Costurile de investiție și de exploatare scad prin intermediul armăturilor cu economie de apă – și în cazul certificării LEED, BREEAM și DGNB

Analiza datelor climatice DWD ca bază teoretică

Subiectul lucrării de licență în vederea depunerii la Fachhochschule Südwestfalen a fost stabilit de Dr. Peter Arens: se numește „Instalația de apă potabilă: efectele unui consum redus de apă potabilă în condițiile unor exigențe crescute de igienă a apei potabile.” În partea teoretică a lucrării, Luca Güsgen s-a ocupat cu evaluarea datelor climatice ale Serviciului Meteorologic German (DWD).

Creșterea numărului de zile fierbinți și a necesarului crescut de apă

Datele climatice ale DWD arată printre altele o creștere clară a tendinței liniare a temperaturilor în intervalul din 1881 până în 2022 de plus 2,2 K (fig. 1). În opoziție cu acestea nu există încă nicio tendință legată de cantități de precipitații scăzute: în baza mediilor anuale respective ale anomaliilor de precipitații în intervalul din 1881 până în 2022, cantitatea de precipitații scade în Germania vara în prezent, dar cresc în mod clar în timpul iernii (fig. 2 și 3).

Acest lucru ar putea fi liniștitor, dar conform modelelor actuale de calcul climatic se poate considera că precipitațiile vor cădea vara cu până la 40 % mai puțin, în timp ce iarna și toamna ar putea să crească, se spune în lucrarea de licență. În cadrul bilanțului autorii Krahe/Nilson (2020) pornesc de la premisa că de fapt cantitățile de precipitații vor crește în total cu 2,5 %. Totuși cantitățile de apă disponibile vor scădea cu aproximativ 10 % întrucât va exista o rată de evaporare mai ridicată determinată de temperaturi la nivelul suprafeței terestre și de apă. Dă de gândit însă în acest context de asemenea faptul că necesarul de apă va crește clar în agricultură.

Certificare LEED, BREEAM și DGNB – chibzuință oferită în cadrul clădirilor existente

Trei dintre cele mai mari sisteme pentru certificarea ecologică a clădirii – LEED, BREEAM și DGNB – promovează chiar reducerea consumului de apă în clădirile noi și cele existente, dar nu iau în considerare în acest sens întrebările legate de păstrarea calității apei. În total reducerea consumului de apă reprezintă în funcție de sistemul de cerificare între 2,3 și 10 % din totalul numărului de puncte. Dr. Peter Arens dă în acest sens de gândit: „Pot doar să trag un semnal de alarmă pentru reducerea randamentului armăturilor de probare în clădirile existente sub debitul de calcul care a stat la baza dimensionării conductelor. Dacă, de exemplu, consumul de apă a unei clădirii existente a fost redus cu până la 50 % ar avea urmări pentru calitatea apei. Întrucât în instalația de apă potabilă existentă s-ar ajunge la un „ambuteiaj”, metaforic vorbind, a apei potabile prin curgerea defectuoasă. Ca urmare poate fi o acumulare a componentelor materiale și o înmulțire excesivă a bacteriilor.”

Expertul în igiena apei potabile adaugă: „În plus trebuie să ne punem întrebarea dacă o baterie de lavoar cu 1,32 l/min ca la LEED economisește într-adevăr mai multă apă decât una de 3 l/min, întrucât este necesară întotdeauna o anumită cantitate de apă pentru a clăti, de exemplu, săpunul de pe mâini. De aceea un proces de spălare la o armătură cu 1,32 l/min durează pur și simplu mai mult timp, ceea ce nu ar avea ca urmare nicio economisire, ci doar o pierdere clară în ceea ce privește confortul.” Economisirile menționate prin certificare nu garantează automat succesul și pot pune în pericol, după caz, igiena apei potabile în cadrul clădirii existente.

