Integrace energií ve stavebnictví 10. června 2010
１．Úvodem ２．Integrace energií do konceptu úsporných budov v Japonsku (aktuální stav) ３．Principy jednotlivých energetických úspor ４．BEMS, HEMS ５．LCA ６．Příklad úsporné budovy v Japonsku
SHIMIZU Corporation ・Společnost Shimizu Corporation byla založena r. 1804. ・Shimizu Corporation je reprezentativní japonskou společností v oblasti stavebnictví a inženýringu. ・Shimizu Corporation zaměstnává přibližně 12 000 osob.
Stavby společnosti Shimizu
Syuri Castle
DN Tower 21
Kisuke Shimizu Zakladatel společ čnosti
Yokohama Landmark Tower
Tsukiji Hotel
Tokyo Bay Aqualine “Umihotaru”
Stavby Shimizu Corporation v České republice
Objednavatel
DENSO Manufacturing Czech s.r.o.
Návrh a dozor
Shimizu Corporation
Dokončení
Květen 2003
Typ stavby
PC, dvojpodlažní
Plocha
50,086m2
Lokace
ČR
objednavatel
AISIN EUROPE MANUFACTURING CZECH s.r.o.
Návrh a dozor
Shimizu Corporation
Dokončení
Duben 2005
Typ stavby
RC, dvojpodlažní
Plocha
21,120m2
Lokace
ČR
Japonské úsporné budovy １．Zákon o racionalizaci užívání energií (zkráceně: Zákon na úsporu energií) ・účinný od října 1979 v reakci na 4. válečný konflikt na Středním východě spolu s dopady íránské revoluce a druhé ropné krize ・pro další ekonomický rozvoj Japonska nezbytnost zlepšit využívání el. E v širokém rozsahu ・stanovení kroků pro propagaci úspor el. E v továrnách, budovách, logistice, strojích, zařízeních 2. Opatření vůči globálnímu oteplování ・pro splnění cílů Kjótského protokolu jsou široce pojaté úspory energií nezbytné ・energetické úspory jsou nutné posílit nejen v průmyslu, ale i v občanském sektoru, logistice →legislativní změna Zákona o úsporách energií v r. 2010: posílení regulí ３．Snižování nákladů na energie ・ekonomické výhody energetických úspor
＝ nižší náklady na energie
Energetické úspory Fotovoltaika, využ žití solární E Vě ětrná E Solární baterie ve stavebním materiálu Zateplení střřechy Gradiation brind Svě ětelná police Využ žití denního svě ětla Horní osvě ětlení Přřirozené vě ětrání Hybridní vě ětrání
BECSS Otevřřený řídící systém Ameliorace zneč čiště ěné zeminy Systém recyklace betonu Seizmická izolace, suprese vibrací
Tepelný a klimatizač ční systém Sbě ěr vody Zatravně ění střřech Zazeleně ění ploch Chlazení venkovním vzduchem Rám tepelného zásobníku Night purge (noč ční čiště ění) Klimatizač ční odsávací podlahový systém
Využ žití dešťťové vody Vodní a kanalizač ční řad Kogenerač ční systém Palivový článek NaS baterie Ice thermal, water thermal cool bit
Kompaktní technologie s nízkou mírou zátěž ěže ěž pro životní prostřředí. Návrh budovy s maximálním ohledem na životní prostřředí.
