Zpráva o energetickém auditu Základní škola Na Žižkově v Liberci

Transkript

1 Vypracováno dle zákona O hospodaření energií č.406 auditu. Zpráva o energetickém auditu Základní škola Na Žižkově v Liberci Vypracováno podle 9 zákona č. 406/2000 Sb. O hospodaření energií, ve znění pozdějších předpisů a jeho prováděcí vyhlášky č. 480/2012 Sb., kterou se vydávají podrobnosti náležitostí energetického auditu. Energetický specialista: Ing. Jaromír Štancl, oprávnění č. 765 Vypracovala: Michaela Šourková Ing. Daniela Kreisingerová ENERGY BENEFIT CENTRE a.s. 04/2014

2 OBSAH: 1 Identifikační údaje Zadavatel energetického auditu Zpracovatel energetického auditu Předmět energetického auditu Zadání energetického auditu Účel energetického auditu Popis výchozího stavu Základní údaje o předmětu energetického auditu Název předmětu energetického auditu Základní popis předmětu EA Charakteristika hlavních činností v předmětu EA Situační plán Seznam budov v předmětu energetického auditu a jejich účel Výrobní technologie, energeticky významné technologie v předmětu EA Další zdroje údajů pro zpracování energetického auditu Údaje o energetických vstupech a výstupech Parametry primárních energetických vstupů Soupis základních údajů o energetických vstupech a výstupech Stávající energetická bilance předmětu EA Vlastní energetické zdroje Základní údaje o vlastních energetických zdrojích Stávající obnovitelné zdroje energie Bilance výroby energie z vlastních zdrojů Rozvody energií v předmětu EA Vnitřní rozvody tepla Vnitřní rozvod el. energie Podstatné spotřebiče elektrické energie Osvětlení Vzduchotechnika (větrání a klimatizace) Významné energetické výrobní technologie Dopady na životní prostředí Stavebně technické řešení předmětu EA Popis míry zanedbané údržby Zkušenosti získané od provozovatele objektu Zhodnocení výchozího stavu Budova Základní školy Na Žižkově v Liberci Vytápění Příprava TV Osvětlení Energetické hodnocení objektu Posouzení tepelně-technických vlastností konstrukcí budovy Křenova 483/3 2

3 3.2.2 Porovnání průměrného součinitele prostupu tepla budovy Tepelné ztráty budovy Model energetické potřeby budovy Využití tepelných zisků Výpočtová spotřeba tepla na vytápění objektu Energetická bilance předmětu EA Výchozí energetická bilance objektu Základní technické ukazatele vlastního energetického zdroje Vyhodnocení hospodaření s energiemi Celkový potenciál energetických úspor Návrh opatření ke snížení spotřeby energie Návrh technického řešení Opatření č Opatření č Opatření č Opatření č Opatření č Neinvestiční opatření, drobná investiční opatření do Kč: Souhrn navržených opatření Varianta č Varianta č Varianta č Ekonomické vyhodnocení Vstupní údaje Výstupní údaje Ukazatele ekonomické efektivnosti Vyhodnocení z hlediska ochrany životního prostředí Vyhodnocení zátěže životního prostředí po realizaci variant Posouzení využití obnovitelných zdrojů energie Výstupy energetického auditu Návrh optimální varianty energeticky úsporného projektu Doporučení a závěrečné stanovisko energetického auditora Křenova 438/3 3

4 Přílohy: Příloha č.1 - Evidenční list energetického auditu Příloha č.2 - Protokoly a energetické štítky obálky budov podle ČSN Příloha č.3 Osvědčení o odborné způsobilosti Příloha č.4 - Fotodokumentace Výchozí podklady: Nekompletní původní jednostupňový projekt objektu Zaměření stávajícího stavu objektu Fotografická dokumentace Údaje o režimu provozování objektu Zákony, normy, vyhlášky, předpisy, technická literatura Křenova 483/3 4

5 1 Identifikační údaje 1.1 Zadavatel energetického auditu Název a adresa: Město Liberec nám. Dr. E. Beneše 1/ Liberec 1 Jméno odpovědného zástupce: Pavel Podlipný Telefonní / faxové spojení: IČO: Zpracovatel energetického auditu Název a adresa firmy: Křenova 483/3, Telefonní a faxové spojení: IČO: Zpracovatel energetického auditu: Michaela Šourková Ing. Daniela Kreisingerová Jméno energetického auditora: Ing. Jaromír Štancl Oprávnění č.: Předmět energetického auditu Předmět: Základní škola Na Žižkově Místo stavby, adresa: Na Žižkově 1201/ Liberec Katastrální území: Rochlice u Liberce (682314) Vlastník: Město Liberec nám. Dr. E. Beneše 1/ Liberec 1 Provozovatel: Město Liberec nám. Dr. E. Beneše 1/ Liberec 1 Křenova 438/3 5

6 1.4 Zadání energetického auditu Zadání energetického auditu vychází z následujících podkladů: - z požadavků zadavatele energetického auditu - energetický audit budovy je zpracovaný podle 9 zákona č. 406/2000 Sb. O hospodaření energií, ve znění pozdějších předpisů a jeho prováděcí vyhlášky č. 480/2012 Sb., kterou se vydávají podrobnosti náležitostí energetického auditu. Budova je hodnocena dle ČSN : Účel energetického auditu Energetický audit je zpracován za účelem posouzení možností snížení energetických spotřeb budovy, posouzení vytápěcího systému a spotřeby elektrické energie. Cílem navrhovaného řešení bude nalézt a doporučit takové řešení, které z hlediska provozovatele bude nejefektivnější a nejekonomičtější ve vztahu k dlouhodobým spotřebám energií v předmětu EA v souladu se stávajícími, případně připravovanými zákony a závaznými předpisy v oblasti energetiky a životního prostředí. Samotné zpracování energetického auditu, jeho výstupy a závěrečné doporučení proto budou předpokladem pro rozhodování zadavatele energetického auditu o případných investicích do energeticky úsporných opatření. Křenova 483/3 6

7 2 Popis výchozího stavu 2.1 Základní údaje o předmětu energetického auditu Název předmětu energetického auditu Předmětem energetického auditu je budova Základní školy Na Žižkově v Liberci, ul. Na Žižkově č. p /15, stojící na parcele č. st. 911/3, v katastrálním území Rochlice u Liberce (682314). Situace objektu je znázorněna na obrázku č Základní popis předmětu EA Posuzovaný objekt základní školy na Žižkově v Liberci je dvoupodlažní budova, část spodního podlaží je zapuštěna pod úroveň terénu. Objekt byl postaven v 80. letech 20. století a od začátku je využíván jako vzdělávací zařízení. Má přibližné půdorysné rozměry 31,52 x 39,4 metrů. Stavba stojí na samostatném pozemku; hlavní vstup do objektu je ze severní strany, vstup na pozemek je z ulice Na Žižkově. Obvodové stěny budovy spodního patra jsou vyzděny z cihel plných tloušťky 450 mm, obvodové stěny horního podlaží jsou z obvodových sendvičových panelů typu,,tesco. Prostor tělocvičny vybíhá nad střechu 1.NP a je částečně vyzděn z cihel plných tl. 300 mm a částečně ze sendvičových panelů. Osvětlenost tělocvičny zajišťuje velké okno z komůrkového plastu. Střecha školy je plochá dvouplášťová s asfaltovou krytinou, střecha tělocvičny je pultová s asfaltovou krytinou. Podlaha na zemině je tvořena základovou deskou, hydroizolací z asfaltových pásů, podkladním betonem tloušťky 100 mm, cementovým potěrem a nášlapnou vrstvou keramických dlaždic nebo dřevěnými parkety. Typická okna objektu jsou zdvojená okna s dvěma čirými skly v dřevěném rámu. Dveře do objektu jsou dřevěné s jednoduchým zasklením. Objekt je přibližně tři roky nevyužívaný, předtím zde byla soukromá střední hotelová škola (cca 5 let) a předtím objekt sloužil jako základní škola. V současné době počítá město s opětovným zřízením základní školy od následujícího školního roku. Stávající stav Celkový vytápěný objem objektu (vnější rozměry): 5 848,5 m 3 Vytápěná podlahová plocha objektu (celkové vnitřní rozměry): 1 693,60 m Charakteristika hlavních činností v předmětu EA Budova je v současnosti nevyužívaná, typologicky má sloužit jako škola pro dětí. Křenova 438/3 7

8 2.1.4 Situační plán Obr. 1 Situace budovy Základní školy Na Žižkově, Liberec Obr. 2 Letecký pohled na budovu Základní školy Na Žižkově, Liberec Křenova 483/3 8

9 2.1.5 Seznam budov v předmětu energetického auditu a jejich účel Předmětem EA je budova Základní školy Na Žižkově v Liberci, ul. Na Žižkově č. p Budova stojí na parcele č. st. 911/3, v katastrálním území Rochlice u Liberce (682314). Situace objektu je znázorněna na obrázku č Výrobní technologie, energeticky významné technologie v předmětu EA Nejedná se o výrobní objekt. 2.2 Další zdroje údajů pro zpracování energetického auditu Dostupná projektová dokumentace Zpracovatel EA měl k dispozici nekompletní původní jednostupňový projekt z roku 1982, pro potřeby EA bylo provedeno vlastní zaměření půdorysu objektu a prohlídka stavebních konstrukcí. Fakturační měření: Fakturace dodávky zemního plynu pro vytápění školy a spotřeby elektrické energie pro přípravu TV a ostatní spotřebu z minulých let nebyla doložena (faktury má dnes neexistující právnický subjekt - soukromá střední hotelová škola). Fakturace dodávky zemního plynu pro temperování budovy (v gesci města Liberce) nebyla doložena. Provozní režim (směnnost, počet pracovních dnů v týdnu) Škola se v současnosti nevyužívá, budova se pouze temperuje. Objekt bude otevřen dle předpokladu každý všední den od 7:00 do 16:00 po dobu školního roku, v době školních prázdnin bude provozování objektu omezeno. Dle odhadu bude navštěvovat každý všední den odhadem žáků, 12 pedagogů a 10 dalších zaměstnanců školy. Smluvní závazky mající vztah k energetickému hospodářství V současné době není známo, s kým bude uzavřena smlouva o dodávce zemního plynu pro vytápění a o dodávce elektrické energie pro přípravu TV a ostatní spotřebu. Křenova 438/3 9

10 2.3 Údaje o energetických vstupech a výstupech Vstupní energie, které jsou fakturačně sledovány: - Zemní plyn - Elektrická energie Zemní plyn Vytápění Základní škola Na Žižkově Liberec Elektrická energie Příprava TV, umělé osvětlení, ostatní Obr. 3 Informativní tok uvažovaných energií v budově Parametry primárních energetických vstupů Zemní plyn Dodavatel zemního plynu pro temperování budovy není znám. Výhřevnost zemního plynu je 34,05 GJ/tis. m 3. Elektrická energie Objekt základní školy na Žižkově je napojen na distribuční síť NN. Objekt má jedno odběrné místo. Odběrné místo má přímý odečet, instalovaný elektroměr je dvoutarifní. Elektřina slouží pro provoz ohřev teplé vody, umělé osvětlení a ostatní provoz v objektu Soupis základních údajů o energetických vstupech a výstupech Fakturačně sledované nakupované a dodávané energie v minulých letech nebyly zadavatelem energetického auditu dodány. Dostupná je pouze fakturace spotřeby elektrické energie v objektu pouze v období před provozováním soukromé střední školy a pro potřeby auditu je již nevyhovující. Křenova 483/3 10

