Ocena naprednog zastakljenja u kontekstu budućih energetski efikasnih zgrada

Potrošnja energije neophodna za održavanje termalnog komfora u zgradama ostaje značajan i posebno neophodan deo. Računa se da on iznosi od 30-40% ukupne potrošnje energije.

Uprkos porastu pritiska zakonodavstva u sektoru energije (EPBD prerađen). Kvalitet unutrašnjeg okruženja ostaje jedan od kritičnih parametara na koji se mora obratiti više pažnje u pogledu konzistentnog ocenjivanja Nzeb (blizu nula potrošnje energije u zgradama).

Komponente prozora su često projektovane sa višim performansama toplotne izolacije nego minimalni zahtevi, ali oni imaju nedostatak projektovanja i kontrole incidentnog solarnog zračenja koje je naročito delikatna tema za unutrašnji komfor i uopštenije za višu energetsku efikasnost u zgradama.

Ako razmišljamo o brojnim varijablama uticaja (tipologija, orijentacija, geografska lokacija, itd.), mogućnosti povezane sa uštedom energije, kontrolom osvetljenja i komforom korisnika su neminovno pridružene dinamičkim sistemima integrisanim u staklu.

Kombinovana metodologija za ocenjivanje naprednog ostakljenja koja se predlaže u ovom radu, ima za cilj da postojećim sistemima ocenjivanja pridoda i ekonomski i ekološki aspekt. Uzimajući u obzir specijalne karakteristike naprednog ostakljenja iskombinovane su studije procene veka trajanja i analiza ekološke efikasnosti radi stvaranja alternativnog sistema za ocenjivanje, koji je primenjen na elektrohromatski prozor kao studija slučaja.

Odgovarajući grafički prikaz izabranih pokazatelja vodi do brojki koje jasno opisuju rezultat ocenjivanja za izabrani proizvod. Takvi sistemi za ocenjivanje mogu biti korisni kupcima, ali i proizvođačima, zato što, pored uobičajenih tehničkih karakteristika zahtevaju i dodatne neophodne ulazne podatke o očekivanom radnom veku proizvoda, njegovoj ceni i energiji potrebnoj za proizvodnju.

Napredno zastakljenje na objektu
Napredno zastakljenje na objektu

Analiza predloženog metodološkog pristupa

Kombinovana metodologija za ocenjivanje naprednog zastakljenja predložena u ovom radu ima za cilj da postojećem sistemu doda ekološki aspekt. U ovoj metodologiji kombinuje se procena veka trajanja i analiza ekološke efikasnosti, kako bi se dobio alternativni sistem za ocenjivanje zasnovan na ekološkim kriterijumima. Tokom razvoja ove metodologije, uzete su u obzir specijalne karakteristike naprednog zastakljenja.

Parametri za procenu naprednog zastakljenja

Globalni pristup sistemu za procenu jednostavnog i naprednog zastakljenja pored tehničkih pitanja, treba da uzme u obzir i ekonomski i ekološki aspekt. Da bi se zadovoljila ta očekivanja sistem procene bi mogao da se razvije na osnovu sledećih kriterijuma.

Potencijal za uštedu energije – Ovaj kriterijum postoji u većini postojećih sistema za ocenjivanje i može se koristiti za procenu i ekonomskog i ekološkog aspekta. Do sada se potencijal za uštedu energije proučavanih proizvoda procenjivao na osnovu njihovih karakterističnih svojstava, kao što su U–vrednost, koeficijent dobitaka solarne toplote, vidljiva propustljivost, infiltracija vazduha, itd. Usled inherentnih karakteristika naprednog zastakljenja, pomenuta svojstva treba da budu opisana sa krajnjim vrednostima za dva ekstremna stanja (potpuno „uključeno”, i potpuno „isključeno”). Shodno tome, godišnji nivo energetskih karakteristika mogao bi se opisati pomoću dvostruko usmerenih promenljivih strelica (koje pokazuju srednji nivo energetskih karakteristika proizvoda).

Uticaj na životnu sredinu – Procena uticaja treba da se vrši tokom celog veka trajanja proizvoda, uključujući proizvodnju sirovine, proces proizvodnje, fazu upotrebe i njegovog uklanjanja. Povezivanje ovih uticaja sa proizvodom može da obezbedi pokazatelje koji će biti uključeni u sistem ocenjivanja dodajući važan aspekt za kupce i proizvođače. Značaj ovog parametra je još naglašeniji za napredno zastakljenje, zbog njegove sve veće složenosti u poređenju sa običnim zastakljenjem.

