Expertiza energetica a cladirilor existente. Certificatul energetic

Caracteristicile energetice ale cladirilor existente

Potrivit legislatiei in domeniu, expertiza energetica se refera la cladiri existente, in cadrul carora se desfasoara activitati care necesita asigurarea unui grad de confort termic corespunzator reglementarilor tehnice.

Expertiza energetica trebuie sa evidentieze starea cladirii si a instalatiilor mentionand acele elemente care influenteaza negativ comportamentul cladirii si eficienta utilizarii energiei.

Prin expertiza energetica se intelege in general, un studiu asupra felului in care sunt utilizate toate formele de energie introduse intr-un sistem. Studiul are la baza bilanturile energetice si caracteristicile utilizatorilor. Din acest punct de vedere cladirea poate fi considerata un sistem in interactiune cu mediul exterior, caracterizata de fluxuri de energie care intra si ies prin conturul sau. Daca facem referire la o expertiza energetica atunci trebuie sa luam in discutie energia termica dar si celelalte forme de energie consumate: energia electrica pentru iluminat, energia electrica pentru pomparea apei calde si reci, energia electrica utilizata pentru alimentarea cu caldura, consum de gaze naturale, etc.

Fig. 1. Ponderea consumului de energie intr-un bilant mediu anual

Studiile privind utilizarea energiei in cladiri au demonstrat ca cele mai importante valori, peste 70% din total energie consumata, se inregistreaza la nivelul energiei termice: incalzire, racire si preparare apa calda de consum. In fig. 1. este prezentata ponderea consumurilor energetice in bilantul energetic anual:

a)     pentru un apartament mediu construit in anii 1970+1985;

b)    pentru o cladire din sectorul tertiar (camin studentesc) [1]

Consumul mare de energie termica la nivel de cladire    impreuna cu ponderea importanta pe care o au cladirile in sectorul energetic, justifica preocuparea legislativa si dirijarea eforturilor spre masurile de limitare a pierderilor si de crestere a eficientei in acest domeniu.

Expertiza termica se refera la stabilirea caracteristicilor reale privind comportamentul termic al cladirilor si instalatiilor aferente acesteia, pentru a determina gradul de utilizare a caldurii la consumator.

O cladire eficienta termic trebuie ca indiferent de anotimp si de variatia parametrilor climatului exterior, sa asigure un microclimat interior care sa corespunda celor doua cerinte majore:

confortul termic sa se mentina in limite optime;

consumurile de caldura pentru a asigura confortul termic interior sa fie minime.

Din punct de vedere al consumului de energie termica se inregistreaza cladiri cu urmatoarele caracteristici:

a) - asigura confortul termic cu un consum foarte mare de caldura;

b) - nu asigura confortul interior dar consumurile de energie termica sunt importante;

c) - asigura confortul termic interior cu consumuri eficiente de caldura - cladire eficienta energetic.

In expertiza termica a unei cladiri se au in vedere urmatoarele componente:

anvelopa cladirii;

instalatiile de incalzire;

instalatiile de preparare si alimentare cu apa calda de consum;

instalatiile de ventilare si conditionare a aerului.

Studiile termotehnice au demonstrat ca elementele de constructie sunt responsabile de cca. 75% din pierderile de energie termica, instalatiile contribuind cu un procent de cca. 25% in pierderile de caldura.    Fig. 2. Repartitia pierderilor

de caldura la o cladire de locuit

In functie de raportul de vitrare si de starea tehnica a constructiei, procentele de pierderi de caldura care revin componentelor anvelopei este diferit. In general, pentru cladirile de locuit existente, cu o vechime mai mare de 25 de ani, repartitia acestora este data orientativ in figura 2.

1.1. Caracteristicile termice ale anvelopei cladirilor

Prin anvelopa unei cladiri se intelege conturul exterior al cladirii compus din totalitatea elementelor de inchidere spre exterior dar si spre sol. In aceasta categorie intra: peretii exteriori, ferestre si usi exterioare, terase si sarpante, plansee pe sol, pereti ingropati, pereti spre spatii neancalzite cu o diferenta de temperatura mai mare de 5^oC,etc.

Comportamentul termic al anvelopei influenteaza confortul interior si marimea cantitatii de caldura pierduta spre exterior.

O cladire este cu atat mai eficienta cu cat coeficientul de izolare termica G W/m³K este mai mic sau cu cat rezistenta termica a elementelor de constructie R m²K/W , este mai mare.

Uneori se apreciaza comportamentul termic al unui element de constructie prin coeficientul de transfer de caldura U sau k W/m²K , care reprezinta inversul rezistentei termice.

Influenta anvelopei asupra confortului termic interior se manifesta prin doi parametrii si anume:

temperatura medie pe suprafata interioara a elementelor de constructie;

temperatura rezultanta a aerului interior.

Cu cat pierderile de caldura sunt mai mici cu atat temperatura pe fata interioara a elementelor de constructie este mai mare. Astfel se reduce efectul de radiatie rece prin mentinerea unei diferente de temperatura maxim admisibile intre temperatura aerului interior t_i si temperatura medie a suprafetelor interioare ale elementelor de constructie, DT_imax. In acelasi timp, o rezistenta termica mare reduce pierderile de caldura pastrand temperatura aerului interior la valorile indicate de conditiile de confort termic.

Comportamentul termic necorespunzator al marii majoritati a cladirilor din tara noastra are doua cauze majore:

a)        normativele si standardele in vigoare pana in 1989;

b)       degradarea in timp a elementelor de constructie.