11 Tabulka č. 1 - Energetické vstupy a výstupy do předmětu EA za období 2011 Pro rok: 2011 Vstupy paliv a energie Jednotka Množství Výhřevnost GJ/jednotku Přepočet na GJ Roční náklady v Kč Nákup tepla GJ Nákup elektrické energie NT MWh / 3,60 / / Nákup elektrické energie VT MWh / 3,60 / / Zemní plyn tis. m 3 / 34,05 / / Jiná paliva tuny Celkem vstupy paliv a energie / / Změna stavu zásob paliv (inventarizace) / / Celkem spotřeba paliv a energie / / * Fakturace spotřeb energií v roce 2011 nebyla zadavatelem EA dodána, dle vyjádření vlastníka budovy byla již budova nevyužívána, spotřeby energií z předcházejících let, kdy v budově působila soukromá střední škola, nejsou rovněž známy Tabulka č. 2 - Energetické vstupy a výstupy do předmětu EA za rok 2012 Pro rok: 2012 Vstupy paliv a energie Jednotka Množství Výhřevnost GJ/jednotku Přepočet na GJ Roční náklady v Kč Nákup tepla GJ Nákup elektrické energie NT MWh / 3,60 / / Nákup elektrické energie VT MWh / 3,60 / / Zemní plyn tis. m 3 / 34,05 / / Jiná paliva tuny Celkem vstupy paliv a energie / / Změna stavu zásob paliv (inventarizace) / / Celkem spotřeba paliv a energie / / *Fakturace spotřeb energií v roce 2011 nebyla zadavatelem EA dodána, dle vyjádření vlastníka budovy byla již budova nevyužívána, spotřeby energií z předcházejících let, kdy v budově působila soukromá střední škola, nejsou rovněž známy Křenova 438/3 11

12 Tabulka č. 3 - Energetické vstupy a výstupy do předmětu EA za rok 2013 Pro rok: 2013 Vstupy paliv a energie Jednotka Množství Výhřevnost GJ/jednotku Přepočet na GJ Roční náklady v Kč Nákup tepla GJ Nákup elektrické energie NT MWh / 3,60 / / Nákup elektrické energie VT MWh / 3,60 / / Zemní plyn tis. m 3 / 34,05 / / Jiná paliva tuny Celkem vstupy paliv a energie / / Změna stavu zásob paliv (inventarizace) / / Celkem spotřeba paliv a energie / / *Fakturace spotřeb energií v roce 2011 nebyla zadavatelem EA dodána, dle vyjádření vlastníka budovy byla již budova nevyužívána, spotřeby energií z předcházejících let, kdy v budově působila soukromá střední škola, nejsou rovněž známy Tabulka č. 4 - Energetické vstupy a výstupy do předmětu EA za průměrné období Průměr Vstupy paliv a energie Jednotka Množství Výhřevnost GJ/jednotku Přepočet na GJ Roční náklady v Kč Nákup tepla GJ Nákup elektrické energie NT MWh / 3,60 / / Nákup elektrické energie VT MWh / 3,60 / / Zemní plyn tis. m 3 / 34,05 / / Jiná paliva tuny Celkem vstupy paliv a energie / / Změna stavu zásob paliv (inventarizace) / / Celkem spotřeba paliv a energie / / *Fakturace spotřeb energií v období nebyla zadavatelem EA dodána, dle vyjádření vlastníka budovy byla již budova nevyužívána, spotřeby energií z předcházejících let, kdy v budově působila soukromá střední škola, nejsou rovněž známy 2.4 Stávající energetická bilance předmětu EA Budova není v současnosti v provozu. Pro přípravu teplé voda slouží tři lokální zdroje - elektrické zásobníkové ohřívače 1 ohřívači Electrolux o objemu zásobníku 150 litrů a příkonu elektrické patrony 1,8 kw, 1 ohřívači Tatramat o objemu zásobníku Křenova 483/3 12

13 125 litrů a příkonu elektrické patrony 1,6 kw a 1 ohřívači Dražice o objemu zásobníku 80 litrů a příkonu elektrické patrony 2 kw. Teoretická spotřeba teplé vody podle provozu objektu je vypočtena v následující tabulce. Tabulka č. 5: Stanovení spotřeby energie pro přípravu TV MYTÍ OSOB ÚKLID 220 žáků, zaměstnanců m 2 2 litrů/os. den 10 litrů/100m 2.den 220 dnů 90 dnů 96,8 m 3 /rok 12,6 m 3 /rok 18,3 GJ/rok 2,4 GJ/rok Předpokládaná spotřeba TV 109,4 m 3 /rok Měrná potřeba tepla pro ohřev vody z 10 C na 55 C 189,0 MJ/m 3 Předpokládaná potřeba tepla pro přípravu TV 20,7 GJ/rok Ztráty v rozvodech TV 15% Předpokládaná potřeba tepla pro přípravu TV 23,8 GJ/rok Účinnost zdroje výroby tepla (elektrické topné patrony) 98% Předpokládaná spotřeba tepla pro přípravu TV 24,3 GJ/rok Vzhledem ke skutečnosti, že faktury za spotřebované energie v hodnoceném období 2011 až 2013 (popř. předcházejícím, kdy v budově sídlila soukromá střední škola) nebyly zadavatelem energetického auditu dodány, nemohla být sestavena energetická bilance stávajícího objektu za průměrné období Vlastní energetické zdroje Základní údaje o vlastních energetických zdrojích Vytápění (temperování nevyužívaného) objektu je řešeno pomocí dvou závěsných kondenzačních plynových kotlů Immergas Victrix 50, každý o jmenovitém výkonu 49,5 kw. Účinnost výroby tepla těmito kotli je 97%. Kotle spalují zemní plyn. Regulace výkonu kotlů je řízena ekvitermně podle venkovní teploty. Teplá voda se připravuje ve třech lokálních zdrojích - elektrických zásobníkových ohřívačích 1 ohřívači Electrolux o objemu zásobníku 150 litrů a příkonu elektrické patrony 1,8 kw, 1 ohřívači Tatramat o objemu zásobníku 125 litrů a příkonu elektrické patrony 1,6 kw a 1 ohřívači Dražice o objemu zásobníku 80 litrů a příkonu elektrické patrony 2kW. Účinnost výroby tepla těmito zdroji je 98%. Odhadované ztráty v rozvodech TV jsou 15% Stávající obnovitelné zdroje energie V předmětu EA nejsou instalovány obnovitelné zdroje energie. Křenova 438/3 13

14 2.5.3 Bilance výroby energie z vlastních zdrojů Vzhledem ke skutečnosti, že nebyly zadavatelem EA dodány fakturované spotřeby zemního plynu a elektrické energie za předchozí léta, nemohla být sestavena bilance výroby energie z vlastních zdrojů za průměrné období. 2.6 Rozvody energií v předmětu EA Vnitřní rozvody tepla Otopná soustava je teplovodní s nuceným oběhem. V objektu jsou převážně plechová článková tělesa, případně v menší míře plechová desková tělesa s termoregulačními radiátorovými ventily (TRV). Rozvody teplé vody jsou provedeny v ocelovém, popř. plastovém neizolovaném potrubí. Rozvody nejsou opatřeny cirkulací. Ztráty v rozvodech TV pro základní školu byly stanoveny odborným odhadem na 15% Vnitřní rozvod el. energie Objekt Základní školy Na Žižkově č. p /15 je napojen na distribuční síť NN dodavatele ČEZ Prodej s.r.o. přes domovní kabelovou skříň, ze které je napojen hlavní ocelovo-plechový rozvaděč. Rozvody po budově k jednotlivým podružným rozvaděčům a spotřebičům jsou provedeny vodiči CY v utěsněné soustavě pod omítkou a vodiči AKYL pod omítkou. Namontované jističe pro jednotlivé zásuvkové a světelné okruhy odpovídají dovolenému proudovému zatížení podle průřezu vodičů. Napěťová soustava je 3L + PEN 230/400 V 50 Hz TN-C-S. Elektroinstalace je provedena vodiči typu AYKY, vedenými skrytě pod omítkou. Instalovaný elektroměr je dvoutarifní, měření přímé. 2.7 Podstatné spotřebiče elektrické energie Budova není v současnosti v provozu. Podle provedeného výpočtu teoretické spotřeby elektrické energie v budově školy patří mezi nejvýznamnější elektrické spotřebiče umělé osvětlení, ohřev TV a kancelářská výpočetní technika. V následující tabulce jsou celkové příkony jednotlivých skupin elektrických spotřebičů. Tato tabulka slouží pro rozdělení celkové spotřeby pro osvětlení, přípravu TV a ostatní technologické procesy v budově. Křenova 483/3 14

15 Spotřebič elektrické energie Tabulka č. 6: Odhadovaný provoz elektrospotřebičů Počet Příkon na kus Celkový příkon Provozní doba Spotřeba elektřiny ks kw/ks kw hod/rok kwh/rok Osvětlení - zářivky 40 W 600 0,040 24, Osvětlení - výbojkové svítidlo 250 W 6 0,250 1, Osvětlení - žárovky 60 W 80 0,060 4, Počítač + monitor - provoz 68 0,011 0, Počítač + monitor - úsporný režim 68 0,036 2, Tiskárna - provoz 10 0,300 3, Tiskárna - útlum 10 0,014 0, Skartovačka 1 0,100 0, Zpětný projektor 3 0,250 0, Televizor 6 0,100 0, Chladničky (0,5 kwh/den) 2 0,500 1, Rychlovarná konvice 4 2,000 8, Rozhlas 1 0,300 0, ,6 El. zásobníkový ohřívač Electrolux 150 l 1 1,8 1,8 El. zásobníkový ohřívač Dražice 80 l El. zásobníkový ohřívač Tatramat 125 l 1 1,6 1, Čerpadlo vytápěcího okruhu 3 0,10 0, Ostatní spotřeba 20 0,200 4, Osvětlení - zářivky 40 W 600 0,040 24, Osvětlení - výbojkové svítidlo 250 W 6 0,250 1, CELKEM Osvětlení Osvětlovací soustava je z převážné většiny tvořena zářivkovými svítidly, v menší míře jsou v podružných prostorách (tělocvičně) a na fasádě budovy instalována žárovková (výbojková) svítidla. Veškeré ovládání osvětlovací soustavy je prováděno manuálně. Svítidla jsou čištěna převážně z vnější strany, okenní plochy jsou čištěny pravidelně Vzduchotechnika (větrání a klimatizace) Prostory Základní školy na Žižkově jsou větrány přirozeně Významné energetické výrobní technologie Žádná významnější energeticky náročná výrobní technologie se v popisovaném objektu nenachází. Křenova 438/3 15

16 2.8 Dopady na životní prostředí Zdrojem energie pro vytápění budovy je energie vzniklá spalováním zemního plynu. Zdrojem energie pro přípravu TV, osvětlovací soustavu a ostatní spotřebu je elektřina. Využíváním těchto zdrojů energie vznikají emise, jejichž množství v tunách za rok je uvedeno v následující tabulce. Emise vzniklé při spotřebě elektrické energie jsou počítány z parametrů systémové hnědouhelné elektrárny. Tabulka č. 7: Emisní koeficienty použitých paliv t/100gj t/100gj ZP jednotky EE jednotky TZL 0,00006 TZL 0,00259 SO 2 0,00003 SO 2 0,04894 NO X 0,00471 NO X 0,04157 CxHy 0,00019 CxHy 0,00309 CO 0,00094 CO 0,00393 CO 2 5,56 CO 2 32,50 E ps 0,00422 E ps 0,0656 Současný stav produkce emisí za průměrné období (či předcházející) nemohl být stanoven, protože vlastník objektu nedoložil fakturaci spotřeb energií. Nicméně vzhledem v minulosti používaným energonositelům v budově školy nemá provoz Základní školy Na Žižkově v Liberci z lokálního pohledu negativní vliv na životní prostředí. 2.9 Stavebně technické řešení předmětu EA Posuzovaný objekt Základní školy Na Žižkově v Liberci stojí na samostatném pozemku; hlavní vstup do objektu je ze severu, vstup na pozemek je z ulice Na Žižkově. Obvodové stěny budovy spodního patra jsou vyzděny z cihel plných tloušťky 300 mm nebo 450 mm se součinitelem prostupu tepla U 300 = 1,85 1,90 W/m 2 K nebo U 450 = 1,40 W/m 2 K. Obvodové stěny horního patra (tělocvičny) jsou provedeny z dřevěných sendvičových panelů se součinitelem prostupu tepla U = 0,60 W/m 2 K. Obvodové stěny v kontaktu se zeminou jsou zděné se součinitelem prostupu tepla U = 1,60 W/m 2 K. Plochá dvouplášťová střecha školy je tvořena sololitem, dřevěným podbitím, minerální vatou tloušťky cca 120 mm, vzduchovou mezerou, horním dřevěným záklopem a asfaltovou střešní povlakovou krytinou. Součinitel prostupu tepla ploché střechy je U = 0,55 W/m 2 K. Pultová střecha tělocvičny je tvořena dřevěným podbitím, tepelnou izolací tloušťky cca 50 mm a asfaltovou povlakovou krytinou. Součinitel prostupu tepla pultové střechy je U = 0,75 W/m 2 K. Křenova 483/3 16

