“Ενέργεια στα κτίρια” Ημερίδα ASHRAE Hellenic Chapter – TEE TKM 31 Μαΐου 2014 Στην Προοπτική του Περιβαλλοντικού και Σχεδόν Μηδενικής.

Παρουσίαση με θέμα: "“Ενέργεια στα κτίρια” Ημερίδα ASHRAE Hellenic Chapter – TEE TKM 31 Μαΐου 2014 Στην Προοπτική του Περιβαλλοντικού και Σχεδόν Μηδενικής."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 “Ενέργεια στα κτίρια” Ημερίδα ASHRAE Hellenic Chapter – TEE TKM 31 Μαΐου 2014 Στην Προοπτική του Περιβαλλοντικού και Σχεδόν Μηδενικής Κατανάλωσης Κτιρίου καθηγητής Δημήτρης Κ. Μπίκας Εργαστήριο Οικοδομικής & Φυσικής των Κτιρίων Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών Α.Π.Θ

2 κτίρια & περιβάλλον στις σημερινές συνθήκες
1985 2002 2011 2014 2002 2002 Εργαστήριο Οικοδομικής & Φυσικής των Κτιρίων Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών Α.Π.Θ

3 υπάρχει “xώρος” για τα κτίρια με τις αναβαθμισμένες απαιτήσεις ?
2011 1985 1985 2002 2002 2002 2014 2020 ? 2020 ? 1985 Εργαστήριο Οικοδομικής & Φυσικής των Κτιρίων Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών Α.Π.Θ

4 θεσμικό πλαίσιο για τα κτίρια με τις αναβαθμισμένες απαιτήσεις
Προς τα κτίρια σχεδόν μηδενικής κατανάλωσης ενέργειας H διατύπωση της οδηγίας 2002/91/ΕΚ για την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων (EPBD -Energy Performance of Buildings Directive) διαμόρφωσε το γενικό μεθοδολογικό πλαίσιο στο οποίο τα κράτη μέλη ανέπτυξαν τους αντίστοιχους ενεργειακούς κανονισμούς τους, μεταξύ των οποίων και ο ΚΕνΑΚ. Υπενθυμίζεται ότι ο ΚΕνΑΚ αποτελεί υλοποίηση του Νόμου 3661 / 2008, που εκδόθηκε με σκοπό την εναρμόνιση της ελληνικής νομοθεσίας με την Οδηγία 2002/91/ΕΚ και διατυπώνεται στην Κ.Υ.Α / Τηρώντας το ενιαίο μεθοδολογικό πλαίσιο που καθόρισε η Οδηγία, η συγκεκριμενοποίηση των απαιτήσεων των επιπέδων ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων παρέμενε στη δικαιοδοσία των κρατών-μελών. Εργαστήριο Οικοδομικής & Φυσικής των Κτιρίων Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών Α.Π.Θ

5 ΕΕ 2020 : οι στόχοι του Το 2007 διατυπώνονται για πρώτη φορά οι στόχοι του προγράμματος , οι οποίοι επαναβεβαιώνονται και το 2010 στη Λισαβόνα αποτελώντας τη Νέα Ευρωπαϊκή στρατηγική για το 2020 και αποβλέπουν: στη μείωση των εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου κατά 20% στην αύξηση της ενεργειακής απόδοσης στο 20% στην αύξηση της συμμετοχής ενέργειας από Α.Π.Ε στο 20% στο ενεργειακό μίγμα Εργαστήριο Οικοδομικής & Φυσικής των Κτιρίων Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών Α.Π.Θ

6 H ευρωπαϊκή πολιτική που εκφράζεται ήδη από το 2007 μέσα από την αρχική διατύπωση του προγράμματος , έχει αποτελέσει την ουσιαστική αφετηρία για τη δραστική μείωση των τελικών ενεργειακών καταναλώσεων στα κτίρια. Η δυναμική που δημιουργήθηκε οδήγησε σε σημαντικό αριθμό ευρωπαϊκών κρατών στην εθελοντική διαβάθμιση των απαιτήσεων των κανονισμών τους επί το αυστηρότερο και τη δημιουργία κατηγοριών κτιρίων που ακολουθούσαν τα αυστηρότερα κριτήρια . Εργαστήριο Οικοδομικής & Φυσικής των Κτιρίων Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών Α.Π.Θ

