SNIŽOVÁNÍ SPOTŘEBY TEPLA U PRŮMYSLOVÝCH OBJEKTŮ

Transkript

1 SNIŽOVÁNÍ SPOTŘEBY TEPLA U PRŮMYSLOVÝCH OBJEKTŮ Inovativní produkt v rámci projektu OPPA Praha Adaptabilita: Adaptabilita Vzděláváním k rozvoji environmentálně vyspělých staveb Modul 3 Nízkoenergetické průmyslové budovy Ing. Martin Studnička Ing. arch. Alexandr Verner a kol. (MS architekti s.r.o.) 03/2014

2 SNIŽOVÁNÍ SPOTŘEBY TEPLA U PRŮMYSLOVÝCH OBJEKTŮ 2

3 SNIŽOVÁNÍ SPOTŘEBY TEPLA U PRŮMYSLOVÝCH OBJEKTŮ Obsah 1. Abstrakt Úvod Současná situace snižování spotřeby tepla ve výrobním sektoru Cíle práce, formulace problému Možná řešení problematiky Referenční hala Spotřeby médií pro vytápění Nová hala M Náklady na konstrukce a zařízení snižující tepelné ztráty v hale M Tepelné zisky z výrobních technologií v hale M Posuzované varianty řešení Závěr

4 SNIŽOVÁNÍ SPOTŘEBY TEPLA U PRŮMYSLOVÝCH OBJEKTŮ ABSTRAKT Modelová studie je výsledkem zkoumání problematiky úspor energií u průmyslových budov v rámci Projektu VVC environmentálně vyspělých staveb, financovaného z Operačního programu Praha adaptabilita. Cílem je analýza možností úspor energií, především tepla, u průmyslových staveb a zjištění jejich efektivity. V úvodních pasážích se zabývá současnou situací ve snižování spotřeb tepla u průmyslových budov obecně, dále se pak zabývá hledáním nejefektivnějšího způsobu řešení úspor tepla u konkrétní průmyslové haly ve variantách. Výsledkem je nalezení tepelně i finančně nejvhodnějšího řešení úspor tepelné energie u předmětné průmyslové haly. 4

5 SNIŽOVÁNÍ SPOTŘEBY TEPLA U PRŮMYSLOVÝCH OBJEKTŮ 2. ÚVOD Aktuální trend snižování spotřeb energií budov a udržitelné výstavby se zaměřuje především na sektor bydlení, veřejný sektor a administrativu. Publicita, dotační tituly (Zelená úsporám ), různé systémy kategorizace (nízkoenergetický a pasivní dům) a certifikace (SBTool CZ), ale i většina výzkumu směřuje primárně k uvedeným sektorům výstavby. Průmyslové objekty, jakkoli jsou největším konečným spotřebitelem elektrické energie a druhým největším spotřebitelem tepelné energie v ČR, jsou poněkud opomíjeny. Průmysl spotřebovává 42% elektrické energie a 34% tepla 1 ; jedná se tedy o obrovský potenciál úspor. Výrobní sektor je logicky ve vztahu ke svým finálním výrobkům na špici vyrábí se stále úspornější automobily či elektrospotřebiče, rovněž řízení spotřeb (a tedy i úspor) energií vlastních výrobních technologií je velmi sofistikované. Nicméně budovy, ve kterých tyto činnosti probíhají, jsou obvykle na dolní hranici požadavků legislativy a norem v případě nových objektů, u starších budov se jedná o parametry hluboko pod aktuálním normovým standardem o úsporných objektech či udržitelné výstavbě tedy nemůže být řeč. Budovy jsou považovány pouze za obálku, bránící v přístupu větru a deště k výrobním technologiím; náklady na pořízení budovy i její provoz často představují méně než polovinu nákladů celkových; úspory energií souvisejících s budovami nejsou považovány za návratné. Výrobní objekty jsou ve vztahu k úsporám energií Popelkou nejen v důsledku nízkých požadavků investorů, ale i vinou minimální, či spíše žádné, podpory ze strany státu. Dotační tituly i eventuální jiné formy podpory, jako např. Zelená úsporám či Panel, jsou směřovány převážně do sektoru bydlení, motivace stavebníků v průmyslu k úsporám energií ze strany státu je tedy nulová. Nicméně zejména více než třetinový podíl průmyslových objektů, ať již nově budovaných, tak i existujících, na spotřebě tepla je obrovský a potenciál úspor stojí za prozkoumání. 1 Zdroj: EkoWATT. Analýza současného stavu budov v ČR, jež jsou vhodné k opatřením orientovaným k úsporám energií, Praha: prosinec

