Efektivní energetická opatření při komplexní obnově bytového domu
Partneři sekce:
Hlavními spotřebiteli energie v evropských zemích jsou budovy a třetí sektor, kde se spotřebuje více než 40 % celkové potřeby energie. Snižování energetické náročnosti je často dosahováno zlepšením tepelné ochrany budov. Typickým příkladem jsou panelové bytové domy z hromadné výstavby, které v současnosti ve velké míře prochází obnovou spojenou se zateplováním a rekonstrukcí inženýrských sítí.
Energetický audit
V zákonu č. 177/2006 Sb. jsou také upraveny podmínky pro energetický audit. Energetickým auditem se rozumí soubor činností, jejichž výsledkem jsou informace o způsobech a úrovni využívání energie v budovách a v energetickém hospodářství prověřovaných fyzických a právnických osob a návrh na opatření, která je třeba realizovat pro dosažení energetických úspor.
Samotnému procesu energetického auditu předchází proces prohlídky, při kterém se zjišťují možnosti realizace jednotlivých energeticky úsporných opatření a určuje se jejich energetická a ekonomická výhodnost. Je nutné zvážit především ekonomické důsledky projektu dříve, než se stráví více času řešením detailů. Ne každým opatřením se dosáhne požadovaného efektu. Nesprávná realizace nebo nesprávné pořadí realizačních kroků může vést ke snížení rentability, či dokonce k finanční ztrátě. Proto je pro zabezpečení maximálního zisku, jakož i při tvorbě podnikatelského plánu, velmi důležité určit správnou posloupnost úsporných opatření a seřadit je podle energetické úspory, investičních nákladů a finanční návratnosti.
Snižování energetické náročnosti u bytových domů
Pro zefektivnění využití energie v bytových domech přicházejí v úvahu především následující energeticky úsporná opatření (tab. 1 až 3).
Tab. 1: Energeticky úsporná opatření pro stavební konstrukce [6]
Tab. 2: Energeticky úsporná opatření pro vytápění [6]
Tab. 3: Energeticky úsporná opatření pro systém přípravy teplé vody (TV) [6]
Kritéria úspěšnosti energeticky úsporných opatření
Jedním z kritérií, které můžeme použít při posuzování úspěšnosti jednotlivých opatření, je množství energie, které se po jeho realizaci ušetří. Z tohoto hlediska je procentuální podíl jednotlivých opatření uveden v tab. 4.
Dalším způsobem, jak lze posoudit úspěšnost, je použití ekonomických kritérií. Obvyklým způsobem je použití metody hrubé návratnosti – payback (PB), která představuje počet roků, za který se investice splatí. Hrubá návratnost v rocích se určí jako podíl investic (I) a ročních úspor (B). Tato metoda je nejvhodnějším nástrojem pro rychlé výpočty návratnosti, má však určitá omezení.
K přesnějšímu určení rentability jednotlivých opatření se může použít metoda čisté současné hodnoty, která zohledňuje i ekonomickou životnost – n (roky), reálnou úrokovou míru – r (%) a inflaci – B (%). Čistá roční úspora se potom vypočítá pomocí vzorce:
NPV = B1. (1-(1+r)/r) – lo (€) (1)
Následně lze vyjádřit koeficient čisté současné hodnoty jako podíl čisté současné hodnoty a hodnoty celkových investic:
NPVQ = NPV/lo (–) (2)
Nejvyšší NPVQ indikuje řešení s nejvyšším ziskem. Metoda NPVQ je velmi vhodná na seřazení energeticky úsporných opatření z hlediska jejich ziskovosti.
Třetím způsobem, podle něhož lze vyhodnotit úspěšnost opatření, je zlepšení fyzického stavu a prodloužení životnosti stavebních konstrukcí, resp. technických zařízení a vliv na kvalitu života obyvatel. Spojením realizace energetického opatření s potřebnou rekonstrukcí se jeho výhodnost zvyšuje a v některých případech (například tepelná izolace střechy) je možné mít zisk i z jinak nerentabilní investice. Navíc mnohá z těchto opatření mohou mít velmi příznivý vliv na stav vnitřního prostředí v bytech.
