metoda hitrega doloČanja energetske izkaznice · metoda hitrega določanja energetske izkaznice...

UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO

Dejan Žagar

METODA HITREGA DOLOČANJA ENERGETSKE IZKAZNICE

Diplomsko delo

Maribor, december 2011

I

Diplomsko delo visokošolskega študijskega programa


Študent: Dejan ŽAGAR

Študijski program: visokošolski, Gradbeništvo

Smer: Prometno - hidrotehnična

Mentor: red. prof. dr. DANIJEL REBOLJ

Lektor: Iztok Mikulan

Maribor, december 2011

III

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorju dr. Danijelu Rebolju za

pomoč in vodenje pri opravljanju diplomskega dela.

Posebna zahvala velja staršem, ki so mi omogočili

študij.

IV


Ključne besede: gradbeništvo, energetska izkaznica, informacijski model gradbenega

objekta (BIM), 3D skiciranje, energetska učinkovitost, objekt FG

UDK: 699.8:007(043.2)

Povzetek

V diplomski nalogi smo opisali energetsko izkaznico, njen pomen za obveljavo in z njo

povezane zakonske predpise. Predstavili smo programe SketchUp, IES VE, ArchiCAD in

Ecodesigner. Objekta J1 in J2, ki sta del Fakultete za gradbeništvo, smo analizirali in

zgradili v prej omenjenih programih. Nato smo s pomočjo dodatkov IES VE za SketchUp in

Ecodesigner za ArchiCAD preračunali vrednost celoletne toplotne prehodnosti. Na koncu

smo rezultate analizirali in jih med sabo primerjali.

V

RAPID METHOD OF DETERMINING ENERGY PREFORMANCE

CERTIFICATE

Key words: civil engineering, energy performance certificate, building information

modeling, 3D modeling, energy efficiency, building FG

UDK: 699.8:007(043.2)

Abstract

In thesis we described energy performance certificate, its importance and related statutory

provisions. Programs SketchUp, IES VE, ArchiCAD and Ecodesigner were presented.

Buildings J1 and J2, which are part of Faculty of Civil Engineering, were analyzed and

then built in the abovementioned programs. With the help of add-ons IES VE for SketchUp

and Ecodesigner for ArchiCAD we calculated the factors required for energy performance

certificate. At the end we analyzed the results and compared them with each other.

VI

VSEBINA

1 Uvod .............................................................................................................................. 1

2 Energetska izkaznica stavbe .......................................................................................... 3

2.1 Energijske oznake ................................................................................................... 3

2.2 Energetska izkaznica stavbe v Sloveniji ................................................................. 4

2.3 Merjena energetska izkaznica ................................................................................. 6

2.3.1 Postopki pri izdelavi merjene energetske izkaznice ........................................ 7

2.3.2 Obveznosti naročnika merjene energetske izkaznice ...................................... 7

2.4 Računska energetska izkaznica ................................................................................... 7

2.3.3 Postopki pri izdelavi računske energetske izkaznice ..................................... 10

2.3.4 Obveznosti naročnika računske energetske izkaznice ................................... 11

2.3.5 Metodologija za izračun energijskih lastnosti ............................................... 11

2.4 Priporočila za izboljšave ....................................................................................... 15

2.5 Neodvisni strokovnjaki za izdelavo energetskih izkaznic .................................... 16

3 Iskanje in opis metode za hitro določanje parametrov izkaznice ................................ 17

3.1 Predstavitev programov ........................................................................................ 17

3.1.1 SketchUp ....................................................................................................... 17

3.1.2 IES VE ........................................................................................................... 18

3.1.3 ArchiCAD ...................................................................................................... 20

3.1.4 Ecodesigner ................................................................................................... 21

3.2 Analizirani objekt ................................................................................................. 22

3.2.1 Severna stena stavbe ...................................................................................... 24

3.2.2 Južna stena stavbe .......................................................................................... 25

3.3 Izdelovanje energetske izkaznice s pomočjo SketchUp in IES VE ...................... 27

3.3.1 Izgradnja objekta ........................................................................................... 29

VII

3.3.2 Lastnosti objekta ............................................................................................ 31

3.3.3 Izračun energetske izkaznice ......................................................................... 36

3.4 Izdelovanje energetske izkaznice s pomočjo ArchiCAD in Ecodesigner ............. 40

3.4.1 Izgradnja objekta ........................................................................................... 41

3.4.2 Lastnosti objekta ............................................................................................ 43

3.4.3 Izračun energetske izkaznice ......................................................................... 47

4 Primerjava postopkov za določanje energetske izkaznice stavbe in analiza rezultatov

………………………………………………………………………………………..48

4.1 Primerjava postopkov ........................................................................................... 48

4.1.1 SketchUp in IES VE ...................................................................................... 48

4.1.2 ArchiCAD in Ecodesigner ............................................................................. 49

4.1.3 Sklep .............................................................................................................. 50

4.2 Analiza rezultatov ................................................................................................. 50

4.2.1 Primerjava rezultatov ..................................................................................... 50

4.2.2 Verodostojnost rezultatov .............................................................................. 51

5 Zaključek ..................................................................................................................... 53

6 Literatura ..................................................................................................................... 55

7 Priloge .......................................................................................................................... 57

7.1 Naslov študenta ..................................................................................................... 57

7.2 Kratek življenjepis ................................................................................................ 57

VIII

Kazalo slik

Slika 1: Logotip Energy Star ................................................................................................. 3

Slika 2: Stara in nova energijska nalepka za pralni stroj ....................................................... 4

Slika 3: Prva stran merjene energijske izkaznice .................................................................. 6

Slika 4: Računska energetska izkaznica stavbe ..................................................................... 8

Slika 5: Prva stran izkaznice neodvisnega strokovnjaka za izdelavo energetskih izkaznic 16

Slika 6: Google Sketchup .................................................................................................... 18

Slika 7: Orodna vrstica dodatka IES VE ............................................................................. 19

Slika 8: ArchiCAD 15 EDU ................................................................................................ 20

Slika 9: Fakulteta za gradbeništvo – severna stran .............................................................. 22

Slika 10: Tloris objekta, narejen v programu Sketchup ...................................................... 23

Slika 11: Vzhodni stranski ris (levo) in zahodni stranski ris (desno) .................................. 23

Slika 12: Severna stena stavbe ............................................................................................ 24

Slika 13: Dimenzije severne stene objekta .......................................................................... 25

Slika 14: Južna stena objekta J2 .......................................................................................... 25

Slika 15: Južna stran stavbe z dimenzijami ......................................................................... 26

Slika 16: Grajenje objekta z debelimi zidovi ...................................................................... 27

Slika 17: Primer napake pri merjenju steklenih površin ..................................................... 28

Slika 18: Izgled dejanskega tlorisa ...................................................................................... 29

Slika 19: Tloris pri uporabi za gradnjo objekta za analizo z metodo tankih zidov ............. 29

Slika 20: Zgrajen objekt ...................................................................................................... 30

Slika 21: Zgrajen objekt z okni............................................................................................ 31

Slika 22: Identifikacija prostorov ........................................................................................ 32

Slika 23: Merjenje kota odstopanja v programu Google Earth ........................................... 32

Slika 24: Zgrajeni objekt, poravnan z objektom na sliki ..................................................... 33

Slika 25: Lastnosti zgradbe.................................................................................................. 34

Slika 26: Določitev materialov oziroma komponent, iz katerih je zgradba zgrajena .......... 34

Slika 27: Nastavite parametrov za izziv ZDA – Architecture 2030 .................................... 37

Slika 28: Simulacija skozi celo leto ..................................................................................... 38

Slika 29: Končni rezultat ..................................................................................................... 38

Slika 30: Podajanje dimenzije okna .................................................................................... 40

Slika 31: Naš objekt, zgrajen do mansarde ......................................................................... 41

IX

Slika 32: Streha s prelomom ................................................................................................ 42

Slika 33: Končni izgled objekta........................................................................................... 42

Slika 34: Lokacija in funkcija objekta ................................................................................. 43

Slika 35: Obsenčenje fasade ................................................................................................ 44

Slika 36: Primer računanja toplotne prevodnosti U za streho ............................................. 44

Slika 37: Določanje vrednosti toplotne prevodnosti U za zunanji ovoj stavbe ................... 45

Slika 38: Določanje vrednosti toplotne prevodnosti U za okna .......................................... 46

Slika 39: Določanje specifikacij o ogrevanju in hlajenju prostorov .................................... 46

Slika 40: Končni rezultati .................................................................................................... 47

Slika 41: Prikaz povprečne potrebne energije na uporabno površino glede na obdobja ..... 51

Kazalo tabel

Tabela 1: Energijski razredi stavb ......................................................................................... 9

Tabela 2: Pomen oznak na orodni vrstici dodatka IES VE ................................................. 19

Tabela 3: Število oken in njihove dimenzije po nadstropjih na severni steni ..................... 24

Tabela 4: Število oken in njihove dimenzije po nadstropjih na južni steni ......................... 26

Tabela 5: Tabela komponent objektov ................................................................................ 35

Tabela 6: Tabela sob z njihovim velikosti in namembnosti ................................................ 36

Tabela 7: Primerjava dobljenih rezultatov in dobljene razlike ............................................ 50

X

Kratice

2D – dvodimenzionalen

3D – tridimenzionalen

BIM – Building Information Model, računalniški standard

CAD – Computer Aided Design, računalniški standard

CO2 – ogljikov dioksid

EPBD - Energy Performance of Buildings, Direktiva EU o energetski učinkovitosti stavb

EU – Evropska unija

HVAC – Heating, Ventilation, Air Conditioning; ogrevanje, ventilacija in prezračevanje

Metoda hitrega določanja energetske izkaznice Stran 1

1 UVOD

Problematika segrevanja ozračja se je v prejšnjem stoletju zaradi industrializacije, prometa

in števila zgradb drastično povečala. To pomeni grožnjo za ohranitev normalnih

življenjskih razmer za prihodnje rodove. Zaradi potrebe po zmanjševanju emisij

toplogrednih plinov in posledično zmanjševanja ozonske luknje je bil podpisan Kjotski

protokol, ki ga je sprejelo 141 držav [1]. V prvem ciljnem obdobju od leta 2008 do 2012

bodo države, ki so protokol ratificirale, skušale emisije zmanjšati za vsaj 5 % v primerjavi

z letom 1990, kar pomeni 29-odstotno znižanje glede na ocenjeno količino emisij za 2010,

ki bi nastale brez uresničevanja protokola. V Evropski uniji so zgradbe porabnik 40

odstotkov vse potrebne energije in prispevajo 36 odstotkov CO2 v območju EU [2]. Skupaj

s področjem transporta predstavljajo stavbe največji potencial za zmanjšanje porabe

energije ter s tem povezanimi izpusti emisij toplogrednih plinov. Dodaten razlog za

potrebo po zmanjševanju porabe energije so tudi vedno višje cene že tako omejenih virov.

