Standard di progettazione per il risparmio energetico per vari tipi di edifici nel mio paese
La durata di vita di un edificio può superare i 50 anni. Specialmente in estate, il consumo di elettricità dell'aria condizionata dell'edificio rappresenta circa un terzo del consumo totale di picco di elettricità. Se il consumo energetico giornaliero dell'edificio può essere ridotto, i benefici del risparmio energetico ottenuti sono molto significativi. Alla luce di ciò, al fine di promuovere l'uso efficace dell'energia e senza ostacolare la sicurezza, la salute e il comfort dell'ambiente abitativo, i benchmark per la progettazione energetica di vari tipi di edifici nel nostro paese sono chiaramente definiti.
Il design ad alta efficienza energetica dell'involucro edilizio, oltre a fare riferimento alla zona climatica, dipende anche dal tipo di tetto, dalla trasmissività media del calore (Uar), dalla trasmissività della luce zavorra (HWS) e dalla riflettività della luce visibile del vetro verso l'esterno. (GRc) e altri quattro elementi dovrebbero essere inferiori ai valori di riferimento corrispondenti.
2. Benchmark di gestione per la trasmissività media del calore delle pareti esterne e dei tetti
Il tetto di un edificio è esposto al sole per tutto il giorno e assorbe una grande quantità di calore da radiazione solare. Il calore assorbito aumenterà la temperatura della superficie esterna del tetto. In una giornata di sole estiva, la temperatura sulla superficie esterna del tetto di solito può raggiungere tra i 40 e i 50°C. A mezzogiorno, quando il sole splende, può persino superare i 60°C.
Con una così alta differenza di temperatura tra le superfici interne ed esterne, un tetto senza buone proprietà isolanti può facilmente diventare la più grande fonte di calore interno in estate. Pertanto, le norme tecniche di costruzione del mio paese elencano il potenziamento delle prestazioni di isolamento termico del tetto come progetto chiave della gestione del risparmio energetico degli edifici, e utilizzano la trasmissività media del calore del tetto (Uar) come indicatore. Una delle norme tecniche degli edifici stabilisce che la trasmissività media del calore del tetto dovrebbe essere inferiore a 0,8 W/m2.K per sopprimere la conduzione del calore causata dalla differenza di temperatura tra le superfici interne ed esterne del tetto; l'altra stabilisce che la trasmissività media del calore della parete esterna e la trasmissività termica media della finestra dovrebbero essere inferiori al valore di base.
La trasmissività termica (valore U) e il valore di resistenza termica (valore R) sono due indicatori utilizzati per misurare le prestazioni termiche di una parete o di un tetto di un edificio. Il valore R rappresenta la capacità della parete o del tetto dell'edificio di impedire il passaggio del calore. Più alto è il valore R di una parete o di un tetto, maggiore è la prestazione di isolamento termico della parete o del tetto; il valore U rappresenta la quantità di conduzione del calore tra le superfici interne ed esterne della parete o del tetto, che è opposto al significato del valore R. Più basso è il valore U, minore è il trasferimento di calore e migliore è l'effetto isolante della parete o del tetto.
Il valore di resistenza termica (valore R) di un singolo materiale da costruzione viene calcolato come segue:
R=d/k
in
R: Valore di resistenza termica, m2.K/W
d: Spessore del materiale, m
k: coefficiente di conducibilità termica, W/m.K
In generale, la parete o il tetto di un edificio è composto da una combinazione di materiali, e il suo valore totale di resistenza termica (valore Rt) viene calcolato come segue:
Rt = Ro + d1 / k1 + d2 / k2 +…dn / kn + Ri
in
Ro: resistenza termica dello strato sottile d'aria sulla superficie esterna, m2.K/W
Ri: resistenza termica dello strato sottile d'aria sulla superficie interna, m2.K/W
k: coefficiente di conducibilità termica del materiale componente, W/m.K
d: Spessore del materiale di base, m
La trasmissività termica (valore U) di una parete o di un tetto di un edificio rappresenta il calore condotto direttamente dall'area unitaria della parete dell'edificio o dalle superfici interne ed esterne del tetto in differenza di temperatura dell'aria unitaria e unità di tempo in condizioni di trasferimento di calore stabile. Il suo valore è proprio il reciproco del valore di resistenza termica (valore Rt) della parete o del tetto, come mostrato nella formula seguente. Più basso è il valore U di un materiale da costruzione, migliore è la sua resistenza al calore.
