Παράδειγμα υπολογισμών - Ενεργειακό πιστοποιητικό κατοικίας: ιδού ένα δείγμα αναλυτικών υπολογισμών για ενεργειακό πιστοποιητικό κατοικίας 80τμ, με πίνακες, σχήματα και σχέδια.

Περιεχόμενα υπολογισμών ενεργειακού πιστοποιητικού

• Επιφάνεια σε κάτοψη
• Παράπλευρη επιφάνεια
• Όγκος
• Ζεστό νερό χρήσης (ΖΝΧ)
• Ανηγμένη θερμοχωρητικότητα
• Κουφώματα (διαφανή)
• Διείσδυση αέρα από κουφώματα
• Σύστημα θέρμανσης
• Σύστημα ψύξης
• Δομικά στοιχεία (αδιαφανή)
• Σκίαση
  • Ορίζοντα
  • Πρόβολου - Τέντας
  • Πλευρική
• Αποτελέσματα
• Βελτιώσεις
  • Τοίχοι - οροφή
  • Ψύξη
  • ΖΝΧ
  • Αερισμός κουφωμάτων
  • Θερμοπερατότητα κουφωμάτων
  • Αποτελέσματα
• Σχέδια

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Επιφάνεια σε κάτοψη

Η συνολική επιφάνεια σε κάτοψη του κτιρίου είναι 14.72*5.75-2.90*0.90-0.90*1.00-1.60*0.80-0.93*2.75=77.29τμ

Παράπλευρη επιφάνεια

Το ύψος του κτιρίου είναι 3.05μ και το περίγραμμα της 44.54μ, συνεπώς η παράπλευρη επιφάνεια είναι 3.05*44.54=135.85τμ

Όγκος

Με ύψος 3.05μ και εμβαδόν κάτοψης 77.29τμ ο όγκος είναι 3.05*77.29=235.73κμ

Ζεστό νερό χρήσης (ΖΝΧ)

Το κτίριο περιέχει 2 υπνοδωμάτια, με 27.38κμ/δωμ/έτος για μονοκατοικία, το ετήσιο ΖΝΧ είναι 2*27.38=54.76κμ/έτος. Το κτίριο διαθέτει τυπικό ηλεκτρικό θερμοσίφωνα 4kW, όγκου περίπου 60 λίτρα.

Όταν δεν υπάρχει σύστημα ΖΝΧ βάζουμε το θεωρητικό σύστημα όπως παρακάτω:

Πρέπει να βρούμε την ημερήσια κατανάλωση ΖΝΧ από τον πίνακα 2.5, που είναι ανάλογη της χρήσης της θερμικής ζώνης. Αν είναι <10lit/άτομο/ημέρα τότε υπαγόμαστε σε ειδική κατηγορία (βλ. παρακάτω)

• Παραγωγή: (βλ. §4.8.1.1)
  • Τύπος: Λέβητας (Τοπικός ηλεκτρικός θερμαντήρας, για μικρές καταναλώσεις ΖΝΧ <10lit/άτομο/ημέρα)
  • Πηγή ενέργειας: Πετρέλαιο (ηλεκτρισμός, για μικρές καταναλώσεις ΖΝΧ <10lit/άτομο/ημέρα)
  • Ισχύς: 0 kW
  • Β.Απ.: 0.935 (1, για μικρές καταναλώσεις ΖΝΧ <10lit/άτομο/ημέρα)
  • Μήνες: βάζουμε 1 σ' όλους τους μήνες
• Δίκτυο διανομής: (βλ. §4.8.3)
  • Τύπος: γράφουμε αν θέλουμε "θεωρητικό σύστημα"
  • Ανακυκλοφορία: (το αφήνουμε κενό, δηλαδή χωρίς ανακυκλοφορία)
  • Χώρος διέλευσης: "Εσωτερικοί ή έως και 20% σε εξωτερικούς"
  • Β.Απ.: Αναλόγως της ημερήσιας κατανάλωσης ΖΝΧ από τον πίνακα 4.16 της ΤΟΤΕΕ 20701-1 (1, για μικρές καταναλώσεις ΖΝΧ <10lit/άτομο/ημέρα)
• Σύστημα αποθήκευσης: (βλ. §4.8.4)
  • Τύπος: γράφουμε αν θέλουμε "θεωρητικό σύστημα"
  • Β.Απ.: 0,93 (0,98 για μικρές καταναλώσεις ΖΝΧ <10lit/άτομο/ημέρα)
• Βοηθητικές μονάδες: (βλ. §4.8.5)
  • Τύπος: (το αφήνουμε κενό)
  • Αρ.: 1
  • Ισχύς: 0 W για κατοικίες και πολλαπλασιάζουμε το εμβαδόν της θερμικής ζώνης με 0,1 W/m² για τριτογενή τομέα (οτιδήποτε άλλο εκτός από κατοικίες) εκτός εάν έχουμε μικρές καταναλώσεις ΖΝΧ <10lit/άτομο/ημέρα οπότε έχουμε 0 W - Προσοχή, να μετατραπούν τα W σε kW κατά την εισαγωγή στο πρόγραμμα