Z zmanjšano porabo energije pa bi tako Evropska unija zmanjšala svojo odvisnost od

zunanjih virov, kot so premog, surova nafta in naravni plin. Zaradi teh dejstev si EU

prizadeva za zmanjševanje porabe energije v stavbah z učinkovitejšo porabo energije. Tako

je s 4. januarjem 2006 je za podpisnice Kjotskega protokola v Evropski uniji začela veljati

direktiva o energetskih lastnosti zgradb, na podlagi katere se za ugotavljanje energetske

učinkovitosti zgradbe uvaja energetska izkaznica, katere namen je spodbuditi učinkovito

rabo energije pri novih in obstoječih zgradbah ter hkrati zmanjšati velike razlike med

rezultati dosedanjih programov v državah članicah.

Z razvojem računalnikov se je razvila tudi programska oprema za potrebe gradbeništva, ki

nam je v vedno večjo pomoč pri gradnji objektov. S pomočjo tehnologije CAD se je

načrtovanje z risarskih miz preselilo na računalnike. Z vstopom koncepta informacijskega

modela zgradbe (BIM) pa se je načrtovanje in dimenzioniranje poneslo še stopnjo višje.

Posameznim elementom v CAD so dodane fizične in funkcionalne karakteristike. Programi

za načrtovanje so dobili še dodano dimenzijo in poleg izrisovanja ponujajo še dodatne

funkcije. Te funkcije nam s pomočjo karakteristik določenih materialov omogočajo vse od


enostavne izmere objekta pa do pomoči pri načrtovanju časovnega postopka gradnje,

medtem ko računalnik naredi dolgotrajno in zapleteno preračunavanje za nas.

V diplomskem delu bomo poskušali pristopiti k izdelavi energetskih izkaznic s pomočjo

uporabe BIM tehnologije. V prvem delu diplomske naloge bomo opisali energetsko

izkaznico, zakaj je pomembna in razlog za njeno obveljavo. S pomočjo programov, ki jih

bomo pridobili s spleta, pa bomo poiskali in optimizirali metodo, po kateri bomo na

enostaven in hiter način pridobili rezultate za energetsko izkaznico.

V praktičnem delu se bomo omejili na rabo dveh programov za modeliranje. Z njima bomo

zmodelirali isti objekt z istimi dimenzijami in istimi prevodnostnimi koeficienti ter

primerjali rezultate med njima. Pričakujemo, da bodo rezultati že samo z enim programom

dali vrsto zanimivih rezultatov. Z dimenzioniranjem se bomo omejili in uporabil samo

osnovne karakteristike stavbe, notranjosti ne bomo delili na posamezne sobe, omejili jih

bomo samo na delovne prostore in hodnike.


2 ENERGETSKA IZKAZNICA STAVBE

2.1 Energijske oznake

Na začetku devetdesetih let so v ZDA za zmanjšanje porabe električne energije uvedli

program Energy Star. Ta se uporablja za neobvezno označevanje energijsko učinkovitih

izdelkov, ki porabijo 20–30 % manj električne energije od maksimalne predpisane. Med

njimi so naprave za ogrevanje in hlajenje, pisarniške naprave in druge elektronske naprave.

V Evropi se znak uporablja samo za neobvezno označevanje energijsko učinkovitih

pisarniških naprav, kot so monitorji, računalniki, fotokopirni stroji, telefaksi, tiskalniki.

Slika 1: Logotip Energy Star

V EU so od leta 1995 dalje obvezne energijske nalepke za gospodinjske aparate. Na

podlagi pravilnika o energijskih nalepkah za določene vrste gospodinjskih aparatov, ki je

bil izdan junija 2002, je označevanje nujno tudi v Sloveniji [3].

Energijska nalepka razvršča gospodinjske aparate v razrede glede na porabo energije. Tako

kupcu omogoča primerjavo energetske učinkovitosti in obratovalnih lastnosti

gospodinjskih aparatov ter spodbuja izbiro energetsko varčnejših in okolju prijaznejših

naprav.

Označevanje gospodinjskih aparatov spodbuja tudi tehnološki razvoj. Aktivnosti

proizvajalcev so bile doslej zaradi nalepke tako uspešne, da se danes večina izdelkov na

trgu uvršča v najvišje energijske razrede, vedno več pa je tudi takih, ki zahtevano raven


presegajo. Zato so se v lanskem letu odločili za prenovo evropske direktive in uvedli novo

energijsko nalepko, s katero so nadgradili do sedaj uporabljane lestvice, ki je po novem

odprta navzgor. Z novo energetsko izkaznico se pričakuje pospešitev tehnološkega razvoja

in nov boj za učinkovitost bele tehnike.

Na novi nalepki za pralne stroje je barvna skala z razredi od A+++ do D, v primerjavi s

prejšnjo nalepko, kjer so energijski razredi od A do G. Izdelkov, slabših od sedanjega

razreda D, kar je sredina v stari energijski izkaznici, sploh ne bo v prodaji.

Slika 2: Stara in nova energijska nalepka za pralni stroj

2.2 Energetska izkaznica stavbe v Sloveniji

Evropska unija je 16. decembra 2002 sprejela Direktivo EU o energetski učinkovitosti

stavb (2002/91/EC) (angl.: Directive on Energy Performance of Buildings, s kratico

EPBD) [4]. Namen direktive EPBD je pospešiti izboljšanje energetske učinkovitosti stavb

in ena od direktiv EPBD zahteva od članic EU, da predpiše obvezno uporabo energetskih

izkaznic.


Tako kot pri energijskih oznakah, ki jih poznamo pri beli tehniki, je osnovni namen

energetske izkaznice informiranje lastnika, kupca oziroma najemnika stavbe o njeni

energetski učinkovitosti, posredno o pričakovani višini stroška za energijo in o morebitnih

naložbah, potrebnih za energetsko posodobitev stavbe in naprav v njej.

Za prenos direktive EPBD v slovenski pravni red je bilo zadolženo Ministrstvo za okolje in

prostor. To je predpisalo obvezno energetsko certificiranje stavb v Sloveniji z novelo

Energetskega zakona (Ur. L. RS št. 118, 17. 11. 2006), ki je tudi določilo roke za

pridobitev energetske izkaznice [5].

Za nove stavbe je pridobitev energetske izkaznice obvezna od 1. januarja 2008.

Za javne stavbe, ki jih javnost pogosto obiskuje in so večje od 1000 m2, je obvezna

namestitev energetske izkaznice na vidnem mestu od 1. januarja 2008 dalje, vendar

najkasneje do 31. decembra 2010.

Za obstoječe stavbe in njihove dele je obvezno pred sklenitvijo kupoprodajne ali

najemne pogodbe kupcu oz. najemniku predložiti energetsko izkaznico stavbe.

Obveznost za obstoječe stavbe ob njihovi prodaji ali najemu velja od 1. januarja

2009.

Po zakonih je sedaj energetska izkaznica že dalj časa obvezna, a je ni mogoče pridobiti, saj

se še ne izdaja. Trenutno ima zakone o energetski izkaznici v rokah Ministrstvo za

gospodarstvo. Zaradi problemov pri postopku izbire kandidatov, ki bodo usposabljali

neodvisne strokovnjake za izdelavo energetskih izkaznic, do nadaljnjega uporaba

energetske izkaznice ni obvezna.

Vsebino in obliko energetske izkaznice določa Pravilnik o metodologiji izdelave in izdaji

energetskih izkaznic stavb [6]. Energetska izkaznica obvezno vsebuje splošne podatke o

merjeni stavbi, kot so klasifikacija stavbe, leto izgradnje, naslov stavbe, katastrska občina,

parcelna številka in koordinate stavbe. Poleg teh podatkov vsebuje tudi merjene oz.

računske podatke, ki so odvisni od vrste stavbe oziroma namena njene uporabe ter jih

ločimo na dve vrsti energetskih izkaznic:

merjena energetska izkaznica,

računska energetska izkaznica.


2.3 Merjena energetska izkaznica

Merjena energetska izkaznica se izda za obstoječe nestanovanjske stavbe. Energijski

kazalniki za merjeno energetsko izkaznico se določijo na podlagi izmerjenih vrednosti

porabe energije za obdobje zadnjih treh zaključenih koledarskih let pred letom izdelave

energetske izkaznice. Če podatki o porabljeni energiji za zadnja tri leta niso na voljo, se

uporabi podatek za zadnji dve oziroma zadnje zaključeno koledarsko leto pred letom

izdelave izkaznice. Podatki o porabi energije se določijo na podlagi računov za porabljeno

energijo ali drugih ustreznih evidenc po posameznih energentih. Te podatke mora

zagotoviti naročnik energetske izkaznice.

Slika 3: Prva stran merjene energijske izkaznice


Energijski kazalniki za merjeno energetsko izkaznico so:

letna dovedena energija, namenjena pretvorbi v toploto na enoto uporabne površine

stavbe,

letna poraba električne energije zaradi delovanja stavbe na enoto uporabne površine

stavbe,

letne emisije CO2 zaradi delovanja stavbe na enoto uporabne površine stavbe.

Merjena energetska izkaznica se ne uvršča v razrede kot računska energetska izkaznica.

2.3.1 Postopki pri izdelavi merjene energetske izkaznice

Podlaga za izdelavo merjene energetske izkaznice so podatki izmerjenih vrednosti porabe

energije v stavbi ali njenem posameznem delu. Podatke o dobavljeni energiji in splošne

podatke o stavbi posreduje naročnik, na primer v obliki računov ali drugih poročil.

Neodvisni strokovnjak mora ob izdelavi merjene energetske izkaznice opraviti pregled

stavbe in naprav ter mest dobave energije v stavbo oziroma mest oddaje energije iz stavbe

ter strokovno preveriti smiselnost posredovanih podatkov.

2.3.2 Obveznosti naročnika merjene energetske izkaznice

Za pravilnost in resničnost posredovanih podatkov o stavbi in porabi energije v njej je

odgovoren naročnik merjene energetske izkaznice.

Naročnik merjene energetske izkaznice je dolžan posredovati neodvisnemu strokovnjaku

oziroma izdajatelju splošne podatke o stavbi oziroma njenem posameznem delu ter

podatke o porabi energije sočasno ob naročilu za izdelavo energetske izkaznice.

Naročnik merjene energetske izkaznice mora neodvisnega strokovnjaka opozoriti na

morebitna odstopanja (npr. časovno neskladje obračunskega obdobja za posamezni

energent in obdobja, na katerega se nanaša energetska izkaznica) in na rabo goriva, za

katerega ne obstaja meritev.

2.4 Računska energetska izkaznica

Določi se na podlagi izračunov energijskih kazalnikov rabe energije stavb. Izda se za novo

zgrajene stavbe in obstoječe stanovanjske objekte. Energijski kazalniki stavbe za računsko


energetsko izkaznico se določijo na podlagi računske metodologije, ki temelji na standardu

SIST EN ISO 13790 z ustreznimi prilagoditvami.

