Effect of separate building envelope elements on single dwelling

Full text

(1)UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO. Goran TERŠIČ. VPLIV POSAMEZNIH ELEMENTOV IZOLACIJE TOPLOTNEGA OVOJA NA ENOSTANOVANJSKO HIŠO Diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa 1. stopnje Strojništvo. Maribor, marec 2018.

(2) VPLIV POSAMEZNIH ELEMENTOV IZOLACIJE TOPLOTNEGA OVOJA NA ENOSTANOVANJSKO HIŠO Diplomsko delo. Študent(ka):. Goran TERŠIČ. Študijski program:. visokošolski strokovni študijski program 1. stopnje Strojništvo. Smer:. Energetsko, procesno in okoljsko strojništvo. Mentor:. izr. prof. dr. Jure MARN. Somentor:. Bojan GAVEZ, univ. dipl. inž. str.. Maribor, marec 2018.

(3) Univerza v Mariboru Fakulteta za strojni{lvCI Smeta nova L7. 2000 Maribor, Slovenija. Stevilka: S.80392 Datum in kraj:7.7L.2OL7, Maribor Na osnovi 330. dlena Statuta Univerze v Mariboru (Statut UM-UPB12, Uradni list RS, Et.29l2OL7l izdajam. sKtEP. o zRruueruEM DEtu. GORANU runSleu, Studentu visokoSolskega strokovnega 5tudijskega programa prve stopnje StROlrut5tvO, smer ENERGETSKO, PROCESNO !N OKOUSKO SfROlUt5fVO, se dovoljuje izdelatizakljudno delo.. Tema zakljudnega dela je preteZno s podrodja Katedre za energetsko, procesno in okoljsko inienirstvo.. Mentor:. izr. prof, dr. Jure Marn. Somentor:. I. Zuna nji delovni somentor:. Boian Gavez, Ltniv. dipl, ini. str., Menerga d.o.o.; Maribor. Naslov zakljudnega dela: Vplivi posameznih elementov izolacije toplotnega ovoja na enostanovanjsko hiSo. Naslov zakljudnega dela. v angle5kem jeziku: Effect of separate building envelope elements on single. dwelling Rok za izdelavo in oddajo zakljudnega dqla je: 30.09.2018. Zakljudno delo je potrebno izdelati skladno z >Navodili za pripravo diplomskega dela< in ga v treh izvodih oddati v pristojnem referatu Elanice. Hkrati se odda tudi izjava mentorja in somentorja o ustreznostizakljudnega dela ter porodilo o preverjanju podobnosti z drugimi deli.. Pravni pouk: Zoper ta sklep sklepa.. je moina pritoZba na Senat ilanice v roku 10 delovnih dni od dneva prejema. prof. O. bvestiti. . . o o. d r.. DolSa k. :. kandidata, mentorja, so me nto. od loZiti. rja,. v a rh iv.. F5 www.fs.um.si f [email protected] lt+385222075O0. lf. +38622207990 ltrr:011006090102935. lid. ddv. Sl. 7!574705.

(4) IZJAVA. Podpisani Goran TERŠIČ, izjavljam, da:.  je diplomsko delo rezultat lastnega raziskovalnega dela,  predloženo delo v celoti ali v delih ni bilo predloženo za pridobitev kakršnekoli izobrazbe po študijskem programu druge fakultete ali univerze,  so rezultati korektno navedeni,  nisem kršil-a avtorskih pravic in intelektualne lastnine drugih,  soglašam z javno dostopnostjo diplomskega dela v Knjižnici tehniških fakultet ter Digitalni knjižnici Univerze v Mariboru, v skladu z Izjavo o istovetnosti tiskane in elektronske verzije zaključnega dela.. Maribor, 21.2.1018. Podpis: ________________________. - II -.

(5) ZAHVALA Zahvaljujem se mentorju izr. prof. dr. Juretu MARNU in somentorju Bojanu GAVEZU, univ. dipl. inž. str. za pomoč in vodenje pri opravljanju diplomskega dela. Zahvaljujem se tudi Sebastjanu TOPLAKU, univ. dipl. gosp. inž. gr., ter ostalim, ki so mi pomagali z nasveti in me tekom študija podpirali.. - III -.

(6) VPLIV POSAMEZNIH ELEMENTOV IZOLACIJE TOPLOTNEGA OVOJA NA ENOSTANOVANJSKO HIŠO Ključne besede:. Toplotna izolacija, toplotne izgube, energetska učinkovitost. UDK:. 697.1:699.86(043.2).. POVZETEK Namen diplomske naloge je prikazati vplive posameznih elementov toplotnega ovoja stanovanjske hiše na toplotne izgube, porabo energije za ogrevanje in s tem povezane energetske učinkovitosti hiše. Tako iz ekonomskega kot iz okoljevarstvenega vidika predstavljajo toplotne izgube skozi elemente toplotnega ovoja hiše problem, ki pa ga lahko s premišljeno energetsko obnovo znatno znižamo. Na primeru stanovanjske hiše je s pomočjo računalniškega programa izvedena energetska analiza po posameznih elementih toplotnega ovoja (posamezno in v kombinaciji) ter za različne debeline toplotne izolacije v elementih ovoja. Na podlagi dobljenih rezultatov sem podal najbolj smiselne in možne ukrepe za čim večje zmanjšanje toplotnih izgub ob najnižjih možnih stroških investicije.. - IV -.

(7) EFFECT OF SEPARATE BUILDING ENVELOPE ELEMENTS ON SNGLE DWELLING Key words:. Thermal insulation, heat losses, energy efficiency. UDK:. 697.1:699.86(043.2).. ABSTRACT The main purpose of the diploma thesis is to show effects of seperate building envelope elements on single dwelling heat losses, energy consumption for heating and related energy efficiency of the building. From economical as also environmental aspect heat losses through building insulation envelope elements represent a problem, which can be considerably reduced with cautious energy renovation. Energy analysis on separate building insulation envelope elements (individually and in combination) as also for different thickness of thermal insulation in envelope elements was made on the example of a single dwelling with computer program. On the basis of the results the most reasonable and possible measures for reducing heat losses at minimum possible investment costs are introduced.. -V-.

(8) KAZALO VSEBINE 1. 2. UVOD ....................................................................................................... 1 1.1. Opredelitev problema ........................................................................ 2. 1.2. Opredelitev dela (namen, cilji, teze, predpostavke, omejitve) ............ 3. 1.3. Opis strukture .................................................................................... 3. PREGLED STANJA OBRAVNAVANE PROBLEMATIKE ................................... 5 2.1. Pravilnik o učinkoviti rabi energije v stavbah – PURES ........................ 5. 2.2. Smernice za prihodnost – Akcijski načrt za skoraj nič-energijske stavbe ........................................................................................................... 8. 3. OPIS OBRAVNAVANE STAVBE IN KLIMATSKI PODATKI .............................. 9 3.1. Opis in predstavitev enostanovanjske hiše ......................................... 9. 3.2. Umestitev enostanovanjske hiše v klimatsko cono in določitev. projektnih pogojev .................................................................................... 10 4. PROGRAMSKA OPREMA URSA GRADBENA FIZIKA 4.0 ........................... 15 4.1. Opis programske opreme URSA Gradbena fizika 4.0 ......................... 15. 4.2. Opis in postopek izračuna toplotnih izgub skozi elemente toplotnega. ovoja s programsko opremo URSA Gradbena fizika 4.0 ............................. 16 5. REZULTATI .............................................................................................. 27. 6. DISKUSIJA ............................................................................................... 40. 7. SKLEP ..................................................................................................... 44. 8. UPORABLJENI VIRI IN LITERATURA ......................................................... 46. 9. PRILOGE ................................................................................................. 49. - VI -.

(9) KAZALO SLIK Slika 1.1: Toplotne izgube skozi ovoj stavbe .............................................................................. 1 Slika 1.2: Končna poraba energije po namenih v gospodinjstvih ............................................... 2 Slika 3.1: Obravnavana enostanovanjska hiša............................................................................ 9 Slika 3.2: Geodetski prikaz lokacije........................................................................................... 10 Slika 3.3: Karta območja zunanje projektne temperature ....................................................... 11 Slika 3.4: Karta območja temperaturnega primanjkljaja .......................................................... 12 Slika 3.5: Karta trajanja kurilne sezone .................................................................................... 13 Slika 3.6: Karta območja globalnega sončnega sevanja ........................................................... 14 Slika 4.1: Geodetska uprava RS, javni vpogled v nepremičnine ............................................... 16 Slika 4.2: Vnos podatkov o projektu in stavbi .......................................................................... 17 Slika 4.3: Podatki o coni ............................................................................................................ 18 Slika 4.4: Seznam gradbenih konstrukcij .................................................................................. 19 Slika 4.5: Možnost spreminjanja sestave zunanjega zidu ........................................................ 20 Slika 4.6: Vnos posameznih površin toplotnega ovoja ............................................................. 21 Slika 4.7: Vnos parametrov za neogrevano klet ....................................................................... 22 Slika 4.8: Izračun prezračevalnih toplotnih izgub ..................................................................... 23 Slika 4.9: Izračun notranjih toplotnih dobitkov ........................................................................ 24 Slika 4.10: Izračun dobitkov sončnega sevanja ........................................................................ 24 Slika 4.11: Prikaz rezultatov izračuna ....................................................................................... 25 Slika 5.1: Delež toplotnih izgub skozi elemente toplotnega ovoja neizolirane hiše ................ 28 Slika 5.2: Deleži vseh toplotnih izgub neizolirane hiše ............................................................. 29 Slika 5.3: Računska energetska izkaznica neizolirane enostanovanjske hiše ........................... 30 Slika 5.4: Vpliv različnih debelin toplotne izolacije na toplotne izgube skozi tla ..................... 31 Slika 5.5: Vpliv različnih debelin toplotne izolacije na toplotne izgube skozi zunanje stene ... 32 Slika 5.6: Vpliv različnih debelin toplotne izolacije na toplotne izgube skozi streho ............... 33 Slika 5.7: Vpliv različnega stavbnega pohištva na toplotne izgube skozi stavbno pohištvo .... 34 Slika 5.8: Delež toplotnih izgub skozi elemente toplotnega ovoja izolirane hiše .................... 35 Slika 5.9: Računska energetska izkaznica izolirane enostanovanjske hiše ............................... 36 Slika 5.10: Deleži vseh toplotnih izgub izolirane enostanovanjske hiše................................... 37 - VII -.