17 Podlaha na zemině je tvořena základovou deskou, hydroizolací z asfaltových pásů, podkladním betonem tloušťky 100 mm, cementovým potěrem a nášlapnou vrstvou keramických dlaždic, linolea nebo vlysů se součinitelem prostupu tepla U = 2,05-2,5 W/m 2 K. Typická okna objektu jsou zdvojená okna s dvěma čirými skly v dřevěném rámu se součinitelem prostupu okna U w = 2,6 W/m 2 K. Okno prosvětlující tělocvičnu je z komůrkového plastu se součinitelem prostupu tepla U w = 4,0 W/m 2 K, plastové světlíky jsou se součinitelem prostupu tepla U w = 4,0 W/m 2 K. Dveře do objektu jsou dřevěné s jedním sklem s U d = 4,0 W/m 2 K. Následující tabulka specifikuje základní údaje a jednotlivé stavební konstrukce budovy ve výchozím stavu. Tabulka č. 8 - Hodnoty pro stanovení objemového faktoru tvaru objektu Geometrické parametry objektu Celková plocha ochlazovaných konstrukcí na hranici vytápěného prostoru m ,6 Objem vytápěné části budovy (vnější rozměry) m ,5 Faktor tvaru budovy A/V m 2 /m 3 0,58 Tabulka č. 9 - Základní údaje budovy, specifikace podstatných stavebních kcí budovy Technické parametry objektu Počet nadzemních podlaží - 2 Počet podzemních podlaží - 0 Vytápěný objem budovy (vnější rozměry) m ,5 Podlahová plocha vytápěných místností m ,60 Průměrná světlá výška vytápěných místností m 2,7 a 3,0 Obvodové stěny m 2 913,4 Výplně otvorů m 2 372,6 Podlaha na zemině m ,8 Střechy m , Popis míry zanedbané údržby Při prohlídce objektu z exteriéru byly zjištěny poruchy na fasádě vlhnutí soklového zdiva i samotné typické fasády objektu, oprýskaná vnější omítka, opadaný keramický obklad soklu nebo praskliny v obkladu soklu a opadávající dřevěné obložení fasád. Při prohlídce objektu z interiéru bylo zjištěno vlhnutí suterénního zdiva, zatékání do suterénu objektu výtahovou šachtou nákladního výtahu a opadaná vnitřní omítka podhledu stropu tvořeného tvarovkami HURDIS. V podstřešních patrech objektu bylo zjištěno zatékání dešťové vody do stropní konstrukce a vlhnutí stropů, na kterých je výkvět plísně. Křenova 438/3 17

18 Obr. 4 Zdevastovaný strop (vnější terasa) tvořený keramickými tvarovkami HURDIS mezi 1. a 2. nadzemním podlažím Obr. 5 Opadaná vnější omítka ze stropní desky terasy Křenova 483/3 18

19 Obr. 6 Poruchy ve vnějším dřevěném plášti budovy Obr. 7 Neodtékající kaluže v prohlubních ploché střechy školy 2.11 Zkušenosti získané od provozovatele objektu Dle informací provozovatele objektu jsou prostory základní školy v současné době v zimním období temperovány na teplotu 5 C. Křenova 438/3 19

20 3 Zhodnocení výchozího stavu V souladu se zadáním energetického auditu jsou za posuzovanou soustavu považovány: 1. jednotlivé stavební části budovy 2. zdroje ÚT, rozvody a otopná tělesa 3. zdroje TV, rozvody a spotřebiče TV 4. osvětlení budovy 5. spotřebiče el. energie v budově Při posuzování energetických vstupů a výstupů s následným zhodnocením výchozího stavu formou energetických bilancí se vycházelo z následujícího stavu: Budova Základní školy Na Žižkově v Liberci 1. Nezateplené obvodové stěny objektu mají nevyhovující tepelně technické vlastnosti, stěny nesplňují požadavek ČSN :2011 na součinitele prostupu tepla. 2. Výplně objektu mají nevyhovující tepelně technické vlastnosti, výplně nesplňují požadavek ČSN :2011 na součinitele prostupu tepla. 3. Nedostatečně zateplené střechy objektu mají nevyhovující tepelně technické vlastnosti, střechy nesplňují požadavek ČSN :2011 na součinitele prostupu tepla 4. Nedostatečně zateplená podlaha na zemině má nevyhovující tepelně technické vlastnosti, podlaha na zemině nesplňuje požadavek ČSN :2011 na součinitele prostupu tepla. 5. Budova byla vyhodnocena podle ČSN :2011 a její průměrný součinitel prostupu tepla byl zařazen do kategorie F velmi nehospodárná Vytápění 1. Zdrojem tepla pro vytápění celého objektu jsou dva plynové kondenzační kotle Immergas Victrix 50, každý o jmenovitém výkonu 49,5 kw, jejich účinnost je 97%. 2. Výkon kotlů je řízen ekvitermně pomocí regulátoru sledující venkovní teplotu vzduchu. 3. V místnostech jsou instalována převážně plechová článková otopná tělesa, v menší míře plechová desková článková tělesa. Tělesa jsou opatřena termoregulačními radiátorovými ventily s termostatickou hlavicí Příprava TV 1. Teplá voda se připravuje ve třech lokálních elektrických zásobníkových ohřívačích 1 ohřívači Electrolux o objemu zásobníku 150 litrů a příkonu elektrické patrony 1,8 kw, 1 ohřívači Tatramat o objemu zásobníku 125 litrů a příkonu elektrické patrony 1,6 kw a 1 ohřívači Dražice o objemu zásobníku 80 Křenova 483/3 20

21 litrů a příkonu elektrické patrony 2kW. Účinnost výroby teplé vody těmito zdroji je 98%. 2. Rozvody teplé vody jsou ocelové, popř. plastové, neizolované. Odhadované ztráty v rozvodech TV jsou 15% Osvětlení 1. Umělé osvětlení místností je realizováno z převážné části pomocí zářivkových svítidel. Pouze osvětlení podružných prostor a venkovní osvětlení budovy je realizováno pomocí žárovkových, popř. výbojkových svítidel. 2. Nejsou instalována pohybová čidla ani stmívače, ovládání osvětlení je ruční 3. Osvětlované prostory jsou čisté (zdi, podlahy, stropy), svítidla jsou z vnitřní strany čistá, okna jsou čistá. 3.2 Energetické hodnocení objektu Tepelně-technické výpočty byly provedeny podle ČSN Tepelná ochrana budov. Energetické hodnocení objektu je zpracováno podle ČSN , ČSN EN a ČSN EN ISO Posouzení tepelně-technických vlastností konstrukcí budovy Bylo provedeno porovnání součinitelů prostupu tepla konstrukcí na systémové hranici budovy s požadovanými hodnotami normou ČSN :2011, které jsou uvedeny v následujících tabulkách. Tabulka č Normové součinitele prostupu tepla pro jednotlivé konstrukce dle ČSN Druh konstrukce ČSN :2011 Požadovaná Doporučená Konstrukce vnějších obvodových stěn (těžké) (t i = 20 C) 0,30 0,25 Konstrukce vnějších obvodových stěn (lehké) (t i = 20 C) 0,30 0,20 Konstrukce vnějších obvodových stěn (těžké) (t i = 15 C) 0,45 0,36 Konstrukce vnějších obvodových stěn (lehké) (t i = 15 C) 0,45 0,29 Konstrukce stěn v kontaktu se zeminou (t i = 20 C) 0,45 0,30 Konstrukce výplňové okna (t i = 20 C) 1,50 1,20 Konstrukce výplňové okna (t i = 15 C) 2,20 1,75 Konstrukce výplňové střešní světlíky (t i = 20 C) 1,40 1,10 Konstrukce výplňové dveře (t i = 20 C) 1,70 1,20 Konstrukce střech šikmých a plochých (t i = 20 C) 0,24 0,16 Konstrukce střech šikmých a plochých (t i = 15 C) 0,35 0,23 Konstrukce podlahy na zemině (t i = 20 C) 0,45 0,30 Konstrukce podlahy na zemině (t i = 20 C) 0,65 0,45 Křenova 438/3 21

22 Tabulka č Součinitele prostupu tepla stávajících konstrukcí v budově Základní škola Na Žižkově Liberec Stav Součinitel prostupu tepla U [W/(m 2 K)] Konstrukce vnějších obvodových stěn (těžké) (t i = 20 C) Nevyhovuje 1,85; 1,90 Konstrukce vnějších obvodových stěn (lehké) (t i = 20 C) Nevyhovuje 0,60 Konstrukce vnějších obvodových stěn (těžké) (t i = 15 C) Nevyhovuje 1,40 Konstrukce vnějších obvodových stěn (lehké) (t i = 15 C) Nevyhovuje 0,60 Konstrukce stěn v kontaktu se zeminou (t i = 20 C) Nevyhovuje 1,60 Konstrukce výplňové okna (t i = 20 C) Nevyhovuje 2,6 Konstrukce výplňové okna (t i = 15 C) Nevyhovuje 2,6; 4,0 Konstrukce výplňové střešní světlíky (t i = 20 C) Nevyhovuje 4,0 Konstrukce výplňové dveře (t i = 20 C) Nevyhovuje 4,0 Konstrukce střech šikmých a plochých (t i = 20 C) Nevyhovuje 0,55 Konstrukce střech šikmých a plochých (t i = 15 C) Nevyhovuje 0,75 Konstrukce podlahy na zemině (t i = 20 C) Nevyhovuje 2,5 Konstrukce podlahy na zemině (t i = 15 C) Nevyhovuje 2,05 Stávající obalové konstrukce budovy nevyhovují současným požadavkům na jejich tepelně technické vlastnosti. Součinitele prostupu tepla těchto konstrukcí nesplňují požadavky normy ČSN : Porovnání průměrného součinitele prostupu tepla budovy Dále bylo provedeno hodnocení energetické náročnosti objektu pomocí průměrného součinitele prostupu tepla budovy podle ČSN :2011. Podmínka, že objekt je vyhovující z hlediska energetické náročnosti, zní: U em U em,n,rq U em - vypočtený průměrný součinitel prostupu tepla budovy W/(m 2 K) U em,n,rq požadovaný průměrný součinitel prostupu tepla W/(m 2 K) Vyhodnocení průměrného součinitele prostupu tepla celé budovy ve stávajícím stavu je v následující tabulce. Tabulka č Průměrný součinitel prostupu tepla objektu Průměrný součinitel prostupu tepla budovy (ČSN :2011) STÁVAJÍCÍ STAV H t - měrná ztráta prostupem 3 288,81 W/K U em,n,rq - průměrný součinitel prostupu tepla (požadovaný) 0,42 W/(m 2 K) U em,n,rc - průměrný součinitel prostupu tepla (doporučený) 0,32 W/(m 2 K) U em vypočtený průměrný součinitel prostupu tepla 0,96 W/(m 2 K) Klasifikační ukazatel CI 2,28 Velmi nehospodárná Křenova 483/3 22

23 Průměrný součinitel prostupu tepla budovy základní školy Na Žižkově v Liberci nevyhovuje požadované hodnotě normy ČSN :2011, hodnota průměrného součinitele prostupu tepla budovy spadá do kategorie F velmi nehospodárná. Z energetického štítku obálky budov, který je součástí příloh, je zřejmé, které konstrukce se nejvíce podílejí na prostupu tepla a kde je možné hledat potenciál energetických úspor Tepelné ztráty budovy Výpočet tepelné ztráty je proveden pro: Lokalita Liberec Nejnižší venkovní výpočtová teplota vzduchu -18 C Střední teplota venkovního vzduchu v topném období t es 3,6 C Počet dní v topném období 256 Normální krajinná oblast, méně chráněná budova, stojící v městské zástavbě. Stávající tepelná ztráta obálky vytápěné části budovy je 148,0 kw při průměrné vnitřní teplotě v budově 19,33 C a přirozeném větrání budovy. Tepelná ztráta byla vypočtena podle ČSN EN v programu společnosti Protech s.r.o. Nový Bor. Tato tepelná ztráta byla použita pro stanovení modelu energetické potřeby budovy. Procentuální podíl jednotlivých konstrukcí a větrání na celkových tepelných ztrátách budovy je vyčíslen v následující tabulce a znázorněn na uvedeném grafu. Tabulka č Rozdělení tepelných ztrát obálky vytápěné části budovy stávající stav Rozdělení tepelných ztrát objektu - stávající stav H [W] Procent. podíl Stěny ,4% Výplně otvorů ,0% Podlahy na zemině ,7% Střechy ,3% Tepelná ztráta prostupem tepla obálkou budovy ,4% Tepelná ztráta větráním v budově ,6% Celková tepelná ztráta objektu ,0% Rozdělení tepelných ztrát - stávající stav Stěny 22% 18% Výplně otvorů Podlahy na zemině 14% 16% 30% Střechy Větrání Křenova 438/3 23

