Energetska efikasnost u zgradama

Kada razgovaramo o energetskoj efikasnosti i energetski efikasnim sistemima važno je značenje termina energetska efikasnost i efikasna energija. Energetska efikasnost je mera ravnoteže između poboljšanja uštede energije i potrošnje.

// Energetska efikasnost zgrada je najniži mogući zahtev za energijom dok održavanje zahteva nivo a komfor je samo razumna količina resursa. //

U zgradarstvu, energetska efikasnost znači korišćenje manje energije za grejanje, hlađenje i osvetlenje. To takođe znači kupovinu energetskih štednih uređaja i opreme za korišćenje u zgradi.

Važan koncept za energetsku efikasnost u zgradama je omotač zgrade koji razdvaja unutrašnjost od spoljašnosti zgrade (vrata, prozori, zidovi, temelji, krovovi i izolacija). Sve komponente omotača zgrade treba da rade zajedno da bi održavali toplotu zgrade zimi i hladnoću leti. Izolacija zgrade, na primer, će biti manje efektivna ukoliko krov, zidovi i plafoni dozvoljavaju propusnost vazduha ili dozvoljavaju skupljanje vlage u izolaciji.

Različiti pristupi mogu pomoći poboljšanju omotača zgrade. Posebno projektovani prozori mogu da smanje toplotne gubitke kada temperatura spoljnog ambijenta pada. U toplim regionima prozori sa specijalnim ostakljenjem mogu dozvoliti prodor dnevne svetlosti bez toplotnih dobitaka. Neki jednostavni uređaji kao što su zastori na vratima i prozorima mogu značajno poboljšati energetsku efikasnost.

Sistemi grejanja i hlađenja tipično koriste najviše energije u zgradama. U kućama se izvodi dodatna efikasna kontrola, pomoću programskih termostata, koji značajno smanjuje korišćenje energije ovih sistema. Neke kuće mogu takođe koristiti sistem za zonsko grejanje i hlađenje. Ovi sistemi smanjuju grejanje i hlađenje u nekorišćenim površinama kuće. U komercijalnim zgradama integrisani prostor i sistemi za grejanje vode osiguravaju najbolji pristup za energetski efikasno grejanje.

Korišćenje energije za grejanje vode se može smanjiti na dva načina, efikasnijim grejanjem vode i smanjenjem korišćenja vode. Široka raznovrsnost uređaja, kao što su tuševi niskog protoka, slavine sa aeratorima mogu smanjiti korišćenje tople vode. U kućama stariji grejači vode mogu biti zamenjeni sa novijim, energetski efikasnijim. Grejači za vodu, kao i cevi za transport tople vode moraju biti izolovani, kako bi se minimizirali toplotni gubici.

Danas su najuobičajeniji uređaji i električne naprave dostupne kao energetski efikasni modul, od mašine za pranje, hladnjaka do kopir mašina i kompjutera.

Postoje opcije energetski efikasnih svetiljki i LED koji su dostupni na tržištu. Osvetlenje sa standardnom sijalicom troši značajne količine električne energije.

Postoje programi, metodi za određivanje energetski efikasnih zgrada i poboljšanje koje treba napraviti. Energetskim auditom (proračunima i merenjima) dobijaju se realne informacije o potrošnji energije jedne zgrade.

Energetska efikasnost ventilacije

// Termin ventilacija je u osnovi uklanjanje starog ustajalog vazduha iz sobe ili zgrade i njegove zamene svežim čistim vazduhom. //

Na nesreću fokus se često postavlja na količinu vazdušnog protoka i broj izmena vazduha. Mi realno moramo postaviti pitanje kvaliteta vazduha. Broj izmena vazduha normalno utiče na zahtevano obezbeđenje zdravije unutrašnje klime. Sveži sobni vazduh u najmanjem slučaju izvodi prirodno hlađenje koje se razmatra kao jedan od načina dobre toplotne klime.

Postavljena su dva uslova koja moraju uvek biti u potpunosti ispunjeni. Uvedeni vazduh u zgradu mora biti što je moguće čišći i da su izabrani građevinski materijali imaju što manju emisiju. Kvalitet građevinskih materijala mora biti dokazan, sa aspekta emisije. Takvi materijali su danas široko dostupni na tržištu.