6 SNIŽOVÁNÍ SPOTŘEBY TEPLA U PRŮMYSLOVÝCH OBJEKTŮ 2. SOUČASNÁ SITUACE SNIŽOVÁNÍ SPOTŘEBY TEPLA VE VÝROBNÍM SEKTORU Výrobní sektor aktuálně spotřebovává TJ, tj. 34% celkové roční spotřeby tepla. Rozdělení konečné spotřeby tepla v jednotlivých sektorech 2 Celkový poměr mezi spotřebou tepla pro vytápění objektu a pro vlastní výrobu není v dostupných podkladech dohledatelný, podle vlastních zkušeností autora s projektováním a výstavbou průmyslových objektů jej lze odhadnout na cca. 50/50, budovy tedy spotřebovávají přibližně TJ tepla ročně. Bez ohledu na poměr mezi spotřebou tepla pro výrobu a pro budovu platí následující: Tepelně technické parametry obálky jsou u nově navrhovaných budov obvykle na minimu požadovaném příslušnou normou, u starších objektů je většinou zachováván stav z doby vzniku Těsnost obálky budovy je obvykle minimální, zejména otvory ve fasádě (vrata, nakládací můstky, světlíky) jsou i v uzavřené poloze zdrojem velkých úniků Zamezení úniku tepla vraty při otevření formou zádveří, tedy instalace druhých synchronizovaných vrat, je považováno za překážku výroby; je-li vůbec instalováno, tak není využíváno, synchronizace je často odstavena Rekuperace odpadního tepla z výrobních technologií je neprávem považována za nezajímavou úspory takto dosažené jsou v poměru k celkovým nákladům na energie malé a návratnost vložených prostředků je příliš dlouhá. Technologické teplo je většinou odváděno přímo do exteriéru Jednotlivé systémy techniky prostředí vzduchotechnika a vytápění jsou regulovány odděleně bez propojení systémů měření a regulace, možnosti zásahů nepovolaných osob do regulace jsou prakticky neomezené Další skutečností, omezující snahu stavebníků o úspory tepelné energie, je návratnost investičních prostředků. Návratnosti výrobních technologií, které tvoří převažující, či minimálně velmi podstatnou část celkové investice, počítají výrobci v jednotkách let, obdobné je to i u s výrobou souvisejících nemovitostí. Opatření, zajišťující úsporu tepla, jsou logicky investičně náročnější, než tepelně technicky minimální varianta. Návratnosti prostředků, investovaných do úspor energií (na úrovni 2 Zdroj: IEA

7 SNIŽOVÁNÍ SPOTŘEBY TEPLA U PRŮMYSLOVÝCH OBJEKTŮ nízkoenergetického či pasivního domu), se u bytových a administrativních objektů pohybují mezi 10 -ti až 15 -ti lety; i desetiletá návratnost je pro průmysl jen těžko představitelná. Tato skutečnost je hlavní překážkou pro realizaci energeticky úsporných opatření. 4. CÍLE PRÁCE, FORMULACE PROBLÉMU Prostřednictvím prozkoumání možností snížení spotřeby tepla u konkrétního projektu průmyslové výrobní haly s vazbou na očekávanou návratnost navýšení investičních nákladů je cílem nalezení optimální varianty řešení úspor tepla v průmyslovém objektu. Uvažovaná výstavba nové výrobní haly v areálu Linde Pohony v Českém Krumlově je ideálním modelovým případem pro takový průzkum. Lze zde porovnávat skutečné spotřeby médií pro vytápění v aktivní nové výrobní hale, postavené v roce 2006 ve standardu minimálních tepelně technických požadavků s uvažovanou novou halou M4, ve variantách: 0 hala navržená podle minimálních tepelně technických požadavků norem a běžným řešením větrání A+ hala se zlepšenými/optimalizovanými tepelně technickými vlastnostmi obálky a běžným řešením větrání A++ hala navržená podle minimálních tepelně technických požadavků norem na řešení obálky budovy a optimalizovaným řešením větrání (zádveří + rekuperace) A+++ hala se zlepšenými/optimalizovanými tepelně technickými vlastnostmi obálky a optimalizovaným řešením větrání (zádveří + rekuperace) Hala z roku 2006 i uvažovaná nová hala mají velmi podobné rozměry a prakticky totožný konstrukční systém i výrobní program (tj. i vybavení výrobními technologiemi), jedná se o běžnou strojírenskou výrobu. Je zřejmé, že nelze zpracovávat variantu, využívající všech pravidel pro stavbu pasivních domů. Jejich využití naráží jednak na skutečnost, že charakter jakékoli výroby vyžaduje velmi časté otevírání vrat pro transport surovin a materiálů do haly a pochopitelně i odvoz vyrobených produktů. Není též realisticky dosažitelné dosažení těsnosti obálky, alespoň se blížící požadavkům na pasivní domy, vrata, nakládací můstky, různé dopravníky, ale i světlíky a požární klapky nejsou v rozměrech pro výrobní objekty dostupné s požadovanou těsností. To ovšem neznamená, že nelze aktuální standard vhodně a rozumně volenými opatřeními výrazně zlepšit. Cílem je tedy nalezení varianty optimální z hlediska úspor tepla, ceny i návratnosti vložené investice. 7

