Šiuolaikiniame pasaulyje inžinerinės sistemos vaidina itin svarbų vaidmenį užtikrinant komfortą, saugumą ir tvarumą pastatuose. Lietuva, siekdama energetinio efektyvumo ir mažindama priklausomybę nuo iškastinio kuro, skiria vis didesnį dėmesį statinių inžinerinių sistemų modernizavimui ir finansavimui.
Turto banko nuotr.
Energetinio Efektyvumo Priemonės ir Finansavimas
Pastatų inžinerinių sistemų automatizavimas yra viena iš Turto banko energetinio efektyvumo priemonių plano dalių. Iš viso šio plano įgyvendinimui 2023 m. numatyta skirti 4,2 mln. eurų, o 2024 m. dar 1,3 mln. eurų. Turto bankas pasirašė sutartį dėl 41 valstybės biurų pastato inžinerinių sistemų automatizavimo. Skaičiuojama, kad ši priemonė kasmet leis sutaupyti ne mažiau nei 10-13 proc. elektros ir šilumos energijos, o investicijos atsipirks vos per trejus metus.
Pagal su bendrove „Exergio“ pasirašytą sutartį bus automatizuojamos 41 pastato Vilniuje, Kaune, Klaipėdoje ir Šiauliuose šildymo, vėdinimo ir vėsinimo sistemos. Bendras pastatų, kuriuose bus automatizuotos inžinerinės sistemos plotas yra 112 tūkst. kv. m. Darbų metu bus prijungiami valdikliai, sujungiant juos į vieną tinklą, taip pat automatizuojami skaitikliai, įdiegiant galimybę juos nuskaityti nuotoliniu būdu.
„Šios priemonės leis pastatų sistemas valdyti išmaniai, nustatyti reikiamus parametrus, matyti sistemų veikimo nuokrypius ir gedimus bei operatyviai juos spręsti, kontroliuoti remonto darbus. Įgyvendinus šį projektą, bus sutaupoma iki 10-13 proc. Pirmuoju etapu atrinkti didžiausio ploto ir didžiausią energijos suvartojimą turintys pastatai. Kitais metais numatyta automatizuoti dar 30 pastatų sistemas. „Per artimiausius ketverius metus planuojame automatizuoti visų Turto banko valdomų pastatų inžinerines sistemas, tai yra apie 200 pastatų“.
Energinio Naudingumo Klasės Reikalavimai
Pagal Lietuvos Respublikos statybos įstatymus ir statybos techninius reglamentus nuo 2014 m. sausio 1 d. visi naujai statomi gyvenamieji, administraciniai ar kiti viešojo sektoriaus bei komercinės paskirties pastatai privalo atitikti ne žemesnę kaip B energinio naudingumo klasę. bet ir į pastato inžinerines sistemas bei jų energinį efektyvumą. Kaip pavyzdį galima pateikti C ir B energinio naudingumo klasių reikalavimų skirtumą: pastatui pasiekti C energinio naudingumo klasę pakanka norminius reikalavimus atitinkančių atitvarų, o B energinio naudingumo klasės pastato metinės energijos sąnaudos neturi viršyti STR 2.05.01:2013 „Pastatų energinio naudingumo projektavimas“ reikalavimų.
Aukštesnės energinio naudingumo klasės pastatų, tokių kaip A, A+ ar A++, šiluminių savybių reikalavimai dar labiau sugriežtėja. Kartu su pastarąja STR 2.01.09:2012 „Pastatų energinis naudingumas. Energinio naudingumo sertifikavimas“ redakcija taikomas reikalavimas, kad A ir aukštesnės energinio naudingumo klasės pastatuose turi būti įrengta mechaninio vėdinimo sistema su rekuperacija (šilumogrąža). Vėdinimo sistemų techniniai parametrai priklauso nuo norimos pasiekti energinio naudingumo klasės (A energinės klasės pastate sumontuoto rekuperatoriaus temperatūrinio efektyvumo koeficientas turi būti ne mažesnis kaip 0,65, o A++ - ne mažesnis kaip 0,90).
Be mechaninės vėdinimo sistemos įrenginio energinio naudingumo, vertinami ir kiti parametrai: energijos poreikis pastatui vėdinti kiekvieną mėnesį, vėdinimo sistemos tipas, rekuperatoriaus elektros energijos sąnaudos, į patalpas tiekiamam orui pašildyti naudojamo šilumos šaltinio naudingumo koeficientas, energijos šaltinių pirminės energijos faktorių vertės ir energijos, pagamintos iš atsinaujinančių ir neatsinaujinančių išteklių, sąnaudos.
