menajeră: sursa de energie pentru încălzirea apei calde menajere este sistemul de încălzire districtuală..

III.3. Instalația de iluminat electric

Iluminarea spațiilor se face cu becuri incandescente, consumul total de energie electrică necesar iluminării fiind de 234.430,3 kWh/an (putere instalata de 75 kW).

III.4. Ventilarea spațiilor

Nu există un sistem integrat de ventilare a spațiilor, aceasta se face în mod natural.

Majoritatea spațiilor pentru birouri sunt dotate cu aparate de răcire de tip split. Sunt montate 95 de echipamente, având fiecare o putere nominală de 10.000 BTU/h, în total 278,35 kW. Conform simulărilor dinamice se dovedește că puterea frigorifică instalată asigură, la limită, vârful de necesar de frig din luna iulie a anului climatic tipic (fig. 3), pentru temperatura aerului = 27°C.

Fig. 3. Temperaturi semnificative și flux termic (valori orare) pentru spațiul ocupat,
climatizare – iulie an climatic, București

III.5. Geometria clădirii

Geometria clădirii este detaliată în tabelul III.1. O prezentare completă a datelor se găsește în ANEXA, Tabelul 1.

Tabelul III.1. Geometria clădirii de referință

1) Cu referire la zona principală a clădirii.

În tabelul III.2 se prezintă caracteristicile termice principale ale anvelopei clădirii (parte opacă și parte transparentă). Detalii în ANEXA, Tabelul 1.

Tabelul III.2. Caracteristicile termice ale anvelopei clădirii

Conform normativ C 107/2010 clădirea este în clasa 2 de inerție medie (m = 193,04 kg/m2) și cu ocupare discontinuă.

Cap. IV. PREZENTAREA SCENARIILOR DE ANALIZĂ PROPUSE

Pornind de la clădirea existentă, s-au elaborat 9 scenarii posibile de modernizare pentru care s-a făcut calcul energetic, precum și calculul costului optim ținând seama de cerințe Regulamentului Delegat nr. 244 / 2012 al comisiei din 16 ianuarie 2012 de completare a Directivei 2010 / 31 / UE a Parlamentului European și a Consiliului privind performanța energetică a clădirilor prin stabilirea unui cadru metodologic comparativ de calcul al nivelurilor optime, din punctul de vedere al costurilor, ale cerințelor minime de performanță energetică a clădirilor și a elementelor acestora.

Tabelul IV.1. Variante și măsurile selectate pe tipuri de clădiri

Ținând seama de cele 2 tipuri de soluții de modernizare prin protecție termică suplimentară
(C 107 / 2010 și pachetul PS), scenariile avute în vedere sunt cele din tabelul IV.2.

Tabelul IV.2. Tipuri de soluții de modernizare prin protecție termică suplimentară

Valori suplimentare se găsesc în ANEXĂ, Tabelele 3.

Cap. V. CALCULUL ENERGETIC (Etapa II)

Calculul energetic presupune determinarea următorilor parametri termodinamici extensivi:

valorile orare ale temperaturilor interioare în spațiile ocupate / zona principală în lipsa funcționării sistemelor de asigurare a confortului termic (regimul de tip "free running temperatures", respectiv temperatura medie volumică a aerului , temperatura interioară rezultantă , similară cu temperatura operațională, temperatura medie a elementelor interioare de construcție , temperatura medie radiantă a spațiilor ;

stabilirea marjei de variație admisibilă pentru temperatura aerului interior: ;

determinarea ratei de ventilare minim admisă în funcție de specificul activității și de limitele admise ale umidității aerului interior și a concentrației de CO2 (normativ NP 008-97);

determinarea necesarului orar de căldură și de frig (sensibil) în funcție de strategia de ventilare a clădirii (se adoptă ventilare naturală controlată în orele de ocupare a clădirii și de infiltrații prin rosturile mobile în orele de neocupare a clădirii). Ventilarea naturală este controlată prin fracția de deschidere a ferestrelor mobile care asigură realizarea temperaturii interioare minim admisă – nu se admite reducerea excesiva a temperaturii interioare prin ventilare naturală pentru a evita reîncălzirea incintelor. Se utilizează, menținând același control al temperaturii aerului interior, umbrirea totală sau parțială a ferestrelor;

determinarea randamentului instalațiilor de încălzire și valoarea EER în cazul echipamentelor individuale de răcire de tip split;

determinarea consumului de energie termică / electrică pentru încălzirea / răcirea spațiilor;

determinarea necesarului și consumului de căldură aferent apei calde de consum menajer;

determinarea consumului de energie electrică pentru iluminat artificial în funcție de dotarea cu becuri economice sau convenționale;

determinarea consumului de energie electrică aferent aparaturii de calcul;

stabilirea consumului de energie pe vectorul termic și pe vectorul electric;

determinarea energiei primare aferentă furnizării utilităților termice și electrice prin utilizarea coeficienților de conversie adecvați sistemelor de asigurare a utilităților;

determinarea eficienței energetice a instalațiilor de producere a apei calde de consum solare, cu funcționare sezonieră, în sistem de gestiune energetică zonală.

Calculul s-a efectuat prin utilizarea a două programe de calcul (Energy Plus – versiunea 7.1.0 și INVAR – program autohton validat empiric și numeric) și prin utilizarea modelului de calcul dinamic simplificat conform Mc 001/2006, cap. II.2.5.1.

Etapele de calcul și analiza care formează Etapa II sunt prezentate sub formă de scheme logice, după cum urmează:

V.1. Evaluarea ratei minime de ventilare din spațiile ocupate (fig. 4)

Determinarea consumului de energie primară și degajărilor de CO2

Fig. 4. Determinarea ratei de ventilare minim admisibilă

V.1.1. Determinarea valorilor orare ale temperaturilor interioare ale necesarului de căldură / frig al clădirii (funcționare continua) (fig. 5).

V.1.2. Determinarea valorilor orare ale temperaturilor interioare ale necesarului de căldură al clădirii (funcționare discontinuă) (fig. 6).

Fig. 5. Determinarea valorilor orare ale temperaturilor interioare ale necesarului de căldură /
frig al clădirii (funcționare continuă)

Fig. 6. Determinarea valorilor orare ale temperaturilor interioare ale necesarului
de căldură al clădirii (funcționare discontinuă)

V.2. Determinarea consumului de energie aferent furnizării utilităților termice și electrice (fig. 7, 8)

Fig. 7. Determinarea consumului de energie aferent furnizării utilităților electrice

Fig. 8. Determinarea consumului de energie aferent furnizării utilităților termice

V.3. Determinarea energiei primare

Coeficienți de conversie:

vector termic: 0,92 (sistem de tip districtual – cogenerare existent)

vector electric: 2,62 (cogenerare)

V.4. Determinarea degajărilor de CO2 (MC 001 / 2006, cap. II.1.10.2)

vectorul termic: 0,24 [kg / kWh]

vectorul electric: 0,09 [kg/kWh]

În lucrare se prezintă, pentru fiecare scenariu de modernizare energetică, valorile necesarului lunar de căldură pentru încălzirea spațiilor și de frig, precum și profilul energetic al clădirii (fig. 9-
fig. 28).