24 Z rozdělení tepelných ztrát vyplývá, kde je možné hledat snížení potřeby tepla na vytápění objektu. Největší podíl na tepelných ztrátách stávajícího objektu mají výplně otvorů (30%), větrání objektu (22%) a obvodové stěny (18%) Model energetické potřeby budovy Při výpočtu potřeby tepla na vytápění budovy se zpravidla zjišťuje roční potřeba energie v GJ za otopné období bilančním hodnocením na základě posouzení stavebních konstrukcí objektu. Metodika tohoto posouzení je dána vyhláškou 148/2007 Sb. a rovněž soustavou norem ČSN , ČSN EN ISO 13788, ČSN EN ISO 6946, ČSN EN 832, ČSN EN 12831, ČSN EN ISO a ČSN EN ISO Stanovení roční potřeby tepla na vytápění budovy bylo provedeno denostupňovou metodou, která vychází z tepelných ztrát objektu (vypočtené v kapitole ), klimatických podmínek místa stavby a zohledňuje provozní režim vytápění v objektu. Roční potřeba tepla na vytápění v GJ/rok byla vypočtena ze vzorce: (t is t es ) E vyt = 24. Q c.. d , (t is t e ) kde: E vyt roční potřeba tepla na vytápění tepelná ztráta (GJ/rok) Q c celková tepelná ztráta objektu (kw) celkový opravný součinitel = i. t. d / ( o. r ) i koeficient vyjadřující vliv nesoučasnosti výpočtových hodnot uvažovaných při výpočtu celkové tepelné ztráty objektu t koeficient vlivu režimu vytápění během dne resp. noci d zkrácení doby vytápění podle využití budovy během týdne o účinnost rozvodu r možnost regulace systému vytápění d počet dnů otopného období t is průměrná vnitřní teplota v objektu t es průměrná venkovní teplota otopného období nejnižší výpočtová venkovní teplota t e Z uvedeného vzorce pak vyplývá, v které části lze hledat potenciál: a) Q c snížení tepelné ztráty obvodového pláště a střechy. b) ovlivněné použitou regulací (počasí, čas, vnitřní teplota, zónová regulace, individuální regulace, prováděním nočního útlumu, dodržení vnitřních teplot) a provozem vytápění dané budovy, je sestaven jako součin koeficientů. c) ostatní je závislé na klimatických podmínkách. Křenova 483/3 24

25 Hodnoty těchto činitelů popisujících režim vytápění v hodnoceném objektu uvádí následující tabulka: Tabulka č Celkový opravný součinitel budovy Celkový opravný součinitel e 0,448 vliv nesoučasnosti ztráty prostupem a infiltrací e i 0,8 vlivu režimu vytápění (útlumy o víkendech) e t 0,7 zkrácení doby vytápění (pětidenní provoz) e d 0,8 účinnost rozvodu h o 1 možnost regulace systému vytápění h r 1 Pozn.: Opravné součinitele pro výpočet potřeby tepla na vytápění budovy zohledňují návrhový provoz Základní školy Na Žižkově V Liberci Dlouhodobá klimatická data byla převzata z údajů nejbližší meteorologické stanice ČHMÚ v Liberci. Tabulka č Potřeba tepla objektu vypočtená z energetického modelu budovy VÝPOČET TEORETICKÉ POTŘEBY TEPLA NA VYTÁPĚNÍ BUDOVY ZÓNA 1 Celková tepelná ztráta objektu kw 148,02 Průměrná vnitřní teplota v objektu C 19,33 Výpočtová venkovní teplota C -18 Průměrná venkovní teplota (t es ) C 3,6 Počet topných dnů dny 256 Počet denostupňů K. dny Celkový opravný součinitel - 0,448 Potřeba tepla na vytápění budovy GJ 618,0 Tepelné zisky (solární a z vnitřních zdrojů) GJ 30,9 Účinnost zdroje tepla - 97% Spotřeba energie na vytápění budovy GJ 605,3 Teoretická potřeba tepla na vytápění obálky budovy ve stávajícím stavu je 618 GJ/rok, což odpovídá 171,7 MWh/rok Využití tepelných zisků Vzhledem k přítomnosti dynamicky reagující termostatické regulace jsou ve výpočtu uvažovány tepelné zisky. Tepelné zisky E VZ a E VS z vnitřních zdrojů tepla a ze slunečního záření za otopné období (podle ČSN EN ISO 13790) se stanovují pro občanské a obytné budovy za podmínky, že je instalována dynamická regulace otopného systému. Křenova 438/3 25

26 Tabulka č Výpočet vnitřních tepelných zisků podle ČSN EN ISO Výpočet dle ČSN EN ISO kwh GJ Tepelné zisky z vnitřních zdrojů ,3 Tepelné zisky ze slunečního záření ,6 Celkové tepelné zisky , Výpočtová spotřeba tepla na vytápění objektu Při uvažování účinnosti výroby tepla zdroji (kondenzační plynové kotle 97 %) je teoretická spotřeba energie na vytápění základní školy 605,3 GJ/rok, což je 168,1 MWh/rok. Vzhledem k absenci faktur za spotřebované energie v objektu nemohl být proveden přepočet skutečných spotřeb zemního plynu za hodnocená období 2011, 2012 a 2013 (popř. jiná období) na dlouhodobý průměr (DDP 30) pomocí denostupňové metody. Na základě informací od vlastníka školy, prohlídky objektu, původní projektové dokumentace a vypočítané tepelné ztráty objektu při návrhových okrajových podmínkách byla určena potřeba a následně spotřeba tepla na vytápění a ostatní spotřeby energií v budově a sestavena výchozí energetická bilance budovy. Pro další výpočty a energetické bilance je použita teoretická spotřeba energie na vytápění budovy 605,3 GJ/rok. Křenova 483/3 26

27 3.3 Energetická bilance předmětu EA Výchozí energetická bilance objektu V následující tabulce je stanovená výchozí energetická bilance sestavená z modelu energetické potřeby budovy. Cenová hladina je z roku 2014 vč. DPH 21%. Cena zemního plynu byla stanovena dle ceníku RWE Energie, a.s. Cena elektrické energie byla stanovena dle ceníku ČEZ Prodej, s.r.o. Tabulka č Výchozí energetická bilance posuzovaného objektu Ř. GJ MWh náklady Kč pozn. 1 Vstupy paliv a energie 681,8 189, a z ř. 1 z toho zemní plyn 605,3 168, ZP 1b z ř. 1 z toho elektrická energie 76,5 21, EE 2 změna zásob paliv ř. 1+ ř. 2 spotřeba paliv a energie 681,8 189, Nákup ZP + EE 4 prodej energie cizím ř. 3 - ř. 4 Konečná spotřeba paliv a energie 681,8 189, ZP, EE NT, EE VT 6 z ř. 5 Spotřeba energie na vytápění 605,3 168, ZP 7a z ř. 6 z toho ztráty ve zdroji ÚT 18,2 5, ZP 8 z ř. 5 Spotřeba energie na nucené větrání 0,0 0,0 0-9 z ř. 5 Spotřeba energie na přípravu TV 24,3 6, EE NT 7b z ř. 9 z toho ztráty ve zdroji přípravy TV 0,5 0,1 351 EE NT 7c z ř. 9 z toho ztráty v rozvodech TV 3,1 0, EE NT 10 z ř. 5 Spotřeba energie na chlazení 0,0 0, z ř. 5 Spotřeba energie na úpravu vlhkosti 0,0 0, z ř. 5 Spotřeba energie na osvětlení 37,3 10, EE VT Pozn.: Ceny energií jsou z roku 2014 včetně DPH (21 %). Křenova 438/3 27

28 3.3.2 Základní technické ukazatele vlastního energetického zdroje Tabulka č Výchozí bilance výroby energie z vlastních zdrojů ř. Ukazatel jednotka roční hodnota 1 Instalovaný elektrický výkon celkem MW - 2 Instalovaný tepelný výkon celkem MW 0, Výroba elektřiny MWh - 4 Prodej elektřiny (z ř. 3) MWh - 5 Vlastní technologická spotřeba elektřiny na výrobu elektřiny MWh - 6 Spotřeba energie v palivu na výrobu elektřiny GJ - 7 Výroba tepla GJ 610,9 8 Dodávka tepla (z ř. 7) GJ - 9 Prodej tepla (z ř. 7) GJ - 10 Vlastní technologická spotřeba tepla na výrobu tepla GJ - 11 Spotřeba energie v palivu na výrobu tepla GJ 629,5 12 Spotřeba energie v palivu celkem (z ř. 6 + ř. 11) GJ 629,5 Tabulka č. 19: Základní technické ukazatele vlastního energetického zdroje výchozí stav ř. Ukazatel jednotka roční hodnota 1 Roční celková účinnost zdroje % 97,04 2 Roční účinnost výroby elektrické energie % - 3 Roční účinnost výroby tepla % 97,04 4 Spotřeba energie v palivu na výrobu elektřiny GJ/MWh - 5 Spotřeba energie v palivu na výrobu tepla GJ/GJ 1,03 6 Roční využití instalovaného elektrického výkonu hod/rok - 7 Roční využití instalovaného tepelného výkonu hod/rok 1 625,4 3.4 Vyhodnocení hospodaření s energiemi Rozborem lze tedy dojít k následujícím závěrům: Průměrný součinitel prostupu tepla budovy Základní školy Na Žižkově V Liberci nesplňuje požadavek normy ČSN :2011. Budova byla vyhodnocena a zařazena do klasifikačního stupně F Velmi nehospodárná. Dále bylo zjištěno: - stávající konstrukce na systémové hranici (obvodové stěny, střechy, podlaha na zemině) nesplňují požadované součinitele prostupu tepla normou ČSN : původní výplně oken a dveří a světlíky nesplňují požadovaný součinitel prostupu tepla normou ČSN : vytápění objektu je zajištěno 2 plynovými kondenzačními kotli o celkovém jmenovitém výkonu 2 x 49,5 kw, účinnost těchto plynových kotlů je uvažována 97 % Křenova 483/3 28

29 - teplá voda je připravována pomocí tří elektrických zásobníkových ohřívačů, elektrické topné patrony ohřívače mají výkon 1,6; 1,8 a 2 kw, účinnost topných patron je 98% - zdroje pro přípravu teplé vody jsou lokální, ztráty v rozvodech TV jsou odhadovány na 15%, potrubí je ocelové nebo plastové, nezaizolované a bez cirkulace TV - prostory základní školy jsou větrány přirozeně - Umělé osvětlení je z převážné většiny řešeno pomocí zářivkových svítidel, v podružných prostorách jsou také žárovková svítidla. - Na otopných tělesech jsou instalovány termoregulační radiátorové ventily s termostatickou hlavicí. 3.5 Celkový potenciál energetických úspor Potenciál úspor tepla je možné hledat ve snížení tepelných ztrát budovy prostřednictvím zateplení objektu. Další úspory je možné docílit výměnou stávajícího zdroje tepla za tepelné čerpadlo vzduch/voda. Tabulka 20 - potenciál energetických úspor pro jednotlivá opatření Popis navrhovaných opatření Potenciál energetických úspor (GJ/rok) Výměna výplní otvorů 125,4 Zateplení fasády 79,8 Zateplení plochých střech 52,9 Zateplení pultové střechy tělocvičny 12,0 TČ vzduch/voda 96,6 Celkový potenciál energetických úspor 366,9 Křenova 438/3 29