(10) Slika 5.11: Deleži vseh toplotnih izgub enostanovanjske hiše po vgradnji prezračevalne naprave z rekuperatorjem z 90% izkoristkom .................................................................. 38 Slika 5.12: Računska energetska izkaznica izolirane enostanovanjske hiše po vgradnji mehanske prezračevalne naprave.................................................................................... 39. - VIII -.

(11) KAZALO PREGLEDNIC Preglednica 3.1: Podatki o klimatski coni ................................................................................. 14 Preglednica 5.1: Podatki o stavbi ............................................................................................. 27 Preglednica 5.2: Toplotne izgube skozi posamezne elemente toplotnega ovoja hiše ............ 28 Preglednica 5.3: Prezračevalne toplotne izgube in izgube zaradi vpliva toplotnih mostov..... 29 Preglednica 5.4: Toplotne izgube skozi elemente toplotnega ovoja hiše ................................ 35 Preglednica 5.5: Deleži vseh toplotnih izgub enostanovanjske hiše po vgradnji prezračevalne naprave z rekuperatorjem z 90% izkoristkom .................................................................. 38 Preglednica 6.1: Stroški investicije ........................................................................................... 40 Preglednica 6.2: Vračilna doba investicije ................................................................................ 41 Preglednica 6.3: Vračilna doba investicije po posameznih elementih toplotnega ovoja ........ 41 Preglednica 6.4: Cene različnih vrst oken za obravnavano enostanovanjsko hišo .................. 42 Preglednica 6.5: Vračilna doba investicije v prezračevalno napravo z rekuperatorjem .......... 42. - IX -.

(12) UPORABLJENI SIMBOLI Ve. ogrevana (kondicionirana) prostornina stavbe. V. neto ogrevana prostornina. Au. uporabna površina stavbe. A. površina toplotnega ovoja. R. toplotna upornost konstrukcije. RT. skupna toplotna upornost. U. toplotna prehodnost. Uc. skupna toplotna prehodnost. Umax največja dovoljena toplotna prehodnost Ug. toplotna prehodnost stekla. Uf. toplotna prehodnost okvirja. Uw. toplotna prehodnost okna. gn. faktor prepustnosti sončnega sevanja. Ff. faktor prepustnosti okvirja. Fc. faktor prepustnosti senčil. LD. toplotne izgube skozi ovoj stavbe. LS. toplotne izgube skozi tla. HT. transmisijske toplotne izgube. HV. prezračevalne toplotne izgube. H. skupne toplotne igube. Vinf. infiltracija zunanjega zraka zaradi netesnosti. QNH letna potrebna toplota za ogrevanje stavbe nmin minimalna urna izmenjava zraka χj. vpliv toplotnih mostov. λ. toplotna prevodnost. ψg. koeficient linearne toplotne prehodnosti. -X-.

(13) UPORABLJENE KRATICE OVE. Obnovljivi viri energije. URE. Učinkovita raba energije. TPG. Toplogredni plini. Ur. L. RS.. Uradni list Republike Slovenije. SIST. Slovenski inštitut za standardizacijo (Nosilci evropske standardizacije). PURES. Pravilnik o učinkoviti rabi energije v stavbah. AN sNES. Akcijski načrt za skoraj nič-energijske stavbe. RS. Republika Slovenija. EU. Evropska unija. - XI -.

(14) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. 1. Diplomsko delo. UVOD. V sedanjosti in prihodnosti se gradi in se bo gradilo, predvsem zaradi višjih cen energentov, strožjih standardov, predpisov in pravilnikov ter zaradi večje ekološke ozaveščenosti, veliko energijsko varčnih (nizkoenergijskih, pasivnih,...) družinskih hiš, kar pa ne pomeni, da so starejše energijsko potratnejše družinske hiše za odpis. Mnoge med njimi še danes nimajo toplotnoizolacijskega sloja v fasadni oblogi na zunanjih stenah in strehi, skozi katera je toplotni tok iz ogrevanih notranjih prostorov največji (slika 1.1). Po podatkih statističnega urada RS porabijo gospodinjstva v Sloveniji 66% energije za ogrevanje prostorov (16% za ogrevanje sanitarne vode, 4% za kuhanje in 14% za ostalo) (slika 1.2) [11]. Že minimalna debelina toplotnoizolacijskega sloja v fasadni oblogi zniža stroške ogrevanja za 40%, s premišljeno energetsko obnovo pa jih lahko znižamo vse do 80%. Glede na podatke Ministrstva za infrastrukturo RS – portal energetika - bo v letu 2017 končna poraba energije znašala 207,2 PJ in bo 0,4 % večja kot v letu 2016 in 4,1 % večja kot v letu 2015. V gospodinjstvih bo poraba energije znašala 48,0 PJ, kar predstavlja 23,4 % vse porabljene energije. Uvozna energetska odvisnost Republike Slovenije bo v letu 2017 znašala 49,9 % [10]. Iz podatkov je jasno razvidno, da gospodinjstva porabijo skoraj četrtino vse porabljene energije v Republiki Sloveniji, od tega eno tretjino samo za ogrevanje prostorov. Že samo na področju ogrevanja gospodinjstev je velik potencial za prihranek znatne količine energije, kar bi precej pripomoglo tudi pri zmanjšanju energetske odvisnosti Republike Slovenije.. Slika 1.1: Toplotne izgube skozi ovoj [19] 1.

(15) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. Slika 1.2: Končna poraba energije po namenih v gospodinjstvih [11]. 1.1 Opredelitev problema V diplomskem delu bom obravnaval vplive posameznih elementov izolacije toplotnega ovoja, njihovo kombinacijo ter različne debeline izolacije na elementih toplotnega ovoja na porabo energije za ogrevanje enodružinske hiše zgrajene v osemdesetih letih prejšnjega stoletja po projektu Naš stan – Beograd z dne 11.4.1979. Ovoj stanovanjske hiše predstavljajo tisti elementi, ki ščitijo notranji ogrevan in/ali hlajen del stanovanjske hiše pred zunanjimi vplivi. Elementi izolacije toplotnega ovoja so: 1. Tla proti terenu oz. neogrevanemu prostru 2. Zunanje stene proti neogrevanemu prostoru 3. Streha oz. strop proti neogrevanemu prostru 4. Stavbno pohištvo (okna, balkonska vrata, vhodna vrata) Dejstvo je, da debelejši kot je sloj toplotne izolacije, manjše so toplotne izgube stanovanjske hiše skozi ovoj in s tem povezani stroški za ogrevanje, ogrevalno napravo ter ogrevalna telesa. Debelna toplotne izolacije na posameznih elementih toplotnega ovoja vsekakor vpliva na manjše toplotne izgube, hkrati pa je povezana z določenimi stroški, ki se lahko ob skrbni analzi objekta in kvalitetni izvedbi hitro povrnejo. 2.

(16) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. 1.2 Opredelitev dela (namen, cilji, teze, predpostavke, omejitve) Cilj diplomskega dela je ugotoviti, kakšni so vplivi posameznih elementov izolacije toplotnega ovoja na toplotne izgube stanovanjske hiše. V delu obravnavam stanovanjsko hišo zgrajeno med leti 1980 in 1990 po projektu Naš stan z dne 11.4.1979. Za obravnavano stanovanjsko hišo je opravljena analiza in izračuni za različne debeline toplotne izolacije na elementih toplotnega ovoja. Z izračuni, grafi ter preglednicami bom prikazal, kako posamezni elementi izolacije toplotnega ovoja ter njihova kombinacija vplivajo na toplotne izgube skozi toplotni ovoj, hkrati pa bom podal svoje mnenje – smiselne energetske ukrepe, kakšna debelina toplotne izolacije na posamezneih elementih toplotnega ovoja in kakšno stavbno pohištvo je za obravnavano stanovanjsko hišo najbolj smiselna – analiza stroškov toplotne izolacije ter stavbnega pohištva v primerjavi z manjšimi toplotnimi izgubami. Energetski izračuni so izvedeni s programsko opremo URSA Gradbena fizika 4.0, ki zahteva izhodiščne podatke o objektu (površino, volumen, vrsto gradbenega materiala, orientacijo ter pripadajoče klimatske podatke). Dobljeni rezultati prikazujejo toplotne izgube za omenjeno stanovanjsko hišo ob predpostavki, da ni popolnoma nič toplotno izolirana ter postopoma za različne kombinacije elementov toplotnega ovoja pri različnih debelinah toplotne izolacije. V energetskem izračunu s programsko opremo URSA Gradbena fizika 4.0 debelino izolacije na vseh elementih toplotnega ovoja (razen stavbnega pohištva) spreminjam v koraku po 1 cm, zato je v izračunu uporabljen tip toplotne izolacije mineralna (kamena) volna, kateri je možno poljubno spreminjat debelino, za razliko od večine ostalih toplotno izolacijskih materialov, ki so v knjižnici programske opreme URSA Gradbena fizika 4.0 v dimenzijah in debelinah v katerih so proizvedene in jih je mogoče kupiti.. 1.3 Opis strukture V drugem poglavju diplomske naloge opisujem oziroma navajam Pravilnik o učinkoviti rabi energije v stavbah (PURES 2010), ki se nanaša na diplomsko delo, ter Akcijski načrt za skoraj nič-energijske stavbe (AN sNES), ki ga vlada na predlog ministrstva, pristojnega za energijo, sprejme in vsaka tri leta obnovi. V naslednjem, tretjem poglavju, predstavim in opišem obravnavano stanovanjsko hišo – geometrija, orientacija, uporabljen gradbeni materiali, umestitev v prostor, izbrani projektni klimatski podatki. V četrtem poglavju je podroben opis 3.

(17) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. in postopek izračuna toplotnih izgub s programsko opremo URSA Gradbena fizika 4.0. V petem poglavju so prikazani dobljeni rezultati in primerjava le-teh. V šestem poglavju so navedene in pojasnjene moje ugotovitve, mnenja, opozorila in komentarji, ki izhajajo iz izračunanih rezultatov. Sedmo poglavje je sklepno in vsebuje objektivno oceno rezultatov ter jih poveže z zastavljenim problemom v uvodu. Prav tako so v sklepnem poglavju nakazani tudi napotki za nadaljnje delo. V osmem poglavju so našteti viri, v devetem pa je priloga – izračun toplotnih izgub s programsko opremo URSA Gradbena fizika 4.0 z uvrstitvijo v energetski razred in izdelana računska energetska izkaznica.. 4.

