Odborný seminář Protherm 2014

Transkript

1 Odborný seminář Protherm 2014 Novinky v legislativě oboru technických zařízení budov v roce 2013 Karel Kabele Miroslav Urban Stanislav Frolík Michal Kabrhel Daniel Adamovský Katedra technických zařízení budov Stavební fakulta, ČVUT v Praze

2 2 Obsah prezentace HODNOCENÍ BUDOV Energetická náročnost budov Vyhláška č. 78/2013 Sb. Vyhláška o energetických specialistech č.118/2013 Sb. NAVRHOVÁNÍ BUDOV Větrání bytů a rodinných domů TPG Odběrná plynová zařízení a spotřebiče na plynná paliva v budovách TRENDY UCEEB 2

3 3 Energetická náročnost budov

4 4 Legislativa v souvislosti s certifikací budov od Směrnice 2010/31/ES o energetické náročnosti budov (EPBDII) Základní požadavky směrnice vedou k novelizaci zákonů a vyhlášek Novela zákona 406/2000 Sb., nutné k 1. lednu 2009 zavést požadavky směrnice Novela zákona 406/2000 Sb., - změnové znění: zákon č. 318/2012 Sb., Vyhláška č. 78/2013 Sb. Účinnost prováděcího předpisu

5 Prováděcí vyhlášky k Zákonu 406/2000 Sb., o hospodaření energií ve znění č. 318/2012 Sb. 5 Vyhláška o energetické náročnosti budov 78/2013 Sb. ( ) Vyhláška o kontrole kotlů a rozvodů tepelné energie 194/2013 Sb.( ) Vyhláška o kontrole klimatizačních systémů 193/2013 Sb.( ) Vyhláška o energetickém auditu a posudku 480/2012 Sb. ( ) Vyhláška o energetických specialistech č.118/2013 Sb. ( ) Vyhláška o stanovení minimální účinnosti užití energie při výrobě TNI elektřiny Energetická a tepelné energie náročnost 441/2012 budov typické Sb. ( ) hodnoty pro výpočet (04/2013)

6 Energetická náročnost budov 6 Systémová hranice OZE noze Primární energie Obnovitelná Neobnovitelná Solární zisky Prostup Infiltrace větrání Denní osvětlení Vnitřní zisky Požadovaný stav vnitřního prostředí (teplota, vlhkost, kvalita vzduchu, osvětlení) Teplá voda Vytápění Chlazení Větrání Osvětlení Teplá voda TECHNICKÉ SYSTÉMY BUDOV Teplo Chlad Elektřina ZDROJE noze OZE Potřeba energie Ztráty tech.systémů Vypočtená spotřeba energie Pomocné energie Dodaná energie

7 7 vyhláška 78/2013 Sb. - hodnocení Hodnocení ENB probíhá na základě referenční budovy Výpočet ENB Výpočet ENB Referenční budova je: výpočtově definovaná budova téhož druhu, stejného geometrického tvaru a velikosti včetně prosklených ploch a částí, stejné orientace ke světovým stranám, stínění okolní zástavbou a přírodními překážkami, stejného vnitřního uspořádání a se stejným typem typického užívání jako hodnocená budova, avšak s hodnotami referenčních vlastností budovy, jejich konstrukcí a technických systémů budovy uvedených v příloze vyhlášky a referenčních klimatických údajů

8 8 Novela vyhlášky 148/2007 Sb. - výpočet Pro hodnocenou NOVOU BUDOVU výpočet a posouzení: Dodaná energie pro celou budovu (hodnocení) Hodnocení vyhoví/nevyhoví, třída EN) podle referenční budovy dílčí dodané energie (nehodnocena) Vytápění, Chlazení, Větrání (pouze pohon systémů nuceného větrání), Příprava TV, Osvětlení a pomocné systémy) třída EN podle referenční budovy Neobnovitelná primární energie na základě dílčích dodaných energií (hodnocení) Hodnocení vyhoví/nevyhoví, třída EN podle referenční budovy Průměrný součinitel obálky budovy Uem (hodnocení) Hodnocení vyhoví/nevyhoví, třída EN podle referenční budovy

9 9 Primární energie primární energie - energie, která neprošla žádným procesem přeměny; celková primární energie je součtem obnovitelné a neobnovitelné primární energie, stanoví se jako součin dodané energie a faktoru primární energie pro příslušný energonositel neobnovitelná primární energie stanoví se jako součin dodané energie a faktoru neobnovitelné primární energie pro příslušný energonositel Hodnocena roční neobnovitelná primární energie Pro každý energonositel: Dodaná energie x faktor neobnovitelné primární energie

10 10 Primární energie hodnocená budova Hodnocení neobnovitelné primární energie,celk. primární energie Energonositel Faktor primární energie Faktor neobnovitelné pe Zemní plyn 1,1 1,1 Černé uhlí 1,1 1,1 Hnědé uhlí 1,1 1,1 Propan-butan/LPG 1,2 1,2 Lehký topný olej 1,2 1,2 Elektřina 3,2 3,0 Dřevěné peletky 1,2 0,2 Kusové dřevo, dřevní štěpka 1,1 0,1 Energie okolního prostředí (elektřina a teplo) 1,0 0,0 Elektřina - dodávka mimo budovu -3,2-3,0 Teplo - dodávka mimo budovu -1,1-1,0 Soustava zásobování teplem s vyšším než 80% podílem obnovitelných zdrojů 1,1 0,1 Soustava zásobování teplem s vyšším než 50% a nejvýše 80 % podílem OZE 1,1 0,3 Soustava zásobování tepelnou energií s 50% a nižším podílem obnovitelných zdrojů 1,1 1,0 Ostatní neuvedené energonositele 1,2 1,2

