Účinnost emise tepla a sdílení v hodnocení energetické náročnosti budov

V souvislosti s implementací revidované evropské směrnice 2010/31/EU o energetické náročnosti budov se v současné době mění některé legislativní předpisy. Pro tento objekt bude také povinnost vypracování průkazu energetické náročnosti budovy podle požadavků úplného znění zákona č. Článek je zaměřen na příklad hodnocení standardního rodinného domu podle nového způsobu hodnocení.

Popis hodnoceného rodinného domu

Jedná se o běžný rodinný dům, který představuje konvenční řešení. Tento typ je v nejhojnější míře zastoupen a zpracováván projektanty. Rodinný dům se nachází na okraji Prahy, dům je jednoduchého geometrického tvaru, je určen pro jednu rodinu, má jedno nadzemní podlaží a konvenční dispozici. Stavebně je objekt řešen tradičně pomocí zděné konstrukce z tepelně izolačních cihel s monolitickými stropy a plochou střechou. Objekt je dodatečně zateplen pomocí kontaktního zateplovacího systému.

Zdrojem tepla je plynový kotel, který zajišťuje vytápění objektu a ohřev teplé vody. Otopná soustava se předpokládá jako běžná teplovodní dvoutrubková s nuceným oběhem, s teplotním spádem 55/45 °C. Větrání obytné části objektu je zajištěno přirozeně a je závislé přímo na uživateli objektu. Pouze větrání hygienického zázemí a kuchyňského koutu je zajištěno nuceně pomocí odtahového ventilátoru, resp. přímého odvodu par pomocí digestoře. Osvětlení objektu je řešeno v souladu s hygienickými požadavky a není znám příkon osvětlovací soustavy.

Průkaz energetické náročnosti budovy komplexně hodnotí budovu po stránce spotřeby energie - celkové dodané energie do budovy. Jinak řečeno zajímá nás budova, její potřeba energie, a dále nás zajímají energetické systémy budovy, které pokrývají tuto potřebu energie s různou mírou účinnosti užití dodané energie do objektu. Energie, která je dodána do budovy (plyn, elektřina, CZT, tuhá paliva,… apod.). Na základě zjištěné potřeby energie je výsledkem právě dodané množství energie do budovy.

Metodika hodnocení

Popis budovy je založen na principu zónového modelu budovy, energetických zdrojů a jednotlivých distribučních energetických systémů. Výpočet bude prováděn pomocí Národního kalkulačního nástroje NKN verze 3.01, který po zadání požadovaných vstupů provede vyhodnocení ENB a zařazení do třídy ENB za uživatele automaticky. Systém hodnocení budovy je založen na hodnocení několika ukazatelů energetické náročnosti budovy. Nové budovy musí splnit současně tři ukazatele EN.

Čtěte také: Účinnost ekologické daně

Identifikační údaje budovy

Prvními vstupy jsou identifikační údaje budovy, které definují místo, vlastníka budovy případně fotografii budovy. V nové podobě hodnocení ENB podle vyhlášky 78/2013 Sb. se na rozdíl od předešlého způsobu hodnocení nestanovuje poloha budovy ve vazbě na klimatickou oblast.

Zónování budovy

Prvním důležitým krokem v procesu tvorby výpočetního modelu je zónování budovy, tzn. Na základě tohoto pravidla je objekt rodinného domu rozdělen do dvou základních zón. Jednu zónu představuje obytná část objektu a druhá zóna je tvořena prostorem temperované dvougaráže a sklady. Rozdělení na dvě zóny určuje rozdílná vnitřní teplota a rozdílné podmínky užívání budovy. Rodinný dům lze pojmout z pohledu zónování dvou zónově, nebo jednozónově.