(18) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. 2. Diplomsko delo. PREGLED STANJA OBRAVNAVANE PROBLEMATIKE. Leta 2008 je v Republiki Sloveniji prišla v veljavo prva različica Pravilnika o učinkoviti rabi energije v stavbah, poznana kot PURES 2008, ki ga je leta 2010 nadomestil nov, posodobljen Pravilnik o učinkoviti rabi energije v stavbah (PURES 2010). Zahteve PURES-a 2010 so precej ostre, celo bolj kot v marsikateri drugi evropski državi. V novem pravilniku (PURES 2010) je, razen ostrejših zahtev glede toplotne izolacije ovoja stavbe, najzanimivejša sprememba obvezna raba obnovljivih virov energije (OVE), kot so biomasa, geotermalna energija, energija vetra in sonca v obsegu najmanj 25 % celotne končne energije za delovanje sistemov v stavbi. Mehansko prezračevanje z vračanjem toplote iz odpadnega zraka in trojna zasteklitev sicer nista obvezni, sta pa za doseganje energijskega razreda A in B po energetski izkaznici nujna.. 2.1 Pravilnik o učinkoviti rabi energije v stavbah – PURES Pravilnik o učinkoviti rabi energije v stavbah, kratko PURES, je pripravilo Ministrstvo za okolje in prostor Republike Slovenije in je pričel veljati s 1. junijem 2010. V pravilniku so določene tehnične zahteve, ki morajo biti izpolnjene za učinkovito rabo energije v stavbah na področju toplotne zaščite, ogrevanja, hlajenja, prezračevanja ali njihove kombinacije, priprave tople vode in razsvetljave v stavbah, zagotavljanja lastnih obnovljivih virov energije za delovanje sistemov v stavbi. Prav tako je predpisana metodologija za izračun energijskih lastnosti stavb v skladu z Direktivo 31/2010/EU Evropskega parlamenta in Sveta z dne 19. maja 2010 o energetski učinkovitosti stavb (UL L št. 153 z dne 18.6.2010, str. 13).. Nekatere zahteve, ki jih podaja PURES:. PURES se uporablja pri gradnji novih stavb in rekonstrukciji obstoječih stavb oz. njenega posameznega dela, kjer se posega v najmanj 25 % površine toplotnega ovoja, če je to tehnično izvedljivo. Prav tako se PURES uporablja za vse stavbe, ki se ogrevajo na temperaturo višjo od 12 °C. [3]. 5.

(19) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. PURES navaja obvezno uporabo tehnične smernice za graditev TSG-1-004 Učinkovita raba energije, ki določa gradbene ukrepe oziroma rešitve za dosego zahtev iz tega pravilnika in metodologijo izračuna energijskih lastnosti stavbe. [8]. Prav tako določa, da je potrebno pri zagotavljanju učinkovite rabe energije v stavbah upoštevati celotno življenjsko dobo stavbe, njeno namembnost, podnebne podatke, materiale konstrukcije in ovoja, lego in orientranost, parametre notranjega okolja, vgrajene sisteme in naprave ter uporabo obnovljivih virov energije. [3]. Arhitekturna zasnova in sama gradnja naj bosta takšni, da bo stavba energijsko ustrezno orientirana, da je razmerje med površino toplotnega ovoja in njeno kondicionirano prostornino z energijskega stališča ugodno, prostori v stavbi naj bodo energijsko optimalno razporejeni, materiali in elementi konstrukcije ter celotna zunanja površina stavbe naj omogočajo učinkovito upravljanje z energijskimi tokovi. [3]. Toplotna zaščita površine toplotnega ovoja stavbe mora: . zmanjšati prehod energije skozi površino toplotnega ovoja,. . zmanjšati podhlajevanje ali pregrevanje stavbe,. . nadzrovati oziroma uravnavati zrakotesnost stavbe,. . preprečevati poškodbe gradbene konstrukcije in ostalih škodljivih vplivov zaradi difuzijskega prehoda vodne pare. Stavbe je potrebno projektirati in graditi tako, da se vplivu toplotnih mostov izognemo oziroma je čim manjši in da le ti ne povzročajo škde stavbi ali njenim uporabnikom. [3]. Ogrevanje stavbe mora biti projektirano in izvedeno tako, da ob najmanjših toplotnih izgubah zagotovi čim večjo raven notranjega toplotnega ugodja, kot je določeno s predpisi, oziroma je določeno v projektni nalogi, če je ta morebiti strožja od predpsov. Energijska učinkovitost ogrevalnega sistema se zagotovi z energijsko učinkovtim generatorjem toplote,. 6.

(20) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. cevnim razvodm, nizkotemperaturnim ogrevalnim sistemom in regulacije temperature zraka v stavbi. [3]. Hlajenje stavbe naj bo izvedeno s projektiranjem in vgradnjo pasivnih gradbenih elementov, da se v času sončnega obsevanja in visokih zunanjih temperatur zraka notranji prostori ne pregrevajo. Če tega ni možno zagotoviti se lahko projektira in izvede sistem nočnega hlajenja ozroma prezračevanja stavbe. Če ni mogoče zagotoviti predpisanega toplotnega ugodja z nobeno od omenjenih rešitev, se projektira in izvede sistem za hlajenje stavbe z energijsko učinkovitim hladilnim sistemom. [3]. Prezračevanje stavbe mora zagotviti kakovost zraka v prostorih skladno s predpisi. Če tega ni možno doseči z naravnim prezračevanjem, se projektira in izvede sistem hibridnega ali mehanskega prezračevanja. Prezračevalni sistem z razvodom zraka in regulacijo kakovosti zraka naj bo energijsko učinkovit. Mehanski ali hibridni prezračevalni sistem mora zagotoviti učinkovto vračanje toplote iz odpadnega zraka. [3]. Priprava tople vode se zagotovi z izborom energijsko učinkovitih hranilnikov tople vode s pripadajočimi elementi, razvodom in regulacijo. Praviloma se topla voda zagotovi s sprejemniki sončne energije ali podobnim sistemom z uprabo obnovljvih virov energije. [3]. Razsvetljava naj se večinoma zagotavlja z naravno osvetljitvijo, kadar to ni mogče, pa je treba uporabiti energijsko učinkovita svetila z ustrezno regulacijo pri čemer je potrebno upoštevati velikost prostora in število njegovih uporabnikov. [3]. Vhodni podatki zajemajo podatke o projektni temperaturi v času ogrevalne sezone, ki so dostopni na spletni strani Agencije RS za okolje [1] preko GK koordinat, ki jih pridobimo na spletni strani Geodetske uprave RS [2], in snovni podatki o uporabljenih gradbenih materalih. Če snovnih podatkov ni, se za običajne gradbene materiale uporabijo podatki podani v tehnični smernici. [3] 7.

(21) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. Obnovljivi viri energije se morajo uporabljati za energijsko učinkovitost stavbe v deležu najmanj 25 % celotne končne energije potrebne za delovanje sistemov v stavbi (ogrevanje in/ali hlajenje, priprava tople vode). Med OVE štejemo sončno obsevanje, geotermalno energijo, plinasto in trdno biomaso, toploto okolja, energijo vetra. [3]. Elaborat gradbene fizike za področje učinkovite rabe energije v stavbah (URE) dokazuje doseganje učinkovite rabe energije v stavbi oziroma izpolnjevanje zahtev iz tega pravilnika. Elaborat URE mora vsebovat vhodne podatke, navedbo uporabljenih metod in uprabo privzetih vrednosti, izračune, potrebno letno primarno energijo za delovanje sistemv v stavbi, izpuste CO2 ter kazalnike letne primarne energije in kazalnke izpustov CO2. [3]. Izkaz energijskih lastnosti stavbe je obrazec, ki je kot priloga sestavni del pravilnika in na katerem morajo biti navedeni povzetki izračunov iz elaborata URE. Po zaključku gradnje je potrebno na podlagi izvedene gradnje energijske lastnosti stavbe ponovno določiti in izpolniti obrazec. [3]. Izdelava projektne dokumentacije za pridobitev gradbenega dovoljenja mora biti po 1. januaju 2011 izdelana v skladu s tem pravilnikom. [3]. 2.2 Smernice za prihodnost – Akcijski načrt za skoraj nič-energijske stavbe Energetski zakon (EZ-1) v 330. členu opredeljuje zahtevo, da morajo biti vse nove stavbe skoraj nič-energijske, kar pomeni stavbo z zelo visko enegetsko učinkovitostjo oziroma z zelo majhno količino potrebne energije za delovanje, potrebna energija pa je v veliki meri proizvedena iz obnovljivih virov na kraju samem. Določba 330. člena tega zakona se začne uporabljati 31. decembra 2020, za nove stavbe v lasti Republike Slovenije ali samoupravnih lokalnih skupnosti, ki jih uporabljajo osebe javnega sektorja pa 31. decembra 2018. [4], [9]. 8.

(22) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. 3. Diplomsko delo. OPIS OBRAVNAVANE STAVBE IN KLIMATSKI PODATKI. 3.1 Opis in predstavitev enostanovanjske hiše Obravnavana je enostanovanjska hiša (slika 3.1), ki se nahaja v občini Maribor v naselju Radvanje. Ogrevan del hiše predstavljata pritličje in mansarda s skupno uporabno površino 181,54 m2, ki sta nad 1,5 m globoko v zemljo vkopano, toplotno neizolirano in neogrevano kletjo. Toplotni ovoj s skupno površino 450,23 m2 ločuje ogrevan del hiše od neogrevane okolice in je sestavljen iz: . Tal nad neogrevano kletjo z bruto površino 104,68 m2. . Zunanjih sten s skupno površino 185,51 m2. . Strehe s skupno površino 126,96 m2. . Stavbnega pohištva s skupno površino 33,08 m2. Za izračun toplotnih izgub enstanovanjske hiše s programsko opremo Gradbena fizika URSA 4 so potrebni še nekateri geometrijski podatki: . Kondicionirana prostornina stavbe Ve = 594,60 m3. . Neto ogrevana prostornina stavbe V = 475,68 m3. Slika 3.1: Obravnavana enostanovanjska hiša [20]. 9.