Fig. 9. Necesar de încălzire / răcire pentru clădirea de referință – starea actuală

Fig. 10. Profilul energetic al clădirii de referință – starea actuală

Fig. 11. Necesar de încălzire / răcire pentru clădirea de referință – scenariul M1

Fig. 12. Profilul energetic al clădirii de referință – scenariul M1

Fig. 13. Necesar de încălzire / răcire pentru clădirea de referință – scenariul M2

Fig. 14. Profilul energetic al clădirii de referință – scenariul M2

Fig. 15. Necesar de încălzire / răcire pentru clădirea de referință – scenariul M3

Fig. 16. Profilul energetic al clădirii de referință – scenariul M3

Fig. 17. Necesar de încălzire / răcire pentru clădirea de referință – scenariul M4

Fig. 18. Profilul energetic al clădirii de referință – scenariul M4

Fig. 19. Necesar de încălzire / răcire pentru clădirea de referință – scenariul M5

Fig. 20. Profilul energetic al clădirii de referință – scenariul M5

Fig. 21. Necesar de încălzire / răcire pentru clădirea de referință – scenariul M6

Fig. 22. Profilul energetic al clădirii de referință – scenariul M6

Fig. 23. Necesar de încălzire / răcire pentru clădirea de referință – scenariul M7

Fig. 24. Profilul energetic al clădirii de referință – scenariul M7

Fig. 25. Necesar de încălzire / răcire pentru clădirea de referință – scenariul M8

Fig. 26. Profilul energetic al clădirii de referință – scenariul M8

Fig. 27. Necesar de încălzire / răcire pentru clădirea de referință – scenariul M9

Fig. 28. Profilul energetic al clădirii de referință – scenariul M9

V.5. Concluzii privind eficiența energetică a pachetelor de soluții tehnice

1. În cadrul oricărui pachet de soluții încălzirea intermitentă conduce la un consum sporit de energie termică ca urmare a capacității termice relativ ridicată a elementelor de construcție interioare (soluție impusă de dimensionarea structurală a clădirii).

2. Trecerea de la stadiul actual al clădirii la modernizarea prin protecție termică superioară proprie cerințelor impuse clădirilor noi prin normativul C 107 / 2010 conduce la reducerea cu numai 18,28 % a energiei primare. Această diferență surprinzător de redusă este consecința creșterii necesarului de răcire în sezonul estival care se obține prin utilizarea vectorului de energie electrică. Prin urmare admisibilitatea unei clădiri analizată exclusiv prin prisma rezistențelor termice ale anvelopei este o eroare care poate compromite ideea de clădire eficientă sau de protecție termică. Protecția termică este numai o dimensiune (importantă) în realizarea unei clădiri caracterizată de performanță energetică superioară.

3. Dovada celor de mai sus o reprezintă performanțele scenariilor M4 și M5 care se situează la valori ale energiei primare cu cca. 63 % diminuate față de clădirea actuală, menținându-se caracteristicile de protecție termică proprii cazului M1. Diferența provine din alocarea unor măsuri de eficientizare a utilizării clădirii: ventilare naturală și utilizarea storurilor în sezon estival și înlocuirea becurilor incandescente cu becuri economice. Pasivizarea clădirii prin finisaj caracterizat de albedo ridicat nu are practic un efect semnificativ.

4. Aplicarea Pachetului Suplimentar (PS) de protecție termică fără alte măsuri de utilizare a clădirii are un efect de reducere cu cca. 40 % a energiei primare, care este inferior performanțelor anterioare.

5. Asocierea protecției termice de tip PS cu utilizarea eficientă a clădirii (ventilare naturală în sezon estival, utilizare a storurilor în sezon estival, înlocuirea becurilor incandescente cu becuri economice) conduce la reducerea cu cca. 74 % a energiei primare a clădirii și apropierea de performanță a clădirii pasive (69 kWh/m2an energie primară și 33 kWh/m2an energie termică).

Tabelul V.1. Necesarul de energie

6. Utilizarea energiei solare sub formă termică aduce un spor de cca. 10 % față de performanța bazată pe energie convențională, dar utilizarea sa practică este determinată de eficiența economică care face obiectul cap. VI al lucrării.

Reținem faptul că pentru clădirile publice existente protecția termică superioară (conf. C 107 / 2010 sau PS) trebuie să fie asociată cu ventilare naturală controlată, utilizarea dispozitivelor de umbrire a ferestrelor și de înlocuirea becurilor incandescente cu becuri economice.

Este de subliniat faptul că racordarea clădirii la un sistem de cogenerare performant nu conduce la îmbunătățirea semnificativă a performanței energetice a clădirii. Saltul se poate produce prin utilizarea trigenerării și a sistemelor de răcire radiativă de temperatură ridicată. Aceste sisteme sunt încă în categoria BNAT și, prin urmare, nu le-am luat în calcul.

În ceea ce privește modernizarea energetică a clădirilor considerăm că soluțiile simple și robuste sunt cele care pot asigura dezvoltarea durabilă. În acest sens abordarea economică prin prisma Costului Global pe o durată de 30 de ani reprezintă un suport pentru evidențierea soluțiilor performante pe termen lung cu impact social semnificativ. Spre deosebire de analiza bazată pe recuperarea costurilor de investiție prin economii de energie care se bazează pe durate de recuperare relativ reduse și eficiente pe termen limitat, abordarea prin prisma minimizării Costului Global pe durată medie și lungă conduce la soluții superioare tehnic și fiabile, proprii Dezvoltării Durabile.

Revenind la Directiva 31/2010/UE și la prevederile Art. 9, al (1), lit (b), rezultă că modernizarea clădirilor publice (birouri și nu numai) trebuie să reprezinte pasul către clădirea de tip NZEB. Soluția prezentată în lucrarea de față prin scenariul M8 reprezintă etapa preliminară a transformării clădirii în clădire NZEB prin promovarea trigenerării de eficiență ridicată (peste 85 %) față de sub 55 % în cazul cogenerarii actuale. Soluțiile se adresează mediului urban și nu reprezintă demonstrații singulare. Considerăm că aceasta este abordarea corectă pentru clădiri publice dar și pentru clădiri de tip bloc de locuințe existente, abordare care se va dezvolta în studii ulterioare.