8 SNIŽOVÁNÍ SPOTŘEBY TEPLA U PRŮMYSLOVÝCH OBJEKTŮ 5. MOŽNÁ ŘEŠENÍ PROBLEMATIKY Jako referenční objekt byla vybrána hala v areálu firmy Linde Pohony v Českém Krumlově. Linde Pohony je součástí koncernu KION, výrobce vysoko- a nízkozdvižných vozíků. Továrna v Českém Krumlově vyrábí hnací a řídící osy pro prakticky všechny typy elektrických vozíků. Část objektů v areálu byla postavena ve druhé polovině osmdesátých let (M1, M1B, C1, C2 a S1), dále byla v roce 2006 postavena nová výrobní hala (M2) a s výstavbou dalších dvou hal (m3 a M4) je dále počítáno. Zobrazení 1: Schéma objektů v areálu Linde Pohony 3 Výrobní hala z roku 2006 je velmi vhodným referenčním objektem pro srovnávání návrhu úsporných opatření, charakter výroby a jejích technologií je prakticky shodný s výrobou v nových objektech, pro halu jsou známé spotřeby energií, charakteristiky a parametry obvodového pláště, časový odstup realizace haly od současnosti je krátký 5.1 REFERENČNÍ HALA Výrobní hala M2 byla postavena v roce 2006, konstrukčně se jedná o železobetonový skelet s modulovým systémem 24 x 18 m. Požadavkem stavebníka v době zpracování projektové dokumentace byly minimální normové požadavky na tepelně technické parametry obálky budovy, tj. obvodový plášť - kazetový systém zateplený 12 cm Orsilu, střecha shedy, trapézový plech + 16 cm Orsilu. Hala je vytápěna tmavými plynovými infrazářiči + vzduchotechnikou. V hale probíhá prakticky kompletní výroba hnacích os pro vysoko- i nízkozdvižné elektrické vozíky koncernu KION obrábění kovových součástí na CNC strojích, jejich povrchová úprava i finální montáž os. 3 Zdroj: MS architekti. Rozšíření areálu Linde Pohony (projektová dokumentace), Praha:

9 SNIŽOVÁNÍ SPOTŘEBY TEPLA U PRŮMYSLOVÝCH OBJEKTŮ Zkušenosti s více než pětiletým provozem haly ukazují následující tepelně technické problémy: izolační vlastnosti pláště odpovídají minimálním požadavkům normy, platným v době vzniku, těsnost obálky budovy je minimální (velké ztráty vraty, nakládacími můstky, shedy), přesto je spotřeba tepla vztažená k ploše zhruba poloviční než ztráta staveb z 80. let (ale stále vysoká). Zobrazení 2: Identifikace problémových míst haly M SPOTŘEBY MÉDIÍ PRO VYTÁPĚNÍ Pro jednotlivé objekty areálu existují poměrně přesné hodnoty spotřeb zemního plynu a rovněž odpovídající celkové platby. Jako základ byly použity údaje z roku 2010 inst. výkon KW náklady na vytápění Spotřeby ZP 4 m3 ZP Objekty M1/C1 Kotelny Infrazářiče Celkem M1/C Kč Hala M2 kotelna (část technologická) Infrazářiče lakovna (technologie) M2 Celkem Kč ostatní (H1, S2) Infarzářiče Ostatní celkem Kč Celkem Kč 4 Zdroj: facility management Linde Pohony údaje o spotřebách ZP

10 SNIŽOVÁNÍ SPOTŘEBY TEPLA U PRŮMYSLOVÝCH OBJEKTŮ 5.3. NOVÁ HALA M4 Nová výrobní hala M4 se nachází v současnosti ve stadiu úvah. Je vydáno územní rozhodnutí, je rozpracována dokumentace pro stavební povolení, ale o termínu realizace zatím nebylo rozhodnuto. Existují tedy dostatečné podklady pro posouzení dále uvedených variant. Hala M4 bude konstrukčně opět řešena jako železobetonový skelet s modulem 24 x 18 m, shedovou střechou a s výrobou hnacích os pro vysokozdvižné vozíky. Hala má zhruba o 30% menší výrobní plochu, poměr ochlazovaných částí fasád a stěn, sousedících s vedlejším vytápěným prostorem je ale stejný. Hodnoty tepelné ztráty na m 2 (W/m 2 ) lze srovnávat. Zadání stavebníka pro zpracování projektové dokumentace bylo Wir wollen einen umweltfreundlichen Werk ( Chceme závod přátelský k životnímu prostředí p. Brunner, ředitel Linde Pohony, je Rakušan), vedle toho byla jako limitní stanovena návratnost investičních prostředků na zlepšení energetické náročnosti stanovena na 5 let. Zde je třeba konstatovat, že se jedná o velmi velkorysý požadavek, podle konzultací autora s vedoucími pracovníky podobných výrobních závodů by návratnost nemohla být delší než 2-3 roky NÁKLADY NA KONSTRUKCE A ZAŘÍZENÍ SNIŽUJÍCÍ TEPELNÉ ZTRÁTY V HALE M4 Z hlediska realizovaných konstrukcí se jedná o náklady na zlepšení izolačních vlastností obálky budovy, dále náklad na instalaci rekuperačních jednotek vzduchotechniky, instalaci zádveří a clon, bránících přímému úniku tepla vraty a dalšími otvory a využití odpadního tepla ze sousední kompresorovny. Návrh hlavních úprav pro snížení tepelných ztrát haly M4 10