Příklad návrhu energeticky úsporných opatření
Jako příklad je uveden výtah z energetického auditu bytového domu ve stavební soustavě BA-NKS postaveného v obytném bloku, s třinácti nadzemními a jedním podzemním podlažím. Obytná část je od 1. nadzemního podlaží oddělena instalačním mezistropem. Přibližně tři čtvrtiny původních otvorových konstrukcí byly vyměněny za nové, s lepšími vlastnostmi. Součástí energetického auditu bylo i subjektivní posouzení vnitřního prostředí v bytech a fyzického stavu stavebních konstrukcí prostřednictvím dotazníků distribuovaných obyvatelům bytů. Jedná se o bytový dům se dvěma sekcemi, půdorys typického podlaží jedné ze sekcí je na obr. 1.
Obr. 1: Půdorys typického podlaží jedné ze sekcí [3]
Navrhovaná energeticky úsporná opatření spolu s podílem dosažitelných energetických úspor pro daný bytový dům jsou uvedena v tab. 5.
Tab. 5: Úspora navrhovaných opatření pro bytový dům [3]
Z tabulky je patrné, že nejvíce energie se ušetří zateplením obvodového pláště. V kolonce hydraulické vyvážení je úspora 0 kWh/(m2 . rok), a to z důvodu dříve uskutečněného vyvážení soustavy a montáže termostatických hlavic. Soustavu je však nutné po zateplení znovu vyvážit.
V tab. 6 je uvedena finanční výhodnost opatření určená pomocí koeficientu čisté současné hodnoty. Je uvedeno porovnání pro dvě varianty: varianta A – financování s pomocí stavební spořitelny s 5% úrokem a splácením během 10 let, varianta B – financování s pomocí Státního fondu rozvoje bydlení s 1% úrokem během 20 let (v ČR se jedná o program Panel, maximální doba splácení úvěru je 15 let – pozn. redakce). Při výpočtu se počítalo s inflací 3,5 % a s cenou tepla 590 Kč/GJ.
Tab. 6: Čistá současná hodnota a koeficient čisté současné hodnoty [3]
* Reálná úroková míra nemůže být při výpočtu NPV záporná, při výpočtu se uvažuje s její hodnotou blízkou 0 (0,001). Toto zkresluje reálné hodnoty NPV i NPVQ.
Ačkoliv u varianty B není možné naplno zohlednit hodnotu reálné úrokové míry, je evidentní, že při financování s pomocí Státního fondu jsou opatření výhodnější. Jednoznačně nejvýhodnější se jeví tepelná izolace stropu instalačního mezistropu, následuje noční teplotní útlum. Mnohem méně výhodná vychází tepelná izolace obvodových stěn a střechy, v daném případě je však hlavně u střechy potřebná rekonstrukce, čímž by se výhodnost tohoto opatření výrazně zvýšila.
Na obr. 2 a 3 jsou uvedeny některé z výsledků získaných subjektivním hodnocením. Obr. 2 ukazuje četnost výskytu plísní a viditelných spár ve stavebních konstrukcích. Obr. 3 zobrazuje výskyt různých druhů tepelné nepohody u obyvatelů bytů.
Obr. 2: Výskyt plísní a viditelných spár u stavebních konstrukcí [3]
Obr. 3: Výskyt tepelné nepohody v bytech [3]
Z uvedených obrázků i z dalších výsledků jsou zřejmé problémy obyvatel se spárami v konstrukci, z nichž mnoho je pravděpodobně ukrytých pod omítkou. Přibližně 10 % má problémy s plísněmi na stěnách a přibližně stejné procento s plísněmi na stropě. Výrazný je i výskyt průvanu, u obyvatelů bytů pod střechou výsledky naznačují problémy s chladem od stropu, u bytů nad instalačním mezistropem problémy s chladem od podlahy. Chlad od oken je problém především v bytech s původními netěsnými okny. Výsledky naznačují, že tepelná izolace konstrukcí by přispěla ke zlepšení kvality prostředí v bytech. Spokojenost obyvatel kromě toho ve velké míře ovlivňuje možnost nastavení teploty v bytech termostatickými ventily.
