Simulacija potrošnje energije u javnim objektima u Gradu Mostaru

Autori: Ismar Jamaković, CETEOR doo Sarajevo

Darko Knezović, Grad Mostar

Grad Mostar je jedini grad iz BiH koji je učestvovao na projektu IMPULSE. Cilj projekta je bio uspostavljanje sistema upravljanja energijom, povećanje energijske efikasnosti u javnim zgradama i smanjenje emisije ugljen dioksida. U sklopu ovog projekta učestvovalo je 6 gradova iz 6 država, a Bosnu i Hercegovinu je predstavljao Grad Mostar.

Projekat je rađen iz u nekoliko faza. U prvoj fazi projekta izvršeno je sljedeće:

  • Klasifikacija objekata u Gradu Mostaru gdje je napravljena baza podataka svih objekata (75). Unutar baze podataka prikazane su dostupne informacije o objektima te je na osnovu na osnovu 4 kriterija (namjeni/upotrebi objekata, godini izgradnje, spratnosti objekata, i površini objekta) prema definiranom redoslijedu izvršena tipologija objekata.
  • Odabir objekata (ambasadora) koji će predstavljati tipske cjeline.
  • Izrada baze podataka za tipove objekata-ambasadora za svaki tip javnog objekta i i izrada 2D AutoCAD crteža svakog sprata objekata koji su prikazani i detaljno objašnjeni u uspostavljenoj bazi podataka (excel tablice).
  • Kreiranje informacionog sistema, odnosno izrada baze podataka objekata u GIS-u (ArcMap i ArcView).

Druga faza projekta se sastojala od:

  • Obavljanja energijskih audita odabranih ambasadora (ukupno 12);
  • Simulacija potrošnje energije u ambasadorima pomoću specijaliziranih softvera
  • Simulacije implementacije mjera energijske efikasnosti ili rekonstrukcije objekata javne namjene u Gradu Mostaru koje su svrstane u četiri kategorije (scenarija).

U okviru Klasifikacije javnih objekata prikupljeni su osnovni podaci (godina izgradnje, površine, spratnosti, građevinskih karakteristika itd.) za 75 javnih objekata Grada Mostara.

Nakon prikupljanja podatka, određeni su kriteriji za klasifikaciju objekata (PBT- Public Building Type). Osnovni kriterij za tipologiju javnih objekata jeste upotreba objekta, odnosno njegova namjena. Ovaj kriterij ujedno je i osnovni kriterij. Drugi kriteriji koji su odabrani za tipologiju javnih objekata su: godina izgradnje, površina, spratnost. Važno je istaći da je 1980. godine donesen Pravilnik o jugoslovenskim standardima za toplotnu tehniku u građevinarstvu sa pratećim standardima, te je godina konstrukcije objekta igrala ključnu ulogu u klasifikaciji objekata. S tim u vezi objekti su podijeljeni u dvije grupe, one građene prije 1980, i one građene poslije 1980. Specifična potrošnja energije (kWh/m2) je veća u objektima sa manjom spratnošću i sa većim faktorom oblika zgrade, te na osnovu  navedenog odabran je kriterij zgrada do jednog sprata i više od jednog sprata. Također, kvadratura od 2.500 m2 je postavljena, jer objekti istih karakteristika, a veće površine imaju manju specifičnu potrošnju energije. Na osnovu navedenih kriterija objekti su klasifikovani u 12 tipskih cjelina, te je za svaki tip objekata odabran po jedan predstavnik. U tabeli 1. je prikazana lista odabranih ambasadora tipskih cjelina.

Tabela 1. Lista ambasadora

U okviru projekta izrađena je i baza podataka za svaki objekat posebno. Detaljne informacije su prikupljeni za objekte ambasadore tj. predstavnike svakog od tipova objekata (javni objekat tip 1, tip 2…..tip 12). Baza podataka je napravljena u Excel programu.

Pored baze podataka u excel-u, izrgrađena je i baza podataka u GIS-u gdje su svi prikazani razmatrani objekti u Gradu Mostaru (slika 1), tako da je moguće i grafički prikazati objekte prema različitim kriterijima.

Slika 1. Grafički prikaz 75 objekata Grada Mostara

U svrhu projekta, obavljeni su energijski auditi za 12 ambasadora (predstavnika) tipskih cjelina. Na osnovu urađenih audita nadograđena je baza podataka sa novim informacijama do kojih se došlo kod energijskih pregleda. Na osnovu energijskih audita izračunati su razni indikatori o potrošnji energije u objektu, te je urađena simulacija potrošnje energije za svakog ambasadora pomoću programa KI EXPERT PLUS. KI EXPERT PLUS namijenjen je projektantima i energetskim certifikatorima  i usklađen je u potpunosti algoritmom za proračun potrebne energije za grijanje i hlađenje prostora zgrade prema EN ISO 13790.