Ανηγμένη θερμοχωρητικότητα

Η κατασκευή του κτιρίου είναι βαριά και συνεπώς η ανηγμένη θερμοχωρητικότητα είναι 260kJ/m2/K

Κουφώματα (διαφανή)

Το κτίριο διαθέτει 3 μπαλκονόπορτες, 2 παράθυρα, 2 πόρτες:

Όλα τα κουφώματα είναι της τελευταίας εξαετίας, διπλού τζαμιού και στιβαρής κατασκευής, εκτός της ξύλινης μπαλκονόπορτας, χωρίς όμως να έχουν δωθεί έγγραφα με λεπτομέρειες, οπότε θα ληφθούν οι μεγαλύτεροι συντελεστές U ανά κατηγορία υλικού: δηλαδή διπλό τζάμι με διάκενο 6mm U=3.30 / ggl=0.68, μονό τζάμι U=5.70 / ggl=0.77, μεταλλικό πλαίσιο με θερμοδιακοπή 12mm U=3.50 και ξύλινο πλαίσιο U=2.20.

Διείσδυση αέρα από κουφώματα

Τα κουφώματα αλουμινίου λαμβάνονται με αεροστεγανότητα μη πιστοποιημένη λόγω μη κατάθεσης εγγράφων.

Συνεπώς η συνολική διείσδυση αέρα είναι 91.83 κμ/ώρα, ενώ υπάρχει και μία μικρή καμινάδα για τα καυσαέρια της σόμπας θέρμανσης.

Εξάλλου για τα 4 άτομα που διαβιούν στο κτίριο ο απαιτούμενος νωπός αέρας είναι 4*15=60κμ/ώρα.

Σύστημα θέρμανσης

Δεν υπάρχει σύστημα θέρμανσης και συνεπώς λαμβάνεται το θεωρητικό σύστημα, δηλαδή:

• Παραγωγή
  • Τύπος: Λέβητας
  • Πηγή ενέργειας: Πετρέλαιο
  • Ισχύς: 0 kW (είναι σημαντικό να μην το αφήσουμε κενό αλλά να γράψουμε 0)
  • Β.Απ.: 0,935
  • COP:1
  • Μήνες: βάζουμε 1 στους μήνες Ιαν-Φεβ-Μαρ-Απρ-Νοε-Δεκ για τις ζώνες Α και Β, ενώ βάζουμε 1 και στον Οκτ για τις ζώνης Γ και Δ.
• Δίκτυο διανομής: (βλ. §4.3.1)
  • Ισχύς: 0 kW (είναι σημαντικό να μην το αφήσουμε κενό αλλά να γράψουμε 0)
  • Χώρος διέλευσης: "Εσωτερικοί ή έως και 20% σε εξωτερικούς"
  • Β.Απ.: 0,95
  • Μόνωση: (το αφήνουμε κενό, δηλαδή χωρίς μόνωση)
• Τερματικές μονάδες: (βλ. §4.4.1)
  • Τύπος: γράφουμε αν θέλουμε "θεωρητικό σύστημα"
  • Β.Απ.: 0,93
  • Βοηθητικές μονάδες: (βλ. §4.5)
• Τύπος: (το αφήνουμε κενό)
  • Αρ.: 1
  • Ισχύς: πολλαπλασιάζουμε το εμβαδόν της θερμικής ζώνης με 0,1 W/m² για κατοικίες και 5 W/m² για τριτογενή τομέα (οτιδήποτε άλλο εκτός από κατοικίες) - Προσοχή, να μετατραπούν τα W σε kW κατά την εισαγωγή στο πρόγραμμα

