Nacionalinės mokslo programos „Ateities energetika“ pabaigą (projektas tęsėsi 2011–2014 metais) vainikavo 22 įgyvendinti projektai. Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) mokslininkai programos metu įvykdė projektą „Pastato ir atsinaujinančios energijos tvarumo modelis (PATEnMod)“, kurio tikslas – mažaenergių pastatų statybos ir modernizavimo sprendinių paieška.
Projekto komanda – VGTU Civilinės inžinerijos mokslo centro Pastato energetikos ir mikroklimato sistemų (PEMS) laboratorijoje suburta tyrėjų grupė – sukūrė ir išbandė bendrai pastate veikiančių, energiją naudojančių sistemų efektyvumo vertinimo modelius.
Programa – Lietuvai aktualioms problemoms spręsti
Nacionalinė mokslo programa „Ateities energetika“ buvo sukurta tam, kad Lietuva galėtų spręsti ypač aktualias energetinio saugumo, energijos naudojimo efektyvumo didinimo, ateities energijos gamybos ir tiekimo technologijų tobulinimo bei optimalaus taikymo šalies energetikoje problemas. VGTU mokslininkų įgyvendinto projekto „Pastato ir atsinaujinančios energijos tvarumo modelis (PATEnMod)“ tikslas ir uždaviniai glaudžiai susiję su mažai arba beveik energijos nenaudojančių pastatų kūrimu.
Užsakovams, plėtotojams, projektuotojams reikalingos priemonės, leidžiančios architektūrinius ir inžinerinius šių pastatų sprendinius maksimaliai priderinti prie savitų vietovės klimato sąlygų nulemto atsinaujinančiosios energijos potencialo.
Kaip rasti darnų pastato ir tų išteklių naudojimo technologijų sprendinį? Kiek ir kaip kuriamas objektas galėtų apsirūpinti energija iš sklype esamų atsinaujinančiosios energijos išteklių: saulės, vėjo, grunto, vandens ir pan.? Svarbu, kad tokie sprendiniai būtų parengti pradiniame projektavimo etape, kai dar tik formuojama bendroji pastato koncepcijos kokybė.
Šiuo darbu siekta sukurti ir išbandyti pastatuose integruotai veikiančių ir maksimaliai atsinaujinančiąją energiją naudojančių inžinerinių sistemų (šildymo, vėdinimo, vėsinimo, karšto vandens ruošimo, apšvietimo) efektyvumo vertinimo matematinį modelį. Mokslininkai sukūrė ir išbandė konkrečiame sklype esančio pastato preliminaraus sprendinio modeliavimo technologijos koncepciją. Remiantis ja buvo gautas pastato aprūpinimo energija ir jo energijos naudojimo sistemų tvarumo modelis. Gauto sprendinio tvarumas kiekybiškai įvertintas sujungus kelias specializuotas skaitmeninio modeliavimo priemones tam tikslui sukurtomis sąsajomis.
Mokslininkai pasitelkė naująsias technologijas
Specialiai sukurta skaičiuokle LAES pastato sklype nustatyta visa ir pagal atskiras formas galima panaudoti atsinaujinančioji energija. Tai pat – šilumos ir šviesos poreikiai, pirminį architektūrinį ir konstrukcinį sprendinį turinčiam pastatui galintys užtikrinti komforto sąlygas ir nedideles energijos sąnaudas.
Atradus charakteringų atsinaujinančiosios energijos naudojimo technologijų derinį ir įvertinus suformuotus specifinius inžinerinių sistemų (šildymo, vėdinimo, vėsinimo, karšto vandens ruošimo, apšvietimo) ištisų veikimo metų ciklo režimus, atsižvelgiant į pastato gyvavimo ciklo trukmę, sumodeliuotas tvarus atsinaujinančiosios energijos naudojimo pastate sprendinys. Jis vertintas projekte pasiūlytu bendruoju tvarumo kriterijumi (BTK).
Termodinaminio (ekserginio) ir ekologinio efektyvumo vertinimo modeliui formuoti pasirinktos pasaulyje pripažintos skaitmeninio modeliavimo priemonės: pastato klimato duomenų ir analizės („Meteonorm“), architektūrinio konstrukcinio detalizavimo („DesignBuilder“), medžiagų ir procesų gyvavimo ciklo analizės („SimaPro“), pastato techninių inžinerinių sistemų ir energijos transformatorių („Transient system simulation program“ (TRNSYS), „PolySun“).