7 κτίρια με χαμηλή ενεργειακή κατανάλωση
H ευρωπαϊκή πολιτική που εκφράζεται ήδη από το 2007 μέσα από την αρχική διατύπωση του προγράμματος , έχει αποτελέσει την ουσιαστική αφετηρία για τη δραστική μείωση των τελικών ενεργειακών καταναλώσεων στα κτίρια. Η δυναμική που δημιουργήθηκε οδήγησε σε σημαντικό αριθμό ευρωπαϊκών κρατών στην εθελοντική διαβάθμιση των απαιτήσεων των κανονισμών τους επί το αυστηρότερο και τη δημιουργία κατηγοριών κτιρίων που ακολουθούσαν τα αυστηρότερα κριτήρια . LEB Low Energy Buildings ENB Energy Neutral Buildings E Energy Positive Buildings PH Passive House / Passivhaus NZEB Net Zero En./Emmisions B. Πηγή SBI 2008 Πηγή SBI 2008 Εργαστήριο Οικοδομικής & Φυσικής των Κτιρίων Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών Α.Π.Θ

8 Προσδιορισμός του κτιρίου χαμηλής ενεργειακής κατανάλωσης
Πηγή SBI 2008 Εργαστήριο Οικοδομικής & Φυσικής των Κτιρίων Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών Α.Π.Θ

9 Τα ίδια βήματα : Κατηγοριοποίηση – Βαθμολόγηση της απόδοσης – Πιστοποίηση με εφαρμογή αυστηρότερων απαιτήσεων στον Ενεργειακό Κανονισμό Η Ζ Ε Δ Γ Β Β+ Α Α+ 0+ 2010 Εργαστήριο Οικοδομικής & Φυσικής των Κτιρίων Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών Α.Π.Θ

10 κτίρια με σχεδόν μηδενική κατανάλωση ενέργειας.
αναδιατύπωση της οδηγίας 2002/91/ΕΚ & Νόμος 4122 της 19 Φεβρουαρίου «Ενεργειακή Απόδοση Κτιρίων-εναρμόνιση με την Οδηγία 2010/31/ΕU ….και λοιπές διατάξεις» Ορίζουν ότι: Από 1/1/ 2021 όλα τα νέα κτίρια πρέπει να είναι κτίρια με σχεδόν μηδενική κατανάλωση ενέργειας και Από 1/1/ 2019 τα νέα κτίρια που στεγάζουν υπηρεσίες του δημοσίου και ευρύτερου δημοσίου τομέα πρέπει να είναι κτίρια με σχεδόν μηδενική κατανάλωση ενέργειας. Δημήτρης Κ. Μπίκας - Εργαστήριο Οικοδομικής & Φυσικής των Κτιρίων Α.Π.Θ

11 & Νόμος 4122 της 19 Φεβρουαρίου «Ενεργειακή Απόδοση Κτιρίων-εναρμόνιση με την Οδηγία 2010/31/ΕU ….και λοιπές διατάξεις» Άρθρο 2 Ορισμοί / 5 «κτίριο με σχεδόν μηδενική κατανάλωση ενέργειας»: κτίριο με πολύ υψηλή ενεργειακή απόδοση, προσδιοριζόμενη σύμφωνα με το άρθρο 3. Η σχεδόν μηδενική ή πολύ χαμηλή ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών του κτιρίου θα πρέπει να καλύπτεται σε πολύ μεγάλο βαθμό από ανανεώσιμες πηγές, περιλαμβανομένης της ενέργειας που παράγεται επιτόπου ή πλησίον του κτιρίου· Δημήτρης Κ. Μπίκας - Εργαστήριο Οικοδομικής & Φυσικής των Κτιρίων Α.Π.Θ

