Alat za definiranje godišnjeg plana obnove zgrada javnog sektora

Autor: Ilja Drmač,

Koautori: Ivan Bačan, Leila Luttenberger

Energetski Institut Hrvoje Požar, Savska cesta 163, Zagreb

E-mail: idrmac@eihp.hr

Uvod

Alat za definiranje godišnjeg plana obnove zgrada javnog sektora (u nastavku teksta Alat) razvijen je u sklopu IMPULSE MED projekta (Integrirana podrška za upravljanje energetskom učinkovitošću u mediteranskim javnim zgradama). Svrha IMPULSE projekta je uvođenje integriranog sustava podrške za upravljanje planiranjem energetski učinkovite obnove javnih zgrada. Nedostatak kapaciteta javne uprave za izradu i realizaciju planova za poboljšanje energetske učinkovitosti u svojim javnim zgradama je glavni izazov projekta. Akcijski planovi energetske učinkovitosti (SEAP) na lokalnoj razini ili nedostaju ili su nepotpuni, a temeljni problem je nedostupnost podataka o energetskoj potrošnji i stanju zgrada u vlasništvu jedinica lokalne (regionalne) samouprave te jednostavnog sustava podrške za donošenja odluka u cilju provođenja najpovoljnijih akcijskih planova s realnim rješenjima. Kao odgovor na ove izazove u sklopu projekta IMPULSE razvijen je Alat, koji na osnovu prikupljenih podataka o zgradama pruža mogućnost nadležnim tijelima brzo i transparentno planiranje obnove zgrada. Cilj Alata je da tijelima javne uprave pruži podršku pri izradi godišnjeg planova za obnovu. Godišnji planovi proizlaze iz obveza preuzetih za ispunjenje zahtjeva sukladno Direktivi 2012/27/EU Europskog parlamenta i Vijeća od 25. listopada 2012. godine o energetskoj učinkovitosti, prema kojoj se od država članica traži da od 1. siječnja 2014. godine svake godine obnovi 3% ukupne površine poda grijanih i/ili hlađenih zgrada u vlasništvu i uporabi središnje vlasti.

Energetski Institut Hrvoje Požar u sklopu ovog projekta bio tehnički partner Gradu Osijeku u Hrvatskoj, te tehnički konzultant Gradu Mostaru u Bosni i Hercegovini.

Metodologija

Za potrebe simuliranja ušteda pomoću Alata bilo je potrebno prikupiti, organizirati i kategorizirati ulazne podatke o energetskim svojstvima zgrade. U nastavku su kronološki prikazani koraci, odnosno način na koji su formirani i kategorizirani ulazni podaci koje koristi Alat, princip rada Alata i prikaz rezultata.

Ulazni podaci

Ulazni podaci su rezultat svih aktivnosti (prikupljanje informacija o energetskim svojstvima zgrada javnog sektora) koje su prethodile izradi Alata.

D.3.3.1. TIPOLOGIJA JAVNIH ZGRADA GRADA .
1. U sklopu ovog zadatka je formiran popis svih zgrada u vlasništvu grada sa osnovnim podacima i napravljena je podjela prama pripadajućoj tipologiji. Kao glavni kriterij za određivanje tipologije zgrada uvažen je period izgradnje objekta prema razdobljima donošenja različitih tehničkih propisa vezanih uz toplinsku zaštitu. Kao dodatni kriteriji raspodjele zgrada uzeta je namjena, broj etaža i sustavi grijanja.
2. Objekti su grupirani u 10 različitih Tipologija javnih zgrada (u nastavku TJZ). Za svaku TJZ odabrana je zgrada „Ambasador”, odnosno predstavnik pojedine tipologije (zgrada koja ima najviše zajedničkih značajki sa ostalim zgradama unutar iste tipologije). Za svaku zgradu „Ambasador“ je napravljen detaljan pregled stanja ovojnice i instaliranih strojarskih i elektro sustava te su napravljeni nacrti svih etaža u dwg. formatu.

DINAMIČKO SIMULIRANJE ZGRADA „AMBASADORA“ (aktivnost D.3.4.1.)

Energetski institut Hrvoje Požar je u sklopu ove aktivnosti izradio dinamičko-termičko simuliranje zgrada „Ambasadora“ za zatečeno stanje i više scenarija obnove. Dinamičko simuliranje zgrada uzima u obzir cjelovite godišnje klimatske podatke, tj. satne godišnje podatke. Korišteni programski alat je KI Expert Plus.

