Ekonomické souvislosti aplikace opatření pro úsporu energie v budovách

Transkript

1 Bankovní institut vysoká škola Praha Katedra financí a ekonomie Ekonomické souvislosti aplikace opatření pro úsporu energie v budovách Diplomová práce Autor: Diana Tvrzníková Finance Vedoucí práce: doc. Ing. Jan Pašek, Ph.D. Praha 2016

2 Prohlášení: Prohlašuji, ţe jsem závěrečnou práci zpracovala samostatně a v seznamu uvedla veškerou pouţitou literaturu. Svým podpisem stvrzuji, ţe odevzdaná elektronická podoba práce je identická s její tištěnou verzí, a jsem seznámena se skutečností, ţe se práce bude archivovat v knihovně BIVŠ a dále bude zpřístupněna třetím osobám prostřednictvím interní databáze elektronických vysokoškolských prací. V Praze dne Diana Tvrzníková

3 Poděkování: Tímto děkuji doc. Ing. Janu Paškovi, Ph.D. za odborné vedení diplomové práce, především za cenné rady při vyhodnocení výsledků analýzy úsporných budov. Odbornými znalostmi a návrhy přispěl k hlubšímu poznání dané problematiky.

4 Anotace práce Cílem této diplomové práce je celkové pojednání a úvaha nad ekonomickými souvislostmi aplikací opatření pro úsporu energie v bytových domech. Porovnávané rekonstruované objekty se nacházejí v sídlištní zástavbě městské části Praha 17. Tato práce obsahuje dvě hlavní části, teoretickou a analytickou. První část charakterizuje druhy úsporných budov. Zahrnuje návrhy a moţnosti opatření pro úsporu energie v bytových domech. Analytická část popisuje vzorové bytové objekty na území Řep a porovnává jejich energetickou úsporu z hlediska provedených opatření. Z posuzovaných bytových domů je vyhodnocena ekonomicky optimální varianta. V poslední části jsou zhodnoceny názory a zkušenosti uţivatelů bytů vyplývající z analýzy výsledků dotazníkového průzkumu. Výsledkem diplomové práce je zjištění, posouzení a porovnání úspor energií v objektech po revitalizaci. Práce vyhodnocuje celkový dopad provedených opatření v souvislosti s ekonomickými úsporami. Klíčová slova: ekonomická úsporná opatření, energeticky úsporné domy, energetická náročnost, úspora energie, spotřeba tepelné energie, investice, návratnost Annotation The aim of this work is to present an overall discussion about the economic consequences of energy saving measures in residential buildings. The compared reconstructed buildings are located in a housing estate in the district of Prague 17. This work is divided into two main parts: the theoretical and the analytical. The first part describes different types of energy-saving buildings. Furthermore, it includes proposals and possibilities of energy saving measures in apartment buildings. The analytical part deals with the description of sample residential buildings in the Řepy territory and compares the effect of the performed measures on their energy savings. An economically optimal variant is evaluated for the assessed residential buildings. The last section evaluates the views and experiences of the users of flats, which result from the analysis of the outcome of a questionnaire survey. The result of this thesis is the identification, assessment and comparison of energy savings in buildings after revitalization. The work assesses the overall impact of the performed measures in the relation to economic savings. Keywords: economic austerity measures, energy efficient buildings, energy performance, energy saving, thermal energy consumption, investments, return

5 OBSAH: Úvod... 7 TEORETICKÁ ČÁST Energeticky úsporné domy Základní parametry Varianty úsporných domů Nízkoenergetické domy Energeticky pasivní domy Energeticky nulové domy Energeticky nezávislé domy Plusenergetické domy Ekonomické zhodnocení novostaveb Nová zelená úsporám Průkazy energetické náročnosti budovy Průkaz energetické náročnosti budovy Energetický štítek obálky budovy Možnosti úspory energie Návrhy a řešení úspor v bytových domech Zateplování Okna a prosklení Větrání Vytápění a zdroje tepla Měření a regulace Ohřev vody Elektřina ANALYTICKÁ ČÁST Porovnání energeticky úsporných bytových domů Posouzení vybraných bytových objektů na území Praha Vzorový bytový dům Vzorový bytový dům Vzorový bytový dům Vzorový bytový dům

6 Vzorový bytový dům Ekonomické vyhodnocení úsporných opatření Vyhodnocení ekonomicky optimální varianty Analýza výsledků dotazníkového průzkumu Zhodnocení názorů a zkušeností uţivatelů Závěr Seznam pouţité literatury Seznam pouţitých zkratek

7 Úvod Diplomová práce pojednává o tématu v současné době stále aktuálním. Práce je zaměřena na zjištění opatření a jejich aplikace vedoucí k úspoře energie objektů. Pro větší přehlednost v obsahu dokumentu jsem diplomovou práci rozdělila do dvou základních částí. V první části naleznete teoretické pojednání o různých variantách energeticky úsporných domů. Seznámíte se s charakteristickými druhy úsporných budov, které se od sebe vzájemně diferencují pouţitím odlišných technologických postupů a opatření. Přiblíţím moţnosti, které nabízí dotační program Nová zelená úsporám, určený pro vlastníky rodinných a bytových domů. Finanční příspěvek z programu je poskytován pro pořízení a realizaci opatření vedoucí k niţším energetickým poţadavkům. Další oddíl vysvětluje energetickou náročnost budovy a posuzuje míru izolace stavební konstrukce objektu. Vyhodnocení je zpracováno v průkazu energetické náročnosti budovy a energetickém štítku obálky budovy. Následující kapitola obsahuje návrhy a řešení úspor v bytových domech. Seznamuje s jednotlivými druhy opatření, jako například zateplení obvodového pláště budovy, výměnou oken, moţnostmi větrání, vytápění a v neposlední řadě ukazuje typy systémů přípravy teplé vody vhodné pro vyuţití v panelových domech. Druhá, analytická část diplomové práce popisuje několik variant úsporných opatření v revitalizovaných panelových domech sídlištní zástavby katastrálního území Řepy. Posuzuji jednotlivé typy rekonstrukcí a jejich ekonomický vliv v souvislosti na spotřebě energie. V další kapitole jsou shrnuty vzorové bytové domy a porovnána individuální opatření v nich provedená. Následně vyhodnocuji ekonomicky nejoptimálnější variantu realizovaných úsporných opatření. Na konci analytické části je provedena analýza výsledků dotazníkového průzkumu. Oslovení respondenti jsou z řad vlastníků a uţivatelů bytových jednotek zrekonstruovaných panelových domů, srovnávaných v analytické části diplomové práce. Cílem diplomové práce je zaměření na aplikaci opatření úspor energie bytových domů v městské části Praha 17. Zjišťuje, posuzuje a porovnává úspory energie v objektech po revitalizaci a vyhodnocuje celkových dopad na jejich hodnotu. Práce je určena všem, kteří se zajímají o vhodná úsporná opatření v panelových objektech vedoucí k ekonomickým úsporám. 7

8 TEORETICKÁ ČÁST Obrázek č. 1: Energeticky úsporný rodinný dům Zdroj: 8

9 1 Energeticky úsporné domy 1.1. Základní parametry Energeticky úsporné domy jsou budovami, které spotřebují mnohonásobně méně energie v porovnání s klasickými stavbami. Náklady na provoz úsporného domu jsou niţší, neţ stanoví aktuálně platné předpisy a normy. Jedná se zejména o náklady spojené s ohřevem teplé uţitkové vody, vytápěním i chlazením domu, větráním, spotřebou vody a elektrické energie. Objekty vystavěné v pojetí energeticky úsporných domů umoţňují v interiéru tepelný komfort při velice nízké energetické spotřebě. Takto energeticky úsporné domy se postupně stávají zákazníky poţadovaným standardem jiţ v návrhu projektu, tak i v samotné fázi výstavby. Mezi primární kritéria patří energetická úspornost, ochrana ţivotního prostředí, kvalita stavebních materiálů a konstrukcí. Důleţitým parametrem je i vysoký obytný komfort a celkový vizuální design budovy. Energeticky efektivní dům se vyznačuje niţší energetickou spotřebou na vytápění v porovnání s běţnými stavbami. Výše energetických úspor mohou být aţ osmdesátiprocentní. Toho lze dosáhnout například pomocí tzv. pasivních zisků tepelné energie, které budova získává ze slunečního záření, tepelného vyzařování spotřebičů a obyvatel uvnitř domu. [1] Pro tento typ domů jsou charakteristická základní opatření s pouţitím specifických prvků. K dosaţení fungujícího energeticky efektivního domu je nezbytné se zaměřit na rozhodující postupy při výstavbě. Kaţdý, kdo přemýšlí nad výstavbou takového domu, by se měl zamýšlet i nad umístěním a tvarovým řešením budovy, poněvadţ i ta mají svá nepostradatelná opodstatnění ve sniţování energetických ztrát. Tvar stavby a dispoziční řešení objektu vůči světovým stranám má zásadní vliv na návrh energeticky úsporných domů. Zónování interiéru obytných místností je vhodné situovat na jiţní osluněnou stranu a naopak na severní stranu domu se doporučuje umístit ostatní místnosti, jako například komoru, technickou místnost, zádveří a komunikační prostory. Běţné novostavby se svojí konstrukcí v podstatě neliší od energeticky úsporných domů. Nutností v průběhu navrhování projektové dokumentace je dodrţování principů s ohledem na minimální náklady na energie v domě. Důleţitou roli zde sehrávají i zásady na pouţití vhodných materiálů a technologických postupů při realizaci stavby. Zvýšením tepelné 9

10 ochrany obvodového pláště a důsledným provedením tepelně-izolačních opatření v konstrukčních napojeních lze předcházet vzniku tepelných mostů. Posláním tohoto domu je také aktivní vyuţívání sluneční energie. Z hlediska energetické náročnosti celé stavby se pro posouzení vyuţívá tzv. měrná potřeba tepla na vytápění, která udává spotřebu tepla v kwh na vytápění 1 m 2 stavby budovy za jeden rok. [2] Tato veličina charakterizuje tepelně izolační vlastnosti budovy bez ohledu na účinnost topného systému a zdroje tepla. Vyjadřuje mnoţství tepla, které je vztaţeno na jednotku plochy. [3] Energeticky úsporné domy mají být koncipovány tak, aby výrazně sniţovaly náklady na vytápění. Obecně je povaţováno, ţe u energeticky úsporného domu je měrná potřeba tepla na vytápění výrazně niţší neţ u obvyklé novostavby. Běţné novostavby většinou dosahují hodnot kwh/m 2 za rok. Zatímco spotřeba tepla na vytápění u úsporných domů je menší neţ 75 kwh/(m 2 *a) 1.,,Ve skutečném provozu budov různého energetického standardu může být spotřeba tepla na vytápění značně odlišná od předpokladů standardizovaného výpočtu, hlavně vlivem skutečného užívání, odchylek od výpočtové interiérové teploty 20 C, aktuálního klimatu, odlišností stavební realizace apod. [4 str. 7] Pomocí dobře zvoleného systému vytápění, větracího zařízení se zpětným získáním tepla, efektivním vyuţitím elektrického proudu a uvědomělým chováním uţivatelů, lze dosáhnou hlavní podstaty úsporného domu pasivně získané teplo nepustit ven a tím výrazně sníţit hodnotu energetické spotřeby. V současné době se energeticky úsporné domy dělí, podle měrné spotřeby tepla na vytápění, do následujících kategorií: [4] Nízkoenergetický dům (NED) Energeticky pasivní dům (EPD) Energeticky nulový dům (END) Energeticky nezávislý (autarkní) dům (EAD) Plusenergetický dům (PED) 1 Pozn.: a = rok 10

11 1.2. Varianty úsporných domů Nízkoenergetické domy Nízkoenergetický dům patří mezi nejrozšířenější zástupce konceptu energeticky efektivního domu. Zejména v České republice je jeho realizace velmi oblíbená. Měrná potřeba tepla na vytápění se pohybuje v rozmezí od 15 kwh/(m 2 *rok) s maximální hodnotou do 50 kwh na metr čtvereční vytápěné plochy. Nezáleţí na tvaru budovy, nicméně u jednoduchého půdorysného tvaru je kritérium spotřeby tepla na vytápění snáze splnitelné neţ u tvaru členitého. Obecně platí, ţe nízkoenergetický dům spotřebuje alespoň o polovinu méně energie neţ běţná budova. Součástí projektové dokumentace stavby je energetický štítek obálky budovy. Tento dokument slouţí pouze k ohodnocení pouţité konstrukce a k informování o splnění poţadavku na průměrný součinitel prostupu tepla obálkou budovy. Jelikoţ v něm nejsou uvedeny údaje o energetické náročnosti domu jako celku, je potřeba nahlédnout do tzv. průkazu energetické náročnosti budovy. Energetický štítek obálky budovy u nízkoenergetického domu se shoduje s klasifikací B. V průkazu energetické náročnosti budovy by měl dům odpovídat také kategorii B, to znamená úsporná budova. U tohoto typu domu se klade důraz na jednotlivá koncepční hlediska, kterými jsou především omezení a zamezení vzniku tepelných mostů, neprůvzdušnost, vysoké tepelně-izolační vlastnosti obvodových konstrukcí, řízené větrání, vyuţívání obnovitelných zdrojů energie i nízkoteplotního systému vytápění a solární energie. Těchto vlastností docílíme zejména pouţitím kvalitních tepelných izolací, s co nejniţším součinitelem tepelné vodivosti. Při návrhu stavby nízkoenergetického domu záleţí na výběru konstrukčního systému. Jednou z variant je nízkoenergetický dům realizovaný jako zděná stavba. Mezi výhody cihelného zdiva patří zejména dobré akustické vlastnosti a akumulace tepla. Podstatným prvkem je kvalitní izolace, která nepropustí více tepla neţ je nezbytně nutné. Izolační systém pro klasický cihlový dům je nejčastěji proveden ve formě tzv. kontaktního zateplení. To znamená, ţe se izolační materiál kontaktně kotví přímo ke zdivu. Druhů izolačních materiálů je vícero, avšak mezi nejběţněji pouţívaný patří expandovaný polystyren. Alternativou jsou například desky z minerálních vláken nebo tzv. šedý polystyren. 11

12 Obrázek č. 2: Nízkoenergetický dům postavený ze zděného konstrukčního systému s dřevěným obkladem Zdroj: Další moţností konstrukčního systému je dřevostavba. V současnosti jsou dřevostavby vhodnou volbou pro stavbu nízkoenergetického či pasivního domu. Neopomenutelnou výhodou dřevostaveb je jejich rychlá výstavba, která se pohybuje v rozmezí tři aţ šesti měsíců. Nejobvyklejším izolačním materiálem u dřevostaveb jsou celulózové, případně dřevovláknité izolace, u kterých se vyuţívá provětrávaný systém zateplení. V praxi to znamená, ţe se izolace vkládají mezi dvě vrstvy nosného bednění s ponechanou odvětrávanou mezerou. Dále je moţné pouţít izolace z přírodních materiálů, jako jsou například konopí, sláma nebo ovčí vlna. Mají nejen výborné izolační vlastnosti, ale dají se také recyklovat. Nepříliš obvyklou variantou je stavba nízkoenergetických domů z konstrukce litého betonu. Systém spočívá v betonování obvodových stěn do ztraceného bednění. Jednou z nevýhod tohoto konstrukčního systému, by však mohla být ztíţená pozdější přestavba objektu. Zásadní otázka u nízkoenergetických domů vzniká v souvislosti s větráním. Větrání okny je moţné, nikoliv avšak výhodné, z důvodu dosaţení minimalizace tepelných ztrát při větrání. Proto se v nízkoenergetických domech běţně pouţívá nucené větrání s rekuperací tepla. Tento systém větrání slouţí k zajištění optimální výměny vzduchu v objektu bez významných energetických ztrát. Hlavní podstatou výstavby nízkoenergetických objektů je pro majitele přínos v podobě úspor nákladů na vytápění. Jako nejvhodnější vytápění nízkoenergetického domu se jeví nízkoteplotní systémy vytápění, které mají teplotu nosného média obvykle do 65 C. Tyto 12

13 systémy jsou nejčastěji teplovodní nebo teplovzdušné, vedené formou radiátorů nebo vytápění podlahové či stěnové. V současné době se v nízkoenergetických domech vyuţívají i moderní technologie vytápění. Zdrojem tepla mohou být tepelná čerpadla, solární systémy a kotle na biomasu. K ohřevu vody jsou uţívány solární kolektory, přičemţ pasivní solární zisky mohou pokrýt aţ 40 % tepla na vytápění. Obrázek č. 3: Schéma nízkoenergetického domu Zdroj: Fáze projektování aţ po samotnou realizaci nízkoenergetického domu je zcela zásadní. Pro shrnutí je nutno uvést několik významných pravidel. V první řadě je důleţité si zvolit projekční kancelář, která navrhne budovu s ohledem na okolní prostředí a dle představ investora. Při návrhu stavby poţadovat zvýšené tepelné ochrany objektu, pro zabránění vzniku tepelných mostů. Doporučením je, většinu oken orientovat k jiţní světové straně z důvodu plného vyuţití sluneční záření. Pro zamezení energetických ztrát je dobré vyuţít řízené větrání a důkladně zvolit nejvhodnější zdroj k pokrytí zbytkového tepla. U vytápění se rozhodnout pro nízkoteplotní vytápěcí systém, solární zařízení nebo tepelná čerpadla. Při správném vyuţití všech zvolených úsporných systémů mohou náklady na vytápění klesnout aţ o 60 %. Důleţitým doprovodným opatřením je i vhodná volba a vyuţití energeticky úsporných spotřebičů, která se projeví dalším šetřením nákladů na provoz nízkoenergetického domu. Podstatným kritériem při rozhodování investora o výběru nízkoenergetického rodinného nebo administrativního objektu mohou být finanční nároky na projektovou dokumentaci. Oproti běţné novostavbě jsou tyto náklady u nízkoenergetického domu vyšší o 10 aţ 20 %. 13