11 11 Primární energie referenční budova Pro referenční budovu Výpočet dodané energie Vytápění, Chlazení, Větrání (pouze pohon systémů nuceného větrání), Příprava TV, Osvětlení a pomocné systémy Na základě dílčích dodaných energií přepočet po typu spotřeby Typ spotřeby Referenční faktor primární energie Vytápění 1,1 Chlazení 3,0 Příprava teplé vody 1,1 Úprava vlhkosti vzduchu 3,0 Mechanické větrání 3,0 Osvětlení a pomocné energie 3,0

12 12 Hodnocení ENB a Třídy EN Průkaz energetické náročnosti budov Požadavky: - celková dodaná energie - neobnovitelná primární energie - průměrný součinitel prostu U em Informativní: - dílčí dodaná energie pro danou činnost

13 13 Referenční budova problematika hodnocení Eliminuje neobjektivnost současného hodnocení v některých ohledech Porovná se budova k jí podobné referenci (za předpokladu, že je budova dobře naprojektována tvar, orientace) Kvalitu obálky budovy hodnotí Uem Energetické systémy kontrolovány referenčními parametry systémů TZB (relativně měkké) Hodnocení ENB neovlivňují Klimatická data, roční množství spotřeby TV, vnitřní podmínky užívání apod.. (hodnocená a referenční budova je má stejné) Tyto parametry ovlivňují absolutní výši dodané a primární energie informace pro zadavatele

14 14 Referenční budova problematika hodnocení výpočtově definovaná budova téhož druhu, stejného geometrického tvaru a velikosti včetně prosklených ploch a částí. stejné orientace ke světovým stranám, stínění okolní zástavbou a přírodními překážkami stejného vnitřního uspořádání se stejným typem typického užívání a klimatických údajů jako hodnocená budova, avšak s referenčními hodnotami vlastností budovy, jejích konstrukcí a technických systémů budovy (specifikováno vyhláškou) Hodnocená budova Referenční budova

15 15 Příklady řešení technických systémů RD Rodinný dům - katalog G Servis CZ, s.r.o. (typ DOMINO) zastavěná plocha 78,4 m 2 obestavěný prostor 435,0 m 3 celková užitková plocha 111,3 m 2 užitková plocha přízemí 57,8 m 2 užitková plocha podkroví 53,5 m 2 sklon střechy 45 orientace hl. vstupu S

16 16 Příklad rodinný dům stavební řešení budovy hodnocení Uem variantní řešení energetických systémů budovy hodnocení dodané E hodnocení npe POTŘEBA TEPLA NA VYTÁPĚNÍ ENERGETICKÉ SYSTÉMY CELKOVÁ DODANÁ ENERGIE NA VYTÁPĚNÍ Celková primární energie Dispozice Stavební řešení Systém vytápění OZE Dodaná energie pro krytí potřeby Neobnovitelná primární energie Obnovitelná primární energie

17 17 Třídy energetické náročnosti budovy Na základě splnění ukazatelů energetické náročnosti budovy Třída energetické náročnosti budovy (hlavní ukazatel) Hlavní ukazatel třídy EN celková dodaná energie E R požadovaná hodnota EN referenční budovy (celková dodaná energie) Klasifikační třída Hodnota pro horní hranici Slovní ;;; A 0, 5 x E R Velmi úsporná B 0, 75 x E R Úsporná C E R Vyhovující D 1,5 x E R Nevyhovující E 2 x E R Nehospodárná F 2,5 x E R Velmi nehospodárná G Mimořádně nehospodárná

18 18 Obálka budovy Hodnocení U em (nová budova) U stěna U podlaha U střecha U okna g okna 0,20 0,25 0,20 1,10 0,70 Q H,nd,a = 49 kwh/m2.rok Uem Uem,R Zóna 1 0,28 0,30 Celkem 0,28 0,30 Ukazatel E R pro U em : 0,94 Splnění požadavku ukazatele EN: => ANO požadavek splněn Třída energetické náročnosti ukazatele EN: => C - úsporná Q H,nd Potřeba energie na vytápění Hodnocená budova Referenční budova

19 19 Energetické systémy Systémové řešení (účinnosti systémů) Vliv na výši dílčí a celkové dodané energie do budovy Energonositel systému Vliv na výši celkové primární a neobnovitelné primární energie

20 20 Příklad rodinný dům, varianta 1 Energetické systémy varianta 1 Vytápění standardní plynový kotel teplovodní, otopná tělesa Příprava teplé vody Zásobníkový ohřev, spotřeba TV 49 m 3 /rok Zdroj tepla plynový kotel Osvětlení příkon osvětlovací soustavy není znám standardizovaná hodnota -TNI TV VYT OZE

21 21 Rodinný dům hodnocení Hodnocení Varianty 1 Celková dodaná energie Neobnovitelná primární energie Hodnocená budova Referenční budova kwh 117,6 kwh/m kwh 143,9 kwh/m 2 E/Er=0,81 Třída C Hodnocená budova Referenční budova kwh 135 kwh/m kWh 168 kwh/m 2 E/Er=0,84 Třída C Dílčí dodaná energie na: Vytápění Hodnocená budova 77,6 kwh/m 2.rok Referenční budova 95,9 kwh/m 2.rok Ukazatel ER pro celkovou dodanou energii: 0,81 Třída energetické náročnosti ukazatele EN: => C - úsporná Přípravu TV 36,0 kwh/m 2.rok 43,1 kwh/m 2.rok 0,84 => C - úsporná