V případě, že se jedná např. o dvoupodlažní objekt, kdy v prvním podlaží je umístěna garáž a technické místnosti, je nutné tyto prostory (jsou zpravidla temperované ať už přímo, nebo nepřímo) zahrnout do celkového objemu budovy. Z důvodů rozdílných okrajových podmínek (teplota, osvětlení, výměna vzduchu) je nutné objekt rozdělit v této části na dvě samostatné zóny. V případě, že je garáž součástí objektu, ale není součástí plného objemu budovy, je vhodné objekt uvažovat jako jednozónový - se zohledněním redukovaného tepelného toku přes konstrukci oddělující garáž.

Každou zónu je poté nutné popsat specificky z hlediska provozu a užití energie. Toto představuje distribuci a sdílení energie otopné soustavy v podobě stanovení účinnosti emise a distribuce energie v celkové bilanci zóny. Hodnoty pro tento případ jsou stanoveny pomocí TNI 730331, přílohy A. Příkon osvětlovací soustavy jednotlivých zón může být zadán jako přímý vstup, ovšem tento parametr není vždy dostupný. Proto je osvětlení jednotlivých zón bráno z referenční roční spotřeby energie na osvětlení, která je přednastavenou hodnotou v rámci standardizovaného profilu užívání zóny.

Stavební charakteristika objektu

Stavební část řešení objektu je popsána pomocí charakteristik stavebních konstrukcí. Zadáním stavební charakteristiky objektu, tzn. tepelně technických vlastností zón a jejich popisu zón se definuje výše potřeb energie. Pro každou konstrukci příslušející k zóně a která je hranicí sousedící s vnějším prostředím nebo sousedící zónou je třeba definovat a zadat parametry do výpočetního nástroje. Výpočetní nástroj NKN poté pracuje s předefinovanými základními typy konstrukcí, které se v objektu nacházejí a z kterých je geometricky složen objekt.

Čtěte také: Jak efektivní je recyklace plastů?

Energetické systémy

Definováním jednotlivých energetických systémů se zajistí krytí potřeby energie prostřednictvím dodané energie z místa výroby do místa odběru, resp. jinak účinnost jejího užití. V případě tohoto rodinného domu jde o popis systému vytápění, přípravy teplé vody a definování soustavy solárních kolektorů. Otopná soustava a zdroj tepla se definuje pomocí účinností, resp. energetické náročnosti jednotlivých součástí otopné soustavy. Účinnost je ve smyslu výpočtové metodiky chápána jako využitelná energie, která je pomocí dané části dopravena do místa spotřeby energie ze zdroje. Tento princip je společný pro všechny části výpočtové metodiky.

Množství energie potřebné na přípravu teplé vody je závislé na jejím teoreticky spotřebovaném množství ze den/rok. Výpočet pracuje s ročním množstvím spotřeby teplé vody, které lze jednoduše stanovit pomocí hodnot uvedených v TNI 730331. V tomto případě se množství teplé vody spotřebované za rok uvažuje ve výši 40 l/os.den za předpokladu obývání objektu čtyřmi osobami. Dalším vstupním parametrem je výstupní teplota ze zdroje přípravy teplé vody, která je brána jako 55°C.

Posledním energetickým systémem je soustava solárních panelů. V tomto případě slouží termické solární panely pouze k přípravě teplé vody a jsou celoročně v provozu. Filosofie metodiky výpočtu ENB si klade za cíl určit energii dodanou do budovy. Proto energie vyrobená v budově, např. pomocí OZE - v tomto případě solárními kolektory je započtena do celkové bilance dodané energie, ale v bilanci neobnovitelné primární energie je již tato produkce energie násobena nulou. Výpočet produkce energie systémem termických solárních kolektorů se stanoví pomocí TNI 73 0302 a výpočet je integrován ve výpočetním nástroji NKN verze 3.01.

Referenční budova

Referenční budova vůči hodnocenému rodinnému domu je definována pomocí referenčních parametrů. Referenční budova je složena z několika málo robustních referenčních parametrů, které eliminují nevýhody hodnocení ENB na základě vyhlášky 148/2007 Sb. podle pevně stanovených měrných spotřeb energie a zároveň tyto robustní parametry nebudou paralelně kopírovat výpočet ENB s ohledem na fakt, že zadávané parametry systémů budovy musí být vždy lepší, než parametry referenční. Referenční parametr musí identifikovat systémové řešení, které vede k nižší spotřebě.