14 Energeticky pasivní domy Pasivní domy představují vylepšený a zdokonalený vývojový stupeň nízkoenergetického domu. Pasivní dům svým efektivním provozem spotřebuje na vytápění méně neţ dům nízkoenergetický. Aby mohl být dům povaţován za pasivní, nesmí být jeho měrná potřeba tepla na vytápění vyšší neţ 15 kwh/m 2 za rok. [4] Mezi hlavní nezbytnosti pasivního domu se řadí kvalitní zateplení. Jedna z nejdůleţitějších součástí je silná vrstva tepelné izolace díky, které má dům extrémně nízkou spotřebu tepla. Zateplení stavbě zajišťuje tepelnou stabilitu, i kdyţ není slunečné počasí. Při chladných dnech teplota uvnitř klesá velmi pomalu, pouze o několik málo stupňů. Výhodou dobrého utěsnění nadokenních či dveřních otvorů se minimalizuje vznik tepelných mostů. Běţně dostupnými a pouţívanými izolačními materiály jsou například, pěnový polystyrén, minerální nebo skelná vata. K dosaţení nízkých hodnot spotřeby tepla, je nutné dům zateplit dostatečnou vrstvou izolace. V závislosti na volbě materiálu se šířka izolace pohybuje od 200 do 400 mm. Obrázek č. 4: Vizualizace energeticky pasivního domu Zdroj: Vzhledem ke kvalitnímu zateplení teplo neuniká a vnitřní prostor příjemně vyhřívá. U pasivních staveb je velmi důleţitá orientace ke světovým stranám. V nejlepším řešení by obytné části budovy měly směřovat k jihu. Přes okna se do interiéru dostává sluneční energie, která ohřívá vnitřní prostor stavby. Z technického hlediska na pasivní dům působí prosvětlené plochy oken jako akumulátor sluneční energie. Okna navíc v pasivní stavbě získávají i další význam v podobě dobrého vlivu na psychiku jeho obyvatel. [1] 14

15 Vzduchotěsnost patří mezi zásadní vlastnosti pasivního domu, a proto je nezbytné pro cirkulaci vzduchu vyuţít automatický systém. V inteligentním pasivním domě se zajišťuje větrání a přívod čerstvého vzduchu tzv. systémem vytápění s rekuperací. Teplovzdušné vytápění s rekuperací je soustava, která nepřetrţitě zajišťuje nasávání čerstvého venkovního vzduchu. Při takovéto automatické regulaci mnoţství přiváděného vzduchu nedochází ke vzniku plísní. Vzduch z exteriéru je jednotlivými filtry zbaven škodlivin a následně ohříván na pokojovou teplotu. Ohřátí vzduchu zajišťuje tepelný výměník. Princip ohřátí probíhá tak, ţe odváděný vzduch předá teplo čerstvému vzduchu přiváděnému zvenčí. Účinnost rekuperačních jednotek se pohybuje okolo 95 %. Zbývajících 5 % vzduchu je potřeba ohřát elektricky nebo teplovodně. Spotřebované teplo k zajištění tepelné pohody je natolik malé, ţe není třeba navíc instalovat ţádnou otopnou soustavu. Avšak je moţné k systému vytápění do místností přidat klasické topné plochy, jako například radiátory, desková topná tělesa, podlahové a stropní vytápění. Na vytápění objektu je moţné vyuţít i samostatné topné zařízení, v podobě například teplovzdušných peletových kamen. Kamna jsou vybavena zásobníkem, jenţ se naplní peletami, které se vyrábějí ze suchého materiálu rostlinného původu z tzv. biomasy. [5] Obrázek č. 5: Teplovzdušná peletová kamna Zdroj: Pro ohřev vzduchu se také často vyuţívá pouţité teplo k ohřevu teplé uţitkové vody. Hojně se vytápěcí systémy doplňují o zemní kolektor. V zimě během topného období, zemní výměník tepla předehřívá čerstvý vzduch cca o 5 C a v létě naopak přiváděný vzduch ochlazuje. Systém je moţné vyuţít jako klimatizaci a zároveň jako ochranu slouţící proti mrazu. V konceptu pasivního domu se hledají řešení na sníţení mnoţství energie potřebné k ohřevu teplé uţitkové vody. Jednou z moţností je pouţití armatur šetřících vodu a vyuţití domácích spotřebičů se sníţenou spotřebou vody. Vhodným komplementem pro ohřev vody jsou i solární panely umístěné na střeše budovy. 15

16 Obrázek č. 6: Schéma energeticky pasivního domu Zdroj: Přípravná fáze je prvním a nejdůleţitějším poţadavkem pro stavbu funkčního pasivního domu. Energeticky pasivní objekt vyţaduje kvalitní detailně propracovaný projekt s následně precizně provedenou realizací. Důraz by měl být kladen i na výběr projektového studia respektive projektanta, který bude dům navrhovat. Projektová dokumentace objektu se tvoří pomocí softwaru určeného pro navrhování a optimalizaci pasivních domů. Ten se plánuje v závislosti na konkrétní místo, kde bude posléze postaven. Dle místních klimatických podmínek se volí vhodná vytápěcí a chladící soustava. Významnou roli při navrhování hrají moţnosti dostupného pozemku. Zásadním předpokladem k navrhnutí funkčního domu je tvar objektu a jeho poloha na pozemku, jenţ můţe ovlivnit správnou funkci domu. Orientace oken v obytných místnostech by měly směřovat na jih, aby docházelo k maximálnímu vyuţití tzv. pasivních solárních zisků. 16

17 Pasivními solárními zisky se rozumí teplo, které je získáno přímým slunečním zářením zejména na okna a další prosklené plochy domu. Pasivní solární zisky mohou pokrýt až 40% tepla na vytápění objektu. K tomuto účelu jsou používána kvalitní okna s trojitým zasklením plněné argonem nebo kryptonem se superizolovaným rámem. [5] Při zachování vysokého standardu bydlení umoţňuje pasivní dům ušetřit aţ 90 % nákladů na spotřebu energie. Pouţitím nejúspornějšího technického vybavení na vytápění, by se roční náklady pohybovaly v rozmezí aţ Kč, a to v závislosti na velikosti vytápěné plochy a konkrétních tepelných ztrát. U pasivních domů je vhodné krýt alespoň část energetických výdajů z obnovitelných zdrojů energie, kterými jsou například fotovoltaické panely vyrábějící elektřinu nebo solárnětermické kolektory. Obrázek č. 7: Celková spotřeba energie Zdroj: Kritériem pro rozhodování investora o výstavbě této varianty objektu, by neměly náklady na stavbu pasivního domu hrát velkou roli, jelikoţ se příliš neliší od běţné novostavby. Oproti běţné výstavbě by náklady na pasivní dům neměly přesáhnout 25 %. Případná vyšší cena by se pak mohla odvíjet od kvalitnější tepelné izolace a dalších nadstandardních prvků, jako je například rekuperace nebo jiţ zmíněná okna s trojitým zasklením. Celkové náklady by tak mohly být navýšeny o %. 17

18 Náklady [Kč] 70,000 60,000 50,000 40,000 30,000 20,000 10,000 0 Pasivní dům Běžná výstavba Systém Graf č. 1: Celkové roční provozní náklady v pasivním domě a v běžné výstavbě Zdroj: [6], vlastní zpracování Tabulka č. 1: Pasivní dům versus novostavba Zdroj: [7], vlastní zpracování Typ domu Pasivní dům Novostavba Měrná potřeba Charakteristika tepla na vytápění kwh/(m 2 *a) - teplovzdušné vytápění s rekuperací tepla - vynikající méně neţ 15 parametry tepelné izolace - velmi těsné konstrukce - klasické vytápění pomocí plynového kotle o vysokém výkonu konstrukce na úrovni poţadavků normy Zdroj vytápění teplovzdušné vytápění s rekuperací klasická otopná soustava Tloušťka izolace (mm) Větrání větrání s rekuperací otevření okna 18

19 Porovnání pasivního a nízkoenergetického domu: [8] Spotřeba energií První rozdíl spočívá v celkovém mnoţství energie na vytápění. U nízkoenergetických domů je poţadovaná měrná potřeba tepla na vytápění za rok maximálně 50 kwh/m 2, zatímco u pasivního domu je tato hodnota nejvýše do 15 kwh/(m 2 *a). Ekonomická návratnost Návratnost investice do nízkoenergetického domu se pohybuje v rozmezí mezi osmi aţ dvanácti lety. Pasivní dům je na tom, při současných cenách energií, ještě o něco lépe. Důvodem je jednodušší a méně nákladná realizace moderních vytápěcích systémů. Tím je pasivní dům v porovnání s nízkoenergetickým domem ekonomicky výhodnější. Vytápění Se spotřebou tepla na vytápění úzce souvisí i odlišnost ve způsobu vytápění. Oproti nízkoenergetickému domu nejsou v pasivních domech nainstalovány klasické otopné soustavy s radiátory. Pasivní domy vytápí jednotlivé místnosti pomocí malých trysek umístěných pod stropem. V letním období je moţné tyto rozvody vyuţít pro chlazení. V nízkoenergetickém domě je potřeba navrhnout v podstatě běţný otopný systém. U těchto domů je nezbytné dopravit vzduch podlahou aţ k oknům, aby se zabránilo rosení za velkých mrazů. Oproti nízkoenergetickým jsou u pasivních domů navrhována velmi kvalitní okna, která mají vysokou povrchovou teplotu. Celkově pasivní dům spotřebuje na vytápění výrazně méně energií neţ dům nízkoenergetický. Tepelná izolace Tepelně izolační vrstva je hlavní podmínkou pro správné fungování nízkoenergetického i pasivního domu. Avšak tloušťka tepelné izolace je u jednotlivých druhů domů rozdílná. U pasivního domu se stavební konstrukce vyznačuje silnější vrstvou tepelné izolace, zatímco u nízkoenergetického domu je tepelně izolační vrstva podstatně tenčí viz následující obrázky. 19

20 Obrázek č. 8: Řez obvodovou zdí nízkoenergetického domu Zdroj: Projekt Obrázek č. 9: Řez obvodovou stěnou pasivního domu Zdroj: Rozdíly najdeme jiţ ve fázi projektu. Důleţitý je kompaktní tvar objektu. Významnou roli při navrhování hraje i orientace většiny oken. Především u pasivního domu by měly směřovat na jih. Avšak málokdy jsou podmínky pro orientaci oken vhodné. Je potřeba přizpůsobit umístění oken, i kdyţ nebudou orientovaná na jih. Zohlednit je s místem výstavby, výhledem do krajiny či zahrady. Vybudováním pasivního domu přesto získáme objekt s vyšším komfortem při niţších nákladech na provoz, oproti původně zamýšlenému návrhu domu nízkoenergetického. Docílením nízkoenergetického standardu lze dosáhnout pouze rekonstrukcí staršího domu, coţ u pasivního domu lze jen výjimečně. 20

21 Teplotní rozdíly uvnitř domu Další odlišností jsou teplotní rozdíly uvnitř domu. Pokud investor poţaduje v budově jednu chladnější místnost, například pro uchovávání potravin, nemusí být řešení vţdy zcela jednoduché. V pasivním domě totiţ nelze dosáhnout vyšších teplotních rozdílů mezi místnostmi uvnitř tepelné obálky více neţ 3 4 C. Zatímco v nízkoenergetickém domě se tato situace neřeší, protoţe teplota v jednotlivých místnostech je značně závislá na vytápění. Komfort Posledním ze základních nároků je i poţadavek na komfort uvnitř domu, do kterého se zahrnuje čistota a příjemná teplota vzduchu. Oba porovnávané typy domů zajištují tyto důleţité parametry, avšak pasivní dům poskytuje vyšší komfort oproti domu nízkoenergetickému. 21

22 Energeticky nulové domy Energeticky nulový dům nebo také dům s nulovou potřebou energie je označení pro budovy, které mají potřebu pro vytápění blízkou nule, maximálně do 5 kwh/(m 2 *rok). Pro dosaţení těchto hodnot musí být splněny určité podmínky. Záleţí především na klimatické poloze stavby, vhodné orientaci ke světovým stranám a také na technologii konstrukce. V nulovém domě není ţádný systém aktivního vytápění. Potřebnou energii si získává z obnovitelných zdrojů na místě nebo v blízkosti stavby. Celková potřeba tepla na vytápění je pokryta pasivním a aktivním vyuţíváním sluneční energie pomocí solárních panelů. Ovšem fotovoltaický systém nemusí představovat jedinou alternativu výroby elektrické energie pro domácnost. Energetické zisky se téţ zabezpečují od elektrických přístrojů v domě i obyvatel domu, které produkují určité mnoţství ztrátového tepla. Vlastní produkce elektřiny můţe být také zajištěna kogenerační jednotkou nebo malou větrnou turbínou. Kogenerační jednotka Obrázek č. 10: Vizualizace energeticky nulového domu Zdroj: Oproti jiným zařízením, která samostatně zajišťují buď výrobu tepla, nebo jen výrobu elektřiny se kogenerační jednotka liší. Zařízení poskytuje výrobu elektřiny a tepla společně. Díky této kombinaci lze dosáhnout vysoké efektivity a vyuţitelnosti přes 90 % energetického obsahu paliva. Odpadní teplo, které vzniká při výrobě elektřiny, se smysluplně vyuţívá. Vzájemné provázání výroby tepla a elektřiny však přináší určité omezení. Provoz kogenerační jednotky je doporučován pro nepřetrţitý odběr tepla. Pokud by tento poţadavek nebylo moţné zajistit, byl by provoz kogenerační jednotky značně nehospodárný. 22

23 Větrná turbína Výhodou malých větrných turbín je především to, ţe se dají vyuţít v místech bez přípojky elektrické energie, jako jsou například chaty či karavany. Oproti solárním článkům mají v poměru k rozměrům relativně velký výkon. Jednou z přidaných hodnot malé větrné elektrárny je soběstačnost, funguje i bez přípojky elektrické energie. Získaná energie z větrných turbín se označuje za čistou energii, protoţe nezatěţuje ţivotní prostředí. K zabezpečení pravidelné dodávky energie za kaţdého počasí, je však ideální pouţití kombinace větrné turbíny společně se solárními panely. Rozhodující roli při vyrovnání energetické nabídky a poptávky v závislosti na sezonních klimatických výkyvech sehrává napojení na veřejnou elektrickou síť. [4 str. 7] Nulový dům je konstrukčně velice podobný konceptu pasivního domu. U tohoto typu objektu je také důleţitý tvar a vhodně zvolená poloha domu, vzhledem ke světovým stranám, z důvodu maximalizace pasivních solárních zisků. Stejně jako pasivní dům musí být naprosto vzduchotěsný a odolný ke vzniku tepelných mostů. Pro vybudování nulového domu nestačí pouze výrazné zesílení tepelné izolace. Je potřeba vytvořit dostatečně velkou plochu fotovoltaických panelů jako zdroj vlastní produkce elektřiny. Celková potřeba energie na vytápění je u nulového domu zajištěna pasivním a aktivním vyuţíváním sluneční energie. Zásobníky teplé vody jsou v letních měsících nabíjeny velkoplošným fototermickým systémem. Nulové domy se vyznačují vyrovnaným poměrem vytvořené a spotřebované energie. I kdyţ nulové domy představují vysoký komfort bydlení, s minimálními dopady na ţivotní prostředí, přesto se zatím v našich klimatických podmínkách příliš často nestaví. Domy s téměř nulovou spotřebou energie představují vhodnou alternativu pro budoucnost. Tento typ domu je mezičlánkem k energeticky nezávislému a plusenergetickému domu. 23

24 Energeticky nezávislé domy Energetický nezávislý neboli autarkní dům představuje specifickou stavbu, která veškerou potřebnou energii dokáţe vyprodukovat z vlastních zdrojů. Energii na přípravu teplé vody, vytápění a provoz elektrospotřebičů vyuţívá pouze z přímého slunečního záření. Veškeré vnější dodávky energie se zajišťují prostřednictvím zařízení fotovoltaické elektrárny umístěné na střeše budovy. Oproti nulovému domu je u tohoto typu objektu nezbytné vyuţití fotovoltaického systému na výrobu elektrické energie. Tato technologie se realizuje zejména na odlehlých místech bez moţnosti energetických dodávek, například stavby v nepřístupném terénu horských oblastí. Samostatná energetická nezávislost má opodstatnění pro dům umístěný mimo civilizaci. Objekt není napojen na veřejnou elektrickou síť, proto musí mít předimenzovaný energetický systém a zásobník energie. Je třeba systém doplnit regulací, která je schopna reagovat na náhlou zátěţ nebo odlehčení, jenţ způsobí např. zapnutí nebo vypnutí velkého spotřebiče. Zároveň je třeba instalovat nějakou formu akumulátorů, které zajistí přísun elektřiny i v době, kdy fotovoltaická elektrárna ţádnou nevyrábí. Poţadujeme-li pouze ekonomickou nezávislost, je efektivita domu zaloţena na maximální redukci potřeby tepla v součinnosti s úsporou elektrické energie, např. při pouţití vysoce úsporných domácích spotřebičů. Pokud existuje moţnost napojení do veřejné sítě distributora elektrické energie, jde tento způsob vyuţívat jako nekonečně velký akumulátor. Poţadavku dosáhneme poskytnutím energie do veřejné sítě, kde ji distributor odkoupí a tento zisk pak pokryje náklady na všechny spotřebované energie. Při přebytku se elektřina do sítě dodává, při potřebě se zase odebírá. Výdaje na dodávku energií, jsou tak nulové. Celý koncept energeticky samostatných domů spočívá v opatření zdrojů, které více energie vyrobí, neţ spotřebují. Pořízení takovéhoto technologického zařízení na provoz autarkního domu je poměrně nákladné, tudíţ se jeho ekonomická efektivita ztrácí. 24