22 22 Příklad rodinný dům, varianta 2 Energetické systémy varianta 2 VYTÁPĚNÍ hlavní zdroj tepelné čerpadlo (Vzduch voda) Potřeba energie na vytápění kryta z 80% VYTÁPĚNÍ Doplňkový zdroj elektrokotel Potřeba energie na vytápění kryta z 20% OHŘEV TV Zásobníkový ohřev, spotřeba TV 49 m 3 /rok Zdroj tepla tepelné čerpadlo OSVĚTLENÍ příkon osvětlovací soustavy není znám standardizovaná hodnota -TNI

23 23 Rodinný dům hodnocení Hodnocení Varianty 2 Celková dodaná energie Neobnovitelná primární energie Hodnocená budova Referenční budova kwh 114 kwh/m kwh 143,9 kwh/m 2 E/Er=0,79 Třída C Hodnocená budova Referenční budova kwh 139 kwh/m kWh 168 kwh/m 2 E/Er=0,83 Třída C Dílčí dodaná energie na: Vytápění Hodnocená budova 79,9 kwh/m 2.rok Referenční budova 95,9 kwh/m 2.rok Ukazatel ER pro celkovou dodanou energii: 0,83 Třída energetické náročnosti ukazatele EN: => C - úsporná Přípravu TV 30,6 kwh/m 2.rok 43,1 kwh/m 2.rok 0,71 => B- Velmi úsporná

24 24 Příklad rodinný dům Energetické systémy varianta 2 (podrobnosti výpočtu) Zdroje tepla TČ + elektrodohřev Elektřina pro TČ Energie okolního prostředí pro TČ Elektřina pro elektrodohřev Dodaná energie pro zdroje tepla Budova

25 25 Primární energie hodnocená budova Hodnocení neobnovitelné primární energie,celk. primární energie Energonositel Faktor primární energie Faktor neobnovitelné pe Zemní plyn 1,1 1,1 Černé uhlí 1,1 1,1 Hnědé uhlí 1,1 1,1 Propan-butan/LPG 1,2 1,2 Lehký topný olej 1,2 1,2 Elektřina 3,2 3,0 Dřevěné peletky 1,2 0,2 Kusové dřevo, dřevní štěpka 1,1 0,1 Energie okolního prostředí (elektřina a teplo) 1,0 0,0 Elektřina - dodávka mimo budovu -3,2-3,0 Teplo - dodávka mimo budovu -1,1-1,0 Soustava zásobování teplem s vyšším než 80% podílem obnovitelných zdrojů 1,1 0,1 Soustava zásobování teplem s vyšším než 50% a nejvýše 80 % podílem OZE 1,1 0,3 Soustava zásobování tepelnou energií s 50% a nižším podílem obnovitelných zdrojů 1,1 1,0 Ostatní neuvedené energonositele 1,2 1,2

26 26 Varianta 2 - zdroj tepla Tepelné čerpadlo CELKEM Energie okolního prostředí Elektřina pro TČ Dohřev elektřinou kwh/rok npe = kwh kwh/rok npe = 0 kwh kwh/rok npe = kwh kwh/rok npe = kwh

27 27 Příklad rodinný dům Energetické systémy varianta 3 Vytápění Elektrické sálavé vytápění Příprava teplé vody Zásobníkový ohřev, spotřeba TV 49 m 3 /rok Zdroj tepla elektrický dohřev Osvětlení příkon osvětlovací soustavy není znám standardizovaná hodnota -TNI TV VYT OZE

28 28 Rodinný dům hodnocení Hodnocení Varianty 3 Celková dodaná energie Neobnovitelná primární energie Hodnocená budova Referenční budova kwh 89 kwh/m kwh 143,9 kwh/m 2 E/Er=0,62 Třída B Hodnocená budova Referenční budova kwh 266,5 kwh/m kWh 168 kwh/m 2 E/Er=1,58 Třída E Dílčí dodaná energie na: Vytápění Hodnocená budova 54,9 kwh/m 2.rok Referenční budova 95,9 kwh/m 2.rok Ukazatel ER pro celkovou dodanou energii: 0,57 Třída energetické náročnosti ukazatele EN: => B- Velmi úsporná Přípravu TV 30,6 kwh/m 2.rok 43,1 kwh/m 2.rok 0,71 => B- Velmi úsporná

29 29 Příklad rodinný dům Energetické systémy varianta 4 Vytápění Elektrické sálavé vytápění Příprava teplé vody Zásobníkový ohřev, spotřeba TV 54 m 3 /rok Zdroj tepla elektrický dohřev Solární systém Pouze pro přípravu TV (70% pokrytí) Osvětlení příkon osvětlovací soustavy není znám standardizovaná hodnota 4,4 kwh/m 2 (1,3 kwh/m 2 ) TV VYT OZE

