CC BY
13
Научни трудове на Съюза на учените в България - Пловдив Серия В. Техника и технологии, том XIII., Съюз на учените, сесия 5 - 6 ноември 2015 Scientific Works of the Union of Scientists in Bulgaria-Plovdiv, series C. Technics and Technologies, Vol. XIII., Union of Scientists, ISSN 1311-9419, Session 5 - 6 November 2015.
РАЗРАБОТКА И ИМПЛЕМЕНТАЦИЯ НА JAVASCRIPT-БАЗИРАН КАЛКУЛАТОР ЗА ЕНЕРГИЙНА ЕФЕКТИВНОСТ НА СГРАДИ Христо Динков1, Светослав Енков2,Елена Мечева1 !УХТ Пловдив , 2ПУ - ФМИ
DEVELOPMENT AND IMPLEMENTATIO N OF A JAVA SCRIPT-BASED CALCULATOR OF THE ENERGY EFFICIENCY FOR BUILDINGS Hristo Dinkov1, Svetoslav Enkov2, Elena Mecheva1 University of Food Technologies, Plovdiv, 2University of Plovdiv Paisii Hilendarski
Abstract
This work presents a calculator for the energy efficiency of buildings designed to provide a quick and intuitive calculation of the current energy consumption, as well as a forecast of energy consumption after rehabilitation. While this software is meant to be embedded in the web sites of companies specializing in energy efficiency and rehabilitation, it is also suitable for non-experts. All relevant requirements for calculation of the energy load of buildings as per Decree No 7 have been complied with; data has been entered for all settlements in the Republic of Bulgaria in terms of annual consumption, day-degrees at 19°С and climate zone; up-to-date methods for heating and insulation have been taken into account. Резюме
Тази разработка представя калкулатор за енергийна ефективност на сгради, позволяващ бързо и интуитивно пресмятане на текущия разход на енергия и прогнозния разход на енергия след извършване на саниране, подходящ за вграждане в сайтове на фирми, занимаващи се с енергийна ефективност и саниране, удобен е за използване от неспециалисти. Заложени са всички изисквания за изчисление на енергийния товар на сградата според Наредба №7, въведени саданни за всички населени места в Република България, за които са дадени годишния разход, денградусите при 19°С и климатичната зона, отчетени са и съвременните методи за отопление и изолация.
1. Въведение
В работата се представя разработка на JavsScriptкалкулатор за пресмятане на топлинния товар на сгради с опростен интерфейс, предназначен за вграждане в сайтове на фирми, извършващи оценка на енергийна ефективност или строителни фирми за оценка на ефекта от санирането. Анализирани са стандартите и изискванията за изчисляване на енергийния разход, спазени са всички актуални нормативни наредби, разгледани са и подобните
решения, налични в Интернет. В резултат е избрана методика за изчисляване на топлинния товар, съобразена с Наредба №7. [Ефективност'2004]
2. Анализ на съществуващите решения и стандарта
За да бъде полезен подобен калкулатор, той трябва, освен да е удобен и лесен за използване от потребителите и от фирмите, да отговаря и на актуалните стандарти и изисквания за данните и изчисленията. Такива са описаните в Наредба №7 за енергийна ефективност на сгради (заедно с приложенията към наредбата) - в настоящата разработка всички таблици, коефициенти, означения и формули са взети стриктно от нея.
В процеса на проучване бяха разгледани и няколко други реализации на подобни уеб-базирани системи за пресмятане на топлинен товар и анализ на оценката на енергийната ефективност. Повечето от тях са реализирани с AdobeFlash, което ги прави несъвместими с голяма част от мобилните устройства, както и създава трудностипри валидирането на резултатите от тях, поради недостъпност на техния изходен код. Недостатък на доста от тях е и насочеността им към конкретна вид материали или фирма за саниране (рекламират и използват в пресмятанията самоопределени материали и методи за саниране, имат външни реклами или дават оптимистични резултати на икономията на енергия след саниране).