(23) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. 3.2 Umestitev enostanovanjske hiše v klimatsko cono in določitev projektnih pogojev Občina Maribor, kjer se nahaja obravnavana enostanovanjska hiša, ima močne subpanonske značilnosti, s precej mrzlimi zimami, zgodnjo pomladjo, vročimi poletji in toplimi jesenmi. Povprečna letna temperatura zraka je 9,4 °C brez večjih nihanj. Najnižja mesečna povprečna temperatura je v januarju – 1,3 °C, najvišja pa julija 19,7 °C [5]. Za natančen izračun potrebne dovedene toplotne energije v hladnem, zimskem obdobju je potrebno pridobiti zunanjo projektno temperaturo, ki je odvisna od lokacije. Na sliki 3.2 je geodetski prikaz lokacije mestne občine Maribor, kjer se nahaja enostanovanjska hiša.. Slika 3.2: Geodetski prikaz lokacije [21] Podatki o zunanji projektni temperaturi (slika 3.3), podatke o temperaturnem primanjkljaju (slika 3.4), podatke o času ogrevalne sezone (slika 3.5) in podatke o sončnem obsevanju (slika 3.6) za območje obravnavane enostanovanjske hiše se nahajajo v Pravilniku o toplotni zaščiti in učinkoviti rabi energije (Ur. l. RS. št. 42/2002 – priloga 2) [7], prav tako pa jih z vnosom GK koordinat lahko pridobimo na spletni strani Agencije RS za okolje [1]. 10.

(24) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. Izhodiščni podatek za določanje toplotnih izgub enostanovanjske hiše je karta območja zunanje projektne temperature, ki je za obravnavano lokacijo -13 °C (slika 3.3). Projektna temperatura je definirana kot dolgoletno povprečje najnižje letne vrednosti tridnevnega povprečja minimalne dnevne temperature. Prostorska spremenljivost projektne minimalne temperature je zelo velika in močno odvisna od mikrolokacije. Znotraj območja 1 km2 lahko pričakujemo večja odstopanja od povprečne vrednosti celice, predvsem v izrazitih konkavnih reliefnih oblikah, kamor se lokalno steka hladen zrak. Pri prostorski interpolaciji so bile upoštevane vse konkavne oblike terena s karakeristično dimenzijo večjo od 500 m. Zaradi natančnosti izračuna so vrednosti zaokrožene na 3 °C. [1], [7]. Slika 3.3: Karta območja zunanje projektne temperature [7]. Karta območja temperaturnega primanjkljaja je prikazana na spodnji sliki (slika 3.4). Temperaturni primanjkljaj je definiran kot vsota vseh razlik med notranjo temperaturo (20 °C) in povprečno dnevno zunanjo temperature zraka v kurilni sezoni. Vrednosti celic so izražene v Kdan in sicer so zaokrožene na 200 Kdni natančno, kar je tudi natančnost izračuna prostorske porazdelitve temperaturnega primanjkljaja. [1], [7] 11.

(25) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. Temperaturni primanjkljaj za obravnavano enostanovanjsko hišo znaša 3300 Kdan. Slika 3.4: Karta območja temperaturnega primanjkljaja [7]. Karta trajanja kurilne sezone (slika 3.5) nam podaja čas trajanja kurilne sezone. Podatek o trajanju kurilne sezone je zaradi natančnejšega zračuna razdeljen na podatka o začetku in koncu ogrevalne sezone. [1], [7] Začetek kurilne sezone se začne takrat, ko je zunanja temperatura zraka ob 21. uri prvič v sezoni tri dni zaporedoma nižja ali enaka 12 °C. Četrti dan je začetek kurilne sezone. Kurilna sezona se konča, ko je zunanja temperatura zraka ob 21. uri zadnjič v sezoni tri dni zaporedoma višja od 12 °C. Tretji dan je konec kurilne sezone, četrti dan je že izven kurilne sezone. Trajanje kurilne sezone je število vseh dni med začetkm in koncem kurilne sezone. [1], [7] Za obravnavano enodružinsko hišo je kurilna sezona dolga 240 dni.. 12.

(26) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. Slika 3.5: Karta trajanja kurilne sezone [7]. Karta območja globalnega sončnega sevanja je prikazana na sliki (slika 3.6). Prostorska spremenljivost sončnega obsevanja je zajeta z razdelitvijo Slovenije v 14 karakterističnih con s karakteristično letno vrednostjo sončnega obsevanja (v kWh/m2). V vsaki karakteristični coni so na podlagi meritev za različno nagnjene in orientirane ploskve izračunane dnevne vsote energije sončnega obsevanja (Wh/m2), povprečene po mesecu. [7] Energija sončnega obsevanja je močno odvisna od mikrolokacije, najbolj od nagiba in orientacije površine, ki sprejema sončno obsevanje. Ker je spremenljivost zaradi orientacije in naklona veliko večja kot prostorska spremenljivost povprečnih mesečnih in letnih vrednosti energije sončnega obsevanja na ravno površino, so za energijo sončnega obsevanja pripravljene preglednice, kjer je podana energija sončnega obsevanja v odvisnosti od nagiba in orientacije ploskve. [1]. 13.

(27) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. Slika 3.6: Karta območja globalnega sončnega sevanja [7]. Z umestitvijo obravnavane enostanovanjske hiše v klimatsko cono (Preglednica 3.1) sem pridobil potrebne podatke za vnos v programsko opremo Gradbena fizika URSA 4 ter nadaljne delo. Preglednica 3.1: Podatki o klimatski coni [1] Temperaturni primanjkljaj DD [Kdan]. 3300. Zunanja projektna temperatura [°C]. -13. Povprečna letna temperatura [°C]. 9,7. Trajanje ogrevalne sezone [število dni]. 240. Začetek ogrevalne sezone [število dni]. 265. Konec ogrevalne sezone [število dni]. 140 2. Letna sončna energija sevanja [kWh/m ]. 14. 1142.

(28) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. 4. Diplomsko delo. PROGRAMSKA OPREMA URSA GRADBENA FIZIKA 4.0. 4.1 Opis programske opreme URSA Gradbena fizika 4.0 Programska oprema URSA Gradbena fizka 4.0 za izračun gradbene fizike, ki je v skladu s pravilnikom PURES 2010 in omogoča dokazovanje ustreznosti toplotne zaščite stavbe in rabe energije v skladu s tem pravilnkom, je na spletu na voljo brezplačno. Za lažje delo program vključuje kataloge URSA materialov, predlagane sestave konstrukcij in več kot 150 detajlov pravilne uporabe URSA materialov. Z njimi lahko izračunamo tudi, v kateri energijski razred bo uvrščena stavba glede na Pravilnik o metodologiji izdelave in izdaje energetskih izkaznic stavb. [12] Programska oprema URSA Gradbena fizka 4.0 je zasnovana tako, da lahko obravnavamo celotno stavbo kot eno toplotno cono znotraj toplotnega ovoja. Prav tako lahko sproti preverjamo kako določene arhitekturne rešitve, uporabljeni materiali, količina toplotne izolacije, oblika in orientacija stavbe vplivajo na toplotne izgube. Program upošteva toplotne izgube skozi ovoj stavbe, prezračevalne toplotne izgube in toplotne izgube zaradi toplotnih mostov hkrati pa upošteva tudi toplotne dobitke notranjih virov in sončnega sevanja. V tem poglavju bom opisal in s slikami prikazal, po kakšnem vrstnem redu s programsko opremo URSA Gradbena fizika 4.0 izračunati toplotne izgube enodružinske hiše na tak način, da bo postopek mogoče ponoviti in dobiti enake ali podobne rezultate oziroma, da lahko po takšnem postopku izračunamo toplotne izgube za katerokoli podobno enodružinsko hišo.. 15.

(29) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. 4.2 Opis in postopek izračuna toplotnih izgub skozi elemente toplotnega ovoja s programsko opremo URSA Gradbena fizika 4.0 1. ODPIRANJE PROJEKTA Ob zagonu programske opreme je potrebno definirati nov projekt. To storimo tako, da v menijski vrstici pritisnemo na projekt, odpre se nam okno kjer pritisnemo na nov projekt in mu določimo ime. Tako je nov projekt shranjen v seznamu projektov in lahko pričnemo z delom, vnosom vhodnih podatkov, ki bodo upoštevani skozi preračun. Pred vnosom osnovnih podatkov je potrebno pridobiti šifro in ime katastrske občine, številko parcele in Gauss-Krugerjeve koordinate lokacije stavbe. Te podatke najlažje pridobimo na spletni strani Geodetske uprave RS - Prostorski portal – javni vpogled v nepremičnine (slika 4.1), GK koordinate pa na grafičnem prikazu stavbe - zemljevidu [2].. Slika 4.1: Geodetska uprava RS, javni vpogled v nepremičnine [2]. 16.

(30) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. 2. VNOS OSNOVNIIH PODATKOV Vnos osnovnih podatkov se izvede v oknu Podatki o projektu in stavbi. Naslov projekta je že določen, podatki o investitorju pa za nadaljne delo niso potrebni. Potrebno je vnesti podatke o lokaciji stavbe, katastrsko občino, parcelno številko in kordinate lokacije stavbe, na podlagi katerih program sam privzame ustrezne klimatske podatke. Vnesemo še podatke o vrsti in namembnosti stavbe, etažnosti ter vrsti zidu. Določimo še način upoštevanja toplotnih mostov na poenostavljen način, ki upošteva pribitek 0,06 W/m2K (slika 4.2).. Slika 4.2: Vnos podatkov o projektu in stavbi. 17.

(31) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. 3. DOLOČITEV PODATKOV O CONI Ogrevan del enostanovanjske hiše znotraj toplotnega ovoja, pritličje in mansardo, obravnavamo kot eno cono – privzeto cono (slika 4.3). Iz načrtov ali z meritvami je potrebno določiti ogrevano prostornino Ve iz katere lahko po poenostavljenem postopku program sam izračuna neto ogrevano prostornino V. Potrebujemo tudi podatek o uporabni površini stavbe. Določimo, da je cona ogrevana neprekinjeno 24 ur na dan brez znižanja notranje projektne temperature, ki je 20 °C. Navesti je potrebno še podatke o višini nadstropja, številu nadstropij, dolžini in šrini cone.. Slika 4.3: Podatki o coni. 18.