Σύστημα ψύξης

Δεν υπάρχει σύστημα ψύξης και συνεπώς λαμβάνεται το θεωρητικό σύστημα, δηλαδή:

• Παραγωγή
  • Τύπος: Αερόψυκτη Α.Θ.
  • Πηγή ενέργειας: Ηλεκτρισμός
  • Ισχύς: 0W
  • Β.Απ.: 1,00
  • EER: 3,00 για κατοικίες και 2,80 για τριτογενή τομέα (οτιδήποτε άλλο εκτός από κατοικίες)
  • Μήνες: βάζουμε 0,5 για κατοικίες και 1 για τριτογενή τομέα (οτιδήποτε άλλο εκτός από κατοικίες) στους μήνες Μαι-Ιουν-Ιουλ-Αυγ-Σεπ για τις ζώνες Α και Β, ενώ βάζουμε 0 στους μήνες Μαι-Σεπ για τις ζώνες Γ και Δ.
• Δίκτυο διανομής: (βλ. §4.3.1)
  • Ισχύς: 0 kW (είναι σημαντικό να μην το αφήσουμε κενό αλλά να γράψουμε 0)
  • Χώρος διέλευσης: "Εσωτερικοί ή έως και 20% σε εξωτερικούς"
  • Β.Απ.: 1,00 για κατοικίες και 0,95 για τριτογενή τομέα (οτιδήποτε άλλο εκτός από κατοικίες)
  • Μόνωση: (το αφήνουμε κενό, δηλαδή χωρίς μόνωση)
• Τερματικές μονάδες: (βλ. §4.4.1)
  • Τύπος: γράφουμε αν θέλουμε "θεωρητικό σύστημα"
  • Β.Απ.: 0,93
  • Βοηθητικές μονάδες: (βλ. §4.5)
• Τύπος: (το αφήνουμε κενό)
  • Αρ.: 1
  • Ισχύς: 0 W για κατοικίες και πολλαπλασιάζουμε το εμβαδόν της θερμικής ζώνης με 5 W/m² για τριτογενή τομέα (οτιδήποτε άλλο εκτός από κατοικίες) - Προσοχή, να μετατραπούν τα W σε kW κατά την εισαγωγή στο πρόγραμμα

Δομικά στοιχεία (αδιαφανή)

• Η ανατολική πρόσοψη του κτιρίου βλέπει στον αέρα,
• Ένα τμήμα (1μ) της νότιας πλευράς του κτιρίου βλέπει ανατολικά σε ακάλυπτο (επαφή με αέρα)
• Ένα τμήμα (0.8μ) της βόρειας πλευράς του κτιρίου βλέπει ανατολικά σε ακάλυπτο (επαφή με αέρα)
• Η δυτική πρόσοψη του κτιρίου βλέπει στον αέρα,
• Ένα τμήμα (1μ) της νότιας πλευράς του κτιρίου βλέπει δυτικά σε ακάλυπτο (επαφή με αέρα)
• Ένα τμήμα (0.8μ) της βόρειας πλευράς του κτιρίου βλέπει δυτικά σε ακάλυπτο (επαφή με αέρα)
• Η βόρεια πρόσοψη εφάπτεται με θερμαινόμενο χώρο (κατοικία),
• Ένα τμήμα (1μ) της ανατολικής πλευράς του κτιρίου βλέπει στον βορά στον αέρα
• Ένα τμήμα της βόρειας πρόσοψης του κτιρίου βλέπει βόρεια σε ακάλυπτο (επαφή με αέρα)
• Η νότια πρόσοψη εφάπτεται με θερμαινόμενο χώρο (κατοικία)
• Ένα τμήμα (0.9μ) της νότιας πρόσοψης του κτιρίου βλέπει σε ακάλυπτο (επαφή με αέρα)
• Ένα τμήμα (0.93μ) της δυτικής πλευράς του κτιρίου βλέπει νότια σε επαφή με αέρα
• Το δάπεδο εφάπτεται με θερμαινόμενο χώρο (καφενείο)
• Η οροφή βλέπει στο αέρα χωρίς κεραμοσκεπή.