Simulirana je potrošnja električne energije, toplotne energiju, energije za hlađenje, grijanje, rasvjetu, toplu vodu itd. Vodilo se računa da rezultati simuliranja odgovaraju stvarnoj potrošnji energije.

Nakon simulacije postojećeg stanja, izvršena je i simulacija mjera energijske efikasnosti koje su  svrstane u četiri kategorije (scenarija):

  1. Manja rekonstrukcija
  • Investicija ispod 35.000 €
  • Jednostavno implementirati mjere energetske efikasnosti
  • Smanjenje najmanje jednog indikatora energetske izvedbe za najmanje 15%
  • Smanjenje ukupne potrošnje primarne energije i emisije CO2
  1. Srednja rekonstrukcija

Zahtjevi:

  • Relativno jednostavno za implementaciju (npr. Jednostavno dobiti dozvole, tehnička rješenja relativno jednostavna za implementaciju)
  • Smanjenje ukupne godišnje potrošnje primarne energije za najmanje 25% i emisija CO2 koliko god je to tehnički i finansijski moguće
  • Razumna investicija manjeg obima, ispod 100.000 €
  • Razuman period povrata sredstava 
  1. Značajna rekonstrukcija
  • Smanjenje ukupne godišnje potrošnje primarne energije prema nivoima koji odgovaraju minimum zahtjeva za energetski izvedbu za velike zahvate prema propisima, do tehnički i finanijski izvodivog nivoa
  • Realistična za implementaciju
  • Postići bolji cilj sa manjom investicijom
  • Postići bolji cilj sa kraćim periodom povrata investicije
  • Smanjenje godišnjih emisija CO2 koliko god je to tehnički i finansijski moguće
  1. Dubinska rekonstrukcija  prema skoro nultom energetskom objektu
  • Smanjenje ukupne godišnje potrošnje primarne energije prema nivoima koji odgovaraju skoro nultom energetskom objektu.
  • Realističan za implementaciju čak i u slučaju kompleksne procedure dobivanja dozvola i/ili tehničkih izazova
  • Postići bolji cilj sa manjom investicijom
  • Postići bolji cilj sa kraćim periodom povrata investicije
  • Minimalne ukupne emisije CO2 odgovaraju nivoima skoro nultih energetskih objekata

Uzimajući u obzir gore navedene uvjete za nekoliko nivoa rekonstrukcije koji su razmatrani, scenariji energetske efikasnosti su simulirani za svakog predstavnika tipske cjeline i svaki nivo rekonstrukcije.

Na sljedećim slikama su prikazani rezultati simulacije implementacije mjera energijske efikasnosti, sumirano za svih 75 objekata po tipskim cjelinama.

Slika 2:  Rezultati simulacije implementacije mjera EE – Scenarij 1. Manja rekonstrukcija

Slika 3:  Rezultati simulacije implementacije mjera EE – Scenarij 2. Srednja rekonstrukcija

Slika 4:  Rezultati simulacije implementacije mjera EE – Scenarij 3. Značajna rekonstrukcija

Slika 5:  Rezultati simulacije implementacije mjera EE – Scenarij 4. Dubinska rekonstrukcija

Sa dijagrama je vidljivo da se investicije u mjere energijske efikasnosti za svih 75 javnih objekata, za različite scenarije, kreće od 1.800.000 KM do preko 65.000.000 KM. Godišnje uštede energije se kreću od 13 do preko 67 % u zavisnosti od seta razmatranih mjera.

Za potrebe projekta razvijena je korisna metodologija i alati za procjenu potrošnju energije, troškova koji se odnose na potrošnju energije, investiciju u različite mjere energijske efikasnosti od malih do dubinskih rekonstrukcija objekata, i sve u zavisnosti od tipa objekta, namjene, godine izgradnje površine, oblika itd.

Također, alat omogućava da se svi objekti rangiraju od najisplativijih ka manje isplativim mjerama, kao i rang listu objekata po periodu povrata investicije, visini investicije, veličini ušteda, smanjenja emisije CO2 itd.

Pomoću predstavljenog modela nije neophodno raditi energijske audite svih objekata u nekoj lokalnoj zajednici nego pažljivim odabirom je moguće izvršiti klasifikaciju svih objekata u određene tipske cjeline i izvršiti audit za samo jednog predstavnika tipske cjeline. Na osnovu izračunatih indikatora se vrše procjene za cijelu tipsku cjelinu.

print