30 30 Rodinný dům hodnocení Hodnocení Varianty 4 Celková dodaná energie Neobnovitelná primární energie Hodnocená budova Referenční budova kwh 89 kwh/m kwh 143,9 kwh/m 2 E/Er=0,62 Třída B Hodnocená budova Referenční budova kwh 266,5 kwh/m kWh 168 kwh/m 2 E/Er=1,35 Třída D Dílčí dodaná energie na: Vytápění Hodnocená budova 54,9 kwh/m 2.rok Referenční budova 95,9 kwh/m 2.rok Ukazatel ER pro celkovou dodanou energii: 0,57 Třída energetické náročnosti ukazatele EN: => B- Velmi úsporná Přípravu TV 30,6 kwh/m 2.rok 43,1 kwh/m 2.rok 0,71 => B- Velmi úsporná

31 31 Příklad rodinný dům Energetické systémy varianta 5 Vytápění Elektrické sálavé vytápění Doplňkový zdroj tepla Krbová vložka (pokrytí 15 %) Příprava teplé vody Zásobníkový ohřev, spotřeba TV 54 m 3 /rok Zdroj tepla elektrický dohřev Solární systém Pouze pro přípravu TV (70% pokrytí) Osvětlení příkon osvětlovací soustavy není znám standardizovaná hodnota 4,4 kwh/m 2 (1,3 kwh/m 2 ) TV VYT OZE

32 32 Rodinný dům hodnocení Hodnocení Varianty 5 Celková dodaná energie Neobnovitelná primární energie Hodnocená budova Referenční budova kwh 91,6 kwh/m kwh 143,9 kwh/m 2 E/Er=0,62 Třída B Hodnocená budova Referenční budova kwh 203 kwh/m kWh 168 kwh/m 2 E/Er=1,19 Třída D Dílčí dodaná energie na: Vytápění Hodnocená budova 54,9 kwh/m 2.rok Referenční budova 95,9 kwh/m 2.rok Ukazatel ER pro celkovou dodanou energii: 0,57 Třída energetické náročnosti ukazatele EN: => B- Velmi úsporná Přípravu TV 30,6 kwh/m 2.rok 43,1 kwh/m 2.rok 0,71 => B- Velmi úsporná

33 33 Obálka budovy Hodnocení U em (nová budova) U stěna U podlaha U střecha U okna g okna ZZT 0,20 0,30 0,17 1,10 0,70 NE Uem Uem,R Zóna 1 0,26 0,30 Celkem 0,26 0,30 Ukazatel E R pro U em : 0,87 Splnění požadavku ukazatele EN: => ANO požadavek splněn Třída energetické náročnosti ukazatele EN: => C - úsporná Q H,nd Potřeba energie na vytápění Q H,nd,a = 49 kwh/m2.rok 0,18 0,28 0,15 1,0 0,65 ANO Q H,nd,a = 27 kwh/m2.rok Hodnocená budova Referenční budova

34 34 Rodinný dům hodnocení Hodnocení Varianty 6 Celková dodaná energie Neobnovitelná primární energie Hodnocená budova Referenční budova kwh 65,4 kwh/m kwh 115 kwh/m 2 E/Er=0,57 Třída B Hodnocená budova Referenční budova kWh 137 kwh/m kwh 139 kwh/m 2 E/Er=0,99 Třída C Dílčí dodaná energie na: Vytápění Hodnocená budova 31,4 kwh/m 2.rok Referenční budova 66,9 kwh/m 2.rok Ukazatel ER pro celkovou dodanou energii: 0,47 Třída energetické náročnosti ukazatele EN: => A - Mimořádně úsporná Přípravu TV 30,6 kwh/m 2.rok 43,1 kwh/m 2.rok 0,71 => B- Velmi úsporná

35 35 Příklad rodinný dům Energetické systémy varianta 7 Vytápění Elektrické sálavé vytápění Doplňkový zdroj tepla Krbová vložka (pokrytí 15 %) Příprava teplé vody Zásobníkový ohřev, spotřeba TV 54 m 3 /rok Zdroj tepla elektrický dohřev Solární systém Pouze pro přípravu TV (70% pokrytí) Osvětlení příkon osvětlovací soustavy není znám standardizovaná hodnota 4,4 kwh/m 2 (1,3 kwh/m 2 ) Chlazení Split jednotka (obytná část) TV VYT OZE

36 36 Rodinný dům hodnocení Hodnocení Varianty 7 Celková dodaná energie Neobnovitelná primární energie Hodnocená budova Referenční budova kwh 65,4 kwh/m kwh 115 kwh/m 2 E/Er=0,61 Třída B Hodnocená budova Referenční budova kwh 137 kwh/m kwh 139 kwh/m 2 E/Er=1,13 Třída D Referenční budova: Hodnocená budova: Q C,nd,R =0 kwh Potřeba energie na chlazení (kwh) Dílčí dodané energie na chlazení (kwh) 745 Neobnovitelná primární energie na chlazení (kwh) Celková primární energie na chlazení (kwh) 2 234

37 37 Shrnutí Q H,nd,a = 49 kwh/m2.rok ;Uem = 0,3 W/m2.K; bez ZZT Typ spotřeby varianta 1 varianta 2 varianta 3 varianta 4 varianta 5 Dodaná energie (kwh/rok) Celkem E/E R 0,81 0,79 0,62 0,62 0,62 Třída EN C C B B B Neobnovitelná primární energie (kwh/rok) Celkem E/E R 0,84 0,83 1,58 1,35 1,19 Třída EN C C E D D Q H,nd,a = 27 kwh/m2.rok ;Uem = 0,28 W/m2.K; s ZZT Dodaná energie (kwh/rok) Celkem 9874 E/E R 0,57 Třída EN B Neobnovitelná primární energie (kwh/rok) Celkem Hodnocená budova E/E R 0,99 Třída EN C Referenční budova Odlišná referenční budova od varianty 1 5!