Referenční budova představuje výpočtově definovanou budovu téhož druhu, stejného geometrického tvaru a velikosti včetně prosklených ploch a částí, stejné orientace ke světovým stranám, stínění okolní zástavbou a přírodními překážkami, stejného vnitřního uspořádání a se stejným typickým užíváním a stejnými uvažovanými klimatickými údaji jako hodnocená budova, avšak s referenčními hodnotami vlastností budovy, jejích konstrukcí a technických systémů budovy (vyhláška 78/2013 Sb.). Průměrný součinitel tepla obálky budovy referenční budovy výpočetní nástroj NKN 3.01 stanoví podle přílohy 1 vyhlášky 78/2013 Sb.

Čtěte také: Znečištění atmosféry a solární energie

Ukazatele energetické náročnosti

Tyto ukazatelé jsou současně zatříděny, přičemž třída energetické náročnosti (třída EN) nesmí být horší, než třída C. V rámci výstupů výpočtu jsou také deklarovány dílčí dodané energie do budovy, které jsou současně zařazeny do příslušné třídy EN.

Průměrný součinitel prostupu tepla obálkou budovy (Uem)

Výpočet referenčního ukazatele Uem,R, včetně výpočtu Uem pro hodnocenou budovu je proveden pomocí výpočetního nástroje NKN 3.01 s tím, že výpočetní nástroj zohledňuje pravidla pro stanovení Uem vícezónové budovy. Požadavek na splnění tohoto ukazatele EN je dodržen, protože Uem hodnocené budovy je menší než Uem,R budovy referenční.

Celková dodaná energie

Ukazatel EN pro hodnocení celkové dodané energie je podílem celkové dodané energie do hodnocené budovy a do referenční budovy. Změnou oproti minulému způsobu hodnocení podle vyhlášky 148/2007 Sb., je započítání energie získané z okolního prostředí nebo slunce do celkové dodaná energie. V tomto případě činní celková dodaná energie do objektu 32 610 kWh/rok z které připadá 3411 kWh/rok na produkci energie ze solárního systému. Požadavek na splnění tohoto ukazatele EN je dodržen, protože Uem hodnocené budovy je menší než Uem,R budovy referenční.

Neobnovitelná primární energie

Neobnovitelná primární energie se stanoví jako součet součinů dodané energie, v rozdělení po jednotlivých energonositelích a příslušných faktorů primární energie uvedených v příloze č. 3 vyhlášky 78/2013 Sb. Referenční budova nemá definovány referenční energonositele, ale pro každý typ spotřeby je definovaný přímo faktor neobnovitelné primární energie. Požadavek na splnění tohoto ukazatele EN je dodržen, protože Uem hodnocené budovy je menší než Uem,R budovy referenční.

Dílčí dodané energie

Hodnocení dílčích dodaných energií je informativním ukazatelem znázorněním na PENB, kdy splnění ukazatele ER vůči budově referenční není požadováno.

Závěr

Záměrem bylo v celkovém hodnocení představit typický rodinný dům. Častá výtka týkající se složitosti výpočtu s použitím výpočetního nástroje není, jak je patrné z předchozího postupu relevantní. Současně byla jako pomůcka pro zpracování PENB, zejména z pohledu zadávaných vstupů - typických parametrů technických systémů, vytvořena TNI 730331 - Energetická náročnost budov - Typické hodnoty pro výpočet, vydána v dubnu 2013. Obsahem technické normalizační informace, dále jen „TNI“ je zpracování podkladů pro hodnocení energetické náročnosti budov pro potřeby související legislativy platné od 1. ledna 2013.

tags: #účinnost #emise #tepla #sdílení

Oblíbené příspěvky:

• Životní prostředí Plzeňsko
• Přírodní lyrika pro žáky 5. ročníku
• Tajemství Chřibů odhaleno
• Karel Ewald a jeho dílo
• Ochrana přírody a krajiny v ČR