Koncept energeticky integrované budovy ・tvar a orientace budovy ・pasívní design, mřížková clona ・zeteplení stěn, tepelné parametry oken ・propustnost vzduchu
・BEMS,HEMS ・odhad zátěže ・optimální řízení ・doladění ・dobrá údržba ・výchova správců
Budova
Provoz
・vysokoefektivní tepelné čerpadlo ・mraznička na principu turbo inverter ・nevyužitá energie ・kontrola počtu větráků, čerpadel ・vysokoefektivní osvětlení ・ventilace pro práci a domácí pohodu
Zařízení
Systém energetických úspor（Budova） Opatření přímo v rámci budovy
Konstrukce budovy Plášť (obvodové zdi) Okolí oken
Další
Snížení venkovní plochy budovy Orientace s ohledem na sluneční záření, směr větru Konstrukce s ohledem na přirozené větrání （komínový efekt apod.） Vysoká tepelná izolace Parametry vysoké izolace vzduchu Zdi s vysokou absorpční schopností zohledňující akumulační efekt slunečního svitu Zateplené okno, vysoce zateplený okenní rám Dvojité, trojité sklo Uplatnění vysoce funkčního skla (tepelný odraz, lowE sklo apod.) Venkovní žaluzie Vzduch propustná okna (air-flow window) Uplatnění dvojitých clon (double skin) Zateplovací fólie, instalace teplo rexflexivního filmu Uplatnění výklenků, clon Světlovody, uplatnění light shelf (využití denního světla) Zateplující nátěr Chladící trubky, tepelné trubky Jasnost vnitřních nátěrů Zatravnění střechy a zdí
Systém energetických úspor（přístroje, zařízení （１）） Opatření se vztahem k přístrojům a zařízením（１）
Zdroj tepla
Vysoce účinné zdroje（super tepelné čerpadlo、prvotřídní přístroje Diverzifikovaná instalace různých zdrojů tepla, řízení počtu Instalace systémů akumulace tepla – ventilace (klimatizace)
Distribuční systém
Invertorové řízení čerpadel, větráků (VAV, VWV) Uplatnění vysoce účinných motorů Diverizifikovaná instalace čerpadel, větráků a řízení a kontrola jejich počtu Uplatnění vodního a vzduchového okruhu s rozdílně vysokou teplotou Přidání reduktoru tření do trubek vodního řadu
Sekundární klimatizační / ventilační systém
Uplatnění rozdílné ventilace pro práci a domácí pohodu Uplatnění zón, samostatných ventilací, kastomizované ventilace Instalace chladícího zařízení na bázi venkovního vzduchu Beztrubková ventilace, podlahová ventilace
Větrací systém
Instalace tepelných výměníků Instalace zařízení pro optimalizaci výměny vzduchu pomocí čidla CO2
Instalce zařízení pro noční čištění
Systém energetických úspor（přístroje, zařízení) (2) Opatření se vztahem k přístrojům a zařízením （２）
Osvětlení
Vysoce účinné osvětlovací zařízení（Hf osvětlení）、 osvětlení LED Instalace osvětlení propojeného s čidlem pohybu Instalace čidla jasnosti osvětlení Uplatnění osvětlení pro práci a klid
Dodávky vody a teplé vody
Instalace zařízení šetřících vodu, úsporné splachovače Uplatnění vysoce účinných bojlerů, lokálního využití Zařízení využívající dešťovou vodu
Řídící a kontrolní systémy
Instalace BEMS（Building Energy Management system） Instalace monitorovacích zařízení Instalace systému řídícího poptávku
Přívod a výroba el. E Přírodní E
Uplatnění vysoce efektivního transformátoru Uplatnění kogeneračního systému, systému využívajícího odpadní teplo Instalace přirozeného větrání, dampru pro hybridní ventilaci Instalace zavlažovacího zařízení na střeše Instalace fotovoltaiky, solárních kolektorů Instalace malorozměrových větrných el. Uplatnění systému uskladnění sněhu, chladících systémů využívajících sníh
Systém energetických úspor（provoz） Opatření se vztahem k provozu budov
Klimatizace, ventilace
Přiměřenost a efektivnost provozu tepelných zdrojů čerpadel, větráků ad. Přiměřené a efektivní časování provozu, provoz na základě předpokládané zátěže ad. Přiměřenost a efektivnost přívodu vnějšího vzduchu, zamezení přístupu vnějšího vzduchu v okamžiku náběhu chodu Přiměřenost a efektivnost nastavení teploty vody (pro topení a chlazení) Zastavení chodu klimatizace v nepřítomnosti Přiměřená a efektivní instalace čidla pro snímání teploty a vlhkosti
Osvětlení
Časování světelných zařízení, časovaní vypínání osvětlení Podrobné rozdělení míst s osvětlením Zhasínání na straně perimetru
Snížení zátěže životního prostředí Další
Řízení stupně osvětlení, místa bez nutnosti světla zhasínat (nepřítomnost apod.) Přehodnocení pokojové teploty Použití softwaru pro management chodu strojů a zařízení Školení pracovníků obsluhy a uživatelů o energetických úsporách Přestat používat nepotřebné kancelářské přístroje a přejít na úsporné Intervalové otevírání oken, přiměřené a efektivní užití žaluzií
Energetické úspory u zařízení – zdrojů tepla budova provoz přřístroje
Vysokoúčinná mraznička （modulový kombinovaný typ) Zdroj: Toshiba Career HP
Vysoce účinný výměník plošného typu, vysoce efektivní díky využití Lawrence cyklu Zdroj： web ocelárny Kobe a.s.