11 SNIŽOVÁNÍ SPOTŘEBY TEPLA U PRŮMYSLOVÝCH OBJEKTŮ Vyčíslen je pouze rozdíl v jednotkových, potažmo celkových cenách, tak aby bylo možné vyhodnotit návratnost vložené investice. Navýšení nákladů na konstrukce a zařízení snižující tepelné ztráty Obvodový plášť Střecha - navýšení tloušťky minerální izolace o 60 mm 287, ,50 Kč Fasáda navýšení tloušťky minerální izolace o 80 mm 336, ,50 Kč Shedy změna výplně na PC desky lepších vlastností tl. 25 mm 425, ,00 Kč Obvodový plášť celkem ,00 Kč Zádveří 850, Kč Vzduchotechnika rekuperační jednotky prodloužení VZT kanálů VZT celkem ,00 Kč ,00Kč ,00Kč Celkové přímé stavební náklady na realizaci posuzované části haly bez HTÚ, venkovních zpevněných ploch a infrastruktury činí dle propočtu zpracovatele DSP 57,9 mil Kč, navýšení tedy představuje v případě varianty A+ 4%, v případě varianty A++ 2% a v případě varianty A+++ 6% z celkových přímých nákladů TEPELNÉ ZISKY Z VÝROBNÍCH TECHNOLOGIÍ V HALE M4 Je rovněž zřejmé, že výrobní technologie vytvářejí jako vedlejší produkt svého chodu značné množství tepla, které je obvykle odváděno do venkovního prostředí bez dalšího využití. V popisovaném případě se jedná především o teplo z CNC obráběcích center (některá mají i vlastní chladící jednotku na obráběcí emulzi, která předává teplo do interiéru haly), dalším podstatným zdrojem je teplo z lakovny. Ostatní zdroje tepla (osvětlení, osoby ) nejsou zásadní a pro zjednodušení s nimi není počítáno. Po konzultacích s pracovníky Linde Pohony vychází, že min. 30% elektrického příkonu CNC strojů se přemění na teplo a předá do interiéru haly. V případě lakovny je uvažováno s rekuperací odváděného teplého vzduchu z vysoušecí kabiny ve vzduchotechnické jednotce. Podle těchto pravidel byly stanoveny tepelné zisky od výrobních technologií následovně. 11

12 SNIŽOVÁNÍ SPOTŘEBY TEPLA U PRŮMYSLOVÝCH OBJEKTŮ tepelné zisky z technologií soud. příkon (kw) z toho teplo*) tep. zisk (kw) elektro - obráběcí centra 600,00 30% 180,00 lakovna 110,00 60% 66,00 Celkem vč redukce 10% 221,40 kw zdroj:. odhad facility management Linde Pohony 5.6. POSUZOVANÉ VARIANTY ŘEŠENÍ Pro posouzení nejoptimálnějšího návrhu opatření pro snížení spotřeby tepla jsme se rozhodli posoudit následující varianty: 0 hala navržená podle minimálních tepelně technických požadavků norem a běžným řešením větrání A+ hala se zlepšenými/optimalizovanými tepelně technickými vlastnostmi obálky a běžným řešením větrání A++ hala navržená podle minimálních tepelně technických požadavků norem na řešení obálky budovy a optimalizovaným řešením větrání (zádveří + rekuperace) A+++ hala se zlepšenými/optimalizovanými tepelně technickými vlastnostmi obálky a optimalizovaným řešením větrání (zádveří + rekuperace) Pro všechny uvedené varianty byl proveden výpočet tepelné ztráty v programu Energie Do výpočtu byly zahrnuty tepelné zisky od výrobních technologií. Tabulka hlavních úprav pro snížení tepelných ztrát haly M4 12

13 SNIŽOVÁNÍ SPOTŘEBY TEPLA U PRŮMYSLOVÝCH OBJEKTŮ Porovnávací graf hlavních úprav pro snížení tepelných ztrát haly M4 Souhrnná tabulka všech navržených opatření a jejich podílu na úsporách. Pro úplnost je třeba doplnit, že do navrhovaných opatření na zlepšení tepelně technických vlastností budovy nebyly zahrnuty okna a dveře. V obou případech bylo zjištěno (jak vyplývá i z níže uvedených grafů), že vliv těchto částí stavby na celkové tepelné ztráty je minimální. Přesněji vysvětleno. V případě oken a dveří se v celkové ploše obálky budovy jedná o velmi malou plochu, proto při reálném zlepšení vlastností nedochází v celkových ztrátách ke změně, pouze se zvyšuje cena stavby. Podobný výsledek se ukazuje i u podlahy na terénu. Níže uvedené grafy znázorňují, jak se mění jednotlivé procentuální podíly částí stavby na celkových tepelných ztrátách objektu podle uvažovaných variant. 13