Cap. VI. CALCULUL COSTULUI OPTIMAL

În conformitate cu anexa III la Directiva 2010/31/UE și cu partea 4 din anexa I a Regulamentului Delegat nr. 244 /2012, calculul nivelurilor optime ale costurilor se bazează pe metodologia valorii nete actualizate (costuri globale).

În scopul menținerii nealterate a conceptelor metodologice sub forma unui cadru metodologic comparativ de calcul al nivelurilor optime din punct de vedere al costurilor se prezintă succint, în cele ce urmează, orientările privind aplicarea Regulamentului Delegat nr. 244 / 2012 al Comisiei de completare a Directivei 31 / 2010 / UE, document oficial elaborat de Comisia Europeană cu nr.
C (2012) 2159 final.

Clasificarea costurilor conform metodologiei cadru

Conform punctului 4 din anexa I la regulament, statele membre trebuie să utilizeze următoarele categorii fundamentale de costuri:

costuri ale investiției inițiale,

costuri curente (inclusiv costurile pentru energie și costurile de înlocuire periodică)

și, dacă este cazul,

costurile de eliminare.

În plus,

costurile aferente emisiilor de gaze cu efect de seră sunt incluse în calculul la nivel macroeconomic.

Datorită importanței acestora în contextul dat, costurile pentru energie sunt menționate ca o categorie separată de costuri deși acestea sunt considerate ca făcând parte din costurile operaționale.

Mai mult, costurile de înlocuire nu sunt considerate ca făcând parte din costurile de întreținere (astfel cum se întâmplă ocazional în cazul altor structuri de cost), ci sunt menționate ca o categorie separată de costuri.

Costul aferent capitalului necesar pentru finanțarea investițiilor în măsuri de eficiență energetică nu este inclus ca o categorie separată în regulament. Cu toate acestea, statele membre îl pot include, de exemplu, în categoria costurilor anuale pentru a garanta actualizarea acestora.

Costurile pentru energie se bazează pe consum, mărimea clădirii, ratele actuale și estimările de preț și sunt direct legate de rezultatul calculului privind performanța energetică. Aceasta înseamnă că costurile pentru energie depind de caracteristicile de sistem ale clădirii. Majoritatea celorlalte elemente de cost precum costurile de investiție, de întreținere, de înlocuire etc. sunt în mare parte atribuite elementelor specifice ale clădirii.

Rata de actualizare

Rata de actualizare utilizată în calculele macroeconomice și financiare se stabilește de către statul membru după efectuarea unei analize a sensibilității pe cel puțin două rate pentru fiecare calcul. Analiza sensibilității pentru calculul macroeconomic utilizează o rată de 4 % exprimată în termeni reali. Aceasta este în conformitate cu orientările actuale ale Comisiei privind Evaluarea impactului pentru anul 2009, care sugerează o rată de actualizare societală de 4 % .

O rată de actualizare mai mare – în mod normal mai mare de 4 % excluzând inflația și eventual diferențiată în funcție de clădiri nerezidențiale și clădiri rezidențiale – va reflecta o abordare pur comercială, pe termen scurt, în evaluarea investițiilor. O rată mai mică – cuprinsă în mod normal între 2 % și 4 % excluzând inflația – va reflecta mai exact beneficiile pe care investițiile în eficiența economică le aduc ocupanților clădirii pe întreaga durată de viață a investiției.

Calculul costurilor de înlocuire periodică

Pe lângă costurile inițiale de investiție și cele curente, costurile periodice de înlocuire reprezintă cel de-al treilea factor de cost. În timp ce lucrările de reparații mai mici și consumabilele sunt, de obicei, incluse în categoria costurilor de întreținere, înlocuirea periodică se referă la înlocuirea necesară a unui întreg element al clădirii ca rezultat al învechirii și, prin urmare, este tratată ca o categorie separată de costuri.

Momentul înlocuirii periodice depinde de durata de viață a elementului clădirii. La sfârșitul duratei de viață, trebuie prevăzută o înlocuire în calculul costului global.

S-au utilizat valori ale duratei de viata din Anexa A a standardul EN 15459 (pentru sistemele energetice din clădiri), precum și date din bibliografia anexata studiului.

Anul de începere a calculului

Regulamentul prevede ca statele membre să utilizeze ca moment de începere a calculului anul în care este efectuat calculul. Scopul principal este de a garata că nivelurile actuale ale prețurilor și costurilor sunt reflectate în momentul identificării nivelului optim al costurilor diferitelor măsuri / pachete / variante (în măsura în care astfel de date sunt deja disponibile). Cu toate acestea, statele membre au posibilitatea să își bazeze calculul pe anul de începere (anul în care este efectuat calculul, de exemplu 2012 pentru primul exercițiu), dar să utilizeze ca referință pentru cerințele minime privind performanța energetică acele cerințe care sunt deja stabilite și prevăzute pentru viitorul apropiat, de exemplu, cerințele care ar deveni aplicabile în anul 2013.

Calculul valorii reziduale

Regulamentul prevede includerea valorii reziduale în calculul costului global. Valoarea reziduală a clădirii la sfârșitul perioadei de calcul reprezintă suma valorilor reziduale ale tuturor elementelor clădirii. Valoarea reziduală a unui anumit element al clădirii depinde de costul investiției inițiale, de perioada de depreciere (care reflectă durata de funcționare a elementului respectiv al clădirii) și, după caz, de toate costurile aferente înlăturării unui element al clădirii.

Evoluția costului în timp

Cu excepția costurilor pentru energie și a celor de înlocuire, regulamentul nu include alte creșteri sau scăderi ale costurilor în termeni reali. Aceasta înseamnă că pentru celelalte categorii de costuri (și anume costuri operaționale și costuri de întreținere) evoluția prețurilor este estimată a fi egală cu rata globală a inflației.

Calculul costurilor de înlocuire

Pentru costurile de înlocuire există posibilitatea adaptării costurilor de investiție inițiale (care servesc drept bază pentru stabilirea costurilor de înlocuire) pentru elementele selectate ale clădirii, în cazul în care este preconizată o evoluție tehnologică majoră în anii următori.

VI.1. Calculul costului global

Calculele costului global au drept rezultat obținerea valorii nete actualizată a costurilor suportate pe parcursul unei perioade stabilite de calcul, ținând cont de valorile reziduale ale echipamentelor / elementelor cu o durată de viață mai mare. Previziunile privind costurile energiei și ale dobânzilor se vor limita la perioada de calcul.