30 4 Návrh opatření ke snížení spotřeby energie 4.1 Návrh technického řešení Energetický audit při návrhu technických řešení vychází ze stávajícího stavu technologií a budovy, způsobu vytápění a ze znalostí v oblasti stavebnictví, výroby a distribuce tepla a elektrické energie. Faktory ovlivňující spotřebu tepelné energie: Zvolený systém zateplení a tloušťka použitého izolantu Prostup tepla výplněmi otvorů - kvalita oken a ochlazovaných dveří Infiltrace spárami výplní - těsnění spár Poměr výplní otvorů a zdiva Způsob vytápění a ohřevu TV - volba zdroje tepla a topného média Regulace vytápění Existence zádveří Orientace výplní otvorů ke světovým stranám Využití vnitřních a vnějších zdrojů tepla tepelné zisky Energetické chování uživatelů objektu Výše uvedené faktory je vhodné posoudit v rámci "Energetického auditu". Energetický audit provádí návrh opatření, která přinesou co největší úspory při vynaložení co nejnižších investic Opatření č. 1 Název: Výměna výplní otvorů Konstrukce okna, výplně a dveře do exteriéru, střešní světlíky Popis: Původní okna objektu - dvojskla s dřevěným rámem mají součinitel prostupu tepla U w = 2,6 W/m 2 K. Střešní světlíky mají součinitel prostupu tepla U w = 4,0 W/m 2 K. Plastová výplň do tělocvičny má součinitel prostupu tepla U w = 4,0 W/m 2 K. Dřevěné dveře s jednoduchým zasklením mají součinitel prostupu tepla U d = 4,0 W/m 2 K. Původní okna školy nesplňují současný tepelně technický požadavek daný normou ČSN :2011, která pro okna předepisuje požadovanou hodnotu U w N,20 = 1,5 W/m 2 K. Původní střešní světlíky školy nesplňují požadovaný součinitel prostupu tepla U w N,20 = 1,4 W/m 2 K. Původní výplně tělocvičny nesplňuje požadovanou hodnotu součinitele prostupu tepla U w N,15 = 2,2 W/m 2 K. Původní dveře objektu nesplňují současný tepelně technický požadavek daný normou ČSN :2011, která pro dveře předepisuje požadovanou hodnotu U d N,20 = 1,7 W/m 2 K. Navrhované opatření počítá s výměnou všech výplní otvorů. Původní dřevěná okna budou nahrazena novými s izolačním trojsklem a součinitelem prostupu Křenova 483/3 30

31 tepla okna max. U w = 0,9 W/m 2 K, resp. u rozměrově malých oken 900 x 900 mm a 900 x 600 mm za okna s izolačním dvojsklem a max. U w = 1,2 W/m 2 K. Dále se v opatření počítá s výměnou střešních světlíků za tepelně odpovídající izolační světlíky se součinitelem prostupu tepla max. U w = 1,1 W/m 2 K a s výměnou plastové komůrkové výplně tělocvičny za výplň s max. U w = 1,7 W/m 2 K. Součástí opatření je i výměna všech dveří do exteriéru za izolační dveře se součinitelem prostupu tepla dveří max. U d =1,2 W/m 2 K. Po provedení tohoto opatření bude součinitel prostupu tepla výplní splňovat doporučenou hodnotu U rec,20 = 1,2 W/m 2 K, resp. U rec,20 = 1,1 W/m 2 K pro střešní světlíky a U rec,15 = 1,75 W/m 2 K pro výplně tělocvičny podle ČSN :2011. Celková vyměňovaných výplní otvorů je rovna 372,6 m 2. Cena výplní se pohybuje okolo Kč/m 2 včetně DPH (5 700 Kč/m 2 bez DPH). Tabulka č. 21: Stanovení investičních nákladů na opatření č. 1 Plocha výplňových konstrukcí [m 2 ] 372,6 Měrná cena zateplované konstrukce vč. DPH [Kč/m 2 ] Investiční náklady na opatření vč. DPH [Kč] Tabulka č. 22: Energeticko-ekonomické přínosy opatření č. 1 Opatření 1 - Výměna výplní otvorů GJ/rok Kč/rok Investiční náklady Množství energie pro vytápění (ZP) 479, Množství energie pro přípravu TV (EE NT) 24, Množství energie pro ostatní spotřebu (EE VT) 52, Množství energií celkem po realizaci 556, Mzdy - - Ztráty - - Ostatní (údržba kotelny) - - Celkové provozní náklady po realizaci opatření 556, Množství energie-prodej 0,0 0 Úspora energie 125, Množství energie a provozní náklady před realizací 681, Výměnou výplní dojde ke snížení spotřeby energie na vytápění o 125,4 GJ/rok. To představuje úsporu nákladů 57,0 tis. Kč/rok při aktuální jednotkové ceně zemního plynu 454,7 Kč/GJ. Křenova 438/3 31

32 GJ/rok Efektivní financování úspor energie Spotřeba energií pro opatření č. 1 Výchozí stav Opatření č Opatření č. 2 Název: Zateplení fasády Konstrukce vnější obvodové stěny Popis: Vnější těžké obvodové stěny mají součinitel prostupu tepla U = 1,40 1,90 W/m 2 K. Vnější lehké obvodové stěny mají součinitel prostupu tepla U = 0,60 W/m 2 K. Stěny v kontaktu se zeminou mají součinitel prostupu tepla U = 1,60 W/m 2 K. Konstrukce obvodových stěn nesplňují požadavek na součinitele prostupu tepla, který je podle normy ČSN :2011 pro konstrukce stěn roven U N,20 = 0,30 W/m 2 K, resp. U N,15 = 0,45 W/m 2 K pro vnitřní návrhovou teplotu 15 C (tělocvična). Konstrukce stěn v kontaktu se zeminou nesplňují požadovanou hodnotu součinitele prostupu tepla U N,20 = 0,45 W/m 2 K. Navrhované opatření představuje zateplení vnějšího obvodového pláště 1. nadzemního podlaží (zděného podlaží) certifikovaným kontaktním zateplovacím systémem tak, aby konstrukce těchto zateplených stěn splňovaly součinitel prostupu tepla max. U = 0,24 0,25 W/m 2 K (viz přílohu 2 EŠOB), např. zateplení šedým polystyrenem tloušťky 120 mm (l = 0,032 W/mK). Dále se v opatření počítá se zateplením montovaného 2. nadzemního podlaží tak, aby konstrukce těchto zateplených stěn splňovaly součinitel prostupu tepla max. U = 0,20 W/m 2 K, např. zateplení nekontaktním zateplením (do roštu) minerální izolací tloušťky 140 mm (l = 0,035 W/mK) nebo kontaktně minerální izolací tloušťky 140 mm (l = 0,039 W/mK). Po provedení tohoto opatření budou zateplené těžké vnější obvodové stěny školy splňovat doporučenou hodnotu součinitele prostupu tepla U rec,20 = 0,25 W/m 2 K, zateplené těžké vnější obvodové stěny tělocvičny splňovat U rec,15 = 0,36 W/m 2 K, zateplené lehké obvodové stěny školy splňovat U rec,20 = Křenova 483/3 32

33 GJ/rok Efektivní financování úspor energie 0,20 W/m 2 K a zateplené lehké obvodové stěny tělocvičny splňovat U rec,15 = 0,29 W/m 2 K podle normy ČSN :2011. Celková plocha zateplovaných konstrukcí je rovna 760,3 m 2. Cena zateplení se pohybuje okolo Kč/m 2 včetně DPH (1 500 Kč/m 2 bez DPH). Tabulka č. 23: Stanovení investičních nákladů na opatření č. 2 Celková zateplovaná plocha fasády [m 2 ] 760,3 Měrná cena zateplované konstrukce vč. DPH [Kč/m 2 ] Investiční náklady na opatření vč. DPH [Kč] Tabulka č. 24: Energeticko-ekonomické přínosy opatření č. 2 Opatření 2 - Zateplení fasády GJ/rok Kč/rok Investiční náklady Množství energie pro vytápění (ZP) 525, Množství energie pro přípravu TV (EE NT) 24, Množství energie pro ostatní spotřebu (EE VT) 52, Množství energií celkem po realizaci 601, Mzdy - - Ztráty - - Ostatní (údržba kotelny) - - Celkové provozní náklady po realizaci opatření 601, Množství energie-prodej 0 0 Úspora tepelné energie 79, Množství energie a provozní náklady před realizací 681, Zateplením fasády objektu dojde ke snížení spotřeby energie na vytápění o cca 79,8 GJ/rok. To představuje úsporu nákladů 36,3 tis. Kč/rok při aktuální jednotkové ceně zemního plynu 454,7 Kč/GJ Spotřeba energií pro opatření č. 2 Výchozí stav Opatření č. 2 Křenova 438/3 33

34 4.1.3 Opatření č. 3 Název: Zateplení plochých střech Konstrukce plochá střecha školy Popis: Plochá dvouplášťová střecha školy má součinitel prostupu tepla U = 0,55 W/m 2 K. Plochá střecha nesplňuje požadovanou hodnotu součinitele prostupu tepla U N,20 = 0,24 W/m 2 K podle normy ČSN :2011. Navrhované opatření představuje zateplení ploché dvouplášťové střechy tak, aby součinitel prostupu tepla zateplené střechy byl max. U = 0,16 W/m 2 K, např. zateplení foukanou izolací tloušťky 220 mm (l = 0,037 W/mK). Po provedení tohoto opatření bude plochá střecha splňovat doporučenou hodnotu součinitele prostupu tepla U rec,20 = 0,16 W/m 2 K podle normy ČSN :2011. Celková plocha zateplované střechy je rovna 898,8 m 2. Cena zateplení se pohybuje okolo Kč/m 2 včetně DPH (1 300 Kč/m 2 bez DPH). Tabulka č. 25: Stanovení investičních nákladů na opatření č. 3 Celková zateplovaná plocha střech [m 2 ] 898,9 Měrná cena zateplované konstrukce vč. DPH [Kč/m 2 ] Investiční náklady na opatření vč. DPH [Kč] Tabulka č. 26: Energeticko-ekonomické přínosy opatření č. 3 Opatření 3 - Zateplení plochých střech GJ/rok Kč/rok Investiční náklady Množství energie pro vytápění (ZP) 552, Množství energie pro přípravu TV (EE NT) 24, Množství energie pro ostatní spotřebu (EE VT) 52, Množství energií celkem po realizaci 628, Mzdy - - Ztráty - - Ostatní (údržba kotelny) - - Celkové provozní náklady po realizaci opatření 628, Množství energie-prodej 0 0 Úspora tepelné energie 52, Množství energie a provozní náklady před realizací 681, Zateplením ploché střechy objektu dojde ke snížení spotřeby energie na vytápění o cca 52,9 GJ/rok. To představuje úsporu provozních nákladů ve výši 24,1 tis. Kč/rok při aktuální jednotkové ceně zemního plynu 454,7 Kč/GJ. Křenova 483/3 34

35 GJ/rok Efektivní financování úspor energie Spotřeba energií pro opatření č. 3 Výchozí stav Opatření č Opatření č. 4 Název: Zateplení pultové střechy tělocvičny Konstrukce pultová střecha tělocvičny Popis: Pultová střecha tělocvičny má součinitel prostupu tepla U = 0,75 W/m 2 K. Pultová střecha nesplňuje požadovanou hodnotu součinitele prostupu tepla U N,15 = 0,35 W/m 2 K podle normy ČSN :2011. Navrhované opatření představuje zateplení pultové střechy tak, aby hodnota součinitele prostupu tepla zateplené konstrukce byla max. U = 0,23 W/m 2 K, např. zateplení EPS 100 S tloušťky 120 mm (l = 0,037 W/mK). Po provedení tohoto opatření bude pultová střecha splňovat doporučenou hodnotu součinitele prostupu tepla U rec,15 = 0,23 W/m 2 K podle normy ČSN :2011. Celková plocha zateplovaných konstrukcí je rovna 159,0 m 2. Cena zateplení se pohybuje okolo Kč/m 2 včetně DPH (1 300 Kč/m 2 bez DPH). Tabulka č. 27: Stanovení investičních nákladů na opatření č. 4 Celková zateplovaná plocha střech [m 2 ] 159,0 Měrná cena zateplované konstrukce vč. DPH [Kč/m 2 ] Investiční náklady na opatření vč. DPH [Kč] Křenova 438/3 35