Energetické úspory u zařízení – zdrojů tepla
Vysoce účinné tepelné čerpadlo – klimatizace
Specifika - rozsah provozu je do -25℃ venkovní teploty - do -15℃ zaručena 100% funkčnost - vysoká účinnost EER 4,10 COP 4,41 (10kw) - rychlý nástup fce „topení“ - zkrácení rozmrazovacího režimu - široké produktové portfolio（tepelný výkon od 8kW do 63kW）
Zdroj： materiály Mitsubishi Electric
Úspory v klimatizaci（práce – domácí pohoda） ¨klimatizace pro práci a klimatizace pro pohodu v jednom Efektivní lokalizovaná klimatizace pro pohodu
pro práci
z 26 C na 28C Kastomizovaná regulace (osobní potřeba) podlahová klimatizace
Nový vývoj：osobní přívod
Otevřeno/on
Zavřeno /off
・při nastavené teplotě 26 → 27 ℃ úspora ５％ ・při nastavené teplotě 26 → 28℃ úspora １８％
Energetické úspory v klimatizaci（Emisní klimatizace） ・optimální pohodlí na míru podle individuálních potřeb díky emisnímu typu topení/chlazení a díky podlahovému ofuku ・snížení spotřeby E klimatizace
cíl:４０％
efektivnost tepelného zdroje：７℃ → １７℃ snížení energie na přepravu：transmise vzduchu
→ transmise
vody 冷水・温水ﾍｯﾀﾞｰ
chladící mod
tenký solární panel
Vysoušecí klimatizace
Stropní radiační topení/chlazení „domácí pohoda“ – udržování teploty
VAV
(28℃)) Klimatizace s ofukem V podlaze
＝
Perimetrový typ
Eliminace vhlkosti použitím sikativu, zvýšením teploty chladící vody, zvýšení efektivnosti a účinnosti tepelného zdroje
+
Klimatizace „pracovní“
laboratoř
Vysoušecí klimatizace
Díky klimatizačnímu systému v podlaze optimalizace toku vzduchu podle potřeb a chuti uživatele
Experimentální rozložení teploty na stropu
Energetické úspory ventilačního zařízení （řízení přívodu objemu venkovního vzduchu)
（ 5ｍ /ｈ・ ｍ）
2,000
ř
許容C O 2濃度 povolený CO2 許容C objem 2濃度
1,000 objem C O 2濃度 濃度 2CO2
500 počet lidí 在席人数
0 0:00
2:00
4:00 6:00
1,600
160
1,400
140
1,000 2
100
800
80
1,200
(ppm)
外気取入量 (m 3/h)
1,500
▼70％
180
120
外気取入量 600
60
400
40
200
20
0
0
8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 0:00
• Udržení koncentrace CO2 pod 1000ppm, 70% snížení zátěže venkovního vzduchu
po et lidí
省エネ効果
1,800
hustota CO
objem p ívodu venk. vzduchu (m /h) 3
この部分が výsledek energ. úspor
200
濃度 (ppm ) C O 22濃度
Objem přiváděného venkovního vzduchu 設計外気取入量 dle návrhu (5m3, h-m2) 3 2
2,000
č
2,500
在席人数 (人)
Počet lidí a objem外気取入量 přiváděného venkovního vzduchu 在席人数と
Energetické úspory u ventilace Logika tepelného výmě ěníku a ventilace
Přívod dovnitř Vývod ven
Dělící deska Přívod čerstvého vzduchu zvenku
zevnitř mezera zvenku ven
dovnitř zevnitř
Zdroj: Mitsubishi Electric
Úspory v osvětlení Vysoce účinné osvětlovací systémy
Poč čáteč ční úprava osvě ětlení
Úprava svitu čidlem jasnosti Zdroj: web Matsushita Denko
čidlo reagující na člověka režim „pracovní“ a režim „domácí pohoda“ využití denního světla
Energetické úspory přepravních zařízení řízení otáček čerpadla, větráku (invertorové řízení) řízení počtu čerpadel a větráků transmise rozdílných teplot（voda, vzduch） E transmise vysoce rozdílných teplot（přeprava ledu, vody, tepla） ・výroba kalného kašovitého ledu z přechlazené vody ・snížení E v důsledku užití ledovody s vysokou hustotou
Ty dynami k ho ledu
ře ra a ledo ody
Energetické úspory transformátorů ・60% snížení celkových ztrát ・díky použití fero-jádra a amorfní slitiny, velké snížení ztrát při zátěži a ztrát naprázdno. ・ekonomičnost Superúsporný transformátor „SUPERamorfous“
・lepší magnetostrikční charakteristiky elektromagnetické desky díky segmentalizaci šířky magnetické zóny odrazem laserového světla・snížení hlučnosti díky zlepšením na straně nízké ztrátovosti vysoce účinného transformátoru a magnetostrikčním charakteristikám Extravysoký nízkoztrátový transformátor Zdroj: web Hitachi
Energetické úspory na bázi kogenerace Plynový motor Dieselový motor Plynová turbína
ventil El. generátor
Pal. článek generátor motor
Tep. výmě ěník
El. generátor El. energie
Zařřízení na využ žití odpadního tepla Kogenerace pro domácí použití – generá 3.25kW zdroj： web HONDA
Teplo klimatizace
pohon
osvě ětlení
Přřívod teplé vody
pára atd.
