Н.2.4 Огляд найбільш характерних якісних аспектів
Правовий: метод повинен відповідати міжнаціональним/регіональним нормам (наприклад, дотримуватися законів щодо прав та обов’язків стосовно будівель); метод надає інструмент для різних рішень.
Однозначний, відтворений: в особливих випадках метод приводить до однакового результату, незалежно від того, вибір є суб’єктивним чи випадковим. Метод залежить від користувача. Всі зацікавлені сторони погоджуються з вхідними даними, застосованим методом та результатами. Це вимагає, щоб всі параметри були визначені а конкретний та чіткий спосіб без недомовок.
Здійсненний: характеристики (вхідних даних), що привели до розрахункової енергоефективності, не повинні погіршуватися легко чи швидко, наприклад, з коротким життєвим циклом (погана якість) чи втручанням користувача (погане обслуговування чи заміна менш ефективним аналогом, чи контрольоване регулювання через скарги на комфорт).
Такий, що можна перевірити: всі зацікавлені сторони можуть перевірити вхідні дані та застосований метод. Всі вхідні дані мають бути доступними для контролю у відповідний час.
simplified input should be unambiguous (when selecting and when judging), distinctive (in energy performance), measurable, verifiable and maintainable (to guarantee performance over many years);
simplified methods should combine transparency, reproducibility and robustness with adequate (balanced) accuracy.
For tailored advice, a more detailed method may provide higher flexibility and perhaps a more direct link with building simulation tools used for design purposes. In practice, these tools function as a «black box»: even for experienced users it is very difficult or even impossible to follow what happens inside the calculation core. Their application range may be larger, as well as their accuracy, although, concerning the accuracy, the limitation usually comes from the input data. A user-friendly interface can help to simplify the input, but a number of the important quality aspects for applications with legal implications are still difficult to satisfy. An extensive discussion on these topics can be found in the ENPER B6 report [24].
H.2.4 Overview of most relevant quality aspects
Legally secure: the method sh3li be in accordance with (inter-)national/regional regulations (e.g. respect legal principles on rights and duties with respect to adjacent buildings); the method provides a level playing field for different solutions.
Unambiguous, reproducible: for a specific case the method leads to the same result, independent of subjective or arbitrary choices. The method is independent of the user. Ail interested parties agree on the input, applied method and results. This requires that all options be specified in a concrete and unambiguous way, with no open ends.
Enforceable: the features (input) that have led to the calculated energy performance should not deteriorate easily or quickly, e.g. by short lifetime (bad quality) or by user interventions (bad maintenance or replaced by worseperforming provision or by control adjustments due to comfort complaints).
Verifiable: all interested parties can check the input and applied method. All input data should be available for verification at appropriate time.
Узгоджений (національно/регіонально): метод (включно з будь-якими значеннями за замовчуванням для вхідних змінних) приймається (чи нав’язується) всіма залученими сторонами.
Достовірний та точний: метод повинен бути достатньо точним, щоб у результаті отримати правдиві, об’єктивні та реалістичні результати для різних рішень (якщо придатно для нормативного використання).
Характерний, відповідне покращення у проекті чи технічному оснащенні повинно мати видимий ефект у розрахованій енергоефективності.
Прозорий (внутрішньо): особи, відповідальні за методологію, повинні бути спроможними відслідковувати кожний крок у процесі методики розрахунку. Це досягається, якщо метод чітко описаний, як набір рівнянь та параметрів, обмежений» у розмірі та складності, із ясними правилами теш, коли та як їх слід застосовувати. Термін «прозорий» може бути інтерпретований, як «той, ар не містить параметричних величин невідомого походження». Внутрішня прозорість пов’язана з якісним аспектом «надійність».
Прозорий (зовнішньо): учасники ринку, користувачі. та влада повинні мати змогу зрозуміти загальний результат та поетапні результати для того, щоб зрозуміти та сприйняти вгатив варіантів (вхідних даних) на результат розрахунку.
Надітий: надійність означає, що метод може розглядати широку різноманітність ситуацій з обмеженою втратою точності. Це досягається прозорістю у комбінації з гарантуванням того, що набір рівнянь має фізичне обгрунтування, в основному безрозмірних (прийнятних як для малих будівель, так і для великих), з параметрами, що є «безпечними» (наприклад., безрозмірний понижувальний коефіцієнт, що змінюється від 0 до 1).
Примітка. Надійність - термін, що застосовують до заходів з енергозбереження: ефективність найбільш надійного заходу менше залежить від користувачів та/чи аспектів управління.
Доступний та ефективний: метод має бути доступним для користувача; витрати (легкі для отримання, вивчення, введення) мають бути збалансовані з вигодами.
Інноваційний, відкритий для подальших розробок. метод не повинен заважати впровадженню (доведеному) інноваційного проекту та технологій.
Consensus (national/regional): The method (including any default values on input variables) is accepted by (or enforced upon) all involved parties.
Credible and accurate: The method should have sufficient accuracy, in order to produce results that are fair and objective for different solutions and close to the reality (if applicable: for standardized use).