Nivelul protectiei termice a cladirilor existente corespunde specificatiilor si exigentelor impuse de standardele de proiectare si tehnologiilor utilizate in diferite perioade de constructie.    In prezent, exista grupe de cladiri, pe intervale de timp, avand acelasi grad de izolare termica, indiferent de materialele utilizate pentru alcatuirea anvelopei, dupa cum se arata in tabelul 1.

Tabelul 1. Gradul de izolare termica a fondului de cladiri colective existente

Confortul termic interior si performanta energetica a cladirilor de locuit s-a modificat in functie de nivelul de protectie termica impus prin reglementari. In tabelul 2. se observa cum in 1984, prin politica de reducere a costurilor constructiilor s-au redus prin norme valorile de calcul ale rezistentelor termice si a parametrilor confortului termic interior t_i si DT_imax. Consecintele acestei decizii au fost foarte repede resimtite astfel incat in 1987, prin norma de proiectare NP 15 - 87 se imbunatatesc valorile de referinta pentru calculul protectiei termice a cladirilor de locuit. Conform acestui normativ elementele de constructie perimetrale trebuiau sa realizeze valori ale rezistentelor termice specifice medii, mai mari decat cele minime normate, corespunzatoare zonei climatice de amplasare a cladirii. In acest fel s-a obtinut o reducere a consumurilor energetice de cca. 20%.

Tabel 2. Evolutia reglementarilor privind performanta termica a cladirilor de locuit

1.2. Caracteristicile termice ale instalatiilor de incalzire

Alimentarea cu caldura a cladirilor se face cu ajutorul instalatiilor de incalzire in scopul mentinerii confortului termic interior. Energia termica transmisa cladirii trebuie sa compenseze pierderile de caldura ale acesteia prin anvelopa si prin debitul de aer rece care patrunde in cladire si trebuie incalzit.

Din punct de vedere al alimentarii cu caldura, cladirile pot fi clasificate in:

cladiri racordate la un sistem colectiv de incalzire, alimentate prin:

retea termica urbana

de la o centrala termica de zona sau de imobil

cladiri avand sistem individual de incalzire de tip:

centralizat, avand ca agent termic apa sau aerul cald

local, sobe cu combustibil solid, lichid sau gazos.

In marea majoritate a cazurilor, instalatiile din cladirile de locuit au ramas neschimbate de la darea in folosinta a cladirii, astfel incat avem instalatii mai vechi de 30 de ani, care sunt uzate fizic si moral. In aceasta perioada, din pacate, nu s-au efectuat nici lucrari de reparatii curente pentru instalatiile interioare impuse de exploatarea acestor sisteme.

Prescriptiile tehnice in vigoare pana in 1997 nu mentionau in mod explicit durata maxima de viata a componentelor instalatiilor de incalzire. Conform noilor normative, se considera ca durata de viata pentru o instalatie de incalzire o perioada de 15-20 de ani.

Pentru cladirile colective racordate la sistemele de alimentare cu caldura centralizate, s-au inregistrat abateri importante ale temperaturii aerului interior fata de valorile normate, care au drept cauze functionarea defectuoasa a instalatiilor de incalzire. Aceste cauze privesc:

instalatia interioara

reteaua de transport a agentului termic

sursa de alimentare cu caldura (punct termic PT sau centrala termica CT)

Printre disfunctionalitatile cele mai des intalnite se pot mentiona:

a)      instalatia interioara

blocarea armaturilor de inchidere si reglaj a corpurilor de incalzire;

acumularea pungilor de aer la nivelul corpurilor de incalzire;

depunerea de impuritati si namol in interiorul corpurilor de incalzire;

modificarea suprafetei de incalzire din unele apartamente si a bransamentelor;

deteriorarea izolatiei termice a conductelor din spatiile neincalzite;

inundarea subsolurilor;

dezechilibrare hidraulica datorita debransarilor;

lipsa contorizarii individuale a consumurilor de energie termica.

b)    reteaua de transport a agentului termic

pierderi de agent termic prin armaturi sau imbinari si la avarii;

degradarea izolarii termice a conductelor;

inundarea canalelor termice;

dezechilibrarea hidraulica a sistemului, datorita modificarilor intervenite la consumatori dar si la nivelul sursei.

c)     sursa de alimentare

neconcordanta intre necesarul de energie termica al consumatorilor si capacitatea sursei de caldura;

reglaj defectuos privind temperatura agentului termic in functie de variatia temperaturii exterioare;

lipsa aparatelor de masura si control (manometre, termometre, debitmetre);

lipsa aparatelor de contorizare a energiei termice distribuite;

randamente slabe ale cazanelor si a schimbatoarelor de caldura;

utilizarea unor pompe cu randamente scazute;

pierderi de agent termic.

1.3. Caracteristicile instalatiilor de alimentare cu apa calda de consum

In ultimii ani s-a constatat o grava depreciere a starii de confort interior datorita deficientelor instalatiilor de alimentare cu apa calda de consum. Aceasta se datoreaza pe de o parte defectiunilor inregistrate de aceste instalatii, pe de alta parte comportamentului consumatorilor.

