[Energetikai számítások]
P26 06-02-2007
Dick van Dijk TNO Built Environment and Geosciences Hollandia www.buildingsplatform.eu
Kapcsolódó információs füzetek: › › › ›
P02 (CEN szabványok) P03 (Tanúsítás) P10 (Követelmény értékek) P25 (Energetikai számítások (1) Bevezetés)
Az információs füzetek az internetről letölthetők.
Az Épületenergetikai Irányelvhez kapcsolódó energetikai számítások (2) Minőségi követelmények A témakörrel foglalkozó első információs füzet az Irányelvhez kapcsolódó energetikai számításokra vonatkozó követelményekkel, alkalmazási területekkel, a CEN szabványok szerepével, valamint a tagállamokban alkalmazott megközelítésekkel foglalkozott. Az Épületenergetikai Irányelvhez kapcsolódó energetikai számításokról szóló második információs füzet részletesen foglalkozik olyan kérdésekkel, mint például: Hogyan lehet egy módszer egyszerre pontos és gazdaságos? Megismételhető és széleskörűen alkalmazható? Melyek a legfontosabb minőségi követelmények az egyes alkalmazási területeken? Melyek a gyakorlati alkalmazhatóság korlátai? Ezen információs füzet azon szakembereknek készült, akik az egyes tagállamokon belül – így vagy úgy – részt vesznek a számítási módszerek kidolgozásában vagy alkalmazásában.
1 > Az energetikai számításokra vonatkozó minőségi
követelmények
Amint az az energetikai számításokkal foglalkozó első információs füzetben bemutatásra került, a számítási eljárások alkalmazási területtől (új/meglévő épület, átalakítás) függően eltérőek, és más – más következményekkel járnak: ›
Ezen információs füzet a Concerted Actions projekt (www.epbd-ca.org) keretében szervezett – kimondottan az irányelvhez kapcsolódó energetikai számításokkal foglalkozó - egyeztetésekből származó adatok felhasználásával készült.
› ›
Minimum követelmények (4., 5., és 6. cikkely) Amennyiben a számítás eredménye az épület megfelelősségének megítélésére szolgál, az eredmény jogi következményekkel jár: a nem- megfelelősség az építési engedély megtagadásához vezethet, (pl. Hollandia) vagy pénzbírsággal járhat (pl. Belgium, Flamand régió) és/vagy az országos vagy helyi hatóságok általi figyelmeztetést eredményezhet. Energia tanúsítvány (7.1 cikkely) Az energia tanúsítvány szerepe csak az információközlés. (7.2 cikkely). A fenti két alkalmazási terület közös jellemzője, hogy standard körülményekre vonatkoznak. Egyedi esetekben (lásd „testre szabott” javaslatok), a számítás projekt specifikus, és a tényleges körülményekre (felhasználói magatartás, klimatikus és környezeti feltételek) vonatkozik.
Az előzőekben elmondottakat az alábbi táblázat foglalja össze. Megismételhetőség Ha a számításokkal kapcsolatban a felhasználónak túl sok választási lehetősége van, az fokozza a „vásárlási kedvet”. Ez negatív hatással van a számítás megismételhetőségére és a gazdaságosságra, valamint az eredmények értékelhetőségére.
1.táblázat: A különféle alkalmazási lehetőségek összefoglalása Alkalmazás Energetikai jell. minimum követelmények Energetikai jell. tanúsításhoz Javaslatok a tanúsítványhoz “Testre szabott” javaslatok
Vonatkozó cikkely 4., 5., 6.
Jellemzők
Következmények
szabványos
Jogi következmények
7.
szabványos
7.
szabványos
--
Projekt specifikus
Csak tájékozató adat Csak tájékozató adat Csak tájékozató adat
Az energetikai számításokhoz számos minőségi követelmény kapcsolódik. Az alábbi ábra egy rövid áttekintést ad a legfontosabb minőségi követelményekről. Az alkalmazási területtől függően az egyes szempontok fontosak, illetve kevésbé fontosak lehetnek. Az egyes minőségi követelmények rövid magyarázata a Függelékben található.