Ukoliko ne možemo eliminisati proizvodnju polutanata unutar kuće, to znači da sistem za ventilaciju ne može da ostvari svoj zadatak. Mi moramo takođe savladati i odvođenje dodatne unutrašnje toplote, pomoću skupog energetski zahtevnog sistema za hlađenje. Ovo polje zahteva uključivanje brojnih sudionika u procesu upravljanja zgradom, ne učestvuju samo arhitekte. Porast svesti o ograničenim energetskim resursima i posledicama na životnu sredinu zbog visokog korišćenja energije će uskoro napraviti radikalne promene. Nova rešenja će nesumnjivo doći na scenu, sa puno nade, takođe i za čistiji unutrašnji vazduh.

Vazduh je često povezan sa osećajem blagostanja

Mi posedujemo iskustva, oko osećaja olakšanja dok sedimo u toplom avionu i čekamo da poleti. Vazduh počinje da struji preko dizni koje su postavljene iznad glave. Vazduh koji struji formira blagostanje kao blagi povetarac u letnjim večerima.

Ventilacija je sve ono što podrazumeva uklanjanje kontaminiranog vazduha i nekomforno toplog, koji treba zameniti sa čistim i svežim vazduhom odgovarajuće temperature. Vazduh ne može biti slobodno uveden u sobu. Na primer, da bi izbegli promaju potrebno je obezbediti odgovarajuću temperaturu i brzinu u prostorima za stanovanje. Potrebno je postaviti zahteve inženjerima projektantima da odaberu odgovarajuće proizvode za potrebe ventilacionih sistema. U zgradama gde postoji dodatna toplota, isporučeni vazduh će morati imati nižu tempereaturu. Ovo je potrebno uraditi, ali da ne izazovemo promaju.

Moraće se koristiti odgovarajući uređeji za isporuku vazduha. Oni će takođe biti korektno locirani i ispravno postavljeni tako da izlazni vazdušni mlaz ne može udariti u prepreku kao što su stubovi i prostor za smeštaj svetiljki.

Promaja i buka

Upravljanje vazduhom i postrojenjem za ventilaciju se često okrivljuju za probleme koji mogu imati različite uzroke. Žalbe izazvane promajom i poremećajem buke zbog siromašno projektovanih i neispravno podešenih sistema moraju biti analizirane ozbiljno. Realni razlozi za više ovih neprijatnosti moraju biti adekvatno eliminisani. Zgrada je komplikovan sistem u kojoj sve manje ili više radi interaktivno. Ako je sistem za upravljanje vazduha korektno projektovan i korišćen, to može biti i rešenje za deo navedenog problema.

Zdravlje, blagostanje i produktivnost

Naš organizam se može osloboditi prekomerne toplote unutar ograničenog temperaturnog intervala u kome se osećamo komforno i možemo raditi dobro. Ukoliko mi ovo ne možemo ostvariti to će uticati na blagostanje, produktivnost i našu efikasnost. Tada to postaje i pitanje ne samo novca za pojedinca i poslodavca i za društvo kompletno. Efekti temperature su značajni na naše performanse i mentalne sposobnosti i dalje su predmet intenzivnog istraživanja.

Ljudski organizam je komplikovani mehanizam i očigledno je da najviše naših potreba se namiruje iz životne sredine u kojoj živimo. Potrebno je ova pitanja analizirati iz različitih uglova. Odgovori na ova pitanja su od vitalnog značaja kada donosimo odluku o projektovanju zgrade, koja treba da omogući dovođenje prirodnog dnevnog osvetlenja, komfor unutrašnje klime i čistog svežeg vazduha koje zahteva dobru energiju upravljanja.

Znanje je izuzetno značajno

Potrebno je osigurati dobra inženjerska rešenja, koja klijent razumno očekuje. Zato su potrebna odgovarajuća kompetentna znanja. Moramo se podsetiti određenih stvari.