In multe zone ale tarii, datorita costurilor foarte mari ale alimentarii cu caldura si apa calda de consum, locatarii au solicitat furnizorului local sistarea alimentarii cu apa calda de consum. Ca urmare, apa calda pentru nevoi gospodaresti este preparata prin incalzire locala, de regula utilizand gazele naturale, ceea ce conduce la cresterea umiditatii interioare cu consecinte grave asupra conditiilor igienico-sanitare si de confort termic. In acest mod creste riscul condensului pe suprafetele interioare ale elementelor de constructie si dezvoltarea mucegaiului si ciupercilor pe pereti.

In ceea ce priveste defectiunile inregistrate la instalatiile de alimentare cu apa calda de consum, acestea tin de vechimea echipamentelor dar si de indisciplina consumatorilor.

Cele mai des intalnite cauze ale consumurilor mari de energie sunt:

pierderi de apa calda datorita armaturilor din camine si subsoluri;

pierderi de apa la obiectele sanitare datorita armaturilor defecte si a neglijentei locatarilor;

deteriorarea izolatiei termice;

coroziunea conductelor;

utilizarea unor scheme de preparare a apei calde de consum necorespunzatoare;

randamente si eficiente termice scazute ale schimbatoarelor de caldura;

lipsa conductei de recirculare a apei calde de consum;

lipsa contorizarii apei reci si calde;

intreruperi in alimentare si nerespectarea programului anuntat de furnizare a apei calde de consum.

1. Caracteristicile instalatiilor de ventilare si conditionare a aerului

Cladirile de locuit colective existente au fost proiectate cu un sistem de ventilare naturala, care corespundea normelor in vigoare la momentul constructiei. Aceste sisteme au fost concepute pentru a raspunde urmatoarelor cerinte:

a)        - evacuarea aerului viciat din baile si grupurile sanitare interioare;

b)       - admisia si evacuarea permanenta a aerului in bucatariile alimentate cu gaze naturale.

Aceste sisteme au functionat satisfacator, pana cand s-a inregistrat reducerea alimentarii cu caldura din anii 80, cand cea mai mare parte dintre locatari au obturat deschiderile permanente din peretii bucatariilor. Cu ocazia unor lucrari de renovare a apartamentelor, in unele cazuri, s-au desfiintat coloanele de ventilare naturala care strabateau cladirea de la parter la ultimul etaj. Aceste interventii corelate cu etansarea superioara a ferestrelor a contribuit la degradarea progresiva a calitatii aerului interior si a elementelor de constructie. Trebuie remarcat ca, lipsa ventilarii permanente a bucatariilor sau incaperilor in care sunt amplasate arzatoare de gaze naturale, este una din cauzele acumularilor de gaze naturale dar si de gaze toxice (monoxid de carbon, CO) si a accidentelor foarte grave.

Cladirile de locuit nu au fost dotate cu instalatii de aer conditionat. Acestea se intalnesc in cladiri existente din sectorul tertiar si trebuie sa fie introduse intr-un raport de expertiza termica si energetica a cladirii.

2. Stabilirea performantelor termice ale cladirilor existente

Expertiza termica reprezinta evaluarea performantelor termice ale unei cladiri existente si se refera la calculul nivelului de protectie termica real al cladirii, a consumului de caldura si a eficientei termice a instalatiei de incalzire interioara si de preparare a apei calde de consum. Trebuie mentionat ca, in prezent dispunem de o metodologie de expertiza si audit termic numai pentru sezonul rece, pentru tara noastra ca si pentru Uniunea Europeana, aceasta fiind o prioritate.

Etapele principale ale expertizei, conform normelor in vigoare , sunt:

Ø       investigarea preliminara a cladirii si instalatiilor aferente;

Ø       stabilirea performantelor termice ale constructiei si ale instalatiilor aferente acesteia;

Ø       stabilirea consumului anual normal de caldura al cladirii pentru incalzirea spatiilor interioare si prepararea apei calde de consum;

Ø       concluziile consultantului energetic si raportul de evaluare.

Investigarea preliminara a cladirii

Aceasta se efectueaza pe mai multe cai si anume:

a)        - analiza documentatiei tehnice de proiectare a cladirii si a instalatiilor sau dupa caz, a documentatiei de modificare sau modernizare;

b)       - intocmirea unor releveuri ale cladirii si instalatiilor termice sau parti din acestea, daca documentatia initiala lipseste;

c)       - analiza vizuala a starii actuale a constructiei si a instalatiilor termice aferente;

d)       - chestionare adresate locatarilor, administratorilor de bloc si furnizorului de energie termica.

Analiza documentatiei se refera la:

1) analiza partilor componente

partiuri de arhitectura;

dimensiunile geometrice ale elementelor de constructie;

dimensiunile golurilor din pereti;

structura anvelopei;

tipuri de usi si ferestre exterioare;

raportul de vitrare A_F/A_T;

factorul de compactitate(forma) A_P/V;

structura elementelor de constructie interioare care separa spatii cu temperaturi diferite;

planuri si scheme ale instalatiilor de incalzire si preparare a apei calde de consum.

2) analiza zonei geografice si a amplasarii cladirii

orientarea fata de punctele cardinale;

zona climatica;

zona eoliana si caracteristica vantului dominant;

regimul de inaltime al cladirilor invecinate si distanta acestora fata de constructie;

zone de relief si structura solului cu influenta asupra cladirii (adancimea panzei de apa freatica, distanta fata de o apa de suprafata, dealuri, munti, vegetatie).