38 38 Nové pojmy - směrnice 2010/31/EC (EPBDII) Budova s téměř nulovou spotřebou energie? Téměř nulová či nízká spotřeba požadované energie by měla být ve značném rozsahu pokryta z obnovitelných zdrojů, včetně energie z obnovitelných zdrojů vyráběné v místě či v jeho okolí.

39 39 Budovy s téměř nulovou spotřebou energie Snížení ENB zpřísnění požadavku na U em ve vztahu k požadované hodnotě ČSN :2011 U em,n,20,r = f R [ Σ (U N,20,j A j b j ) / Σ A j + U em,r ] Parametr Redukční činitel požadované základní hodnoty průměrného součinitele prostupu tepla Označení Jednotky Změna dokončené budovy Referenční hodnota Nová budova Budova s téměř nulovou spotřebou energie f R - 1,0 0,8 0,7

40 40 Vliv OZE snížení referenční hodnoty neobnovitelné primární energie o 10 až 25 % podle typu budovy Parametr Budovy s téměř nulovou spotřebou energie Snížení hodnoty neobnovitelné primární energie stanovené pro referenční budovu Označení e p,r Jednotky % % Druh budovy nebo zόny Změna dokončené budovy po Referenční hodnota Nová budova po Budova s téměř nulovou spotřebou energie Rodinný dům Bytový dům Ostatní budovy

41 41 Závěr, shrnutí Hodnocení ENB více ukazatelů energetické náročnosti budov hodnocení na základě referenční budovy odlišná započitatelnost systémů využívající OZE Objektivní porovnání na základě stanovených referenčních hodnot Na kvalitu obálky reaguje skladba energetických systémů Vhodnost testování výpočetních pomůcek

42 Vyhláška o energetických specialistech č.118/2013 Sb. ( ) Seznam Ministerstva průmyslu a obchodu Energetický specialista oprávněný k: zpracování energetického auditu a energetického posudku, zpracování průkazu, provádění kontroly provozovaných kotlů a rozvodů tepelné energie, provádění kontroly klimatizačních systémů Zapsání do seznamu odborná zkouška (písemná a ústní před komisí) způsobilost k právním úkonům bezúhonnost odborná způsobilost 42

43 43 Vyhl. o energetických specialistech č.118/2013 Sb. ( ) Průběžné vzdělávání Každé 3 roky 2 denní kurz absolvovaný na jedné z určených organizací ČVUT v Praze, VUT Brno, VŠB Ostrava, VŠTE České Budějovice Zakončen písemným testem individuální podle specializace Přihlašování, zkoušení a evidenci vede MPO (ENEX) Zahájení kurzů průběžného vzdělávání 2014 Informaci o kurzech rozesílá systém ENEX, pokud je osoba již energetickým specialistou

44 44 TNI Energetická náročnost budov - Typické hodnoty pro výpočet TNI Vydána Účinnost Kuchařka typických hodnot pro energetické specialisty provádějící hodnocení ENB Definuje okrajové podmínky výpočtu ENB Shromažďuje informace uvedené v technických normách a právních předpisech

45 45 Národní Kalkulační Nástroj II NKN II reflektuje: Vyhlášku 78/2013 Sb., Zákon 406/2000 Sb. TNI Energetická náročnost budov - Typické hodnoty pro výpočet Termín zveřejnění 03/2014 V přípravě nový web práce na NKN 04/ /2014

46 46 Větrání bytů a rodinných domů

47 47 V čem při větrání děláme chybu? Podceňujeme správné větrání Nevětráme ve správný čas Nevětráme dostatečně příliš málo, nebo nadměrně, když už je pozdě I v obytném prostoru dochází k intenzivní produkci škodlivin - člověk, lidské aktivity, vybavení

48 48 V čem při větrání děláme chybu? Důsledky Vysoké koncentrace škodlivin vodní pára, oxid uhličitý, pachy, VOC uvolňované z vybavení, atd. Snížená kvalita vnitřního prostředí V kritických případech: Zdraví nebezpečné podmínky plísně, spóry, Degradace stavebních konstrukcí kondenzace vodní páry, Moderní budova pro bydlení musí zajistit energeticky úsporné a účinné větrání podle potřeby uživatelů.

49 49 Aktuální požadavky na větrání Větrání obytných místností musí být: trvalé, výhradně čerstvým venkovním vzduchem. Větrání podružných místností: chodby, předsíně, aj., můžou být větrány převáděným vzduchem z obytných místností, nikdy ze schodiště domu. Větrání místností hygienického zázemí: vždy podtlakové, nárazové podle aktuální potřeby, se zajištěným množstvím odváděného vzduchu.

50 50 Aktuální požadavky na větrání Požadavky podle ČSN EN 15665: Průtok venkovního vzduchu pro trvalé větrání obytných místností Požadavek Trvalé větrání (průtok venkovního vzduchu) Intenzita větrání [h -1 ] Dávka venkovního vzduchu na osobu (slouží jako pomocná hodnota) [m 3 /(h os)] Minimální hodnota 0,3 15 Doporučená hodnota 0,5 25 Lze připustit provoz s nižší intenzitou větrání 0,1 h -1 v době kdy obytné budovy nejsou dlouhodobě užívány.