atd. Zdroj： Centrum pro podporu a propagaci zemního plynu
Kogenerace pro domácí užití palivový článek１kW, zdroj: Tokyo gas - web
Fotovoltaika
Akumulace E přes den
Noční LED osvětlení
Transmisivní Transmisivní fotovoltaika
Fotovoltaika sídliš dlištní tních budov
Solá Solární rní panel na samostatné samostatné budově budově
Energetické úspory na budovách （žaluzie, clony） budova provoz zařízení
clony
Venkovní žaluzie
Venkovní žaluzie
Mřížková clona
Energetické úspory na budovách （přírozené větrání, chlazení venkovním vzduchem)
Odpadní vzduch
Přřirozené vě ětrání
Chladírenská věž ěž Tech. místnost pro zdroj tepla
jídelna
kancelářře kancelářře
Přívod venkovního vzduchu
kancelářře kancelářře
Clean room Centrální monitoring
laboratořř laboratořř laboratořř
laboratořř
laboratořř Ventilač ční mistnost
Clean room
přívod venk. vzduchu
Energetické úspory na budovách /zatravnění Designed green wall
Teplotní rozložení na západní straně
Vertikální zatravňovací systém „Parabienta“
Energetické úspory při provozu Emise CO2 v kancelářské budově (35 let provozu) budova
freony
budova
provoz zařízení
Odpady, rozklad
Stavební úpravy Stavební opravy Údržba, úklid, ostraha
ročně Provoz ročně
Zdroj: Organizace pro energetické úspory obytných budov
Systém BEMS: Building and Energy Management System Systém usilující o snížení spotřeby energie řízením chodu přístrojů a zařízení v budovách Systém beroucí ohled na životní prostředí na úrovni provozu Jde o různé systémy, které např. umožňují automatické řízení pokojové teploty podle čidla reagujícího na člověka, automatickou regulaci osvětlení, teplotu, průtok, tlak v přístrojích a zařízeních včetně rozvodů, kdy tato data sbírají a vyhodnocená zobrazují správci apod.
Systém BEMS (základní systém) BEMS（systém energetického managementu) ・optimální energeticky úsporný provoz ・časovaný provoz ・monitorování spotřeby E ・monitorování trendu
BEMS
Příklad zobrazení
Systém BEMS (příklad využití) Objem spotřeby plynu ve společných prostorech
共用部ガス消費量
2004年11月
listopad 2004
300
Změna nastavení
250
m3
200
150
snížení spotřeby
100
50
0 11/1
11/8
11/15 目標値
Skutečná hodnota
11/22
実績共用ガス消費量
Cílová hodnota
11/29
Systém HEMS HEMS: Home Energy Management System Systém podporující energetické úspory v domácnostech řízením energetické poptávky.Využívá IT technologie, které místo člověka kontrolují domácí spotřebiče (klimatizace, ledničky apod.), optimalizují jejich provoz, v reálném čase zobrazují situaci spotřeby včetně ceníku apod. DATA centrum Shromaž ž ování a analýza dat Sbě ěr monit. dat o množ žství EL Zpracování komunikace
aluzie, ventilace, klimatizace Prů ůběž ěžná ěž kontrola otevírání clon žaluzií a vě ětráku, minimalizace provozu klimatizace Koncová zařřízení Zjišťťování využ žití el. přřístrojů ů monitorováním zátěž ěže ěž domácích el. zařřízení a mapováním vzorů ů použ žíváni
AV Vypínání pohotovostního rež žimu adaptérem
Chladnič čka Poč čet zavřření a otevřření dveřří Zobrazení spotřřeby energie
180 stupň ň. kamera Přřenos videa do PHS, mož žnost sledování domácnosti na dálku (přř.) Peč čovatelská služ žba sledování starých lidí
Poč čet monitorů ů: 300 (omezený poč čet) Čidlo pohybu + klimatizace Omezení činnosti klimatizace čidlem pohybu
El. dráty pro osvě ětlení uvnitřř
Informač ční terminál Sbě ěr dat z rů ůzných adaptérů ů, zobrazení spotřřeby energie a nákladů ů. Centrální řízení fcí jednotlivých zařřízení
Ohřřívač č na bázi tepelného čerpadla Dálkové ovládání ON - OFF
Zdroj：Min. ekonomiky a průmyslu
Co je to
?