Očekivani vek proizvoda – Pored očekivanog veka trajanja, za zastakljenje je takođe veoma važno da se toplotne karakteristike održavaju tokom vremena, i dalje je u toku istraživanje o gornjoj granici radnog veka naprednog zastakljenja. Očekivani vek trajanja proizvoda utiče na njegov energetski i ekološki bilans, te prema tome i na kompenzaciju troškova kupovine.

Troškovi kupovine – Trenutno predstavljaju značajnu barijeru za prodiranje naprednog zastakljenja na tržište u poređenju sa masovno proizvedenim običnim proizvodima. Jedini način da se prevaziđu oklevanja mogućih investitora u vezi sa inoviranim proizvodima za zastakljenje jeste da se kroz holističku procenu obezbede komparativni skupovi podataka ne samo oni koji se tiču troškova kupovine raznih vrsta proizvoda za zastakljivanje, već i njihove mogućnosti za uštedu energije i njihov ekološki profil.

Za projektovanje sistema za ocenjivanje koji ima holistički pristup, potrebno je da se uzmu u obzir svi pomenuti parametri. Neophodni podaci mogu se dobiti pomoću metodologija prikazanih u sledećim pasusima.

Napredno zastakljenje na objektu
Napredno zastakljenje na objektu

Opis metodologije za procenu veka trajanja

Procena veka trajanja proizvoda predstavlja vrednu i pouzdanu alatku za ukupnu procenu ekološkog profila jednog proizvoda, to jest procena proizvoda za zastakljivanje može se vršiti tokom celog njegovog veka trajanja. Prema metodologiji koju utvrđuje standard ISO 14040, kompletna studija o proceni veka trajanja treba da obuhvata sledeće faze: definisanje cilja i obima (GSD), analiza inventara radnog ciklusa (LCI), procena uticaja za vreme veka trajanja (LCIA) i tumačenje. [48]

Definisanje cilja i obima u okviru procene veka trajanja definiše granice proučavanog sistema i određuje njegovu funkcionalnu jedinicu koja obezbeđuje bazu za poređenje sa alternativnim proizvodima ili uslugama. Sistem proizvoda je predstavljen kroz procese njegovog veka trajanja i povezanih tokova materije i energije, od prirodne sredine i prema njoj. Kroz ovu analizu funkcionalnoj jedinici se mogu pripisati sve razmene sa okolinom i o njima se govori u analizi inventara veka trajanja (LCI). [49]

Konkretno, tokom analize inventara veka trajanja, količine potrošenih resursa, tokovi otpada i emisija pripisuju se određenim fazama veka trajanja proizvoda (proizvodnja, korišćenje i uklanjanje). Integrisana analiza veka trajanja proizvoda vrši se kako bi se kvantifikovane sve korišćene ulazne vrednosti (sirovine i energija) i proizvedene izlazne vrednosti (emisija vazdušnog, tečnog i tvrdog otpada tokom veka trajanja proizvoda).

U sledećoj fazi, procena uticaja veka trajanja (LCIA) obezbeđuje pokazatelje i osnovu da se analizira, kako vađenje i eksploatacija resursa i otpad, odnosno, emisije iz analize inventara, doprinose stvaranju nekih potencijalnih uticaja. [50]

Ovi uticaji se udružuju kroz karakterizaciju, procenu, klasifikaciju i merenje, dajući kao rezultat procenu veka trajanja proizvoda, na osnovu funkcionalne jedinice, u smislu nekoliko kategorija uticaja (kao što su klimatske promene, toksikološki stres, eutrifikacija itd).

Na kraju, u fazi tumačenja, vrši se procena rezultata svih pomenutih faza, kako bi se zatim izvršila procena globalnog ekološkog profila tog proizvoda.

Literatura

  • [48] Rebitzer, G., T. Ekvall, R. Frischknecht, D. Hunkeler, G. Norris, T. Rydberg, W.P. Schmidt, S. Suh, B.P. Weldema, D.W. Pennington, Environmental International 30(5) (2004) 701
  • [49] Pennington, D.W., J. Potting, G. Finnveden, E. Lindeijer, O. Jolliet, T. Rydberg, G. Rebitzer, Environment International 30(9) (2004) 721
  • [50] ***International Eco-Efficiency Conference. Eco-Efficiency for Sustainability-Quantifed Methods for Decision Making http://wwweco-efficiency-conf.org). 1-3 April 2004. Leiden The Netherlands

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