A fenti eset különösen szigorú követelmények esetén tapasztalható, amikor a fokozott gazdasági nyomás miatt olyan számítási módszert kell találni és alkalmazni, ami legalacsonyabb befektetés mellett energetikailag is a leghatékonyabb eredményeket biztosítja.
1. ábra Az Irányelvhez kapcsolódó energetikai számításokra vonatkozó minőségi követelmények Egyeztetés Bizonyos minőségi jellemzők alkalmazása nem vitatott, mint például “egyértelmű”, “átlátható”, és “megbízható”. Más jellemzők többékevésbé ellentmondóak is lehetnek, például “egyértelmű” kontra “széleskörűen alkalmazható”, “pontos” és “egyedi” kontra “gazdaságos”. Ez utóbbi esetekben meg kell találni az összhangot, a számítás módszerétől és céljától függően. Az átláthatóság, megbízhatóság és megismételhetőség rendkívül fontos EPBD Buildings Platform > P26_HU.doc
2
szempontok az energetikai jellemzők számítása során, különösen a megfelelőség értékelése (új, illetve jelentős felújításon átesett épületekre vonatkozó minimum követelmények vizsgálata) esetén. (5. és 6. cikkely). Az átláthatóság, megbízhatóság és megismételhetőség több szereplőnek is fontos: › A módszert alkalmazó szakembereknek, mert a gyakorlati alkalmazás segít megérteni az eljárás lényegét (tanulási görbe), így elkerülhető a helytelen alkalmazás. Emellett biztosítja, hogy az eredményeket ellenvetés nélkül elfogadják. › A módszer fontos az eredményeket jogi szempontból megítélő szakembereknek (pl.: építési engedélyek elbírálói) is, mivel számukra kiemelt szempont, hogy elkerüljék a félreérthetőséget és a vitákat. › Végül, de nem utolsó sorban fontos azok számára, akik részt vesznek az egyes módszerek fejlesztésében és/vagy értékelésében, valamint azoknak, akik a bemenő adatszolgáltatást készítik, mivel számukra alapvető az eljárások nyomon követése.
EU SAVE ENPER projekt: Az ENPER projekt B6 jelentése már az Épületenergetikai Irányelv megjelenése előtt szinte befejezett volt ("Az energetikai számítások összehasonlítása”), mégis tartalmaz napjainkban is igen fontos információkat. Témakörei például: › Csináljuk egyszerűen; › Épületenergetika, komfort és belső levegő minőség; › Hogyan kezeljük az innovatív technológiákat; › A részletes számítási módszerek előnyei és hátrányai . › http://www.enper.org/pub/ht ml_B6/ENPER_B6_final.html
Az Épületenergetikai Irányelvhez kapcsolódó számítások esetében talán a legfontosabb követelmény a megismételhetőség, mivel szigorú követelmények esetén a fokozott gazdasági nyomás miatt olyan számítási módszert kell találni és alkalmazni, ami legalacsonyabb befektetés mellett is a legjobb eredményeket biztosítja. Ez a jobb eredmények (energetikai jellemzők) elérése érdekében a különféle lehetséges, energiatakarékos műszaki megoldások összehasonlítása helyett a különféle számítási módszerek összehasonlításához vezethet („vásárlási kedv”). Amíg a legpontosabb számítási módszer a legjobb, azaz a pontos értéket adja, az egyszerűsített eljárás pedig csak valamivel rosszabb eredményre vezet, a probléma kevésbé súlyos, de a módszer így sem hatékony: a jobb érték csak papíron létezik, és nem eredményez energia megtakarítást.
2 > Egyszerűség Egyszerű módszerek, vagy csak egyszerűsített bemenő adatszolgáltatás? A minőségi követelmények témakörében megfigyelhető egy tendencia, amely az egyszerűsített bemenő adatszolgáltatásra, és nem az egyszerű módszerekre fókuszál. Ezt a két megközelítést azonban világosan meg kell különböztetni: ›
›
Az egyszerűsített bemenő adatszolgáltatás módszerének egyértelműnek (a módszer kiválasztása és az eredmények megítélése során), megkülönböztethetőnek (energetikai jellemző vonatkozásában), ellenőrizhetőnek, megbízhatónak és fenntarthatónak (több évig garantált eredmények) kell lennie. Az egyszerűsített módszereknek megfelelő szintű pontossággal egyesíteniük kell az átláthatóság, megismételhetőség és megbízhatóság követelményét.