25 kwh/(m 2 *rok) Plusenergetické domy Plusenergetický neboli aktivní dům je v zásadě totoţný s energeticky nezávislým domem. Můţeme ho označit jako stavbu, která vyprodukuje dostatečné mnoţství energie pro vlastní provoz, ale navíc vytváří i přebytek elektrické energie. Fotovoltaické panely jsou především nainstalovány na povrchu obvodového pláště budovy, ale také na střeše. Plocha fotovoltaických panelů je dimenzována produkovat nadbytečnou energii, kterou vlastník dodává do distribuční soustavy a odprodává jejímu správci. Majitel domu prodává veškerou vyrobenou elektrickou energii do rozvodné sítě a následně ji pro vlastní dům poté nakupuje. Podstatou je to, ţe elektřina vyrobená fotovoltaickými články je vykupována za výrazně vyšší ceny, neţ elektřina odebíraná z veřejné elektrické sítě. Hospodárnost tohoto domu závisí na tarifu odebíraného proudu, potaţmo vyuţívání energetických úspor. S plusovými domy, stejně jako s energeticky nulovými a nezávislými domy, se v našich podmínkách zatím běţně nesetkáme. Nicméně dům s plusenergetickým přebytkem představuje velký potenciál do budoucna. Podstatný a neodmyslitelný rozdíl mezi nulovým a plusovým domem tkví v tom, ţe aktivní dům dokáţe více energie vyprodukovat, neţ sám spotřebuje Typ objektu Graf č. 2: Měrná roční spotřeba energie na vytápění rodinného domu Zdroj: [9], vlastní zpracování 25

26 1.3. Ekonomické zhodnocení novostaveb V této části uvádím přehledné shrnutí tří nejčastěji realizovaných staveb rodinných domů v České republice. Porovnávám pořizovací a provozní náklady běţné novostavby se dvěma variantami velmi energeticky úsporných domů. Běžná současná novostavba: o Uţitná plocha: cca 150 m 2 o Průkaz energetické náročnosti budovy: třída C úsporná o Provedená opatření: standardní izolace fasády, okna s izolačním dvojsklem, větrání pomocí otevřených oken, vytápění a ohřev vody pomocí plynového kotle o Pořizovací náklady výstavby domu na klíč: cca ,- Kč o Provozní náklady na energie a údrţbu TZB: cca ,- Kč/rok Nízkoenergetická novostavba: o Uţitná plocha: cca 150 m 2 o Průkaz energetické náročnosti budovy: třída B velmi úsporná o Provedená opatření: nadstandardní izolace objektu, okna s izolačním trojsklem, řízené větrání s rekuperací, vytápění zajištěné pomocí tepelného čerpadla o Pořizovací náklady výstavby domu na klíč: cca ,- Kč o Provozní náklady na energie a údrţbu TZB: cca ,- Kč/rok Energeticky pasivní novostavba: o Uţitná plocha: cca 150 m 2 o Průkaz energetické náročnosti budovy: třída A mimořádně úsporná o Provedená opatření: nadstandardní tepelná izolace objektu, okna s izolačním trojsklem, řízené větrání s rekuperací, solární kolektory pro vytápění i přípravu teplé vody, fotovoltaické články na výrobu elektrické energie o Pořizovací náklady výstavby domu na klíč: cca ,- Kč o Provozní náklady na energie a údrţbu TZB: cca 9 000,- Kč/rok 26

27 1.4. Nová zelená úsporám 2016 Nová zelená úsporám je dotační program Ministerstva ţivotního prostředí, administrovaný Státním fondem ţivotního prostředí ČR. Finanční příspěvek ve formě dotace mohou získat majitelé rodinných a bytových domů na opatření vedoucí k energetické úspoře. [10] Ke sníţení energetické náročnosti budov vedou četná opatření. Z programu Zelená úsporám je moţné získat dotaci zejména na zateplení obvodových plášťů včetně střechy, výměny výplní stavebních otvorů nebo také zateplení sklepa. Výše dotace závisí na dosaţení energetické úspory a celkových výdajů i na provedení těchto opatření. Velkou pozornost při poskytnutí dotace sehrává průměrný součinitel prostupu tepla obálkou budovy. Současně je státem podporováno vyuţití alternativních způsobů vytápění a ohřevu vody. Dotace se vyuţívá na výměnu lokálního zdroje tepla. Neekologické zdroje tepla se mění na efektivní a ekologicky šetrné. Jedná se například o kotle na biomasu, tepelná čerpadla, plynové kondenzační kotle nebo solární systémy pro ohřev teplé vody. Program se také zaměřuje na vyuţití technologií s rekuperací tepla z odpadního vzduchu. Podmínkou pro získání maximální dotace ve výši 50 % nákladů na sníţení energetické náročnosti domu je právě instalace jednotky nuceného větrání s rekuperací. V dotačním programu je zahrnuta i podpora výstavby nových budov s velmi nízkou energetickou náročností. Jedná se o výstavbu budov v pasivním standardu. Poţadavky pro získání finančního příspěvku jsou poměrně přísné. Zamýšlený dům připravený k výstavbě musí splňovat několik podmínek. Mezi ně patří zejména nízká měrná roční spotřeba tepla na vytápění a průměrný součinitel prostupu tepla obálkou budovy v objektu se zavedeným jiţ zmíněným větracím systémem s rekuperací. Program Nová zelená úsporám se člení v závislosti na typu dotovaného objektu. Třídí se na podprogram pro rodinné domy a bytové domy. V kaţdém podprogramu se rozlišují oblasti podpory, které jsou označeny písmeny A, B nebo C. Dle podprogramu a jeho rozdělení na oblasti a podpory se vyznačují jednotlivé moţnosti dotací. V následující tabulce uvádím příklad oblasti podpory pro rodinné a bytové domy. 27

28 Tabulka č. 2: Oblasti podpory pro rodinné a bytové domy zdroj: [10], vlastní zpracování OBLASTI PODPORY PRO RODINNÉ DOMY DOTACE PRO BYTOVÉ DOMY DOTACE A B C Snižování energetické náročnosti stávajících rodinných domů Výstavba rodinných domů s velmi nízkou energetickou náročností Efektivní využití zdrojů energie na zateplení obálky budovy na výstavbu nových rodinných domů s velmi nízkou energetickou náročností na výměnu původního zdroje vytápění na instalace solárních systémů a systémů větrání s rekuperací tepla Snižování energetické náročnosti stávajících bytových domů na zateplení obálky budovy - - Efektivní využití zdrojů energie na výměnu původního zdroje vytápění na instalace solárních systémů a systémů větrání s rekuperací tepla Program Nová zelená úsporám je rozdělen do tzv. výzev s rozdělením pro rodinné domy a bytové objekty. Výzvy k podávání ţádostí jsou vypisovány průběţně, podle aktuálně dostupných finančních prostředků a druhu jejich zaměření. Nyní je spuštěna třetí výzva pro rodinné domy. Probíhá příjem ţádostí, které mohou podat vlastníci a stavebníci rodinných domů. Podpory v této výzvě jsou zaměřeny na opatření ke sniţování energetické náročnosti stávajících rodinných domů, výstavbu rodinných domů s velmi nízkou energetickou náročností, výměnu neekologických zdrojů tepla na vytápění, instalaci systémů větrání se zpětným ziskem tepla a na instalaci solárních termických a fotovoltaických systémů. Pro poskytnutí finančního příspěvku státem je moţné podání ţádosti v období od do [11] 28

29 U bytových domů momentálně probíhá druhá výzva. Pro tento rok bylo podání ţádostí o dotaci spuštěno15. března 2016 s konečným termínem do 31. prosince roku Opatření k poskytnutí podpory pro vlastníky bytových domů je zaměřeno na sniţování energetické náročnosti stávajících bytových domů. Program spočívá ve výměně neekologických zdrojů tepla na vytápění za systémy nuceného větrání se zpětným získáváním tepla. Jedná o instalace solárních termických a fotovoltaických systémů. [12] Mezi oprávněné ţadatele a příjemce podpory se řadí vlastníci nebo stavebníci rodinných domů a vlastníci bytových objektů. O dotaci mohou ţádat fyzické osoby podnikající i nepodnikající, právnické osoby, společenství vlastníků jednotek, bytová druţstva, ale také města a obce. Peněţní prostředky na financování programu se čerpají přes státní rozpočet ČR. Česká republika získala finanční prostředky na dotace prodejem tzv. emisních povolenek. Výše státní podpory je odstupňována podle účinnosti zamýšlených opatření. Přitom platí, ţe čím větší energetické úspory majitel domu dosáhne, tím větší podporu od státu získá. Prioritním cílem dotačního programu je zlepšení stavu ţivotního prostředí vedoucí ke sníţení skleníkových plynů a produkce emisí znečišťujících látek. Podporu lze také čerpat na zpracování odborného posudku nebo na zajištění technického dozoru. Avšak podmínkou k získání dotace je provedení zateplení domu. 29

30 2 Průkazy energetické náročnosti budovy 2.1. Průkaz energetické náročnosti budovy Průkaz energetické náročnosti budovy tzv. PENB je dokument, který udává energetickou náročnost budovy. Vyhodnocuje měrné energetické ukazatele stavby na provoz jednotlivých systémů. Do spotřeby budovy se zahrnuje nejen spotřeba tepla na vytápění, větrání a příprava teplé uţitkové vody, ale také spotřeba na osvětlení, chlazení či klimatizaci. Spotřeba elektřiny v jednotlivých bytových jednotách se do průkazu energetické náročnosti budovy nezahrnuje. Prováděcí právní předpis stanoví poţadavky na energetickou náročnost budov, porovnávací ukazatele, metodu výpočtu energetické náročnosti budovy a podrobnosti vztahující se ke splnění těchto poţadavků. Průkaz energetické náročnosti budovy tvoří protokol a grafické znázornění. V protokolu musí být uveden účel zpracování průkazu, základní informace o hodnocené budově, informace o stavebních prvcích a konstrukcích a technických systémech. Protokol by měl obsahovat informace o energetické náročnosti hodnocené budovy, posouzení technické, ekonomické a ekologické proveditelnosti alternativních systémů dodávek energie. Rovněţ doporučená opatření pro sníţení energetické náročnosti budovy při větší změně dokončené budovy, identifikační údaje energetického specialisty a datum vypracování průkazu. [13] Obrázek č. 11: Vzor průkazu energetické náročnosti budovy Zdroj: Vyhláška č. 78/2013 Sb., o energetické náročnosti budov 30

31 Energetický průkaz se dělí podle míry úspornosti objektu do klasifikačních tříd, které jsou značeny velkými tiskacími písmeny od A aţ do G. Tabulka č. 3: Klasifikační třídy úspornosti objektu Zdroj: Vyhláška č. 78/2013 Sb., o hospodaření energií [13], vlastní zpracování Klasifikační třída A B C D E F G Slovní vyjádření klasifikační třídy Mimořádně úsporná Velmi úsporná Úsporná Méně úsporná Nehospodárná Velmi nehospodárná Mimořádně nehospodárná Průkaz energetické náročnosti budovy se zpracovává především pro prodej nebo pronájem budovy a téţ pro nově postavenou budovu. Zákon č. 318/2012 Sb., kterým se mění zákon č. 406/2000 Sb., o hospodaření energií [14], uvádí, ţe v případě výstavby nové budovy je stavebník povinen splnit poţadavky na energetickou náročnost budovy, při podání ţádosti o stavební povolení nebo ohlášení stavby, dle prováděcího právního předpisu. [15] Podle tohoto zákona je stanoven rozsah plochy a datum, do kdy má být průkazu energetické náročnosti vyhotoven. Stavebník, vlastník budovy nebo společenství vlastníků jednotek je povinen zajistit zpracování průkazu energetické náročnosti pro uţívané bytové domy s celkovou energeticky vztaţnou plochou: [15] nad m 2 do 1. ledna 2015, nad m 2 do 1. ledna 2017, pod m 2 do 1. ledna Vlastníci bytových jednotek jsou při prodeji bytu povinni nejpozději v den podpisu kupní smlouvy předloţit a následně předat vypracovaný průkaz energetické náročnosti budovy nebo jeho ověřenou kopii kupujícímu bytové jednotky. Od 1. ledna roku 2016 je téţ povinnost vlastníků bytových jednotek poskytnout, při zamýšleném pronájmu, zpracovaný průkaz energetické náročnosti budovy moţnému nájemci jednotky. [15] 31

32 Průkaz platí 10 let ode dne data jeho vyhotovení nebo do provedení větší změny dokončené budovy, pro kterou byl zpracován. Průkaz energetické náročnosti musí být zpracován pouze příslušným energetickým specialistou nebo osobou usazenou v jiném členském státě Unie. [15] Novela zákona č. 103/2015 Sb. [16], kterým se mění zákon č. 406/2000 Sb., o hospodaření energií [14], stanoví, ţe průkaz můţe vypracovávat pouze osoba oprávněná nebo osoba autorizovaná, přezkoušená Ministerstvem průmyslu a obchodu, podle zvláštního právního předpisu, zákona č. 18/2004 Sb., o uznávání odborné kvalifikace a jiné způsobilosti státních příslušníků členských států Evropské unie a některých příslušníků jiných států, ve znění pozdějších předpisů. [17] 32

33 2.2. Energetický štítek obálky budovy Kromě Průkazu energetické náročnosti budovy evidujeme ještě dokument s názvem Energetický štítek obálky budovy EŠOB. Tyto dokumenty vypadají podobně, ale liší se svým obsahem. Průkaz energetické náročnosti budovy sděluje, jak je daná budova energeticky náročná, zatímco Energetický štítek obálky budovy podává informace o kvalitě pouţitých stavebních konstrukcí a izolaci domu. Jedná se zejména o splnění poţadavku na průměrný součinitel prostupu tepla obálkou budovy. Zaměřuje se především na části konstrukce, kterými nejvíce uniká teplo, jako například obvodové stěny, střecha, podlaha, okna a dveře. Protokol energetického štítku obálky budovy zahrnuje základní soubor údajů popisující tepelné chování budovy a jejich konstrukcí. Součástí protokolu je i energetický štítek obálky budovy obsahující klasifikaci prostupu tepla obálkou budovy a její grafické vyjádření. Energetický štítek budovy současně s protokolem je zapotřebí pro projektovou dokumentaci stavby, která se předkládá ke stavebnímu řízení. Tento energetický štítek bývá povinnou přílohou k ţádosti klienta o finanční dotaci v rámci dotačního programu. Obrázek č. 12: Vzor energetického štítku obálky budovy Zdroj: 33

34 3 Možnosti úspory energie 3.1. Návrhy a řešení úspor v bytových domech V této kapitole se zamýšlím nad různými moţnostmi úspor energie v budovách. Zaměřím se zejména na energeticky úsporná opatření bytových panelových domů. Moţnosti jak uspořit energie, úzce souvisí s druhy materiálů pouţitých na konstrukce domu a na izolačních schopnostech obvodového pláště. Téţ velice záleţí na tvaru a velikosti budovy. Spotřeba energie bude rozdílná v bytových objektech a rodinných domech. V těchto objektech dochází k tepelným ztrátám všemi stěnami obvodové konstrukce včetně podlahy a střechy na rozdíl od většiny bytů v panelových domech, kde se teplo ztrácí jen jednou venkovní stěnou. Ostatní stěny sousedí se společnými prostory domu nebo se sousedním bytem. V bytovém domě se náklady na spotřebu energií kaţdého bytu skládají z několika poloţek. Kolem 50 % nákladů spadá na ohřev teplé uţitkové vody a zabezpečení vytápění domácnosti. Druhou polovinu nákladů tvoří energie na pouţívání kuchyňských spotřebičů např. na vaření a energie potřebné k provozu ostatních spotřebičů v domácnosti. Taktéţ výdaje na osvětlení bytové jednotky, reţijní náklady spojené s chodem a údrţbou celého bytového domu. Na následujícím grafu jsou znázorněny přibliţné náklady na spotřebu energií bytové jednotky. Graf č. 3: Náklady na spotřebu energií jednotlivých bytů Zdroj: [18] 34

35 S rekonstrukcí domu jsou často spojovány úspory nákladů energií, které většinou vedou ke zvýšení komfortu bydlení, a v případě revitalizace pomocí architektonických úprav o zlepšení vizuální stránky panelového domu. V dřívějších letech způsob rekonstrukce bytových domů obvykle spočíval pouze v zateplení a výměně oken. Tyto částečné rekonstrukce ve většině případů přetrvávají dodnes. Návratnost standardní, dnes nejčastěji prováděné rekonstrukce je 7 aţ 14 let, zatímco rekonstrukce ve střední a komplexní kvalitě se pohybuje v rozmezí 9 aţ 20 let. Ministerstvo ţivotního prostředí České republiky vypracovalo výzkumný projekt, dle kterého následně vznikl koncept pro komplexní rekonstrukce panelových domů v nízkoenergetickém standardu. V minulosti provedené rekonstrukce panelových domů probíhaly v několika fázích. Nejprve se ovládací ventily radiátorů vyměnily za termostatické a doplnili poměrové měřiče tepla s úmyslem omezení vytápění. Tato opatření však přispěla ke sníţení odběru tepla v bytech. Ve druhé fázi se vyměnila okna. Původní dřevěná zdvojená okna, která byla ve většině panelových domů netěsná, se vyměnila za plastová okna s téměř nulovou infiltrací. Obyvatelé panelového domu nebyli zvyklí více větrat, díky přirozené infiltraci původních oken. S výměnou těsných oken se však způsob větrání téměř nezměnil. Zateplení obálky panelového domu následně vedlo k vlhnutí konstrukce zevnitř a k výskytu plísní v oblasti tepelných mostů. Potřeba tepla na vytápění u starších panelových domů se pohybovala v rozmezí 80 aţ 180 kwh/m 2 za rok. Po realizaci standardní současné rekonstrukce se potřeba tepla na vytápění sníţila na kwh/m 2 za rok. Komplexním řešením rekonstrukce panelových domů je moţné dosáhnout ještě menších hodnot, které by splňovali podmínky nízkoenergetického standardu. Hodnoty potřeby tepla na vytápění by se v tomto případě pohybovaly okolo 10 aţ 30 kwh/m 2 za rok. Podle tvarové dispozice bytového domu, lze v některých případech dosáhnout pasivního standardu s měrnou potřebou tepla na vytápění nepřesahující 15 kwh/m 2 za rok. U pasivních staveb je však nezbytné pouţít systém mechanického větrání s rekuperací tepla. Energie jsou jednou z hlavních poloţek v nákladech bytového domu. Existuje přitom mnoho způsobů jak náklady na vytápění, elektrickou energii i ohřev teplé vody efektivně sníţit. V následujících podkapitolách přiblíţím moţná řešení s vyuţitím potenciálu energetických a finančních úspor. 35