Kalbant apie energiškai efektyvių pastatų projektavimą, reikia nepamiršti ir pastato apšvietimo sistemos energinių savybių. Projektuojant apšvietimo sistemas pirmenybė turi būti teikiama tokiai įrangai, kurios efektyvumo rodiklio vertės didesnės.
Atsinaujinantys Energijos Šaltiniai
Vienas svarbiausių pastato inžinerinių sistemų elementų, kuriam tenka didžioji pastato suvartojamos energijos dalis, tai - šildymo ir karšto buitinio vandens ruošimo sistemos. Kad ir kokios atsinaujinančios energijos rūšys būtų taikomos pastate, svarbiausia sėkmingo atsinaujinančios energijos naudojimo pastate sąlyga yra gera pastato šilumos izoliacija ir atitiktis anksčiau pateiktiems pastato energinio naudingumo reikalavimams.
Kauno technologijos universiteto Statybos ir architektūros fakultete studentai, studijuojantys pastatų inžinerinių sistemų specialybę, ypatingą dėmesį skiria pastatų renovacijos problemoms spręsti ir efektyviam atsinaujinančių energijos šaltinių naudojimo klausimui. Kaip rodo dėstytojų ir studentų atliekami tyrimai, iš atsinaujinančių energijos rūšių pastatams aprūpinti šilumine energija Lietuvoje geriausiai tinka įvairūs biokuro katilai, šilumos siurbliai bei saulės kolektorių sistemos. Lietuva turi vieną geriausių potencialų visoje Europos Sąjungoje gaminti ir naudoti įvairių rūšių biokurą.
Nemaža dalis individualių namų Lietuvoje nuo dujomis kūrenamų katilinių dalinai ar visiškai perėjo prie įvairių biokurą naudojančių katilinių arba naudoja kelių rūšių energiją pastatui aprūpinti šilumine energija. Tačiau didesnės biokuro katilinės diegiamos lėtai dėl kelių priežasčių: centralizuoto tiekimo sistemose nemažai dujinį kurą kūrenančių katilinių buvo atnaujintos per pastarąjį dešimtmetį ir dirba gana efektyviai, o investicijos įrengiant naują didelę biokuro katilinę labai didelės ir be paramos dažnai neįmanomos. Kita vertus, Lietuvoje yra nemažai geros praktikos pavyzdžių, kai perėjęs nuo iškastinio kuro naudojimo prie biokuro šilumos tiekėjas gamina gerokai pigesnę šiluminę energiją vartotojams.
Kai kuriais atvejais, ypač kai nėra galimybės prisijungti prie centralizuotų šilumos tiekimo tinklų ar gamtinių dujų tinklo, vienas geriausių būdų pastatus aprūpinti šilumine energija yra šilumos siurbliai „vanduo-vanduo“, „oras-vanduo“ ar išskirtiniais atvejais - „oras-oras“ tipo. Pagrindinis šilumos siurblių trūkumas yra gana didelis elektros energijos poreikis - apie 20-40 %. Pastaraisiais metais ypač išaugus „oras-vanduo“ tipo šilumos siurblių naudingojo veiksmo koeficientui ir sumažėjus jų kainai, jie vis dažniau taikomi pastatams aprūpinti šilumine energija, dalinai ar visiškai šildyti ir (arba) karštam vandeniui ruošti.
Šilumos siurbliams reikia santykinai nedaug priežiūros, nes šildymas dažniausiai yra visiškai automatizuotas, lengvai valdomas ir programuojamas, nereikia rūpintis kuru, pelenų šalinimu, įranga patikimai veikia bent 10 metų. Vienas didesnių trūkumų, stabdančių šilumos siurblių įvairesnį pritaikymą, yra didelės pradinės investicijos ir neprognozuojamas elektros energijos kainos kitimas. Įvertinus investicijas bei eksploatavimo laiką, daugumos šilumos siurblių pagamintos energijos kaina yra artima centralizuotai tiekiamai šilumos energijai ar dujomis kūrenamiems katilams, t. y.
