Dynamické simulácie, CFD analýzy

Činnosti v oblasti energetickej dynamickej simulácie a CFD analýzy majú veľmi široké uplatnenie v rôznych oblastiach stavebníctva. Základné uplatnenie dynamických simulácií:

  1. Výpočty pre potreby certifikácie BREEAM
  2. Výpočty pre potreby certifikácie LEED
  3. Výpočty pre optimalizácie tepelného komfortu vo vnútorných priestoroch miestnostiach u novostavieb i rekonštrukcií
  4. Analýzy pre výber najvhodnejšieho typu systému vykurovania, chladenia a vetrania budovy
  5. Analýzy pre efektívnu reguláciu vykurovania, chladenia a vetrania budovy

1. Výpočty pre potreby certifikácie BREEAM

Požiadavka na energetickú šetrnosť sa odráža aj v certifikačnom systéme BREEAM, a to konkrétne v časti Energy efficiency čiže Energetická účinnosť, označené Ene 1. Energetická účinnosť je pritom hodnotená porovnaním oproti referenčnej budove. Podľa dosiahnutého percentuálneho rozdielu medzi projektovanou a referenčné budovou je možné získať 1 až 15 bodov. Pre úroveň excellent sa vyžaduje dosiahnutie aspoň 6 bodov, čo zodpovedá 15% zlepšenie oproti referenčnej budove. Pre úroveň outstanding je to dokonca 10 bodov zodpovedajúcich 37% zlepšenie. Budovy úsporné z hľadiska produkcie CO2 majú možnosť získať navyše ešte 2 mimoriadné body za inováciu. Energetické správanie budovy možno na účely certifikácie hodnotiť na základe preukazu energetickej hospodárnosti budovy alebo na základe výpočtov dynamickej simulácie. Výpočet má byť vykonaný podľa národnej (slovenskej) metodiky.

Certifikačný systém BREEAM oceňuje využívanie obnoviteľných zdrojov energie (OZE), a to konkrétne v časti Ene 5 Low or zero carbon technologies. Celkom je možné získať 4 body. Prvý bod sa udeľuje za spracovanie štúdie uskutočniteľnosti OZE, ktorá musí byť zhotovená v počiatočnej fáze projektu. Štúdia realizovateľnosti má vyhodnotiť možnosť inštalácie rôznych typov OZE (solárne, vodné a veterné zdroje energie, biomasa, tepelné čerpadlá alebo kombinácia), a to z hľadiska technického i ekonomického. V závere štúdie musia byť uvedené odporúčania vybratého vhodného typu OZE. Ďalšie body sú potom prideľované v prípade, že sa navrhnutý OZE implementuje do projektu, čím dôjde k výpočtovému poklesu emisií CO2 o minimálne 10% pre získanie druhého bodu, respektíve 15% pre získanie tretieho bodu a 20% pre získanie štvrtého bodu. Získanie minimálne 1 bodu, teda spracovanie štúdie uskutočniteľnosti, je povinné pre dosiahnutie úrovne excellent a outstanding. Ďalšie kapitoly časti energetika v systéme BREEAM sa zaoberajú meraním spotreby, umelým osvetlením, tepelnými stratami, vzduchotesnosťou, účinnosťou chladiacich systémov a výťahov.

2. Výpočty pre potreby certifikácie LEED

Certifikačný systém LEED považuje energetickú optimalizáciu za jeden z pilierov trvalo udržateľnej výstavby, preto vyžaduje povinne u každého projektu čo najvyššiu energetickú efektivitu. Požiadavka je formulovaná v časti EA Prerequisite 2: Minimum Energy Performance, teda Nutná podmienka EA 2: Minimálna energetická náročnosť. Obvykle sa na dosiahnutie tejto podmienky využíva veľmi podrobný výpočet v programe pre energetickú dynamickú simuláciu. Výpočet musí byť vykonaný v súlade s predpisom ANSI / ASHRAE / IESNA 90.1-2007. Táto norma je vytvorená a ďalej vyvíjaná Americkou spoločnosťou inžinierov pre vykurovanie, chladenie a úprav vzduchu (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers). LEED vyžaduje, aby navrhovaná budova vykazovala 10% zlepšenie oproti referenčnej budove, ktorá je definovaná v spomínanej ASHRAE norme. Pri väčšom zlepšení sú v časti EA Credit 1: Optimize Energy Performance (optimalizácia energetického správania) pridelené ďalšie body. Maximálne je možné v tejto časti dosiahnuť na 19 bodov, ktoré u novostavieb zodpovedajú 48% zlepšeniu.

Za obnoviteľné zdroje energie v objekte možno získať 7 bodov v časti EA Credit 2: On-site Renewable Energy. Bodové hodnotenie sa odvíja od vypočítaného percenta spotreby energie objektu, ktorá je pokrytá z obnoviteľných zdrojov. Na jeden bod postačuje pokryť 1%, pre maximálny počet bodov, t.j. 7, je požadované 13%. Ďalšia podpora obnoviteľných zdrojov sa objavuje v časti EA Credit 6: Green Power, kde možno získať 2 body za zmluvu na dodávku energie zo siete z obnoviteľných zdrojov, ktorá pokryje aspoň 35% potrebu energie budovy aspoň po dobu 2 rokov.

Ďalšie kapitoly časti energetika v systéme LEED sa sústreďujú na meranie spotrieb a vyladenie prevádzky budovy s ohľadom na energetickú náročnosť.