Slika 4: Računska energetska izkaznica stavbe

Energijski kazalniki za računsko energetsko izkaznico so:

letna potrebna toplota za ogrevanje stavbe na enoto uporabne površine stavbe,

letna dovedena energija za delovanje stavbe na enoto uporabne površine stavbe,

letni proizvod CO2 na enoto uporabne površine stavbe.

V računski energetski izkaznici se stavbo uvrsti v razred energetske učinkovitosti glede na

letno potrebno toploto za ogrevanje stavbe na enoto uporabne površine stavbe – QNH/Au

(kWh/m2a), in sicer:


Tabela 1: Energijski razredi stavb

Energetski razred

A1 od 0 do vključno 10 kWh/m2a

A2 nad 10 do vključno 15 kWh/m2a

B1 nad 15 do vključno 25 kWh/m2a

B2 nad 25 do vključno 35 kWh/m2a

C nad 35 do vključno 60 kWh/m2a

D od 60 do vključno 105 kWh/m2a

E od 105 do vključno 150 kWh/m2a

F od 150 do vključno 210 kWh/m2a

G od 210 do 300 in več kWh/m2a

Letna dovedena energija za delovanje stavbe se ne uvršča v razrede, temveč se prikaže na

barvnem poltraku. To velja tudi za letno emisijo CO2, ki se prav tako ne uvršča v razrede,

ampak se prikaže na barvnem poltraku s prikazom spusta emisij CO2 v ozračje.

Poleg energijskih kazalnikov podatkov na računski energijski izkaznici so tam še:

Podani podatki o velikosti stavbe:

ogrevana zaprta uporabna površina stavbe Au (m2),

ogrevana prostornina stavbe Ve (m3),

celotna zunanja površina stavbe A (m2),

oblikovni faktor f0 = AVe (m-1

).

Klimatski podatki, ki so odvisni od lokacije stavbe:

temperaturni primanjkljaj TP,

povprečna letna temperatura T│,

projektna zunanja temperatura (gretje) Teph,

temperaturni presežek TPR,

projektna zunanja temperatura (hlajenje) Tepc-


Izračunana energija za delovanje stavbe:

gretje Qf,c,

hlajenje Qf,h,

prezračevanje Qf,V,

ovlaževanje Qf,st,

priprava tople vode Qf,W,

razsvetljava Qf,l,

električna energija Qf,aux.

Izračunana skupna energija:

primarna energija za delovanje stavbe (kWe/a),

emisije CO2,

obnovljiva energija, porabljena na stavbi KWh/a.

2.3.3 Postopki pri izdelavi računske energetske izkaznice

Izdelava energetske izkaznice obsega analizo podatkov o stavbi in porabi energije, izračun

potrebnih energijskih kazalnikov in vpis predpisanih podatkov v register energetskih

izkaznic.

Energetsko izkaznico za novozgrajene stavbe in obstoječe stanovanjske stavbe je treba

izdelati na podlagi izračunanih vrednosti. Podlaga za izračun so izkaz energijskih lastnosti

stavbe (ki mora ustrezati dejansko izvedeni stavbi in je sestavni del dokazila o zanesljivosti

objekta), pripadajoči elaborat o energetski učinkovitosti stavbe in načrti stavbe ter projekt

izvedenih del.

Neodvisni strokovnjak je pri izdelavi energetske izkaznice dolžan upoštevati tudi

informacije o skritih detajlih po dokončanju gradnje stavbe iz fotodokumentacije

investitorja, gradbenega dnevnika ter meritev energijskih lastnosti stavbe in sistemov (npr.

termovizijski pregled stavbe, meritve zrakotesnosti stavbe ali meritve lastnosti energetskih

naprav in sistemov v stavbi).

Če se med izdelavo energetske izkaznice izkaže, da posredovana tehnična dokumentacija o

stavbi izkazuje odstopanja od dejanskega stanja izvedene stavbe, jo neodvisni strokovnjak

zavrne kot neustrezno in do zagotovitve ustrezne dokumentacije ne izdela energetske

izkaznice.


Neodvisni strokovnjak mora izdelati poročilo o določitvi energijskih kazalnikov stavbe, ki

povzema vsebino elaborata o energetski učinkovitosti stavbe, izkazuje energijske lastnosti

stavbe in navaja vse vhodne podatke, ki so potrebni za ponovitev oziroma kontrolo.

2.3.4 Obveznosti naročnika računske energetske izkaznice

Za pravilnost in resničnost posredovanih podatkov o stavbi in porabi energije v njej je

odgovoren naročnik računske energetske izkaznice.

Dokumentacijo mora naročnik računske energetske izkaznice posredovati neodvisnemu

strokovnjaku, ki izdeluje energetske izkaznice, oziroma organizaciji, ki je pooblaščena za

izdajo energetskih izkaznic, sočasno ob naročilu za izdelavo energetske izkaznice.

Naročnik računske energetske izkaznice je dolžan neodvisnega strokovnjaka opozoriti na

odstopanja izvedenih del od projektiranih, v kolikor bi le-ta lahko vplivala na spremembo

energijskih kazalnikov stavbe.

Naročnik računske energetske izkaznice mora neodvisnega strokovnjaka seznaniti z

morebitno dokumentacijo, ki se nanaša na dejansko dosežene energijske lastnosti stavbe, in

mu jo posredovati.

2.3.5 Metodologija za izračun energijskih lastnosti

Metodologija za izračun energijskih lastnosti stavbe podaja način izračuna:

letno potrebne toplote za ogrevanja stavbe in letno potrebnega hladu za hlajenje

stavbe ter

dovedene energije za delovanje stavbe za naslednje sisteme v stavbi:

- za ogrevanje na tekoča in plinasta goriva ter biomaso,

- toplotne črpalke,

- toplotno podpostajo daljinskega ogrevanja, kjer je nosilec toplote v

sekundarnem sistemu voda,

- za pripravo tople vode na tekoča in plinasta goriva, električno energijo,

biomaso ali s sprejemniki sončne energije,

- za hlajenje,

- za prezračevanje,

- za razsvetljavo.


Letna dovedena energija za delovanje stavbe je vsota energije za ogrevanje, za mehansko

prezračevanje, za pripravo tople vode in energije za razsvetljavo.

Q = Qf,h + Qvs + Qt,W + Wlight

Qf,h letna dovedena energija za ogrevanje

Qvs letna dovedena energija za mehansko prezračevanje

Qt,W letna dovedena energija za pripravo tople vode

Wlight letna dovedena energija za razsvetljavo

Letna dovedena energija za ogrevanje je vsota potrebne toplote za ogrevanje, vrnjene

toplotne energije ogrevalnega sistema, vrnjene toplotne energije sistema za toplo vodo in

skupne toplotne izgube ogrevalnega sistema.

Qf,h = (QNH – Qrhh – Qrwh) + Qth

QNH potrebna toplota za ogrevanje

Qrhh vrnjena toplotna energija ogrevalnega sistema

QrwH vrnjena toplotna energija sistema za toplo vodo

Qth skupne toplotne izgube ogrevalnega sistema

Letno potrebno toploto za ogrevanje stavbe QNH in letno potrebni hlad za hlajenje stavbe

QNC določimo skladno s standardom SIST EN ISO 137901 in z nacionalno določenimi

posebnostmi.

Pri izračunu letno potrebne toplote za ogrevanje stavbe in letno potrebnega hladu za

hlajenje se uporablja mesečna računska metoda.

Uporabiti je treba iterativni postopek, pri katerem upoštevamo vrnjeno energijo sistemov.

Izvede se najmanj ena iteracija. Postopek se zaključi, ko se rezultati posameznega

iterativnega koraka med seboj razlikujejo za manj kot 10 %.

1 SIST EN ISO 13790 – standard o energijskih lastnosti stavb.


2.3.5.1 Standardni pogoji koriščenja stavbe

Letno potrebno toploto za ogrevanje stavbe QNH in letno potrebni hlad za hlajenje stavbe

QNC, ki sta podlaga za ugotavljanje skladnosti stavbe z zahtevami pravilnika, izračunamo

pri standardnih pogojih koriščenja stavbe.

Pri stanovanjskih stavbah se za določitev letno potrebne toplote za ogrevanje stavbe

upošteva notranja projektna temperatura 20 °C in za določitev letno potrebnega hladu za

hlajenje notranja projektna temperatura v času hlajenja 26 °C. Pri standardnih pogojih rabe

stanovanjske stavbe prekinjeno ogrevanje ni predvideno.

Vpliv nočne toplotne zaščite na oknih je dovoljeno upoštevati, kadar je predvideno

avtomatsko vodenje elementov za nočno toplotno zaščito.

2.3.5.2 Toplotne cone

Toplotne cone se določi po standardu SIST EN ISO 13790.

Posamezna cona obsega prostore oziroma delež tlorisa stavbe. Če cona obsega 80 % ali

več celotne stavbe, se upošteva celotna stavba kot enotna cona. Kadar prostornina

neogrevanih in manj ogrevanih prostorov (npr.: stopnišča, hodniki, avle) ne presega 20 %

ogrevane prostornine stavbe Ve, se lahko ne glede na določila standarda SIST EN ISO

13790 o določitvi toplotnih con privzame ena toplotna cona, ki vključuje omenjene manj

ogrevane in neogrevane prostore.

2.3.5.3 Toplotni mostovi

Vpliv toplotnih mostov v računu potrebne toplote za ogrevanje se upošteva po standardih

SIST EN ISO 137892, SIST EN ISO 14683

3, oSIST prEN ISO 10211

4.

Če imajo vsi toplotni mostovi v stavbi linijsko toplotno prehodnost Ψe < 0,2 W/mK

(standard SIST EN ISO 14683), se lahko njihov vpliv upošteva na poenostavljen način, s

povečanjem toplotne prehodnosti celotnega ovoja stavbe za 0,06 W/m2K.

2.3.5.4 Karakteristične površine in prostornine stavbe

Zunanja površina stavbe A (m2), ki omejuje bruto ogrevano prostornino stavbe Ve in skozi

katero prehaja toplota v okolico, se določi z upoštevanjem zahteve standarda OSIST EN

2 SIST EN ISO 13789 – toplotne značilnosti stavb – toplotni koeficienti pri prenosu toplote in prezračevanja.

3 SIST EN ISO 14683 – standard o toplotnih značilnosti stavb.

4 oSIST prEN ISO 10211 – standard o toplotnih mostovih v stavbah.


ISO 13790 za stavbe z eno toplotno cono, ki zajema najmanj vse ogrevane prostore. Pri

določanju površine je treba upoštevati standard SIST EN ISO 13789, zunanji sistem

določanja mer.

Uporabna površina stavbe Au (m2) predstavlja notranjo tlorisno površino ogrevanih

prostorov po projektu. Za stanovanjske stavbe se lahko uporablja poenostavljeni izraz:

Au = 0,32 Ve

Neto ogrevana prostornina stavbe V (m3) je potrebna za izračun toplotnih izgub zaradi

prezračevanja oziroma stopnje pretoka zraka. V se določi:

a) po standardu SIST EN ISO 13790, z upoštevanjem zahtev standardov:

- SIST EN ISO 13790

- SIST EN ISO 98365

b) po poenostavljenem izrazu: V = 0,8 Ve

2.3.5.5 Toplotne izgube in pritoki skozi okna

Če faktor okvirja ni natančno poznan, se privzame vrednost 0,7.