Dinamičko simuliranje zatečenog stanja. Izrađen je model za svaku zgradu „Ambasador“ koji svojim značajkama odgovara zatečenom stanju prema podacima iz detaljnog pregleda i stvarne potrošnje energenata.
Dinamičko simuliranje obnove zgrada. Za svaku zgradu „Ambsador“ izrađeno je minimalno 4 scenarija obnove, ovisno o opsegu zahvata (minimalna, srednja, veća i obnova do zadovoljavanje standarda zgrada gotovo nulte energije). Veći opseg obnove zgrade obuhvaća manji opseg uz dodatne mjere koje povećavaju energetsku učinkovitost zgrade. Za svaku modeliranu mjeru je izračunata investicija, energetske uštede i odgovarajuće smanjene emisija stakleničkih plinova. Rezultat simulacija je prikazan kroz 54 različita indikatora (Indikatori svojstava zatečenog stanja i nakon provođenja obnove prema odabranom scenariju – Energetski indikatori, Indikatori utjecaja na okoliš i Troškovni indikatori). Indikatori predstavljaju specifičnu vrijednost (potrošnje, ušteda, emisije CO₂…) u odnosu na kvadraturu zgrade ili na godišnjoj razini.
Projekcija rezultata na ostale zgrade javnog sektora. Rezultati provedenih simulacija za svaku zgradu „Ambasador“ su projicirani na ostale zgradu unutar iste tipologije. Osnova za projiciranje rezultata su specifične vrijednosti indikatora, a odnose se na vrijednosti iskazane u odnosu na kvadraturu (npr. kWh/m²/god.). Te vrijednosti su pretpostavljene kao identične za sve zgrade unutar tipologije te su ostali rezultati simulacija (godišnja potrošnje, emisije i sl.) projicirani na ostale zgrade na način da je za izračun uzeta stvarna kvadrature zgrade i identični indikatori. Upravo je ovo razlog zašto sve zgrade unutar jedne tipologije i scenarija obnove imaju neke indikatore jednake ( JPP, uštede/m², emisije CO₂/m²), a ostale različite jer se računaju u apsolutnim iznosima (ukupna godišnja ušteda kWh, HRK…)

GODIŠNJI PLAN OBNOVE ZGRADA JAVNOG SEKTORA I POTENCIJALNO FINANCIRANJE PROJEKATA (aktivnost D.3.5.1.)

Projektni zadatak za izradu Alata se nalazi u opisu ove aktivnosti unutar IMPULSE projekta. Cilj Alata je pronaći troškovno-optimalni model obnove javnih zgrada koji će biti transparentan i jednostavan za korištenje a koji će izračunati godišnje energetske i financijske uštede i smanjenje emisija stakleničkih plinova

Metoda Izračuna

Ulazni podaci su prikazani u.xsls formatu te je zbog jednostavnosti odabrano da se proračuni za izradu plana izvode u istom Excel programu. Prema projektnom zadatku, finalni rezultat alata odnosno godišnji plan obnove treba sadržavati:

Popis zgrada sa predviđenim scenarijem obnove
Godišnja ušteda u energiji (kWh)
Godišnja ušteda u novcu (HRK)
Godišnja smanjenje emisije CO₂(t)
Iznos investicije (HRK)
Ukupno obnovljena površina (m²)

Svi indikatori su dovedeni na univerzalnu vrijednost na način da je najboljoj vrijednosti jednog indikatora dodijeljena vrijednost 1,a vrijednosti indikatora koje se nalaze između maksimalnog i minimalnog su interpolirane te im je dodijeljena vrijednost između 0 i 1.

U izračunu za svaki indikator smo razlikovali dvije mogućnosti:

Kada je najbolja vrijednost minimalna vrijednost (npr. jednostavni povrat sredstava-godine)
Kada je najbolja vrijednost maksimalna vrijednost (npr. godišnja ušteda električne energije-%)

Definiranje prioriteta obnove javnih zgrada i rezultat analize

Razvijeni Alat je u xlsx. formatu., a u dokumentu se nalaze sljedeći listovi:

Cover – naslovnica
Instruction – uputstva za korištenje Alata
MCA-INPUT – definiranje ulaznih podataka
MCA-ANNUAL RANK – ukupni prikaza rezultata po godinama.
MCA-CHART – grafički prikaz rezultata

U nastavku je opisan princip rada Alata.

Stranica MCA – INPUT sadrži žute ćelije (Slika 1) gdje je dozvoljeno upisati vrijednost te zelene ćelije u kojima je moguće odabrati iz padajućeg izbornika.