Analiza vizuala a starii cladirii permite identificarea urmatoarelor particularitati:

fisuri vizibile;

degradari ale fatadelor;

amplasarea si tipul puntilor termice;

zone interioare cu condens si mucegai;

zone cu infiltratii mari de aer;

infiltratii de apa datorita neetanseitatilor invelitorilor, jgheaburilor, burlanelor, coloanelor de scurgere a apelor pluviale;

infiltratii de apa datorita instalatiilor neetanse sau fisurate;

zone afectate de igrasie si umiditate din cauza subsolurilor inundate sau a degradarii trotuarelor si a soclului;

neglijente in exploatarea constructiei si instalatiilor

existenta echipamentelor de contorizare la nivel de bransament;

existenta echipamentelor de contorizare la nivel de consumator (debitmetre de apa rece si calda, repartitoare de costuri pentru incalzire,etc).

In unele cazuri, pentru stabilirea structurii unor elemente de constructie, a umiditatii, densitatii si conductivitatii termice a materialelor degradate, se vor preleva probe fizice    pentru analiza.

Pentru intocmirea fisei de expertiza termica, se pot obtine informatii suplimentare cu ajutorul unor chestionare distribuite locatarilor, care privesc:

perceptia locatarilor despre confortul interior, calitatea alimentarii cu caldura, valoarea facturilor;

starea sociala si financiara a familiilor;

existenta echipamentelor de contorizare individuala;

disponibilitatea spre investitii in remedierea defectiunilor si cresterea eficientei energetice a apartamentelor;

propuneri si sugestii.

Se vor utiliza de asemenea, informatii privind caracteristicile tehnice ale sursei de caldura si a retelei de transport, tipul de combustibil utilizat precum si modul de facturare si repartizare a cheltuielilor privind energia termica, obtinute de la furnizorul de energie sau de la administratorul de bloc.

Rezultatele investigarii preliminare a cladirii se inscriu centralizat in fisa de expertiza a cladirii.

2.2. Intocmirea fisei de expertiza energetica

Fisa de expertiza termica a cladirii este un document tehnic intocmit de specialisti atestati in acest domeniu.

Fisa de expertiza termica cuprinde informatii detaliate despre caracteristicile constructive ale cladirii existente, zona climatica, amplasare, instalatii interioare de incalzire si apa calda de consum, cu precizarea tuturor observatiilor privind calitatea constructiei si a instalatiilor , dupa cum urmeaza:

q          Cladirea

Adresa:

Proprietar:

q          Destinatia principala a cladirii

q          Tipul cladirii

q          Zona climatica

q          Regimul de inaltime

q          Anul constructiei

q          Proiectant/constructor

q          Structura constructiva

q          Existenta documentatiei constructiei si a instalatiilor aferente

q          Gradul de expunere la vant

q          Starea subsolului tehnic

q          Plan de situatie cu specificarea punctelor cardinale si a vecinatatilor

q          Anvelopa cladirii

q          Caracteristici ale spatiului locuit/incalzit

q          Gradul de ocupare al spatiului incalzit

q          Raportul dintre suprafata fatadei cu balcoane inchise si suprafata totala a fatadei prevazute cu balcoane/logii

q          Tipul solului si adancimea medie a panzei de apa freatica

q          Inaltimea medie a subsolului/demisolului fata de cota terenului sistematizat

q          Perimetrul pardoselii subsolului/demisolului cladirii

q          Instalatia de incalzire interioara

q          Instalatia de apa calda menajera.

Fisa de expertiza termica impreuna cu documentatia de constructie sunt documente care servesc calculului marimilor caracteristice comportamentului termic al cladirii si consumurilor energetice, in vederea intocmirii dosarului necesar eliberarii certificatului energetic.

2.3. Stabilirea performantelor termice ale cladirii si instalatiilor aferente

Pe baza analizei si investigatiei cladirii supuse expertizei termice se vor stabili performantele reale privind protectia termica si consumul de energie al cladirii si instalatiilor aferente. Evaluarea performantelor energetice poate fi

calitativa

pe baza de determinari experimentale

prin calcul

2.3.1. Evaluarea calitativa este strict necesara in cadrul evaluarii performantelor termotehnice a elementelor de constructie si a instalatiilor si urmareste sa stabileasca urmatoarele:

in ce masura constructia si instalatiile respecta prevederile din documentatia tehnica de baza;

in ce masura executia si conditiile de exploatare ale cladirii corespund proiectului si caietului de sarcini privind exploatarea acesteia;

daca s-au identificat degradari ale constructiei si instalatiilor in urma inspectiei vizuale;

cauzele care au condus la aparitia degradarilor inregistrate.

a)       metodele experimentale se utilizeaza in cazul in care se constata abateri de la prevederile initiale ale proiectului sau nu sunt suficiente informatii privind alcatuirea elementelor de constructie si se constata degradari importante ale structurii acestora. In acest caz evaluarea marimilor caracteristice comportamentului termic al cladirii se face fie prin studiul in laborator al unor probe prelevate din structura elementelor de constructie, fie prin masuratori "in situ" nedistructive asupra cladirii.

b)       studiul pe probe reprezentative extrase din alcatuirea elementelor de constructie stabileste:

umiditatea materialelor;

densitatea materialelor;

gradul de degradare a materialelor.

Analizele de laborator se executa conform metodologiilor si reglementarilor in vigoare si permit stabilirea coeficientului de conductibilitate real al materialelor.