36 Zateplování Dodatečná izolace panelových domů bývá spojena s novou fasádou v podobě zateplení obvodových stěn, střechy nebo také zateplení stropu technického podlaţí. Existují dva základní typy způsobu zateplení. Rozlišují se na kontaktní zateplení a zateplení s odvětranou mezerou. Oba druhy mohou být provedeny jak vnitřním tak i vnějším způsobem. U panelových domů se pouţívá vnější zateplení obvodového pláště budovy. Nejenţe zateplení prodluţuje ţivotnost domu, ale mezi jeho hlavní přednosti patří ochrana domu před mrazem v zimním období a v létě před slunečním ţárem. Zateplením se taktéţ zamezuje vzniku teplených mostů ve spárách mezi panely i u okenních ostění. Kontaktní zateplení [19] Kontaktní zateplení patří mezi nejvíce rozšířené způsoby zateplování. Montáţ kontaktního zateplení spočívá v přilepení a ukotvení izolantu k podkladu talířovými hmoţdinkami. Na izolační materiál se poté nanese stěrková omítka se ztuţující síťkou. Kontaktní zateplení lze bez problému vyuţít na členité, tak i na rozsáhlé jednolité plochy. V případě panelových domů se na fasádě často kombinují světlé a tmavé odstíny barev. To však můţe v letních měsících vést k popraskání venkovní omítky vlivem odlišné tepelné roztaţnosti fasádních barev. Zateplení s odvětranou mezerou [19] V tomto typu zateplení se mezi izolačním materiálem a vnější fasádou nachází odvětrávaná vzduchová mezera. Při realizaci se pouţívá rošt, který se připevní ke zdi a mezi stěnou a roštem se zanechá vzduchová mezera. Do dřevěného nebo ocelového roštu se vkládá izolační vrstva. Rošt má za úkol nést vnější fasádní desku, která můţe být zhotovena například z prken, mramoru, betonových tvarovek či plastových lamel, ale také z fotovoltaických panelů. Provětrávané fasády mají řadu výhod. Nejenţe se díky veliké škále fasádních desek mohou konstruovat architektonicky unikátní fasády, ale tento typ zateplení je více odolný vůči klimatickým podmínkám. Snáze se opravuje a instalaci je moţné provádět i za horšího počasí. 36

37 Izolační materiály V současnosti nejběţněji vyuţívané materiály pro zateplování panelových bytových domů se řadí expandovaný pěnový polystyren, minerální vlna a extrudovaný polystyren. Jako izolant se nejčastěji pouţívá expandovaný pěnový polystyren (EPS). Výhodou je především jeho příznivá pořizovací cena. Naopak nevýhodou běţného polystyrenu je nízká poţární odolnost a vyšší difúzní odpor pro vodní páry. V případě poţadavku na zvýšenou poţární bezpečnost je vhodné pouţití tuhých desek z minerálních vláken (MV). K realizaci fasád z minerální vlny se přistupuje obzvláště v horních patrech budov nebo celkově u vyšších objektů, kde je potřeba splňovat podmínky vyšší třídy poţární odolnosti. Dalším běţným materiálem je extrudovaný polystyren (XPS). Tento izolační materiál je vhodné pouţít zejména pro oblast soklu budovy. Díky své struktuře s uzavřenými póry je izolace odolná vůči nasákavosti okolní vlhkosti. Obrázek č. 13:Tři druhy izolačních materiálů (EPS, MV, XPS) Zdroje: EPS - MV - XPS - Za poměrně nový izolační materiál se označuje tzv. šedý polystyren, obsahující grafit. Mezi jeho hlavní přednosti, ve srovnání se standardním expandovaným pěnovým polystyrenem, patří lepší tepelně-izolační vlastnosti. Vhodným místem pro pouţití šedého polystyrenu se uvádí například zateplení stěn lodţií. Výhodou je uţití menší tloušťky zateplovacího systému při splnění obdobných tepelně-izolačních vlastností. Nevýhodou tohoto kvalitního materiálu je pouze vyšší pořizovací cena. Mezi další nově uváděné materiály se řadí děrované difúzně otevřené desky na polystyrenové bázi, tzv. OPEN. Tento systém se vyuţívá při zvýšeném riziku kondenzace vodních par v konstrukci. 37

38 Dalším zajímavým izolačním materiálem je vakuová izolace.,,vakuum v izolační desce zajišťuje téměř úplnou absenci přestupu tepla konvekcí, a tím posouvá izolační schopnost vysoce před standardní materiály. [20 str. 27] Uplatnění vakuových desek v budoucnosti, můţe být především v málo prostorných místech, kde bude zapotřebí malá tloušťka izolace. Zároveň také na místech, kde jsou vysoké nároky na tepelně-izolační vlastnosti. Charakteristickým místem zateplení lze označit vstup na balkon nebo terasu, nadpraţí a parapet okenních otvorů či střechy. Hlavním úskalím vakuových izolací je zatím velmi vysoká pořizovací cena a také sloţitější aplikace vzhledem k nemoţnosti řezání panelů. Pro vhodnou skladbu desek na fasádu se uţívají speciální softwarové nástroje. Izolačním materiálem budoucnosti, pro zateplování panelových domů, jsou desky z dřevitých vláken. Desky se pouţívají v kontaktních zateplovacích systémech a jejich vlastnosti jsou srovnatelné se standardními materiály. Jejich výhodnou je vyuţití materiálu na přírodní bázi, který je šetrný k ţivotnímu prostředí. Dalším, čistě přírodním izolačním materiálem jsou i korkové desky, které se pouţívají na zateplení domů zatím jen v zahraničí. [20] Tloušťky izolačních materiálů Nové izolační materiály, lepidla nebo samočistící omítky, neopomenutelně zastupují současné trendy v oblasti zateplování. Nicméně nejdůleţitější, z hlediska energetických úspor, je optimální tloušťka izolantů. V začátcích revitalizací panelových domů se nevhodně pouţívaly izolační materiály o tloušťkách pouhých a nedostatečných 5 cm. Dnes se na fasády kotví izolanty o tloušťce aţ 16 cm, téměř ţádné rekonstrukce nejdou pod 10 cm. V zahraničních zemích se běţně provádí zateplení v tloušťkách 20 aţ 30 cm. Bytové domy s takovouto silnou vrstvou tepelné izolace se přibliţují nízkoenergetickému aţ pasivnímu standardu. Z ekonomického hlediska je při jednovrstvém zateplení fasády nejvhodnější zvolit tepelnou izolaci o tloušťce okolo 20 cm. Doporučují se provádět zateplení o tloušťkách jednovrstvého provedení, které se pohybují v rozmezí od 16 do 30 cm. Kotvení izolačního materiálu se provádí standardním způsobem, proto uvedená horní mez nepřináší ţádné zvýšení nákladů. Při posuzování poţadavků na zastínění místnosti se prokázalo, ţe i při pouţití 30-ti centimetrového kontaktního zateplovacího systému, nemá izolant ţádný negativní vliv na denní osvětlenost místnosti. I z tohoto hlediska jsou poţadavky pro maximální tloušťku jednovrstvého izolantu splněny. 38

39 Zateplení fasády V České republice se pro revitalizaci panelových domů rozšířeně pouţívají kontaktní zateplovací systémy. Tento způsob zateplení se objevuje pod zkratkou ETICS External Thernal Insulating Composite Systems. Jedním z inovátorských přístupů je způsob kotvení prostřednictvím lepících kotev. Zavedením pokrokového systému celoplastových lepících kotev, zmíněné tepelné mosty nevznikají, na rozdíl od pouţití plastových fasádních talířových hmoţdinek s kovovým trnem, které mnohou tvořit systematické tepelné mosty. Další nevýhodou klasických kotevních prvků je jejich cena, která vzrůstá v závislosti s tloušťkou pouţitého izolačního materiálu. Obrázek č. 14: Talířové hmoždinky a lepící kotva Zdroje: Zateplení střechy Především u panelových budov jsou ploché střechy častým zdrojem poruch. Jako nejčastější příčiny se uvádí nevhodně pouţité materiály a nekvalitně provedená práce. Plánovanou opravou střechy je vhodné zároveň spojit s realizací kvalitního zateplení. Ploché střechy se dělí na jednoplášťové a dvouplášťové. o Střechy jednoplášťové [19] Mezi stropní konstrukcí a střešním pláštěm je spádová vrstva, která má tepelně-izolační vlastnosti a je tvořena z lehčených stavebních materiálů. Obvykle se uţíval násyp škváry, škvárobeton nebo plynosilikátové tvárnice. U novějších střech panelových domů se pouţívala izolace z polystyrenových dílců. Původní hydroizolační vrstva střechy byla nejčastěji na bázi ţivičných pásů. Častou chybou při opravě střech byla absence dodatečné tepelné izolace pod instalací nové krytiny. Z důvodu měkčího materiálu tepelné izolace, existuje riziko prošlápnutí. Stěţejní můţe být instalace střešních zařízení, jako například antén nebo 39

40 solárních kolektorů. Z těchto důvodů je mnohem praktičtější, vyuţít systém obrácené střechy. Forma sanace pomocí tzv. inverzní střechy plus, znamená zanechání původního souvrství. Avšak skladba vrstev se klade v obráceném pořadí. Tímto způsobem lze řešit problémy s kondenzací vodní páry nebo také vytvořit pochozí střechu. Na původní opravenou nebo nahrazenou krytinu se klade tepelná izolace, překrytá vrstvou kamínků nebo třeba dlaţbou. Mezi běţně uţívané formy sanace jednoplášťových střech se řadí tzv. střecha plus. Tato sanace spočívá v kompletním ponechání původního souvrství, na které se přidá nová vrstva tepelné izolace, krytiny a dalších materiálů. Vhodnou variantou je moţnost opatřit střechu nástřikem z polyuretanové pěny (PUR). Nástřikem této izolace se vytvoří souvislá vrstva, která je odolná proti vodě i chladu. Obrázek č. 15:Jednoplášťová střecha Zdroj: Další moţností je realizace tzv. zelené střechy. Kvůli silné vrstvě pouţité zeminy ji lze pouţít jen na střechách, které snesou větší přetíţení. Méně tradiční a téţ nejdraţší řešení je převedení konstrukce jednoplášťové střechy na dvouplášťovou. Na původní střechu se přidá tepelná izolace, nad kterou je vybudován nový plášť s provětrávanou mezerou. Tento způsob se uţívá zejména při problémech s kondenzací vodní páry. Při opravách a rekonstrukci původní střechy mohou nastat neţádoucí změny parametrů konstrukce. Rizikem je změna velikosti difúzního odporu vodní páry. Můţe tím dojít ke hromadění zkondenzované vlhkosti pod původní hydroizolaci. Další omezení můţe souviset s výškou atiky. Při potřebné tloušťce vrstev zateplení by mohlo dojít k převýšení atiky, coţ by vedlo k jejímu zvýšení. Vhodnější, avšak nejdraţší řešení, je celou střechu rozebrat a odstranit původní izolaci. Následně se na stropní panely aplikuje nová tepelná izolace a krytina ve formě hydroizolace. 40

41 o Střechy dvouplášťové [20] Dvouplášťové střechy se pouţívají u řady bytových panelových domů. Na nosné stropní konstrukci jsou umístěny spádové klíny, které nesou vnější střešní plášť. Nejčastěji je tvořen panely z ţebříkového ţelezobetonu, plynobetonu nebo keramiky. V prostoru mezi spádovými klíny je uloţena tepelná izolace. Zpravidla se jedná o minerální vatu v tloušťkách mm. Pod střešním pláštěm se nachází odvětrávaná vzduchová mezera, která má tloušťku 50 aţ 300 mm. Mezera je obvykle odvětrávaná pomocí otvorů umístěných v atice. Otvory pro odvětrávání by měly být početné, dostatečně velké a především uzavřené mříţkou. Pokud otvor v atikových panelech není zabezpečen mříţkou, mohou se ve střeše zabydlet ţivočichové, jako například netopýři či rorýsi. Obrázek č. 16:Dvouplášťová střecha s odvětranou vzduchovou mezerou Zdroj: U panelových budov je vzduchová mezera mnohdy nepřístupná a navíc velmi nízká. V tomto případě je moţné pro zateplení střechy vyuţít odvětrávací otvory v atice, do kterých se nafouká sypká izolace, např. z papírových vloček. Další, ačkoli nákladnější moţností je sejmutí střešního pláště, zvýšení spádových klínů a následné vloţení izolace do prostoru pod střešní plášť. Tímto řešením se můţe zvýšit spád střechy, čímţ se omezí moţnost zatékání vody. U dvouplášťové střechy v dřevěném provedení horního pláště, je nejvýhodnější provést odstranění pláště a posléze ho nahradit konstrukcí nové střechy v jednoplášťovém provedení. V případě ţelezobetonového provedení svrchního pláště je sanace stěţejním řešením. Většinou se původní provětrávaná dutina uzavře a následně se provede oprava metodou střecha plus nebo technikou inverzní střechy. Demolice ţelezobetonového pláště by v tomto případě byla obtíţná a nákladná. Před samotnou realizací rekonstrukce střechy je vhodné si vybrat způsob zateplení. Ke správnému rozhodnutí můţe dopomoct provedení podrobného stavebního průzkumu. 41

42 Pokud by zateplení bylo provedeno nesprávným způsobem, mohlo by dojít ke kondenzaci vlhkosti v konstrukci. Rovněţ by nedbalé provedení mohlo způsobit porušení únosnosti střešních panelů, například při zateplení systémem obrácené střechy. Obrázek č. 17:Obrácená střecha Zdroj: Správně zvolený systém sanace závisí na původních vlastnostech střechy. Záleţí hlavně na typu střechy, tepelně-izolačních parametrech, na výskytu kondenzace vodních par, stavu hydroizolační vrstvy, kvalitě původního vyspárování, statické únosnosti střešního nosného panelu, výšce atiky a také na rozsahu dřívějších oprav střechy. Střechou panelového domu uniká výrazně méně tepla, neţ stěnami. I přesto je vhodné k sanacím střech uţívat větší tloušťky izolantu, doporučuje se více neţ 26 cm. Střecha má, na rozdíl od fasády, podstatnou hydroizolační funkci. Proto se sanace střechy provádí za účelem nápravy této důleţité funkce. Avšak nejvhodnějším řešením je spojení sanace střechy se zateplením fasády. Zateplení stropu technického podlaží Technické zázemí v panelových domech se nalézá v prvním podzemním podlaţí. Zde jsou umístěny zdroje a předávací stanice tepla, sklepní kóje, kočárkárny a místnosti bývalých prádelen. Strop mezi suterénem a byty většinou není vybaven tepelnou izolací. V minulosti se technické prostory provozem sušáren, prádelen nebo ţehlíren alespoň trochu vytápěly. Dříve teplo sálalo z nedostatečně zaizolovaných rozvodů vytápění a teplé vody vedených pod stropní konstrukcí. V současnosti se sklepní prostory obvykle nevytápí, ale naopak větrají. Důsledkem jsou poměrně vysoké tepelné ztráty v objektu a prostup chladu do podlahy nadzemního podlaţí. V suterénních prostorách se teplota vzduchu pohybuje v rozmezí 5 aţ 15 C. Původní stropní konstrukce je z pohledu prostupu tepla velmi nekvalitní, a proto dochází ke ztrátě komfortu bydlení v nejniţších patrech. Z tohoto důvodu se strop 42

43 technického podlaţí, zejména pod obytnými místnostmi, zatepluje. Dodatečné zateplení se provádí nalepením izolantu na stropní konstrukci ze strany nevytápěných prostor. V současné době je optimální tloušťka izolačního materiálu 10 a více cm. Ekonomika zateplení Pečlivě provedené zateplení by mělo mít ţivotnost 30 i více let. Do nákladů zateplení se počítají výlohy za projekt, lešení, lepící a omítkové hmoty, náklady na izolant a kotvící prvky. Růst nákladů je přímo závislý na tloušťce izolačního materiálu a tím i kotev. Neopomenutelnou poloţku nákladů tvoří samotné ceny prací. V konkrétních případech mohou náklady na rekonstrukci vzrůstat v důsledku povrchových úprav konstrukcí, jako například oplechování parapetů. Ekonomická stránka zateplení je velmi individuální, jelikoţ závisí na mnoha kritériích. Především záleţí na vývoji cen tepelné energie a výběru zateplovacího systému, na velikosti povrchu obálky budovy a na původním součiniteli prostupu tepla konstrukce. Graf č. 4:Porovnání normových požadavků na součinitel prostupu tepla konstrukcí panelových domů Zdroj: Kniha: Pasivní panelák? A to myslíte vážně? Vydal: EkoWATT [20] 43

44 Za ekonomické optimum se povaţují tloušťky izolantu od 16 do 20 cm. S pouţitím těchto velikostí izolačních materiálů je moţné maximalizovat úspory v horizontu 40 let. V následující tabulce jsou zachyceny moţné úspory při zateplení fasády, střechy nebo stropu technického podlaţí. Finanční úspory jsou rozděleny zvlášť pro garsonku a pro běţný byt velikost 3+1. V tabulce jsou uvedeny průměrné hodnoty a čísla, která jsou pouze orientační. Tabulka č. 4:Celkové finanční úspory bytů za zateplení Zdroj: Kniha: Pasivní panelák? A to myslíte vážně? Vydal: EkoWATT [20], vlastní zpracování Celkové finanční úspory v horizontu 40 - ti let Zateplení: Garsonka (45 m 2 ) Byt 3+1 (85 m 2 ) fasády Kč Kč střechy Kč Kč stropu technického podlaží Kč Kč Porovnáním zateplení střechy a fasády objektu lze v průměru očekávat mnohonásobně vyšší finanční přínos u zateplení pláště budovy. Rovněţ u zateplení stropu nevytápěného podlaţí se předpokládá vyšší finanční úsporný efekt neţli u sanace střechy. U zateplení fasád hraje podstatnou roli členitost budovy. Výše roční finanční úspory závisí na míře členitosti objektu. V případě realizace nákladnější sanace střechy oproti standardnímu provedení nejlevnější varianty, by byla finanční úspora, z pohledu vyšších investičních nákladů, výrazně niţší nebo dokonce záporná. Před zateplením domu je potřeba uváţit všechna ekonomická kritéria nákladovosti rekonstrukce objektu. Pro základní ekonomické vyhodnocení návratnosti investice, je třeba zhodnotit náklady na úsporná opatření, výši moţných úspor energie a v neposlední řadě cenu za vytápění. Pokud by byla doba návratnosti investice delší neţ ţivotnost opatření, je z ekonomického hlediska výhodnější, se takovému riziku vyvarovat. V důsledku by to znamenalo nenávratnost vloţených prostředků. 44