Pri izračunu toplotnih izgub in pritokov skozi okna ne upoštevamo vpliva umazanosti šip

in vpliva zaves, ki so del stanovanjske opreme.

2.3.5.6 Notranji toplotni viri

Prispevek notranjih toplotnih virov pri toploti, potrebni za ogrevanje stavbe, po

poenostavljeni metodi znaša na enoto neto uporabne površine stavbe:

4 W/m2 – stanovanjske stavbe, šole in njim podobne stavbe,

6 W/m2 – nestanovanjske stavbe, kot so gostinske, upravne in pisarniške, trgovske in njim

podobne stavbe z večjim številom naprav.

Prispevek notranjih virov zajema notranje toplotne vire zaradi ljudi, naprav, procesov,

materialnih tokov in razsvetljave v stavbi.

5 SIST ISO 9836 – standardi o lastnosti stavb.


2.3.5.7 Toplotna kapaciteta stavbe

Sodelujoča toplotna kapaciteta stavbe, za izračun izkoristka toplotnih dobitkov v stavbi, se

lahko določi po naslednjem postopku:

a) po standardu SIST EN ISO 13790 ali

b) po poenostavljenem izrazu, kjer je

- C = 15 . Ve (Wh/K) za lahke stavbe,

- C = 50 . Ve (Wh/K) za težke stavbe.

Med lahke stavbe sodijo lesene stavbe, montažne stavbe, brez bistvenih masivnih

elementov v notranjosti, masivne stavbe z visečimi stropi in pretežno lahkimi predelnimi

stenami.

Med težke stavbe spadajo stavbe z masivnimi zunanjimi in notranjimi gradbenimi

elementi, stavbe z velikim delom zunanjih in notranjih masivnih gradbenih elementov, s

plavajočim estrihom in brez visečega stropa.

2.3.5.8 Prezračevanje

Za izračun potrebne toplote za ogrevanje stavbe se upošteva urna izmenjava notranjega

zraka z zunanjim, računana na neto ogrevano prostornino stavbe, ki znaša za stanovanjske

stavbe najmanj n = 0,5 h-1

, oziroma se določi v skladu s tehničnim predpisom, ki ureja

prezračevanje in klimatizacijo stavb.

2.4 Priporočila za izboljšave

Energetski izkaznici za obstoječo stavbo, razen v primeru najema stavbe, je treba priložiti

priporočila za stroškovno učinkovite izboljšave energetske. Priporočila je treba podati v

obliki generičnih priporočenih ukrepov za obravnavano vrsto stavbe v skladu s pravili

stroke in stanjem tehnike.

– Ukrepi za izboljšanje kakovosti ovoja,

– ukrepi za izboljšanje energetske učinkovitosti sistemov,

– ukrepi za povečanje učinkovitosti izrabe obnovljivih virov energije in

– organizacijski ukrepi.


2.5 Neodvisni strokovnjaki za izdelavo energetskih izkaznic

Energetsko izkaznico bodo izdelovali neodvisni strokovnjaki za izdelavo energetskih

izkaznic. Licenco neodvisnega strokovnjaka za izdelavo energetskih izkaznic lahko pridobi

posameznik, ki izpolnjuje naslednje pogoje:

ima najmanj visoko strokovno izobrazbo tehnične ali arhitekturne smeri,

ima najmanj pet let delovnih izkušenj na svojem strokovnem področju,

uspešno je opravil usposabljanje za neodvisne strokovnjake za izdajanje

energetskih izkaznic.

Program usposabljanja za pridobitev licence neodvisnega strokovnjaka za izdelavo

energetskih izkaznic bo izvajal gradbeni inštitut ZRMK, d. o. o. Vse pogoje in program za

izobraževanje za neodvisnega strokovnjaka določa Pravilnik o usposabljanju, licencah in

registru licenc neodvisnih strokovnjakov za izdelavo energetskih izkaznic [7]. Kandidat, ki

je uspešno opravil usposabljanje, dobi potrdilo o uspešno opravljenem preizkusu znanja. S

tem potrdilom lahko vloži vlogo za izdajo licence neodvisnega strokovnjaka za izdajo

energetskih izkaznic.

Slika 5: Prva stran izkaznice neodvisnega strokovnjaka za izdelavo energetskih izkaznic

Vsa zakonodaja je bila povzeta po Uradnem listu št. 77/2009 in št. 6/2010


3 ISKANJE IN OPIS METODE ZA HITRO DOLOČANJE

PARAMETROV IZKAZNICE

V prvem letniku študija na Fakulteti za gradbeništvo smo se srečali z dvema BIM

programoma (ArchiCAD pri predmetu Stavbarstvo in Sketchup pri predmetu CAD), zato

bomo uporabili znanje, pridobljeno pri teh dveh predmetih, pri diplomski nalogi. Ker sta

ArchiCAD in Sketchup programa za gradnjo objektov in nimata vgrajenih programov za

analizo toplotne prepustnosti in podobno, sta za izdelavo energetske izkaznice s pomočjo

teh programov potrebna dodatka. Pridobitev energetskih vrednosti oziroma analiziranje

toplotnih izgub skozi ovoj stavbe pri programu Sketchup je mogoče z dodatki IES VE

Sketchup, EnergyPlus OpenStudio in GreenspaceLive gModeller. Odločili smo se za IES

VE SketchUp, ker je najbolj uveljavljen. Za pridobitev energijskih vrednosti pri

ArchiCAD-u bomo uporabili dodatek Ecodesigner. Zanj smo se odločili, ker ga je izdelalo

isto podjetje kot ArchiCAD in je hkrati tudi edino orodje za analiziranje toplotnih izgub.

3.1 Predstavitev programov

3.1.1 SketchUp

SketchUp je Googlov program za 3D modeliranje. Služi kot program za arhitekte,

gradbene in strojne inženirje, uporabljajo pa ga tudi razvijalci iger, filmski ustvarjalci in

drugi, ki se ukvarjajo s podobnimi poklici. Program je namenjen za enostavno uporabo in

omogoča postavitev modelov Google Earth.

SketchUp je bil predstavljen javnosti avgusta 2000 kot program za izdelavo 3D modelov s

sloganom ''3D za vsakogar''. Omogoča risanje 2D modelov, tako da posnema risanje s

svinčnikom na papir. Za pretvorbo iz 2D v 3D pa se uporablja metoda potisni/povleči. Na

ta način se 2D modeli, ki so neskončno tanke površine, pretvorijo v 3D modele, ki

izgledajo polni, a so v bistvu sestavljeni iz različnih 2D površin, znotraj pa so votli.


Izdelovanje modelov v SketchUp-u je podobno izdelovanju modelov iz tankega papirja.

Tako izdelovanje modela je preprostejše, saj nam ni treba skrbeti, kaj je znotraj modela.

Programi, ki delujejo na principu površinskega modeliranja, so primarno namenjeni

vizualizaciji [8].

Program dobimo na spletnem naslovu http://sketchup.google.com/

Slika 6: Google Sketchup

3.1.2 IES VE

VE (Virtual Enviroment) je dodatek za SketchUp podjetja IES (Integrated Environmental

Solutions). Namen dodatka je v hitri izdelavi večnadstropne stavbe samo z risanjem tlorisa

in v izdelavi ocene energijske učinkovitosti zgradbe. Dodatek analizira zgrajene objekte in

s pomočjo parametrov loči med sabo stene, sobe, tla, streho in podobno. S pomočjo

dodatka lahko določimo, kakšen je namen posameznega prostora in kakšen je material

posameznih gradnikov (zunanji zid, notranji zid, streha …). Sistem nam definira površino

posameznih prostorov, volumen in velikost zastekljenih površin. Ko imamo določeno

geometrijo, določimo lokacijo objekta, definiramo tip zgradbe, materiale, iz katerih je

zgradba zgrajena, sistem ogrevanja in hlajenja in namembnost posameznih prostorov. Ko

pritisnemo gumb za izračun, nam program simulira posamezne dneve in izračuna prehod


toplote skozi ovoj zgradbe za vsakih deset minut skozi celo leto. Na koncu dobimo celotno

porabo energentov v kWh in izpust CO2 skozi celo leto [9].

Dodatek IES VE dobimo na spletni strani http://www.iesve.com/software/ve-ware

Slika 7: Orodna vrstica dodatka IES VE

Tabela 2: Pomen oznak na orodni vrstici dodatka IES VE

Ime oznake (v angleščini) Pomen oznake

1 Set Building Properties Določitev lastnosti objekta

2 Push doors/windows thru 'thick' walls Potisni vrata/okna skozi debele zidove

3 Build a 'thick-wall' story Zgradi objekt z debelimi zidovi

4 Select Groups Označi skupine

5 Select Components Označi komponente

6 Identify Rooms Identificiraj prostore

7 Set Room Properties Določi lastnosti prostora

8 Select a Room Izberi prostor

9 VE-Ware: 2030 Challenge Program za določitev energetskih

kazalcev

10 VE-Toolkits VE-orodja

11 Help Pomoč

12 IES Website Spletna stran IES


3.1.3 ArchiCAD

ArchiCad je arhitekturni BIM CAD program, ki ga je razvilo madžarsko podjetje

Graphisoft. Razvoj programa se je začel leta 1982 in dandanes je znan kot prvo CAD

orodje za osebne računalnike, ki lahko izdela tako 2D kot 3D risbe.

Za razliko od drugih CAD programov z risarskim pristopom, kot je na primer AutoCAD,

ArchiCAD omogoča uporabniku delo z parametričnimi objekti, med uporabniki večkrat

imenovani ''pametni'' objekti. Ti objekti so zidovi, plošče, vrata in okna ter notranja

oprema, ki jih dobimo skupaj s programom v veliki knjižnici parametričnih objektov.

Uporabniki lahko zgradbo na zaslonu oblikujejo tako v 2D kot v 3D prikazu. Dvorazsežne

risbe lahko kadarkoli izvozimo iz programa ne glede na to, da se model zgradbe vedno

shranjuje v treh dimenzijah. Tlorisi, prerezi in fasade so le delni prikaz trirazsežnega

modela in se neprestano sproti osvežujejo. Detajlne risbe imajo za osnovo povečan izsek

modela z dodanimi 2D elementi [10].

30-dnevno profesionalno verzijo ali celoletno študentsko verzijo programa dobimo na

https://myarchicad.com/

Slika 8: ArchiCAD 15 EDU


3.1.4 Ecodesigner

EcoDesigner je dodatek za program ArchiCAD in je prav tako izdelek podjetja Graphisoft.