Evaluarea Costului Global (CG) reprezintă Etapa a III-a a lucrării de față. În cele ce urmează se prezintă succint elementele de calcul și datele necesare.

Evaluarea valorilor de CG se face pentru fiecare din cele 9 scenarii prezentate anterior și pentru cazul clădirii în starea sa actuală. Asocierea CG cu Energia Primară determină curbe care prezintă valori de minim. Scenariile de analiză s-au defalcat pe două clase, iar elementul decizionale este comparația valorilor de energie primară (care reflectă calitatea tehnică a clădirii) aferente punctelor de minim ale celor două curbe de forma:

CGk = f (EPk)

în care indicatorul k semnifică pachetul C 107 / 2010, respectiv PS.

Calculul presupune două abordări, respectiv:

Perspectiva Macroeconomică (Societală) care urmărește reducerea degajărilor de noxe și protecția mediului natural;

Perspectiva Microeconomică (Financiară) care privește eficiența investițiilor în soluții de eficiență energetică.

Lucrarea de față abordează ambele perspective și realizează o comparație a rezultatelor. În ambele abordări se procedează la analiza de sensibilitate prin abordarea a 4 scenarii care se prezintă în cap. VI.3.

Calculul costului global are în vedere:

– investiția inițiala,

– suma costurilor anuale pentru fiecare an și valoarea finală,

– costurile de eliminare, daca este cazul, toate raportate la anul de începere.

VI.1.1. Calculul costurilor investiției inițiale

Costurile pentru investiția inițială cuprind costurile aferente tuturor modernizării clădirii actuale, considerându-se ca an de începere a lucrărilor 2012.

Valorile din tabele vizează suprafața utilă a clădirii, iar graficele se referă la suprafața căreia îi este destinată modernizarea.

Notații: DV = durata de viață DREF = durata de referință

Valoarea reziduală neactualizată a izolației termice:

Valoarea reziduală actualizată a izolației termice:

S-a considerat ca principale investiții următoarele:

a) Izolația fațadei clădirii

Durata de viață: 50 de ani Durata de referință: 30 de ani

CAnv. = aAnv ln UANv + bAnv CAnv = – 37,762 ln (UAnv) + 11,379

b) Izolația acoperiș

Durata de viață: 50 de ani Durata de referință: 30 de ani

CT = aT ln UT + bT CT = – 90,332 ln(UT) + 10,867

c) Izolația plafon subsol

Durata de viață: 50 de ani Durata de referință: 30 de ani

CSbs = aSbs ln USbs + bSbs CSbs = – 23,472 ln(USbs) + 21,918

d) Schimbare ferestre

Durata de viață: 30 de ani Durata de referință: 30 de ani

CF = aF ln UF + bF CF = – 581,01 ln(UF) + 571,577

În cazul folosirii captatoare solare plane și unități de stocaj termic diurn în apă, s-a calculat că sunt necesari 400 m2 și 30 m3 stocaj, prețul fiind de 333,29 lei / m2 (cu referire la aria utilă).

Pentru storuri mobile interioare, prețul este de 37 lei / m2 arie fereastră. Durata de viață este de 30 de ani.

[lei/m2ari utila]

VI.1.2. Calculul costurilor curente

Costurile curente, așa cum prevede și metodologia de calcul descrisă în Regulamentul Delegat nr. 244 / 2012, au fost împărțite în două mari categorii:

a) Costurile de întreținere a clădirii

Costurile cu întreținerea clădirii cuprind:

costul pentru mentenanță panourilor solare: 37,73 lei / m2;

costuri mentenanță sistem încălzire / răcire: 10,65 lei / m2

costuri anuale prevăzute pentru reparațiile panourilor solare: 16,80 lei / m2;

costuri anuale prevăzute pentru reparații sistemului de încălzire / răcire: 5,32 lei / m2;

costurile aferente schimbării becurilor (durata de referință este de 30 de ani): total becuri: 759 buc.

– incandescente: – durata de funcționare = 2.000 ore 47 înlocuiri

– preț bec: 2 lei / buc.

– putere instalată iluminat incandescent: 75,138kW

– cost specific: 34,90 lei / m2

– economice: – durata de funcționare = : 2.000 ore 12 înlocuiri

– preț bec: 15 lei / buc.

– cost specific: 24,60 lei / m2

[lei/m2arie utila]

b) Costurile cu energia

În calculul costuri cu energia s-a considerat:

rata anuală de creștere a prețului energiei termice rt = 0,03;

rata anuală de creștere a prețului energiei electrice rel = 0,03;

rata de actualizare = 0,04;

tariful de facturare a energiei termice pentru agenți economici alimentați din rețeaua de agent termic primar, fără TVA = 212,95 lei / Gcal (conform Hotărârii Consiliului General al Municipiului București nr. 142 / 2011, ceea ce duce la un preț de 0,21687 lei / kWh (fără TVA);

tarifele de reglementate la energia electrică livrată de furnizorii de ultimă instanță consumatorilor finali care nu și-au exercitat dreptul de eligibilitate, alții decât cei casnici și cei asimilați consumatorilor casnici și prețurile pentru energia reactivă valabile de la 1 ianuarie 2013 conform Ordinului nr. 54/2012 (publicat în MO nr. 892/ 28.12.2012):

– energia activă = 0,476 lei / kW;

– acciză = 0,004522 lei / kW;

– taxă cogenerare = 0,0231 lei / kW

Costul energiei este:

[lei/m2arie utila]

VI.2. Calculul costului optim din punct de vedere macroeconomic

Pentru calcularea nivelului optim al costurilor din punct de vedere macroeconomic, la costurilor globale se adaugă costul emisiilor de gaze cu efect de seră, definit ca valoarea monetară a daunelor aduse mediului cauzate de emisiile de CO2 aferente consumului de energie dintr-o clădire.

Regulamentul Delegat nr. 244 / 2012 prevede includerea costurilor aferente emisiilor de gaze cu efect de sera prin calcularea sumei emisiilor anuale de gaze cu efect de sera înmulțită cu prețurile estimate per tona de echivalent CO2 cotelor de emisii de gaze cu efect de sera emise în fiecare an, astfel:

20 de euro per tona de CO2 echivalent până în 2025,

35 euro per tona de CO2 echivalent până în 2030;

50 euro per tona de CO2 echivalent după 2030,

în conformitate cu scenariile actuale ale Comisiei referitoare la prețurile estimate în cadrul sistemului de comercializare a emisiilor de carbon măsurate în prețuri reale și constante pentru anul 2008.

Ținând seama de cele de mai sus se poate calcula costul global pentru clădirea aflată în stadiu actual și pentru cele 9 scenarii alese.