(32) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. 4. ANALIZA GRADBENIH KONSTRUKCIJ V tem delu (slika 4.4) določimo sestavo elementov toplotnega ovoja: tla, zunanji zdovi, streha, stavbno pohištvo... Sestavimo lahko svojo gradbeno konstrukcijo (nova konstrukcija), kjer nam programska oprema omogoča veliko izbiro razlčnih gradbenih materialov (razne opeke, betonske bloke, omete, izolacije, folije, razne obloge, zaključne sloje,...). ali jo. izberemo iz kataloga gradbenih konstrukcij programske opreme URSA Gradbena fizika 4.0 (kopiraj iz kataloga URSA). Pri defniranju debeline nam programska oprema ne omogoča poljubnega spreminjanaja pri določenih vrstah materialov (razne folije, obloge, izlacije), temveč ponudi nabor debelin, ki je na razpolago na trgu.. Slika 4.4: Seznam gradbenih konstrukcij Primer zunanjega zidu (slika 4.5): nabor in dimenzije materialov, ki sestavljajo zunanji zid, lahko poljubno sestavljamo in spreminjamo, dodajamo, brišemo ali vrivamo. Ob vsaki potrditvi spremembe programska oprema preračuna novo vrednost skupne toplotne prehodnosti zunanjega zidu Uc (W/m2K) in jo takoj upošteva v rezultatih izračuna – 19.

(33) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. spremenijo se toplotne zgube skozi ovoj stavbe LD in skupne toplotne izgube H, posledično tudi letna potrebna toplota na enoto površine QHN/Au (kWh/m2a).. Slika 4.5: Možnost spreminjanja sestave zunanjega zidu 20.

(34) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. Za obravnavan primer je potrebno določiti sestavo posameznih elementov ovoja, ki ločijo ogrevano notranjost od zunanjosti, ter definirati v zemljo vkopano in neogrevano klet. Na enak način, kot je prikazano na sliki 4.5 za zunanje zidove, določimo še sestavo ostalih elementov ovoja: tal nad neogrevano in v zemljo vkopano kletjo, strehe in stavbnega pohištva, ter elemente, ki niso del ovoja ampak so v sestavi neogrevane kleti. Ko imamo definirane in vnešene v seznam gradbenih konstrukcij vse elemente ovoja in elemente kleti, lahko pričnemo z vnosom velikosti in orientacije posameznih elementov ovoja stavbe. 5. OVOJ STAVBE Kot sem že zgoraj omenil, se v tem delu posvetimo vnosu velikosti posameznih površin toplotnega ovoja (m2), orientaciji (po smereh neba) in nagibu (0° - 90°) posameznih elementov toplotnega ovoja stavbe iz projekta (slika 4.6). Zelo pomembno je, da natančno preračunamo vse površine toplotnega ovoja, pri čemer je potrebno upoštevati zunanje mere stavbe.. Slika 4.6: Vnos posameznih površin toplotnega ovoja. 21.

(35) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. 6. IZGUBE SKOZI TLA IN ZIDOVE V ZEMLJI Toplotne izgube skozi tla in stene kleti v stiku z zemljo (posredno in neposredno) imajo velik vpliv na porabo energije za ogrevanje in so odvisne od več parametrov. Ti vključujejo površino in obseg izpostavljenega dela talne konstrukcije, globino tal v kleti pod površino zemlje in toplotne lastnosti tal – zemljine. Za določevanje teh toplotnih izgub so v uporabi različne metode. Eno od metod predpisuje standard SIST EN ISO 13370, ki pa je precej zahtevna. Poenstavljen postopek izračuna povzema tudi slovenski standard SIST EN 12831:2004 [13]. Obravnavana enostanovanjska hiša ima 1,5 m globoko v zemljo vkopano, neogrevano klet z garažo ter 0,95 m zidu, ki je v stiku z zunanjim zrakom. Na sliki 4.7 so prikazani še ostali parametri, ki jih je potrebno vnesti v programsko opremo.. Slika 4.7: Vnos parametrov za neogrevano klet. 22.

(36) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. 7. PREZRAČEVALNE IZGUBE Prezračevalne izgube izračunamo na poenostavljen način z vnosom minimalne potrebne stopnje izmenjave zraka v prostore, ki so namenjeni za bivanje ljudi [14]. V omenjenem primeru enostanovanjske hiše gre za naravno prezračevanje, to je prezračevanje z odpiranjem oken in infiltracijo zunanjega zraka zaradi netesnosti Vinf (srednja kakovost tesnenja oken), kjer je predpostavljeno, da je stanje dovedenega zraka enako stanju zunanjega zraka. Tako so toplotne izgube proporcionalne temperaturni razliki med projektno zunanjo in notranjo temperaturo zraka [13]. Programska oprema omogoča tudi izračun prezračevalnih izgub za primer, če imamo vgrajeno mehansko prezračevalno napravo z vračanjem toplote odpadnega zraka.. Slika 4.8: Izračun prezračevalnih toplotnih izgub 8. NOTRANJI DOBITKI Notranje toplotne dobitke izračunamo po poenostavljeni metodi, ki upošteva pribitek 4 W/m2 na enoto uporabne površine. Lahko bi jih izračunali tudi z vnosom notranjh toplotnih dobitkov posameznih naprav (računalnik, televizija, hladilnik, pečica,...), kjer je potrebno 23.

(37) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. vnesti moči, število ur delovanja na dan, število dni delovanja na leto in režim delovanja posamezne naprave.. Slika 4.9: Izračun notranjih toplotnih dobitkov 9. DOBITKI SONČNEGA SEVANJA Dobitki sončnega sevanja so s programsko opremo izračunani glede na privzete klimatske podatke in podatke o prozornih elementih ovoja stavbe (okna, balkonska vrata). Izračun upošteva orientacijo in nagib, ki sta definirana v ovoju stavbe in faktorje prepustnosti sončnega sevanja gn, okvirja Ff in senčil Fc, ki so definirani v seznamu gradbenih konstrukcij.. Slika 4.10: Izračun dobitkov sončnega sevanja. 24.

(38) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. 10. ZAŠČITA PRED SONČNIM SEVANJEM Zaščita pred sončnim sevanjem je tesno povezana z dobitki sončnega sevanja, saj programska oprema za izračun zaščite pred sončnim sevanjem upošteva iste parametre kot za izračun dobitkov sončnega sevanja ob upoštevanju klimatskih pogojev in letnih časov – v hladnih zimskih mesecih so zaželeni čim večji dobitki sončnega sevanja, medtem ko je v toplih poletnih mesecih zaželena čim boljša zaščita pred sončnim sevanjem. 11. PREGLED REZULTATOV IZRAČUNA S pritiskom na rezultat izračuna se nam odpre okno, v katerem so prikazani različni rezultati (slika 4.11). Okno s prikazom rezultatov je lahko odprto ves čas dela s programsko opremo, saj tako lažje spremljamo vse spremembe rezultatov ob vsaki spremembi na posameznem elementu (toplotne izgube skozi ovoj in tla) ali prezračevalni napravi (prezračevalne izgube). Slika 4.11: Prikaz rezultatov izračuna 25.

(39) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. Programska oprema URSA Gradbena fizika 4.0 ves čas izračuna na različne načine (rdeče obarvana celica z rezultati, rdeče obarvan tekst v oknu analiza gradbenih konstrukcij,...) opozarja na neskladnost dobljenih rezultatov s PURES-om. Prav tako omogoča izdelavo in izpis: . Elaborata gradbene fizike za področje učinkovite rabe energije v stavbah. . Izkaza energijskih lastnsti stavbe. . Energetsko izkaznico stavbe. 26.

(40) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. 5. Diplomsko delo. REZULTATI. Izhodiščni podatki za obravnavano enostanovanjsko hišo, s katerimi sem izvedel izračun vplivov posameznih elementov izolacije toplotnega ovoja na enostanovanjsko hišo so prikazani v preglednici 5.1. Klet je vkopana v zemljo, je neizolirana in neogrevana, ogrevano cono – predmet izračuna – predstavljata pritličje in mansarda. LOKACIJA ENOSTANOVANJSKE HIŠE: NASELJE:. MARIBOR. ULICA:. Zlatiborska ulica 17. KRAJ:. MARIBOR. KATASTRSKA OBČINA:. ZGORNJE RADVANJE. PARCELNA ŠTEVILKA:. 595/3. GK KOORDINATE:. X(N)155092. Y(E)546255. Preglednica 5.1: Podatki o stavbi ETAŽA. BRUTO POVRŠINA (m2). BRUTO VOLUMEN (m3). KLET. 104,68. 256,47. ETAŽA. BRUTO POVRŠINA (m2). BRUTO VOLUMEN (m3). PRITLIČJE. 104,68. 332,90. 90,77. 288,65. MANSARDA. 104,68. 261,70. 90,77. 226,93. NETO POVRŠINA NETO VOLUMEN (m3) (m2) 90,77. 199,70. NETO POVRŠINA NETO VOLUMEN (m3) (m2). Pri izračunu izhajam iz predpostavke, da obravnavana enostanovanjska hiša nima toplotne izolacije na elementih toplotnega ovoja – neizolirana tla nad kletjo, neizolirane zunanje stene, neizolirana streha ter starejše in energetsko potratno stavbno pohištvo. Toplotne izgube enostanovanjske hiše brez izolacije elementov toplotnega ovoja so prikazane v preglednici 5.2 in v grafu (slika 5.1) v odstotkih brez upoštevanja prezračevalnih izgub in izgub zaradi toplotnih mostov. 27.

(41) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. Preglednica 5.2: Toplotne izgube skozi posamezne elemente toplotnega ovoja hiše ELEMENTI TOPLOTNEGA OVOJA. POVRŠINA (m2). DEBELINA IZOLACIJE (cm). TOPLOTNA PREHODNOST (W/m2K). TOPLOTNE IZGUBE (W/K). TLA NAD KLETJO. 104,68. 0. 1,331. 75,661. ZUNANJE STENE. 185,51. 0. 1,450. 268,990. STREHA. 126,96. 0. 1,679. 213,166. OKNA. 31,28. /. 2,600. 81,328. VHODNA VRATA. 1,80. /. 2,000. 3,600. SKUPAJ SAMO ELEMENTI TOPLOTNEGA OVOJA. 13%. 642,745. 12%. tla stene. 33%. 42%. streha stavbno pohištvo. Slika 5.1: Delež toplotnih izgub skozi elemente toplotnega ovoja neizolirane hiše. Prezračevalne toplotne izgube in izgube zaradi toplotnih mostov, so prikazane v preglednici 5.3. Vpliv toplotnih mostov χj na toplotne izgube je izračunan na poenostavljen način – s povečanjem toplotne prehodnosti celotnega ovoja stavbe za faktor 0,06 W/m2K. χj = 0,06 W/m2K · A = 0,06 W/m2K · 450,23 m2 = 27,014 W/K. 28.