Studiul "in situ" al elementelor de constructie urmareste sa stabileasca direct unele din caracteristicile comportamentului termic al cladirii utilizand metode specifice nedistructive, si anume:

a)       utilizarea umidometrului pentru a stabili la fata locului umiditatea materialelor de constructie.    Acest aparat indica o variatie a rezistivitatii electrice in functie de variatia umiditatii materialelor. Metoda nu este foarte precisa dar este utila pentru suprafete de constructie mari care nu pot fi investigate prin probe. Umidometrele trebuie etalonate pentru fiecare tip de material de constructie.

b)       masurarea densitatii fluxului termic care strabate structura si a temperaturilor pe fata interioara si exterioara a elementului de constructie. Densitatea fluxului termic se stabileste cu ajutorul fluxmetrului ales corespunzator zonei de investigat iar temperaturile pe suprafata se masoara cu termocuple amplasate uniform pe zona de masurare, fata in fata pe ambele suprafete ale elementului de constructie. Pentru ca erorile de masura sa fie cat mai reduse, trebuie urmarit ca regimul termic interior si exterior sa se mentina stationar iar senzorii sa fie instalati in zone reprezentative ale elementului de constructie. Aparatele de masura nu trebuie sa se afle in apropierea puntilor termice, a zonelor de infiltratie sau a unor surse de caldura sau radiatie directa.

Durata si timpul de efectuare a masuratorilor este in functie de tipul elementului de constructie analizat. Pentru elementele usoare, avand capacitatea termica C_M < 20 kJ/m²K si o rezistenta termica specifica R < 1,0 m²K/W, acestea se vor efectua noaptea, pentru ca senzorii sa fie protejati de actiunea radiatiei solare si se vor repeta pana cand abaterea intre masuratori succesive se reduce la 2%. Pentru elementele de constructie grele (C_M ³ 20 kJ/m²K), masuratorile se vor efectua pe perioade de minim 72 ore, pana cand rezistenta termica la sfarsitul a doua intervale succesive nu variaza cu mai mult de 2%. Valoarea rezistentei termice rezultata din masuratori este:

m²K/W

in care:

R_s - rezistenta termica a elementului de constructie

T_sij - temperatura pe fata interioara a elementului de constructie, la masurarea j,

T_sej - temperatura pe fata exterioara a elementului de constructie, la masurarea j,

Q_j - densitatea de flux termic, la masurarea j,

R_f - rezistenta termica a fluxometrului, data de producator.

c)        metoda termografiei in infrarosu este cea mai rapida si eficienta investigare a performantei termice a anvelopei unei cladiri in exploatare. Principiul care sta la baza acestui sistem este proprietatea suprafetelor de a emite radiatii termice in functie de temperatura superficiala. Radiatia termica este prelucrata de sistemul de detectie in infrarosu rezultand o imagine termica numita termograma. Din analiza termogramei rezulta informatii privind distributia temperaturilor pe suprafata elementelor de constructie precum si identificarea zonelor de permeabilitate la aer a constructiei. Examinarea cladirii cu ajutorul termografiei se poate face la interiorul acesteia, adica studiind partea calda a elementelor de constructie sau la exterior. Pe partea interioara, zonele slab izolate sau puntile termice favorizeaza transferul de caldura si ca urmare temperatura superficiala este mai scazuta, ceea ce se traduce prin nuante mai inchise ale termogramei. Aceste zone corespund unor suprafete calde pe partea exterioara a elementului de constructie care vor aparea in nuante deschise. Pentru a avea o imagine de ansamblu a cladirii investigate este recomandabila investigarea exterioara.

d)       determinarea permeabilitatii la aer a incaperilor sau elementelor de constructie urmareste sa stabileasca cantitatea de aer care se infiltreaza sau se exfiltreaza din incaperi. In acest scop se utilizeaza practic doua metode:

metoda presurizarii si depresurizarii, care stabileste experimental variatia debitului de aer in functie de diferenta de presiune: D = C (Dp)^m;

metoda dilutiei gazului trasor, stabileste debitul de aer patruns in incapere prin variatia concentratiei de gaz trasor introdus in incapere.

e)        determinarea parametrilor necesari stabilirii performantelor instalatiilor de incalzire si prepararea apei calde de consum, se face conform ghidului GT 032 - 01 "Ghid privind proceduri de efectuare a masuratorilor necesare expertizarii termoenergetice a constructiilor si instalatiilor aferente" si vizeaza:

masurarea temperaturilor agentilor termici primari si secundari;

masurarea presiunilor din conducte pentru stabilirea pierderilor de sarcina si a vitezelor de curgere a apei;

masurarea vitezelor si a debitelor.

2.3.3. Evaluarea prin calcul a performantelor termice ale elementelor de constructie si a instalatiilor reprezinta etapa finala de stabilire a marimilor caracteristice care intra in calculul consumurilor de caldura dupa ce s-a efectuat evaluarea calitativa si experimentala a cladirii.

Aceasta consta in stabilirea rezistentelor termice corectate ale elementelor de constructie, fie pe baza valorilor inregistrate prin masurari experimentale, fie cu ajutorul coeficientilor de depreciere a conductivitatii termice a materialelor

2. Stabilirea consumului anual normal de caldura pentru incalzirea spatiilor interioare si prepararea apei calde de consum

Consumul anual normal de caldura se stabileste pentru cladirea reala avand caracteristicile si performantele energetice stabilite anterior.

