Stavět nízkoenergeticky, nebo energeticky pasivně?

11. ledna 2010

Partneři sekce:

Ve své studii pro britskou vládu vyzdvihl A. Stern naléhavost klimatické ochrany pro stabilitu světového hospodářství – do konce 21. století je třeba omezit emise CO₂ o více než 50 %. Větším rizikem pro hospodářský růst a blahobyt nejsou náklady na uplatňování klimatické ochrany, nýbrž přetrvávající nečinnost a nárůst emisí.

Nová zpráva Mezinárodní komise pro klimatické změny (IPCC – International Panel on Climate Change) z února 2007 jednoznačně prokázala tyto výsledky [1]:

klimatické změny jsou v plném proudu a při pokračujícím trendu hospodaření budou mít ještě v tomto století negativní účinky na ekosystém, hospodářství a životní podmínky lidí v takovém rozsahu, jako ještě nikdy v historii,
klimatické změny jsou způsobeny činností člověka, převážně výrobou energie z fosilních energetických nosičů; míra dalších změn klimatu v budoucnosti závisí na množství emisí CO₂ uvolněných do atmosféry,
stále ještě lze předcházet nejhorším projevům globálního oteplování, což však vyžaduje zásadní omezení emisí CO₂ v celosvětovém měřítku, a to výrazně pod současnou úroveň.

Standardní scénář Mezinárodní agentury pro energii (IEA – International Energy Agency) je však v rozporu s uvedenými požadavky klimatické ochrany, protože v následujících 20 letech předpokládá nárůst primární energetické spotřeby více než o 50 %, a to převážně z fosilních paliv. Tento scénář by měl za následek další enormní nárůst emisí CO₂ s rizikem těžko předvídatelných škod.

Nízkoenergetický standard je u nás stále považován za ambiciózní způsob výstavby, který si hledal cestu poměrně dlouho. I v mezinárodním měřítku převládá souhlas s názorem, že nízkoenergetický standard je dostatečný – vždyť jím dosáhneme výrazných úspor ve srovnání se staršími budovami a odlehčíme tím i životnímu prostředí. Bolestivým zjištěním však je, že právě taková vyjádření jsou jednou z největších překážek udržitelného rozvoje a brání využívání obrovského potenciálu, který je momentálně k dispozici [2]. Toto zjištění má dva důvody, které lze objasnit s ohledem na časové údaje vyplývající z grafu celkové energie na vytápění na obr. 1.

Obr. 1: Dosažitelné energetické úspory ve scénáři s maximální rychlostí provedení (2,3 % za rok) na příkladu SRN: pouze za podmínky nejvyšší efektivity (koncept EPD) lze do roku 2040 dosáhnout potřebných úspor o 50 %. „Starými“ technologiemi NED docílíme pouze poloviny vytyčeného cíle [2].

Význam maximálně smysluplné míry opatření ke zlepšení energetické efektivnosti je nejlepší prezentovat na příkladu renovace budovy, protože tato míra vyplývá z cyklu výměny stavebních prvků: každé opatření je ekonomické, a tedy i smysluplné pouze tehdy, provádí-li se v přirozeném cyklu výměny. Například dnes ani nikdy v budoucnu není a nebude rozumné vyměnit neporušené okno za nové pouze kvůli energetické úspoře – na to jsou související základní náklady jednoduše příliš vysoké (více než 6 750 Kč/m²; ušetřené náklady by se pohybovaly přibližně okolo 6,25 Kč/kWh). Stavební prvky by měly být vylepšeny, pokud je jejich výměna nebo renovace ze stavebnětechnického hlediska tak či tak potřebná [2].

Graf na obr. 1 se týká dvou různých přístupů.

Scénář 1
Aplikace běžných opatření komponenty NED:

hodnoty U stěn, střech a suterénních stropů asi 0,3 W/(m² . K), což odpovídá tloušťce tepelněizolační vrstvy 10 až 15 cm,
použití donedávna běžných nových oken (U_w = 1,46 W/(m² . K)),
minimální výměna vzduchu bez rekuperace,
výroba tepla kondenzačním kotlem nebo tepelným čerpadlem.

Touto strategií lze při maximálně smysluplné míře provedení snížit spotřebu energie na vytápění do roku 2040 o 25 %. Všechna dílčí opatření jsou realizovatelná hospodárným způsobem.

Scénář 2
Aplikace mimořádně efektivních opatření komponenty EPD:

hodnoty U stěn, střech a suterénních stropů asi 0,15 W/(m² . K), odpovídající tloušťce tepelněizolační vrstvy 20 až 30 cm,
použití oken s tepelneizolačním trojsklem (U_w = 0,80 W/(m² . K))
instalace větracího systému s rekuperací (účinnost více než 80 %),
výroba tepla kondenzačním kotlem nebo tepelným čerpadlem, resp. kompaktním agregátem.

Touto strategií lze při maximálně smysluplné míře provedení snížit do roku 2040 spotřebu energie na vytápění až o 50 %. I u této strategie jsou všechna dílčí opatření realizovatelná hospodárným způsobem, i když energeticky podmíněné investiční náklady jsou přibližně dvojnásobné; stejně tak jsou však dvojnásobné i úspory energetických nákladů. Srovnání obou časových řad poukazuje na to, jak důležitá je u každého dílčího opatření nejvyšší ekonomicky obhájitelná energetická efektivnost – pouze tak lze dosáhnout energetických úspor v čase, který máme ještě k dispozici.

Z časové dynamiky tohoto vývoje vyplývá druhý, ještě významnější důvod potřebnosti principu když už – tak už. Můžeme to ilustrovat na příkladu: zateplením fasády tepelněizolační vrstvou o tloušťce 10 cm bude dosaženo (nevýrazných) energetických úspor, avšak fasáda bude nejbližších 50 let nedotčena – sanace musí totiž během tohoto období vydržet, má-li být ekonomicky odůvodnitelná. Opětovné zateplení fasády o dosažené hodnotě U asi 0,3 W/(m² . K) se však později vůbec nevyplatí. Fixní náklady tohoto opatření, skládajícího se z postavení lešení a nánosu omítky, jsou za stavu 1 750 Kč/m² tak vysoké, že realizace nebude mít již nikdy smysl (ušetřené náklady by potom činily více než 4 Kč/kWh) [2]. To platí i pro ostatní opatření: realizace mírného vylepšení nevyhovujícího stavebního prvku je překážkou, která v brzké době znemožňuje úplné využití energeticky úsporného potenciálu. Ze systematické analýzy uvedených souvislostí jasně vyplývá, proč má princip okamžitého využití nejúčinnějších prostředků efektivity u novostaveb a renovací takovou důležitost.

Literatura:
1. Feist, W. – Pfluger, R. – Kaufmann, B. – Schnieders, J. – Kah, O.: PHPP 2007 CZ. Navrhování pasivních domů. Brno: Centrum pasivního domu, 2008.

2. Feist, W.: Aufbruch zur Energieeffizienz. In: Tagungsband zur 11. Internationale Passivhaustagung. Bregenz: 2007, s. 49 – 56.

Článek je součastí publikace Nízkoenergetický a energeticky pasivní dům od Ing. arch. Eugena Nagya, PhD.