(42) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. Preglednica 5.3: Prezračevalne toplotne izgube in izgube zaradi vpliva toplotnih mostv VRSTA TOPLOTNIH IZGUB. (W/K). PREZRAČEVALNE TOPLOTNE IZGUBE. 80,866. IZGUBE ZARADI VPLIVA TOPLOTNIH MOSTOV. 27,014. Skupne toplotne izgube neizolirane enostanovanjske hiše znašajo: H = 750,625 W/K Deleži vseh toplotnih izgub neizolirane enostanovanjske hiše so prikazani v grafu (slika 5.2).. 11%. 4%. 10% tla. 11%. stene 36%. streha stavbno pohištvo. 28%. prezračevanje toplotni mostovi. Slika 5.2: Deleži vseh toplotnih izgub nezolirane hiše. 29.

(43) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. Na sliki 5.3 spodaj je prikazana računska energetska izkaznica neizolirane enostanovanjske hiše:. Slika 5.3: Računska energetska izkaznica neizolirane enostanovanjske hiše 30.

(44) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. V nadaljevanju sledi prikaz vpliva različnih debelin toplotne izolacije na posamezne elemente toplotnega ovoja. V izračunu toplotnih izgub skozi elemente toplotnega ovoja debelino izolacije (razen stavbnega pohištva) spreminjam v koraku po 1 cm. Na vseh elementih toplotnega ovoja so izračuni narejeni za mineralno volno s toplotno prevodnostjo λ = 0,040 W/mK, ki omogoča izračune s poljubno debelino v koraku po 1 cm. TOPLOTNE IZGUBE SKOZI TLA NAD NEOGREVANO KLETJO IN GARAŽO. TOPLOTNE IZGUBE SKOZI TLA PROTI NEGREVANEMU PRSTORU (W/K). 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 DEBELINA IZOLACIJE (cm). Slika 5.4: Vpliv različnih debelin toplotne izolacije na toplotne izgube skozi tla. Največja dovoljena toplotna prehodnost za ta del gradbene konstrukcije oziroma toplotnega ovoja znaša Umax = 0,300 W/m2K, kar dosežemo že z 11 cm mineralne volne, s čimer dosežemo skupno toplotno prehodnost gradbene konstrukcije UC = 0,286 W/m2K. [15]. 31.

(45) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. TOPLOTNE IZGUBE SKOZI ZUNANJE STENE. TOPLOTNE IZGUBE SKOZI ZUNANJE STENE (W/K). 300. 250. 200. 150. 100. 50. 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 DEBLINA IZOLACIJE (cm). Slika 5.5: Vpliv različnih debelin toplotne izolacije na toplotne izgube skozi zunanje stene. Največja dovoljena toplotna prehodnost za ta del gradbene konstrukcije oziroma toplotnega ovoja, da zadostimo pogojem za pridobitev nepovratnih sredstev eko-sklada znašajo Umax = 0,250 W/m2K, kar dosežemo že s 14 cm mineralne volne, s čimer dosežemo skupno toplotno prehodnost gradbene konstrukcije UC = 0,239 W/m2K. [16]. 32.

(46) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. TOPLOTNE IZGUBE SKOZ STREHO. TOPLOTNE IZGUBE SKOZI STREHO (W/K). 250. 200. 150. 100. 50. 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 DEBELINA IZOLACIJE (cm). Slika 5.6: Vpliv različnih debelin toplotne izolacije na toplotne izgube skozi streho. Največja dovoljena toplotna prehodnost za ta del gradbene konstrukcije oziroma toplotnega ovoja, da zadostimo pogojem za pridobitev nepovratnh sredstev eko-sklada znašajo Umax = 0,150 W/m2K, kar dosežemo že s 25 cm mineralne volne, s čimer dosežemo skupno toplotno prehodnost gradbene konstrukcije UC = 0,148 W/m2K. [17]. 33.

(47) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. TOPLOTNE IZGUBE SKOZI STAVBNO POHIŠTVO. TOPLOTNE IZGUBE SKOZI STAVBNO POHŠTVO (W/K). 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Obstoječe. V skladu z minimalnimi zahtevami. Za nizkoenergijsko gradnjo. Za pasivno gradnjo. Slika 5.7: Vpliv različnega stavbnega pohištva na toplotne izgube skozi stavbno pohištvo. Največja dovoljena toplotna prehodnost za ta del gradbene konstrukcije oziroma toplotnega ovoja, da zadostimo pogojem za pridobitev nepovratnih sredstev eko-sklada znašajo UW = 1,1 W/m2K, okna in balkonska vrata morajo biti lesena z vgrajeno trojno zasteklitvijo in z energijsko učinkovitm distančnikom z vrednostjo koeficienta linearne toplotne prehodnosti ψg ≤ 0,060 W/mK. Lastnosti novih oken in balkonskih vrat morajo biti določene po standardu SIST EN 14351-1:2006+A1:2010. [18] Po vgradnji novega stavbnega pohištva, skladno s pogoji eko-sklada, se zmanjša pretok zraka v prostor zaradi infiltracije, ker se je netesnost ovoja stavbe zmanjšala, dosežena je namreč visoka stopnja tesnenja. Ta prihranek energije se nam pozna pri vgradnji mehanske prezračevalne naprave.. 34.

(48) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. Toplotne izgube skozi posamezne elemente toplotnega ovoja in debelina izolacije po posameznih elementih toplotnega ovoja, ob upoštevanju pogojev eko-sklada za pridobitev nepovratne finančne spodbude za naložbo v večjo energijsko učinkovitost enostanovanjske hiše, so prikazane v preglednici 5.4 in grafično na sliki 5.8 spodaj.. Preglednica 5.4: Toplotne izgube skozi elemente toplotnega ovoja hiše ELEMENTI TOPLOTNEGA OVOJA. POVRŠINA (m2). DEBELINA IZOLACIJE (cm). TOPLOTNA PREHODNOST (W/m2K). TOPLOTNE IZGUBE (W/K). TLA NAD KLETJO. 104,68. 11. 0,286. 25,313. ZUNANJE STENE. 185,51. 14. 0,239. 44,337. STREHA. 126,96. 25. 0,148. 18,790. OKNA. 31,28. /. 1,100. 34,408. VHODNA VRATA. 1,80. /. 1,600. 2,880. SKUPAJ SAMO ELEMENTI TOPLOTNEGA OVOJA. 30%. 125,728. 20% tla stene. 15%. 35%. streha stavbno pohištvo. Slika 5.8: Deleži toplotnih izgub skozi elemente toplotnega ovoja izolirane hiše. 35.

(49) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. Na sliki 5.9 spodaj je prikazana računska energetska izkaznica enostanovanjske hiše s toplotno izolacijo vseh elementov toplotnega ovoja :. Slika 5.9: Računska energetska izkaznica izolirane enostanovanjske hiše 36.

(50) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. V grafu na sliki 5.10 spodaj so prikazani deleži vseh toplotnih izgub enostanovanjske hiše.. 11%. 11% 19%. tla stene. 35%. streha 8%. stavbno pohištvo prezračevanje. 16%. toplotni mostovi. Slika 5.10: Deleži vseh toplotnih izgub izolirane enostanovanjske hiše Kot že omenjeno pa vse toplotne izgube niso posledica izgube toplote samo skozi toplotni ovoj, ampak so tudi posledica vpliva prezračevanja oziroma vnosa svežega zraka v ogrevan prostor in toplotnih mostov (preglednica 5.3). V grafu na sliki 5.10 vidimo, kakšen vpliv imata na celotne toplotne izgube prezračevanje in toplotni mostovi. Samo toplotne izgube s prezračevanjem znašajo 35%, kar je več kot tretjino celotnih toplotnih izgub, zato je na tej točki smiselno razmišljat o vgradnji mehanskega prezračevalnega sistema z vračanjem toplote odpadnega zraka, saj lahko na tak način zmanjšamo toplotne izgube zaradi prezračevanja tudi za 90% in več. Po vgradnji prezračevalne naprave z rekuperatorjem, ob upoštevanju 90 % izkoristka, znašajo prezračevalne izgube HV = 10,998 W/K. Deleži posameznih toplotnih izgub so prikazani v preglednici 5.5 in na grafu na sliki 5.11.. 37.

(51) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. Preglednica 5.5: Deleži vseh toplotnih izgub enostanovanjske hiše po vgradnji prezračevalne naprave z rekuperatorjem z 90% izkoristkom TOPLOTNE IZGUBE. (W/K). TLA NAD KLETJO. 25,313. ZUNANJE STENE. 44,337. STREHA. 18,790. OKNA. 34,408. VHODNA VRATA. 2,880. PREZRAČEVALNE TOPLOTNE IZGUBE. 10,998. IZGUBE ZARADI VPLIVA TOPLOTNIH MOSTOV. 27,014. TOPLOTNE IZGUBE SKUPAJ. 163,739. 15%. 17%. tla. 7%. stene 27% 23%. streha stavbno pohištvo prezračevanje. 11%. toplotni mostovi. Slika 5.11: Deleži vseh toplotnih izgub enostanovanjske hiše po vgradnji prezračevalne naprave z rekuperatorjem z 90% izkoristkom. 38.

(52) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. Na sliki 5.12 spodaj je prikazana računska energetska izkaznica enostanovanjske hiše s toplotno izolacijo vseh elementov toplotnega ovoja ter vgrajeno prezračevalno napravo:. Slika 5.12: Računska energetska izkaznica izolirane enostanovanjske hiše po vgradnji mehanske prezračevalne naprave 39.