Metodele folosite in acest sens pot fi clasificate in trei categorii:

a)        metode directe,

b)       metode indirecte,

c)       metode pe baza de indicatori.

a)      Metoda de calcul directa

Modelarea directa a comportamentului termic al cladirii si instalatiilor se bazeaza pe caracteristicile de transfer termic ale materialelor utilizate in alcatuirea elementelor de constructie si pe parametrii termodinamici caracteristici spatiilor incalzite si neincalzite ale cladirii precum si ai climatului exterior. Acestea se stabilesc conform documentatiei tehnice a cladirii sau informatiilor obtinute prin inspectia constructiei, fiind corectate corespunzator uzurii si starii actuale inregistrate. Acest mod de abordare a expertizei termice a cladirilor si instalatiilor aferente este utilizat de normativul NP 048 - 2000 , care reprezinta metodologia recomandata de legislatia in vigoare.

Prin modelare directa se va determina gradul de izolare termica a anvelopei cladirii, precizand urmatoarele caracteristici termofizice:

rezistente termice corectate pentru elementele de constructie opace (pereti, terase, plansee intermediare, plansee pe sol, pereti ingropati, etc.),

rezistente termice corectate pentru elementele vitrate exterioare (ferestre, usi),

coeficient de izolare termica al cladirii.

In functie de zona geografica si climatica de amplasare a cladirii, pe baza caracteristicilor termofizice se calculeaza:

consumul anual normal de caldura pentru incalzire, total si specific, la nivelul cladirii si al sursei termice,

consumul anual normal de caldura pentru preparare apa calda de consum, total si specific, la nivelul sursei termice.

Calculul consumului anual de caldura pentru incalzire utilizeaza metoda grade-zile.

In functie de marimea intervalului de timp asupra caruia se aplica aceasta metoda, avem:

modele stationare,

modele cvasistationare

modele dinamice

Modelele stationare opereaza cu intervale mari de timp (luna, sezon) folosind temperaturi de referinta constante, astfel incat consumul de caldura estimat este

kWh/m³an (1)

in care:

Q_c - necesarul de caldura pentru incalzire pentru un m3 de volum interior,

C - coeficient de corectie care tine seama de caracteristica regimului termic interior,

G - coeficient global de izolare termica a cladirii, W/m³K

N₁₂^tim - numar anual de grade-zile de calcul la temperatura interioara medie t_im,

Qi - aportul de caldura rezultat din activitati casnice pe perioada de incalzire, kWh/m³an

Qs - aportul de caldura de la radiatia solara pe perioada de incalzire, kWh/m³an

Consumurile energetice calculate cu aceasta metoda sunt mai mari decat cele reale, chiar daca se iau in calcul aporturile de caldura de la sursele interioare si de la radiatia solara, deoarece temperaturile exterioare se considera constante ca valori medii lunare iar temperatura de echilibru (de inceput a perioadei de incalzire) este de asemenea constanta (rezultata dintr-o ecuatie de bilant termic stationar). Metoda este insa simpla, usor de aplicat si poate fi utilizata pentru evaluarea consumurilor energetice dupa reabilitarea cladirii in scopul evidentierii economiilor realizate prin aplicarea masurilor de reabilitare si modernizare energetica.

Modelele cvasistationare se bazeaza pe metoda grade-zile cumulate si se aplica pe intervale mai scurte de timp, de ordinul orelor si zilelor caracteristice. Temperaturile luate in calcul sunt mediate pe aceste intervale iar temperatura de echilibru se stabileste in functie de caracteristicile cladirii, ceea ce inseamna ca abaterea consumurilor estimate fata de cele reale este mult mai redusa. Aportul surselor gratuite de caldura poate fi considerat direct, evaluat pe intervalul de timp considerat, asa cum demonstreaza relatia 2:

kWh/m³an (2)

in care:

p - perioada de timp caracteristica,

m - coeficient de utilizare a energiei solare pe perioada de timp p.

De asemenea, aporturile gratuite pot fi luate in calcul indirect, prin modificarea temperaturilor de referinta exterioara si interioara incluse in numar grade-zile corectate pe perioade caracteristice, asa cum procedeaza normativul NP 48 - 2000.

kWh/an (3)

in care:

B_i - coeficient de corectie caracteristic aerului proaspat introdus in incaperi,

n_a - numarul de schimburi de aer,

L_j - cuplajul termic al elementelor de constructie care alcatuiesc anvelopa cladirii,

NGZ_k - numar grade zile corectat pe perioade caracteristice k.

Aceasta metoda necesita valori ale parametrilor climatici exteriori inregistrate dea lungul perioadelor caracteristice si o prelucrare informatica a acestora. Modelele cvasistationare permit trasarea caracteristicii de consum a cladirii (semnatura energetica ) si pot oferi informatii despre raspunsul termic al cladirii si performanta sursei de caldura.

Metoda poate fi utilizata pentru evaluarea economiilor obtinute prin reabilitare termica utilizand acelasi model climatic folosit pentru calculul consumurilor normale ale cladirii.

Modelele dinamice necesita o baza de date climatice cu valori momentane, de obicei obtinuta prin inregistrarea evolutiei parametrilor exteriori si interiori, pe o anumita perioada de timp. In relatiile de calcul care definesc consumurile de energie ale cladirii se specifica atat contributia aporturilor de energie gratuite(solara, activitati casnice, etc.), cat si efectul inertiei termice a cladirii si a relatiei cladire-instalatie de incalzire.