În cadrul proiectărilor se vor lua în considerare debitele de calcul reduse (DIN 1988-300)

Pentru a realiza potențiale crescute de economisire în construcțiile noi este necesară respectarea debitelor de calcul reduse ale armăturilor de probare. Acestea duc la instalații de apă potabilă „mai suple” și astfel mai eficiente ca și costuri. Conform Tabelului 2 din DIN 1988-300 există trei grupe ale presiunilor minime de curgere și ale debitelor de calcul din care sunt înregistrate valorile tabelare, de regulă singure, în software-ul de proiectare pentru instalații de apă potabilă În nota de subsol la Tabelul 2 este înregistrat și la „Indicații importante” că debitele de calcul se pot situa peste sau sub valorile Tabelului 2. Și că proiectanții trebuie să utilizeze debite reale de calcul și nu să le înregistreze doar în software:

Exemplu din practică: recalcularea unei clădiri rezidențiale cu șase unități

Lucrarea de licență a lui Luca Güsgen conține un exemplu din practică concludent cu calculele și potențialele de economisire corespunzătoare. În baza debitelor de calcul ale armăturilor de evacuare cu economie de apă și ale WC-urilor disponibile pe piață (Tab. 1) și a valorilor conform Tabelului 2, DIN 1988-300, el a realizat un calcul comparativ al unei locuințe cu șase unități rezidențiale (fig. 4).*

Cât de clar ar putea scădea reducerea costurilor de investiție într-o clădire mai mare ne arată comparația concentrată în legătură cu cele mai mari două dimensiuni. Dimensiunea DN 25 se poate elimina în totalitate în această clădire cu 6 unități rezidențiale în cazul debitelor de calcul reduse și dimensiunea DN 20 se reduce în ceea ce privește lungimea. De aceea economisirea este de aproximativ 78 % în cazul acestor două dimensiuni: anterior se situa la 1.596 €, după aceea la 358 €. Întrucât marile dimensiuni pentru țevi, conectori, izolații și coliere de fixare țeavă contribuie în mod disproporționat la costuri în cazul clădirilor mari. Rezumând trebuie constatat faptul că în ciuda condițiilor-cadru nefavorabile menționate mai sus, costurile de investiție pentru aceste clădiri se reduc totuși cu aproximativ 17 % sau cu aproximativ 642 €. Baza acestei comparații o reprezintă prețurile brute pentru țevi de cupru, conectori, izolație și coliere de fixare țeavă.

Alte economisiri considerabile în funcțiune

Alte potențiale de economisire rezultă în funcționare. Pe de o parte scad direct costurile anuale pentru apă și apă uzată prin consumul de apă redus. În plus, scad costurile cu energia, întrucât mai puțină apă potabilă trebuie încălzită și trebuie menținută la temperatură în circulație. Aceste costuri cu energia nu au fost determinate însă în cadrul acestei lucrări de licență. „Acestea se pot deduce însă indirect din conținutul redus de apă”, explică Dr. Peter Arens. „Ultimul se reduce pentru această clădire cu aproximativ 40 %, calculat în baza metrilor de țevi utilizați pentru țevi din cupru. Această reducere a volumului de apă cu aproximativ 40 % reduce și cantitatea de apă care trebuie folosită la spălări în cadrul unei simulări a funcționării conform destinației, de exemplu, în timpul vacanțelor.” Pentru a nu trebui executate aceste spălări în mod manual, ci automatizat cu economie de timp și apă, se pretează utilizarea unui sistem de gestionare a apei, precum SWS de la SCHELL.

Proiectarea cu debite de calcul reduse scade costurile de investiții și de exploatare

Toate cele trei sisteme mari de certificare ecologică a clădirilor – LEED, BREEAM și DGNB – cuprind subiectul apei potabile ca o categorie proprie în sensul „economiei de apă”. Totuși niciunul dintre cele trei sisteme nu au în vedere subiectul igienei apei potabile. „De aceea anumite concluzii ar trebui puse la îndoială”, e de părere Dr. Peter Arens. Astfel, de exemplu, în clădirile existente punctele de curgere ale apei nu pot fi scăzute sub debitele de calcul ale DIN 1988-300 fără pune în pericol igiena apei potabile. Întrucât s-ar ajunge la un „ambuteiaj” a apei potabile în instalație și apoi ca urmare la posibile pericole pentru sănătate. De aceea captarea apei în clădirile existente poate fi redusă doar în mod limitat prin dispozitive de economisire a apei (a se vedea și aici).