12 Νόμος 3851 της 4 Ιουνίου 2010 «Επιτάχυνση της ανάπτυξης των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής και άλλες διατάξεις σε θέματα αρμοδιότητας του Υπουργείου Περιβάλλοντος, Ενέργειας και Κλιματικής Αλλαγής.» στο άρθρο 10 με τίτλο : «εφαρμογή Α.Π.Ε. στα κτίρια» απαιτεί την κάλυψη της συνολικής πρωτογενούς ενεργειακής κατανάλωσης όλων των νέων κτιρίων με συστήματα που στηρίζονται σε Α.Π.Ε., Σ.Η.Θ., τηλεθέρμανση και αντλίες θερμότητας, το αργότερο μέχρι (μέχρι για τα νέα κτίρια του ευρύτερου δημόσιου τομέα) Δημήτρης Κ. Μπίκας - Εργαστήριο Οικοδομικής & Φυσικής των Κτιρίων Α.Π.Θ

13 Νόμος 4122 της 19 Φεβρουαρίου «Ενεργειακή Απόδοση Κτιρίων-εναρμόνιση με την Οδηγία 2010/31/ΕU ….και λοιπές διατάξεις» Άρθρο 2 - Ορισμοί «βέλτιστο από πλευράς κόστους επίπεδο» το επίπεδο ενεργειακής απόδοσης που συνδυάζεται με το χαμηλότερο κόστος κατά την εκτιμώμενη διάρκεια του οικονομικού κύκλου ζωής, όπου:

14 Νόμος 4122 της 19 Φεβρουαρίου «Ενεργειακή Απόδοση Κτιρίων-εναρμόνιση με την Οδηγία 2010/31/ΕU ….και λοιπές διατάξεις» Άρθρο 2 - Ορισμοί «βέλτιστο από πλευράς κόστους επίπεδο» το επίπεδο ενεργειακής απόδοσης που συνδυάζεται με το χαμηλότερο κόστος κατά την εκτιμώμενη διάρκεια του οικονομικού κύκλου ζωής, όπου: α) το χαμηλότερο κόστος καθορίζεται λαμβανομένου υπόψη του κόστους που σχετίζεται με την ενεργειακή απόδοση και αφορά: στο αρχικό κόστος επένδυσης, στο κόστος συντήρησης και λειτουργίας (συμπεριλαμβανομένων των ενεργειακών δαπανών,εξοικονομήσεων και κερδών από την παραχθείσα ενέργεια, ανά κατηγορία χρήσης του κτιρίου), κατά περίπτωση, και το κόστος διάθεσης, το οποίο υπολογίζεται σύμφωνα με τις δαπάνες για την αποδόμηση κτιρίου ή δομικού στοιχείου στο τέλος του κύκλου ζωής του….

15 Νόμος 4122 της 19 Φεβρουαρίου «Ενεργειακή Απόδοση Κτιρίων-εναρμόνιση με την Οδηγία 2010/31/ΕU ….και λοιπές διατάξεις» Άρθρο 2 - Ορισμοί «βέλτιστο από πλευράς κόστους επίπεδο» το επίπεδο ενεργειακής απόδοσης που συνδυάζεται με το χαμηλότερο κόστος κατά την εκτιμώμενη διάρκεια του οικονομικού κύκλου ζωής, όπου: α) το χαμηλότερο κόστος καθορίζεται λαμβανομένου υπόψη του κόστους που σχετίζεται με την ενεργειακή απόδοση και αφορά: στο αρχικό κόστος επένδυσης, στο κόστος συντήρησης και λειτουργίας (συμπεριλαμβανομένων των ενεργειακών δαπανών,εξοικονομήσεων και κερδών από την παραχθείσα ενέργεια, ανά κατηγορία χρήσης του κτιρίου), κατά περίπτωση, και το κόστος διάθεσης…. β) ο εκτιμώμενος οικονομικός κύκλος ζωής αναφέρεται είτε στο κτίριο εφόσον οι απαιτήσεις για ενεργειακή απόδοση έχουν τεθεί για το σύνολο του κτιρίου, είτε στο δομικό στοιχείο, εφόσον οι απαιτήσεις για ενεργειακή απόδοση έχουν τεθεί για τα στοιχεία του κτιρίου.

