Vērtējot dažādas iekštelpu mikroklimata sistēmas ēku renovācijas vai jaunbūvju projektos, uzsvars bieži tiek likts uz enerģijas patēriņu, ekspluatācijas izmaksām un investīcijām. Tomēr pēdējos gados arvien būtiskāks apsvērums ir kļuvis ietvertais ogleklis. Tā kā ES regulējumā pieaug prasības vērtēt ēkas visā to dzīves ciklā, pareizā līdzsvara nodrošināšana starp šiem faktoriem kļūst svarīgāka nekā jebkad agrāk.

Iekštelpu mikroklimata sistēmas izvēle ietekmē gan ar būvniecību saistīto oglekļa pēdas nospiedumu, gan emisijas, ko rada enerģijas patēriņš nākamajās desmitgadēs. Bet cik būtisks ir izvēlētās sistēmas ietekmes apjoms?

Nesenā gadījuma izpētē mēs pētījām, kā dažādi iekštelpu mikroklimata sistēmu tipi ietekmē ēkas oglekļa pēdas nospiedumu laika gaitā. Rezultāti liecina, ka risinājums, kas būvniecības brīdī šķiet visilgtspējīgākais, ne vienmēr ir tas, kas nodrošina vismazāko ietekmi uz klimatu visā ēkas pilnajā dzīves ciklā.

Tā kā ēkas Eiropā tiek atjaunotas, sistēmas izvēle kļūst arvien svarīgāka

Ēkas ir lielākais enerģijas patērētājs Eiropā, veidojot aptuveni 40% no Savienības kopējā enerģijas patēriņa un 36% no ar enerģiju saistītajām siltumnīcefekta gāzu emisijām.

ES arvien stingrākas energoefektivitātes prasības mudina daudzus nekustamā īpašuma īpašniekus tuvākajos gados veikt vērienīgus energoefektivitātes uzlabojumus. Šo atjaunošanas programmu ietvaros iekštelpu mikroklimata sistēmas bieži tiek renovētas vai nomainītas, lai atbilstu jaunajām energoefektivitātes un iekštelpu vides kvalitātes prasībām. Tas tādēļ, ka vēdināšana, apkure un dzesēšana veido būtisku daļu no ēkas kopējā enerģijas patēriņa.

Izvēloties iekštelpu mikroklimata sistēmu, ir svarīgi nekoncentrēties tikai uz enerģijas ietaupījumu un uzstādīšanas izmaksām. Vienlīdz liela vērība jāvelta tam, kā dažādas sistēmu izvēles ietekmē ēkas oglekļa pēdas nospiedumu visā tās kalpošanas laikā. Vai par prioritāti vajadzētu izvirzīt risinājumu ar zemāko oglekļa emisiju ietekmi uzstādīšanas brīdī, vai to, kas nodrošina zemāko oglekļa pēdu tās ekspluatācijas laikā?

Lai ieviestu skaidrību šajā jautājumā, mēs veicām gadījuma izpēti, salīdzinot trīs vēdināšanas stratēģijas no dzīves cikla perspektīvas: pastāvīga gaisa daudzuma sistēmu (CAV), mainīga gaisa daudzuma sistēmu (VAV) un pēc pieprasījuma vadāmu vēdināšanas sistēmu (DCV).

Pētījuma norise

Pētījums balstīts uz hipotētisku 5500 m² biroju ēku Stokholmā, Zviedrijā. Simulācijas tika veiktas, izmantojot programmatūru IDA ICE, un tās ietvēra gan gaisa, gan ūdens dzesēšanas risinājumus.

Tika analizēti šādi parametri:

Enerģijas patēriņš
Ekspluatācijas oglekļa emisijas
Ar uzstādīšanu saistītais ietvertais ogleklis
Uzstādīšanas izmaksas
Atmaksāšanās periods

Pastāvīga gaisa daudzuma (CAV) risinājums sasniedz C energoefektivitātes klasi un kalpo kā atsauces gadījums visos salīdzinājumos.

Analīzes pirmajā posmā galvenā uzmanība tika pievērsta enerģijas patēriņam un ekspluatācijas oglekļa emisijām. Pēc tam tika novērtēts ar izbūves un uzstādīšanas fāzi saistītais ietvertais ogleklis. Tikai vērtējot šīs perspektīvas kopā, ir iespējams noteikt ēkas kopējo oglekļa pēdas nospiedumu visā tās dzīves ciklā.