Fig. 29. Costul global aferent pachetelor de soluții (macroeconomic)

Fig. 30. Energia primară aferentă pachetelor de soluții

Fig. 31. Costul global și energia primară aferente pachetelor de soluții (macroeconomic)

Fig. 32. Costul optim – pachet de bază C 107 /2010 (M1-M6)

Fig. 33. Costul optim – pachet suplimentar (M7-M9)

VI.3. Analiza de sensibilitate în varianta macroeconomică

Scopul analizei de sensibilitate este de a verifica stabilitatea valorii de optim a CG (cu referire la energia primară) în raport cu variația indicilor de variație a prețurilor și a valorii de actualizare, posibilă pe durată relativ lungă, de 30 de ani. S-au utilizat atât valori ale ratei de actualizare proprii unor economii bazate pe investitii private in scopul obtinerii unui profit pe termen scurt (valori ridicate, R = 5 %), cât și unor economii foarte stabile (R = 1 %).

Analiza de sensibilitate are scopul de a testa stabilitatea zonei de optim în raport cu valori posibile ale coeficienților rt, rel și R. S-au utilizat 2 scenarii, după cum urmează, inclusiv datele pentru baza de calcul:

Valorile obținute pentru cele 4 variante sunt redate în fig. 34-37.

Fig. 34. Analiza de sensibilitate – pachet de bază C 107 /2010 (M1-M6)

Fig. 35. Analiza de sensibiliate – pachet suplimentar (M7-M9)

Fig. 36. Analiza de sensibilitate – cost diferențial – pachet de bază C 107 /2010 (M1-M6)

Fig. 37. Analiza de sensibilitate – cost diferențial – pachet suplimentar (M7-M9)

VI.4. Calculul costurilor optime din punct de vedere financiar

Regulamentul solicită statelor membre să calculeze nivelul optim din punct de vedere al costurilor o dată la nivel macroeconomic (excluzând toate taxele aplicabile, precum TVA, și toate subvențiile și stimulentele aplicabile, dar incluzând costurile aferente carbonului) și o dată la nivel financiar (ținând seama de prețurile plătite de consumatorul final, inclusiv taxele și, dacă este cazul, subvențiile, dar excluzând costurile suplimentare de reducere a emisiilor de gaze cu efect de seră).

Ținând seama de aceste cerințe se obțin costurile globale din tabelul următor:

Fig. 38. Cost global aferent pachetelor de soluții (financiar)

Fig. 39. Energia primară aferentă pachetelor de soluții

Fig. 40. Cost global și energia primară aferente pachetelor de soluții

Fig. 41. Costul optim – pachet de bază C 107 / 2010 (M1-M6) (finaciar)

Fig. 42. Costul optim – pachet suplimentar (M7-M9)

VI.5. Analiza de sensibilitate în varianta financiară

Analiza de sensibilitate în varianta financiară se face în aceleași ipoteze ca și cea macroeconomică.

Fig. 43. Analiza de sensibilitate – pachet de bază C 107 / 2010 (M1-M6) (financiar)

Fig. 44. Analiza de sensibilitate – pachet suplimentar (M7-M9) (financiar)

Fig. 45. Analiza de sensibilitate – cost diferențial – pachet de bază C 107 / 2010 (M1-M6) (financiar)

Fig. 46. Analiza de sensibilitate – cost diferențial – pachet suplimentar (M7-M9) (financiar)

VI.6. Calculul duratei de recuperare a investiției aferentă modernizărilor (perspectiva Macroeconomică)

Un aspect conex problemei costului optim îl reprezintă durata de recuperare a investițiilor aferente modernizării unei clădiri publice. Din graficele din fig. 47 și 48 rezultă că, în linii mari, soluțiile puse în evidență prin aplicarea metodei costului optim sunt sustenabile și aplicabile în scop pur comercial. Singura diferență notabilă constă în faptul că soluția proprie pachetului C 107-6 este caracterizată de durata de recuperare a investiției suplimentare de 5,60 ani, în timp ce soluția relevată de analiza de tip cost optim (PS-8) este caracterizată de durata de recuperare a investiției suplimentare de 7,80 ani. Ambele soluții sunt acceptabile din punct de vedere economic dar valoarea costului global de 450 lei/m2 este mai atractivă decât valoarea de 590 lei/m2, cu toate că în valori specifice pentru varianta C 107/2010 costul este de 90 lei/m2an, față de numai 75 lei/m2an în cazul PS-8.

Fig. 47. Eficiența economică a pachetelor de soluții de modernizare energetică
a clădirilor publice (macroeconomic)

Fig. 48. Durata de amortizare a costului global aferent pachetelor de soluții

Cele de mai sus pot reprezenta un argument ca pentru cazul clădirilor publice România să adopte valoarea de 100 kWh/m2an ca valoare de reabilitare pentru clădirile existente.

VI.7. Concluzii privind nivelul optim din punct de vedere al costurilor,
al cerințelor minime de performanță energetică a clădirilor
existente de tip Clădire Publică

1. Pe suportul clădirii de referință reală, desemnată conform celor prezentate în Cap. II, s-au determinat Costurile Globale aferente stadiului actual al clădirii precum și clădirii suspusă modernizării energetice.

2. Modernizarea energetică a clădirii este reprezentată atât de modificarea caracteristicilor de protecție termică a anvelopei opace și transparente, cât și adaptarea regimului de exploatare a dotărilor clădirii la programul de ocupare al clădirii și la valorile parametrilor climatici.

3. S-au elaborat 9 scenarii de modernizare energetică a clădirii, dintre care 6 se bazează pe caracteristicile termice ale clădirilor noi de tip nerezidențial (C 107/2010) și 3 pe caracteristicile așa numitului Pachet Suplimentar (PS) care include performanțe termice superioare. Totodată s-au luat în considerare dotări de diminuare a impactului radiației solare în sezonul estival, de înlocuire a sistemului de iluminat artificial (becuri economice) și de aplicare a ventilării naturale controlate în orele de ocupare a clădirii. Toate aceste măsuri au impact asupra costurilor de investiții, costurilor anuale de funcționare și a costurilor energiei, în funcție de vectorul termic / electric și, implicit, prin utilizarea coeficienților de conversie, asupra energiei primare aferentă proceselor de funcționare normală a clădirii pe durata de 30 de ani, în conformitate cu prevederile din Regulamentul Delegat (UE) nr. 244/2012, Anexa 1, cap. 4.2 al. 8.

