ЕНЕРГЕТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ СПОЖИВАННЯ ЕНЕРГІЇ СУЧАСНОЮ БУДІВЛЕЮ ГУРТОЖИТКУ УНІВЕРСИТЕТУ ЗА РІЗНИМИ СЦЕНАРІЯМИ МОДЕРНІЗАЦІЇ ІНЖЕНЕРНИХ СИСТЕМ
DOI:
https://doi.org/10.20535/1813-5420.2.2025.327136Ключові слова:
гуртожиток, моделювання енергоспоживання, сонячні панелі, теплові насосиАнотація
Будинки є найбільшим споживачем енергії в Європі. Тому будівельний сектор має вирішальне значення для досягнення енергетичних і кліматичних цілей ЄС. Перехід на будівництво будівель з майже нульовим рівнем споживання енергії (NZEB) передбачений Директивами Євросоюзу, де всі нові будівлі зводяться за цим стандартом з 2020 року, що передбачає обов’язкове впровадження нетрадиційних і відновлюваних джерел енергії (НВДЕ). Підвищення енергоефективності існуючого фонду будівель до мінімальних вимог технічно можливе, але широке впровадження подібних проєктів потребує фінансової та організаційної підтримки, що закладено у довгострокові плани дій і стратегії модернізації будівельного фонду як в ЄС, так і в Україні. На противагу цьому, питання підвищення енергоефективності термомодернізованих та новозведених будівель все ще потребує пошуку нових рішень та технічного відпрацювання сценаріїв їх реалізації, особливо зважаючи на прийняті Україною міжнародні зобов’язання, в т.ч. щодо збільшення кількості NZEB будівель. Для залучення фінансування на комплексні проєкти модернізації потрібно проводити енергетичний аудит та виконувати детальні розрахунки технічної і економічної доцільності впровадження комплексу заходів з підвищення енергоефективності за різними сценаріями. Такі багатоваріантні розрахунки варто проводити за допомогою моделювання енергоспоживання будівель з урахуванням особливостей експлуатації будівель, характеристик огороджень, інженерних систем та джерел енергозабезпечення. У роботі на прикладі будівлі сучасного гуртожитку досліджуються сценарії подальшої енергоефективної модернізації будівлі у напрямку до NZEB. Дане питання є актуальним, адже з часом частка термомодернізованих будівель лише зростатиме. Це призводить до необхідності розробки рішень суттєвих енергоефективних поліпшень чи впровадження відновлюваних джерел енергії для забезпечення відповідності вимогам.
Метою роботи є аналіз можливостей підвищення енергоефектиності будівлі новозбудованого гуртожитку університету КПІ ім.Ігоря Сікорського із застосуванням спеціалізованих програмних продуктів для розрахунків питомого енергоспоживання, визначення класу енергоефективності за різними сценаріями модернізації з використанням відновлюваних джерел енергії. Методи дослідження: метод порівняльного аналізу, динамічне моделювання, техніко-економічні розрахунки з використанням програмного забезпечення DesignBuilder, PVSol Premium, GeoTSol, MS Excel. Розглянуто відповідні нормативні документи України та ЄС, літературні джерела, статистичні дані та звіти щодо об’єкту дослідження.
Посилання
O. Garasevych. What you need to know about the new version of the EU Directive on the Energy Performance of Buildings. AEMU, 2024. Access mode: https://enefcities.org.ua/novyny/scho-treba-znaty-pro-novu-redaktsiyu-dyrektyvy-yes-pro-energetychnu-efektyvnist-budivel/
Directive (EU) 2024/1275 of the European Parliament and of the Council of 24 April 2024 on the energy performance of buildings. URL: https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2024/1275/oj
P. Shamilov. Review of nZEB requirements in Europe. Analytical report. – K.: Opora, 2024, 59 p. Access mode: https://rehouse.org.ua/sites/default/files/1.zvit_nzeb.pdf
Shevchenko O.M., Shevchenko D.I. Energy modeling of options for increasing the energy efficiency of a building after thermal modernization/Current problems of scientific support of energy. In 2 vols.: Materials of the XX International Scientific-Practical Conference of Young Scientists and Students, Kyiv, April 25-28, 2023 – Kyiv: Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, Publishing House “Polytechnics”, p. 220-221.
Shevchenko D.I. Increasing the energy efficiency of dormitory No. 5 Kyiv Polytechnic Institute Igor Sikorsky due to the use of energy from alternative sources / Master's thesis in speciality 141 Electrical power engineering, electrical engineering and electromechanics – Kyiv: Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2023 – 171p. Access mode: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/66590
Shevchenko D.I., Shevchenko O.M., Shovkalyuk M.M. Modeling energy consumption of a modern university dormitory building according to different scenarios of increasing energy efficiency using software // Collection of scientific papers of the 10th International Conference “Energy Management: State and Development Prospects – PEMS’24”, [Kyiv, November 26-27, 2024], pp.167-169.
DesignBuilder Simulation + CFD Training Guide. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://www.designbuilder.co.uk/training/online-learning/tutorials.
Deshko V.I., Bilous I.Yu. Mathematical models of buildings for energy consumption assessment. Building structures: Interdepartmental scientific and technical collection of scientific papers. 2014. No. 80. P. 68 – 72.
Online calculator of electric energy generation of photovoltaic power plant Photovoltaic geographical information system. Access mode: https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en/.
DBN V.2.6-31:2021 Thermal insulation and energy efficiency of buildings
DSTU 9190:2022. Energy efficiency of buildings. Method for calculating energy consumption during heating, cooling, ventilation, lighting and hot water supply.
DSTU-N B V.1.1–27:2010. Protection against dangerous geological processes, harmful operational influences, and fire. Building climatology.
DSTU 9191:2022 Methods for selecting thermal insulation material for building insulation. Kyiv, 2022, 63 p.
DBN V.2.5-67:2013 Heating, ventilation, air conditioning.
On approval of the Minimum requirements for the energy efficiency of buildings: Order of the Ministry of Regional Development, Construction and Housing and Communal Services of Ukraine dated 10/27/2020. No. 260. Access mode: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z1257-20.
CO2-Emission from Fuel Combustion 2016, рр. 122-124. Режим доступу: https://www.oecd-ilibrary.org/energy/co2-emissions-from-fuel-combustion-2016_co2_fuel-2016-en
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).