Ekspluatācijas oglekļa pēdas ietekme

Rezultāti liecina, ka iekštelpu mikroklimata sistēmas izvēle būtiski ietekmē ēkas enerģijas patēriņu. Salīdzinot ar CAV sistēmu, enerģijas patēriņš būtiski samazinās, izmantojot gan VAV, gan DCV. Lielākais ietaupījums tiek sasniegts ar pēc pieprasījuma vadāmu vēdināšanu (DCV) – patēriņa samazinājums līdz pat 60%.

Gada ekspluatācijas enerģijas patēriņš (kWh) dažādām vēdināšanas sistēmu opcijām.

Samazinoties enerģijas patēriņam, arī ar ekspluatāciju saistītās oglekļa emisijas samazinās līdzīgā dinamikā. Balstoties uz pētījumā izmantoto Zviedrijas enerģijas bilanci, kurā 71% no saražotās enerģijas ir bezfosila*, pēc pieprasījuma vadāmas vēdināšanas sistēmas ar ūdens dzesēšanu ekspluatācijas oglekļa pēdas nospiedums samazinās par vairāk nekā 60%, salīdzinot ar pastāvīga gaisa daudzuma sistēmu.

Ekspluatācijas oglekļa emisijas (CO₂e )dažādām vēdināšanas sistēmu opcijām.

Enerģijas bilances sastāvam ir būtiska ietekme uz rezultātiem. Energoapgādes sistēmās ar augstāku fosilās enerģijas īpatsvaru energoefektivitātes pasākumu sniegtais oglekļa emisiju ietaupījums ir vēl izteiktāks. Turpretī gadījumos, kad enerģijas bilancē ir liels bezfosilu enerģijas avotu īpatsvars, atšķirības starp alternatīvām kļūst mazāk pamanāmas. Tas skaidrojams ar to, ka ekspluatācijas emisijas jau sākotnēji ir salīdzinoši zemas, līdz ar to pieaug ar izbūves fāzi saistīto emisiju relatīvā nozīme.

Ietvertā oglekļa ietekme būvniecības fāzē

CAV sistēmai ir viszemākais ietvertā oglekļa pēdas nospiedums. Tas galvenokārt skaidrojams ar to, ka sistēma satur mazāk komponentu, turpretim VAV un DCV risinājumiem ir nepieciešami papildu sensori, vadības ierīces, vārsti un regulēšanas aprīkojums. Tas palielina materiālu patēriņu un tādējādi rada nedaudz augstāku ietvertā oglekļa pēdas nospiedumu būvniecības fāzē. Tomēr atšķirības starp sistēmām ir salīdzinoši nelielas.

Ietvertais oglekļa pēdas nospiedums (CO₂e A1-A3) dažādām vēdināšanas sistēmu opcijām.

Ja novērtējumā būtu ņemta vērā tikai būvniecības fāze, pastāvīga gaisa daudzuma risinājums būtu šķitis visilgtspējīgākā opcija. Tikai tad, kad tiek vērtēts viss dzīves cikls, atklājas pilnīga aina.

Jāvērtē viss dzīves cikls

Visinteresantākie secinājumi atklājas tad, kad gan būvniecības, gan ekspluatācijas radītā oglekļa ietekme tiek mērīta kopā no dzīves cikla perspektīvas.

Lai gan DCV sistēmai uzstādīšanas posmā ir nedaudz lielāks oglekļa pēdas nospiedums, papildu ietekme tiek kompensēta mazāk nekā divu gadu laikā, pateicoties zemākām ekspluatācijas emisijām. Sākot no šī brīža, ieguvums klimatam turpina pieaugt ar katru ekspluatācijas gadu, pēc 20 gadiem nodrošinot par vairāk nekā 40% zemāku oglekļa pēdas nospiedumu nekā CAV alternatīva.

Oglekļa ietekme (CO₂e) laika gaitā. Grafiks attēlo rezultātus sistēmām ar ūdens dzesēšanu; analoģiski rezultāti tika iegūti arī sistēmām ar gaisa dzesēšanu.

Atmaksāšanās periods: enerģijas ietaupījums un uzstādīšanas izmaksas

CAV sistēmai ir viszemākās uzstādīšanas izmaksas, galvenokārt tāpēc, ka tai nepieciešams vismazākais aprīkojuma daudzums, savukārt DCV sistēmas uzstādīšanas izmaksas ir aptuveni par 10% zemākas nekā VAV. Tas lielā mērā skaidrojams ar īsāku uzstādīšanas laiku un zemākām elektroinstalācijas un vadības sistēmu izmaksām.