• Klijent mora prvo specifirati svoje zahteve na takav način da oni mogu biti u potpunosti ispunjeni.
• Konsultanti servisa zgrade moraju razumeti uzajamno dejstvo između različitih zahteva i zasnovani na ovim predloženim rešenjima. Predložena rešenja daju klijentu vrednost za odgovarajuću količinu novca i funkciju za ugovoreno u okviru specificiranih zahteva. U račun se uzimaju dve važne stvari, efikasna regulacija i uticaj na životnu sredinu.
• Konsultant mora takođe da bude u mogućnosti da predvidi sve praktične i ekonomske posledice ovih zahteva i da dȃ relevantne odgovore na ova pitanja klijenta.
• Inženjer instalacija mora raspolagati neophodnim veštinama radi kompletiranja instalacija koje će u potpunosti zadovoljiti klijenta. Odgovarajuće veštine može steći i na obukama i upoznavanjem sa novim tehnologijama i proizvodima.

Krajnji korisnik i klijent mora biti svestan činjenice da čak i najbolje rešenje će još zahtevati kompetentno radno osoblje, kao i odgovarajuće održavanje i inspekciju, ukoliko se želi ostvariti planirana funkcija.

Više hlađenja

Potreba za hlađenjem je u značajnom porastu, i mi moramo postaviti sami sebi pitanje, kako ovo može biti kombinovano sa našim naporima za upravljanje energetskim resursima efikasnije i sa odgovarajućom brigom za životnu sredinu. Moderna arhitektura je često sinonim koji je vezan za staklene fasade. Intenzivno solarno zračenje uzrokuje porast potrebe za hlađenjem i ovo pitanje mora biti pažljivo uključeno. Interesantne su analize za više dnevne svetlosti, koja je osnova zdravog stanovanja (veći prozori). Bolji prozori i novi tipovi solarnih senila mogu naravno pomoći smanjenju solarnog zračenja i potrebe za hlađenjem. Ovo utiče na naše psihofizičke funkcije, preko vitalnih bioloških receptora.

Veliki deo energije se danas isporučuje zgradama za potrebe osvetlenja, koje u više primera značajno utiče na potrebe za hlađenjem. I iz ovog razloga je upravljanje osvetlenjem izuzetno važno. U ovom polju je potrebno poštovanje novih odluka, kao i korišćenje najefikasnijih rešenja sa energetske tačke gledišta.

Mi se moramo permanentno boriti da obezbedimo pravo na komfornu unutrašnju sredinu, koja podrazumeva i hlađenje. Ovo je najverovatnije jedan od najvećih izazova sa kojim se suočava industrija i ovo je važno polje za istraživanje i razvoj.

// Mi treba da oblikujemo realistička, komercijalna i praktična rešenja koja mogu doprineti efikasnom hlađenju i koristeći minimum energije, bez korišćenja veštačkih rashladnih sredstava postoje obećavajući pokušaji i putevi u različitim delovima sveta koji su snažno dokumentovani da će različita rešenja kada se zajedno primenjuju imati veliki značaj u budućnosti.//

Postojeće zgrade

Na kraju treba naglasiti da najveću pažnju treba pokloniti postojećim zgradama. Mere uštede energije u zgradama su od vitalnog značaja radi smanjenja ukupnog korišćenja energije.

Mnogo je manji broj zgrada koje se grade u poređenju sa starim. U starim zgradama se najbolje može osetiti efekat uštede energije i blagostanje društva.

Saradnja i uobičajeni pristup

Naravno, ni nove ni stare zgrade nisu nikada građene sa primarnim ciljem očuvanja energije, one su građene za korišćenje. Ljudi trebaju negde da žive i negde da rade i da budu efikasni i produktivni u njihovom dnevnom životu. Ukratko, zgrade su bile i biće građene za specifične namene.

Struktura projektovanja i servis zgrade moraju uvek biti izabrane tako da se ne troši više energije nego što je potrebno za korišćenje. Ventilacija je neophodno potrebna i potrebno je analizirati dobre i loše tehnike. Treba naglasiti da kada poredimo različita rešenja, moramo imati na umu da se u potpunosti moraju zadovoljiti isti zahtevi.

Potrebno je istražiti nove puteve radi ostvarenja utvrđenih zahteva, metoda i tehnologije. Prethodno je neophodno izvršiti opsežna ispitivanja pre lansiranja na tržište.