Korak 1 – Odabrati maksimalno 5 indikatora i njihove težinske udjele u ukupnoj ocjeni

Slika 1 Odabir indikatora i težinskih udjela u ukupnoj ocjeni (list MCA – INPUT)

U zelenim ćelijama je moguće odabrati maksimalno 5 indikatora, a za točan izračun zbroj težinskih udjela mora biti 100.

Korak 2 – Umanjivanje/uvećavanje ukupne ocjene

U tablici sa slike (Slika 2) niže je moguće izraziti preferenciju ili penalizaciju prema jednoj tipologiju, vrsti obnove ili upotrebi obnovljivih izvora energije i time povećati/smanjiti ukupnu ocjenu za 30%. Na taj način je dopuštena korekcija ukupne ocjene prema zahtjevima izrađivača planova obnove.

Slika 2 Umanjivanje/uvećavanje ukupne ocjene (list MCA – INPUT)

Korak 3 – Definiranje opsega plana obnove

Slika 3 Definiranje opsega plana obnove (list MCA – INPUT)

Korisniku je u tablici sa slike (Slika 3) omogućeno odaberati koje tipologije javnih zgrada i scenariji obnove ulaze u godišnje planove. Potrebno je u svakoj ćeliji stavit broj jedan (ü uključeno) ili 0 ( X isključeno).

Osim ulaznih podataka iz lista MCA-INPUT, u sklopu lista MCA-ANNUAL RANK je moguće odabrati koliko postotak od ukupne kvadrature javnih zgrada želite godišnje obnoviti (u primjeru sa slike Slika 4 je postavljeno 3%). Kako bi se izbjeglo višestruko ponavljanje obnovljene površine u ukupnom zbroju obnovljenih kvadrata, definiran je udio u ukupnoj površini prema predviđenim scenarijima obnove. U primjeru sa slike Slika 4 preporučene su vrijednosti od strane autora, a svaki korisnik može proizvoljno odabrati postotke ali unutar dozvoljenih vrijednosti (od 0 do 100%).

Slika 4 Postotak ukupne kvadrature javnih zgrada za godišnju obnovu (list MCA – INPUT)

Korak 4 – Prikaz rezultata

U sklopu lista MCA-INPUT se nalaze dvije tablice koje prikazuju rezultate izračuna. Lijeva predstavlja rangiranje svih zgrada uzimajući u obzir odabrane ulazne podatke, a desna prikazuje samo zgrade ambasadore (Prilog 1).

Međutim, u listu MCA-ANNUAL RANK se nalazi cjelokupni prikaz plana obnove svih zgrada (prema prethodno odabranim kriterijima) po godinama s relevantnim podacima (Slika 5).Grafički prikaz plana obnove s ukupnim ocjenama prema odabranim indikatorima iz koraka 1 (Slika 1) nalazi se u listu MCA-CHART (Slika 6).

Slika 5 Prikaz rezultata izračuna (list MCA – ANNUAL RANK)

Slika 6 Grafički prikaz rezultata (list MCA CHART)

Zaključak

U sklopu projekta IMPULSE analizirano je 70 zgrada u Osijeku i 73 u Mostaru te su simulirani razni scenariji obnove. Rezultati analiza pokazali su očekivano. odnosno da su male mjere koje su prikazane u minimalnom i srednjem scenariju obnove ekonomski najisplativije, dok mjere koje obuhvaćaju veći zahvat imaju najbolje energetske i okolišne pokazatelje (smanjenje potrošnje energenata i emisije CO₂).

Krajnji cilj izrade Alata je omogućiti tijelima javne uprave jednostavan i transparentan alat za izradu godišnjih planova obnove svojih zgrada prema financijskim mogućnostima i vizijama za budući razvoj. Upravo smo kroz mogućnost odabira energetskih, okolišnih i ekonomskih indikatora te definiraju njihovih težinskih udjela pri izradi plana to omogućili, a kroz potpisana pisma potpore iz Hrvatske (Splitsko-dalmatinska županija, Zadar, Belišće, Velika Gorica, DOOR, PANORA i REGEA) , Bosne i Hercegovine (Vlade i Fonda za zaštitu okoliša Hercegovačko-neretvanske županije, općine Čitluk, Neum, Jablanica, Star CO d.o.o. Sarajevo, nLogic Sarajevo, Ceteor d.o.o Sarajevo, REIC Sarajevo, REDAH Mostar) i Crne Gore (općina Tivat) prepoznata je korisnost ovog Alata.