Este o metoda care necesita suport informatic, care se utilizeaza in mod special pentru a stabili performanta sistemelor de stocare a energiei termice fie la nivelul anvelopei cladirilor fie la nivelul instalatiilor termice.

b)      Metode indirecte

Metodele indirecte au la baza consumuri energetice inregistrate sau facturate (kWh, Gcal/h), pe o anumita perioada de timp. Contorizarea consumului poate fi la sursa de caldura sau la bransamentul de bloc sau de apartament. De regula, intervalele de facturare sunt luna sau anul.

Aceasta metoda este de tip model stationar, intrucat se bazeaza pe metoda grade-zile aplicate unui interval mare de timp si permite calculul indirect a performantei energetice a cladirii prin coeficientul de izolare termica, G:

W/m³K (4)

in care:

Q_f - cantitatea de caldura facturata, kWh/m³an

Utilizand metode indirecte nu se pot determina caracteristicile termofizice ale elementelor de constructie si nici nu se poate aprecia ponderea diferitelor componente ale cladirii in consumurile de energie termica.

c)       Metode pe baza de indicatori

Acest tip de abordare a expertizei termice a unei cladiri, este pur informativa si caracterizeaza o prima faza de diagnostic a comportamentului energetic al constructiei pentru a putea fi incadrata intr-o anumita categorie de consumatori.

Indicatorii se refera la consumuri specifice stabilite fie in functie de destinatia cladirii (kWh/m² suprafata utila), fie in functie de rezistentele termice medii ale anvelopei (kWh/m²element de constructie).

Acest mod de evaluare a consumurilor energetice ale unei cladiri nu poate sta la baza intocmirii unui raport de expertiza energetica in vederea acordarii certificatului energetic si realizarii    auditului constructiei.

2.5. Raportul de evaluare al cladirii

Raportul de evaluare este documentul final al expertizei energetice, care descrie metodologia si etapele de calcul parcurse pentru stabilirea performantelor termice ale cladirii si instalatiilor aferente.

Raportul de evaluare trebuie sa contina urmatoarele piese:

Memoriu tehnic, care va cuprinde:

motivul efectuarii expertizei,

existenta sau nu a proiectului cladirii,

descrierea elementelor de constructie,

eventuale diferente dintre proiectul initial si situatia din teren,

eventuale modificari ale parametrilor climatici interiori,

releeve si date obtinute din sondaje.

Rapoarte de incercare cu rezultatele determinarilor experimentale, daca este cazul;

Breviar de calcul;

Propunere de decizie de interventie si fundamentarea acesteia din punct de vedere tehnic, economic si functional

3. Elaborarea si acordarea certificatului energetic

Certificatul energetic al cladirilor existente reprezinta un document care contine date de identificare a constructiei, indici specifici de consum pentru incalzire si apa calda    menajera, precum si nota energetica care corespunde clasei de consum energetic. In acest fel, cladirile se aliniaza consumatorilor energetici fiind clasificate in functie de consum.

Conform normativului NP 049 - 2000 , certificatul energetic se acorda pentru cladiri existente sau pentru parti din cladiri existente (apartamente, scari, tronsoane de bloc), pentru care furnizarea caldurii si apei calde se face de la o sursa termica proprie sau centralizata, pentru care exista posibilitatea contorizarii consumului.

Nu se poate acorda certificat energetic pentru apartamente amplasate in cladiri de locuit colective la care inregistrarea consumului de caldura si apa calda de consum se face doar la bransamentul blocului. In acest caz, certificatul energetic poate fi acordat pentru intreaga cladire sau pentru un tronson de cladire pentru care se asigura un racord separat echipat cu contor de energie termica.

Pentru obtinerea certificatului energetic trebuie parcurse urmatoarele etape:

Solicitarea certificatului energetic pentru cladirea existenta, adresata Directiei sau Serviciului de Urbanism si Amenajarea Teritoriului (D/SUAT) de catre proprietarul sau administratorul cladirii;

Efectuarea expertizei energetice a cladirii si elaborarea documentatiei pentru acordarea certificatului energetic, de catre un consultant energetic care este persoana fizica sau juridica autorizata;

Acordarea (eliberarea) certificatului energetic al cladirii de catre Directia (Serviciul) de Urbanism si Amenajare a Teritoriului din cadrul Primariei pe raza careia se afla cladirea.

In urma expertizei energetice, consultantul energetic va intocmi Raportul de (evaluare) expertiza energetica a cladirii care va contine date tehnice privind cladirea precum si toate datele privind metoda de calcul a performantelor termice si a consumului total anual de caldura pentru incalzire si prepararea apei calde de consum. Raportul de expertiza va avea un capitol de Concluzii in care se vor inscrie distinct informatiile care caracterizeaza cladirea din punct de vedere energetic si care se vor inscrie in certificatul energetic, inclusiv punctajul energetic al cladirii.

Acordarea certificatului energetic se face pe baza dosarului de expertiza energetica. Acesta trebuie sa cuprinda urmatoarele piese:

cerere de eliberare a certificatului energetic

raportul de expertiza energetica

formularul de certificat energetic intocmit conform NP 049 - 2000.

3.1. Notarea cladirilor existente in vederea acordarii certificatului energetic

Notarea din punct de vedere energetic a unei cladiri existente se face in functie de consumul specific anual normal de caldura estimat pe baza expertizei termice. Notarea se refera la:

q          cladirea reala

q          cladirea de referinta

q          cladirea eficienta.

Performantele cladirii reale se compara cu cele ale cladirii de referinta, definita ca fiind o cladire cu aceleasi caracteristici de alcatuire ca si cea reala dar in care se asigura utilizarea rationala a energiei termice, conform NP 049 - 2000.