Nastupajući razvoj mora proizvoditi različite tipove rešenja, ali cilj mora biti oblikovanje komfornog, stimulativnog i zdravijeg unutrašnjeg klimata, sa najmanje mogućim zahtevom za energijom i najmanje mogućim uticajima na životnu sredinu. Mi smo odgovorni za primenu najboljih rešenja na tržištu i primenu naučnih dostignuća. Potrebno je obezbediti kvalitetan dijalog sa zajedničkim ciljem, između svih sudionika – klijenata, arhitekata, konsultanata, montažera i stanara uključenih u proces upravljanja zgradom. Ovo mora biti prvi korak ka boljem unutrašnjem klimatu, efikasnijem korišćenju energije i manjeim uticaju na životnu sredinu. Sve su ovo koristi koje moraju biti uključene.

Oblast energetske efikasnosti predstavlja oblast visokog prioriteta za Srbiju. Kao članica Energetske zajednice Evropske unije, Srbija se obavezala da će postepeno iz evropskog zakonodavstva implementirati poglavlja relevantna za energiju kako bi ispunila zahteve u vezi sa potrošnjom energije u zgradama. Zakonom o efikasnom korišćenju energije i Akcionim planom za energetsku efikasnost Srbija je za to već stvorila pravni okvir.

Unapređenje energetske efikasnosti može doneti čitav niz pozitivih efekata u ekonomiji i u društvu. Međutim, programi energetske efikasnosti često se ocenjuje samo na osnovu uštede energije koje su na osnovu njih ostvarene. Rezultat takve ocene jeste da se značajno potcenjuje sveukupna vrednost unapređenja u oblasti energetske efikasnosti.

Unapređenje u oblasti energetske efikasnosti može da proizvede značajne pozitivne makroekonomske efekte poput povećanja BDP, zapošljavanja, unapređenja trgovinskog bilansa i energetske sigurnosti. Prisutan je nedostatak sveobuhvatne analize širokih socijalno ekonomskih efekata mera i programa efikasnosti u Srbiji. Potrebno je izvršiti procenu potencijalnih makroekonomskih efekata mera energetske efikasnosti sa posebnim naglaskom na stambene zgrade u Srbiji.

// U Srbiji ima preko 2,2 miliona stambenih jedinica, sa ukupnom podnom površinom od 290 miliona m². Procenjeno je da one na godišnjem nivou troše 65 miliona MWh energije za grejanje, dok prosečna potrošnja energije za grejanje iznosi 224 kWh/m² godišnje, što je daleko više od proseka EU. //

Program unapređenja energetske efikasnosti doveo bi do značajnih ušteda energije koje se u proseku procenjuju na 60%. Prosečna potrošnja energije za grejanje nakon sanacije procenjena je na 87 kWh/m², odnosno 25,2 miliona MWh za čitav stambeni fond. Sanacija pretpostavlja unapređenje termičkog omotača zgrade.

Analizirana su tri scenarija sanacije zgrada sa različitim stepenima renoviranja i različitim obimima. U prvom scenariju pretpostavlja se godišnja stopa renoviranja od 1%, što iznosi 2,9 miliona m² godišnje. Ako se pretpostavi da prosečna stambena jedinica ima površinu od 60 m², onda bi trebalo renovirati oko 48 hiljada stambenih jedinica. U drugom scenariju bi moglo biti renovirano 5,8 miliona m², odnosno 96.000 stambenih jedinica (2%). Treći scenario predviđa renoviranje 8,7 miliona m², odnosno 145.000 stambenih jedinica, (3%). Nakon prve godine u prvom scenariju bi se uštedelo 250.000 MWh ili 250.000.000 kWh ili 25 miliona litara tečnog goriva.

Smanjenje emisije ugljen dioksida

Procenjuje se da se za svaki kWh energije korišćene u proizvodnji grejanja u atmosferu emituje 190 g CO₂. Ukupna godišnja emisija od 14,8 miliona tona CO₂ rezultat je proizvodnje energije za grejanje u Srbiji, što predstavlja 33% ukupne emisije CO₂ na nacionalnom nivou. Sanacija stambenog fonda za unapređenje energetske efikasnosti dovela bi do značajnog smanjenja emisije tokom godina.

Potrebne investicije

Investicije u sanaciju stambenih zgrada u Srbiji procenjene su između 90 €/m² za više porodične zgrade i na 129 €/m² za jednoporodične zgrade.