Závěr
Obecně lze říci, že nejvíce energie je možné ušetřit výměnou původních oken za okna nová, s lepšími izolačními vlastnostmi. Dále také zateplením obvodového pláště, hydraulickým regulováním otopné soustavy a osazením termostatických ventilů. Tato opatření je výhodné spojit s automatickou regulací teploty, nočním teplotním útlumem a je také vhodné zvážit i montáž poměrových rozdělovačů, která může mít význam při motivaci obyvatel. Na rozdíl od opatření realizovaných na otopné soustavě a soustavě přípravy teplé vody může mít zateplení stavebních konstrukcí relativně pomalejší návratnost z důvodu vyšší finanční náročnosti. Proto je vhodné tato opatření kombinovat s rekonstrukcemi, které jsou u mnoha panelových bytových domů i tak potřebné.
Uvedený příklad ukazuje, že rentabilita opatření významně závisí i na způsobu financování. Nezanedbatelný je i vliv energetických opatření na kvalitu bydlení obyvatelů domu. Důležité je i pořadí kroků realizace – například snížení tepelných ztrát zateplením, výměnou oken apod. bez hydraulického regulování a osazení termostatických hlavic nemá smysl. Jako úvodní krok se proto doporučuje realizovat opatření související s měřením a regulací, která na sebe začnou okamžitě vydělávat, a navíc, po realizaci dalších úsporných opatření, zabezpečí, aby se spotřeba energie skutečně snížila.
Ing. Michal Krajčík, Ing. Dušan Petráš, Ph.D.
Autoři působí na Stavební fakultě STU v Bratislavě.
Foto a obrázky: Dano Veselský a archiv autora
Od partnerů ASB
Literatura
1. Chmúrny, I.: Energetická certifikácia budov v zmysle zákona č. 555/2007 Z.z. In: Komplexná obnova bytového fondu. Bratislava: Vydavatelství STU v Bratislavě, 2007.
2. Dahlsveen, T. – Petráš, D.: Energetický audit budov. Bratislava: Jaga, 2005.
3. Krajčík, M.: Posúdenie vnútorného prostredia a energetická certifikácia bytového domu. Diplomová práce. Bratislava: 2007.
4. Magyar, J.: Efektívnost pri používaní energie v návrhu nového zákona. In: TZB Haustechnik 6/2008. Bratislava: Jaga, 2008.
5. Petráš, D. – Konkol, R.: Stanovenie potreby energie
na vykurovanie pre energetickú certifikáciu budov. In: TZB Haustechnik 6/2007. Bratislava: Jaga, 2007.
6. Petráš, D. – Repka, N.: Obnova panelových budov. Komplexné riešenie konstrukčných, technologických, hygienických a energetických problémov. 7. Potenciál úspor energie pri rekonstrukcii. Bratislava: Vydavatelství STU Bratislava, 2008.
7. Petráš, D. – Repka, N.: Energetický audit stavebných sústav bytových domov v SR. In: TZB Haustechnik
2/2005. Bratislava: Jaga, 2005.
8. Tölgyessyová, H.: Európska smernica o energetickej hospodárnosti budov a nadväzné technické normy.
In: TZB Haustechnik 2/2006. Bratislava: Jaga, 2006.
9. Znižovanie spotreby tepla v bytových domoch na Slovensku. In: TZB Haustechnik 5/2007. Bratislava: Jaga, 2007.
Článek byl uveřejněn v časopisu TZB HAUSTECHNIK.