Expertiza termica efectuata in scopul reabilitarii si modernizarii cladirii trebuie sa stabileasca performantele energetice pe care aceasta le va realiza dupa efectuarea lucrarilor. Din punct de vedere termic, cladirea reala trebuie sa devina o cladire eficienta, avand aceleasi caracteristici de alcatuire dar realizand consumuri energetice specifice mult mai scazute.

Notarea energetica a cladirii in toate cele trei cazuri, se face pe baza unei grile de clasificare construita in functie de consumul energetic specific anual caracteristic fondului de cladiri existent la noi in tara. Valorile minime si maxime a consumurilor anuale specifice de caldura, in functie de tipul de consum, pentru toate tipurile de cladiri din Romania, se considera a fi cel din tabelul 3.

Tabel 3. Consumul specific de caldura anual

Consumurile specifice anuale sunt repartizate in functie de utilitati, pe o scala numita scala energetica sau grila de clasificare energetica a cladirilor. Aceasta stabileste o corespondenta intre consumul energetic specific si o clasa energetica, de la A la J, asa cum se vede in figura 3.

INCALZIRE APA CALDA CONSUM

TOTAL UTILITATI TERMICE

Figura 3. Grilele de clasificare energetica in functie de consumul de caldura specific anual

Notarea energetica a cladirilor se face pe baza consumurilor anuale specifice pentru toate cele trei tipuri de cladiri. Notarea cladirii reale ia in calcul consumul specific anual normal corectat cu un coeficient de penalizare "P_o", functie de deficientele de intretinere si exploatare a cladirii si instalatiilor aferente, avand drept consecinta utilizarea ineficienta a caldurii. Consumul specific de caldura reprezinta un mijloc indirect de evaluare a impactului cladirii asupra poluarii mediului inconjurator, prin cantitatea echivalenta de CO₂ degajata pentru furnizarea energiei termice necesare.

Domeniul de notare energetica se inscrie intre nota maxima N_M = 100 puncte, care corespunde unei cladiri eficiente energetic si nota minima N_m = 20 puncte, corespunzator unei cladiri ineficiente din punct de vedere termic.

3.2. Certificatul energetic al cladirilor

Certificatul energetic atesta performanta termica a cladirii la un moment dat, stabilind consumul specific de caldura pentru incalzire q_inc kWh/m²an si prepararea apei calde de consum q_acc kWh/m²an , la nivel de sursa termica . Valabilitatea sa este de cinci ani de la data eliberarii acestuia de catre Primarie si va putea fi utilizat la stabilirea valorii cladirii in relatiile de vanzare-cumparare, inchiriere, asigurare, diferentierea taxelor pentru energie termica sau a taxelor de mediu.

Fig. Certificat energetic pentru o cladire de locuit

Certificatul energetic se identifica pe baza unui numar acordat de judetul (municipiul Bucuresti), pe raza caruia se afla cladirea si data emiterii acestuia, dupa cum se vede in figura

Din dosarul de expertiza energetica se inscriu informatiile de identificare a cladirii (proprietar, adresa, cod postal) si a consultantului energetic (nume, telefon, nr. certificat expert) precum si motivul solicitarii certificatului energetic. Pe baza consumurilor specifice calculate de catre consultantul energetic, la nivel de cladire si la nivel de sursa termica, se inscrie in certificat indicele necesarului de caldura pentru incalzire aferent constructiei, care reprezinta valoarea calculata pentru cladirea reala. Consumurile specifice de caldura ale cladirii reale la nivelul sursei, sunt inscrise in josul paginii, separat pentru incalzire si prepararea apei calde de consum si corespunzator acestora se incadreaza cladirea intr-o anumita clasa de performanta, de la A la J. Pe baza consumului specific normal anual total (incalzire si apa calda de consum) pentru cladirea reala, se clasifica cladirea pe ansamblu intr-o anumita clasa energetica si se calculeaza nota energetica in functie de penalitatile acordate

Suplimentar in certificatul energetic se inscrie consumul specific pentru incalzire la nivelul cladirii in kWh/m²an.

De asemenea, in fila a doua se va inscrie consumul specific total pentru cladirea de referinta si nota corespunzatoare, precum si consumul specific total pentru cladirea eficienta si nota atribuita.

Fiecare Consiliu Judetean va distribui anual Primariilor de localitati, numere de ordine rezervate in functie de numarul total de cladiri din cadrul acestora si de procentul estimat de cereri de certificate energetice.

Bibliografie

MP 013 - 01 "Metodologie privind stabilirea ordinii de prioritate a masurilor de reabilitare termica a cladirilor si instalatiilor aferente"

GT 043-02 "Ghid privind imbunatatirea calitatilor termoizolante ale ferestrelor la cladiri civile existente"

NP 048-2000 "Normativ pentru expertiza termica si energetica a cladirilor existente si a instalatiilor de incalzire si preparare a apei calde de consum aferente acestora"

NP 049-2000 "Normativ pentru elaborarea si acordarea certificatului energetic al cladirilor existente"

GT 040-02 "Ghid de evaluare a gradului de izolare termica a elementelor de constructie la cladiri existente in vederea reabilitarii"

MP 022-02 "Metodologie de evaluare a performantelor termotehnice ale materialelor si produselor pentru constructii"

GP 058- 2000 "Ghid privind optimizarea nivelului de protectie termica la cladiri de locuit".