16 Νόμος 4122 της 19 Φεβρουαρίου 2013 & Κατ’ εξουσιοδότηση κανονισμός (ΕΕ) 244/2012 της Επιτροπής
Άρθρο 5 – 1. Για τον υπολογισμό των βέλτιστων από πλευράς κόστους επιπέδων των ελάχιστων απαιτήσεων ενεργειακής απόδοσης εφαρμόζεται η συγκριτική μεθοδολογία υπολογισμού όπως ορίζεται στον Ευρωπαϊκό κατ’εξουσιοδότηση Κανονισμό 244/2012 της 16ης Ιανουαρίου 2012 ….. 2. Το βέλτιστο από πλευράς κόστους επίπεδο πρέπει να ευρίσκεται εντός των επιπέδων απόδοσης, όπου η ανάλυση της σχέσης κόστους-οφέλους για ολόκληρο τον οικονομικό κύκλο ζωής είναι θετική και συγκρίνεται με τις ισχύουσες ελάχιστες απαιτήσεις ενεργειακής απόδοσης. Για τον τελικό υπολογισμό….συνεκτιμώνται το κόστος και το όφελος που έχουν για το κοινωνικό σύνολο οι επενδύσεις σε ενεργειακή απόδοση.

17 Η ενίσχυση της θερμικής προστασίας του κελύφους
εξωτερικό κέλυφος (τοιχοποιϊα) θερμομόνωση λ :0,40 ρ : κτίριο χαμηλής ενεργ. κατανάλωσης Πάχος του θερμομονωτικού υλικού Τιμές του συντελεστή θερμοπερατότητας (U) Τιμές του συντελεστή θερμοπερατότητας (U)

18 Η ενίσχυση της θερμικής προστασίας του κελύφους
ΒΕΛΤΙΣΤΕΣ ΤΙΜΕΣ ΤΟΥ U ΓΙΑ ΤΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΤΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ ECOFYS - eurima U-VALUES FOR BETTER ENERGY PERFORMANCE OF BUILDINGS (2008) ANNEX 2

19 Η ενίσχυση της θερμικής προστασίας του κελύφους…
κλιματική ζώνη Γ 1. επίχρισμα εκ θερμομόνωση (040) 5 / 8 / / 25 εκ τοιχίο Ο/Σ εκ επίχρισμα εκ. k=0,70 W/(m²·K) Κ.Εν.Α.Κ 5 8 14-18 Κ.Θ.Κ ECOFYS PHS 25 Uw=0,45 W/(m²·K) Uw=0,26 W/(m²·K) Uw=0,15 W/(m²·K) Uw=0,22 W/(m²·K)

20 …και οι επιπτώσεις της ενίσχυσης στην ωφέλιμη επιφάνεια του κτιρίου
10.00 10.00 10.00 10.00 Εωφ=180,06τ.μ. 90 % Εωφ=178,34τ.μ. 89 % Εωφ=174,93τ.μ. 87 % Εωφ=168,7τ.μ. 84 % 19,32 9,32 19,26 9,26 19,14 9,14 18,92 8,92 20.00 2 x (29+5)=68εκ. 2 x (29+8)=74εκ. 2 x (29+14)=86εκ. 2 x (29+25)=108εκ.

21 Η περιβαλλοντική απόδοση στον Ν.Ο.Κ
N.O.K. Άρθρο 25 Κίνητρα για τη δημιουργία κτιρίων ελάχιστης ενεργειακής κατανάλωσης 1. Στην περίπτωση όπου το κτίριο κατατάσσεται σύμφωνα με την ενεργειακή του μελέτη, στην ανώτερη ενεργειακά κατηγορία Α+ σύμφωνα με τον ΚΕΝΑΚ ……τότε δίνεται κίνητρο αύξησης του σ.δ. κατά 5 %. 2. Ειδική αύξηση του σ.δ. κατά 10 % προσφέρεται σε κτίρια ελάχιστης ενεργειακής κατανάλωσης που παρουσιάζουν παράλληλα εξαιρετική περιβαλλοντική απόδοση. Τα κτίρια αυτά θα πρέπει να παρουσιάζουν ετήσια πρωτογενή ενεργειακή κατανάλωση για θέρμανση, κλιματισμό, φωτισμό, αερισμό και ζεστό νερό χρήσης κάτω των 10 kWh/m2/έτος……………. Παράλληλα, πρέπει να τεκμηριώνεται η εξαιρετική περιβαλλοντική τους απόδοση με χρήση διεθνώς αναγνωρισμένης μεθοδολογίας περιβαλλοντικής αξιολόγησης, (Environmental Assessment Method),όπως το LEED ή άλλη ισοδύναμη διεθνής μεθοδολογία. Εξαιρετική περιβαλλοντική απόδοση θεωρείται αυτή που είναι ισοδύναμη ή καλύτερη από το χρυσό LEED.