36 GJ/rok Efektivní financování úspor energie Tabulka č. 28: Energeticko-ekonomické přínosy opatření č. 4 Opatření 4 - Zateplení pultové střechy tělocvičny GJ/rok Kč/rok Investiční náklady Množství energie pro vytápění (ZP) 593, Množství energie pro přípravu TV (EE NT) 24, Množství energie pro ostatní spotřebu (EE VT) 52, Množství energií celkem po realizaci 669, Mzdy - - Ztráty - - Ostatní (údržba kotelny) - - Celkové provozní náklady po realizaci opatření 669, Množství energie-prodej 0 0 Úspora tepelné energie 12, Množství energie a provozní náklady před realizací 681, Zateplením střechy objektu dojde ke snížení spotřeby energie na vytápění o cca 12,0 GJ/rok. To představuje úsporu provozních nákladů ve výši 5,5 tis. Kč/rok při aktuální jednotkové ceně zemního plynu 454,7 Kč/GJ Spotřeba energií pro opatření č. 4 Výchozí stav Opatření č. 4 Křenova 483/3 36

37 4.1.5 Opatření č. 5 Název: Instalace tepelného čerpadla vzduch/voda Zdroj tepla pro vytápění. Popis: V současnosti slouží pro vytápění objektu dva plynové kondenzační kotle. Pro vytápění celého objektu jsou navrženy dvě jednotky plynových absorpčních tepelných čerpadel typu vzduch/voda, o výkonu 40,8 kw při parametrech A2/W35. Tepelná čerpadla bude umístěno v technické místnosti budovy. Jako bivalentní zdroj vytápění budou sloužit současné plynové kondenzační kotle o jmenovitém výkonu 2 x 49,5 kw s účinností výroby tepla 97%. Bivalentní zdroj ročně vyrobí přibližně 10,1 GJ tepla pro vytápění. V budově bude instalována akumulační nádoba. Za akumulační nádobou bude osazen rozdělovač a sběrač. Tabulka č. 29: Přibližné parametry tepelného čerpadla vzduch/voda Tepelné čerpadlo vzduch/voda ÚT Jmenovitý výkon tepelného čerpadla 81,6 kw při A2/W35 Průměrný roční účinnost 138,1 % Spotřeba tepla čerpadlem 228,1 GJ/rok Množství dodaného tepla čerpadlem 314,9 GJ/rok Doba využití jmenovitého výkonu OZE 1 072,1 hod/rok Pozn: Výkon tepelného čerpadla se nenavrhuje na celou teplenou ztrátu objektu, protože nejrychlejší návratnosti investice bude dosaženo, bude-li tepelné čerpadlo provozováno na svůj jmenovitý výkon po co nejdelší dobu. Investiční náklady na instalaci tepelného čerpadla, akumulační nádrže a vybavení kotelny byly odhadnuty na 1 452,0 tis. Kč včetně DPH (1 200 tis. Kč bez DPH). Aby mohly být vyčísleny přínosy samotného opatření č. 5 instalace tepelných čerpadel vzduch/voda, výchozí stav je brán po kompletním zateplení objektu. Křenova 438/3 37

38 GJ/rok Efektivní financování úspor energie Tabulka č. 30: Energeticko-ekonomické přínosy opatření č. 5 Opatření 5 - Tepelné čerpadlo GJ/rok Kč/rok Investiční náklady Množství energie pro vytápění (ZP) 238, Množství energie pro přípravu TV (EE NT) 24, Množství energie pro ostatní spotřebu (EE VT) 52, Množství energií celkem po realizaci 314, Mzdy - - Ztráty - - Ostatní (údržba kotelny) - - Celkové provozní náklady po realizaci opatření 314, Množství energie-prodej 0 0 Úspora tepelné energie 96, Množství energie a provozní náklady před realizací 411, Po instalaci tepelného čerpadla vzduch/voda dojde ke snížení spotřeby energie v objektu o cca 96,6 GJ/rok, což představuje úsporu provozních nákladů ve výši 42,6 tis. Kč/rok Spotřeba energií pro opatření č. 5 Objekt po zateplení Opatření č Neinvestiční opatření, drobná investiční opatření do Kč: Auditorovi se nepodařilo nalézt čistě neinvestiční opatření, které by vedlo ke snížení energetické náročnosti budovy či výraznějším úsporám. Křenova 483/3 38

39 4.2 Souhrn navržených opatření V následujících tabulkách je uvedeno přehledné shrnutí realizačních nákladů a předpokládaných úspor energie u jednotlivých opatření. Tabulka č. 31: Souhrn navrhovaných opatření Opatření Název opatření Pořizovací výdaje Úspora energie Roční úspory Měrné náklady Návratnost T S Ostatní výdaje Celkem tis. Kč GJ tis. Kč tis. Kč/GJ let tis. Kč tis. Kč 1 Výměna výplní otvorů 2 569,82 125,4 57,02 20,49 45,1 0,0 57,0 2 Zateplení fasády 1 379,94 79,8 36,31 17,28 38,0 0,0 36,3 3 4 Zateplení plochých střech Zateplení pultové střechy tělocvičny 1 413,97 52,9 24,08 26,71 58,7 0,0 24,1 250,11 12,0 5,48 20,77 45,7 0,0 5,5 5 TČ vzduch/voda 1 452,00 96,6 42,61 15,03 34,1 0,0 42,6 Pozn.: Ceny jsou včetně DPH (pořizovací výdaje 21% DPH, ceny energie 2014 s 21% DPH) Z výše uvedených opatření jsou rozpracovány tři varianty řešení pro provedení dalšího podrobného hodnocení. Navržená opatření č. 1, č. 2, č. 3 a č. 4 lze realizovat každé samostatně a přinesou příslušnou úsporu energie. Realizace opatření č. 5 (instalace tepelných čerpadel) předpokládá předchozí realizaci kompletního zateplení budovy (tj. opatření č. 1, č. 2, č. 3 a č. 4). V následujících tabulkách a grafech jsou shrnuty upravené energetické bilance jednotlivých energeticky úsporných opatření, a to jak v bilancích energie (GJ/rok), tak ve finančních tocích (tis. Kč/rok). Ceny energií jsou cenami roku V mezisoučtech nákladů po realizaci je v některých případech možná odchylka +/- 1 tis. Kč způsobená zaokrouhlováním Varianta č. 1 Název: Kombinace opatření č. 1, č. 2 a č. 3 Popis: Tato varianta představuje zateplení objektu tj. provedení těchto stavebních opatření: - Výměna výplní otvorů (opatření č. 1) - Zateplení fasády (opatření č. 2) - Zateplení plochých střech (opatření č. 3) Křenova 438/3 39

40 Tabulka č. 32: Seznam opatření ve variantě č. 1 Navržená úsporná opatření Varianta: 1 Opatření Roční úspory č. Název opatření Pořizovací výdaje Úspora energie Úspora osob. výdajů Úspora výdajů na opravy Úspora ostatních výdajů Úspora celkem tis. Kč/r GJ/r tis. Kč/r tis. Kč/r tis. Kč/r tis. Kč/r Kč/r 1 Výměna výplní otvorů 2 569,82 125,4 57, Zateplení fasády 1 379,94 79,8 36, Zateplení plochých střech 1 413,97 52,9 24, Varianta celkem 5 363, ,2 117, Pozn.: Ceny jsou včetně DPH (pořizovací výdaje 21% DPH, ceny energie 2014 s 21% DPH) Tabulka č. 33: Upravená energetická bilance pro variantu č. 1 ř. Ukazatel GJ MWh Kč / rok GJ MWh Kč / rok výchozí stav varianta 1 1 Vstupy paliv a energie 681,8 189, ,6 117, a z toho zemní plyn 605,3 168, ,1 96, b z toho elektrická energie 76,5 21, ,5 21, změna zásob paliv 0 0, , spotřeba paliv a energie 681,8 189, ,6 117, prodej energie cizím 0 0, , Konečná spotřeba paliv a energie v objektu 681,8 189, ,6 117, Spotřeba energie na vytápění 605,3 168, ,1 96, a z toho ztráty ve zdroji ÚT 18,2 5, ,4 2, Spotřeba energie na přípravu TV 24,3 6, ,3 6, b z toho ztráty ve zdroji přípravy TV 0,5 0, ,5 0, c z toho ztráty v rozvodech TV 3,1 0, ,1 0, Spotřeba energie na osvětlení 37,3 10, ,3 10, Spotřeba energie na technologické a ost ,9 4, ,9 4, procesy Pozn.: Ceny energií jsou z roku 2014 včetně 21% DPH Celková úspora energií: 258,2 GJ/rok Celková úspora nákladů: 117,4 tis. Kč/rok Po realizaci varianty č. 1 bude klasifikační koeficient CI roven 0,99 a budova bude klasifikována jako C - vyhovující. Průměrný součinitel prostupu tepla U em bude nižší než požadovaná hodnota normou ČSN :2011. Křenova 483/3 40

41 GJ/rok Efektivní financování úspor energie Spotřeba energií pro variantu č. 1 Výchozí stav Varianta č. 1 Tabulka č. 34: Změna energetické náročnosti po variantě č. 1 Průměrný součinitel prostupu tepla budovy (ČSN :2011) VARIANTA 1 H T měrná tepelná ztráta prostupem 1 421,15 W/K U em,n,rq - průměrný součinitel prostupu tepla (požadovaný) 0,42 W/(m 2.K) U em,n,rc - průměrný součinitel prostupu tepla (doporučený) 0,32 W/(m 2.K) U em vypočtený průměrný součinitel prostupu tepla 0,42 W/(m 2.K) Klasifikační ukazatel CI 0,99 Vyhovující Po realizaci varianty č. 1 bude tepelná ztráta objektu 88,0 kw při průměrné vnitřní teplotě v budově 19,33 C a přirozeném větrání budovy. Rozdělení tepelných ztrát objektu ukazuje následující tabulka a graf. Tabulka č. 35: Rozdělení tepelných ztrát po realizaci varianty č. 1 Rozdělení tepelných ztrát objektu - VARIANTA 1 H [W] Procent. podíl Stěny ,0% Výplně otvorů ,8% Podlahy na zemině ,5% Střechy ,0% Tepelná ztráta prostupem tepla obálkou budovy ,3% Tepelná ztráta větráním v budově ,4% Celková tepelná ztráta objektu ,0% Křenova 438/3 41

42 Rozdělení tepelných ztrát po realizaci VARIANTY 1 10% Stěny 36% 17% Výplně otvorů Podlahy na zemině Střechy 10% 26% Větrání Největší podíl ztrát představuje tepelná ztráta větráním, která tvoří 36 % Varianta č. 2 Název: kombinace opatření č. 1, č. 2, č. 3 a č. 4 Popis: Tato varianta představuje kompletní zateplení objektu - tj. provedení těchto stavebních opatření: - Výměna výplní otvorů (opatření č. 1) - Zateplení fasády (opatření č. 2) - Zateplení plochých střech (opatření č. 3) - Zateplení pultové střechy tělocvičny (opatření č. 4) Tabulka č. 36: Seznam opatření ve variantě č. 2 Navržená úsporná opatření Varianta: 2 Opatření č. Název opatření Pořizovací výdaje Roční úspory Úspora energie Úspora osob. výdajů Úspora výdajů na opravy Úspora ostatních výdajů Úspora celkem tis. Kč/r GJ/r tis. Kč/r tis. Kč/r tis. Kč/r tis. Kč/r Kč/r 1 Výměna výplní otvorů 2 569,8 125,4 57, Zateplení fasády 1 379,9 79,8 36, Zateplení plochých 3 střech Zateplení pultové střechy 4 tělocvičny 1 414,0 52,9 24, ,1 12,0 5, Varianta celkem 5 613,84 270,2 122, Pozn.: Ceny jsou včetně DPH (pořizovací výdaje 21% DPH, ceny energie 2014 s 21% DPH) Křenova 483/3 42