14 SNIŽOVÁNÍ SPOTŘEBY TEPLA U PRŮMYSLOVÝCH OBJEKTŮ Graf O: Procentuální podíl částí stavby na celkových tepelných ztrátách objektu ve variantě O Graf A+: Procentuální podíl částí stavby na celkových tepelných ztrátách objektu ve variantě A+ Graf A++: Procentuální podíl částí stavby na celkových tepelných ztrátách objektu ve variantě A++ Graf A+++: Procentuální podíl částí stavby na celkových tepelných ztrátách objektu ve variantě A+++ 14

15 SNIŽOVÁNÍ SPOTŘEBY TEPLA U PRŮMYSLOVÝCH OBJEKTŮ 6. Závěr Zásadní energetická výhodnost variant A++ a A+++ je zcela zjevná je též nutno připomenout, že se jedná o posouzení teplotně nejméně výhodného stavu statisticky nastává cca 9 dní v roce. Z provedeného rozboru a výpočtů vyplývá, že i v případě průmyslových objektů jsou opatření, směřující k redukci spotřeb energií jednoduchá, efektivní a návratná. Je zřejmé, že cesta ke snižování energetické náročnosti výrobních objektů, nevede přes projektování dle zásad NED či PD, nýbrž přes efektivní využití technologických zdrojů tepla, které jsou v naprosté většině vypouštěny pánubohu do oken, tepelná pohoda hal se pak tvoří na technologiích nezávisle. Tepelnou ztrátu tedy dimenzovat nikoli na dosažitelné minimum s využitím sofistikovaných, ale drahých technologií typu okna s trojskly, vzduchotěsný plášť budovy etc., nýbrž na co nejefektivnější využití zdrojů tepla, které výrobní technologie poskytují lakovny, kompresorovny, obrábění atp. a větrání a obálku budovy pak nastavit tak, aby při většině teplotních stavů v okolí byl objekt víceméně soběstačný. Lapidárně řečeno, nemá cenu zateplovat, resp. šetřit teplem více, než kolik stačí pokrýt zisky z technologií pochopitelně i s vazbou na směnnost, běžné délky odstávek etc. přičemž většina teplo produkujících technologií (lakovny, pece, obráběcí centra, kompresorovny) patří k těm, jejichž využití bývá maximální, tj. ve třech směnách. Zda budou vůbec opatření pro snižování spotřeb energií zaváděna, závisí též na schopnosti přesvědčit kapitány průmyslu nejen o správnosti udržitelného stavění, ale i o efektivnosti takového přístupu (je jisté, že vysoký manažer je připraven si postavit pasivní dům, ale není při stejné efektivitě postavit pasivní továrnu). Návratnost kolem pěti let a navýšení investičních nákladů cca o 3,5% již představuje solidní argumentační prostředek. Jakkoli je nutné ještě po dokončení dokumentace pro stavební povolení provést zpřesňující a doplňující výpočty zejm. přesný výpočet tepelných ztrát, upřesnění spotřeb, výpočet spotřeby energie je již nyní (při předpokládané nepřesnosti do 10%) zřejmé, že nastíněná cesta může značné části továren přinést nezanedbatelné úspory nákladů na energie při akceptovatelném navýšení vstupní investice (3,5%), o bezpochyby dramaticky sníženém vlivu na životní prostředí nemluvě. 15

16 SNIŽOVÁNÍ SPOTŘEBY TEPLA U PRŮMYSLOVÝCH OBJEKTŮ Použité podklady: EkoWATT. Analýza současného stavu budov v ČR, jež jsou vhodné k opatřením orientovaným k úsporám, Praha: 2010 MS architekti s.r.o., Projektová dokumentace pro výstavbu haly M2 Linde Pohony stupeň DSP a DPS, 2005 MS architekti s.r.o., Studie/Návrh stavby rozšíření areálu Linde Pohony, 06/2011 MS architekti s.r.o., Rozpracovanost DSP pro výstavbu haly M4 Linde Pohony, 2011 Celkové údaje o spotřebách zemního plynu areálu Linde Pohony v r Letecký snímek poskytla společnost Linde Pohony Vizualizace Ing.arch. Tomáš Filgas, MS architekti 2011 Autor děkuje za spolupráci, poskytování a vyhledávání podkladů: Ing.arch. Alexandru Vernerovi MS architekti p. Johannu Brunnerovi LIPO p. Zdeňku Lovčíkovi - LIPO p. Františku Szabó LIPO p. Ivanu Pískovi LIPO Ing. Tomáši Sklenáři MS architekti a dalším 16