„Testre szabott” javaslatok készítése esetén a részletesebb módszerek szélesebb körben alkalmazhatók, és esetlegesen több ponton összekapcsolhatók a tervezés során használt épület szimulációs modellekkel. A gyakorlatban azonban ezek a modellek „fekete doboz”-nak tekintendők, mivel még gyakorlott felhasználók számára is rendkívül nehéz – szinte lehetetlen – követni a számításokat végző modul működését. A részletes eljárások szélesebb körben alkalmazhatók és pontosabbak is lehetnek, bár ami a pontosságot illeti, ezeknél is a bemenő adatok jelentik a szűk keresztmetszetet. Egy felhasználóbarát felület leegyszerűsítheti a bemenő adatok megadását, de a különféle felhasználási területekre vonatkozó minőségi követelményeket így is nehéz kielégíteni. A téma bővebb kifejtését az ENPER B6 jelentés tartalmazza(lásd a lap bal oldalán). EPBD Buildings Platform > P26_HU.doc
3
Új épületek: Hogyan építhetők be az innovatív műszaki megoldások az energetikai jellemzők megítélése során alkalmazott számítási eljárásokba: az egyértelmű módszerek nem alkalmazhatók széles körben
Ezzel ellentétben meglévő épületekre vonatkozó „testre szabott” javaslatok esetén sokkal fontosabb, hogy a számítási módszer széleskörűen alkalmazható, mintsem egyértelmű legyen.
Innovatív megoldások, gyakorlati példa: Hollandiában az épületek összesített energetikai jellemzőire vonatkozó előírás 1995-óta érvényben van. Azóta a bizonyítottan innovatív megoldásokat fokozottan építették be a szabványos méretezési módszerbe. Általában ez jelentősen megnövelte a piaci hatások szerepét, különösen szigorú energetikai követelmények esetén. Példák: egyenáram helyett váltóáramú motorral felszerelt ventilátorok, magas hatásfokú kondenzációs kazánok, új generációs („HR++”) hőszigetelt üvegezések, magas hatásfokú, keresztáramú hővisszanyerők.
Megkülönböztetés kontra egyszerűsített bemenő adatszolgáltatás Az új számítási módszerek kidolgozása során mindig kihívást jelent megtalálni az egyensúlyt az egyszerűsített bemenő adatszolgáltatás iránti igény (pl.: ne legyen túl sok bemenő változó) és a kedvezőbb műszaki megoldások alkalmazásának ösztönzése között: a kimenő adatokban a „jó” és „jobb” termékek vagy megoldások között megfelelő különbséget kell tenni, ezáltal elősegítve a későbbi alkalmazást. Például: egy túlságosan leegyszerűsített adatbevitel során csak a szimpla illetve dupla üvegezést lehet megkülönböztetni; ez nem segíti elő a fokozottan hőszigetelt ablakok alkalmazását, vagy a sarkok és a keret szigetelését. Egy másik példa: az egyszerűsített adatbevitel: „Van-e hővisszanyerő berendezés: igen vagy nem?” ez nem segíti elő a jobb minőségű hővisszanyerők, bypass, enegriahatékony fagyvédelmi megoldások, magas hatékonyságú (pl. váltóáramú) ventilátorok alkalmazását. Az egyszerűsített bemenő adatszolgáltatás külön figyelmet érdemelő eleme a “standard körülmények” megválasztása. Az épület, és a benne lévű műszaki rendszerek megtervezése, valamint az egyes rendszerek beállítása (pl.: hidraulikai beszabályozás) során tanúsított odafigyelésnek jelentős hatása lehet az energetikai jellemzőkre. Ha a tagállamban alkalmazott megközelítés szerint a standard körülmények feltételezése a számítási eljárásokban “megfelelő gyakorlat”, akkor – értelemszerűen – a megfelelő gyakorlat alkalmazása az energetikai jellemző számítása során kevés előnnyel jár, míg a “nem megfelelő gyakorlat” nem büntethető. Ha feltételezzük, hogy a standard nem megfelelő, és a felhasználó más megközelítést is alkalmazhat, a megismételhetőség, megbízhatóság és ellenőrizhetőség fenntartása érdekében egyértelmű szabályokra van szükség, arra vonatkozóan, hogy hogyan igazolható a jobb megközelítés. Ilyen szabályok azonban nem biztos, hogy egyszerűen kidolgozhatók.