Saulės energiją šilumine energija verčiantys saulės kolektoriai yra ištobulinta ir ekonomiškai labai efektyvi šiluminės energijos gamybos technologija, kuri turi vis geresnes plėtros perspektyvas, ypač brangstant iškastiniam kurui. Remiantis tyrimais, pagrindinis saulės kolektorių sistemų trūkumas yra tas, kad vėlų rudenį, žiemą ir ankstyvą pavasarį saulės energijos ištekliai aukštutinėse geografinėse platumose, kur yra ir mūsų šalies teritorija, yra labai maži.
Nepaisant didelio sezoniškumo, saulės kolektoriai gali puikiai papildyti pagrindinį pastato energijos šaltinį ir gali būti derinami su įvairaus dydžio biokuro katilinėmis. Pavyzdžiui, biokuro katilinė galėtų pastatą aprūpinti šilumine energija šildymo sezono metu, o šiltuoju metų laiku reikalingą energijos kiekį karštam vandeniui galėtų paruošti saulės kolektorių sistema. Parenkant saulės kolektorių sistemą, nereikėtų „persistengti“, kaip rodo KTU studentų ir dėstytojų atliekami tyrimai, racionaliausios sistemos yra tos, kurios skirtos padengti 40-50 % metinio ir iki 90 % šiltojo metų sezono karšto vandens poreikio.
Vėdinimo Sistemos
Pagrindinis iššūkis ateities vėdinimo sistemoms - oro kokybės pastatuose užtikrinimas taupant energiją. Kaip pavyzdį galima pateikti nustatytą priklausomybę tarp žmonių darbingumo atliekant matematinius veiksmus, suvokimo ir koncentracijos užduotis, kurias darant žmogaus produktyvumas gali sumažėti iki 20 %, jei oro temperatūra neatitinka optimalios +22,6 °C vertės.
Oro kaita, ligoto pastato sindromo simptomų pasireiškimas ir kiti mikroklimato veiksniai taip pat turi reikšmingą įtaką žmonių darbingumui. Šių tyrimų rezultatai gali būti taikomi atliekant kompleksinę analizę naujai statomiems arba renovuojamiems administraciniams pastatams, įvertinti inžinerinių sprendimų poveikį energijos bei žmonių darbingumo aspektais ir paneigia suvokimą, kad gerų mikroklimato parametrų palaikymas yra neatsiperkanti investicija.
Viena dažniausiai taikomų vėdinimo sistemos energinio efektyvumo didinimo priemonių - šilumogrąžos įrenginiai (rekuperatoriai, regeneratoriai). Kitas svarbus aspektas - vėdinimas pagal poreikį. Lietuvoje jau yra įdiegta mechaninio vėdinimo sistemų, kurių našumas keičiamas pagal patalpų užimtumą, taikant anglies dvideginio koncentracijos ar kitus jutiklius.
Tiek energijos vartojimo, tiek poveikio žmogui požiūriu ne mažiau svarbus yra ir oro paskirstymo metodo parinkimas. Vėdinimo sistemos efektyvumas, kurio vertė gali svyruoti apytiksliai nuo 0,2 iki 1,5, yra rodiklis, nurodantis, kiek efektyviai iš patalpos pašalinami teršalai, taikant konkretų oro paskirstymo būdą. Pavyzdžiui, visuomeniniuose ar administraciniuose pastatuose gali būti taikomas išstumiamasis vėdinimas, kurio pagrindą sudaro žemesnės temperatūros oro tiekimas į apatinę patalpos dalį, naudojant specialius mažo greičio oro skirstytuvus, ir šilto užteršto oro šalinimas viršutinėje patalpos dalyje. Tinkamai suprojektuotos šio tipo sistemos efektyvumas gali siekti apie 1,4, o tai reiškia, kad tam pačiam oro švarumo lygiui žmonių veiklos zonoje užtikrinti pakanka 33 % mažesnės oro apykaitos, nei taikant įprastą sumaišomojo vėdinimo schemą.
Vandens Išteklių Valdymas
Vanduo yra vienas svarbiausių gamtos išteklių. Ypač svarbus yra gėlas geriamasis vanduo, kurį kasdieniame gyvenime nuolat naudojame įvairiais tikslais. Vandens poreikis pastatuose gali skirtis, jis paprastai nustatomas vadovaujantis vandens vartojimo norma RSN 26-90. Įprastai tiekiamas į pastatus vanduo turi atitikti geriamojo vandens saugos ir kokybės reikalavimus HN 24:2003, tačiau daug buityje naudojamų prietaisų, tokių kaip klozetai, skalbimo mašinos, laistymo čiaupai ir t. t., gali naudoti ir prastesnės kokybės vandenį.