17 VÝPOČET ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOV A PRŮMĚRNÉHO SOUČINITELE PROSTUPU TEPLA podle vyhlášky č. 78/2013 Sb. a ČSN a podle EN ISO 13790, EN ISO a EN ISO Energie 2013 Název úlohy: A+ Zpracovatel: MSa Zakázka: Datum: ZADANÉ OKRAJOVÉ PODMÍNKY: Počet zón v budově: 1 Celkový počet osob v budově: neurčen Typ výpočtu potřeby energie: Okrajové podmínky výpočtu: měsíční (pro jednotlivé měsíce v roce) Název Počet Teplota Celková energie globálního slunečního záření [MJ/m2] období dnů exteriéru Sever Jih Východ Západ Horizont leden 31-2,7 C 29,5 123,1 50,8 50,8 74,9 únor 28-1,3 C 48,2 184,0 91,8 91,8 133,2 březen 31 2,3 C 91,1 267,8 168,8 168,8 259,9 duben 30 6,7 C 129,6 308,5 267,1 267,1 409,7 květen 31 11,6 C 176,8 313,2 313,2 313,2 535,7 červen 30 14,9 C 186,5 272,2 324,0 324,0 526,3 červenec 31 16,5 C 184,7 281,2 302,8 302,8 519,5 srpen 31 15,8 C 152,6 345,6 289,4 289,4 490,3 září 30 12,5 C 103,7 280,1 191,9 191,9 313,6 říjen 31 7,6 C 67,0 267,8 139,3 139,3 203,4 listopad 30 2,4 C 33,8 163,4 64,8 64,8 90,7 prosinec 31-1,1 C 21,6 104,4 40,3 40,3 53,6 Název Počet Teplota Celková energie globálního slunečního záření [MJ/m2] období dnů exteriéru SV SZ JV JZ leden 31-2,7 C 29,5 29,5 96,5 96,5 únor 28-1,3 C 53,3 53,3 147,6 147,6 březen 31 2,3 C 107,3 107,3 232,9 232,9 duben 30 6,7 C 181,4 181,4 311,0 311,0 květen 31 11,6 C 235,8 235,8 332,3 332,3 červen 30 14,9 C 254,2 254,2 316,1 316,1 červenec 31 16,5 C 238,3 238,3 308,2 308,2 srpen 31 15,8 C 203,4 203,4 340,2 340,2 září 30 12,5 C 127,1 127,1 248,8 248,8 říjen 31 7,6 C 77,8 77,8 217,1 217,1 listopad 30 2,4 C 33,8 33,8 121,7 121,7 prosinec 31-1,1 C 21,6 21,6 83,2 83,2 PARAMETRY JEDNOTLIVÝCH ZÓN V BUDOVĚ : PARAMETRY ZÓNY Č. 1 : Základní popis zóny Název zóny: A + Typ zóny pro určení Uem,N: jiná než nová obytná budova Typ zóny pro refer. budovu: jiná budova než RD a BD Typ hodnocení: nová budova Geometrie (objem/podlah.pl.): 51511,6 m3 / 5208,6 m2 Celk. energet. vztažná plocha: 5256,29 m2 Účinná vnitřní tepelná kapacita: 0,0 kj/(m2.k)

18 Vnitřní teplota (zima/léto): Zóna je vytápěna/chlazena: Typ vytápění: Regulace otopné soustavy: 20,0 C / 20,0 C ano / ne nepřerušované ano Průměrné vnitřní zisky: W... odvozeny pro produkci tepla: 10,0+0,0 W/m2 (osoby+spotřebiče) časový podíl produkce: % (osoby+spotřebiče) zohlednění spotřebičů: zisky i spotřeba minimální přípustnou osvětlenost: 500,0 lx příkon osvětlení: 20000,0 W (využito 4000,0 h/rok) prům. účinnost osvětlení: 10 % spotřebu nouzového osvětlení: 6,0 kwh/(m2.a) další tepelné zisky: ,0 W Teplo na přípravu TV: 0,0 MJ/rok... odvozeno pro dodanou energii na přípravu TV: 0,0 kwh/(m2.a) Zpětně získané teplo mimo VZT: 0,0 MJ/rok Zdroje tepla na vytápění v zóně Vytápění je zajištěno VZT: ne Účinnost sdílení/distribuce: 88,0 % / 89,0 % Název zdroje tepla: (podíl 100,0 %) Typ zdroje tepla: obecný zdroj tepla (např. kotel) Účinnost výroby tepla: 90,0 % Příkon čerpadel vytápění: 0,0 W Příkon regulace/emise tepla: 0,0 / 0,0 W Měrný tepelný tok větráním zóny č. 1 : Objem vzduchu v zóně: 45330,21 m3 Podíl vzduchu z objemu zóny: 88,0 % Typ větrání zóny: nucené (mechanický větrací systém) Objem.tok přiváděného vzduchu: 25000,0 m3/h Objem.tok odváděného vzduchu: 25000,0 m3/h Násobnost výměny při dp=50pa: 1,5 1/h Součinitel větrné expozice e: 0,1 Součinitel větrné expozice f: 15,0 Účinnost zpětného získávání tepla: 0,0 % Podíl času s nuceným větráním: 100,0 % Měrný tepelný tok větráním Hv: 10493,850 W/K Měrný tepelný tok prostupem mezi zónou č. 1 a exteriérem : Název konstrukce Plocha [m2] U [W/m2K] b [-] H,T [W/K] U,N [W/m2K] fasáda 1666,07 0,200 1,00 333,214 0,300 dveře 16,0 1,700 1,00 27,200 1,700 vrata 56,0 1,700 1,00 95,200 1,700 střecha 5731,5 0,180 1, ,670 0,240 shedy 950,0 (500,0x1,9 x 1) 1,600 1, ,000 1,500 okna jih 49,7 (49,7x1,0 x 1) 1,300 1,00 64,610 1,500 okna východ 21,95 (1,0x21,95 x 1) 1,300 1,00 28,535 1,500 U je součinitel prostupu tepla konstrukce; b je činitel teplotní redukce; H,T je měrný tok prostupem tepla a U,N je požadovaná hodnota součinitele prostupu tepla podle ČSN Vliv tepelných vazeb je ve výpočtu zahrnut přibližně součinem (A * DeltaU,tbm). Průměrný vliv tepelných vazeb DeltaU,tbm: 0,05 W/m2K Měrný tok prostupem do exteriéru plošnými konstrukcemi Hd,c: 3100,429 W/K... a příslušnými tepelnými vazbami Hd,tb: 424,561 W/K Měrný tepelný tok prostupem zeminou u zóny č. 1 : 1. konstrukce ve styku se zeminou Název konstrukce: podlaha na terénu Tepelná vodivost zeminy: 2,0 W/mK Plocha podlahy: 5256,3 m2 Exponovaný obvod podlahy: 190,99 m Součinitel vlivu spodní vody Gw: 1,0 Typ podlahové konstrukce: podlaha na terénu Tloušťka obvodové stěny: 0,2 m Tepelný odpor podlahy: 1,49 m2k/w Přídavná okrajová izolace: není