51 51 Aktuální požadavky na větrání Požadavky podle ČSN EN 15665: Nárazové větrání hygienického zázemí a kuchyně odváděný vzduch Nárazové větrání Požadavek Minimální hodnota Doporučená hodnota (průtok odsávaného vzduchu) Kuchyně Koupelny WC [m 3 /h] [m 3 /h] [m 3 /h] Cirkulační odsávací zákryty v kuchyních, kde není instalováno nucené rovnotlaké větrání, se nedoporučují.

52 52 Typická řešení větracích soustav Nucené podtlakové větrání Hybridní větrání Nucené rovnotlaké větrání Nelze připustit: Větrání infiltrací spárami oken pro budovy s novými a rekonstruovanými okny nezajistí dostatečný průtok vzduchu. Větrání nárazovým otevíráním oken nezajistí trvalé větrání

53 53 Praktické aplikace Jak zajistit přívod venkovního vzduchu? Nezbytný pro udržení kvality vnitřního prostředí! Musí být přiveden do obytných místností Umístění a volba prvků! Umístění v přímém dosahu proudu teplého vzduchu otopné plochy! Vzdálenost od pobytové oblasti lidí.

54 54 Praktické aplikace Jak zajistit odvod vzduchu? Udržení podtlaku v koupelnách, WC Odtah z digestoří samostatně. Centrální a decentrální řešení Řízení: Podle požadavků obytného prostoru trvalý provoz při nižším výkonu Podle využití hygienického zázemí zvýšený výkon Vyšší požadavky na ventilátory a jejich řízení Trvalý režim větrání obytných místností, Pokročilé řízení podle koncentrace škodlivin v obytném prostoru (CO 2 ) 75/100 m 3 /h 75 m 3 /h 35 m 3 /h 75/100 m 3 /h 75 m 3 /h 35 m 3 /h

55 55 Praktické aplikace Energeticky úsporné systémy větrání. Vzhledem k podílu tepelné ztráty větráním na celkové ztrátě je důležité řešit energeticky úsporné systémy. Rovnotlaké systémy větrání. Přesné a řízené množství čerstvého a odváděného vzduchu. Lepší distribuce čerstvého vzduchu ve větraném prostoru. Filtrace vzduchu. Zpětné získávání tepla z odpadního vzduchu. Vyšší nároky na údržbu výměny filtrů. Vyšší spotřeba elektrické energie dvojice ventilátorů. Vyšší investiční náklady. Při správném návrhu a provozu bude energeticky úspornější než podtlakové větrání.

56 56 Zásobování plynem TPG

57 57 Zásobování plynem TPG TPG vychází z ustanovení ČSN EN 1775:2008 Zásobování plynem - Plynovody v budovách (do 5 bar) TPG nahrazuje TPG z roku 2009, platí od DŮLEŽITÉ ZMĚNY SE TÝKAJÍ : umísťování plynových spotřebičů a přívodu vzduchu pro spalování a větrání změny v možnostech vedení plynovodu požadavku na umístění uzávěrů před plynovými spotřebiči uvádění plynových spotřebičů v provedení B do provozu bezpečnosti provozu plynových spotřebičů v provedení B

58 58 Zásobování plynem TPG ZMĚNY V MOŽNOSTECH VEDENÍ PLYNOVODU : Plynovod smí procházet garážemi, autodílnami, prádelnami a kotelnami, pokud jsou splněny následující požadavky: a) na plynovodu nesmí být armatury a rozebíratelné spoje kromě přívodu ke spotřebičům b) vedení přednostně pod stropem nebo pod omítkou ZMĚNY V MOŽNOSTECH UMÍSTĚNÍ SPOTŘEBIČŮ : V garážích a autodílnách lze umístit pouze spotřebiče typu C při dodržení pravidel TPG, mimo jiné i s podmínkou, že : a) spotřebiče musí být umístěny v souladu s návodem výrobce STAVEBNÍ ÚPRAVA ČI VÝMĚNA SPOTŘEBIČE A a B ZNAMENÁ PRO VLASTNÍKA : provedení přepočtu objemu prostoru, průtoku vzduchu a množství spalovacího vzduchu ověření nepřípustného podtlaku u spotřebičů v provedení B provozní revizi plynového zařízení (revizní technik plyn. zař. nebo spal. cest, autorizovaný technik, soudní znalec...)

59 59 Zásobování plynem TPG ZMĚNY V UMÍSTĚNÍ SPOTŘEBIČŮ typu A : stále platí požadavky na : minimální objem prostoru (tabulka 5 v TPG) požadovaný minimální průtok vzduchu zásadní novinkou je, že : přívod vzduchu pro plynové průtokové ohřívače vody do příkonu 10,5 kw a spotřebiče pro přípravu pokrmů je možno zajistit otevřením okna, dveří nebo jiného větracího prvku do venkovního prostoru doslova revoluční řešení = při používání spotřebičů A se tedy spoléhá na lidský faktor, tedy lidský rozum a znalost rizik spojených s provozem spotřebiče typu A