LCA - (Life Cycle Assessment) – Vyhodnocení životního cyklu Evaluační metoda hodnotící dopad výrobků a služeb včetně budov na životní prostředí
Jasně určuje zátěž životního prostředí u jednotlivých budov, od výstavby, užití, demolice po recyklaci, a diskutuje náměty na zlepšení. Evaluace životního prostředí：zejm. evaluace dopadů na P před velkokapacitním vývojem apod.
Metody LCA １．Určení účelu a rozsahu evaluace ： stanovení rozsahu evaluace ２．Analýza: objem vložené E a materiálů, odpadních plynů a odpadu ３．Vyhodnocení dopadu：propočet dopadu zátěže na P skleníkovými plyny, NOX、kontaminací vody ad. ．Interpretace: na základě výsledků bodů 1-3 rozhodnutí
Související položky ivotní cyklus CO2： LCA na základě evaluace CO2 je ve stavebnictví rozšířené a doložitelné mnoha výsledky Náklady životního cyklu： metoda stanovení přínosu nákladů nejen ve vztahu k počátečním investicím, ale celému životnímu cyklu
Data nutná pro LCA ・objem aktivit： materiály a suroviny, stavební práce, E za chodu, odpad ・jednotka ： jednotka zátěžePal. životního prostředí （CO2,No ,freon）、 článek jednotková cena （evaluace LCC)
資材製造
Výstavba
建設
Výroba materiálu
Data monitorující 工事段階 zatíž žení živ. 環境負荷 prostřředí přři データ výstavbě ě
電力・ ガス・ El. energie, plyn, spotřřeba vody, 上水消費量 kanalizace, 下水・ ごみ排 objem odpadu, udrž ž ovací práce 出量・維持管 理
×
×
×
Jednotka 環境負荷 zatíž žení živ. prostřředí
環境負荷 Jednotka zatíž žení ž原単位 iv. prostřředí
原単位
Emise SOX
Emise CO2 Standard
運用
Nová výstavba, 新築・ 建替 přřestavba, 時の躯体・ provedení, množ žství 設備 仕上・ vybavení
資材量
SO x排出量
C O 2 排出量
改修
Oprava
Využ žití
Výroba 修繕に materiálu na た přř応じ estavbu, výpoč č et 資材製 zátěž ěže ěž na živ. 造・ 工přři prostř ředí staveb. 事の環 pracích
境負荷 算定
Jednotka zatíž žení 環境負荷 živ. prostřředí
更新周期 Poč čáteč ční provedení, に応じ た výroba 仕上、 materiálu設 pro zařřízení, 備資材製 výpoč čet 造・ 工事 zátěž ěže ěž na živ. の環境負 prostřředí přři stavebních 荷算定 pracích
原単位
Emise NOx
N O x排出量
Spotřřeba energie
Ｔ.Ｉ ｋａｇａ
廃棄
Odpad
Nová 建 新築・ výstavba, 替・ 修繕・ přřestavba, oprava, 改修時の použ žitý 使用済み materiál přři 資材量 přřestavbě ě
× 環境負荷 Jednotka zatíž žení živ. prostř ř edí 原単位
エネルギー消費量
・・・・
正規化 Globální 地球温暖化 oteplování
Kyselost
酸性化
Zneč čiště ění 大気汚染 ovzduší
Devitalizace zdrojů ů energie エネルギー資源枯渇
Eutrofizace 富栄養化、 ・・・ ・
Přřítěž ěž
重み付け Komplexní evaluace vlivu na životní prostřředí (jednotný index) 総合環境影響評価（ 単一指標化）
Zdroj: BCS
：BCS
Získávání údajů pro LCA Japonsko ： Japan LCA Society、Japonská stavebnická asociace ad. Evropa ： EU Joint Research Centre ad. （LCA Tools, Services and Data） (http://lca.jrc.ec.europa.eu/lcainfohub/directory.vm)
Konkrétní příklad LCA
（představení nástrojů）
GEM-21：Evaluační nástroj vyvinutý Shimizu Corporation Rozšíření evaluovaných položek 1993 ・životní cyklus CO2（LCCO2）、E 2000 ・SOx、NOx、výhody energetických úspor 2002 ・odpadní látky（LCW）、náklady životního cyklu （LCC）
Konkrétní příklad LCA (zadávání dat)
Konkrétní příklad LCA (evaluace výsledků) 1 rok
Souč čet
Celá budova
Na 1 patro
V tis. jenech 千円
3,500,000
NÁKLADY
3,000,000 Demontáž ž 解体費
2,500,000 Údrž žba 保全費
2,000,000 1,500,000