45 Okna a prosklení U výstavby panelových bytových domů z 80. let minulého století se pouţívala pouze dřevěná zdvojená okna. Tato okna byla dosti netěsná a docházelo k infiltraci ve spárách mezi křídlem a okenním rámem. Vzhledem k velkému úniku tepla a zvyšující se spotřebě, se na okna dodatečně instalovaly hliníkové těsnící lišty. Ty však postupem času přestaly plnit svoji funkci. Od devadesátých let následně dochází k výměně těchto oken. Dřevěná zdvojená okna se mění za okna jednoduchá s plastovým rámem a izolačním dvojsklem. Tato nová okna vykazují téměř absolutní vzduchotěsnost. Zavřenými okny jiţ není umoţněna přirozená infiltrace a tím zajištěn potřebný přísun čerstvého vzduchu do místnosti. V případě nedostatečného větrání anebo cirkulace vzduchu pomocí čtvrté polohy kliky na okně, tzv. mikroventilace, můţe docházet ke kondenzaci vodních par a následnému výskytu plísní v okolí okenních rámů a parapetů. Vznik tepelného mostu můţe být téţ způsoben nekvalitním provedením uchycení okna a špatným vyplněním spáry izolačním materiálem. V chladném místě okenního ostění, nadpraţí či parapetu, tím dochází ke kondenzaci vlhkosti a růstu plísní. Rám okna a zasklení V současné době je výrobci nabízeno velké mnoţství druhů dřevěných či plastových oken. Plastová okna v sobě zahrnují okolo šesti vzduchových komor. V nabídce jsou rovněţ okna s vloţenou tepelnou izolací v rámu. Nové plastové rámy se vyrábějí ze speciálních tvrdých plastů, jimiţ se nahrazují dřívější konstrukční řešení s pouţitím kovu. Vysoká četnost kovových výztuţí zvyšuje celkovou tepelnou vodivost rámu. Důleţitou částí okna je zasklení, které musí splňovat několik základních kritérií. Jedná se především o parametr tepelného prostupu, propustnost pro solární zisky a denní světlo. U původních zdvojených dřevěných oken v panelových domech je součinitel prostupu tepla 2,7 aţ 3,0 W/m 2 *K. Mezery mezi skly u nových oken s kvalitním izolačním dvojsklem jsou plněné argonem nebo jiným plynem, který má, oproti vzduchu, lepší izolační vlastnosti. Součinitel prostupu tepla u oken plněných argonem, se pohybuje v rozmezí 1,5 1,9 W/m 2 *K. Dalším znakem současných oken je mikroskopická vrstva kovu na vnější straně vnitřního skla. Tato vrstva zajišťuje propouštění denního světla dovnitř místnosti, avšak zabraňuje průchodu tepla do exteriéru. Pomocí folie mezi skly je moţné dosáhnout niţšího součinitele prostupu tepla, který je okolo 1,1 W/m 2 *K. U jednoduchých dřevěných nebo plastových oken s izolačním trojsklem, odrazivou folií a současně s pokovením je tepelná propustnost velmi nízká, a to 0,6 aţ 0,9 W/m 2 *K. Okna s izolačním trojsklem jsou sice o něco nákladnější, ale jejich pořízením lze získat podstatnou 45

46 finanční úsporu na vytápění. Výše úspory závisí na vlastnostech okna, například na prostupu tepla a celkové propustnosti slunečního záření prosklením. Tepelně izolační trojskla, v porovnání s izolačním dvojsklem, mají lepší parametr součinitele prostupu tepla. Větší schopnost propustit do místnosti sluneční záření během otopného období, však splňují okna s izolačním dvojsklem. Tyto solární zisky lze vyuţít na vytápění. Panelové domy mohou získat ze slunce přibližně 20 kwh/m 2 *rok, což po rekonstrukci může tvořit přibližně % celkové potřeby tepla na vytápění. [20 str. 39] Okenní zasklení lze posuzovat také kvalitativně. Trojskla jsou v interiéru během chladných dnů značně teplejší neţli okna s dvojsklem. I v letních měsících při horkých slunečných dnech jsou okna s izolačními trojskly výhodnější. Z důvodu niţší solární propustnosti udrţují příznivější klima v místnosti. Z energetického hlediska je mnohem výhodnější zvolit okna s izolačními trojskly a čirým zasklením. [1] Zasklení lodžií Obrázek č. 18: Řez plastového okna s izolačním dvojsklem Zdroj: S rekonstrukcí oken v panelových bytových domech úzce souvisí zasklívání lodţií. Dodatečným zasklením prostoru lodţie lze účelně uspořit náklady na vytápění. Dalším přínosem je zvýšení teploty vzduchu na lodţii a tím zmírnění úniku teplených ztrát do vnějšího prostředí. Zaklení má i nepříznivý účinek, kterým je omezení solárních tepelných zisků v místnostech umístěných za lodţií. Zvýšení teploty vzduchu na lodţii a moţné úspory tepla jsou závislé na intenzitě větrání uţivatelů. K zamezení proudění vzduchu mezi exteriérem a interiérem lodţie se mezi spáry zasklení instalují těsnící profily. Po aplikaci tohoto opatření je potřeba nárazově větrat, aby z důvodu vyšší vlhkosti nenastaly problémy s kondenzací vodních par. Při správném uţívání, je však těsné zasklení lodţií přínosem. 46

47 Ekonomika výměny oken v panelovém domě Ekonomická návratnost závisí na výši investice a úspoře provozních nákladů. Provozní úspora spojená s výměnou oken je dána dvěma parametry, tepelnou prostupností z vnitřního prostředí a propustností solárního záření do interiéru. V současné době se prodávají okna s izolačním dvojsklem za cenu od 2 do 30 tisíc korun. Cena okna záleţí na pouţitých materiálech, počtu skel a mění se v závislosti na velikosti, potaţmo na délce rámu. U klasických plastových jednokřídlých otvíravých i výklopných oken s dvojsklem se cena pohybuje okolo Kč. Cena standardního dřevěného okna s izolačním dvojsklem je přibliţně Kč. U oken s izolačním trojsklem jsou ceny řádově vyšší. Prostá návratnost výměny oken s izolačním dvojsklem je v řádu 10 aţ 20 let. Pro nová okna s trojskly a extra čirým sklem se návratnost pohybuje v rozmezí 15 aţ 30 let. 47

48 Větrání Větrání představuje významný zdroj tepelných ztrát. Výměnu čerstvého vzduchu nelze zanedbávat, protoţe jeho nedostatek můţe způsobovat únavu nebo jiné zdravotní problémy. Optimální hodnota potřebného mnoţství kyslíku na osobu je, při dostatečné relativní vlhkosti, % asi 10 m 3 vzduchu za hodinu. Větrání je potřebné i pro odstranění škodlivin ze vzduchu, jako například kouře a prachu. Lidé svým dýcháním produkují oxid uhličitý, a proto se doporučuje v obytných místnostech, jako jsou obývací pokoje, loţnice a dětské pokoje, více větrat. Pro zabezpečení poţadavku dostatečné výměny kyslíku se uvádí větrání o intenzitě 22 aţ 29 m 3 vzduchu za hodinu na osobu. Větrání dokonce prospívá i samotné konstrukci domu, protoţe sniţuje vlhkost zapříčiněnou pobytem a činností osob. V kuchyních je produkce různých pachů zejména při vaření, v koupelnách vzniká vlhkost při sprchování, koupání nebo sušení prádla. Pravidelná a dostatečná výměna vzduchu je prevencí vzniku plísní. Po instalaci nových těsných oken v panelových domech, při nedostatečném větrání, dochází k porušení hygienických limitů. Z tohoto důvodu je nutné často otevírat okna nebo větrání zajistit jinou alternativou. Větrání můţe být zabezpečeno nuceným způsobem, například podtlakovým větráním nebo rovnotlakým větráním s rekuperací tepla. Jednotlivé varianty větrání vhodné pro panelové domy jsou shrnuty v následujících podkapitolách. Přirozené větrání Přirozené větrání se člení na způsob větrání okny a přirozenou infiltrací. Ve většině panelových domů, v místě bytového jádra, jsou zkonstruovány dvě vzduchotechnické stoupačky. Kombinace základních typů přirozeného větrání s odvětrávací šachtou umístěnou v bytovém jádru se nazývá šachtové větrání. Přirozené větrání má své kladné i záporné stránky. Výhodou přirozeného větrání je nezávislost na přívodu energie pro vlastní pohon. Nevýhodou je však podstatná závislost na lidském faktoru a vnějších klimatických podmínkách. Přirozeným větráním se přichází o vytápěné teplo, čímţ narůstá teplená ztráta během otopného období. o Větrání okny Větrání oknem je nejčastější způsob výměny vzduchu. K náhradě kyslíku dochází na základě odlišné hustoty teplého a studeného vzduchu v exteriéru a interiéru budovy. Nejběţnější způsob větrání v panelových domech je pomocí otevřeného okna, nebo výměna vzduchu 48

49 tzv.,,ventilačkou. Větrání okny otevřenými dokořán by mělo být nárazové a krátké, aby se předešlo tepelným ztrátám způsobeným prochladnutím stěn a podlahy bytu. Trvalé větrání pootevřeným oknem je nevhodné, z důvodu unikání vnitřního tepla přímo do venkovního prostoru. U nových vyměněných oken v panelových domech je další moţnost větrání pomocí tzv. mikroventilace. Tento způsob větrání však není správný, neboť vyuţitím čtvrté polohy kliky se do místnosti nepřivádí dostatečné mnoţství vzduchu. V případě nepřítomnosti osob v bytě dochází k nepřetrţité a nepotřebné výměně vzduchu, coţ je nevýhodou. o Infiltrace Infiltrace neboli přirozená výměna vzduchu je pronikání netěsnými spárami mezi rámem a křídlem okna. K této moţnosti přirozeného větrání dochází i bez ohledu na uţivatele objektu. Mnoţství větracího vzduchu závisí především na těsnosti oken, rozdílu teplot a rychlosti větru. Při rozdílných teplotách vzduchu vně a uvnitř budovy nebo při silném větru dochází k velké infiltrací, kterou se ztrácí mnoho tepla a následně zvyšuje jeho spotřebu. Naopak při pobytu lidí a malé infiltraci je mnoţství přiváděného vzduchu do místnosti zcela nedostatečné. Hlavním problémem infiltrace je, ţe objem přiváděného vzduchu nelze usměrňovat. Mnoţství větracího vzduchu je zpravidla nedostatečné nebo naopak přebytečné. Po výměně původních netěsných oken za nová a těsná je tento jev potlačen téměř na nulu. Přívod vzduchu do větraných místností je nutné zajistit odlišným způsobem, jinak hrozí vznik plísní v místech teplených mostů. Nucené větrání U panelových domů se nucené větrání neboli větrání pomocí ventilátorů uplatňuje především u kuchyňských digestoří nebo v koupelnách pro odvod vlhkosti. Větrání pomocí ventilátorů má vliv na spotřebu energie. Velkých úspor lze dosáhnout rekuperací tepla z odpadního vzduchu. Výhodou nuceného větrání je nejen niţší spotřeba energie na vytápění, ale i moţnost ochlazování interiéru domu během letních měsíců. Chlazení vzduchu sice nepřináší úspory energie, ale vzrůstá tím komfort bydlení. 49

50 o Centrální a decentrální podtlakové větrání Podtlakové větrání taktéţ nazývané hybridní větrání, je v současnosti v panelových domech nejběţněji vyuţívané. V tomto případě se jedná o větrání bez rekuperace tepla. Existuje moţnost centrálního nebo decentrálního podtlakového systému větrání. U centrálního způsobu větrání je podtlakový ventilátor umístěn na střeše panelového domu. Centrální ventilátor vytváří podtlak, který zabraňuje pronikání pachů mezi jednotlivými byty. Na vzduchotechnickém potrubí v instalační šachtě bytů jsou nainstalovány jednoduché vyústky, regulátory neměnného průtoku nebo individuální bytové ventilátory se zpětnou klapkou. Pokud jsou v bytových jednotkách pouze bytové ventilátory, jedná se o decentrální neboli individuální podtlakové větrání. Individuální systém větrání vyţaduje dokonalou těsnost vzduchotechnického potrubí. U lokálních ventilátorů je vhodnější vybírat sice draţší, avšak méně hlučné typy výrobků. Levnější verze ventilátorů mohou svým hlučným provozem rušit obyvatele jednotlivých bytů. Pouţitím moderního centrálního odtahového ventilátoru je moţné zajistit kvalitní vnitřní mikroklima. Toto zařízení dokáţe regulovat přívod potřebného čerstvého vzduchu do místnosti na základě zjištěné vlhkosti a mnoţství obsaţeného oxidu uhličitého. V jednotlivých bytech jsou u otvoru šachty nainstalovány regulátory průtoku vzduchu. Přívod kyslíku je realizován prostřednictvím větracích prvků na fasádě domu nebo v okenním rámu. Centrální systémy jsou méně hlučné, jelikoţ zdroj hluku je umístěn mimo obytné prostory. Zásadní nevýhodou podtlakového větrání jsou vyšší provozní náklady na ohřev větraného vzduchu. Pouze dostatečným přívodem vzduchu lze zajistit kvalitního vnitřního prostředí v jednotlivých místnostech bytu. o Centrální a decentrální rekuperace Větrání s rekuperací vzduchu se řadí do skupiny rovnotlakého větrání. Při tomto způsobu větrání se zpětně vyuţívá teplo z odváděného odpadního vzduchu. Pro jednotlivé byty se většinou pouţívá individuální provedení větrací soustavy s rekuperací. U decentrálních systémů se rekuperační jednotky instalují na místa, kde nejméně překáţí, jako například do podhledu v předsíni, do chodeb nebo koupelen. Rekuperační jednotka pracuje na principu předávání teploty vzduchu. Zařízení nasává studený venkovní vzduch, který je v rekuperační jednotce temperován znečištěným vnitřním vzduchem. Čerstvý vzduch předehřátý v rekuperačním výměníku následně proudí do místnosti a poté se celý koloběh neustále opakuje. V panelovém domě se přívod vzduchu zajišťuje potrubím vedoucí z fasády nebo 50

51 centrálním stoupacím potrubím v instalační šachtě. Pro přívod vzduchu je moţné vyuţít obě vzduchotechnické stoupačky. Jedno ze stoupacího potrubí se pouţije pro odvod vzduchu z rekuperačního zařízení a druhé poslouţí pro přívod čerstvého vzduchu do jednotek. Centrální systém rekuperace má oproti individuálnímu způsobu větrání mnoho výhod. Rekuperační jednotka je v objektu pouze jedna a bývá umístěna ve společných prostorách, zpravidla na střeše bytového domu. Případný servis či výměna zařízení je mnohem snadnější v porovnání s decentrální soustavou osazenou v jednotlivých bytech. Výhodou umístění centrální jednotky mimo obytnou zónu je minimalizace případného hluku. Další výhoda souvisí s celkovou spotřebou elektřiny na pohon ventilátorů. U centrální rekuperace jsou náklady na provoz jednotky rozpočteny mezi více bytů. Na jednoho uţivatele bytu je poměrná spotřeba elektřiny skoro poloviční. Instalace společné jednotky pro celý dům je z hlediska investičních a provozních nákladů jednoznačně výhodnější. Obrázek č. 19: Výměník tepla v rekuperační jednotce Zdroj: Nevýhodou centrální rekuperace je především niţší účinnost rekuperace, která se pohybuje okolo 70 %. Mezi zápory patří i komplikovanější regulace přívodu čerstvého vzduchu do jednotlivých bytových jednotek. 51

52 o Kompaktní jednotka Kompaktní větrací jednotka patří do decentrálního způsobu větrání. Zařízení je tvořeno rekuperační jednotkou, tepelným čerpadlem a zásobníkem teplé vody. Kompaktní jednotka dokáţe připravit kromě větrání i teplou vodu. Způsob větrání pomocí kompaktní jednotky je moţné vyuţít pouze u panelových domů se dvěma vzduchotechnickými stoupačkami. Hlavní výhoda spočívá v úspoře energie, která je díky přípravě teplé vody aţ třikrát větší oproti klasické rekuperační jednotce. Jednou z nevýhod můţe být náročnější umístění zařízení do prostoru z důvodu velikost jednotky a vzduchotechnických rozvodů. Toto opatření sice můţe být nákladnější, nicméně se jedná o velmi efektivní způsob větrání. Obrázek č. 20: Větrací jednotka s aktivní rekuperací tepla Zdroj: o Řízené nucené větrání Mezi alternativy nuceného větrání se řadí systém nuceného přetlakového větrání s elektrickou topnou spirálou. Jedná se o ventilační zařízení doplněné elektrickou spirálou. Topná spirála předehřívá venkovní vzduch přivedený z fasády domu. Pomocí ventilátoru v jednotce se vzduch šíří do jednotlivých místností přetlakem. Náklady na pořízení soustavy řízeného větrání jsou mnohonásobně niţší neţ náklady na pořízení systému s principem rekuperace, avšak roční provoz tohoto systému je vzhledem ke spotřebě elektřiny finančně náročnější. Navýšení spotřeby elektrické energie je způsobeno ohřevem vzduchu elektřinou. Systém řízeného nuceného větrání i větrací zařízení s rekuperací tepla obsahují ventilátory, ale oproti rekuperační jednotce má systém nuceného větrání ještě topnou spirálu. Proto je systém s rekuperací tepla vhodnější, jelikoţ cena tepla bývá niţší neţ cena elektrické energie. 52