43 GJ/rok Efektivní financování úspor energie ř. Ukazatel Tabulka č. 37: Upravená energetická bilance pro variantu č. 2 GJ MWh Kč / rok GJ MWh Kč / rok výchozí stav varianta 2 1 Vstupy paliv a energie 681,8 189, ,5 114, a z toho zemní plyn 605,3 168, ,0 93, b z toho elektrická energie 76,5 21, ,5 21, změna zásob paliv 0 0, , spotřeba paliv a energie 681,8 189, ,5 114, prodej energie cizím 0 0, , Konečná spotřeba paliv a energie v objektu 681,8 189, ,5 114, Spotřeba energie na vytápění 605,3 168, ,0 93, a z toho ztráty ve zdroji ÚT 18,2 5, ,1 2, Spotřeba energie na přípravu TV 24,3 6, ,3 6, b z toho ztráty ve zdroji přípravy TV 0,5 0, ,5 0, c z toho ztráty v rozvodech TV 3,1 0, ,1 0, Spotřeba energie na osvětlení 37,3 10, ,3 10, Spotřeba energie na technologické a ost ,9 4, ,9 4, procesy Pozn.: Ceny energií jsou z roku 2014 včetně 21% DPH Spotřeba energií pro variantu č. 2 Stávající stav Varianta č. 2 Celková úspora energií: 270,2 GJ/rok Celková úspora nákladů: 122,9 tis. Kč/rok Křenova 438/3 43

44 Po realizaci varianty č. 2 bude klasifikační koeficient CI roven 0,93 a budova bude klasifikována jako C - vyhovující. Průměrný součinitel prostupu tepla U em bude nižší než požadovaná hodnota normou ČSN :2011. Tabulka č. 38: Změna energetické náročnosti po variantě č. 2 Průměrný součinitel prostupu tepla budovy (ČSN :2011) VARIANTA 2 H T měrná tepelná ztráta prostupem 1 338,87 W/K U em,n,rq - průměrný součinitel prostupu tepla (požadovaný) 0,42 W/(m 2.K) U em,n,rc - průměrný součinitel prostupu tepla (doporučený) 0,32 W/(m 2.K) U em vypočtený průměrný součinitel prostupu tepla 0,39 W/(m 2.K) Klasifikační ukazatel CI 0,93 Vyhovující Po realizaci varianty č. 2 bude tepelná ztráta objektu 85,2 kw při průměrné vnitřní teplotě v budově 19,33 C a přirozeném větrání budovy. Rozdělení tepelných ztrát objektu ukazuje následující tabulka a graf. Tabulka č. 39: Rozdělení tepelných ztrát po realizaci varianty č. 2 Rozdělení tepelných ztrát objektu - VARIANTA 2 H [W] Procent. podíl Výplně otvorů ,1% Podlahy na zemině ,9% Stěny ,1% Střechy ,3% Tepelná ztráta prostupem tepla obálkou budovy ,4% Tepelná ztráta větráním v budově ,6% Celková tepelná ztráta objektu ,0% Rozdělení tepelných ztrát po realizaci VARIANTY 2 38% 7% 10% 18% Stěny Výplně otvorů Podlahy na zemině Střechy 27% Větrání Největší podíl ztrát představuje tepelná ztráta větráním, která tvoří 38 %. Křenova 483/3 44

45 4.2.3 Varianta č. 3 Název: kombinace opatření č. 1, č. 2, č. 3, č. 4 a č. 5 Popis: Tato varianta představuje kompletní zateplení objektu v kombinaci s instalací tepelného čerpadla vzduch/voda. Jedná se o tato opatření: - Výměna výplní otvorů (opatření č. 1) - Zateplení fasády (opatření č. 2) - Zateplení plochých střech (opatření č. 3) - Zateplení pultové střechy tělocvičny (opatření č. 4) - Tepelné čerpadlo vzduch/voda (opatření č. 5) Tabulka č. 40: Seznam opatření ve variantě č. 3 Navržená úsporná opatření Varianta: 3 Opatření č. Název opatření Pořizovací výdaje Roční úspory Úspora energie Úspora osob. výdajů Úspora výdajů na opravy Úspora ostatních výdajů Úspora celkem tis. Kč/r GJ/r tis. Kč/r tis. Kč/r tis. Kč/r tis. Kč/r Kč/r 1 Výměna výplní otvorů 2569,8 125,4 57, Zateplení fasády 1379,9 79,8 36, Zateplení plochých střech 1414,0 52,9 24, Zateplení pultové střechy tělocvičny 250,11 12,0 5, TČ vzduch/voda 1452,00 96,6 42, Varianta celkem 7 065,84 366,9 165, Pozn.: Ceny jsou včetně DPH (pořizovací výdaje 21% DPH, ceny energie roku 2014 s 21% DPH) Křenova 438/3 45

46 Tabulka č. 41: Upravená energetická bilance pro variantu č. 3 ř. Ukazatel GJ MWh Kč / rok GJ MWh Kč / rok výchozí stav varianta 3 1 Vstupy paliv a energie 681,8 189, ,9 87, a z toho zemní plyn 605,3 168, ,4 66, b z toho elektrická energie 76,5 21, ,5 21, změna zásob paliv 0 0, , spotřeba paliv a energie 681,8 189, ,9 87, prodej energie cizím 0 0, , Konečná spotřeba paliv a energie v objektu 681,8 189, ,9 87, Spotřeba energie na vytápění 605,3 168, ,4 66, a z toho ztráty ve zdroji ÚT 18,2 5, ,3 0, Spotřeba energie na přípravu TV 24,3 6, ,3 6, b z toho ztráty ve zdroji přípravy TV 0,5 0, ,5 0, c z toho ztráty v rozvodech TV 3,1 0, ,1 0, Spotřeba energie na osvětlení 37,3 10, ,3 10, Spotřeba energie na technologické a ost ,9 4, ,9 4, procesy Pozn.: Ceny energií jsou z roku 2014 včetně 21% DPH Celková úspora energií: 366,9 GJ/rok Celková úspora nákladů: 165,9 tis. Kč/rok Tabulka č Bilance výroby energie z vlastních zdrojů ř. Ukazatel jednotka roční hodnota 1 Instalovaný elektrický výkon celkem MW - 2 Instalovaný tepelný výkon celkem MW 0, Výroba elektřiny MWh - 4 Prodej elektřiny (z ř. 3) MWh - 5 Vlastní technologická spotřeba elektřiny na výrobu elektřiny MWh - 6 Spotřeba energie v palivu na výrobu elektřiny GJ - 7 Výroba tepla GJ 325,0 8 Dodávka tepla (z ř. 7) GJ - 9 Prodej tepla (z ř. 7) GJ - 10 Vlastní technologická spotřeba tepla na výrobu tepla GJ - 11 Spotřeba energie v palivu na výrobu tepla GJ 262,7 12 Spotřeba energie v palivu celkem (z ř. 6 + ř. 11) GJ 262,7 Křenova 483/3 46

47 Tabulka č. 43: Základní technické ukazatele vlastního energetického zdroje ř. Ukazatel jednotka roční hodnota 1 Roční celková účinnost zdroje % 123,72 2 Roční účinnost výroby elektrické energie % - 3 Roční účinnost výroby tepla % 123,72 4 Spotřeba energie v palivu na výrobu elektřiny GJ/MWh - 5 Spotřeba energie v palivu na výrobu tepla GJ/GJ 0,81 6 Roční využití instalovaného elektrického výkonu hod/rok - 7 Roční využití instalovaného tepelného výkonu hod/rok 485,4 Křenova 438/3 47

48 5 Ekonomické vyhodnocení Ekonomické vyhodnocení je prováděno bez uvažování dotací či úvěru, tedy s vlastními investičními prostředky. Ekonomická analýza se zabývá vyhodnocením energetických a stavebních opatření na úsporu energie v objektu. Cílem ekonomické analýzy je zjistit vhodnost realizace jednotlivých opatření z ekonomického hlediska. Ekonomická analýza byla provedena na základě několika kritérií, z nichž nejdůležitější je současná hodnota v podobě diskontovaného toku hotovosti za dobu životnosti. Vstupní údaje pro ekonomickou analýzu jsou získávány takto: výše nákladů na úsporná opatření plynoucí z odborného odhadu na základě výsledků obdobných, již realizovaných akcí cenové informace výrobců, montážních firem a dodavatelských firem informace z publikací a internetu Úspory jsou chápány jako rozdíl výdajů za energie v případě, že k realizaci navrhovaných opatření nedojde a v případě, že opatření realizována budou. Jako základ pro výpočet úspor tedy slouží současný stav a příslušné provozní výdaje, tak jak je uvedeno v energetických bilancích jednotlivých variant. 5.1 Vstupní údaje Diskontní míra Pro ocenění hodnoty prostředků vydaných nebo přijatých v budoucnu se často pracuje s převodem na současnou hodnotu. Diskontní míra je prostředek, který tento převod umožňuje. Jde o určitou formu vyjádření meziroční hodnotové změny úrokové míry a dalších faktorů. Zvolená diskontní míra je 3 %. Doba porovnání Doba porovnání se obvykle stanovuje na základě životnosti zařízení. Vzhledem k tomu, že u navrhovaných opatření na úsporu energie se doby životnosti v jednotlivých variantách liší, je uvažována pro danou variantu doba životnosti části s nejnižší dobou životnosti. Cenový vývoj Během doby provozování zařízení se může významně měnit inflace a tím i ceny. V obvyklém případě pak především změny cen energie výrazně ovlivňují ekonomické výsledky energetických projektů. Ve výpočtu je zahrnut meziroční vzrůst ceny elektrické energie o 3 %. Křenova 483/3 48

49 5.2 Výstupní údaje Prostá doba návratnosti investice Prostá návratnost investic je pomocným kritériem pro investiční rozhodování. Prostá návratnost nezohledňuje skutečnou časovou hodnotu peněz (ocenění toků hotovosti prostřednictvím diskontní míry), proto je její vypovídací schopnost omezená a slouží jen jako orientační kritérium. Kritérium určuje, za jak dlouho pokryjí příjmy z projektu jeho investiční náklady. IN T s CF kde: IN Investiční výdaje projektu CF Roční přínosy projektu (cash-flow, změna peněžních toků po realizaci projektu) Reálná doba návratnosti investice Při uvažování současné hodnoty toků hotovosti lze určit dobu, ve které v daném projektu nastane rovnováha mezi příjmy a výdaji. Tato doba se označuje jako diskontovaná doba návratnosti prostředků a lze ji považovat za kritérium se srovnatelnou vypovídací schopností jako NPV. Obecně lze diskontovanou dobu návratnosti stanovit z podmínky NPV = 0. kde: T sd R t Tsd t 1 reálná doba návratnosti diskont hodnocené období (1 až n let) CF (1 r) t t IN Čistá současná hodnota Základem pro určení čisté současné hodnoty je určení toků hotovosti. Toky hotovosti (Cash Flow) jsou rozdílem příjmů a výdajů spojených s projektem v jednotlivých letech. Toky hotovosti v sobě zahrnují veškeré hodnotové změny během života projektu. Pro hodnocení toků hotovosti se tyto upravují převodem z budoucích hodnot do současnosti. Hodnoty jsou zpravidla převedeny do období, kdy dochází k vynaložení největších investic. Takto převedená hodnota se nazývá současná hodnota. Průběžné pokrytí investic a dalších výdajů příjmy vyjadřuje kumulovaný tok hotovosti, kdy se jednotlivé roční hodnoty průběžně sčítají (kumulují) a představují skutečný hodnotový stav u realizovaného opatření v příslušném roce. Pokud je hodnota kumulovaného toku hotovosti v daném roce záporná, nedošlo v tomto období k pokrytí výdajů projektu jeho příjmy. Hodnota diskontovaného kumulovaného toku hotovosti v posledním roce se označuje zkratkou NPV (Net Present Value) a slouží jako důležité kritérium pro posuzování a porovnávání projektů. Vhodnost použití čisté současné hodnoty je dána především tím, že zohledňuje vliv času po celou dobu hodnocení, zahrnuje změnu hodnotových vstupů i výstupů 0 Křenova 438/3 49