3 > Hogyan kezelendők az innovatív megoldások? Minél egyértelműbb az adott számítási módszer, annál szűkebb az alkalmazhatósági köre. Ezért – az alkalmazási területtől függően – kiegyensúlyozott megközelítésre van szükség. Különösen fontos, hogy az építési előírások ne nehezítsék meg a bizonyítottan innovatív megoldások alkalmazását. Erre akkor kerülhet sor, ha még hiányoznak az új megoldásokhoz kapcsolódó a szabványos számítási módszerek. Egy, az EPBD Concerted Actions projekt keretében nemrégiben elvégzett felmérés szerint, az egyes tagállamok különböző megközelítéseket alkalmaznak illetve terveznek: › › ›
Az ún. „egyenlőség elvének” alkalmazása. Szabványos számítási módszerek alkalmazása (egyedi?) igény esetén. Egyéb (pl.: sokkal részletesebb) számítási/szimulációs módszerek alkalmazási lehetőségének biztosítása.
Az utóbbi megközelítés alkalmazását korlátozza, hogy a problémát gyakran nem (csak) a számítási módszer jelenti, hanem az egyes fogalmak egységes értelmezésének, illetve az új megoldásokra (pl.: hulladékvíz hőhasznosítása, igény vezérelt szellőzési rendszer) vonatkozó leírások és ellenőrzési módszerek hiánya. Egy speciális megoldást jelent az egyenértékűség elvének alkalmazása. Az egyenértékűség elve szerint amennyiben az előírt módszer nem EPBD Buildings Platform > P26_HU.doc
4
Meglévő épületek: Meg kell találni az egyensúlyt a különféle, a számítási eljárásokra vonatkozó minőségi követelmények között a meglévő épületek energetikai jellemzőinek az értékelése érdekében.
alkalmazható, helyettesíthető egy másik, megfelelőbb eljárással, de be kell bizonyítani, hogy a két módszer egyenértékű. A “bizonyítás” szabályai tagállamonként eltérőek. A téma bővebb kifejtését az ENPER B6 jelentés tartalmazza(lásd az előző oldalon). Egy későbbi állapotban, amikor már megszülettek vonatkozó (országos szintű) megegyezések, az új megoldás beépíthető a szabványos számítási eljárásba.
4 > Közös számítási módszer az új és a meglévő épületekhez? Szükség van a következetességre, de… Az új épület a befejezés pillanatától kezdve meglévő épületté válik. A piac számára nehezen kezelhető lenne, ha az számított energetikai jellemzők ekkor jelentősen megváltoznának. Másrészről, az új épületek esetében a számítási módszer célja alapvetően az épület energetikai jellemzőinek törvényileg előírt értékek alapján történő megítélése. Meglévő épületek esetében a cél alapvetően az információt közlő tanúsítvány elkészítése. (7.2 cikkely: "A tanúsítvány célja az információközlés kell hogy legyen, bármely további jogi vagy egyéb következményt a nemzeti előírásokkal összhangban kell mérlegelni."). Meglévő, és különösen régi épületek esetében a bemenő paraméterek meghatározása nehézségekbe ütközhet. Az alkalmazott módszerekre vonatkozó gazdaságossági követelmények –az új épületekhez képest – eltérő megközelítésekhez vezethetnek a pontosság és megkülönböztethetőség (egyediség) vonatkozásában.