53 o Rotační hlavice Na místo původních centrálních ventilátorů umístěných na střechách panelových domů se v současné době instalují rotační hlavice. Většinou jiţ nefunkční, hlučné a energeticky náročné centrální ventilátory, doporučují výrobci vyměnit za tiché a energeticky úsporné rotační hlavice. Pro projektanty, navrhující vhodný typ rotační hlavice, je rozhodující závislost dopravního tlaku na průtoku při konstantních otáčkách hlavice. Toho lze dosáhnou pouze za předpokladu konstantní rychlosti větru. Ve skutečnosti se tyto neměnné klimatické podmínky prakticky nevyskytují. Z tohoto důvodu nejsou rotační hlavice pro větrání panelových domů nejvhodnějším řešením. Rotační hlavice byly primárně určeny k větrání dvouplášťových střech s velmi malou tlakovou ztrátou. Obrázek č. 21: Ventilační rotační hlavice Zdroj: Ekonomika větrání Z ekonomického hlediska nepatří přirozená výměna vzduchu mezi nejvhodnější způsoby větrání. Přirozeným větráním se nenávratně přichází o teplo v místnosti a tím se zvyšuje tepelná ztráta. Ekonomika přirozeného větrání je závislá na ceně tepla, kterým se objekt vytápí. Systém podtlakového větrání je také provozně méně výhodný. Náklady na ohřev větraného vzduchu jsou podstatně vyšší neţli pouţití systému se zpětným vyuţitím odpadního tepla z odváděného větracího vzduchu. I přes vyšší investiční náklady se jeví větrací systém s rekuperací tepla jako ekonomicky nejvýhodnější řešení. Oproti decentrálnímu způsobu větrání, jsou s pouţitím centrální rekuperace, investiční a provozní náklady ještě niţší. 53

54 Z uvedených větracích soustav je kompaktní jednotka nejvíce nákladná, nicméně pouţitím tohoto zařízení mohou být energické úspory několikanásobně větší neţ u klasické rekuperační jednotky. Mezi další varianty nuceného větrání spadá přetlakové větrání s elektrickou topnou spirálou. Z důvodu vyšší ceny elektřiny je systém řízeného nuceného větrání s elektrickou topnou spirálou poměrně nevýhodnou a drahou variantou. V tomto případě je provozně levnější dokonce i manuální větrání okny. U izolovaných panelových domů s vyměněnými okny je tepelná ztráta způsobená přirozeným větráním velice podstatná. V tomto případě lze dosáhnout ţádoucího nízkoenergetického či pasivního standardu jen s pouţitím systému s rekuperací tepla. Z výše uvedeného lze odvodit, ţe očekávaný komfort vykonávaný automatickým systémem větrání vyjde v konečném důsledku nejlevněji s vyuţitím větrací soustavy s rekuperační jednotou. 54

55 Vytápění a zdroje tepla V našich zeměpisných šířkách se bez vytápěcího systému neobejdou téměř ţádné objekty, kromě speciálně konstruovaných a kvalitně izolovaných pasivních domů. Potřebné teplo nemusí pocházet jen z otopné soustavy. Pasivní domy umoţnují vyuţít teplo například vyzařované osobami a vydávané spotřebiči. K vytápění se vyuţívá i energie slunečního záření, která dopadá do místností objektu okny. Teplo ze záření slunce sice vyuţívá kaţdý dům, ale často se jedná o velice malý podíl vytápění v porovnání k celkové spotřebě domu. V současné době se čím dál častěji, zástupci bytových druţstev a SVJ panelových domů, zamýšlejí nad změnou vytápěcího systému a zdrojů tepla. Jedním z hlavních důvodů je trvalý růst cen energií a vysoká cena za jednotku tepla z výtopen na zemní plyn. V následujících podkapitolách, uvádím nové trendy ve vytápění a zdrojích tepla, nejvíce vyuţitelné pro bytové panelové domy. Centralizované zásobování teplem Většina panelových domů je v současnosti stále napojena na centralizované zásobování teplem (CZT). Při pouţití tohoto způsobu vytápění jsou objekty závislé na dodávce tepla z výtopen či tepláren. V teplárnách se palivo při výrobě tepla zhodnocuje výrobou elektrické energie. Cena je tak niţší a pohybuje se v rozmezí Kč/GJ. Naopak v případě výtopen můţe být cena v některých lokalitách aţ dvakrát vyšší. Výtopny vyrábí teplo s pouţitím například zemního plynu, uhlí, topného oleje a mazutu. Centralizované zásobování teplem má své výhody. Mezi ně se řadí vyšší účinnost při spalování uhlí, technologie čištění spalin a kvalitnější spalování. Za další klady je moţno uvést, bezpečnost dodávky odběratelům a místo výroby tepla, které je postaveno mimo objekt. Rozptyl emisí je zároveň příznivější v porovnání s lokálním zdrojem tepla. Pokud centrální výtopna pouţívá k výrobě tepla zemní plyn, je účinnost spalování niţší neţli spalování uhlí. Nevýhodou jsou ztráty v rozvodech, které vedou k vyšší ceně tepla. Vzhledem k růstu ceny na vytápění, je vhodné, současně se systémem centralizovaného zásobování teplem, vyuţít některé z alternativních zdrojů vytápění. Moţné je pouţití solárních panelů či elektrických kompresorových tepelných čerpadel vzduch-voda v kombinaci s elektrokotli. Dalším řešením je moţnost vyuţití plynových tepelných čerpadel vzduch-voda zároveň s kotli na zemní plyn nebo plynové kotelny jako hlavního zdroje tepla pro vytápění a přípravu teplé vody. Pouţití alternativního zdroje tepla můţe vést ke značné úspoře provozních nákladů za vytápění. 55

56 Vlastní plynová kotelna Narůstající cena za jednotku tepla z centralizovaného zásobováni teplem, přivádí vlastníky bytových jednotek a správců panelových domů k myšlence, odpojení se od tohoto způsobu dodávky tepla a pořídit si vlastní zdroj vytápění v podobě plynové kotelny. Pokud je do panelového domu zavedena přípojka zemního plynu, je moţné si pořídit kotelnu s kaskádou kondenzačních kotlů na zemní plyn. Kondenzační kotelna je zpravidla umístěna v technickém podlaţí objektu s přívodem čerstvého vzduchu a odtahem spalin. Komín pro odtah spalin je většinou veden po fasádě domu, ve výjimečných případech se umisťuje do výtahové šachty. V případě uţití kondenzačních kotlů určených do exteriéru, je moţné kotelnu umístit na střechu panelového domu. Před instalací kotle, je nejprve vhodné provést zateplení objektu, kvůli sníţení případné tepelné ztráty. Pro zachování stávající otopné soustavy v domě se doporučuje přechod na nízkoteplotní systém vytápění. Voda pro vytápění je s pouţitím nízkoteplotních otopných soustav ohřívána na nízké teploty pohybující se v rozmezí C. Běţné otopné soustavy ohřívají vodu na cca 70 C. Mezi hlavní výhody nízkoteplotní vodní soustavy se řadí úsporný provoz. V panelových domech se zpravidla objevují litinové radiátory, které mají velkou tepelnou kapacitu. Zmíněnou otopnou soustavu je vhodné osadit dynamickou regulací, která umoţnuje vyuţít tepelné zisky. Mezi výhody vlastní kotelny pro bytové domy patří zejména výrazné sníţení nákladů za vytápění a také nezávislost na dodávkách tepla v případě odstávky centralizovaného zásobování teplem. Do výhod je rovněţ moţné zařadit i poměrně nízké pořizovací a provozní náklady nebo bezúdrţbový provoz kotle. Obrázek č. 22: Kondenzační kotel Zdroj: 56

57 Tepelná čerpadla Tepelné čerpadlo pracuje na podobném principu jako chladnička. Čerpadlo svým provozem ochlazuje například okolní vzduch, půdu nebo vodu v blízkosti objektu. Vyprodukované teplo se následně předá systému ústředního vytápění domu. Tepelná čerpadla ke svému provozu vyuţívají elektrickou energii, avšak existují i čerpadla poháněná na zemní plyn. Výhodou je, ţe tepelné čerpadlo dokáţe vyrobit mnohonásobně více tepla v porovnání s jeho spotřebou elektřiny na provoz. Poměr mezi výkonem a příkonem se nazývá topný faktor, jehoţ hodnoty jsou v rozpětí od 2 do 4. V praxi to pro tepelné čerpadlo znamená, ţe čím větší je rozdíl teplot, například půdy v okolí domu a vody v ústředním topení, tím je topný faktor niţší. S niţším topným faktorem roste spotřeba elektřiny pro pohon čerpadla. [19] Existuje několik druhů čerpadel. Mezi univerzální pouţití se řadí čerpadlo typu vzduch-voda. Termín před pomlčkou udává, co tepelné čerpadlo ochlazuje a naopak slovo za pomlčkou oznamuje, jaké médium je ohříváno. Dalšími známými a hojně uţívanými druhy tepelných čerpadel jsou vzduch-vzduch, voda-voda nebo země-voda. Avšak pro aplikaci tepelných čerpadel do panelových domů se převáţně vyuţívá jen druh vzduch-voda, a to v podání elektrického a plynového tepelného čerpadla. o Elektrická tepelná čerpadla U panelových domů se nejčastěji pouţívají tepelná čerpadla typu vzduch-voda. Elektrická tepelná čerpadla je vhodné instalovat společně s elektrokotlem, který pokryje špičky tepelných ztrát při nejniţších teplotách. Tepelná čerpadla s pohonem elektromotoru mají průměrný roční faktor pohybující se okolo 2,7. Čerpadla se zpravidla umisťují kaskádovitě na střechu objektu, někdy také na zeleň v blízkosti panelového domu nebo se mimořádně instalují do technických místností domu. o Plynová tepelná čerpadla Plynová tepelná čerpadla na principu vzduch-voda se zapojují společně s kondenzačními plynovými kotli. Většinou se pouţívají jako alternativa k elektrickým tepelným čerpadlům, kvůli nedostatečné kapacitě elektrické přípojky. Jednotky se umisťují na střechu na nosný rošt nebo do technického podlaţí. U plynových tepelných čerpadel je navíc nutné řešit odvod spalin a přívod čerstvého vzduchu. Plynová tepelná čerpadla, oproti čerpadlům s kompresorem poháněných elektřinou, mají niţší topný faktor nabývající hodnot od 1,2 do 1,4. Avšak odlišné ceny za plyn a elektrickou energii tento rozdíl srovnají. 57

58 Mikrogenerace a kogenerace Kogenerace představuje technologii společné výroby elektřiny a tepla. Součástí kogenerační jednotky je generátor slouţící k výrobě elektřiny, který je poháněn spalovacím motorem nebo turbínou. Získané odpadní teplo ze spalin, chladicí kapaliny nebo oleje motoru se vyuţívá pro ohřev teplé vody. Kladným aspektem kogenerace je vyšší účinnost vyuţití primární energie. Kogenerační jednotky se běţně pouţívají ve velkých teplárnách průmyslových podniků. Postupem času moderní technologie umoţnila vyuţití kompaktní jednotky i ve velmi malých provozech. Tyto malé jednotky se nazývají mikrogenerace a dají se vyuţít i ve sklepě nebo technickém podlaţí panelového domu. Zařízení se napojují do rozvodové sítě nebo do elektrické sítě domu. Na otopnou soustavu se propojí přes akumulační zásobník teplé vody. Mikrogenerace umoţnuje současně vyrábět teplo i elektřinu. Výkon jednotky je třeba vhodně dimenzovat, a to buď jen na přípravu teplé vody, nebo současně s tím i na vytápění. Mikrogenerace představuje budoucí alternativu výroby tepla a elektřiny, která v panelových domech najde velké uplatnění. Ekonomika vytápění [20] Před případnou výměnou zdroje vytápění je z hlediska investic příznivé, nejdříve provést revitalizaci panelového domu v podobě zateplení objektu, vyměnění původních oken a dalších úprav. Velikost investičních nákladů na pořízení zdroje vytápění se značně liší pro nezateplené a zateplené panelové domy. Z hlediska finanční úspory je pro nezateplené objekty nejvýhodnější investice do plynového tepelného čerpadla. V porovnání s tepelnými čerpadly je sice pořízení vlastní plynové kotelny s kondenzačními kotli nejlevnější variantou, nicméně přinese nejmenší úsporu nákladů na provoz. Pro zateplené panelové domy je výhodnějším opatřením pořízení elektrického tepelného čerpadla. Z ekonomického hlediska je vhodné panelové domy od centrálního systému odpojit a přejít na jiný způsob vytápění. Nejlevnější alternativou je volba vlastní plynové kotelny. Prvotní investice do pořízení kondenzačních kotlů je sice draţší, avšak návratnost vkladů se vrátí, díky vyšší energetické účinnosti kotlů, které dokáţou vyuţít teploty spalin. Náklady na pořízení kogenerační jednotky je třeba ekonomicky optimalizovat, jelikoţ měrné investiční náklady s poklesem výkonu jednotky rostou. Investice spojené s provozem těchto zařízení nejsou zanedbatelné. 58

59 Měření a regulace Regulace otopné soustavy je povětšinou jednou ze sloţek rekonstrukce panelového domu. Základní funkcí regulace je omezení výkonu topení na nezbytné minimum a zamezení nechtěného přetápění. Regulace teploty otopné vody však není jediná z podmínek. Současně s tím, je vhodné sníţit teplotní spád a sníţit průtok topného média. Teplotu otopné vody je moţné řídit systémem ekvitermní regulace, která plynule mění výkon otopné soustavy v závislosti na venkovní teplotě. Pravděpodobně nejznámějším zařízením pouţívaným k vyuţití tepelných zisků jsou termoregulační ventily (TRV). Dokáţí uzavřít přívod topné vody do otopného tělesa v případě, kdy nastavená hodnota dosáhne teploty v místnosti. Osazením těchto ventilů se sice vyuţívají solární i místní vnitřní tepelné zisky, nicméně dochází ke sniţování průtoku topné vody otopným tělesem a topnou soustavou. [19] Součástí bytových jednotek v panelových domech jsou radiátory spojené s průchozím stoupacím potrubím. Spotřeba tepla v jednotlivých bytech se měří tzv. poměrovým měřením, pomocí indikátoru osazeného na kaţdém radiátoru v bytě. Zjištěná spotřeba tepla uvádí náklady za zúčtovací jednotku na vytápění v GJ na m 3. Rozúčtování celkové spotřeby tepla, zpravidla měřené pro celý objekt, se provádí v souladu s Vyhláškou č. 372/2001 Sb [21]. Zpracovatelské firmy, zabývající se vyúčtováním nákladů na teplo a vodu, se musí řídit pracovními postupy a algoritmy provedenými v souladu s platnou legislativou a poţadavky ISO. Hlavním cílem je snaha o spravedlivé rozdělení nákladů na vytápění mezi konečné spotřebitele. [20] Ekonomika měření a regulace Vhodnou regulací otopné soustavy lze dosáhnout úspor od 5 do 15 %. Instalace termostatických ventilů přináší úsporu tepla ve výši 5 až 20 %. [20 str. 77] Výše úspor závisí zvláště na chování uţivatelů, typu objektu a způsobu vytápění. Přínos termostatických ventilů je u zateplených domů menší, protoţe úspora nákladů na vytápění je nízká vzhledem k malé spotřebě. Samotná instalace indikátorů a měřidel na radiátory nepřináší ţádnou energetickou úsporu. Slouţí pouze k měření spotřeby tepla a následnému rozdělení celkových nákladů na vytápění. 59

60 Ohřev vody Energie potřebná k přípravě teplé vody tvoří okolo 20 aţ 35 % z celkové spotřeby energie objektu. Podíl energie na přípravu teplé vody se mění v závislosti na míře zateplení objektu. Například u nezatepleného panelového domu se na celkové spotřebě nákladů podílí teplá voda asi z 21 %. Způsob přípravy teplé vody souvisí s její cenou. Na celkové náklady má vliv především spotřeba, která však můţe být ovlivněna obyvateli domu. Náklady na teplou vodu je moţné omezit úpravou mnoţství a teploty. Spotřebu vody lze sníţit pomocí speciálních výtokových armatur, jako například instalací perlátorů nebo úsporných pákových baterií či sprchových hadic. Poţadované konstantní teploty vody lze dosáhnout pouţitím termostatických baterií. Značná část spotřeby energie pouţité k přípravě teplé vody se přisuzuje ztrátám vnitřních a vnějších rozvodů. Uţitím zdroje, který se bude nacházet v místě spotřeby, se dají ztráty dále sniţovat, avšak v reálném prostředí toho nelze zcela snadno dosáhnou. Tepelnou ztrátu rozvodů teplé vody a cirkulace uvnitř objektu je moţné sníţit řadou úsporných opatření. Mezi nejzákladnější uţívané postupy se řadí důkladné obalení rozvodů tepelnou izolací nebo minimalizace délky rozvodů teplé vody a cirkulačních rozvodů. Účinnost přípravy teplé vody je zároveň dána distribucí teplé vody v rozvodech umístěných mimo objekt. Většina panelových domů odebírá teplou vodu z centrální vytápěcí soustavy. U centralizovaného zásobování teplem jsou zdrojem teplárny a výtopny, které jsou zpravidla umístěné ve značné vzdálenosti od objektu. Dálkové rozvody na sídlišti jsou často vedeny volně nebo v zemi. U novějších horkovodních či teplovodních soustav můţe docházet distribucí teplé vody mezi teplárnou, výtopnou a objektem, ke ztrátám tepla v rozvodech aţ okolo 10 %. Ve starších rozvodech je ztráta vyšší, v rozmezí %. Příprava teplé vody můţe být centrální pro celý panelový objet nebo lokální, instalovaný v jednotlivých bytech. Mezi centrální zdroje tepla patří tepelná čerpadla, solární kolektory a plynové kotle. Lokální ohřev zajišťují akumulační zásobníky, průtokové ohřívače nebo kompaktní jednotky. 60