U=1/Rt
La struttura comune del tetto con pannello isolante PS viene utilizzata per illustrare come calcolare il valore Uar. Da questo esempio di calcolo, possiamo anche comprendere l'impatto del valore di resistenza termica (valore R) di diversi materiali sull'effetto isolante di pareti e tetti. Le prestazioni di resistenza termica dei materiali tradizionali da costruzione in calcestruzzo RC non sono molto buone. Solo utilizzando materiali isolanti termici per il trattamento termico si possono ottenere buoni risultati. Se lo stesso edificio ha diverse strutture di tetto, il trasferimento di calore medio del suo tetto viene calcolato in modo ponderato in base all'area, come segue:
Uar=(Uar, 1×Ar, 1+Uar, 2×Ar, 2+…Uar, n×Ar, n)/(Ar, 1+Ar, 2+…+Ar, n)
3. Standard di gestione per la trasmissione delle finestre e dei lucernari
L'utilizzo di una copertura luminosa in vetro sul tetto dell'atrio o del passaggio di un edificio può aumentare la luminosità della luce e ridurre il consumo di elettricità dell'illuminazione, il che è di grande importanza per il risparmio energetico dell'illuminazione. Ma d'altra parte, la luce introdotta dal lucernario sul tetto introduce anche il calore radiante del sole nella stanza. La luce introdotta viene assorbita dal pavimento e si trasforma in radiazione a onde lunghe. A causa delle caratteristiche del vetro, la radiazione a onde lunghe non penetra facilmente nel vetro e ritorna all'esterno. Inoltre, la posizione speciale del lucernario è generalmente una finestra in vetro che non può essere aperta. Se non progettati correttamente, questi atrii o passaggi possono facilmente diventare una serra e aumentare il consumo di elettricità dei condizionatori d'aria.
Pertanto, le norme tecniche edilizie stabiliscono che quando c'è un lucernario traslucido sul tetto con un angolo di elevazione orizzontale inferiore a 80 gradi e la sua area proiettata orizzontale (HWa) è maggiore di 1,0m2, la trasmissione solare (HWs) del lucernario traslucido dovrebbe essere inferiore al suo valore di riferimento (HWsc). Tuttavia, ciò non si applica se più della metà dello spazio della parete esterna di un edificio è esposta.
4. Indicatori di gestione del risparmio energetico per vari tipi di edifici
Le normative tecniche edilizie del nostro paese utilizzano ENVLOAD come indicatore di gestione del risparmio energetico per uffici, grandi magazzini, hotel e edifici ospedalieri.
5. Indicatori di valutazione del risparmio energetico giornaliero degli edifici verdi
Le norme tecniche edilizie forniscono solo disposizioni per il risparmio energetico nella progettazione del guscio dell'edificio, ma non ci sono disposizioni pertinenti per l'efficienza energetica dei sistemi di condizionamento dell'aria e illuminazione, che rappresentano la maggior parte del consumo di elettricità nel consumo energetico giornaliero degli edifici. Pertanto, il sistema di valutazione degli edifici verdi integra i tre aspetti della progettazione del risparmio energetico del guscio dell'edificio, dell'efficienza del condizionamento dell'aria e della progettazione dell'efficienza dell'illuminazione per diventare un "indicatore di risparmio energetico giornaliero".
Per quanto riguarda la valutazione del risparmio energetico del guscio dell'edificio, il riferimento qualificato per il consumo energetico del guscio di un edificio verde certificato è del 20% più rigoroso rispetto alle normative sul risparmio energetico stabilite nel Codice Tecnico Edilizio. La valutazione del risparmio energetico dei sistemi di condizionamento dell'aria include la prevenzione del sovradimensionamento delle unità principali e l'incoraggiamento all'uso di attrezzature ad alta efficienza e tecnologie di risparmio energetico per il condizionamento dell'aria. I sistemi di condizionamento dell'aria possono essere suddivisi in tre tipi: condizionatori centrali, condizionatori a finestra e split. Per gli edifici che utilizzano il condizionamento centralizzato, gli elementi di valutazione includono l'efficienza della capacità dell'unità principale HSC e l'efficienza del risparmio energetico del sistema di condizionamento dell'aria EAC. Gli edifici con condizionatori separati possono essere esentati dalla valutazione della progettazione del risparmio energetico del condizionamento dell'aria.