(53) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. 6. Diplomsko delo. DISKUSIJA. Z izolacijo toplotnega ovoja enostanovanjske hiše (strop nad neogrevano kletjo, zunanje stene, streha in menjava stavbnega pohištva), ki sledi smernicam eko-sklada za pridobitev nepovratne finančne spodbude, je prihranek pri toploti potrebni za ogrevanje stavbe največji (455 % manjše toplotne izgube) glede na neizolirano hišo – primerjava energetskih izkaznic slika 5.3 in slika 5.9. ter grafi na slikah 5.4, 5.5, 5.6 in 5.7. Iz teh grafov je tudi jasno vidno, da že minimalna debelina izolacije na posameznem elementu toplotnega ovoja bistveno vpliva k prihranku energije za ogrevanje hiše. Stroški investicije (grobo ocenjeni na osnovi pridobljenih ponudb) v izolacijo toplotnega ovoja in novo stavbno pohištvo so prikazani v preglednici 6.1 spodaj: Preglednica 6.1: Stroški investicije STROŠKI INVESTICIJE (EUR). STROŠKI INVESTICIJE (EKO-SKLAD) (EUR). FASADA Z IZOLACIJO 14 cm mineralne volne. 9690,00. 7752,00. IZOLACIJA ZA STROP KLETI 12 cm Knauf CLT-C1. 1798,28. 1798,28. IZOLACIJA ZA STREHO 25 cm mineralna volna. 1610,00. 1288,00. OKNA JELOVICA LESENA EKOTERM. 7958,20. 6365,76. VHODNA VRATA JELOVICA FUTURA F-103. 1943,00. 1943,00. 21.479,48. 17.931,04. ELEMENTI TOPLOTNEGA OVOJA. SKUPAJ STROŠKI INVESTICIJE -. V ceni fasade je upoštevan ves material vključno z izolacijo iz 14 cm mineralne volne, z delom, gradbenim odrom in davkom,. -. V ceni izolacije stropa kleti je upoštevana maloprodajna cena 12 cm izolacijskega materiala iz mineralne volne z davkom, brez lepila in dela,. -. V ceni izolacije strehe je upoštevana samo cena 25 cm izlacijskega materiala iz mineralne volne z davkom, brez dela,. -. V ceni stavbnega pohištva je upoštevana cena stavbnega pohištva z montažo in davkom.. 40.

(54) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. Vračilna doba celotne investicije je odvisna od vrste energeta, s katerim zagotavljamo potrebno toploto za ogrevanje, saj so cene energentov na kWh zelo različne in posledično tudi vračilne dobe investicije. Ker je obravnavana enostanovanjska hiša priključena na plinovodno omrežje, je vračilna doba celotne investicije izračunana glede na prihranke potrebne energije za ogrevanje pridobljene z zemeljskim plinom – preglednica 6.2 spodaj. Preglednica 6.2: Vračilna doba investicije STROŠKI INVESTICIJE (EUR). PRIHRANEK ENERGIJE (kWh). VRAČILNA DOBA (LETA). 17.931,04. 43.127,00. 6,6. V preglednici 6.3 splodaj je predstavljena vračilna doba investicije v izolacijo posameznega elementa toplotnega ovoja in zamenjavo stavbnega pohištva z upoštevanjem nepovratne finančne spodbude eko-sklada. Preglednica 6.3: Vračilna doba investicije po posameznih elementih toplotnega ovoja ELEMENT STROŠKI INVESTICIJE PRIHRANEK ENERGIJE TOPLOTNEGA OVOJA (EUR) (kWh). VRAČILNA DOBA (LETA). STROP NAD KLETJO. 1798,28. 4226,43. 6,8. ZUNANJE STENE. 7752,00. 18891,78. 6,5. STREHA. 1288,00. 16321,90. 1,3. STAVBNO POHIŠTVO. 8308,76. 4002,41. 32,9. Investicija v izolacijo zunanjih sten (izdelava fasade z izolacijo) in stropa kleti je lahko ob uporabi cenejše izolacije iz stiroprja za okoli 25% manjša pri zunanjih stenah (5930,00 eur) in okoli 60% pri izolaciji stropa kleti (722,00 eur) , prav tako se potem vračilna doba skrajša na 5,0 let za zunanje stene in 2,7 let za strop kleti. Iz preglednice 6.3 je vidno, da nam najdražja investicija, v stavbno pohištvo, da najmanjši prihranek energije in posledično daleč najdaljšo vračilno dobo. Tukaj je potreben razmislek. Če so na objektu vgrajena lesena okna in vrata, ki niso poškodovana, plesniva, gnila – skratka dotrajana, je smiselno razmisliti o obnovi, delno ali v celoti – obnova in zaščita lesenega okvirja, zamenjava tesnil ter okovja, zamenjava stekla s termoizolacijskim. Stroški obnove stavbnega pohištva so približno za polovico nižji od stroškov za novo stavbno pohištvo, kar nam tudi skrajša vračilno dobo za polovico. Na splošno je okoli zamenjave starih oken z novim potreben temeljit razmslek, predvsem okoli 41.

(55) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. nepovratne finančne spodbude eko-sklada, ki povrne do 20% investicije, ki pa velja samo za lesena troslojna okna z Uw ≤ 1,1 W/m2K in vgrajena skladno s pogoji eko-sklada. V preglednici 6.4 je prikazanih nekaj vrst oken in cen. Preglednica 6.4: Cene različnih vrst oken za obravnavano enostanovanjsko hišo STROŠKI INVESTICIJE (EUR). STROŠKI INVESTICIJE (EKO-SKLAD) (EUR). 6919,93. Ni spodbude. Ekoterm leseno troslojno (Uw = 1,1 W/m K). 7957,20. 6365,76. AJM 5000 PVC (Uw = 0,86 W/m2K). 5084,00. Ni spodbude. OKNA IN BALKONSKA VRATA (BREZ VHODNIH VRAT) Jeloterm leseno dvoslojno (Uw = 1,3 W/m2K) 2. Iz podatkov na preglednici 6.4 je vidno, da je odločitev za investicijo v nova lesena troslojna okna, za katera lahko pridobimo 20% finančne spodbude eko-sklada smiselna le, če želimo nova lesena okna, saj so na koncu cenejša, kot lesena dvoslojna okna, hkrati pa tudi niso dosti dražja od cenovno najugodnejših PVC oken. Iz energetskega stališča je sicer za južno orientacijo, kjer je po navadi nameščeno največ stavbnega pohištva in skozi katera lahko zajemamo sončno energijo, boljša izbira dvoslojno nesenčeno steko, saj je energijska bilanca dobitki sončnega sevanja napram toplotnim izgubam na strani dvoslojnih stekel, prav tako velja za zahodno orientacijo, za vzhodno je praktično vseeno, na severni pa je boljša izbira troslojno steklo. [23] V preglednici 6.5 so prikazani grobo ocenjeni stroški investicije v vgradnjo prezračevalne naprave z rekuperatorjem Ventech LG 250 (pretok zraka do 250 m3/h) s filtri in dušilci zvoka, cevnim razvodom, gradbenimi deli, delom in davkom ter predvidena vračilna doba investicije ob upoštevanju 20% nepovratne finančne spodbude Eko-sklada. Preglednica 6.5: Vračilna doba investicije v prezračevalno napravo z rekuperatorjem STROŠKI INVESTICIJE (EUR) 6500,00. STROŠKI INVESTICIJE PRIHRANEK ENERGIJE (EKO-SKLAD) (kWh) (EUR) 5200,00. 5320,60. 42. VRAČILNA DOBA (LETA) 15,5.

(56) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. Stroški investicije v prezračevalno napravo so precej visoki, še posebej, ker so le-ti pri obnovi starejših stanovanjskih hiš povezani s potrebnimi gradbenimi deli (preboji sten, preboji plošč med nadstropji, sam estetski videz – je dovolj prostora za prezračevalne kanale,...), prihranki energije potrebne za ogrevanje, ki so zgolj teoretični, saj izhajajo iz dejstva, da z naravnim prezračevanjem zagotavljamo 100% izmenjavo zraka vsaki dve uri, pa relativno majhni, zato se dejanska vračilna doba lahko krepko podaljša. Tudi pri tej investiciji je potreben temeljit razmislek o smiselnosti naložbe. Ravno zaradi tega sem mnenja, da je investicija v toplotno črpalko zrak/voda, ki je približno enaka kot za prezračevalno napravo z rekuperatorjem, in za katero lahko prav tako pridobimo nepovratno finančno spodbudo eko-sklada, bolj smiselna in upravičena, še posebej, če imamo namen zamenjati zastarelo in dotrajano peč. Sicer nam toplotna črpalka ne zmanjša količine energije potrebne za ogrevanje hiše, ja pa strošek ogrevanja s toplotno črpalko v primerjavi z ogrevanjem na zemeljski plin, tudi pri zelo nizkih temperaturah (-20°C) za polovico nižji, pri povprečnih zimskih temperaturah pa tudi za več kot tri krat nižji.. 43.

(57) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. 7. Diplomsko delo. SKLEP. V diplomski nalogi sem obravnaval vplive posameznih elementov izolacije toplotnega ovoja na enostanovanjsko hišo. S pomočjo programske opreme URSA Gradbena fizika 4.0 sem izračunal energijske lastnosti in s tem povezane potrebne energije za ogrevanje enostanovanjske hiše brez izolacije toplotnega ovoja, ki služi kot izhodišče za nadaljne izračune. Objekt brez izolacije toplotnega ovoja je uvrščen v energijski razred G. Kot sem že uvodoma zapisal, predstavlja poraba energije za ogrevanje gospodinjstev 66% vse porabljene energije v gospodinjstvih, le-ta pa porabijo skoraj 25% vse porabljene energije v R. Sloveniji, katere energijska odvisnost znaša okoli 50%. [10] Iz teh podatkov sledi, da je investicija v izboljšanje energetske učinkovitosti stavb in učinkovito rabo energije (URE) ne samo naložba, ki se nam - investitorjem izplača in v relativno kratkem času povrne, ampak je tudi naložba v interesu države RS in EU. Tudi energetska odvisnost EU se namreč konstantno povečuje, trenutno znaša uvoz primarne energije (predvsem zemeljskega plina in surove nafte – iz Rusije in Norveške) v EU več kot 50%, kar nas uvršča v svetovni vrh. [22] Zato je EU sprejela direktivo o energetski učikovitosti savb (EPBD 2002/91/EC in prenovljeno EPBD 2010/31/EU) na katerih temelji tudi Slovenski PURES s pripadajočo tehnično smernico TSG-1-004 Učinkovita raba energije, katerih cilj je zmanjšanje rabe energije, bolj učinkovita raba energije in bistveno povečanje rabe energije iz obnovljivih virov. [22] V nadaljevanju dela sem izvedel izračune za različne debeline topotne izolacije na posameznih elementih toplotnega ovoja, ter grafično z grafi prikazal, kolikšen vpliv ima različna debeline toplotne izolacije na toplotne izgube skozi toplotni ovoj obravnavane enostanovanjske hiše. Na grafih je jasno vidno, da že minimalna debelina, prvih nekaj cetimetrov, toplotne izolacije na elementih toplotnega ovoja bistveno zmanjša toplotne izgube skozi toplotni ovoj. Nesporno dejstvo je tudi, da debelejši kot je sloj toplotne izolacije na elementih toplotnega ovoja, manjše so toplotne izgube skozenj. Prav tako pa je na grafih jasno vidno, da se toplotne izgube skozi toplotni ovoj z debelino toplotne izolacije ne zmanjšujejo linearno, kot narašča cena investicije v toplotno izolacijo, ampak ima graf obliko logaritemske funkcije – vpliv toplotne izolacije na elementih toplotnega ovoja z debelino 44.