50 realizace opatření a může zohledňovat způsob financování. Čím vyšší je hodnota NPV, tím je opatření ekonomicky výhodnější. Pokud je hodnota NPV záporná, opatření nelze za daných podmínek realizovat. NPV Tž t 1 CF 1 r t t IN Cash Flow Tok hotovosti (Cash Flow) v daném roce se pro opatření navržená a hodnocená v rámci energetického auditu stanovuje takto: Cash Flow (CF) = Úspory (U) Investiční náklady (IN) Úspory (U) reprezentují změnu provozních nákladů vyvolaných realizací opatření a stanoví se jako rozdíl provozních nákladů před realizací a po realizaci opatření Investiční náklady (IN) náklady spojené s pořízením energetických zařízení a stavebních konstrukcí. 5.3 Ukazatele ekonomické efektivnosti Hodnocení ekonomické efektivnosti je provedeno pomocí více ukazatelů. Nejvýznamnější je ukazatel čistá současná hodnota (NPV), který v praxi ukazuje vždy na nejlepší variantu z posuzovaných alternativ. Základním pravidlem ukazatele NPV je, že nejlepší varianta je taková, která má nejvyšší hodnotu NPV. Zároveň platí, že všechny varianty, které mají NPV větší než nula jsou ekonomicky efektivní. Ostatní ukazatelé jsou: vnitřní výnosové procento (IRR), prostá doba návratnosti (T s ) a reálná doba návratnosti (T sd ). Upozornění zpracovatele energetického auditu: Návratnosti uvedené v auditu jsou vztaženy k ceně technických a jiných opatření bez prostředků potřebných pro projektování, technického dozoru na investiční akci, sledování a vyhodnocování účinnosti zavedených opatření. V neposlední řadě není uvažována cena finančních zdrojů (úroků). Ve výpočtech bylo uvažováno: diskontní sazba 3 % meziroční růst ceny energií 3 % hodnocení je provedeno s 21% DPH (investice) a 21 % DPH (energie) započtena reinvestice 800 tis. Kč po 15 letech Křenova 483/3 50

51 Tabulka č. 44: Ekonomické vyhodnocení jednotlivých investičních variant Varianta Varianta 1 Varianta 2 Varianta 3 Investice tis. Kč 5 363, , ,84 z toho investice do EÚP tis. Kč 5 363, , ,84 Změna nákladů na energie tis. Kč -117,41-122,88-165,50 Změna osobních nákladů (mzdy, pojistné ) tis. Kč 0,0 0,0 0,0 Změna provozních nákladů (údržba, opravy ) tis. Kč 0,0 0,0 0,0 Změna tržeb (za teplo, el. energii ) tis. Kč 0,0 0,0 0,0 Přínosy projektu celkem tis. Kč 117,41 122,88 165,50 Reinvestice po 15 letech tis. Kč 0,00 0,00 800,00 Doba hodnocení let 20,0 20,0 20,0 Diskont % 3,0 3,0 3,0 Růst cen energií % 3,0 3,0 3,0 Prostá doba návratnosti T s let >20 >20 >20 Reálná doba návratnosti T sd let >20 >20 >20 Čistá současná hodnota NPV tis. Kč , , ,94 Vnitřní výnosové procento IRR % -4,3-4,3-5,5 Daň z příjmů (včetně sazby a dopadů na úspory) - neurčeno neurčeno neurčeno Jak ukazuje výše uvedená tabulka, čistá současná hodnota (NPV) nevychází kladná ani u jedné z variant úsporných opatření. Vnitřní výnosová procenta vychází záporná u všech navrhovaných variant úsporných opatření. Z ekonomicko-provozního hlediska zpracovatel EA doporučuje k realizaci variantu č. 2 za předpokladu získání dotace v takové výši, aby čistá současná hodnota NPV vyšla kladná. Následující grafy znázorňují průběh hotovostních toků po realizaci jednotlivých navrhovaných investičních variant. Křenova 438/3 51

52 Tisíce Kč Tisíce Kč Efektivní financování úspor energie 1 000,0 0,0 VARIANTA 1 Roky (návratnost) , , , , , ,0 Roční hotovostní tok (cash flow) Kumulativní čisté CF Kumulativní diskontované CF 1 000,0 VARIANTA 2 Roky (návratnost) 0, , , , , , ,0 Roční hotovostní tok (cash flow) Kumulativní čisté CF Kumulativní diskontované CF Křenova 483/3 52

53 Tisíce Kč Efektivní financování úspor energie 1 000,0 0,0 VARIANTA 3 Roky (návratnost) , ,0 REINVESTICE , , , , , ,0 Roční hotovostní tok (cash flow) Kumulativní čisté CF Kumulativní diskontované CF Křenova 438/3 53

54 6 Vyhodnocení z hlediska ochrany životního prostředí Vyhodnocení zátěže životního prostředí po realizaci variant Vyhodnocení z hlediska ochrany životního prostředí bylo provedeno v souladu se zákonem č. 201/2012 Sb. o ochraně ovzduší a vyhláškou č. 415/2012 Sb., kterými se stanovují emisní limity a další podmínky provozování stacionárních zdrojů znečišťování. Emisní faktory byly stanoveny podle aktuálního metodického pokynu MŽP. Emisní faktory CO 2 byly převzaty z vyhlášky č. 480/2012 Sb. o energetickém auditu a energetickém posudku. V níže uvedené tabulce je kvantifikováno snížení zátěže životního prostředí vyplývající z jednotlivých opatření a variant a porovnání se stávajícím stavem. Provádí se vyhodnocení pro požadované znečišťující látky a to: SO 2, CO, CO 2, NO x, C x H y, tuhé látky Emise vzniklé při spotřebě el. energie jsou počítány z parametrů systémové hnědouhelné elektrárny. Tabulka č. 45: Emise znečišťujících látek výchozího stavu a varianty č. 1 Znečišťující Produkce emisí - VARIANTA 1 látky před po rozdíl Tuhé látky 0, , , SO 2 0, , , NO X 0, , , CxHy 0, , , CO 0, , , CO 2 58, , , E ps 0, , , Tabulka č. 46: Emise znečišťujících látek výchozího stavu a varianty č. 2 Znečišťující Produkce emisí - VARIANTA 2 látky před po rozdíl Tuhé látky 0, , , SO 2 0, , , NO X 0, , , CxHy 0, , , CO 0, , , CO 2 58, , , E ps 0, , , Křenova 483/3 54

55 Tabulka č. 47: Emise znečišťujících látek výchozího stavu a varianty č. 3 Znečišťující Produkce emisí - VARIANTA 3 látky před po rozdíl Tuhé látky 0, , , SO 2 0, , , NO X 0, , , CxHy 0, , , CO 0, , , CO 2 58, , , E ps 0, , , Z hlediska vlivu na životní prostředí vykazuje varianta č. 3 nejvyšší úspory emisí. Křenova 438/3 55

56 6.1.2 Posouzení využití obnovitelných zdrojů energie Posouzení technické, ekologické a ekonomické proveditelnosti alternativních systémů vytápění podle odst. 4, 6a, zákona č. 406/2000 Sb. ve znění pozdějších předpisů: Větrná energie: Předmět EA se nenachází ve větrné oblasti. Objekt je umístěn v obytné zástavbě, hluk rotorů větrných elektráren by zatěžoval okolí. Proto není využití větrné energie v energetickém auditu posuzováno. Energie vody: V blízkosti objektu se nenachází vodní tok s odpovídajícími parametry, využití energie tekoucí vody není reálné a není proto posuzováno. Energie z biomasy: Z lokálně ekologického důvodu - výrazně vyšší procento emisí tuhých látek než je se stávajícím palivem, nebyl obnovitelný zdroj tepla spalující biomasu v energetickém auditu posuzován. Zemní plyn je považován za ekologické palivo, přestože se jedná o neobnovitelný zdroj tepla. Solární energie: Vzhledem k ekonomické náročnosti opatření využívající solární energii např. pro předehřev teplé vody a malé spotřebě teplé vody (dané provozem školy) zejména v letních měsících, kdy je solární soustava nejúčinnější, není toto opatření v EA uvažováno. Tepelné čerpadlo: V opatření č. 5 energetického auditu byla navržena instalace nového zdroje tepelné energie tepelné čerpadlo vzduch/voda. Kogenerace: Charakter provozu základní školy není vhodný pro kombinovanou výrobu elektřiny a tepla. Takový zdroj by rovněž znamenal zvýšení hlukového zatížení samotného objektu i jeho okolí. Křenova 483/3 56

57 7 Výstupy energetického auditu 7.1 Návrh optimální varianty energeticky úsporného projektu Doporučenou variantu č. 2 je možno shrnout v těchto základních bodech: realizací doporučené varianty se docílí úspory energie 270,2 GJ/rok investiční náklady do EÚP činí cca 5 613,8 tis. Kč s DPH celkové investiční náklady činí 5 613,8 tis. Kč s DPH celkové investiční náklady na uspořenou jednotku energie jsou Kč/GJ roční finanční úspora energií představuje cca 122,9 tis. Kč (při cenách energií roku 2014). Po realizaci varianty č. 2 bude tepelná návrhová tepelná ztráta objektu 85,2 kw. Klasifikační koeficient CI bude roven 0,93 a průměrný součinitel prostupu tepla U em bude nižší než požadovaná hodnota ČSN :2011. Křenova 438/3 57

58 7.2 Doporučení a závěrečné stanovisko energetického auditora Budova Základní školy Na Žižkově v Liberci nesplňuje požadavky ČSN :2011 na průměrný součinitel prostupu tepla a v energetickém štítku budovy je hodnocena jako velmi nehospodárná. Bylo provedeno komplexní hodnocení jednotlivých opatření a variant s majitelem a provozovatelem objektu a to včetně pohledu na budoucí a současný vývoj provozu budovy. Z ekonomicko-provozního hlediska je možné doporučit variantu č. 2, ale pouze za předpokladu, že by se investorovi podařilo získat dotaci na realizaci jednotlivých opatření. Z ekologického hlediska je doporučená varianta č. 3. Doporučená varianta č. 2 představuje kompletní zateplení objektu (výměna výplní objektu, zateplení fasády a zateplení obou střech), tedy kombinaci opatření č. 1, č. 2, č. 3 a č. 4. Celková investice na realizaci varianty č. 2 je 5 613,8 tis. Kč (cena včetně DPH 21%) investice do EÚP. Po kompletní realizaci varianty č. 2 bude budova zařazena v energetickém štítku budovy do kategorie C - vyhovující dle ČSN :2011. Zpracovatel energetického auditu doporučuje realizovat variantu č. 2. Úspory energií jednotlivých opatření a variant v tomto energetickém auditu jsou definovány okrajovými podmínkami, tzn. dodržením stanovených postupů a technologických předpisů, použití materiálů shodných se stejnými parametry jaké byly uvažovány při výpočtu, zachování stávajících stavebních a technických dispozic a současného příkonu všech energetických zařízení se stávající dobou provozu a využitím budov. Ekonomické výpočty vychází z platných ekonomických parametrů a reálných cen materiálu, práce a energie v době zpracování EA. V průběhu práce na projektové dokumentaci a při samotné realizaci jednotlivých opatření je nutno řešit problematická místa, detaily v konstrukci, současný a budoucí provoz objektu. Kvalita předepsaných opatření bude záviset na úrovni a stupni preciznosti zpracované projektové dokumentace, technických a technologických možnostech dodavatele. V případě vzniku problémů ve fázi projektu nebo realizace, je nutno veškerá nestandardní řešení v detailech jednotlivých opatření konzultovat se zpracovatelem energetického auditu. Datum zpracování energetického auditu: Křenova 483/3 58

59 PŘÍLOHY ENERGETICKÝ AUDIT Základní škola Na Žižkově Liberec Vypracoval: Michaela Šourková, Ing. Daniela Kreisingerová Datum vydání: 04/2014 Příloha č.1 - Evidenční list energetického auditu Příloha č.2 - Protokoly a energetické štítky obálky budov podle ČSN :2011 Příloha č.3 Osvědčení o odborné způsobilosti Příloha č.4 - Fotodokumentace Křenova 438/3 59

60 PŘÍLOHA Č. 1: EVIDENČNÍ LIST ENERGETICKÉHO AUDITU Křenova 438/3 Společnost je zapsána v rejstříku u Městského soudu v Praze pod spisovou značkou B 15915