22 Το θεωρητικό πλαίσιο της περιβαλλοντικής αξιολόγησης των κτιρίων
Οι μέθοδοι περιβαλλοντικής αξιολόγησης (Environmental Assessment Methods / Sustainability Assessment Methods) έχουν εδραιώσει την πεποίθηση ότι αποτελούν μέσα που μπορούν να συμβάλλουν αποτελεσματικά προς την κατεύθυνση της υλοποίησης της αειφόρου ανάπτυξης στον κλάδο των κτιριακών κατασκευών, έχοντας μάλιστα επεκτείνει τους αρχικούς πυρήνες των περιβαλλοντικών κριτηρίων και παραμέτρων τους, με ανάλογες οικονομικές και κοινωνικές παραμέτρους. Με στόχο την ολιστική προσέγγιση της αειφορίας στη δόμηση, οι περιβαλλοντικές παράμετροι συμπληρώνονται από αντίστοιχες οικονομικές και κοινωνικές, συνθέτοντας τους τρεις πυλώνες της. Τα αειφόρα κτίρια (sustainable buildings / sustainable constructions) ελαχιστοποιούν τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις, υλοποιούνται με κατάλληλες ολοκληρωμένες διαδικασίες κατασκευής και διαχείρισης, έχουν στόχο τη μεγιστοποίηση της περιβαλλοντικής απόδοσης κάθε νέου και υφιστάμενου έργου, αποδέχονται τις αρχές της αξιολόγησης κύκλου ζωής και υποστηρίζουν το σύνολο των αρχών της αειφόρου ανάπτυξης (COST-C25 Sustainability of Constructions) κοινωνία κοινωνία Social οικονομία περιβάλλον περιβάλλον Environmental Economic

23 Το πλαίσιο προσδιορισμού της περιβαλλοντικής απόδοσης του κτιρίου
Φυσικοί πόροι Εκπομπές προς το φυσικό περιβάλλον παραγωγή υλικών οικοδομικά υλικά ενέργεια υδάτινοι πόροι έδαφος αέρας έδαφος νερά πανίδα, χλωρίδα τοπίο Συστημικά όρια: το κτιριακό κέλυφος

24

25 Κόστος στον κύκλο ζωής δομικών στοιχείων και κτιρίων
Αξιολόγηση των επιπτώσεων στον κύκλο ζωής δομικών στοιχείων και κτιρίων Κόστος στον κύκλο ζωής δομικών στοιχείων και κτιρίων Chart α –Characterization of the element Εργαστήριο Οικοδομικής & Φυσικής των Κτιρίων Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών Α.Π.Θ

26

27 συστήματα περιβαλλοντικής αξιολόγησης κτιρίων
Δημήτρης Κ. Μπίκας - Εργαστήριο Οικοδομικής & Φυσικής των Κτιρίων Α.Π.Θ

28 ολιστική αξιολόγηση της αειφορίας των κτιρίων
ολιστική αξιολόγηση της αειφορίας των κτιρίων Δημήτρης Κ. Μπίκας - Εργαστήριο Οικοδομικής & Φυσικής των Κτιρίων Α.Π.Θ

29 1978 1985 2002 2010 2020 2050

30 2010 1978 2020 1985 2002 …σας ευχαριστώ… …ερωτήσεις ? 2050
καθηγητής Δημήτρης Κ. Μπίκας Διευθυντής του Εργαστηρίου Οικοδομικής και Φυσικής των Κτιρίων www. lbcp.civil.auth.gr Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών Α.Π.Θ.