(58) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. pada. Sicer se približuje adiabatnemu stanju, pri katerem sistem (obravnavana enostanovanjska hiša) z okolico ne izmenja toplote, vendar ga ne more doseči. Na tej točki se je potrebno vprašati, do katere debeline toplotne izolacije na posameznih elementih toplotnega ovoja je smiselno investirati, hkrati pa upoštevati pogoje eko-sklada za pridobitev nepovratne finančne spodbude. Zato sem izvedel izračun in izdelal energetsko izkaznico ob upoštevanju minimalnih pogojev eko-sklada, pri čemer je obravnavana enostanovanjska hiša uvrščena v razred D. Vse toplotne izgube pa niso samo posledica uhajanja toplote skozi toplotni ovoj, velik del predstavljajo toplotne izgube zaradi toplotnih mostov (11%) in infiltracije ter vnosa svežega zraka (35%), kar skupaj znese skoraj polovico vseh toplotnih izgub. Z namestitvijo mehanske prezračevalne naprave z rekuperatorjem in upoštevanju 90% izkoristka lahko obravnavano enostanovanjsko hišo uvrstimo v razred C, kar je vidno iz računske energetske izkaznice. Kar se tiče izolacije toplotnega ovoja, je smiselno slediti minimalnim zahtevam eko-sklada, se pa pojavi vprašanje o smiselnosti vgradnje stavbnega pohištva s troslojno zasteklitvijo in prezračevalne naprave z rekuperatorjem, ki sta daleč najdražji investiciji in se tudi najkasneje povrneta. Kar se tiče stavbnega pohištva (okna, balkonska vrata) je smiselna tudi obnova obstoječega, če je vgrajeno leseno in ni uničeno, saj je investicija približno polovico nižja, kot v novo stavbno pohištvo. Zato je pri menjavi oziroma vgradnji stavbnega pohištva zelo pomembno upoštevati mikrolokacijo, stopnjo osončenosti stavbe (bližina dreves, drugih stavb) ter orientacijo posameznih delov toplotnega ovoja glede na smer neba. Odločitev za investicijo v prezračevalno napravo z rekuperatorjem pa je po mojem mnenju odvisna predvsem od števila ljudi, ki v stanovanjski hiši živijo in jo vsakodnevno uporabljajo. Energetska sanacija starejših, neizoliranih ter potratnih stanovanjskih hiš je, če je le možna, potrebna in ekonomsko upravičena, saj lahko s premišljeno prenovo drastično zmanjšamo toplotne izgube in z njimi povezane stroške ogrevanja, kar se nam tudi relativno hitro povrne, hkrati pa s tem prispevamo k manjšemu negativnemu vplivu na okolje.. 45.

(59) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. 8. UPORABLJENI VIRI IN LITERATURA. [1]. Podatki za pravilnik o učinkoviti rabi energije v stavbah, Ministrstvo za okolje in prostor, Agencija RS za okolje. Dosegljivo: http://www.meteo.si/met/sl/climate/tables/pravilnik-ucinkoviti-rabi-energije/. [Datum dostopa: 5. 11. 2017].. [2]. Javni vpogled v nepremičnine, Ministrstvo za okolje in prostor, Geodetska uprava RS. Dosegljivo: http://prostor3.gov.si/javni/login.jsp?jezik=sl. [Datum dostopa: 5. 11. 2017].. [3]. Pravilnik o učinkoviti rabi energije v stavbah (22. Junij 2010), Ur. l. RS. št. 52/2010. Dosegljivo: https://www.uradni-list.si/glasilo-uradni-listrs/vsebina?urlid=201052&stevilka=2856. [Datum dostopa: 5. 11. 2017].. [4]. Akcijski načrt za skoraj nič-energijske stavbe, Ministrstvo za infrastrukturo, portal energetika. Dosegljivo: http://www.energetika-portal.si/dokumenti/strateski-razvojnidokumenti/akcijski-nacrt-za-skoraj-nic-energijske-stavbe/. [Datum dostopa: 5. 11. 2017].. [5]. Mestna občina Maribor, lega in podnebje. Dosegljivo: http://www.maribor.si/povezava.aspx?pid=3794. [Datum dostopa: 28. 11. 2017].. [6]. Agencija RS za okolje, atlas okolja. Dosegljivo: http://gis.arso.gov.si/atlasokolja/profile.aspx?id=Atlas_Okolja_AXL@Arso. [Datum dostopa: 28. 11. 2017].. [7]. Pravilnik o toplotni zaščiti in učinkoviti rabi energije v stavbah, stran 4114, Ur. l. RS. št. 42/2002. Dosegljivo: https://www.uradni-list.si/glasilo-uradni-list-rs/vsebina/2002-012012/pravilnik-o-toplotni-zasciti-in-ucinkoviti-rabi-energije-v-stavbah. [Datum dostopa: 5. 11. 2017].. [8]. Učinkovita raba energije, Tehnična smernica za graditev TSG-1-004:2010 (22. junij 2010), Ministrstvo za okolje in prstor. Dosegljivo: http://www.mop.gov.si/fileadmin/mop.gov.si/pageuploads/zakonodaja/graditev_obje ktov/TSG_01_004_2010_ure.pdf. [Datum dostopa: 5. 11. 2017].. [9]. Energetski zakon EZ-1 (4. marec 2010), Ur. l. RS. št. 17/2014. Dosegljivo: https://www.uradni-list.si/glasilo-uradni-list-rs/vsebina/116549. [Datum dostopa: 5. 11. 2017]. 46.

(60) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. [10] Letna energetska bilanca RS, Ministrstvo za infrastrukturo, portal energetika. Dosegljivo: http://www.energetika-portal.si/dokumenti/statisticne-publikacije/letnaenergetska-bilanca/. [Datum dostopa: 5. 11. 2017]. [11] Končna poraba energije po namenih, Statistični urad RS, praba energije in goriv v gospodinjstvih, 2011. Dosegljivo: http://kazalci.arso.gov.si/?data=indicator&ind_id=350. [Datum dostopa: 5. 11. 2017]. [12] Program URSA Gradbena fizika 4. Dosegljivo: https://www.ursa.si/program-ursagradbena-fizika. [Datum dostopa: 26. 10. 2017]. [13] Slovenski standard SIST EN 12831:2004, Grelni sistemi v stavbah – Metoda izračuna projektne toplotne obremenitve, februar 2004. [14] Pravilnik o prezračevanju in klimatizaciji stavb, stran 4139 (15. maj 2002), Ur. l. RS. št. 42/2002. Dosegljivo: https://www.uradni-list.si/glasilo-uradni-list-rs/vsebina/36371. [Datum dostopa: 5. 11. 2017]. [15] Ekosklad, nepovratne finančne spodbude fizičnim osebam, izolacija kleti in tal. Dosegljivo: https://www.ekosklad.si/fizicne-osebe/nameni/prikazi/actionID=105. [Datum dostopa: 5. 11. 2017]. [16] Ekosklad, nepovratne finančne spodbude fizičnim osebam, izolacija fasade. Dosegljivo: https://www.ekosklad.si/fizicne-osebe/nameni/prikazi/actionID=107. [Datum dostopa: 5. 11. 2017]. [17] Ekosklad, nepovratne finančne spodbude fizičnim osebam, izolacija strehe ali stropa proti neogrevanemu prostoru. Dosegljivo: https://www.ekosklad.si/fizicneosebe/nameni/prikazi/actionID=109. [Datum dostopa: 5. 11. 2017]. [18] Ekosklad, nepovratne finančne spodbude fizičnim osebam, stavbno pohištvo. Dosegljivo: https://www.ekosklad.si/fizicne-osebe/nameni/prikazi/actionID=105. [Datum dostopa: 5. 11. 2017]. [19] URSA Slovenija d.o.o. Dosegljivo: http://ursa-slovenija.blogspot.si/2011/07/. [Datum dostopa: 8. 12. 2017]. [20] Google zemljevidi. Dosegljivo: https://www.google.si/maps/place/Zlatiborska+ulica+17,+2000+Maribor/@46.538424 1,15.5981873,3a,75y,162.08h,81.65t/data=!3m6!1e1!3m4!1sF_oGILaa0ZdcHXJ97rwrg!2e0!7i13312!8i6656!4m5!3m4!1s0x476f77f992c6c3d3:0x9056b78b28 0f14dd!8m2!3d46.5382562!4d15.5982615. [Datum dostopa: 8. 12. 2017]. 47.

(61) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. Diplomsko delo. [21] Mobilni GIS portal mestna občina Maribor. Dosegljivo: https://gis.iobcina.si/gisapp/m/?a=maribor#a=maribor&zoom=2&lat=156527.02554&l on=546154.92483&layers=BTFFFFFFFFFTTTTT. [Datum dostopa: 8. 12. 2017]. [22] Energetska odvisnost. Dosegljivo: http://www.energetska-ucinkovitost.si/energetskaodvisnost/evropska-odvisnost/. [Datum dostopa: 3. 1. 2018]. [23] Celovita presoja stavbe s stališča trajnostnega gradbeništva. Dosegljivo: http://www.lesenagradnja.si/html/img/pool/Celovita_presoja_stavbe_s_stali__a_trajnostnega_gradbeni_ tva.pdf. [Datum dostopa: 6. 1. 2018].. 48.

(62) Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo. 9. Diplomsko delo. PRILOGE -. Elaborat gradbene fizike za področje URE v stavbah. -. Izkaz energijskih lastnosti stavbe. -. Energetska izkaznica stavbe. 49.

No results found