運営費 Provoz
1,000,000
修繕費 Oprava
500,000
Výstavba 建築費
0 標準案 Standardní návrh
Návrh na sníž žení
廃棄物削減案 odpadu
Návrh na sníž žení
環境負荷低減案 zatíž žení živ. prostřředí
Náklady na životní cyklus ライフサイクルコスト
Energetické úspory při výstavbě, materiálové úspory ・materiálové a surovinové úspory ve výstavbě ・k fero materiálům použít elektromateriály ・z cementu používat cement z šachtové pece typu B ・používat revitalizovaný asfalt/beton ・snižovat spotřebu materiálu díky stavebnickému know-how ・snižování odpadu R（Refuse:、Reduce、Reuse、Recycle） (česky 4O: Odmítnout, Omezit, Opakovaně použít, Oběh)
・Úsporná stavba
・uplatňovat jednotkové konstrukce ・používat stavební mechanizaci (včetně vozidel) s nízkými náklady ・žádné lelkování ・zkrácení přepravních vzdáleností materiálů a surovin
Pc trám
Sloupy
Stěny
Diagnostika energetické úspornosti Prů ůzkum základních dat Stav energií Spotřřeba energie (stávající data)
Prů ůzkum stavu zařřízení, analýza Teplo, zařřízení na přřenos tepla Kotel Mraznič čka Pomocná zařřízení Čerpadlo, vě ětrák Parní systém
Klimatizace, zařřízení na ohřřev vody Klimatizace Výkonnost klimatizace Vě ětráky Řídící systém Zařřízení pro dodávku teplé vody
Elektřřina, osvě ětlení Transformátory Vyrovnání zatíž žení Kogenerace Osvě ětlení OA
Dů ůlež žité polož žky pro zlepšení v diagnostice budov ・záznam a využ žití energetických dat ・efektivnost a přřiměř ěřenost kontroly ěř vnitřřních teplot ・regulace venkovního vzduchu ・efektivní a přřiměř ěření řízení pomě ěru ěř vzduchu u spalovacích zařřízení・ ・regulace teplé/studené vody podle roč čního období ・přřiměř ěřenost a efektivnost klimatizovaných ěř úseků ů, zónování ・sníž žení E využ žíváním invertorů ů ・sníž žení ztrát „naprázdno“ efektivní kontrolou pomě ěrné poptávky transformátoru ・řízení poptávky（ （automat/manuál） ） ・řízení a kontrola optimalizace osvě ětlení nastavením základního stupně ě svě ětla
Návrhy na zlepšení
Zdroj: Centrum energetických úspor
Příklad japonské budovy typu „half-carbon“ Aplikace nejvyspělejších technologií snižujících zátěž životního prostředí – stavba „Kancelářské budovy budoucnosti“
Školka
564
562
451
Kancelářře
・Lokace ：Tokio, Chuo-ku, Kyobashi 2-1 ・Typ stavby ：3 podzemní, 22 nadzemních podlaží, （antiseizmická úprava) ・plocha ： 1 2 m2 ・výška ：1 2 m
C, částečně S C
Příklad japonské budovy typu „half-carbon“ 1 Výskyt CO2 現状ＣＯ２発生
＊１
1 0 0 kg- C O 2 / ㎡・年
▲1 5 ～2 0 ％
●空調：熱源3 1 .531,5 % % Klimatizace: teplo ・外装 断熱性(PA L) Vně ější izolace (PAL) 効率化(C(CEC) EC ) Úč č・空調 innost klimatizace
4 8 .0 %
Klimatizace: přřenos6tepla ●空調：熱搬送1 .5 % 16,5%
0 .9 %
Teplá voda
● 給湯
● 照明 Osvě ětlení
1 9 .1 % 1 6 .5 %
● ｺ ﾝEl.ｾzásuvky ﾝﾄ
-Klimatizace 5,6 %
6 .0 %
100%
・換 気 5a.6kanalizace % - vodovody ・給排水 0 .8 % 0,8% ・昇降機 -Výtah 3,1%3 .1 % Ostatní ● その他
▲7 0 ％
＊２ 2 今後の技術進展 Budoucí technologický pokrok Pasivní・パッシブ建築：高（外）断熱、日射遮蔽 budovy: lepší (vně ější izolace, využ žití slun. zářření) Využ žití・自然エネルギー利用：外気冷房、ﾅ přřírodní energie: Chlazení vně ějším vzduchem, noč čníｲﾄﾊ čiště ěﾟｰní)ｼ ﾞ Vysoce úč činná zařřízení : o 20 % ・高効率機器 ：2 0 ％ＵＰ Nízkonákladová přřeprava: 10 -20 % ・低消費搬送 ：1 ～2 0 ％ Vysoce úč činné osvě ětlení: 3x vyšší úč č0 innost Nízkonákladové 0A: 3x vyšší úč č innost ・高効率照明 ：効率３倍 Obnovitelné zdroje energie: 2x vyšší úč činnost, vě ětší rozloha ・低消費ＯＡ機器：効率３倍