Namen dodatka je v izdelavi ocene energijske učinkovitosti zgradbe v začetni fazi

projekta, saj je zelo pomembno, da ima arhitekt možnost izvesti hitro in zanesljivo oceno

energijskih zahtev že v samem začetku izdelave projekta. Z uporabo Graphisoft

EcoDesignerja lahko arhitekti enostavno in hitro preverijo svoje zamisli tudi skozi

energijsko učinkovitost zgradbe. Tako lahko skozi vse faze projektiranja stalno preverjajo

vpliv njihovih projektantskih odločitev in pazijo, da zgradba zadovolji tako najnovejše

predpise na tem področju kot tudi želje investitorja.

Graphisoft EcoDesigner uporablja za izračun energijskih karakteristik objekta preprost

delovni proces v 3 korakih: analiza > izračun > predstavitev.

Ko imamo zgrajen objekt v ArchiCAD-u, je potrebna razdelitev elementov zgradbe v

konstrukcijske elemente s pomočjo dodatka Ecodesigner. Program določi dele objekta na

notranje zidove, zunanje zidove, zidove v kleti, tla v kleti, tla med pritličji, streho itd. Za

pridobitev izračuna določimo lokacijo objekta, da se podatki za izbrano lokacijo prenesejo

z interneta. Določimo orientacijo zgradbe, tip konstrukcije, notranje izvore toplote, želene

temperature (pisarna, stanovanjski objekt, bolnica …). Določiti je treba tudi U-vrednost (ki

jo lahko dobimo iz knjižnice materialov), sistem strojnih inštalacij, način prezračevanja

zgradbe, rekuperacijo in morebitno uporabo sončnih kolektorjev.

S pritiskom na gumb Calculate program izračuna energijske vrednosti za zgradbo.

Ecodesigner uporablja natančen dinamični algoritem, ki izračuna prehod toplote skozi ovoj

zgradbe za vsako uro preko leta. Nato dobimo vrednosti v enostavnem in lahko

razumljivem poročilu [11].

Dodatek Graphisoft Ecodesigner dobimo na spletnem naslovu:

http://www.graphisoft.com/products/ecodesigner/index.html


3.2 Analizirani objekt

Za analizo sem izbral J1 in J2, objekta Fakultete za gradbeništvo. Objekt J1 je bil zgrajen

leta 1983, prizidek J2 pa leta 1986. Iz slik je razvidno, da so vidni zidovi na zahodni in

vzhodni strani narejeni iz NF zidakov in da je notranjost verjetno betonirana. Za severno in

južno steno lahko sklepamo, da je betonirana in prekrita s pločevino. Streha je

pločevinasta, okna imajo kovinske obrobe.

Slika 9: Fakulteta za gradbeništvo – severna stran

Načrtov za ta objekt ni bilo možno pridobiti, a je bil leta 2009 objekt premerjen za potrebe

vstavitve objektov v Google Earth. Skupna dolžina objekta je 57,5 m, širina v širšem delu

znaša 22 m in širina v ožjem delu 16,3 m. Dolžina širšega dela objekta znaša 27,6 m,

dolžina ožjega pa 30,1 m.


Slika 10: Tloris objekta, narejen v programu Sketchup

Stena objekta seže do višine 20,7 m. Streha je dvokapnica s prelomom. Prvi del strehe je

pod kotom 66,89° na višini 3,8 m. Od preloma naprej pri skupni višini 24,5 m se nadaljuje

streha pod kotom 13,2° in se zaključi na sredini objekta na skupni višini 26,7 m. V ožjem

delu koti strehe znašajo isto kot pri širšem delu, streha pa se prav tako zaključi na sredini

objekta, na skupni višini 26,03 m. Zahodna in vzhodna stena nimata oken. Na zahodni

steni je prehod v ostale objekte, a bomo to zanemarili.

Slika 11: Vzhodni stranski ris (levo) in zahodni stranski ris (desno)


3.2.1 Severna stena stavbe

Slika 12: Severna stena stavbe

Na severni strani je razvidno, da je objekt sestavljen iz štirih nadstropij in mansarde. V

prvem nadstropju oziroma v kletnih prostorih je 21 oken dimenzije 2,4 m x 2,2 m.

Tabela 3: Število oken in njihove dimenzije po nadstropjih na severni steni

Nadstropja\Okna 2,4 x 2,2 2,4 x 3,2 1,0 x 2,0 1,4 x 2,0

Pritličje 21 0 0 0

Prvo 0 21 1 0

Drugo 0 21 1 0

Tretje 0 21 1 0

Mansarda 0 0 0 21

Skupaj 21 63 3 21


Slika 13: Dimenzije severne stene objekta

3.2.2 Južna stena stavbe

Slika 14: Južna stena objekta J2


Na južni steni lahko vidimo neenakomerno postavitev oken in tudi nadstropij, ampak bomo

to zanemarili, saj se ne bomo ukvarjali s podrobnostmi. Velikost steklenih površin ostaja

približno enaka, s tem pa ostaja približno enak tudi pritok energije sonca skozi njih.

Tabela 4: Število oken in njihove dimenzije po nadstropjih na južni steni

Nadstropja\Okna 2,4 x 3,2 2,48 x 3,2 1,4 x 2,0

Pritličje 11 10 0

Prvo 11 10 0

Drugo 11 10 0

Tretje 11 10 0

Mansarda 0 0 21

Skupaj 44 40 21

Slika 15: Južna stran stavbe z dimenzijami


3.3 Izdelovanje energetske izkaznice s pomočjo SketchUp in IES VE

IES VE nam omogoča gradnjo z debelimi in tankimi zidovi (thick and thin walls). Na oba

načina je mogoče postaviti stavbo, s katero se določi energetska izkaznica. Ker pa iščemo

metodo za hitro izdelovanje energetskih izkaznic, bomo uporabili metodo s tankimi zidovi.

Metoda z debelimi zidovi omogoča hitro postavitev objektov in izračun v primeru, da so

objekti brez odprtin in kvadraste oblike.

Funkcija »Zgradi objekt z debelimi stenami« (Build a ''thick-wall'' story) nam omogoča

enostavno in hitro gradnjo. Treba je zgraditi le tloris in nato z uporabo te funkcije

zgradimo večnadstropni objekt.

Slika 16: Grajenje objekta z debelimi zidovi


Problem nastane, kadar je treba graditi objekte ali prostore, ki niso v horizontalni ali

vertikalni dimenziji in jih je treba zgraditi ročno, v našem primeru je to mansarda. Pri

gradnji takih objektov je najbolj pomembno, da vseskozi ohranjamo enako razdaljo med

zunanjo in notranjo steno. Postopek gradnje je dokaj dolgotrajen, sej je treba biti zelo

pazljiv na črte, ki jih moramo izbrisati po odstranitvi dodatnih pomožnih črt. Odvečne črte

lahko kasneje vplivajo na rezultat pri identifikaciji notranjih prostorov. Vsi notranji

prostori morajo biti obvezno zaprti in ločeni drug od drugega, brez kakršnega koli dotika.

Drugi problem lahko vidimo pri gradnji objekta z okni, kjer ugotovimo, da okna, narejena

v metodi z debelimi zidovi, ne dajo pravih dimenzij zastekljenih površin, kar potem spet

vpliva na končni rezultat pri energetski izkaznici.

Slika 17: Primer napake pri merjenju steklenih površin

V tem primeru lahko vidimo, da se dimenzija okna, prenesenega iz Google Sketchup

skladišča, in dimenzija izračunanih steklenih površin ne ujemata. Okno je dimenzije 1,42

m x 0,89 m, kar po izračunih znaša 1,26 m², ki je lahko tako velika samo v primeru

neupoštevanja okvira. Dodatek IES VE zazna velikost steklenih površin 1,6 m², kar je

nemogoče.

Napačne dimenzije steklenih površin in dolgotrajnost gradnje objekta z metodo debelih

zidov sta dva glavna razloga, zakaj se odločimo za gradnjo objekta s tankimi zidovi.


3.3.1 Izgradnja objekta

V primeru grajenja objekta s tankimi zidovi je treba za načrtovanje objekta uporabiti za

gradnjo notranje dimenzije objekta, saj lahko le tako dobimo volumen posameznih

prostorov v dejanski velikosti.

Slika 18: Izgled dejanskega tlorisa

Slika 19: Tloris pri uporabi za gradnjo objekta za analizo z metodo tankih zidov

Objekt sestavlja skupek notranjih prostorov. Zaradi različne rabe prostorov bomo

notranjost razdelili na tri enote na nadstropje. Tako bo notranjost razdeljena na severni del,


hodnik in južni del. Posamezno nadstropje je visoko 5 m, ampak bomo zaradi metode

gradnje objekta s tankimi zidovi upoštevali višino 4,7 m, saj bomo s tem odstranili višino

0,3 m, kolikor približno znaša debelina betonske plošče. Maksimalna višina v podstrešju

znaša 3,8 m. Objekt zgradimo s podajanjem neskončno tankih površin in metodo

Push/Pull.

Slika 20: Zgrajen objekt

Tako je objekt zgrajen iz 16 prostorov skupne višine 24,22 m, dolžine 56,9 m, širine v

širšem delu 21 m in širine v ožjem delu 15,4 m.

Po izgradnji je treba objektu dodati steklene površine. Pri izdelavi steklenih površin bomo

upoštevali, da je okvir oken debeline 5 cm. Tako bodo okna manjša za 10 cm v višino in

širino. Pri gradnji oken si pomagamo s pomožnimi črtami.


Slika 21: Zgrajen objekt z okni

3.3.2 Lastnosti objekta

Po izgradnji objekta je treba identificirati prostore in to naredimo z IES VE opcijo Identify

Rooms, ki zazna vse zaprte prostore. Razdeli jih po nadstropjih in po prostorih. Preračuna

ploščino zidov, tal in steklenih površin za posamezne sobe in jih tudi sešteje. Seštevek

skupne površine tal v našem objektu znaša 5140,10 m², površina vseh zidov znaša 8685,06

m² in skupna velikost steklenih površin znaša 1270,85 m². Število zaznanih prostorov

znaša 15, in sicer v vsakem nadstropju po 3.


Slika 22: Identifikacija prostorov

Na energetske vrednosti vpliva tudi orientacija objekta, zato je zelo pomembno, da je naš

objekt usmerjen, kot je v resnici. S pomočjo programa Google Earth lahko na našem

resničnem objektu izmerimo kot odstopanja od severa. S pomočjo funkcije Ravnilo smo

ugotovili, da je kot odstopanja 18,70 stopinj.

Slika 23: Merjenje kota odstopanja v programu Google Earth

S pomočjo funkcije za pridobitev lokacije iz Google Earth, ki se nahaja v Set building

properties, prenesemo lokacijo objekta v naš program. Ugotovili smo, da je bil naš objekt


grajen v narobe smer in je bila severna stena na južni strani ter južna stena na severni

strani. S pomočjo funkcije Rotate je treba objekt obrniti. Zaradi napačne smeri grajenja je

treba obrniti objekt za 180 stopinj in zaradi dejanskega odstopanja usmeritve objekta od

severa še za dodatnih 18,7 stopinj. Skupna rotacija objekta znaša 198,7 stopinj v smeri

urinega kazalca, gledano od zgoraj. Na sliki spodaj lahko vidimo, da je zgrajen objekt po

rotaciji poravnan z objektom na sliki, ki je bila prenesena z Google Earth.