60 60 Zásobování plynem TPG ZMĚNY V UMÍSTĚNÍ SPOTŘEBIČŮ typu B : stále platí požadavky na : minimální objem prostoru (tabulka 6 v TPG) přívod vzduchu pro spalování větrací otvory, nucené větrání, infiltrace... zásadní změna je : ve výpočtu množství vzduchu a stanovení velikosti větracích otvorů pro přívod vzduchu vzduch pro odváděný vzduch přiváděný vzduch spalování např. ventilátory větracími otvory návrh otvorů viz příloha 10 v TPG ΣV b + ΣV odv ΣV O v umístění spotřebiče spolu se zařízeními, které mohou způsobit podtlak a pokud není zajištěno blokování spotřebiče, ověří se podtlak měřením TPG str. 71, příloha 16 1 okno 2 spotřebič 3 měřící přístroj 4 sonda pro nízké tlaky 5 hadice 1m od spotřebiče 6 hadice v exteriéru měření rozdílu tlaku mezi venkovním prostorem a místností při provozu spotřebiče (< 4Pa)

61 61 Zásobování plynem TPG PŘÍVOD VZDUCHU PRO SPOTŘEBIČE typu B aneb KONEC INFILTRACE V ČECHÁCH : REKONSTRUKCE S PŮVODNÍMI NOVOSTAVBY A REKONSTRUKCE NEUTĚSNĚNÝMI OKNY S TĚSNÝMI OKNY Výpočet vzduchu dle q i (průvzdušnost) nebo měření pomocí Blower Door metody Infiltrace ne!!! návrh větracích otvorů či potrubí plocha dle TPG příloha č.10

62 62 Zásobování plynem TPG NÁVRH VĚTRACÍHO OTVORU PRO PŘÍVOD KE SPOTŘEBIČŮM typu B PŘÍLOHA 10 přívod vzduchu pro spalování V b výkon kotle Q j =24kW, koef. c=2,2 m 3 /h,kw V b = c. Q J = 2,2. 24 = 52,8 m 3 /h průtok 53 m 3 /h čistý otvor cca 10x10cm otvor s mřížkou Ø15cm

63 63 Zásobování plynem TPG SHRNUTÍ : splnění požadavků na přívod vzduchu ke spotřebičům typu B je čím dále složitější z důvodu : množství vzduchu, které již musí zahrnovat nejen vzduch pro spotřebič, ale i pro další činnosti, např. podtlakové větrání hygienických ale i bytových prostorů volných neuzavíratelných otvorů do obvodové konstrukce pro NE a PAS domy v podstatě nemyslitelné = prach, hluk, podchlazení prostoru = kondenzace apod. měření podtlaku či blower door test = další náklady možné změny provozních podmínek v prostoru (např. výměna ventilátoru apod...) V MNOHA PŘÍPADECH BUDE TEDY JEDNODUŠŠÍ I BEZPEČNĚJŠÍ ŘEŠENÍ POUŽÍT SPOTŘEBIČ TYPU C S ODVODEM DO KOMÍNA (bytové domy), VENKOVNÍ STĚNOU (rodinné domy 7-30kW) NEBO STŘECHOU PŘI DODRŽENÍ ČSN Komíny - Navrhování, provádění a připojování spotřebičů paliv

64 64 katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze Zásobování plynem TPG DŮSLEDKY VOLBY TYPU SPOTŘEBIČE A ODVODU SPALIN PRO UŽIVATELE : SPOTŘEBIČ TYPU B DO KOMÍNA SPOTŘEBIČ TYPU C DO KOMÍNA SPOTŘEBIČ TYPU C DO POTRUBÍ VÝPOČET MNOŽSTVÍ VZDUCHU NEBO MĚŘENÍ MONTÁŽ+REVIZE SPOTŘEBIČE REVIZNÍM TECHNIKEM PLYNU MONTÁŽ+REVIZE SPOTŘEBIČE REVIZNÍM TECHNIKEM PLYNU MONTÁŽ+REVIZE SPOTŘEBIČE REVIZNÍM TECHNIKEM PLYNU REVIZE SPALINOVÉ CESTY KOMINÍKEM" REVIZE SPALINOVÉ CESTY KOMINÍKEM PRAVIDELNÉ REVIZE VE SMYSLU NV Č.91/2010 Sb. PRAVIDELNÉ REVIZE VE SMYSLU NV Č.91/2010 Sb.

65 65 Zásobování plynem TPG DŮSLEDKY VOLBY TYPU SPOTŘEBIČE A ODVODU SPALIN PRO UŽIVATELE : SPOTŘEBIČ TYPU B DO KOMÍNA SPOTŘEBIČ TYPU C DO KOMÍNA SPOTŘEBIČ TYPU C DO POTRUBÍ výpočet montáž výchozí revize pravidelná revize výchozí revize pravidelná revize

66 66 UCEEB UNIVERSITNÍ CENTRUM ENERGETICKY EFEKTIVNÍCH BUDOV

67 67 Výzkum energeticky efektivních budov na ČVUT v Praze

68 UNIVERZITNÍ CENTRUM ENERGETICKY EFEKTIVNÍCH BUDOV 68 Společné výzkumné a vývojové centrum fakult stavební, strojní, elektrotechnické a biomedicínské nový ústav ČVUT, ředitel doc. Lukáš Ferkl, Buštěhrad HLAVNÍ VÝZKUMNÉ PROGRAMY Architektura a interakce budov se životním prostředím (prof. Petr Hájek) Energetické systémy (doc. Tomáš Matuška) katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze Kvalita vnitřního prostředí (prof. Karel Kabele) Materiály a konstrukce (doc. Petr Kuklík) Monitorování, diagnostika a inteligentní řízení (Ing. Jan Včelák) ČVUT v Praze Univerzitní centrum energeticky efektivních budov

