Energetska ocena prozora

U SAD, Kanadi, Australiji, Novom Zelandu i Evropi trenutno se radi na razvoju nekoliko programa za ocenjivanje prozora. U SAD, Nacionalni savet za ocenjivanje (rangiranje) prozora (NFRC) [33] sa uspehom je razvio sistem za ocenjivanje i program sertifikacije toplotnih karakteristika zastakljenja u stambenim objektima, uključujući prozore, svetlarnike i klizna staklena vrata.

Posle 2015. godine, Savet je takođe izdao oznaku za „dinamičko zastakljenje”, koja pokazuje krajnje tačke karakteristika proizvoda (to jest, potpuno „uključeno” i potpuno „isključeno” stanje). Više od 2 miliona proizvoda od preko 700 proizvođača do danas je prošlo proces ocenjivanja (rangiranja) preko ovog sistema. Njegova tačnost i pouzdanost se stalno proveravaju, da bi se zadovoljile specifične potrebe proizvoda koji se ugrađuju u sam objekat. Po sadašnjem sistemu, akreditovane agencije za testiranje ili simulaciju ocenjuju tri osobine.

Te osobine su prolaz toplote (U–faktor), koeficijent dobitaka solarne toplote i infiltracija vazduha. Ako se izvrši revizija postupaka za ispitivanje i ocenjivanje moguće je da će uskoro biti dodate i sledeće osobine: otpor kondenzaciji, godišnje energetske karakteristike (tokom četiri godišnja doba) i dugoročne energetske karakteristike. Agencije za ocenjivanje koriste standardizovane vremenske uslove Američkog društva inženjera za grejanje i hlađenje, klimatizaciju (ASHRAE) – (jedne za leto i druge za zimu), kako bi vršile poređenje naznačenih osobina kod različitih prozora. [37]

Moderan enterijer stana
Prozori u enterijeru stana / foto: freepik.com

Kanadski program za ocenjivanje energije (ER) sličan je programu u SAD. Kao i novi sistem za ocenjivanje grejanja Nacionalnog saveta za ocenjivanje prozora SAD, ER počinje tako što utvrđuje osnovno ocenjivanje za toplotne, solarne i optičke karakteristike kompletnih prozora. [38]

Postupak ocenjivanja za karakteristike u sezoni hlađenja nije unapređen, budući da je u Kanadi dominantno grejanje. Kao i NFRC, ocenjivanje ER je zasnovano na kompjuterskoj simulaciji U –faktora i koeficijenta dobitaka solarne toplote uz merenje infiltracije vazduha. Takođe se koriste referentni vremenski uslovi NFRC-a i uzima u obzir prosečan višak solarne toplote na nivou cele zemlje, dok za većinu prozora nije potrebno fizičko ispitivanje. Međutim, ocenjivanje godišnje energije ER nije izraženo u smislu ušteđenih troškova tokom zime ili leta, već po tome da li se, uzimajući u obzir celu sezonu grejanja, prozor može karakterisati kao element zgrade kroz koji se dobija ili gubi neto energija.

Australijski savet za prozore (AWC) primenjuje sistem pod nazivom sistem za energetsko ocenjivanje prozora (WERS), koji ocenjuje i daje oznake (nalepnice) za prozore u stambenim objektima, u vezi sa energetskim karakteristikama, na isti način kao NFRC i ER.

Varijanta WERS na Novom Zelandu jeste sistem za ocenjivanje efikasnosti prozora. [39] Da bi se našli u sistemu WERS, proizvođači prozora moraju da dobiju energetsku ocenu za svoje proizvode od organizacije za ocenjivanje koju je akreditovao savet AWC. Klima u Australiji i na Novom Zelandu nalazi se po oštrini u rasponu od hladne planinske do vlažne tropske, tako da sistem za energetsko ocenjivanje prozora (WERS) mora da bude prilagodljiv.

WERS daje sertifikovanu ocenu za U–faktor, koeficijent dobitaka solarne toplote, propustljivost svetla. Zatim koristi WINDOW 4.1 [40] i FRAMETN plus toolkit [41] za modeliranje celih prozora.

Korišćeni su tipični australijski uslovi sredine, ali će se uskoro prebaciti na metričke verzije vremenskih uslova ASHRAE-a, kako bi bili kompatibilni sa Severnom Amerikom. WERS ocenjuje proizvode na skali koja ih rangira od 1 do 5 zvezdica (koja će uskoro biti zamenjena skalom od 10 zvezdica) gde bolja ocena označava bolje karakteristike grejanja i hlađenja. Ocene su zasnovane na relativnom smanjenju godišnje potrošnje grejne i rashladne energije za svaki prozor, u poređenju sa običnim prozorom sa jednim staklom u aluminijumskom okviru.