4. Scenariul de bază, reprezentat de valorile de actualizare:

rt = rel = 0,03

R = 0,04 (rata de actualizare)

a fost analizat sub forma a 2 pachete distincte de pachete de soluții, diferențiate de caracteristicile termice ale clădirii, conform C 107/2010, respectiv PS;

5. Analiza vizează atât perspectiva de calcul Macroeconomic (Cap. VI.2) cât și perspectiva de calcul Financiar (Cap. VI.4). În ambele cazuri s-au elaborat curbele de variație a Costului global în funcție de energia primară aferentă proceselor de funcționare normală a clădirii.

6. Calculul Macroeconomic pune în evidență, pentru fiecare din pachetele susmenționate (C 107/2010, PS), valori minime ale costului global, după cum urmează:

6.1. Pachetul C 107/2010, valoare minimă corespunzătoare consumului de energie primară de 99,27 kWh/m2an, și intervalul de cost optim aferent valorilor de energie primară cuprinse între 90-115 kWh/m2an (fig. 32);

6.2. Pachetul PS, valoare minimă corespunzătoare consumului de energie primară de 68,95 kWh/m2an, și intervalul de cost optim aferent valorilor de energie primară cuprinse între 58 și 75 kWh/m2an (fig. 33);

6.3. Sinteza valorilor care conduce la o ierarhizare a cerințelor minime proprii modernizării clădirilor publice existente este prezentată în fig. 31;

6.4. Soluțiile care prevăd introducerea energiei solare sub formă termică și utilizare a apei clade sub formă de gestiune energetică zonală (furnizarea excedentului către consumatori din zona adiacentă clădirii) se clasează pe locurile 4 (PS), respectiv 5 (C 107/2010). Acest fapt arată că nivelul actual al costurilor de investiție nu încurajează promovarea, în cazul acestor clădiri, a soluției de tip RES propusă. Analiza care va viza clădirile publice noi va include utilizarea sistemelor de cogenerare de înaltă performanță (eficiență de cca. 90%) de medie putere cu furnizare a utilităților termice (căldură și frig prin instalație de răcire prin absorbție) și electrice (sistem de trigenerare) atât în folosul clădirii cât și al consumatorilor zonali.

7. Calculul Financiar pune în evidență pentru fiecare din pachetele susmenționate (C 107/2010, PS), valori minime ale costului global, identice cu cele relevate de calculul Macroeconomic, după cum urmează:

7.1. Pachetul C 107/2010, valoare minimă corespunzătoare consumului de energie primară de 99,27 kWh/m2an, și intervalul de cost optim aferent valorilor de energie primara cuprinse între 90-115 kWh/m2an (fig. 41);

7.2. Pachetul PS, valoare minimă corespunzătoare consumului de energie primară de 68,95 kWh/m2an, și intervalul de cost optim aferent valorilor de energie primară cuprinse între 58 și 75 kWh/m2an (fig. 42);

7.3. Sinteza valorilor care conduce la o ierarhizare a cerințelor minime proprii modernizării clădirilor publice existente este prezentată în fig. 40;

7.4. Soluțiile care prevad introducerea energiei solare sub formă termică și utilizare a apei calde sub formă de gestiune energetică zonală (furnizarea excedentului către consumatori din zona adiacentă clădirii) se clasează pe locurile 4 (PS), respectiv 5 (C 107/2010). Acest fapt arată ca nivelul actual al costurilor de investiție nu încurajează promovarea, în cazul acestor clădiri, a soluției de tip RES propusă.

8. Analiza de sensibilitate s-a efectuat prin utilizarea unor valori de actualizare după cum urmează:

9. Pentru perspectiva Macroeconomică rezultatul este prezentat în graficele din fig. 34 și fig. 35, pentru valori absolute ale Costului Global, varianta C 107/2010, respectiv PS. Se verifică stabilitatea intervalul de cost minim specificat la pct. 6.1. În graficele din fig. 36 și fig. 37 se prezintă evoluția costului diferențial cu referire la starea actuală a clădirii, în raport cu energia primară.

10. Pentru perspectiva Financiară rezultatul este prezentat în graficele din fig. 43 și fig. 44, pentru valori absolute ale Costului Global, varianta C 107/2010, respectiv PS. Se verifică stabilitatea intervalul de cost minim specificat la pct. 6.1. În graficele din fig. 45 și fig. 46 se prezintă evoluția costului diferențial cu referire la starea actuală a clădirii, în raport cu energia primară.

11. În cap. VI.6 se prezintă determinarea duratei de recuperare a investițiilor pe seama economiei de energie în funcție de scenariile analizate. S-a utilizat perspectiva Macroeconomică pentru determinarea Costului Global. Clasamentul eficienței economice pe termen scurt este prezentat în graficul din fig. 48.

12. În această abordare soluțiile aferente scenariilor C 107/2012-4 și C 107/2012-5 relevă o durată de recuperare de sub 6 ani, iar scenariul PS-8, o durată de recuperare de aproape 8 ani.

Cap. VII. CONCLUZII

1. Scopul lucrării

Determinarea cerințelor minime de Performanță Energetică a Clădirilor existente de tip Clădire Publica (birouri), în conformitate cu Regulamentul Delegat (UE) nr. 244/2012

2. Obiectivele lucrării

2.1. Desemnarea Clădirii Reale de Referință, conform procedurii prezentată în fig. 1 și fig. 2.

2.2. Determinarea caracteristicilor geometrice, termice, optice și funcționale ale elementelor constructive ale clădirii și ale sistemelor care asigură confortul termic.

2.3. Determinarea ratei de ventilare minim admisă în funcție de specificul clădirii, în raport cu prevederile normativului NP 008-97, cu referire la concentrația maxim admisă a valorilor umidității și a dioxidului de carbon în spațiile ocupate (fig. 5).

2.4. Estimarea Performanței Energetice și Profilul energetic, proprii clădirii în starea sa actuală. S-au utilizat 2 programe de calcul Energy Plus, versiunea 7.1.0 și INVAR, și modelarea proceselor prin utilizarea simulării dinamice cu pas de timp orar, pe suportul anului climatic tip propriu orașului București, reprezentativă pentru zona climatică II, prioritară la nivel național (fig. 9, fig. 10). Determinarea Energiei Primare în funcție de sistemul de furnizare a utilităților termice și electrice.

2.5. S-au elaborat 9 scenarii bazate pe caracteristicile de protecție termică conform C 107/2010, proprii clădirilor noi de tip nerezidențiale (6 scenarii) și conform Pachetului suplimentar (PS).

2.6. Estimarea Performanței Energetice și Profilul energetic, proprii clădirii modernizată conform scenariilor menționate (fig. 11-fig. 28). Determinarea Energiei Primare în funcție de sistemul de furnizare a utilităților termice și electrice.