61 Centrální zdroje Jako zdroje centrální přípravy teplé uţitkové vody pro celý panelový dům je moţno zvolit solární ohřev, plynovou kotelnu nebo tepelná čerpadla zapojená současně s elektrokotli či kotli na zemní plyn. Vhodné je pouţít takové zdroje, které umoţňují jak přípravu teplé vody, tak i tepla na vytápění. Na ohřev vody prostřednictvím čerpadel a plynových kotlů je zapotřebí instalovat centrální zásobníky teplé vody pro celý dům. o Tepelná čerpadla Nejčastěji uţívaná čerpadla pro ohřev teplé vody v panelových domech jsou elektrická nebo plynová tepelná čerpadla typu vzduch-voda. Tepelná čerpadla připravují teplou vodu v zásobnících umístěných buď v exteriéru, většinou na střeše objektu, nebo v interiéru budovy, zpravidla v technickém podlaţí. o Solární systémy Solární systém můţe pokrýt významnou část roční spotřeby teplé vody. Solární soustava se skládá ze samotného kolektoru nebo boileru, dále z potrubí, čerpadla a řídící jednotky. Kolektory se dělí na deskové a trubicové. Deskový kolektor je pro panelové domy vhodnější. Rovněţ jsou solární termické kolektory pro ohřev teplé vody ekonomicky výhodné, protoţe vyuţívají sluneční energii, která není zpoplatněna. Nejvhodnější je kombinovat solární systém současně s jiným zdrojem ohřevu teplé vody Z nejnovějších poznatků vyplývá, že je optimální navrhovat solární systém v bytových domech tak, aby pokryl zhruba 40 % celoroční spotřeby tepla, tedy 40% spotřeby tepla na přípravu teplé vody je dodáváno solárními kolektory a 60 % jiným zdrojem energie, např. stávajícím systémem CZT. [20 str. 85] Graf č. 5: Podíl solárního ohřevu teplé vody na její celkové spotřebě pro území České republiky Zdroj: [22] 61

62 Z energetického i ekonomického hlediska je nejvhodnější umístit kolektory na střechu objektu. Solární zařízení je taktéţ moţné integrovat na fasádu domu nebo dokonce je instalovat do zábradlí lodţií. Nicméně pro dosaţení optimálního sklonu je vhodné umístit panely na střechu. Pro celoroční provoz je přiměřený sklon s úhlem 45 aţ 75. Solární termické kolektory je nejlepší orientovat směrem na jih. Nejčastěji je kolektor naplněn nemrznoucí směsí, jen výjimečně jím proudí teplá voda. Výhodou pouţití solárních kolektorů na ohřev teplé vody je sníţení nákladů jednotlivých domácností a naopak zvýšení energetické nezávislosti objektu. Kladem je i to, ţe se jedná o obnovitelný zdroj energie, který má při produkci tepla minimální negativní dopad na ţivotní prostředí. o Plynové kotle Kotle na zemní plyn se dají vyuţít na přípravu tepla na vytápění objektu tak i k ohřevu teplé vody. Na trhu je moţné nalézt například kondenzační kotle s průtokovým ohřevem vody nebo třeba konvenční závěsné plynové kotle s vestavěným zásobníkem na teplou uţitkovou vodu. U kondenzačních kotlů, se oproti běţným kotlům, vyuţívají spaliny k ohřevu teplé vody. Existují velikostně malé varianty kondenzačních plynových kotlů s průtokovým ohřevem teplé vody, které je moţné umístit i do jednotlivých bytů. [1] Lokální zdroje Lokální způsob přípravy teplé vody je zajištěn pomocí decentrálních zdrojů umístěných v jednotlivých bytech. Vodu lze ohřívat v akumulačním zásobníku, například pro spotřebu vody v koupelně, nebo průtokovým ohřívačem instalovaným třeba v kuchyni v blízkosti dřezu. Délka rozvodů lokálního ohřevu teplé vody je oproti centrálnímu způsobu minimální. Lokální řešení je vhodné z důvodu zamezení tepelných ztrát v cirkulačních rozvodech. Teplou vodu lze také lokálně připravovat pomocí kompaktní jednotky se zabudovaným tepelných čerpadlem, která dokáţe zároveň řešit větrání i přípravu teplé vody. Mezi lokální alternativní zdroje ohřevu vody se řadí například plynová karma nebo kotel pro jednotlivé byty. 62

63 Ekonomika ohřevu teplé vody Uţivatelé bytových jednotek mohou docílit výrazně niţší spotřeby teplé i studené vody pomocí instalací úsporných výtokových armatur, perlátorů nebo škrtících krouţků, které setří v průměru 25 % mnoţství vody. Návratnost těchto opatření se pohybuje přibliţně kolem jednoho roku. Významných úspor provozních nákladů na ohřev teplé vody lze v některých případech dosáhnout změnou stávajícího zdroje. Značná část panelových domů je stále připojena na centralizované zásobování teplem, které je draţší, v porovnání s levnějšími zdroji instalovanými přímo do objektu. Díky přesunutí zdroje tepla do objektu se odstraní ztráty v rozvodech vedené systémem CZT. Z ekonomického hlediska nejvyšší úspory provozních nákladů dosahují tepelná čerpadla, která mají vyšší účinnost oproti kondenzačním kotlům na zemní plyn. Opatřením kotlů do lokální plynové kotelny se sice ušetří na pořizovacích nákladech, ovšem úspora provozních nákladů je nízká. Ekonomika solárního systému záleţí na spotřebě teplé vody daného objektu. Čím je spotřeba vyšší, tím se pořízení solárních kolektorů více vyplatí. U panelových domů s malou spotřebou teplé vody bude v případě pořízení solárního systému, návratnost investic výrazně delší. Pro efektivní vyuţití solárního systému je potřeba orientovat solární kolektory přímo na jih. Při nedodrţení tohoto doporučení se zbytečně přichází o největší solární zisky. Pravděpodobně, jako investičně nejlevnější zdroj, se jeví elektrický lokální způsob přípravy teplé vody. V porovnání s centrálním ohřevem vody má niţší potřebu tepla, z důvodu eliminace tepelných ztrát v rozvodech. I kdyţ je ve většině oblastí cena tepla poskytovaná z centralizovaného zásobování draţší, v porovnání se zdroji umístěnými v panelovém domě, je třeba zhodnotit výnosnost investice do nového zdroje pro kaţdý objekt individuálně. 63

64 Elektřina Nové trendy úspory elektrické energie v souvislosti s panelovými domy, je moţné pozorovat především v oblasti osvětlení společných prostor, obměnou výtahů nebo instalací fotovoltaických panelů. Osvětlení V minulosti se v panelových domech pouţívali na osvětlení společných prostor objektu převáţně klasické ţárovky. Jedná se o nejméně hospodárný zdroj světla. Jejich účinnost se pohybuje okolo 3 5 % spotřebované energie, zbytek je ztrátové teplo. Z těchto důvodů i z důvodu vyššího příkonu, se od nich v současné době ustupuje. Nahrazují se kompaktními zářivkami nebo ţárovkami s LED diodami. Předností zářivek je nízká povrchová teplota. Mezi hlavní výhody LED osvětlení se řadí velmi dlouhá ţivotnost a zejména nízká spotřeba elektrické energie. Poměr mezi spotřebou elektřiny a svítivostí můţe být v porovnání zdrojů značně rozdílný. U běţných ţárovek je tento poměr aţ 4x vyšší neţ u zářivek, to znamená, ţe kompaktní zářivky mají oproti klasickým ţárovkám čtvrtinovou spotřebu. Halogenové ţárovky mají oproti klasickým ţárovkám vyšší příkon, ale ty se v panelových domech běţně nevyuţívají. Kladem halogenových ţárovek v porovnání s obvyklými ţárovkami je aţ 4x delší ţivotnost. Obrázek č. 23: Tři druhy zdrojů osvětlení (klasická žárovka, kompaktní zářivka, LED žárovka) Zdroj: 64

65 Výtahy Výtahy v bytovém domě svým provozem spotřebovávají poměrně malou část elektrické energie, ale na celkovou spotřebu mají negativní globální dopad z hlediska uhlíkové stopy. Z těchto důvodů se doporučuje výměna stávajících výtahů v panelových domech za úsporné typy. Většina původních výtahů nesplňuje přísné bezpečností a protipoţární normy, proto se v současné době výtahy v panelových objektech vyměňují za nové, aby vyhovovaly předepsaným podmínkám. Úsporné výtahy sniţují provozní náklady a zároveň emise skleníkových plynů. Nové výtahy jsou také zpravidla opatřeny stand-by reţimem nebo kabinou osvětlenou spořícími LED diodami. U běţných výtahů jsou uţívány často šnekové převodovky, které nemají vysokou účinnost. Nové úsporné výtahy umoţnují její vynechání a nahrazení bezpřevodovým strojem s kompaktními permanentními magnety. Tímto řešením se docílí značného sníţení spotřeby elektřiny. Další energetické úspory je moţné dosáhnout pouţitím rekuperačního pohonu motoru výtahové jednotky. [20] Všemi výše zmíněnými opatřeními lze výrazně docílit sníţení celkové spotřeby elektrické energie v budově. Fotovoltaika Panelový dům se výborně hodí pro instalaci fotovoltaické elektrárny (FVE). Panely se zpravidla umisťují na střechu nebo fasádu objektu. Z důvodu orientace panelového domu ke světovým stranám je vhodnější instalace fotovoltaických článků na střechu. Nejvyšší mnoţství energie přináší orientace přímo na jih. Optimální sklon fotovoltaických panelů je v České republice 35. Obrázek č. 24: Fotovoltaické solární panely Zdroj: 65

66 Instalací fotovoltaických článků se stává dům méně závislý a také se tímto opatřením předchází eventuálnímu výpadku elektrické energie. Vyrobená elektřina z fotovoltaické elektrárny se pouţívá především pro potřeby domu. Spotřebovává se například ve spojitosti s osvětlením společných prostor, ohřevem teplé vody, pohonem výtahů nebo oběhových čerpadel. Nevyuţitou vyrobenou energii je moţné prodat libovolnému distributorovi elektřiny v rámci tzv. zelených bonusů. Prodání přebytků obchodníkovi s elektřinou je pro panelové domy výhodné, jelikoţ energie z fotovoltaiky je vykupována do veřejné elektrické sítě za vyšší ceny. Elektrospotřebiče V současnosti je většina spotřebičů v obchodech povinně označena tzv. energetickým štítkem. Energetický štítek napomáhá zákazníkovi v jeho rozhodování. Štítek udává, jak je daný výrobek energeticky úsporný v porovnání s jinými spotřebiči. Míra úspory energie se označuje písmeny A aţ G. Písmeno G podává informaci, ţe se jedná o výrobek energeticky nejméně úsporný, naopak označení A je úsporně nejefektivnější. Kategorie A se rozděluje do tří stupňů, rozdělené do tříd A+, A++ a A+++. Přitom třída A+++ je ve skupině A nejúspornější. Energetickým štítkem musí být povinně označeny všechny výrobky tzv. bílé techniky. Nově se štítkování týká i oken, vodovodních kohoutků, sprch, ale například i materiálů na zateplení. Energetický štítek představuje významné kritérium hlavně pro spotřebitele, kteří chtějí dosáhnout co nejvyšší úspory v domácnosti. Ekonomika elektrické energie V současné době patří mezi ekonomicky nejúspornější zdroje osvětlení zejména kompaktní zářivky nebo ţárovky s LED diodami. V panelových domech se osvětlují společné prostory objektu, kterými jsou především chodby a schodiště. Na těchto místech je vhodné, z důvodu větší úspory, tyto zdroje pouţít v kombinaci s pohybovými čidly. Rekonstrukcí původních výtahů za výtahy energeticky úsporné, zle ušetřit aţ 30 % z celkově spotřebované elektrické energie výtahu. Při instalaci fotovoltaické elektrárny lze v podmínkách České republiky očekávat výnos 800 aţ kwh připadající na jednotku výkonu. Míra výnosu ovšem záleţí na umístění článků a pouţité technologii. [20] 66

67 Z hlediska úspory energie spotřebičů lze jednoznačně doporučit výběr produktů dle energetického štítku výhradně s označením A. Nejvyšší energetické úspory přinese výrobek spadající do kategorie A uvedený s tzv. plusem. Všechna uvedená opatření mají kladný dopad, jak na hospodárnost v celém objektu, tak na úsporu nákladů elektrické energie pro koncové uţivatele v jednotlivých bytech. 67

68 ANALYTICKÁ ČÁST Obrázek č. 25:Pohled na panelovou zástavbu sídliště Řepy Zdroj: 68

69 4 Porovnání energeticky úsporných bytových domů 4.1. Posouzení vybraných bytových objektů na území Praha 17 V následující části posuzuji vzorové panelové domy na katastrálním území Řepy. Městskou část Praha 17 jsem si vybrala, jelikoţ v této oblasti bydlím a jiţ jsem prováděla analýzu realitního trhu na tomto území v bakalářské práci. Na sídlišti se nachází základní občanská vybavenost tj. obchody, restaurace, sluţby, základní školy, mateřské školy, centrum pro zdravotně postiţené a další. Tato západní část Prahy je dobře dostupná městskou hromadnou dopravou, kterou zajišťují autobusy a tramvaje. Podle výpisu z katastru nemovitostí se jednotlivé bytové domy nacházejí ve vlastnictví druţstevním nebo ve společenství vlastníků bytových jednotek. Obrázek č. 26: Mapa městských částí v hlavním městě Praze Zdroj:google.cz/obrázky 69

70 V lokalitě je sídlištní zástavba srovnatelných bytových objektů, postavených přibliţně ve stejném období kolem 80. let minulého století. Porovnávané varianty panelových domů byly v téměř stejném roce revitalizovány. Původní stav vzorových bytových domů, před provedením úprav odpovídal standardní sídlištní zástavbě. Plášť budov byl nezateplený, pouţívala se dřevěná zdvojená okna, jediným zdrojem tepla bylo centralizované zásobování dodávané z výtopen. K nucenému větrání slouţily pouze vzduchotechnické stoupačky umístěné v instalačním jádře. Konstrukční soustavy bytových jader jsou typu VVÚ-ETA. V této kapitole se zaměřuji na popis vybraných objektů a jejich konkrétních variant úsporných opatření z hlediska vloţených investic. Zabývám se vývojem spotřeby tepelné energie pro vytápění a přípravu teplé vody. Ve srovnávacích tabulkách uvádím vlastní vývoj ceny odebraného tepla v GJ. Z dostupných materiálů a poskytnutých informací investorů hodnotím návratnost vloţených nákladů na jednotlivá úsporná opatření. 70

71 Vzorový bytový dům 1 Vzorový bytový dům č. p. 1267, 1268, 1269 se nachází v ulici Španielova v Praze 17, k. ú. Řepy. Bytový dům je ve společném vlastnictví vlastníků bytových jednotek. Jedná se o samostatný panelový dům obdélníkového půdorysu, který má devět podlaţí, z toho 8 NP a 1 PP. Dům je zcela podsklepen. V 1. PP bytového domu se nachází jeho technické zázemí, nebytové prostory a sklepní kóje. V kaţdém patře se nalézají dvě samostatné bytové jednotky přístupné ze společné chodby. Převaţující dispozice bytových jednotek je o velikosti 4+1. Panelový dům má celkem tři vchody. Příjezd k domu je umoţněn po místní zpevněné komunikaci v ulici Španielova. Nosné svislé a stropní konstrukce bytového domu jsou ţelezobetonové prefabrikované. Schodiště jsou také prefabrikovaná ţelezobetonová. Vstupní dveře a okna jsou plastová s izolačním dvojsklem. Dům je opatřen kontaktním zateplovacím systémem. Tloušťka izolačního materiálu na fasádě je 10 cm, izolace stropní konstrukce je tloušťky 5 cm a izolace střechy 15 cm. Střecha je plochá s krytinou z asfaltových hydroizolačních pásů. Dům je izolován proti podzemní vodě a zemní vlhkosti. Bytový dům byl zkolaudován a uveden do provozu v roce V průběhu několika uplynulých let se dům postupně rekonstruoval. Na přelomu roků 2009 a 2010 bylo provedeno celkové zateplení objektu, vyměněna původní dřevěná okna za okna plastová a proběhla výměna osobního výtahu za nový. Dále byly provedeny menší rekonstrukce vnitřních společných prostor domu. V roce 2014 se společenství vlastníků jednotek dohodlo na vybudování vlastní kotelny. Dostupné materiály od předsedy SVJ obsahují průměrné hodnoty spotřeby energií na vytápění a ohřev TUV před a po rekonstrukci. Náklady na provedená opatření v rámci rekonstrukce uskutečněné v průběhu let u bytového domu Španielova byly vyčísleny takto: náklady na zateplení s výměnou oken Kč, náklady na pořízení výtahů vyšly na Kč, náklady na pořízení vlastní plynové kotelny Kč. Na všechna tato patření bytový dům čerpal dotace v celkové výši Kč. Úspora nákladů na vytápění a ohřev teplé vody za sledované období je Kč. Zjištěné údaje jsem zpracovala do následující tabulky. 71

72 Tabulka č. 5: Roční spotřeby tepelné energie pro vytápění a přípravu teplé vody za roky Zdroj: Předseda bytového domu Španielova , vlastní zpracování rok Spotřeba v GJ Náklady v Kč Kč/GJ , ,40 481, , ,86 485, , ,00 596, , ,00 658, , ,00 638, , ,00 640, , ,00 578, , ,00 754, , ,00 559, , ,00 425, Kč/GJ Graf č. 6: Vývoj ceny GJ v Kč od 2006 do 2015 Zdroj: Předseda bytového domu, vlastní zpracování Z nově naměřených hodnot po rekonstrukci v roce 2014 byl objekt klasifikován průkazem energetické náročnosti budovy v energetické třídě C - úsporná. Daná spotřeba energií na vytápění a ohřev teplé vody odpovídá této klasifikaci průkazu energetické náročnosti budovy. Z uvedených úspor a propočtů předsedy tohoto SVJ vyplynula návratnost jiţ po prvním roce přijatých opatření. 72

73 Příloha č. 1: Všeobecné mapy domu č. p. 1267,1268,1269 Mapa s bližší lokalizací nemovitosti Výřez z katastrální mapy 73