Το κτίριο κατασκευάστηκε το 1972, είναι προστατευμένο, δεν είναι μονωμένο, δεν είναι γωνιακό, έχει 2 ορόφους και συνεπώς η αναλογία σκυροδέματος είναι 25%. Για τα κατακόρυφα δομικά στοιχεία λαμβάνεται σκυρόδεμα επιχρισμένο από τις δύο πλευρές σε επαφή με αέρα με U=3.40, τούβλο δρομικό (πάχος κάτω από 20εκ.) επιχρισμένο από τις δύο πλευρές σε επαφή με αέρα με U=3.05 (U=25%*3.40+75%*3.05=3.14). Η οροφή λαμβάνεται ως συμβατικό δώμα σε επαφή με αέρα με U=3.05. Τα υπόλοιπα δομικά στοιχεία, κατακόρυφα και οριζόντια που βρίσκονται σε επαφή με ΘΧ λαμβάνονται ως μεσοτοιχίες χωρίς να μεταδίδεται ενέργεια. Το ύψος του κτιρίου, οριζόμενο από το άνω μέρος του δαπέδου μέχρι το άνω μέρος της οροφής είναι 3.05μ.

Σκίαση

Ορίζοντα

Δυτικά: η δυτική πρόσοψη του κτιρίου απέχει 20μ και σκιάζεται με ένα μέσο ύψος 4.0μ από τα απέναντι κτίρια, δηλαδή εφ(α)=4/20=0.20, συνεπώς η γωνία σκίασης είναι α=11 μοίρες.

Δυτικά: το εγκλωβισμένο μέρος της νότιας πρόσοψης του κτιρίου που βλέπει δυτικά θεωρείται ότι σκιάζεται έντονα.

Δυτικά: το εγκλωβισμένο μέρος της βόρειας πρόσοψης του κτιρίου που βλέπει δυτικά θεωρείται ότι σκιάζεται έντονα.

Ανατολικά: η ανατολική πρόσοψη του κτιρίου απέχει 20μ και σκιάζεται με ένα μέσο ύψος 4.0μ από τα απέναντι κτίρια, δηλαδή εφ(α)=4/20=0.20, συνεπώς η γωνία σκίασης είναι α=11 μοίρες.

Ανατολικά: το εγκλωβισμένο μέρος της νότιας πρόσοψης του κτιρίου που βλέπει ανατολικά θεωρείται ότι σκιάζεται έντονα.

Ανατολικά: το εγκλωβισμένο μέρος της βόρειας πρόσοψης του κτιρίου που βλέπει ανατολικά θεωρείται ότι σκιάζεται έντονα.

Βόρεια: μέρος της βόρειας πρόσοψης του κτιρίου θεωρείται ότι σκιάζεται έντονα από τα γειτονικά του κτίρια.

Βόρεια: το εγκλωβισμένο μέρος της βόρειας πρόσοψης του κτιρίου που βλέπει βόρεια θεωρείται ότι σκιάζεται έντονα.

Νότια: το εγκλωβισμένο μέρος της νότιας πρόσοψης του κτιρίου θεωρείται ότι σκιάζεται έντονα.

Νότια: το μέρος της δυτικής πρόσοψης του κτιρίου που βλέπει νότια θεωρείται ότι σκιάζεται έντονα.

Πρόβολου - Τέντας

Οι υπολογισμοί θα γίνουν δυτικά και ανατολικά, δηλαδή για τις 2 προσόψεις που διαθέτουν πρόβολο.

Δυτικά:

• 1η μπαλκονόπορτα και τοίχος: μήκος προβόλου 3μ και απόσταση κέντρου από πρόβολο 2μ, άρα εφ(β)=3/2=1.5, δηλαδή β=56 μοίρες
• 2η μπαλκονόπορτα και τοίχος: μήκος προβόλου 2μ και απόσταση κέντρου από πρόβολο 2μ, άρα εφ(β)=2/2=1.0, δηλαδή β=45 μοίρες

Ανατολικά:

• 1η πόρτα και τοίχος: μήκος προβόλου 3μ και απόσταση κέντρου από πρόβολο 2μ, άρα εφ(β)=3/2=1.5, δηλαδή β=56 μοίρες
• 2η πόρτα και τοίχος: μήκος προβόλου 2μ και απόσταση κέντρου από πρόβολο 2μ, άρα εφ(β)=2/2=1.0, δηλαδή β=45 μοίρες

Πλευρική

Τα δομικά στοιχεία του κτιρίου και των πλευρικών εμποδίων είναι τέτοια που η γωνία γ πλευρικής σκίασης είναι πάνω από 45 μοίρες.