Krovni prozori
Prozori u enterijeru / foto: freepik.com

Energetski uticaji se izračunavaju na osnovu tipičnog modela australijske kuće i regionalnih vremenskih podataka. Za razliku od procedura u SAD i Kanadi, brojke o grejanju i hlađenju dobijene su pomoću direktne simulacije, a ne iz regresione jednačine napravljene na osnovu rezultata ranijih simulacija. Indeksi grejanja i hlađenja i zvezdice dobijene od njih, u svim situacijama uzimaju U–faktor i koeficijent dobitaka solarne energije.

Evropski sistem za energetsko ocenjivanje prozora (EWERS) i s njim povezani sistem energetskog obeležavanja, treba da pomognu kupcima, prodavcima i arhitektama da naprave izbor između energetski najefikasnijih prozora. Ovaj sistem procene, iako u primeni samo za regione gde je dominantno grejanje, uzima u obzir U–vrednost prozora, kao i solarni koeficijent i ventilacione gubitke. Već usvojen od strane Britanskog saveta za ocenjivanje prozora [32], EWERS za svaki prozor izdaje nalepnicu (oznaku) koja pokazuje njegove energetske karakteristike u regionima u kojima dominira grejanje, i to po abecednoj skali: prozori koji dobiju ocenu A jesu energetski vrlo efikasni, oni koji dobiju ocenu G nisu, te se tako kupcima obezbeđuje metod da izaberu energetski efikasne proizvode. Posmatrajući prozor kao deo omotača zgrade, ovakav pristup ocenjivanja je u skladu sa Evropskom direktivom (2002/91/EC) o energetskim karakteristikama zgrada koja zahteva da postoje specijalni sertifikati kada se objekti grade, prodaju ili izdaju u zakup. [32]

Danska agencija za energiju, u saradnji sa preduzećima koja proizvode staklo, uvela je sistem za ocenjivanje zaptivenih staklenih proizvoda, jer se većina prozora prodaje bez stakla, a staklo se montira na licu mesta. Energetsko ocenjivanje je zasnovano na proračunu neto energetskih dobitaka tokom sezone grejanja za referentnu kuću. [43] Samo zastakljenje sa neto dobitkom energije tokom grejne sezone dobija klasifikaciju korišćenjem slova A, B ili C.

Rezultat postojećih sistema za ocenjivanje opisanih u prethodnim pasusima zasnovan je na izabranim svojstvima prozora (U–faktor, koeficijent dobitaka solarne toplote itd.) ili na proračunatom bilansu godišnje energije (rashladna i/ili grejna opterećenja). Na taj način, NFRC ocenjuje samo osobine, dok svi drugi sistemi ocenjivanja daju ocenu (na različite načine) za godišnje energetske karakteristike posmatranih prozora.

Ovu razliku treba naglasiti naročito kada sistemi za ocenjivanje treba da primene nove parametre, na primer, sa jedne strane, klima i/ili orijentacija zgrade neće uticati na osobine zastakljenja, ali sa druge strane, energetsko ocenjivanje hoće.

Literatura:

  • [32] *** National Fenestration Rating Council, http://www.nfrc.org
  • [33] *** Australasian Window Council Inc, How to use WERS-Window Energy Rating Scheme, http://www.wers.net
  • [34] Karlsson, J. A. Roos, Solar Energy 76 (2004) 71
  • [37] ***Office of Energy Efficiency National Reources, Canada, http://oee.nrcan.gc.ca
  • [38] ***Window Energy Rating Scheme, http://www.wers.net
  • [39] ***WINDOW 4.1 Windowe and Daylighting Group. Building Technologies Program Energy and Environment Division, Lawrence Berkeley Laboratory, Berkeley, CA 94720 USA
  • [40] ***FRAMESM plus, http://www.frameplus.ca
  • [41] ***European Directive (2002/91/EC) http://europa.euint/scadplus/leg/en/lvb/127042.htm
  • [42] Nielsen, T.R., K. Duer, S. Svendsen, Solar Energy 69(6) (2001) 137.
  • [43] *** Danish Energy Authority, http://www.ens.dk/sw20023

Autori teksta: Prof. dr D. Škobalj, Ž. Đokić, dipl. maš. inž.