Slika 24: Zgrajeni objekt, poravnan z objektom na sliki

V Building properties nastavimo tudi lokacijo, kjer se objekt nahaja. V knjižnici mest

najdemo tudi Maribor in od tam se avtomatsko vstavijo koordinate. Tip zgradbe (building

type) je tudi zelo pomemben faktor pri končnem rezultatu, saj s pomočjo tega sporočimo

programu, kdaj se objekt ogreva oz. hladi. V našem primeru ga določimo kot šola ali

univerzitetna zgradba (School or University Building) in s tem sporočimo, da se objekt

ogreva oz. hladi skozi teden, med vikendom pa ne. Ogrevalni sistem objekta (Building

HVAC Service) za naš primer izberemo centralno ogrevanje preko radiatorjev (Central

Heating Radiators).


Slika 25: Lastnosti zgradbe

Potrebna je določitev materialov, iz katerih je narejen naš objekt. Z nastavitvijo Building

Construction Set določimo materiale, iz katerih so narejene posamezne komponente

objekta, s tem pa določimo tudi toplotno prehodnost teh komponent, kar pomembno vpliva

na končne rezultate.

Slika 26: Določitev materialov oziroma komponent, iz katerih je zgradba zgrajena


Za vsako posamezno komponento je v knjižnici podano veliko različnih kombinacij

materialov, iz katerih ja ta komponenta narejena. Te kombinacije imajo poleg sebe podane

še vrednosti toplotne prehodnosti U. Za naš primer smo za vsako komponento izbrali

kombinacijo materialov, za katere mislimo, da so tam v resničnem primeru. Problem je

nastal, ko smo hoteli podati za naša zunanja okna velika okna z dvojno zasteklitvijo, a jih

ni bilo v knjižnici materialov. Tako smo bili za naša okna primorani izbrati manjša okna z

dvojno zasteklitvijo, ki so imela vrednost U še najbližje resnični. Ker imajo manjša okna

manjšo toplotno prehodnost kot velika okna, bodo rezultati napačni in bodo zaradi tega

malenkost nižji, kot bi bili v primeru, če bi bila v knjižnici materialov velika okna z dvojno

zasteklitvijo.

Tabela 5: Tabela komponent objekta

Komponenta objekta

(v angleščini)

Komponenta objekta

(v slovenščini)

Kombinacija

materialov

Toplotna prehodnost

U

Exterior Walls Zunanji zidovi 10 cm fasada iz

zidakov in 20 cm

betonska stena

1,4244

Interior Walls Notranji zidovi 20 cm betonska

stena

2,6493

Ground Floor Slabs Temeljna plošča Neizolirana temeljna

plošča

0,7059

Roofs Streha Pločevinasta streha z

2,5 cm izolacije

1,2694

Upper Floors Medetažna

konstrukcija

20 cm armirana

betonska plošča

2,9167

Doors Vrata6 Lesena vrata 2,1944

Exterior Windows Zunanja okna Dvojna zasteklitev 3,1704

Interior Windows Notranja okna6

Dvojna zasteklitev 2,4615

Skylights Strešna okna Dvojna zasteklitev 3,7299

Po določitvi toplotnih prehodnosti posameznih komponent objekta je treba nastaviti

namembnost posameznih prostorov. To določimo z lastnostmi prostorov (Set Room

6 Komponente ni v našem objektu


Properties). Namembnost posameznih prostorov vpliva na ogrevanje v določenih delih

objekta. Na primer, na hodniku je potrebno manj ogrevanja kot v učilnici, saj v le-tej

sedimo in potrebujemo več zunanje toplote. Zaradi tega razloga razdelimo naše prostore na

učilnice, hodnike in tudi na laboratorije, ki se nahajajo v kletnih prostorih našega objekta.

Tabela 6: Tabela sob z njihovim velikosti in namembnosti

Ime sobe Nadst-

ropje

Namembnost

(v angleščini)

Namembnost

(v slovenščini)

Površina

tal (m²)

Površina

zidov

(m²)

Površina

steklenih

površin

(m²)

Soba 001 0 Laboratory Laboratorij 455,2 610,06 103,91

Soba 002 0 Corridor Hodnik 170,7 563,06 0,0

Soba 003 0 Laboratory Laboratorij 402,12 628,86 152,21

Soba 004 1 Classroom Učilnica 455,2 608,35 149,73












S tem smo določili vse parametre zgradbe in smo pripravljeni za izračun.

3.3.3 Izračun energetske izkaznice

Ko imamo nastavljene vse parametre zgradbe z uporabo orodja VE-Ware: 2030 Challenge,

zaženemo dodaten program, ki bo analiziral objekt za izračun energetske izkaznice. Zažene

se nam program Virtual Enviroment verzije 6.4.0.6 in tam se nam pojavi novo okno, ki

sprašuje o tipu zgradbe ter na kakšen način se stavba ogreva in hladi, ampak to ni tako


pomembno, saj je to orodje za doseganje standardov Združenih Držav Amerike

Architecture 2030, ki se zavzema za znižanje uporabe fosilnih goriv do leta 2030 in za

zmanjšanje izpustov CO2. Vseeno vstavimo pod tip zgradbe univerzitetna zgradba, hlajenje

električno in ogrevanje na plin.

Slika 27: Nastavite parametrov za izziv ZDA – Architecture 2030

S pritiskom na OK se začne računalniška simulacija. Glede na dano lokacijo, ki smo jo prej

podali, preračuna, kakšna je pozicija sonca v določenem trenutku in s tem izračuna za

koliko energija sonca ogreje prostore v odvisnosti od zunanjih temperatur in možnosti za

sončno vreme. Glede na vse to izračuna, kolikšna je potrebna energija za ogrevanje in

osvetljevanje v tistem določenem trenutku. Na to vpliva velikost oken, saj večja kot so, več

je prihoda toplote v primeru sončnega vremena. V primeru oblačnosti pa so seveda večje

tudi izgube toplote.

Seveda na ta rezultat vpliva dejansko vse, kar smo prej podajali v program. Lokacija pove,

pod kakšnim kotom sveti sonce v posameznih trenutkih, pa tudi kdaj se začne tema, kar

programu tudi pove, kdaj je večja potreba po uporabi luči. Lokacija nam tudi pove, kakšne

so klimatske razmere za to območje, kot so temperature v določenem obdobju in oblačnost.

Vpliv na rezultate ima tudi material, s katerem je objekt narejen, ki nam pove, kakšne so

izgube skozi določene komponente objekta in kolikšna je njihova površina. Vpliv ima tudi

tip zgradbe, ki nam pove, kolikšna je potreba po ogrevanju skozi teden. In še bi lahko

naštevali …


Slika 28: Simulacija skozi celo leto

Te informacije program povzame in jih simulira skozi vseh 365 dni na vsakih 10 minut ter

preračuna, kolikšna je skupna poraba v enem letu. Postopek simulacije v našem primeru

traja okoli 5 minut, je pa dolžina simulacije odvisna od velikosti objekta.

Slika 29: Končni rezultat

Za energetsko izkaznico potrebujemo povprečne podatke na kvadratni meter prostora o

dovedeni energiji, namenjeni pretvorbi v toploto, o skupni porabi energije za delovanje


stavbe in o proizvodnji emisij CO2. Skupno porabo energije za delovanje stavbe lahko

razberemo neposredno iz rezultatov, ki nam jih je podal program, znaša pa

.

Ker poznamo površino notranjosti našega objekta, ki znaša 5140 m, lahko s podanim

skupnim proizvodom emisij CO2 s preprostim izračunom dobimo podatke o letni

proizvodnji emisij CO2 na kvadratni meter.

(3.1)

kjer je:

CO2/m2a – letna proizvodnja CO2 na kvadratni meter

CO2/a – skupna letna proizvodnja CO2

Au – skupna površina notranjosti našega objekta

Dovedeno energijo, namenjeno pretvorbi v toploto, lahko prav tako izračunamo s

preprostim izračunom.

, (3.2)

kjer je:

QNH/Au - letna dovedena energija na kvadratni meter, namenjena

pretvorbi v toploto

Qp/Au - skupna letna poraba energije za delovanje stavbe na

kvadratni meter

heating % - odstotek skupne porabe energije, namenjen za ogrevanje

Vrednost

za dovedeno energijo, ki je namenjena za pretvorbo v toploto, naš

objekt uvršča v energijski razred D.


3.4 Izdelovanje energetske izkaznice s pomočjo ArchiCAD in Ecodesigner

Grajenje objekta s programom ArchiCAD je povsem drugačno kot s programom

SketchUp. V Sketchup-u smo s pomočjo neskončno tankih površin zgradili objekt,

program pa je nato sam prepoznal, ali smo narisali okno, streho, tla ali steno s pomočjo

usmerjenosti teh tankih površin in materiala, iz katerega je bil izgrajen, npr. transparentne

površine program zazna kot steklene. S programom ArchiCAD pa gradimo s

parametričnimi objekti, ki so nam na voljo v knjižnici parametričnih komponent. Tako

zgradimo objekt iz komponent, kot so zid, tla, okna, streha in jim pred tem podamo

dimenzije. Na spodnji sliki lahko vidimo, kako smo podali oknu pred vstavitvijo širino,

višino, višino parapeta in širino okvira okna. A to je le nekaj od mnogo dimenzij in

informacij, ki jih lahko podamo komponentam, iz katerih nato zgradimo objekt. Ena od teh

informacij, ki jih podamo samim komponentam, je tudi material, iz katerega so narejene.

Ta sicer vpliva tudi na izgled objekta, ampak nas vizualno objekt v našem primeru ne

zanima.

Slika 30: Podajanje dimenzije okna


3.4.1 Izgradnja objekta

Izdelavo objekta začnemo s komponento za izgradnjo tal (Slab) in z njo zarišemo tloris tal.

Nato zarišemo zidove v pritličju v višini 4,7 m in vse skupaj prekopiramo v prvo

nadstropje. V pritličju vstavimo okna. Najhitrejši način je, da najprej vstavimo okna ob

zidu in jih nato s funkcijo »multiply« pomnožimo z razdaljo okna in zida, ki loči okna med

sabo, v našem primeru 2,62 m (okno 2,4 m in 0,22 m zid med okni). Tako imamo na hitro

narejena okna. Isto naredimo v prvem nadstropju, le da vstavimo okna drugačnih dimenzij

in nato celotno prvo nadstropje prekopiramo v drugo in tretje. S tem imamo narejen objekt

do mansarde.