・再生可能ｴ ﾈ ﾙ ｷ ﾞｰ ：効率２倍、面積拡大 （オンサイト）
technologie 回収可能 do deseti let
な技術 Výkon ● 動力
9 .5 %
1Návratná 0 年以内で
▲3 0 ～4 0 ％
Stávající 全ての technologie
既存技術
Budoucí technologický 今後の pokrok
技術進歩 ＊１ ・ Ｏ２総排出量ベンチマーク ： 1ＣBenchmark emisí CO2 100kg/m2.rok kg/㎡・ 年 (úsporné (東京都省エネビル平均 99 kg/㎡・ 年) 100 budovy v Tokiu cca ・ ＣＯ ２排出内訳ベンチマーク： 99 kg/m2,rok) 省エネセンタ ー 規模別内訳： Detailní benchmark emisí CO2 約 40,000～70,000㎡ Detailní rozsah Centra úspory energií: Cca 40 000 – 70 000 m2)
・電力排出係数 Emisní index elektřřiny 0 3 02/3 年：2 / 3 、 Rok 22030: Rok 22050: 0 5 01/3 年：1 / 3 、 Rok 22100: 1 0 00 年：0 Zvýšení obnovitelných zdrojů ů ・再生可能エネルギーの energie (využ žití lokalit) 効率UP（地域利用） Kredity ・クレジット
＊２ ・ 日本のオフ ィスビルの80％以上がパッケージ型 2 空調システムを採用 Zhruba 80 procent japonských （機器の性能向上が課題） kancelář ří využ žívá komplexní （目標2050年C O P 12、 現状の約2.5倍） klimatizač ční systém (zvýšení výkonu) (cíl: do roku 2050 COP 12, nyní asi 2,5x vyšší)
Příklad nové budovy ústředí Shimizu Corporation (úspora 50％） Pokroč čilý vývoj v technologiích úspory energie 先進的開発省エネ技術
▲3 5 ％
一般
Exteriér ・外装システム
Rok 約▲2 0 0 t- C O 2 / 年（▲4 ％）
Osvě ětlení ・照明システム
Rok 約▲8 5 0 t- C O 2 / 年（▲1 7％）
Klimatizace ・空調システム
Rok 約▲6 0 0 t- C O 2 / 年（▲1 2％）
Emise CO2
C O 2 排出量 1 0 0 kg/ ㎡･年 熱源 ・熱搬 送 Teplo, P enos tepla
Rok Management energie ・エネルギーマネジメント 約▲1 0 0 t- C O 2 / 年（▲2 ％）
Obecně ě
省エネ ▲5 0 ％
Osvě ětlení LED ・ＬＥＤ照明
Rok 約▲4 5 t- C O 2 / 年
Využ žití už žitkové a zavlaž žovací vody, zařřízení na šetřření
・雑用水中水利用・節水型器具 vody
約▲2 5 t- C O 2 / 年 Rok
Řízení změ ěny přřívodu vzduchu u vě ětráků ů ・換気変風量制御
約▲1 0 t- C O 2 / 年Rok
Vysoce úč činné transformátory ・高効率変圧器
Rok 約▲3 5 t- C O 2 / 年
Řízení výkonu čerpadel, přřenos vody s velikými teplotními ・ポンプ変流量制御・大温度差送水 約▲7 5 t- C O 2 / 年Rok rozdíly
給湯0 .9 %
Osv tlení , zásuvky
約▲7 t- C O 2 / 年 Rok
Tep. voda
照明 コンセ ント
・屋上緑化・壁面緑化 Ozeleň ňování střřech a ploch stě ěn
4 8 .0 %
ěěěě
Řízení změ ěny přřívodu vzduchu u klimatizací, řízení chlazení ・空調機変風量制御・外気冷房制御 約▲6 0 t- C O 2 / 年Rok vně ějšího vzduchu
･
▲1 5 ％
CO2 C OEmise 2 排出量 5 0 kg/ ㎡･年
ÚSPORA ENERGIE
řřřř
従来省エネ技術
Tradič ční technologie úspor energie
新本
Nová firma
3 5 .6 % Výko 動力 9 .5 % n その他 6 .0 %
Ostatní
Kombinace venkovního PC žebroví a solárních panelů -CO2 sní ení RC
vývoj nových kancelářských mrakodrap ...column-less office
▲４％
venkovní ebrovíＰＣ
・vývoj hybridních panel kombinujících vn jší rám z PC a funkce konstruk ních materiál , venkovních úprav a enviromentálních zařízení （solární panely, antireflexní zařízení)
Hybridní panely Solární panely Panely odolné proti země ětřřesení Struktura
Tenké solární fóliové panely
Multikrystalické panely
solární
Venkovní žebroví PC a solární panely Snížení CO2 ▲４％ vývoj nových kancelářských mrakodrap RC ...column-less office ・sní ení zevní zát
díky stín ní slune ního svitu zevním rámem Fotovoltaický panel・・・cca2,000㎡、výkon 84,000k h/rok jmenovitý výkon 150k