Vidutiniškai vienas žmogus per parą buityje suvartoja apie 130 litrų vandens. Šio vandens naudojimas, naudojant ir lietaus vandenį, gali būti sumažintas iki 50 %. Kadangi lietaus vanduo nieko nekainuoja, tai pastaruoju metu vis populiarėja lietaus naudojimo sistemos. Įprastai tokias sistemas sudaro požeminis arba antžeminis vandens rezervuaras, nuolat papildomas lietaus vandeniu nuo stogų, su lietaus vandens tiekimo į pastatą sistema. Šiandienės lietaus vandens kaupimo ir tiekimo technologijos vis dar yra santykinai brangios, jų atsipirkimo trukmė turi būti detaliai įvertinta.
Išmaniosios Sistemos ir BIM Modeliavimas
Šiuolaikiniame technologijų amžiuje kasdien girdimi žodžiai: protingas, išmanus, sumanus, intelektualus. Šiais žodžiais apibūdinami ne tik telefonai ir kompiuteriniai prietaisai, bet ir procesai ar sistemos. Išmaniojo namo sąvoka suprantama kaip namas, turintis valdymo sistemą, į kurią sujungti pagrindiniai elektros (apšvietimo, apsaugos, žaliuzių valdymo ir pan.) ir mechaniniai prietaisai (šildymo, vėdinimo ir oro kondicionavimo sistemos). Valdymo sistema leidžia prietaisus valdyti nuotoliniu būdu, stebėti ir kaupti informaciją apie prietaisų veikimą.
Šiuo metu sparčiai tobulėjančių pastatų informacinių sistemų naudojimas išaugo kartu su komunikacijų, valdymo technologijų, kompiuterinės įrangos ir informacinių technologijų pažanga. Dauguma pastatų inžinerinių valdymo sistemų yra sujungiamos su internetiniais serveriais, taip pastato inžinerines sistemas galima valdyti ir stebėti jų darbą ne tik tiesiogiai per valdymo pultelius ant sienų, bet ir nuotoliniu būdu. Internetiniuose serveriuose valdymo sistemos atvaizduojamos vartotojui lengvai suprantama forma, taigi matyti ir valdyti pastato inžinerines sistemas galima iš bet kurios pasaulio vietos, bet kokiu prietaisu, turint interneto ryšį.
Pavyzdžiui, šildymo, vėdinimo įranga gali būti automatiškai reguliuojama pagal laiką, nustatytus scenarijus, žmonių buvimo vietą. Pastatas gali būti išvėdintas, kai nėra žmonių, o šildymas įjungiamas prieš grįžtant į namus. Norint užtikrinti inžinerinių sistemų valdymo kokybę, būtina turėti tvarkingą ir aiškią techninę dokumentaciją. Įprastai tokią dokumentaciją sudaro aiškūs ir informatyvūs brėžiniai, išsamios įrangos ar medžiagų techninės specifikacijos, medžiagų žiniaraščiai bei aiškinamieji raštai. Įprastai kiekvienas šių dokumentų yra rengiamas atskirai, todėl neišvengiama įvairių klaidų.
Kad išvengtų daugybės projektavimo klaidų, vis daugiau projektuotojų stengiasi iš įprastos CAD (angl. Computer Aided Design) aplinkos pereiti prie BIM (angl. Building Information Modelling). Tai informacinis statinio modeliavimas, kurio metu yra kuriama ir valdoma visa statinio informacija visais jo gyvavimo ciklais - nuo pirminės projekto koncepcijos sukūrimo iki jo nugriovimo. Pastato informacinis modeliavimas skirtas tiksliau, paprasčiau ir daug greičiau priimti sprendimus bet kuriuo statinio gyvavimo etapu.
Apibendrinant, valstybės finansavimas statinių inžinerinėms sistemoms Lietuvoje yra svarbi priemonė siekiant energetinio efektyvumo, tvarumo ir geresnės gyvenimo kokybės. Investicijos į modernias inžinerines sistemas ne tik mažina energijos sąnaudas, bet ir prisideda prie aplinkosaugos tikslų įgyvendinimo bei komforto užtikrinimo pastatuose.
Kaip projektuoti pastatus, kurie sunaudoja 90 % mažiau energijos
tags: #statiniu #inzinerines #sistemos #valstybes #finansuijamos #vietos