Slika 31: Naš objekt, zgrajen do mansarde

Za izgradnjo mansarde najprej zgradimo zidove na vzhodni in zahodni steni, potem

notranje zidove in nato postavimo streho. Ker je dvokapnica, s prelomom za postavitev

izberemo prvo kot dvokapnico (Gable) in nato naredimo streho iz dveh stopenj. Do višine

3,8 m pod kotom 66,89° in naprej pod kotom 13,20°.


Slika 32: Streha s prelomom

Po postaviti strehe vidimo, da zidovi gledajo skozi streho. S funkcijo odreži elemente do

strehe (Trim Elements to Roof) se znebimo odvečnih zidov in nato za konec vstavimo še

strešna okna (Skylights) v mansardo. Izgradnjo objekta smo tako končali.

Slika 33: Končni izgled objekta


3.4.2 Lastnosti objekta

Naš dodatek Ecodesigner lahko najdemo v meniju Design → Design Extra →

Ecodesigner.

Ko ga zaženemo, dodatek nekaj časa analizira objekt, nato pa nam odpre okno iz več

zavihkov, v katere vstavimo različne podatke, preden program začne z vrednotenjem za

energetsko izkaznico. Prvi zavihek se nanaša na lokacijo in funkcijo objekta. Tukaj

določimo lokacijo, s pomočjo spleta smo našli informacijo, da se mesto Maribor nahaja

46° 33′ severno, 15° 38′ vzhodno in na nadmorski višini 275 metrov. Kot funkcijo zgradbe

smo izbrali, da je v izobraževalne namene. Program je izpisal grafe, v katerih kaže, da

mora biti povprečna temperatura 22,0 °C skozi teden od osmih zjutraj do štirih popoldan in

da v istem času stavba pridobiva toploto od ljudi in opreme v izmeri 15 W/m². Določili

smo tudi projekcijo proti severu, ki znaša v našem primeru 108,7°. Če bi bila severna stena

našega objekta obrnjena točno proti severu, bi projekcija znašala 90° zato smo dodali še

dodatnih 18,7°, ki smo jih namerili že prej, pri delanju energetske izkaznice s pomočjo

Google SketchUp. Zaščito pred vetrom smo nastavili kot delno, okolico pa kot zeleno, saj

se nahaja v okolici našega objekta kar nekaj dreves, predvsem na južni strani.

Slika 34: Lokacija in funkcija objekta


Na zavihku za dodajanje lokacije in funkcije objekta se nahajajo tudi nastavitve, v katerih

določimo obsenčenje fasade (Facade Shadings). Tu smo določili, da so vse naše strani,

katere lahko določimo – torej vzhodna, jugovzhodna, južna, jugozahodna in zahodna –

delno zasenčene, brez podaljšane strehe in s povprečno kompleksnostjo temeljev v

pritličju.

Slika 35: Obsenčenje fasade

Naslednji zavihek nas vpraša o zgradbi komponent, s katerimi je naš objekt zgrajen. Ena

od možnosti podajanja toplotne prevodnosti U je z izračunom glede na material in debelino

materialov, iz katerih je zid oziroma drug gradnik zgrajen. Upošteva posamezne elemente,

iz katerih je ta gradnik zgrajen in izračuna toplotno prevodnost glede na toplotno

prevodnost materialov. Te materiale z dodano toplotno prevodnostjo pa najdemo v

ArchiCAD knjižnici.

Slika 36: Primer računanja toplotne prevodnosti U za streho


Mi bomo podali vrednosti ročno, in to enake, kot smo jih podali v SketchUp-u. Torej za

zunanje zidove je toplotna prevodnost U 1,42 W/k²K in za streho 1,27 W/k²K. Povpraša

nas tudi o barvi površine in iz katerega materiala je na določeni orientaciji. Površina je

lahko betonska, iz zidakov, lesena, kovinska, odbojna in kamena (Concrete, Brick, Wood,

Metal, Reflective in Stone). Pod odtenkom površine pa je na voljo svetla, srednja in temna

(Light Medium in Dark). Za vzhodno in zahodno fasado smo dali, da je stena narejena iz

zidakov in srednjega odtenka. Za severno in južno stran ter streho pa smo nastavili, da je

kovinska in prav tako srednjega odtenka. Določimo lahko tudi prepustnost skozi stene

(Infiltration), a smo v našem primeru pustili na povprečno (Average). Pod pregled modela

(Model Review) lahko pregledamo in poljubno tudi dodamo še druge komponente v

primeru, da gre za več različnih sten na eni strani zgradbe.

Slika 37: Določanje vrednosti toplotne prevodnosti U za zunanji ovoj stavbe


Naslednji zavihek nas sprašuje o odprtinah v stavbi. Tukaj ponovno vstavimo toplotno

prevodnost U ročno – 3,17 W/k²K, kot v modelu SketchUp. Povpraša nas tudi po odstotkih

zasteklitve in o prepustnosti, a smo to pustili, kot je privzeto.

Slika 38: Določanje vrednosti toplotne prevodnosti U za okna

Ker naš objekt nima ne toplotne črpalke ne solarnih celic, je zavihek, kjer določimo

specifikacije o ogrevanju in hlajenju prostorov, za nas zadnji. Kot tip ogrevanja določimo

lokalno z 80% učinkovitostjo, ki ogreva prostore in toplo vodo. Sistem hlajenja in

ventilacije je naraven. Hladna voda ima kot privzeto 10 °C, vroča pa 60 °C. Prostori se

osvetljujejo s fluorescenčnimi sijalkami.

Slika 39: Določanje specifikacij o ogrevanju in hlajenju prostorov


3.4.3 Izračun energetske izkaznice

Ko imamo izbrane vse podatke, s pritiskom na začni vrednotenje (Start Evaluation)

program začne z vrednotenjem. Kmalu za tem dobimo rezultate. Za nas so pomembni

podatki o potrebni toploti za ogrevanje, o skupni porabi energije za delovanje stavbe in o

emisijah CO2.

Slika 40: Končni rezultati

Iz rezultatov, ki smo jih dobili, lahko razberemo podatke, ki so za nas pomembni. Skupna

poraba energije za delovanje stavbe znaša

. Proizvod emisij CO2 na kvadratni

meter je

. Potrebna letna toplota za ogrevanje na kvadratni meter znaša

, kar pa zgradbo tudi uvršča v energijski razred E, tako kot pri modelu,

narejenem v SketchUp-u.


4 PRIMERJAVA POSTOPKOV ZA DOLOČANJE ENERGETSKE

IZKAZNICE STAVBE IN ANALIZA REZULTATOV

4.1 Primerjava postopkov

4.1.1 SketchUp in IES VE

SketchUp je zelo enostaven program in ni treba veliko znanja za izgradnjo objekta za

analizo. To pa velja samo za program SketchUp, stvari se namreč bistveno zapletejo, ko se

začne delo z dodatkom VE IES.

Za pridobitev rezultatov za energetsko izkaznico je povsem neuporabna metoda »thick

wall«. Ročna gradnja objektov s to metodo je dolgotrajna in kompleksna ter vodi v mnoge

napake. Popoln nesmisel pa nastane z vstavitvijo oken, ki jih je treba prej modelirati, kar je

zelo zamudno, in jih potem kot modele posamično vstavljati v objekt. Po vstavitvi pa nato

še ugotovimo, da program podaja napačne rezultate o ploščini steklenih površin glede na

dejansko dimenzijo oken.

Torej nam ostane metoda s tankimi zidovi, kjer pa je treba graditi objekt z notranjimi

dimenzijami, saj lahko le tako dobimo objekt s pravilnimi notranjimi dimenzijami. Tudi to

preračunavanje je nepotrebna izguba časa. S funkcijo zaznaj prostore (Identify Rooms)

nam bo program prostore zaznal pravilno, če smo objekt zgradili iz posameznih prostorov

v obliki objekta, in nepravilno, če smo najprej zgradili objekt in ga šele potem razdelili na

prostore. Takšne napake v programu tudi vodijo v nezaupanje vanj.

Ko imamo objekt postavljen in ugotovimo, da so nekatere dimenzije napačne, oziroma bi

ga radi nekako spremenili, je najboljša možnost, da objekt postavimo na novo. Naknadne

spremembe so težko izvedljive in lahko vodijo v veliko število napak. Vstavitev oken je

dolgotrajen postopek, saj je treba vsako okno posebej izrisati in mu še nato podati

transparenten material. Seveda se lahko okna zarišejo na precej hiter način, s pomočjo

mrež, ampak vseeno ni nobenega hitrejšega načina.


Pri podajanju lastnosti zgradbe nam zelo prav pridejo v zbirki podani materiali in z njimi

vrednosti toplotne prehodnosti U. Takoj ko iz zbirke določimo material, iz katerega je

posamezen del objekta zgrajen, imamo podano vrednost toplotne prehodnosti U. Problem

nastane, ko v tej zbirki ni podanega materiala, iz katerega je naš objekt izgrajen. Takrat

vrednost toplotne prehodnosti U ne moremo podati niti ročno, pa čeprav jo poznamo.

Ko so vstavljeni podatki o vrednosti toplotne prehodnosti, orientacije, definicije prostorov

in podobno, je treba analizo tudi dokončati, saj se podatki ne shranijo skupaj z modelom.

Ko pa zaženemo izračun, je analiza v primerjavi s tisto v Ecodesigner-ju dolgotrajna.

4.1.2 ArchiCAD in Ecodesigner

Za izdelavo objekta s programom ArchiCAD je potrebnega več znanja. Treba je definirati

različne parametre posameznih delov objekta že med gradnjo. Ampak s prakso zna biti

gradnja s programom ArchiCAD hitrejša kot s Sketchup-om. To je mogoče predvsem

zaradi možnosti kopiranja nadstropij in zaradi hitre postavitve odprtin s funkcijo pomnoži

(multiply). Težja in dolgotrajnejša je postavitev strehe, sploh v primeru, če ta ni standardna

dvo- ali štirikapnica. Ko je objekt enkrat zgrajen, so modifikacije dokaj preproste in nam

ne vzamejo veliko časa.

Ko imamo zgrajen objekt, se lastnosti stavbe nastavijo v oknu dodatka Ecodesigner. V tem

oknu je nastavitev parametra enostavna, prav tako kot v dodatku IES VE. Predvsem

uporaba je možnost podajanja debeline in materialov posameznih elementov, iz katerih je

določen del zgradbe zgrajen, ki nam nato preračuna toplotno prehodnost. Za razliko od IES

VE lahko podajamo poljubne vrednosti toplotne prehodnosti U in lahko tudi določimo

različne vrednosti za različne predele elementov. Na primer, če imamo v različnih

nadstropjih ali na različnih stenah drugačne zidove, lahko z ArchiCAD-om točno določimo

vrednost toplotne prehodnosti na posameznih delih.

Praktičnost Ecodesigner-ja se pa kaže v tem, da lahko vsak arhitekt oziroma gradbenik, ki

načrtuje zgradbe z ArchiCAD-om le z nekaj koraki pride do energetske izkaznice.