Uticaj na zapošljavanje

Efekat javnih investicija na zapošljavanje jedna je od glavnih odrednica za kreatore politika. Potencijal programa unapređenja energetske efikasnosti za zapošljavanje treba razmatrati sa aspekta direktnih, indirektnih i indukovanih radnih mesta koja bi bila otvorena.

Direktna radna mesta bila bi otvorena u građevinskom sektoru, dok se indirektni efekti na zapošljavanje ostvaruju i u drugim sektorima izvan građevinskog sektora, kao rezultat povećane tražnje za građevinskim aktivnostima. Indukovani uticaju potiču iz dodatnog raspoloživog prihoda koji je ostvaren kroz nova radna mesta kao i iz ušteda energije u domaćinstvima koji su rezultat nižih računa za energiju.

Uticaj na BDP

Povećane investicijem zapošljavanje, unapređenje energetske efikasnosti doprinose povećanju nacionalnog BDP. Procenjeno je da bi na godišnjem nivou BDP bio povećan više od 424 miliona evra u spornom scenariju ili 1,3%.

Uticaj na javni budžet

Procenjeno je da bi prihodi državnog budžeta na godišnjoj bazi bili povećani za preko 148 miliona evra u sporom scenariju.

Vlada ima ekonomsko opravdanje za obezbeđivanje finansijskih podsticaja za programe unapređenja energetske efikasnosti u stambenim zgradama, budući da povećanje budžetskih prihoda koje proističe iz takvih programa iznosi 40% ukupne potrebne investicije.

Takvi programi bi doprineli povećanju BDP što nam omogućava da iznesemo tvrdnju da državni programi finansijske podrške za unapređenja energetske efikasnosti predstavljaju pametnu i visokoefikasnu javnu investiciju.

Uticaj na energetsku zavisnost na nacionalnom nivou

Unapređenjem energetske efikasnosti u stambenim zgradama smanjuje se uvoz goriva poput uglja, sirove nafte i prirodnog gasa. Procenjuje se da bi sanacija stambenih zgrada smanjila potrošnju energije za grejanje za 60 %, tako da bi efekat na nacionalni energetski bilans bio značajan. Unapređenje energetske efikasnosti u zgradama nosi značajan potencijal za ostvarenje uštede energije na nacionalnom nivou. Na zgrade otpada oko 40% ukupne potrošnje finalne energije i oko 55 % potrošnje električne energije u 28 država članica EU.

Na nivou EU oko 2/3 potrošnje u zgradama ostvari se u stambenim zgradama (Institute for European Environment Policy, 2015.). U Srbiji oko 45% ukupne potrošnje energije ostvaruje se u domaćinstvima i u javno i komercijalnom sektoru (na osnovu Energetskog bilansa Republike Srbije, 2016.). Jasno je da uvođenje mera politike koje imaju za cilj unapređenje energetske efikasnosti u zgradama predstavlja značajan izvor potencijalnih ušteda energije na lokalnom i nacionalnom nivou.

Da bi se smanjila potrošnja energije u sektoru zgradarstva u čitavoj EU kreirane su javne politike koje treba da podstaknu vlasnike zgrada da primene mere energetske efikasnosti član 4 Direktive o energetskoj efikasnosti (Directive 2012/27/EU of 25. October 2012. on Energy Efficiency) zahteva od država članica da definišu dugoročne strategije za podsticanje sanacija u sektoru zgradarstva. To će im omogućitida ostvare pun potencijal uštede u celokupnom fondu zgrada.

Nacionalne strategije sanacije moraju biti kreirane tako da se dostigne smanjenje potreba za energijom u zgradama u EU za 80% do 2050., kao što glasi preporuka Evropskog Parlamenta, kampanje Renovirajmo Evropu (Renovale Europe Campaign) i ostalih organa vlasti. Srbija je u obavezi da primeni slične mere i programe energetske efikasnosti u narednom periodu (Zakon o efikasnom korišćenju energije Republike Srbije još uvek nije u potpunosti usklađen sa Direktivom EU o energetskoj efikasnosti).

Autori: Dr Dragan Škobalj, Ž. Đokić, dipl. inž.