С цел по-висока съвместимост, независимост от плъгини и добавки към браузърите, лекота на вграждане в сайтове на фирми за енергийна ефективност, осигуряване на достъпност (за лица със СОП, например незрящи) и за лесно валидиране и проверяване на използваните формули и данни, се взе решение да се използва ЛуаБспрЮткъм клиента. JavaScript е програмен език, който позволява динамична промяна на поведението на браузъра в рамките на дадена HTML страницаJavaScript е стандартизиран под името EcmaScript.Най-често се прилага към HTML-а на Интернет страница с цел добавяне на функционалност и зареждане на данни. Може да се ползва също за писане на сървърни скриптове (например NodeJS), както и за много други приложения. [JS-Wiki]
JavaScript се зарежда, интерпретира и изпълнява от уеб браузъра, който му осигурява достъп до Обектния модел на браузъра. JavaScript функциите могат да се свържат със събития на страницата (например: движение/натискане на мишката, клавиатурата или елемент от страницата, и други потребителски действия). Тези предимства на JavaScriptса използвани в реализацията на калкулатора за енергийна ефективност. [Flanagan' 11]
3. Реализация на калкулатора
Методиката на изчисленията е изцяло съобразена с Приложение №3 към чл. 5 на Наредба №7 и се основава на БДС EN ISO 13790 и на добритеевропейски практики в областта на определяне на годишен разход на енергия заотопляване, вентилация, охлаждане и гореща вода. [Ефективност'2004]
С цел улесняване на работата на обикновени потребители с калкулатора, методиката е опростена с цел осигуряване по-лесно въвеждане, по-малко начални данни и по-разбираем интерфейс. Планира се доработване на калкулатора (втора, отделна версия) за пресмятане на разхода на енергия при сгради, съставени от множество различни части, като разширената версия се предвижда да се използва предимно от персонала на фирмите, а не от нормалния посетител на сайта. Олекотената версия ще може да изпрати данните към базата данни на фирмата, и оттам да бъдат използвани от експертите при изготвянето на изискванията към същинската оценка на енергийната ефективност и взимането на решение за саниране и подобряване на ефективността на сградата. Текущата версия на калкулатора е реализирана на два етапа.
Първият етап включваразработването на самият основен JavaScripte^ Използват се таблици с данни за всички населени места, коефициенти за материалите, горивата, стените и дограмите според приложенията към Наредба №7. 134
Вторият етап включва реализацията на HTMLизгледа на страницата, тестване, валидация и осигуряване на лесна работа от неопитни потребители.Подобрене CSS, добавени са анимирани ефекти и алтернативен текст на изображенията, добавеное постепенното показване само на нужните форм-контроли, както и проверка за валидност на входните данни. По този начин визията на страницата е направена по-разбираема за незапознати съссложната материя потребители и подходяща за различни резолюции и мобилни устройства.
Методиката на въвеждане и пресмятане е:
Стъпка 1 - определяне на града и климатичната зона, има и карта, улесняваща
намирането на зоната и града, ако не са изброени в списъка;
Стъпка 2 - избиране на вида използване на сградата (брой часове на ден);
Стъпка 3 - избиране на вида сграда (вид строеж);
Стъпка 4 - избиране на класа сграда (по година на построяване);
Стъпка 5 - задаване на площите в сградата;
Стъпка 6 - задаване на вида отопление (вид гориво или друг източник, напр. ТЕЦ); Стъпка 7 - задаване на вида на фасадните стени;
Стъпка 8 - задаване на вида дограма, площта на прозорците и др. елементи на сградата;
Стъпка 9 - пресмятане на топлинния товар, годишния разход и превръщане на резултата в kWh и СО2 по формулите от Наредба №7.
На двете фигури по-долу са показани две примерни реализации на калкулатора
V HMJ|>I ..........
4. Тестване и валидация
С цел проверка на коректността на пресмятанията, са направени редица тестове по време на реализирането на проекта. Калкулаторът запазва следните данни от междинните пресмятания (налични сега в конзолата на браузъра, но планирани да бъдат автоматично подавани към сайта на фирмата) 4 реда с 19 колони - за таван, под, стени и прозорци: дължина, височина, брой елементи, повърхност за спадане, повърхнина Лк, Топлопреминаване ик, температурна разлика, корекция загуба при топлопреминаване Ф11, минимална кратност на въздухообмена, обем на сградата, отопляем обем, минимален дебит пресен въздух, загуба от вентилация, площ на пода, фактор донагряване, товар донагряване и общ топлинен товар.Тези данни могат да се ползват за валидиране и тестване на сметките или да се използват за по-прецизни изчисления и вземане на експертно решение за подобряване на енергийната ефективност.
С помощта на описаните данни, подавани в конзолата на браузъра, резултатите бяха проверени и сравнени с ръчни пресмятания (с МБЕхсе1 таблици, използвани в практиката от фирмите за анализ на енергийна ефективност) и се потвърди тяхната коректност.
5. Заключение
Беше реализиран и внедрен удобен, лесен и интуитивен за използване инструмент за анализ на топлинния товар на сгради, подходящ за вграждане в сайтове на фирми за
енергийна ефективност, съобразен с всички изисквания на Наредба №7 за енергийна ефективност на сгради, в сайта на фирма ЕкоКонсулт. Отзивите на клиентите, посетителите на сайта и самата фирма са положителни. Използвана литература
[Flanagan' 11 ]FlanaganDavid, JavaScript: TheDefinitiveGuide, SixthEdition,O'Relly Media, 2011, ISBN 978-0-596-80552-4.
[JS-Wiki] JavaScript, https://bg.wikipedia.org/wiki/JavaScript, последно посетен 22.10.2015. [Ефективност'2004] Наредба №7 за енергийна ефективност на сгради от 15.12.2004, обнародвана ДВ бр. 5/2005, последно изменение ДВ бр. 31/2015.