4.1.3 Sklep

ArchiCAD v navezi z Ecodesigner-jem je veliko boljše orodje za pridobivanje energetske

izkaznice kot SketchUp z dodatkom IES VE. Uporaba programa je težja, ampak le zato,

ker je orodje tudi bolj profesionalno. Vidi se, da oba dodatka, tako Ecodesigner, kot tudi

ArchiCAD, razvija isti proizvajalec, Graphisoft, ki tako nudi popolno podporo tako

programu, kot tudi uporabnikom.

4.2 Analiza rezultatov

4.2.1 Primerjava rezultatov

Tabela 7: Primerjava dobljenih rezultatov in dobljene razlike

Sketchup in IES

VE

ArchiCAD in

Ecodesigner Razlika

Ogrevana površina 5140 m² 5119 m² -0,41 %

Poraba energije za delovanje

stavbe 196

219,16

+11,82 %

Proizvod emisij CO2 68,90

40,21

-71,35 %

Letna toplota za ogrevanje 101,92

98,37

-3,61 %

Razlike v primeru izmere ogrevanih površin so bile pričakovano majhne, kar potrjuje

dejstvo, da je bil objekt dobro dimenzioniran. Večje razlike so pri porabi energije za

delovanje stavbe. Razlike verjetno nastanejo zaradi povsem različnega določanja prostorov

in svetilnosti v različnih programih. V IES VE se določa namembnost posameznih

prostorov, v Ecodesigner-ju pa sistem osvetljevanja, hlajenja in prezračevanja. Kateri

rezultati so bolj pravilni, ne vemo. Ogromno razliko pokažejo rezultati v zvezi z

proizvodom emisij CO2. Pri obeh smo določili tip ogrevanja s plinom. Ta proizvede

povprečno 430 g emisij CO2 na kilovatno uro. Ker je v povprečju, kot so nam podali

izračuni, potrebno 100

za ogrevanje, pomeni, da objekt proizvede 43

že samo za


ogrevanje [12]. To so preseženi rezultati Ecodesigner-ja, kar pomeni, da so rezultati IES

VE bolj realni.

Najpomembnejši rezultat – razlika v letni toploti za ogrevanje – je nepričakovano mala. To

prikazuje dejstvo, da sta oba programa dokaj natančna in da je ta rezultat v večini odvisen

od toplotne prehodnosti U, ki smo jo podali kot isto vrednost v obeh primerih.

4.2.2 Verodostojnost rezultatov

Naši dobljeni podatki zagotovo niso pravilni, saj niti ne vemo, kolikšne so resnične

vrednosti toplotne prehodnosti U v našem primeru. Te vrednosti bi lahko pridobili s

pomočjo načrtov našega objekta, saj bi jih lahko preračunali s pomočjo zrisanih detajlov na

objektu in dodatka za izračun vrednosti U v Ecodesigner-ju. Rezultati so tudi odvisni od

zemljin, ki obdajajo objekt, a jih v našem primeru nismo definirali. Za verodostojnost

metode hitrega določanja energetske izkaznice bi bila potrebna primerjava z objektom, ki

že ima narejeno računsko izkaznico. Vseeno pa lahko primerjamo naše rezultate z grafom,

ki prikazuje povprečno potrebno energijo za ogrevanje glede na določeno obdobje (slika

41).

Slika 41: Prikaz povprečne potrebne energije na uporabno površino glede na obdobja

Iz slike je razvidno, da povprečna potrebna energija za ogrevanje v obdobju 1980 do 2000

znaša 93 kWh/m²a, kar je manj kot pri našem objektu. V našem primeru bi morali biti višji

rezultati od povprečja predvsem, ker je bila zgradba zgrajena v začetku tega obdobja in ker

je gradnja zelo neekonomična, saj nima izolacije. Razlog za nižje rezultate, kot bi jih

marsikdo pričakoval, pa je, da je zgradba namenjena izobraževanju in se zaradi tega ogreva

132

0

120

158

124

93

44

105

0 50 100 150 200

<=1900

>1900 in <=1920

>1920 in <=1940

>1940 in <=1960

>1960 in <=1980

>1980 in <=2000

>2000

skupaj

potrebna energija za ogrevanje na uporabno površino [kWh/(m²a)] leto izgradnje


le čez teden in še to le skozi dan. Eden od razlogov pa je tudi, da večje zgradbe v

povprečju porabijo manj energije za ogrevanje kot samostojne hiše. Dodaten razlog za

nižje rezultate pa je dejstvo, da zgradba ni razčlenjena in je zaradi tega manj izgub.


5 ZAKLJUČEK

Razvoj računalniške tehnologije nam omogoča podajanje ogromnega števila informacij z

eno samo potezo. Ko so še pred leti na roko risali načrte, so na primer pri risanju tlorisa z

izrisom šrafure zidu samo narisali zid v tlorisu. Dandanes lahko s programi, kot je

ArchiCAD, v tlorisu narišemo zid z eno potezo, ki pa predstavlja mnogo več kot le to. Zid

je viden tudi v stranskem risu, narisu, v različnih prerezih, pa tudi v 3D pogledu. Poleg

tega pa vsebuje še informacije o sestavi tega zidu in po možnosti tudi o karakteristikah

toplotne prehodnosti. S pomočjo teh programov načrtovanje postane lažje in hitrejše. Tako

lahko pridemo do rezultatov energetskih vrednosti pri novogradnjah, katerih načrti so

narejeni s pomočjo koncepta BIM, le v nekaj korakih.

Koncept informacijskega modela zgradbe (BIM) smo uporabljali tudi v naši diplomski

nalogi, kjer smo z njegovo pomočjo pridobili rezultate za energetsko izkaznico. V nalogi

smo predstavili, da je metoda za določanje energetske izkaznice s pomočjo BIM preprosta

in relativno hitra tudi za obstoječe stavbe, saj bi z malo več prakse lahko od začetka

modeliranja pa vse do dobljenih rezultatov porabili le eno do dve uri, odvisno od

zahtevnosti stavbe.

Za dobljene rezultate ne moremo ugotoviti, za koliko odstopajo od realnih mer, saj

nimamo za naš objekt že narejene energetske izkaznice. In tukaj se že poraja ideja o

magistrski nalogi, v kateri bi s pomočjo programa ArchiCAD naredili energetske izkaznice

za več različnih objektov, ki že imajo narejeno izkaznico, in jih nato primerjali med sabo.

Tako bi ugotovili, kakšna so odstopanja, s posameznimi spremembami pa bi jih lahko tudi

preprečili.

Ta način dela pa nam ne omogoča samo izračun za dosego rezultatov, ampak lahko, ko

imamo izgrajen BIM model, enostavno modificiramo želene spremembe, preden jih

izvedemo v realnosti. Na ta način hitro ugotovimo, če nam te spremembe prinesejo


pričakovane rezultate. Na primer, imamo objekt, pri katerem bi radi zamenjali vsa okna. Za

ta objekt že imamo narejen informacijski model zgradbe BIM. Edino, kar je treba narediti,

je zmanjšati toplotno prehodnost iz vrednosti starih oken na vrednost novih oken, in že

imamo rezultate, ki nam prikazujejo zmanjšano porabo za ogrevanje. Nato si lahko tudi

preračunamo, v kolikšnem času bi se nam ta investicija povrnila. Vse to našteto pa je

razlog, da bo v prihodnje vedno več arhitektov, projektantov in konstruktorjev pri svojem

delu uporabljalo CAD orodja, ki pri projektiranju v osnovi uporabljajo koncept

informacijskega modela zgradbe (BIM).


6 LITERATURA

[1] Pušnik, I. 2007: 'Elektrotehniški vestnik', Energetska učinkovitost zgradb 74 (5),

str. 248-254, dostopno na: http://ev.fe.uni-lj.si/5-2007/Pusnik.pdf [13. 12. 2011]

[2] Energy Efficiency in Buildings – European commission, dostopno na:

http://ec.europa.eu/energy/efficiency/buildings/buildings_en.htm [13. 12. 2011]

[3] Energijska nalepka na gospodinjskih aparatih, dostopno na:

http://www.dolceta.eu/slovenija/Mod3/Energijska-nalepka-na.html [13. 12. 2011]

[4] Direktiva 2002/91/ES Evropskega Parlamenta in sveta o energetski učinkovitosti

stavb, dostopno na: http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=

DD:12:02:32002L0091:SL:PDF [13. 12. 2011]

[5] Energetska izkaznica stavbe, dostopno na: www.gi-zrmk.si/EUprojekti/budi/WP5/

WP5 D15 information package common part Slovenia.pdf [13. 12. 2011]

[6] Uradni list RS. Št. 77/2009: Pravilnik o metodologiji izdelave in izdaji energetskih

izkaznic stavb, dostopno na:

http://www.uradni-list.si/1/objava.jsp?urlid=200977&stevilka=3362 [13. 12. 2011]

[7] Uradni list, št. 6/2010: Pravilnik o usposabljanju, licencah in registru licenc

neodvisnih strokovnjakov za izdelavo energetskih izkaznic, dostopno na:

http://www.uradni-list.si/1/content?id=95999 [13. 12. 2011]

[8] Google SketchUp, dostopno na:

http://en.wikipedia.org/wiki/SketchUp [13. 12. 2011]

[9] Integrated Environmental Solutions, dostopno na:

http://www.iesve.com/ [13. 12. 2011]

[10] Pilon Graphisoft ArchiCAD, dostopno na:

http://www.pilon.si/index.php?content=8 [13. 12. 2011]


[11] Pilon Graphisoft Ecodesigner, dostopno na:

http://www.pilon.si/index.php? content=10 [13. 12. 2011]

[12] CO2 Emissions in grams per kWh, dostopno na:

http://www.manicore.com/anglais/missions_a/carbon_inventory.html [13. 12. 2011]

Uporabljena programska orodja:

Google SketchUp 8.0.4811, dostopno na:

http://sketchup.google.com/

Intergrated Eniromental Solutions VE-Ware, dostopno na:

http://www.iesve.com/software/ve-ware

Google Earth 6.1.0.5001, dostopno na:

http://www.google.com/earth/index.html

Graphisoft ArchiCAD 15, dostopno na:

http://www.pilon.si/index.php?content=14

Graphisoft Ecodesigner, dostopno na:

http://www.graphisoft.com/products/ecodesigner/EcoDesigner_download.html


7 PRILOGE

7.1 Naslov študenta

Dejan Žagar

Cesta na grad 16

3254 Podčetrtek

Telefon: 031 610 079

E-mail: [email protected]

7.2 Kratek življenjepis

Rojen: 6.11.1987 v Celju

Šolanje: 1994–2002 Osnovna šola Podčetrtek

2002–2006 Šolski center Celje, tehniška gimnazija

2007–2009 Fakulteta za gradbeništvo Maribor, Ging – G

2009–2011 Fakulteta za gradbeništvo Maribor, Gradbeništvo VS

2010–2011 Fakulta stavební VŠB Ostrava, Gradbeništvo

metoda hitrega doloČanja energetske izkaznice · metoda hitrega določanja energetske izkaznice...

Documents