Distinctive: A relevant improvement in design or technical provision should have a visible effect on the calculated EP.
Transparent (internal): The persons responsible for the methodology should be able to keep track of each step in the calculation procedure. This is achieved if the method is clearly described as a set of equations and parameters, limited in size and complexity, with clear rules on when and how these are to be applied. The term transparency can be interpreted as «containing no parameter values with unknown background». Internal transparency is linked to the quality aspect «robust».
Transparent (external): the market parties, the users and the authorities should be able to understand the overall result and the results at component level, to understand and accept the effect of choices (input) on the calculation result.
Robust, robustness means that the method can handle a wide variety of situations, with limited loss of accuracy. This is achieved by the transparency in combination with ensuring that the set of equations have a physical basis, are basically non-dimensional (thus valid from small home to large building), with parameters that are «intrinsically safe» (e.g. a non-dimensional reduction factor with value between 0 and 1).
NOTE. Robustness is a term that also applies to the energy-saving provisions: the performance of a more robust provision is less dependent on user and/or control aspects for example.
Affordable and efficient: the method should be affordable for the user: the costs (easy to acquire and (earn, easy on the input) should be in balance with the benefits.
Innovative, open to future developments: the method should not hinder the implementation of (proven) innovative design and technologies
.
Гнучкий: метод повинен мати можливість застосування нестандартних вхідних даних.
H.3 Аналіз похибки
Н.3.1 Поширення похибок
Точність методу - це міра, з якою результати розрахунку співвідносяться з реальним енергоспоживанням будівлі, вона найбільше залежить від якості вхідних даних, але частина цих даних (наприклад, коефіцієнт повітрообміну) часто недостатньо відома.
Невизначеність у вхідних даних розповсюджується через формули та рівняння і в результаті дає загальну більшу відносну похибку результатів. Особливо це характерно, коли теплові надходження великі, незначні енергопотреби для опалення є результатом віднімання двох великих чисел, і фактор збільшення неточності теплопередачі та теплових надходжень збільшуються. Аналіз похибки показав, що коли співвідношення надходжень і втрат теплоти становить 0,75, цей фактор знаходиться між 4 та 7 в залежності від часової константи будівлі. Що до цього, то неточність у 5 % теплопередачі трансмісією та вентиляцією призведе до неточності від 20 % до 35 % у енергопотреби для опалення.
Тому бажано, коли річна потреба для опалення менша ніж третина теплопередачі, дуже обережно ставитися до вхідних даних та проведення аналізу похибки, враховуючи неточність у вхідних даних
Коли цей стандарт використовують для перевірки відповідності нормам, вираженим у поняттях енергетичних цілей, розрахунок базується на умовно добре визначених (стандартних) вхідних даних. У такому випадку аналіз похибки не є необхідним.
При розрахунку енергоефективності старих існуючих будівель за умови, якщо збирання усіх необхідних вхідних даних буде занадто трудомістким та економічно недоцільним, може бути вирішено на національному рівні обмежити можливі варіанти вхідних даних, щоб зменшити ризик похибок у них.
Flexible: the method should be able to cope with non-standard input data.
H.3 Error analysis
H.3.1 Propagation of errors
The accuracy of the method, that is the extent to which the results of the calculation correspond with the actual energy use of the building, depends mainly on the quality of the input data, and some of these data (e.g. the air change rate) are often not known precisely.
The uncertainty of input data propagates through the formulae and equations, resulting in a generally larger relative error in the results. In particular, when the heat gains are high, the small energy need for heating results from the subtraction of two large numbers, and the factor multiplying the uncertainty on heat transfer and heat gains becomes large. Error analysis has shown that when the heat-balance ratio is 0,75, this factor is between 4 and 7, depending on the time constant of the building. In this case, an uncertainty of 5 % on heat transfer by transmission and ventilation will result in an uncertainty of 20 % to 35 % on the energy need for heating.
Therefore, it is advisable, when the annual need for heating is less than one third of the heat transfer, to take great care with input data, and to perform an error analysis taking account of the uncertainties of the input data.
When this International Standard is used to judge compliance with regulations expressed in terms of energy targets, the calculation is based on conventionally well-defined (standard) input data. In this case, the error analysis is not necessary.
I
Н.3.2 Порівняння з існуючими будівлями
H.3.2 Comparison with actual buildings
Якщо розрахунки виконують з використанням стандартних параметрів поведінки людей та об’ємних витрат повітря, суттєві відмінності можуть виникати з фактично виміряним енергоспоживанням. На практиці ці коефіцієнти можуть змінювати енергоспоживання з 50 % до 150 % від середніх розрахункових показників та навіть більше в терасових та багатоквартирних будинках, де помірні різниці температури ш сусідніми зонами часто спричиняють достатню теплопередачу між ними.