Bővebb információkért lásd:
› ›
CEN (európai szabványosítás): P02 információs füzet, előadások videofelvételei Gyakran feltett kérdések és szempontok… lásd:
www.buildingsplatform.eu
Ennek következtében lehetséges, hogy – országos vagy helyi szinten – a minimum követelmények teljesítésének ellenőrzésekor alkalmazott bemenő alapértékek sokkal visszafogottabbak, mint a tanúsításhoz szükséges hasonló jellegű adatok. Pontosság kontra gazdaságosság Különösen a régi, meglévő épületek esetében, ha a szükséges adatok összegyűjtése – az eredményhez képest – túlságosan munkaigényes lenne, az adatgyűjtés gazdaságossága érdekében szükséges lehet a tervezési alapadatok (vagy egyszerűsített eljárások) országos szintű kidolgozása. Például: régi építésű falak és tetők hőátbocsátási tényezői, régi típusú kazánok hatásfoka. Ugyanakkor a bemenő adatoknak megfelelő mértékben jellegzetesnek (egyedinek) is kell lenniük, ahhoz, hogy a különböző intézkedések energetikai hatása értékelhető legyen. A 2. ábra egy közelmúltban végzett holland tanulmány (report Eb-Rh060469eb, EBM-Consult (NL), SenterNovem, Nov. 2006) eredményeit mutatja: Az első (a) diagramból látható, hogy a bemenő adatszolgáltatás egyszerűsítésével jelentősen csökkent a vizsgálahoz szükséges idő. A pontosság természetesen csökkent. Ugyanakkor csökkent a hibák (találgatások, tévedések) elkövetésének valószínűsége is, ami növelte a megismételhetőséget. Ha a fokozott megismételhetőséget összevetjük a pontossággal, egy, a második (b) diagramban látható görbét kapjuk. Következtetés: a legrészletesebb adatbevitel nem feltétlenül a legpontosabb megoldás, mindig az optimumra kell törekedni. Ahhoz, hogy az eljárás megfelelő mértékben “egyedi” legyen, esetenként mégis részletes bemenő adatokra lehet szükség: az eljárásnak előtérbe kell helyeznie a gazdasági szempontból kedvező intézkedéseket, amennyiben azok eléggé hatékonyak.
EPBD Buildings Platform > P26_HU.doc
5
a) A vizsgálat ideje jelentősen lecsökken a bemenő adatok egyszerűsítésével, a pontosság és megkülönböztethetőség árán
b) A részletes bemenő adatok hatására nő a hibák (találgatások, tévedések) elkövetésének a valószínűsége is. Î Optimum valahol a kettő között van.
EBM-Consult (NL) 2.ábra A pontosság és a bemenő adatok kapcsolata meglévő (kevésbé ismert) épületek esetén
5 > Következtetések Az energetikai számításokhoz számos minőségi követelmény kapcsolódik. Az alkalmazási területtől függően az egyes szempontok fontosak, illetve kevésbé fontosak lehetnek. Az egyes tagállamokban szerzett jelenlegi és jövőbeli tapasztalatok, visszacsatolások elősegítik a hatékony, eredményes mérési módszerek összehangolt kidolgozását. Bővebb információ a témával foglalkozó további információs füzetekben olvashatók.
Az EPBD Buildings Platform-ot az Európai Bizottság indította a 2003-2006-os Intelligent Energy-Europe program keretein belül. Írányitja a INIVE EEIG (www.inive.org), az EU Közlekedési és Energetikai Minisztériumának képviseletében. Minden jog fenntartva. Lásd: http://www.buildingsplatform.org/legal_notices_en.html © Európai Közösségek, 2007 Másolatok készítése csak a forrás feltüntetésével engedélyezett.