Uzstādīšanas izmaksas dažādām vēdināšanas sistēmu opcijām.

Neraugoties uz lielākām sākotnējām investīcijām, gan VAV, gan DCV sistēmas var sasniegt salīdzinoši īsus atmaksāšanās periodus, pateicoties samazinātajām enerģijas izmaksām. Sistēmām ar ūdens dzesēšanu, salīdzinot ar CAV sistēmu, atmaksāšanās periods ir seši gadi DCV gadījumā un vienpadsmit gadi VAV gadījumā. Sistēmām ar gaisa dzesēšanu attiecīgie atmaksāšanās periodi ir attiecīgi deviņi un piecpadsmit gadi.

Papildus enerģijas ietaupījumam pēc pieprasījuma vadāmās sistēmas var nodrošināt augstu lietotāju komforta līmeni, lielāku ekspluatācijas elastību un spēju pielāgot iekštelpu mikroklimata apstākļus ēkas un tās lietotāju reālajām vajadzībām.

Uzstādīšanas izmaksas un atmaksāšanās periods dažādām vēdināšanas sistēmu opcijām.

Secinājumi no rezultātiem?

Pētījums parāda, ka vēdināšanas sistēmas izvēle ietekmē gan ar būvniecību saistīto oglekļa pēdas nospiedumu, gan ēkas vides sniegumu visā tās ekspluatācijas laikā. Tāpēc nekustamā īpašuma īpašniekiem, kuri plāno atjaunošanas projektus vai jaunu objektu attīstību, ir būtiski izprast saikni starp ietverto un ekspluatācijas oglekli. Vērtējot visu dzīves ciklu, kļūst skaidrs, ka ilgtspējīgākais risinājums ne vienmēr ir tas, kas šķiet visizdevīgākais uzstādīšanas posmā.

CAV sistēmai ir viszemākais ietvertā oglekļa pēdas nospiedums būvniecības laikā. Tomēr DCV nodrošina vislielāko enerģijas ietaupījumu, viszemākās ekspluatācijas emisijas un viszemāko kopējo oglekļa pēdas nospiedumu laika gaitā.

Rezultātus ietekmē ēkai pievadītā enerģijas bilance. Šis pētījums balstās uz Zviedrijas enerģijas bilanci, kurai jau sākotnēji ir salīdzinoši zemas saistītās emisijas. Valstīs vai reģionos ar oglekļietilpīgāku energoapgādi ar energoefektivitātes pasākumiem sasniegtais emisiju ietaupījums kļūst vēl nozīmīgāks. Vienlaikus energoapgādes sistēmas turpina attīstīties. Energoapgādei kļūstot ar vien zemāka oglekļa ietilpības līmeņa, ietvertā oglekļa samazināšana iegūst aizvien lielāku nozīmi, jo tā relatīvais īpatsvars ēkas kopējā dzīves cikla oglekļa pēdas nospiedumā pieaugs.

Pieaugot to ēku skaitam, kurās tiek veikta atjaunošana, iekštelpu mikroklimata sistēmas izvēlei būs būtiska loma pārejā uz ilgtspējīgāku būvēto vidi. Pētījums parāda, ka šodien pieņemtie lēmumi var ietekmēt emisijas, enerģijas patēriņu un ekspluatācijas izmaksas vairākus gadu desmitus uz priekšu. Šī iemesla dēļ sistēmas izvēlei vienmēr vajadzētu balstīties uz pilna dzīves cikla perspektīvu.

Trīs galvenie secinājumi no pētījuma:

Iekštelpu mikroklimata sistēmas ir jāvērtē no pilna dzīves cikla perspektīvas.
Ietvertā un ekspluatācijas oglekļa ietekme ir jāskata kopsakarībā.
Energoefektīvas sistēmas var kompensēt lielāku sākotnējo oglekļa pēdas nospiedumu salīdzinoši īsā laika posmā.

Uzziniet vairāk par WISE – mūsu pēc pieprasījuma vadāmo vēdināšanas sistēmu.

* Zviedrijas mājokļu, būvniecības un plānošanas valsts pārvalde (Boverket)

Raksta oriģināls pieejams šeit: https://blog.swegon.com/en/how-the-choice-of-indoor-climate-system-affect-a-buildings-carbon-footprint-across-its-lifecycle

Kā iekštelpu klimata sistēmas izvēle ietekmē ēkas oglekļa pēdas nospiedumu visā tās dzīves ciklā