19 Souč.prostupu mezi interiérem a exteriérem U: 0,088 W/m2K Ustálený měrný tok zeminou Hg: 463,64 W/K Kolísání ekv. měsíčních měrných toků Hg,m: od 301,983 do 1469,309 W/K... stanoveno pro periodické toky Hpi / Hpe: 1939,702 / 89,189 W/K Celkový ustálený měrný tok zeminou Hg: 463,640 W/K... a příslušnými tep. vazbami Hg,tb: 262,815 W/K Kolísání celk. ekv. měsíčních měrných toků Hg,m: od 301,983 do 1469,309 W/K Solární zisky stavebními konstrukcemi zóny č. 1 : Název konstrukce Plocha [m2] g/alfa [-] Fgl/Ff [-] Fc,h/Fc,c [-] Fs [-] Orientace shedy 950,0 0,67 0,7/0,3 1,0/1,0 0,0 S (90 st.) okna jih 49,7 0,67 0,7/0,3 1,0/1,0 1,0 J (90 st.) okna východ 21,95 0,67 0,7/0,3 1,0/1,0 1,0 V (90 st.) g je propustnost slunečního záření zasklení v průsvitných konstrukcích; alfa je pohltivost slunečního záření vnějšího povrchu neprůsvitných konstrukcí; Fgl je korekční činitel zasklení (podíl plochy zasklení k celkové ploše okna); Ff je korekční činitel rámu (podíl plochy rámu k celk. ploše okna); Fc,h je korekční činitel clonění pohyblivými clonami pro režim vytápění; Fc,c je korekční činitel clonění pro režim chlazení a Fs je korekční činitel stínění nepohyblivými částmi budovy a okolní zástavbou. Celkový solární zisk konstrukcemi Qs (MJ): Měsíc: Zisk (vytápění): 3053,1 4710,6 7182,0 8946,5 9472,3 8712,2 Měsíc: Zisk (vytápění): 8704,6 9931,4 7654,0 6908,6 4028,2 2563,5 PŘEHLEDNÉ VÝSLEDKY VÝPOČTU PRO JEDNOTLIVÉ ZÓNY : VÝSLEDKY VÝPOČTU PRO ZÓNU Č. 1 : Název zóny: A + Vnitřní teplota (zima/léto): 20,0 C / 20,0 C Zóna je vytápěna/chlazena: ano / ne Regulace otopné soustavy: ano Měrný tepelný tok větráním Hv: Měrný tok prostupem do exteriéru Hd a celkový měrný tok prostupem tep. vazbami H,tb: Ustálený měrný tok zeminou Hg: Měrný tok prostupem nevytápěnými prostory Hu: --- Měrný tok Trombeho stěnami H,tw: --- Měrný tok větranými stěnami H,vw: --- Měrný tok prvky s transparentní izolací H,ti: ,850 W/K 3787,805 W/K 463,640 W/K Přídavný měrný tok podlahovým vytápěním dht: --- Výsledný měrný tok H: 14745,290 W/K Potřeba tepla na vytápění po měsících: Měsíc Q,H,ht[GJ] Q,int[GJ] Q,sol[GJ] Q,gn [GJ] Eta,H [-] fh [%] Q,H,nd[GJ] 1 886, ,119 3, ,172 0, ,0 475, , ,269 4, ,979 0, ,0 391, , ,119 7, ,301 0, ,0 329, , ,502 8, ,449 0, ,0 205, , ,119 9, ,591 0,303 14,0 101, , ,502 8, ,214 0,271 0, , ,119 8, ,824 0,191 0, , ,119 9, ,050 0,226 0, , ,502 7, ,156 0,391 0, , ,119 6, ,028 0,389 93,6 190, , ,502 4, ,531 0, ,0 316, , ,119 2, ,683 0, ,0 427,955 Q,H,ht je potřeba tepla na pokrytí tepelné ztráty; Q,int jsou vnitřní tepelné zisky; Q,sol jsou solární tepelné zisky; Q,gn jsou celkové tepelné zisky; Eta,H je stupeň využitelnosti tepelných zisků; fh je část měsíce, v níž musí být zóna s regulovaným vytápěním vytápěna, a Q,H,nd je potřeba tepla na vytápění. Potřeba tepla na vytápění za rok Q,H,nd: 2438,549 GJ (s vlivem přeruš. vytápění) Energie dodaná do zóny po měsících: Měsíc Q,f,H[GJ] Q,f,C[GJ] Q,f,RH[GJ] Q,f,F[GJ] Q,f,W[GJ] Q,f,L[GJ] Q,f,A[GJ] Q,fuel[GJ] 1 674, , , , , , , , , , , ,643