Οπότε λαμβάνεται συντελεστής πλευρικής σκίασης για θέρμανση και ψύξη 0.80.

Συνολική σκίαση

Σε συνθήκες έντονης σκίασης, κατακόρυφων στοιχείων και οροφών, όταν είναι δύσκολος ο υπολογισμός, λαμβάνεται συνολικός συντελεστής 0.30 για κάθε εποχή, που προκύπτει ως γινόμενο των 3 συντελεστών σκίασης.

Αποτελέσματα

Το κτίριο κατατάσσεται στην τελευταία κατηγορία Η.

ΒΕΛΤΙΩΣΕΙΣ

Εφαρμόζοντας βελτιώσεις στους τοίχους, την οροφή, τα κουφώματα και τα τεχνικά συστήματα μένει να δούμε πόσο βελτιώνεται η κατάταξη του κτιρίου.

Βελτίωση στους τοίχους και την οροφή

Θεωρούμε ότι θα έχουμε βελτιωμένο U=1.00 στο σκυρόδεμα και U=0.95 στα τούβλα, οπότε το συνολικό U=25%*1.00+75%*0.95=0.96. Στην οροφή το U=0.95.

Βελτίωση στην ψύξη

Με εγκατάσταση ενός ανεμιστήρα οροφής ανά 10τμ και καλύπτοντας τουλάχιστον το 50% της επιφάνειας με ανεμιστήρες οροφής αναμένεται εξοικονόμηση ενέργειας. Το 50%*77.29 είναι 38.65, δηλαδή απαιτούνται 38.65/10=3.865~4τεμ.

Βελτίωση στο ΖΝΧ

Με εγκατάσταση ηλιακού θερμοσίφωνα αναμένεται εξοικονόμηση ενέργειας στην παραγωγή του ΖΝΧ. Επιλέγουμε 3τμ επίπεδου επιλεκτικού συλλέκτη, στραμμένου στο νότο με γωνία κλίσης 45 μοίρες.

Βελτίωση αερισμού από κουφώματα

Τα κουφώματα αλουμινίου λαμβάνονται αεροστεγανότητα πιστοποιημένη.

Συνεπώς η συνολική διείσδυση αέρα είναι 72.43 κμ/ώρα, ενώ η μικρή καμινάδα για τα καυσαέρια της σόμπας θέρμανσης βουλώνεται.

Βελτίωση θερμοπερατότητας κουφωμάτων

Οι μπαλκονόπορτες και τα παράθυρα αντικαθίστανται από κουφώματα μεταλλικού πλαισίου με θ.δ. 24mm, 20%, υαλοπίνακα δίδυμο με μεμβράνη χαμ. εκπ. με διάκενο αέρα 12mm, οπότε αποκτούν U=2.30 και ggl=0.48. Οι πόρτες αντικαθίστανται από κουφώματα μεταλλικού πλαισίου με θ.δ. 24mm, οπότε αποκτούν U=2.80.

Αποτελέσματα

1. Με τις βελτιώσεις στους τοίχους, την οροφή, την ψύξη και το ΖΝΧ το κτίριο μεταβαίνει από την ενεργειακή κατηγορία Η στην κατηγορία Γ, επιτυγχάνοντας 58% εξοικονόμηση.
2. Με τις πρόσθετες βελτιώσεις στην αεροστεγανότητα και την θερμοπερατότητα των κουφωμάτων το κτίριο παραμένει στην κατηγορία Γ, επιτυγχάνοντας 64% εξοικονόμηση, έχει πλησιάσει όμως οριακά την Β (υπολείπεται εξοικονόμηση 22kwh/τμ για να φτάσει την κατανάλωση του κτιρίου αναφοράς 123kwh/τμ)
3. Αυτό σημαίνει ότι με πρόσθετη βελτίωση της θερμοπερατότητας της μόνωσης των τοίχων το κτίριο άνετα θα πιάσει την ενεργειακή κατηγορία Β.

Σχέδια