2.7. Determinarea Costului Global (Perspectiva Macroeconomică și Perspectiva Financiară) pentru fiecare din variantele de modernizare energetică și pentru clădirea în stadiul actual.

2.8. Determinarea valorii minime a costurilor globale în corelare cu energia primară, aferente fiecărui scenariu menționat.

2.9. Stabilirea pentru fiecare tip de protecție termică utilizat (C 107/2010, PS) valoarea cerinței minime reprezentată prin energia primară proprie pachetului de soluții tehnice aferent.

2.10. Realizarea analizei de sensibilitate prin adoptarea unor valori diferite ale indicilor de actualizare și de dinamică a prețurilor energiei (Perspectiva Macroeconomică și Perspectiva Financiară).

2.11. Analiza eficienței economice a pachetelor de soluții prin determinarea duratei de recuperare a investițiilor. Compararea valorilor cerințelor energetice care satisfac atât prevederile Directivei Europene 31/2010/UE (Art. 4 și 5) cât și cerințele celor care investesc în soluții tehnice de modernizare energetică a clădirilor publice existente.

3. Principalele rezultate ale studiului sunt următoarele:

3.1. Calculul Macroeconomic pune în evidență pentru fiecare din pachetele susmenționate (C 107/2010, PS), valori minime ale costului global, după cum urmează:

3.1.1. Pachetul C 107/2010, valoare minimă corespunzătoare consumului de energie primară de 99,27 kWh/m2an, și intervalul de cost optim aferent valorilor de energie primară cuprinse între 90-115 kWh/m2an (fig. 32);

3.1.2. Pachetul PS, valoare minimă corespunzătoare consumului de energie primară de 68,95 kWh/m2an, și intervalul de cost optim aferent valorilor de energie primară cuprinse între 58 -75 kWh/m2an (fig. 33);

3.1.3. Sinteza valorilor care conduce la o ierarhizare a cerințelor minime proprii modernizării clădirilor publice existente este prezentată în fig. 31;

3.1.4. Soluțiile care prevad introducerea energiei solare sub formă termică și utilizare a apei calde sub formă de gestiune energetică zonală (furnizarea excedentului către consumatori din zona adiacentă clădirii) se clasează pe locurile 4 (PS), respectiv 5 (C 107/2010). Acest fapt arată că nivelul actual al costurilor de investiție nu încurajează promovarea, în cazul acestor clădiri, a soluției de tip RES propusă. Analiza care va viza clădirile publice noi va include utilizarea sistemelor de cogenerare de înaltă performanță (eficiența de cca. 90%) de medie putere cu furnizare a utilităților termice (căldură și frig prin instalație de răcire prin absorbție) și electrice (sistem de trigenerare) atât în folosul clădirii cât și al consumatorilor zonali.

3.2. Calculul Financiar pune în evidență pentru fiecare din pachetele susmenționate (C 107/2010, PS), valori minime ale costului global, identice cu cele relevate de calculul Macroeconomic, după cum urmează:

3.2.1. Pachetul C 107/2010, valoare minimă corespunzătoare consumului de energie primară de 99,27 kWh/m2an, și intervalul de cost optim aferent valorilor de energie primară cuprinse între 90-115 kWh/m2an (fig. 41);

3.2.2. Pachetul PS, valoare minimă corespunzătoare consumului de energie primară de 68,95 kWh/m2an, și intervalul de cost optim aferent valorilor de energie primară cuprinse între 58-75 kWh/m2an (fig. 42);

3.2.3. Sinteza valorilor care conduce la o ierarhizare a cerințelor minime proprii modernizării clădirilor publice existente este prezentată în fig. 40;

3.2.4. Soluțiile care prevad introducerea energiei solare sub formă termică și utilizare a apei calde sub formă de gestiune energetică zonală (furnizarea excedentului către consumatori din zona adiacentă clădirii) se clasează pe locurile 4 (PS), respectiv 5 (C 107/2010). Acest fapt arată că nivelul actual al costurilor de investiție nu încurajează promovarea, în cazul acestor clădiri, a soluției de tip RES propusă.

4. Analiza de sensibilitate s-a efectuat prin utilizarea unor valori de actualizare, după cum urmează:

4.1. Pentru perspectiva Macroeconomică rezultatul este prezentat în graficele din fig. 34 și fig. 35, pentru valori absolute ale Costului Global, varianta C 107/2010, respectiv PS. Se verifică stabilitatea intervalul de cost minim specificat la pct. 6.1. În graficele din fig. 36 și fig. 37 se prezintă evoluția costului diferențial cu referire la starea actuală a clădirii, în raport cu energia primară.

4.2. Pentru perspectiva Financiară rezultatul este prezentat în graficele din fig. 43 și fig. 44, pentru valori absolute ale Costului Global, varianta C 107/2010, respectiv PS. Se verifică stabilitatea intervalul de cost minim specificat la pct. 6.1. În graficele din fig. 45 și fig. 46 se prezintă evoluția costului diferențial cu referire la starea actuală a clădirii, în raport cu energia primară.

5. În cap. VI.6 se prezintă determinarea duratei de recuperare a investirilor pe seama economiei de energie, în funcție de scenariile analizate. S-a utilizat perspectiva Macroeconomică pentru determinarea Costului Global. Clasamentul eficienței economice pe termen scurt este prezentat în graficul din fig. 48. În această abordare soluțiile aferente scenariilor C 107/2012-4 și C 107/2012-5 relevă o durată de recuperare de sub 6 ani, iar scenariul PS-8, o durată de recuperare de aproape 8 ani.

6. Rezultatele finale și elementele de calcul solicitate prin Art. 5 al Regulamentului Delegat (UE) nr. 244/2012 sunt prezentate în ANEXĂ.

BIBLIOGRAFIA

1. Directiva 2010/31/UE a parlamentului european și a consiliului din 19 mai 2010 privind performanța energetică a clădirilor, Jurnalul Oficial al Uniunii Europene nr. L 153/13, 18.6.2010

2. Regulamentul delegat (UE) nr. 244/2012 al comisiei din 16 ianuarie 2012 de completare a Directivei 2010/31/UE a Parlamentului European și a Consiliului privind performanța energetică a clădirilor prin stabilirea unui cadru metodologic comparativ de calcul al nivelurilor optime, din punctul de vedere al costurilor, ale cerințelor minime de performanță energetică a clădirilor și a elementelor acestora, Jurnalul Oficial al Uniunii Europene nr. L 81/18, 21.3.2012