74 Příloha č. 2: Fotodokumentace bytového domu č. p. 1267,1268,1269 Pohledy na bytový dům 74

75 Plynová kotelna Osobní výtah 75

76 Vzorový bytový dům 2 Vzorový bytový dům č. p. 1003, 1004, 1005 se nachází v ulici Laudova v Praze 17, k. ú. Řepy. Správcem panelového domu je bytové druţstvo. Jedná se o samostatný panelový dům obdélníkového půdorysu, který má devět podlaţí a z toho 8 NP a 1 PP. Dům je zcela podsklepen. V 1. PP bytového domu se nachází jeho technické zázemí, nebytové prostory, sklepní kóje a plynová kotelna. V kaţdém patře jsou umístěny dvě samostatné bytové jednotky přístupné ze společné chodby. Dispozice bytových jednotek je o velikosti 3+1 a 1+kk. Panelový dům má celkem tři vchody. Příjezd k domu je umoţněn po místní asfaltové komunikaci z ulice Laudova nebo Brunnerova. Schodiště, nosné svislé i vodorovné konstrukce bytového domu jsou prefabrikované ţelezobetonové. Okna jsou plastová s izolačním dvojsklem. Dům je opatřen kontaktním zateplovacím systémem. Tloušťka izolačního materiálu na fasádě je 8 cm, izolace stropní konstrukce je tloušťky 4 cm a izolace střechy 10 cm. Střecha je plochá s krytinou z asfaltových hydroizolačních pásů. Bytový dům byl postaven v roce V roce 2010 proběhla celková revitalizace domu. Provedlo se zateplení objektu a vyměnění oken. Výměna osobního výtahu byla uskutečněna v roce Současně byly provedeny menší rekonstrukce vnitřních společných prostor domu a výměna původního ţárovkového osvětlení za LED diody. V minulém roce 2015 přešli na vlastní zdroj vytápění vybudováním vlastní kotelny na zemní plyn. V současné době ještě není znám ukazatel úspory na vytápění a přípravu teplé vody. Proto tuto poloţku nemohu dále zahrnovat do porovnání v následující kapitole. Dostupné zdroje a poskytnuté materiály od předsedy bytového druţstva obsahují průměrné hodnoty spotřeby energií na vytápění a ohřev TUV před a po rekonstrukci. Náklady na celkovou revitalizaci domu uskutečněné v průběhu let u bytového domu Laudova byly vyčísleny takto: náklady za zateplení domu a výměnu oken ve výši Kč, náklady na pořízení třech nových výtahů byly cca Kč, náklady na pořízení vlastní plynové kotelny cca Kč. Na provedené zateplení fasády a výměnu oken bytový dům čerpal dotace v celkové výši Kč. Úspora nákladů na vytápění a ohřev teplé vody ve zmíněném období byla vyčíslena na částku Kč. Zjištěné údaje jsem zpracovala do následující tabulky. 76

77 Tabulka č. 6: Roční spotřeby tepelné energie pro vytápění a přípravu teplé vody za roky Zdroj: Předseda bytového domu Laudova , vlastní zpracování rok Spotřeba v GJ Náklady v Kč Kč/GJ ,20 738, ,60 771, ,60 777, ,90 821, ,12 933, ,38 951, , ,71 Kč/GJ Graf č. 7: Vývoj ceny GJ v Kč od 2008 do 2014 Zdroj: Předseda bytového domu, vlastní zpracování Po revitalizaci domu byl, z nově naměřených hodnot, objekt zařazen do průkazu energetické náročnosti budovy v energetické třídě C - úsporná. Spotřeba energií na vytápění a ohřev teplé vody odpovídá této třídě průkazu energetické náročnosti budovy. Z poskytnutých údajů a sdělení předsedy tohoto bytového druţstva jsou náklady na zateplení a výměnu oken jiţ splaceny, návratnost investic do pořízení vlastního zdroje vytápění není v současné době ještě vykalkulována, jelikoţ doba návratnosti závisí na ročním vyúčtování úspor tepla. 77

78 Příloha č. 3: Všeobecné mapy domu č. p Mapa s bližší lokalizací nemovitosti Výřez z katastrální mapy 78

79 Příloha č. 4: Fotodokumentace bytového domu č. p Pohledy na bytový dům Vchody do panelového domu Boční vchod do plynové kotelny Komín pro odtah spalin z plynové kotelny 79

80 Plynová kotelna Osobní výtah Osvětlení společných prostor domu LED žárovkami 80

81 Vzorový bytový dům 3 Vzorový bytový dům č. p se nachází v ulici Šimonova v Praze 17, k. ú. Řepy. Jedná se o jednotlivý vchod s orientačním číslem 4, panelového objektu o šesti vchodech. Vlastníkem panelového domu je bytové druţstvo. Dům má dvanáct podlaţí, z toho 11 NP a 1 PP a je zcela podsklepen. V 1. PP bytového domu se nachází technické zázemí, nebytové prostory a sklepní kóje. V kaţdém patře jsou tři samostatné bytové jednotky přístupné ze společné chodby. Dispozice bytových jednotek je o velikosti 3+1 a 2+kk. Příjezd k domu je umoţněn po místní zpevněné komunikaci v ulici Šimonova. Nosné svislé konstrukce bytového domu jsou ţelezobetonové prefabrikované. Schodiště a stropní konstrukce jsou ţelezobetonové prefabrikované. Vstupní dveře a okna jsou plastová. Nová okna mají izolační dvojsklo. Dům je opatřen kontaktním zateplovacím systémem. Tloušťka izolačního materiálu na fasádě je 12 cm, provedená z expandovaného pěnového polystyrenu a v poţárních pásech z minerální vaty. Na zateplení ploché střechy byl pouţit také EPS o tloušťce 18 cm. Střecha je plochá s krytinou z asfaltových hydroizolačních pásů. Dům je izolován proti podzemní vodě a zemní vlhkosti. Bytový dům byl zkolaudován v roce V průběhu několika uplynulých let byl dům postupně rekonstruován. Na přelomu roku 2005 a 2006 proběhla výměna původních dřevěných oken za okna plastová. Následně v roce 2007 nechalo bytové druţstvo zasklít lodţie. V roce 2012 bylo provedeno celkové zateplení fasády i střechy a uskutečněna výměna původního osobního výtahu na nový. Dále byly provedeny menší rekonstrukce vnitřních společných prostor domu, na chodbách byly vyměněny klasické ţárovky za LED osvětlení. V lednu roku 2013 spustili regulační a měřící stanici technologie SOOS. 2 Současně bylo nainstalováno na vnější povrch pláště budovy elektronické čidlo E-ITN, které samo reguluje otopný systém v závislosti na venkovní teplotě. Dostupné materiály od předsedy bytového druţstva obsahují průměrné hodnoty spotřeby energií na vytápění a ohřev teplé vody před a po rekonstrukci. Investice výměny oken byly ve výši Kč, zasklení lodţií stálo Kč, zateplení fasády a střechy vyšlo na Kč, do regulační a měřící stanici technologie SOOS investovali Kč. Elektronický indikátor topných nákladů E-ITN integrovaný rádiovým vysílačem, který 2 Pozn.: Sofistikovaná Optimalizace Otopných Soustav 81

82 je umístěn na fasádě domu, byl pořízen za Kč. Bytové druţstvo nečerpalo na opatření ţádnou dotaci Úspora nákladů na vytápění a ohřev teplé vody za vybrané období byla vyčíslena na částku Kč. Spotřeba odebraného tepla v roce klesla o 415,85 GJ, coţ je o 42,5 % méně oproti nezateplenému stavu. Zjištěné údaje jsem zpracovala do následující tabulky. Tabulka č. 7: Roční spotřeby tepelné energie pro vytápění a přípravu teplé vody za roky Zdroj: Předseda bytového domu Šimonova 1104/4, vlastní zpracování rok Spotřeba v GJ Náklady v Kč Kč/GJ , , , , , , , , , ,6 Kč/GJ Graf č. 8: Vývoj ceny GJ v Kč od 2010 do 2014 Zdroj: Předseda bytového domu, vlastní zpracování Z nově naměřených hodnot po revitalizaci domu byl objekt klasifikován průkazem energetické náročnosti budovy v energetické třídě C - úsporná. Daná spotřeba energií na vytápění a ohřev teplé vody odpovídá této klasifikaci průkazu energetické náročnosti budovy. Z uvedených úspor a propočtů předsedy tohoto bytového druţstva vyplývá, ţe investice na zateplení fasády a střechy je jiţ navrácena. Celková investice do regulační a měřící stanice, kterou spustili v roce 2013, byla také během dvou let splacena. 82

83 Příloha č. 5: Všeobecné mapy domu č. p Mapa s bližší lokalizací nemovitosti Výřez z katastrální mapy 83

84 Příloha č. 6: Fotodokumentace bytového domu č. p Pohledy na bytový dům Vchod do panelového domu Komunikační prostory domu 84

85 Hlavní stanice sofistikované otopné soustavy (SOOS) Potrubní rozvody TUV Osobní výtah 85

86 Vzorový bytový dům 4 Vzorový bytový dům č. p. 1025, 1026, 1027 se nachází v ulici Laudova v Praze 17, k. ú. Řepy. Bytový dům je ve společenství vlastníků bytových jednotek. Jedná se o samostatný panelový dům obdélníkového půdorysu, který má devět podlaţí, z toho 8 NP a 1 PP. Dům je zcela podsklepen. V 1. PP bytového domu se nachází technické zázemí a sklepní kóje. Zároveň se v suterénu tohoto domu nalézají nadstandardní nebytové prostory jako je dílna pro kutily, sauna, prádelna a posilovna. V kaţdém poschodí se nachází dvě samostatné bytové jednotky přístupné ze společné chodby. Dispozice bytových jednotek je o velikosti 3+1. Panelový dům má celkem tři vchody. Příjezd k domu je umoţněn po místní asfaltové komunikaci z ulice Laudova a Nevanova. Schodiště, nosné vodorovné i svislé konstrukce bytového domu jsou ţelezobetonové prefabrikované. Nová okna jsou plastová s izolačním dvojsklem. Dům je opatřen kontaktním zateplovacím systémem. Tloušťka izolačního materiálu na fasádě je 8 cm a izolace střechy je 10 cm. Na stropní konstrukci v suterénu není provedeno zateplení. Střecha je plochá s krytinou z asfaltových hydroizolačních pásů. Bytový dům byl uveden do provozu v roce V průběhu několika uplynulých let byl postupně rekonstruován. V roce 2002 bylo provedeno celkové zateplení fasády a střechy objektu a byla vyměněna původní dřevěná okna za okna plastová. V roce 2011 byl vyměněn původního výtah za nový v nerezovém provedení. Dále proběhla výměna osvětlení ve společných prostorech domu. Ţárovkové osvětlení bylo nahrazeno LED ţárovkami, doplněné pohybovými čidly. V roce 2012 se společenství vlastníků jednotek rozhodlo pro vybudování vlastní kotelny na zemní plyn s kondenzačními kotli. Dostupné materiály od předsedy SVJ obsahují průměrné hodnoty spotřeby energií na vytápění a ohřev TUV před a po rekonstrukci. Náklady na celkové zateplení fasády s výměnou oken uskutečněné v průběhu let u bytového domu Laudova byly vyčísleny ve výši cca Kč, náklady na pořízení výtahů bez strojovny byly v částce Kč a investice na pořízení vlastní plynové kotelny činily Kč. Na uskutečněná opatření nečerpalo SVJ ţádné dotace. 86

87 Úspora nákladů na vytápění a ohřev teplé vody za období před a po revitalizaci objektu činila Kč. Úspora nákladů na vytápění a přípravu teplé vody se po pořízení vlastní plynové kotelny změnila na částku Kč. Je zřejmé, ţe největších úspor se dosáhlo především díky zateplení fasády domu. Tabulka č. 8: Roční spotřeby tepelné energie pro vytápění a přípravu teplé vody za roky Zdroj: Předseda bytového domu Laudova , vlastní zpracování rok Spotřeba v GJ Náklady v Kč Kč/GJ , ,76 481, , ,41 521, , ,68 356,19 Kč/GJ Graf č. 9: Vývoj ceny GJ v Kč od 2001 do 2003 Zdroj: Předseda bytového domu, vlastní zpracování Tabulka č. 9: Roční spotřeby tepelné energie pro vytápění a přípravu teplé vody za roky Zdroj: Předseda bytového domu Laudova , vlastní zpracování rok Spotřeba v GJ Náklady v Kč Kč/GJ , ,47 453, , ,97 396, , ,80 357, , ,47 341, , ,96 335, , ,40 333,56 87

88 Kč/GJ Graf č. 10: Vývoj ceny GJ v Kč od 2010 do 2015 Zdroj: Předseda bytového domu, vlastní zpracování Po celkové rekonstrukci domu byl objekt zařazen do průkazu energetické náročnosti budovy v energetické třídě C - úsporná. Spotřeba energií na vytápění a ohřev teplé vody odpovídá této třídě průkazu energetické náročnosti budovy. Dle informací předsedy SVJ, v době probíhající rekonstrukce v roce 2002 formou zateplení fasády a výměny oken, ještě nebyl dům ve vlastnictví SVJ, nýbrţ byl ve správě městské části Praha 17. Z uvedeného důvodu není známa návratnost těchto investic. Z údajů o tepelné úspoře, po pořízení vlastní plynové kotelny v roce 2012 vyplývá, ţe návratnosti investic bylo dosaţeno jiţ po dvou letech provozu. 88

89 Příloha č. 7: Všeobecné mapy domu č. p Mapa s bližší lokalizací nemovitosti Výřez z katastrální mapy 89

90 Příloha č. 8: Fotodokumentace bytového domu č. p Pohledy na bytový dům Komín pro odtah spalin z plynové kotelny Boční vchod do plynové kotelny Společné prostory domu 90

91 Plynová kotelna Expanzní nádoby pro TUV Osobní výtah 91

92 Vzorový bytový dům 5 Vzorový bytový dům č. p se nachází v ulici Vondroušova v Praze 17, k. ú. Řepy. Bytový dům je ve spoluvlastnictví vlastníků bytových jednotek. Jedná se o samostatný rohový panelový dům, který má devět podlaţí, z toho 8 NP a 1 PP. Dům je zcela podsklepen. V 1. PP bytového domu se nalézá technické zázemí, nebytové prostory a sklepní kóje. V kaţdém patře se nachází dvě samostatné bytové jednotky přístupné ze společné chodby. Převaţující dispozice bytových jednotek je o velikosti 3+1. Panelový dům má celkem šest vchodů. Příjezd k domu je umoţněn po místní zpevněné komunikaci ulice Vondroušova. Schodiště, stropní a nosné svislé konstrukce bytového domu jsou ţelezobetonové prefabrikované. Vstupní dveře a okna jsou plastová s izolačním dvojsklem. Dům je opatřen kontaktním zateplovacím systémem. Izolace fasády z expandovaného pěnového polystyrenu je tloušťce 10 cm a izolace střechy 20 cm. Střecha je plochá s krytinou z asfaltových hydroizolačních pásů. Dům je chráněn proti podzemní vodě a zemní vlhkosti. Bytový dům byl kolaudován v roce V průběhu roku 2010 byl dům postupně revitalizován. Bylo provedeno celkové zateplení objektu, výměna oken, vybudovala se plynová kotelna s kondenzačními kotli a solární systém s příhřevem teplé vody. V roce 2013 proběhla výměna původního výtahu za výtah nerezový. Dostupné materiály od předsedy SVJ obsahují průměrné hodnoty spotřeby energií na vytápění a přípravu teplé vody před a po rekonstrukci. Na provedená opatření v rámci rekonstrukce uskutečněné v průběhu let , u tohoto panelového domu bylo proinvestováno na zateplení fasády a výměnu oken Kč, náklady na pořízení nových výtahů byly Kč, na vybudování vlastní plynové kotelny Kč i solárního systému za cca Kč. Pouze na zateplení fasády objektu čerpal bytový dům příspěvek od ÚMČ Praha 17 ve výši Kč. Úspora nákladů za vytápění a ohřev teplé vody je za uvaţované období vyčíslena na Kč. Zjištěné údaje jsem zpracovala do následující tabulky. 92

93 Tabulka č. 10: Roční spotřeby tepelné energie pro vytápění a přípravu teplé vody za roky Zdroj: Předseda bytového domu Vondroušova , vlastní zpracování rok Spotřeba v GJ Náklady v Kč Kč/GJ , ,62 616, , ,49 676, , ,34 716, , ,68 716, , ,23 682, , ,84 663, , ,56 620, Kč Kč Kč Kč Kč Kč Kč Kč Kč Kč Kč/GJ 716,67 716,97 676,43 682,17 663,79 616,58 620, Graf č. 11: Vývoj ceny GJ v Kč od 2008 do 2014 Zdroj: Předseda bytového domu, vlastní zpracování Z nově naměřených hodnot po revitalizaci domu byl objekt klasifikován průkazem energetické náročnosti budovy v energetické třídě C - úsporná. Daná spotřeba energií na vytápění a ohřev teplé vody odpovídá této klasifikaci průkazu energetické náročnosti budovy. Z dostupných informací a materiálů od předsedy tohoto SVJ vyplývá, ţe návratnost investic na pořízení vlastní kotelny na zemní plyn se pohybuje kolem pěti let. V současnosti má pravděpodobně SVJ tuto investici jiţ splacenou. Vzhledem k vysokým nákladům na pořízení solárního systému na ohřev teplé vody je vynaloţená investice téměř nenávratná. 93

94 Příloha č. 9: Všeobecné mapy domu č. p Mapa s bližší lokalizací nemovitosti Výřez z katastrální mapy 94

95 Příloha č. 10: Fotodokumentace bytového domu č. p Pohledy na bytový dům Solární panely na střeše bytového domu Plynová kotelna 95

96 Osobní výtah 96

97 5 Ekonomické vyhodnocení úsporných opatření 5.1. Vyhodnocení ekonomicky optimální varianty V této kapitole porovnávám vzorové panelové domy a hodnotím provedená opatření v souvislosti s úsporou energie na vytápění a ohřev teplé vody. V tabulkách uvádím základní údaje a porovnávám pět popisovaných domů, z hlediska geometrické charakteristiky budovy, technických parametrů a systémů, energetické náročnosti, doby ţivotnosti i vloţených investic. Konkretizuji jednotlivé typy provedených úsporných opatření, jako je zateplení pláště budovy, výměna oken, pořízení vlastní kotelny či solárních panelů. Zmiňuji se o výpočtu prosté doby návratnosti. U zkoumaných objektů vyhodnocuji úsporná opatření s ohledem na ekonomická kritéria. Na závěr uvádím optimální úsporná opatření vzorových domů z hlediska druhu pouţitých opatření a návratnosti pořizovacích nákladů. Posuzované vzorové domy se nacházejí v sídlištní zástavbě Řepy I. a Řepy II., oddělené rychlostní komunikací Slánská, které jsou však od sebe vzdáleny v poměrně malém okruhu cca 0,5 km viz obrázek Obrázek č. 27: Mapa s širší lokalizací porovnávaných nemovitostí Zdroj: 97