Stíně ění Uvnitřř
FL
400
890
2200
4200
FL
220 1280 400
L -E párové sklo
3200
Vně ější okolí
・konstruk ní PC jednotky vyu ité pro vn jší pláš – sní ení emisí CO2 v pr b hu stavby ・prodlou ení ivotnosti suprasilným betonem – sní ení emisí CO2 v pr b hu ivotního cyklu
Osvětlení pro práci a osvětlení pro „pohodu“ -sní ení CO2▲17％ Vývoj osv tlovacích systém maximáln vyu ívající slune ní svit rozdílné osv tlení pro práci a klid ・Vn jší stranu oken osadit cca 2 000㎡ slune ních panel . Individuální řízení denního svitu Dodávky energie pro osvětlení prostoru (od 8,00 do 17,00) Využ žitím sluneč čního svitu lze ušetřřit energii za osvě ětlení až ž 90%
…
Využ žití slun. svitu v plné šířři
90
Osvě ětlení okolí (200 lx) 2 0 0 lx + Kastomizované osvě ětlení(500 lx) 5 0 0 lx
5 m
5 m
5 0 0 lx
žaluzie
0 lx
CH =2 8 0 0
0 lx
…
2 0 0lx)lx Využ žití slun. svitu (200 + Kastomizované osvě ětlení 500 lx)
FL
2 20 0
Solární panely s clonou
7 0 0 lx
6 m
4 20 0
2 5Svě ,0ě0tlo 0 zlxoblohy 25000lx 5 0 (cca 5%)
Využ žítí sol. energie
Využ žití slun. svitu
0 lx
2 0 0 lx
5 0 0 lx
5 0 0 lx
FL
aluzie s gradovaným prostupem sv tla: nastavením úhlu lze regulovat odraz přirozeného sv tla od stropu a tím osv tlení místnosti
Dodávka svě ětla pro kancelářře pouze z e zdrojů ů solární energie
aluzie s gradovaným prostupem světla žaluzie s gradováním
běž ěžné ěž žaluzie
Změ ěna úhlu prostupu
Horní část zvenku
vevnitř Dolní část
Systém stropní radiační klimatizace Snížení CO2 ▲12％ vývoj nových radiačních klimatizačních systémů vhodných pro japonské podnebí a podmínky radiační klimatizační systém ・Uplatňovat radiační klimatizační systém přátelský k životnímu prostředí a k člověku vhodný pro Využ žití mě ěstského podmínky s vysokou vlhkostí. odpadního tepla
- Lokální klim. systém Úč činné využ žití vody od dalších spotřřebitelů ů Radiač ční panel
Využ žití tepla z mraznič ček Studená1 6 voda
19
Profil stropu Profil osoby 32 Profil stolu Profil podlahy 27
Přřesun tepla radiací
Teplota Vlhkost
28 40
MR
47 Teplá voda
27
Vně ější vzduch s regulovanou 2 2teplotou 2 8 22 28C Potrubí se studenou vodou
Teplota Vlhkost Zajišťťující rovnocenný komfort
25 55
Vysoušecí klimatizace
Vstřřebávání vlhkosti
Ocelové dě ěrování Přříklad budovy s radiač čními panely
Radiač ční panel
Recyklovatelný ohřřívač č Vysoušecí rotor
Zlepšit a optimalizovat teplotu, vlhkost, proudění vzduchu kontrolou a řízením těchto tří parametrů za využití vysoušecího systému, kastomizovaného pracovního klimatizačního systému v podlaze a stropní radiační ventilace pro klidový režim.
Děkuji za Vaši pozornost!
Yasuhiro SHIMIZU General Manager Shimizu Europe Branch (Praha Office)
[email protected]
Shimizu Europe Branch (Praha Office) Krenova 1 162 00 Plaha 6, Czech Republic Tel : 0235-366-336 FAX : 0235-360-302 v
Hiroyuki KURITA General Manager GHG project Dept.
[email protected] Akira YASHIO Mechanical Engineer/Manager GHG project Dept.
[email protected] GHG Project Department Shimizu Corporation, Tokyo, Japan No.2-3, Shibaura 1-chome, Minato-ku, Tokyo 105-8007, Japan FAX : +81-3-5441-0370