3. Orientări privind Regulamentul delegat (UE) nr. 244/2012 al Comisiei din 16 ianuarie 2012 de completare a Directivei 2010/31/UE a Parlamentului European și a Consiliului privind performanța energetică a clădirilor prin stabilirea unui cadru metodologic comparativ de calcul al nivelurilor optime, din punctul de vedere al costurilor, ale cerințelor minime de performanță energetică a clădirilor și a elementelor acestora, Jurnalul Oficial al Uniunii Europene nr. C 115/2, 19.4.2012

4. Implementing the cost-optimal methodology in EU contries. Case study Austria, Energie Markt Analyse, BPIE, Viena, Autria

5. Directiva 2009/28/CE a Parlamentului European și a Consiliului din 23 aprilie 2009 privind promovarea utilizării energiei din surse regenerabile, de modificare și ulterior de abrogare a Directivelor 2001/77/CE și 2003/30/CE, Jurnalul Oficial al Uniunii Europene nr. C 115/1, 19.4.2012

5. Standard de cost – Indicativ SCOST-04/MDRT, anexa nr. 2.4 la Hotărârea Guvernului nr. 363 / 2010, versiune revizuită în octombrie 2012

6. Metodologia de calcul a performanței energetice a clădirilor, indicativ Mc 001/3-2006
(Partea a III-a: Auditul și certificatul de performanță a clădirii)

7. Normativ privind calculul termotehnic al elementelor deconstrucție ale clădirilor,
indicativ C 107 / 2010

8. Normativ privind igiena compoziției aerului în spații cu diverse destinații, indicativ NP 008-97

9. Standardul EN 15459 : 2006 – Energy Efficiency for Buildings — Standard economic evaluation procedure for energy systems in buildings

10. Anuarul statistic al României pentru anul 2007, Institutul Național de Statistică

11. Recensământul populației și locuințelor din 18-27.03.2002, Institutul Național de Statistică

12. Tarife reglementate în vigoare agenți economici Enel Energie Muntenia S.A.– 2013, ținând seama de Ordinului nr. 54/2012 (publicat în MO nr. 892/ 28.12.2012), http://www.enel.ro/ro/clienti/energiaafacereata/clientii_nostri/download/Tarife energie
agenti economici EEM zona Muntenia 2013.pdf

13. Tariful de facturare a energiei termice pentru agenți economici alimentați din puncte termice urbane și centrale termice, ținând seama de Hotărârea Consiliului General al Municipiului București nr. 142 / 2011, http://www.radet.ro/clienti_tarif.php

14. Costurile cu întreținerea spațiilor de birouri sunt ținute sub control de criză, casamea.ro, http://www.casamea.ro/proiecte/legislatie/urbanism/costurile-cu-intretinerea-spatiilor-de-birouri-sunt-tinute-sub-control-de-criza-9121

ANEXA

Tabelul 1

Clădire de referință pentru clădirile existente (renovări majore)

Tabelul 3

1. Tabel de raportare de bază a datelor relevante privind performanța energetică (clădire de referință în stadiul actual)

2. Tabel de raportare de bază a datelor relevante privind performanța energetică (clădire de referință conform normativ C 107/2010 –
cerințe pentru clădiri noi – modernizare 1)

3. Tabel de raportare de bază a datelor relevante privind performanța energetică (clădire de referință conform normativ C 107/2010 –
cerințe pentru clădiri noi – modernizare 2: ventilare naturală organizată
și utilizare stor în sezonul cald)

4. Tabel de raportare de bază a datelor relevante privind performanța energetică (clădire de referință conform normativ C 107/2010 – cerințe
pentru clădiri noi – modernizare 3: ventilare naturală organizată,
utilizare stor în sezonul cald, finisaj pasiv)

5. Tabel de raportare de bază a datelor relevante privind performanța energetică (clădire de referință conform normativ C 107/2010 –
cerințe pentru clădiri noi – modernizare 4: ventilare naturala organizata, utilizare stor în sezonul cald, finisaj pasiv, iluminat economic)

6. Tabel de raportare de bază a datelor relevante privind performanța energetică (clădire de referință conform normativ C 107/2010 –
cerințe pentru clădiri noi – modernizare 5: ventilare naturala organizata, utilizare stor în sezonul cald, iluminat economic)

7. Tabel de raportare de bază a datelor relevante privind performanța energetică (clădire de referință conform normativ C107/2010 – cerinte pentru cladiri noi – modernizare 6: ventilare naturala organizata, utilizare stor în sezonul cald, iluminat economic, instalatie solara pentru prepararea acm vara)

8. Tabel de raportare de bază a datelor relevante privind performanța energetică (Pachetul II – modernizare 7: ventilare naturala și storuri vara )

9. Tabel de raportare de bază a datelor relevante privind performanța energetică (Pachetul II – modernizare 8: ventilare naturala,
storuri vara, iluminat economic )

10. Tabel de raportare de bază a datelor relevante privind performanța energetică (Pachetul II – modernizare 9: ventilare naturala, storuri vara. iluminat economic, instalatie solara pentru prepararea acm vara)

Tabelul 4

Tabel ilustrativ pentru enumerarea variantelor / măsurilor selectate

Enumerarea măsurilor este cu titlu ilustrativ.

Pentru anvelopa clădirii: în W/m2K

Pentru sistem: eficiența

Pot fi selectate mai multe niveluri de îmbunătățire (de exemplu: valorile de transfer termic diferite pentru ferestre)

Tabelul 5

Tabel cu rezultatele calculării cererii de energie – clădire publică

Tabelul 6

Date de ieșire și calculul costului global

MACROECONOMIC

FINANCIAR

Tabelul 7

Tabel comparativ atât pentru clădirile noi, cât și pentru clădirile existente

Justificarea decalajului:

Analiza eficientei eeconomice a investitiei suplimentare atesta o durata minima de recuperare a costului prin economii de energie de cca. 5 ani pentru solutia C107/2010-5 fata de cca. 8 pentru solutia proprie analizei costului optim PS-8. Mentinerea valorii de 100 kWh/m2an energie primara pentru cladirile existente publice pare o solutie rezonabila, din perspectiva Financiara, pe o durata de maxim trei ani, pentru a se realiza un ritm de modernizare prin lucrari de investitie, cu semnificatie practica la nivel national.

Plan de reducere a decalajului nejustificabil:

Pentru cladirile publice noi se impune adoptarea solutiilor de tip PS-8 impreuna cu cele care vor rezulta din analiza detaliata (sem.II 2013). Conform prevederilor Art.9 din Directiva 31/2010/UE, incepand cu anul 2019 toate cladirile publice noi vor fi de tipul "cu consum de energie aproape de zero" (NZEB). Aceasta presupune adoptarea cel putin a cerintelor minime rezultate din analiza de fata (valorile energiei primare aferenta functionarii cladirilor publice noi), respectiv intervalul 60 – 80 kWh/m2an.