EPBD Buildings Platform > P26_HU.doc
6
Függelék. Az Épületenergetikai Irányelvhez kapcsolódó energetikai számításokra vonatkozó legfontosabb minőségi követelmények áttekintése. Jogi háttér (európai szinten). Például: - A módszer összhangban van az európai szabad kereskedelmi szabályokkal. - A módszer összhangban van az Épületenergetikai Irányelvvel. Jogi háttér (országos szinten). Például: - A módszer összhangban van az országos / helyi szabályozással (például: nem veszi figyelembe a háztartási berendezéseket; figyelembe veszi a jogok és kötelességek törvényi alapelveit a szomszédos épületek vonatkozásában). - A módszer lehetővé teszi a különféle megoldások egyenlő feltételek melletti alkalmazását. Egyértelmű, megismételhető - Adott esetben a módszer ugyanarra az eredményre vezet; nem függ a szubjektív vagy önkényes döntésektől, független a felhasználótól. - Minden érintett fél egyetért az adatbevitellel, az alkalmazott módszerrel és az eredményekkel. Ehhez az kell, hogy minden feltételt konkrétan és egyértelműen kell meghatározni, úgy, hogy ne maradjanak nyitott kérdések. Érvényesíthető Az energetikai jellemző számítása során figyelelmbe vett jellemzők (bemenő adatok) rövid időn belül (vagy hirtelen) nem változnak meg pl.: a rövid élettartam (rossz minőség) vagy felhasználói beavatkozás (nem megfelelő karbantartás, csere, vagy a szabályozási beállítások megváltoztatása) miatt. Ellenőrizhető A bemenő adatokat és az alkalmazott módszert minden érdekelt fél ellenőrizheti. Bizonyos ideig minden bemenő adatot meg kell őrizni, későbbi ellenőrzés miatt. Konszenzusos (országos/helyi szinten) A módszert (beleértve a tervezési értékeket és a bemenő paramétereket) minden érintett félnek el kell fogadnia. Hiteles és pontos A módszernek megfelelően pontosnak kell lennie, annak érdekében, hogy a különböző megoldásokból származó eredmények jók és objektívek legyenek, valamint tükrözzék a valós helyzetet. (amennyiben alkalmazható: standard körülményekre vonatkozóan). Egyedi (megkülönböztethető) A vonatkozó tervezési vagy gyakorlati intézkedések hatása jelenjen meg a számított energetikai jellemzőkben. Átlátható (tartalmilag) Az eljárásért felelős személynek a számítás minden egyes lépését nyomon kell követnie. Ez megvalósítható, amennyiben a módszer egyértelműen (egyenletekkel és paraméterekkel) le van írva, mennyisége és komplexitása korlátozott, illetve egyértelműen meg van határozva az alkalmazási terület. Az átláthatóság úgy is értelmezhető, hogy a módszer „nem tartalmaz ismeretlen eredetű paramétert”. Az átláthatóság együtt jár a megbízhatósággal. Átlátható (formailag) A piaci szereplőknek, felhasználóknak és a hatóságoknak tudniuk kell értelmezni az eredményeket, ahhoz, hogy megértsék és elfogadják az egyes döntések (bemenő adatszolgáltatásnál) hatását a számítások eredményeire. Megbízható A megbízhatóság azt jelenti, hogy a módszerrel számos különféle helyzet is kezelhető, szabályozható (esetlegesen kisebb pontossággal). Ez egyrészről az átláthatósággal, másrészről azzal biztosítható, hogy a felhasznált, alapvetően dimenziótlan egyenletek (így alkalmazhatók családi házaktól kezdve nagy épületekre is), fizikai törvényszerűségekre épülnek, továbbá biztonsági tényezőket (pl.: dimenziótlan redukciós tényező, 0 – 1 közötti értékkel) is tartalmaznak. Megjegyzés: a megbízhatóság fogalmát az energiamegtakarítási intézkedésekkel kapcsolatosan is használják: egy megbízható intézkedés eredménye kevésbé függ például a felhasználótól és/vagy a szabályozástól. Gazdaságos és hatékony A módszernek a felhasználó által finanszírozhatónak kell lennie: a költségeknek egyensúlyban kell lenniük a nyereséggel. Innovatív, további fejlesztési lehetőségekkel A módszer nem hátráltathatja a bizonyítottan innovatív megoldások alkalmazását. Széleskörűen alkalmazható A módszer kiterjeszthető nem szabványos bemenő adatokra is.
EPBD Buildings Platform > P26_HU.doc
7