H.3.3 Порівняння проектів будівель
Метод, описаний у цьому стандарті, особливо доцільний для порівняння проектів будівель для того, щоб визначити вплив різних варіантів на енергоспоживання. В такій мірі, в якій ці варіанти враховуються у розрахунку, їх відносним вплив можна передбачити
H.3.4 Порівняння з деталізованими методами моделювання
Для деталізованого динамічного методу моделювання вхідні дані часом є більш деталізованими ніж для сезонного, місячного чи спрощеного погодинного методів. Однак, якщо базові фізичні параметри та припущення (характер» кліматичні умови, поведінка споживача та регулювання) узгоджені з технічними умовами цього стандарту («рівень ігрове поле»), тоді річне енергоспоживання, розраховане за спрощеним погодинним, місячним та сезонним методами, описаними у цьому стандарті, в цілому добре співвідносяться з результатами, отриманими за допомогою засобів деталізованого моделювання.
Так чи інакше, це виконують, якщо алгоритм програми деталізованого моделювання ґрунтується на тих самих припущеннях, що використовуються у методах, описаних у цьому стандарті. Також див. 7.2.3 щодо перевірки
деталізованих методів моделювання. Тому розбіжність результатів набагато збільшується, якщо містить неточність завдяки впливовим факторам (таким, як взаємодія між зонами, інфільтрація повітря, динамічна теплопередача до цокольного поверху, теплопровідні включення, сонячне затінення зовнішніми перешкодами тощо), для яких вибір точності та практичності методу, як і для програми деталізованого моделювання, певною мірою довільний.
In particular, if the calculations are made using standard values for the behaviour of the occupants and airflow rates, significant differences can occur with the energy used that is actually measured. In practice, these factors may change the energy use from 50 % to 150 % of the calculated average value, and even more in terraced houses and blocks of flats, where moderate temperature differences between adjacent zones often result in noticeable heat transfer between them.
H.3.3 Comparison between building designs
The method described in this International Standard is particularly appropriate for comparison between building designs in order to determine the influence of various options on the energy use. Insofar as these options are taken into account in the calculation, their relative influence is well predicted.
H.3.4 Comparison with detailed simulation methods
For detailed dynamic simulation methods, the input data are sometimes more detailed than for the seasonal, monthly or simple hourly methods. However, if the basic physical data and the assumptions (on relevant environment conditions, user behaviour and controls) are in accordance with the specifications in this International Standard («level playing field»), then the annual energy use calculated by the simple hourly method and the monthly and seasonal methods described in this International Standard are, on average, in very good agreement with the results from a detailed simulation tool.
However, this is only true if the algorithms in the detailed simulation tool are based on the same or similar assumptions as used for the methods described in this international Standard. See also 7.2.3 on validation of detailed simulation methods.
Consequently, the range of results is much larger if it includes the uncertainty due to influencing factors (like interaction between zones, air infiltration, dynamic heat transfer to ground floor, thermal bridges, solar shading by external obstacles, etc.) for which the choice of an accurate and practical method, also for a detailed simulation tool, is to some extent arbitrary.
H.3.5 Спрощений погодинний порівняно з місячним методом
H.3.5 Simple hourly versus monthly metho
d
Н.4.1 Загальні положення
H.4.1 General
Головна перевага спрощеного погодинного методу у порівнянні з місячним методом - те, що погодинний часовий інтервал дає можливість прямого вводу погодинних моделей.
3 іншого боку, головним недоліком спрощеного погодинного методу у порівнянні з місячним методом є те, що результат першого отримується шляхом прямих розрахунків з використанням спрощеної моделі, коли в місячному методі коефіцієнта кореляції ґрунтуються на результатах низки програм деталізованого моделювання, де більші складні динамічні впливи можуть братися до уваги, які, як наслідок, неявно відображаються в коефіцієнтах кореляції.
Більш детальний огляд можна знайти у [24].
H.3.6 Порівняння користувачів стандарту
Тести показали, що для однакових будівель з однаковим кліматом різні користувачі можуть отримувати результати, що відрізняються між собою аж на 20%. Причини цього такі:
стандарт дозволяє враховувати вхідні дані, визначені на національному рівні, які можуть відрізнятися у користувачів стандарту;
стандарт дозволяє використовувати різні методи розрахунку (наприклад, одно- чи мультизональний);
користувач може отримувати різні вхідні дані з одного і того ж джерела (наприклад, зняття розмірів з креслення).
Цей стандарт надав спосіб досягнення результату з високою відтворюваністю, дозволяючи на декількох обраних рівнях, наприклад, національному, в залежності вед мети розрахунку, задавати специфічні опції, граничні умови та/ чи вхідні дані.
H.4 Перевірка
The main advantage of the simple hourly method over the monthly method is that the hourly time intervals enable direct input of hourly patterns.
On the other hand, the main disadvantage of the simple hourly method compared to the monthly method is that the output from the simple hourly method is obtained from direct calculation using a simplified model, while in the monthly method the correlation coefficients are based on the results of series of detailed simulation tools, where more complex dynamic effects can be taken into account, which are consequently implicitly reflected in the correlation coefficients.