20 4 291, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,913 Q,f,H je vypočtená spotřeba energie na vytápění; Q,f,C je vypočtená spotřeba energie na chlazení; Q,f,RH je vypočtená spotřeba energie na úpravu vlhkosti vzduchu; Q,f,F je vypočtená spotřeba energie na nucené větrání; Q,f,W je vypočtená spotřeba energie na přípravu teplé vody; Q,f,L je vypočtená spotřeba energie na osvětlení (popř. i na spotřebiče); Q,f,A je pomocná energie (čerpadla, regulace atd.) a Q,fuel je celková dodaná energie. Všechny hodnoty zohledňují vlivy účinností technických systémů. Celková roční dodaná energie Q,fuel: 3975,003 GJ Průměrný součinitel prostupu tepla zóny Měrný tepelný tok prostupem obálkou zóny Ht: Plocha obalových konstrukcí zóny: Výchozí hodnota požadavku na průměrný součinitel prostupu tepla podle čl v ČSN (2011)... Uem,N,20: Průměrný součinitel prostupu tepla zóny U,em: 4251,4 W/K 13747,5 m2 0,31 W/m2K 0,31 W/m2K PŘEHLEDNÉ VÝSLEDKY VÝPOČTU PRO CELOU BUDOVU : Faktor tvaru budovy A/V: 0,27 m2/m3 Rozložení měrných tepelných toků Zóna Položka Plocha [m2] Měrný tok [W/K] Procento [%] 1 Celkový měrný tok H: , ,00 % z toho: Měrný tok výměnou vzduchu Hv: ,850 71,17 % Měrný (ustálený) tok zeminou Hg: ,640 3,14 % Měrný tok přes nevytápěné prostory Hu: ,00 % Měrný tok tepelnými vazbami H,tb: ,376 4,66 % Měrný tok do ext. plošnými kcemi Hd,c: ,429 21,03 % rozložení měrných toků po konstrukcích: Obvodová stěna: 1666,1 333,214 2,26 % Střecha: 5731,5 1031,670 7,00 % Podlaha: 5256,3 463,640 3,14 % Otvorová výplň: 1093,7 1735,545 11,77 % Měrný tok budovou a parametry podle starších předpisů Součet celkových měrných tepelných toků jednotlivými zónami Hc: Objem budovy stanovený z vnějších rozměrů: Tepelná charakteristika budovy podle ČSN (1994): Spotřeba tepla na vytápění podle STN , Zmena 5 (1997): Poznámka: 14745,290 W/K 51511,6 m3 0,29 W/m3K 21,0 kwh/(m3.a) Orientační tepelnou ztrátu budovy lze získat vynásobením součtu měrných toků jednotlivých zón Hc působícím teplotním rozdílem mezi interiérem a exteriérem. Průměrný součinitel prostupu tepla budovy Měrný tepelný tok prostupem obálkou budovy Ht: Plocha obalových konstrukcí budovy: Výchozí hodnota požadavku na průměrný součinitel prostupu tepla podle čl v ČSN (2011)... Uem,N,20: Průměrný součinitel prostupu tepla budovy U,em: 4251,4 W/K 13747,5 m2 0,31 W/m2K 0,31 W/m2K Celková a měrná potřeba tepla na vytápění Celková roční potřeba tepla na vytápění budovy: 2438,549 GJ 677,375 MWh Objem budovy stanovený z vnějších rozměrů: 51511,6 m3 Celková energeticky vztažná podlah. plocha budovy: 5256,3 m2 Měrná potřeba tepla na vytápění budovy (na 1 m3): 13,1 kwh/(m3.a) Měrná potřeba tepla na vytápění budovy: 129 kwh/(m2.a) Hodnota byla stanovena pro počet denostupňů D = 4075.