69 69 CÍLE MOTTO Energeticky efektivní budova musí zajistit kvalitní vnitřní prostředí svým uživatelům. Multidisciplinární pohled na kvalitu vnitřního prostředí (stavebně-technický bioinženýrský informatický) o Optimalizace vnitřního prostředí budov s nízkou a nulovou spotřebou energie s ohledem na zdraví, komfort a pracovní produktivitu o Vývoj, monitoring a testování pokročilých technických zařízení budov pro zajištění kvality vnitřního prostředí o Vývoj zdravotnických asistenčních systémů pro monitoring biologických veličin a technických parametrů v inteligentních budovách o Tvorba inteligentních kompozitních mikro a nanosystémů pro medicínské a technické aplikace MTNW TM Linet TM Erilens TM

70 70 Laboratoře Laboratoř vnitřního prostředí Dantec Dynamics TM Laboratoř pokročilých biomateriálů Laboratoř osobních zdravotních systémů Forcespinning tm, Fiberio DMC Harper-Hutzel TM

71 71 Laboratoř vnitřního prostředí Paralelní testovací kabina vnitřního prostředí o Řízená okolní teplota od -18 C do +40 C, zdvojená měřicí kabina pro komparativní testy a výzkum systémů pro tvorbu vnitřního prostředí Přístroje pro analýzu vnitřního prostředí o Sada pro monitorování tepelného komfortu, analyzátor kvality vzduchu, detektor VOC plynů, přístroj pro měření koncentrace prachu 3D laserová anemometrie o Univerzální analýza proudění v tekutinách dávající detailní informace o rychlosti a směru proudu Thermal manikin o Model člověka pro zjišťování lidské odezvy, měření a hodnocení vnitřního prostředí Solární komín o Analýza hybridního větrání podpořeného solární energií MTNW TM

72 72 Laboratoře vnitřního prostředí Optimalizace kvality vnitřního prostředí vedoucí ke snížení spotřeby energie Vývoj a testování technických zařízení vytvářejících vnitřní prostředí (otopné, chladicí plochy) Analýza chování lidského organismu při zátěži v různých podmínkách vnitřního prostředí Analýza zdravotních rizik ve vnitřním prostředí zatíženém škodlivinami Rozvoj aplikací hybridního větrání s využitím solárního komínu Vývoj a testování komponentů větracích systémů (výměníky, větrací jednotky) MTNW TM

73 73 Laboratoř pokročilých biomateriálů Vývoj nosičových systémů na bázi nanovláken, polymerních pěn, hydrogelů a jejich kompozitů pro biomedicínské a technické účely Vývoj ekologických izolačních systémů na bázi přírodních a recyklovaných materiálů. Vývoj a aplikace opticky transparentních nosičů na bázi polymerních nanovláken Vývoj a aplikace vodivých polymerů pro technické a biomedicínské účely Vývoj inteligentních filtrů na bázi nanovláken (chemicky a elektricky indukovaná selektivita, UV-degradace škodlivin, pachové a biologické stopy) Tvorba polymerních mikro- a nanopotahů ultrazvukovou atomizací Tvorba a charakterizace inteligentních mikro- a nanosystémů (řízený rozpad, uvolňování látek, ph a termosenzitivita, enzymatická senzitivita, biosenzory) Farmaceutické aplikace pro řízené uvolňování vitamínů, léčiv, antibiotik, antimykotik a růstových faktorů.

74 74 Laboratoř osobních zdravotních systémů Laboratoř osobních zdravotních systémů kompletní vybavení inteligentního bytu s technickým zázemím modulární systém komponent otevřené komunikační protokoly Technické zázemí osobní zdravotní systém podpora mhealth a dalších prvků telemedicíny

75 75 UCEEB April 2013

76 76 TRENDY OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE

77 77 Vývoj v oblasti obnovitelných zdrojů Solární tepelné kolektory Integrace zdrojů energie do pláště budovy Zvyšování účinnosti zařízení Estetika zařízení Snaha o propojení s fotovoltaikou

78 78 Vývoj v oblasti obnovitelných zdrojů Fotovoltaika Podíl různých typů fotovoltaických panelů Zvyšování účinnosti panelů Integrace do pláště budovy

79 79 Vývoj v oblasti obnovitelných zdrojů Příklad domu s barevnými fotovoltaickými kolektory

80 80 Vývoj v oblasti obnovitelných zdrojů Kombinace funkce stínění a výroby elektrické energie

81 81 Vývoj v oblasti obnovitelných zdrojů Tepelná čerpadla Nejvyšší topný faktor je u vodních a zemních tepelných čerpadel Snaha o snížení investičních nákladů primární části tepelného čerpadla Regulace výkonu kompresoru

82 82 Vývoj v oblasti obnovitelných zdrojů Tepelná čerpadla vzduch-voda umístění uvnitř budovy umístění mimo budovu akustika, odtávání výparníku

83 83 Vývoj v oblasti obnovitelných zdrojů Akumulace elektrické energie Při místní výrobě elektrické energie z obnovitelných zdrojů (FV, větrníky, apod.) Neumíme přímo, využíváme jiné formy přeměny látek a energie. Akumulátory tradiční, chemická reakce, problém účinnosti (40 60 %), životnosti, kapacity a ceny Vodík výroba elektrolýzou vody, akumulace v zásobníku, výroba elektrické energie palivovými články, vysoká kapacita akumulované energie, vysoké náklady, další technologický rozvoj pilotní instalace.