REVIZE ZÁKONA O ÚSPORÁCH ENERGIÍ A NAVAZUJÍCÍCH DOKUMENTŮ ENERGETICKÝ AUDIT, PRŮKAZ ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOVY, ENERGETICKÝ POSUDEK Seminář České komory lehkých obvodových plášťů 18. ledna 2012. Ing. Jaroslav Šafránek,CSc CSI a.s. Praha
Obsah přednášky Nová legislativa EU Revize zákona 406/2000 Sb. Revize vyhlášky MPO ČR č. 148/2007 Sb. Pasivní domy a domy s téměř nulovou potřebou energie Některé problémy PD a TND Stávající budovy a jejich regenerace
V zemích EU se spotřebuje cca 40% energie na provoz budov vytápění 28%
Důvody pro provedení revize Směrnice EP a RADY 2010/31/EP o energetické náročnosti budov, která zavádí: požadavky na radikální snížení energetické náročnosti budov zavádí nové požadavky na energetickou certifikaci budov zavádí pravidelnou kontrolu zdrojů tepla a chladu (kotle, klimatizační systémy) zavádí nové pojmy a požadavky
ZÁKLADNÍ CÍLE SMĚRNICE Snížení celkové spotřeby energie při provozu budov o 20% Zvýšení podílu výroby energie z obnovitelných zdrojů na 20% Snížení emise skleníkových plynů do roku 2020 podle ustanovení Směrnice 406/2009/ES
Vývoj legislativy v oblasti energetické náročnosti budov Směrnice 91/2002/ES (EPBD I) promítnutá do národní legislativy vešla v plném rozsahu v ČR v platnost dne 1.1.2009, kdy se naplno rozeběhlo mj. vydávání průkazů energetické náročnosti budov na nové budovy V souladu s EPBD se v ČR zákonem č. 406/2000 Sb. předepisuje certifikace budov metodou hodnocení energetické náročnosti budov Směrnice 2010/31/EU (EPBD II) požaduje energetickou certifikaci budov a zavádí nové požadavky jak na nové budovy tak i při změnách budov, zavádí nové pojmy v oblasti energetické náročnosti budov
Směrnice EPBD II zavádí: a) společný obecný rámec metody výpočtu celkové ENB ; b) uplatnění minimálních nákladově optimálních požadavků na energetickou náročnost nových budov a nových ucelených částí budov; c) uplatnění minimálních nákladově optimálních požadavků na energetickou náročnost stávajících budov které jsou předmětem větší renovace; prvků budov a technických systémů budovů; d) udává termíny na výstavbu budov s téměř nulovou spotřebou energie; 2020 všechny nové budovy, 2018 nové budovy veřejné moci; e) energetickou certifikaci budov nebo ucelených částí budov; f) pravidelnou inspekci otopných soustav a klimatizačních systémů v budovách a g) nezávislé systémy kontroly certifikátů energetické náročnosti a inspekčních zpráv.
Legislativa energetická náročnost Směrnice EP a RADY 2010/31/EU o energetické náročnosti budov (EPBD) Revize zákona 406/2006 Sb., o hospodaření energií Revize vyhlášky MPO ČR č. 148/2007 Sb. o energetické náročnosti budov Revize soustavy evropských a českých norem
Požadavky Směrnice EP a RADY 2010/31/EU Zakotvit do právních dokumentů (zákony, vyhlášky, normy) ustanovení směrnice a to v termínu do 9. 7. 2012 Úkoly pro ČR: - dokončení revize zák. 406/2000 Sb. do 9. 1. 2012, - dokončení revize vyhlášky 148/2007Sb. do 9. 4. 2012
Nákladově optimální úroveň Nákladově optimální úrovní je úroveň požadavků na energetickou náročnost budov nebo jejich prvků, která vede k nejnižším nákladům na investice v oblasti energií, na údržbu a likvidaci v průběhu odhadovaného životního cyklu; uvažují se také přínosy z úspor energie a zbytková hodnota na konci odhadovaného ekonomického životního cyklu
Budova s téměř nulovou potřebou energie Budova s velmi nízkou energetickou náročností určenou prováděcím právním předpisem x), jejíž spotřeba primární energie je ve značném rozsahu pokryta z obnovitelných zdrojů, podle prováděcího právního předpisu x) x) (revize vyhl. 148/2007 Sb.)
OBSAH REVIZE ZÁKONA 406/2000 Sb. - Názvosloví - Účinnost užití energie zdrojů a rozvodů energie - Kontrola provozovaných kotlů a rozvodů tepelné energie a klimatizačních systémů - Snižování energetické náročnosti budov - Průkaz energetické náročnosti budovy - Energetický audit - Energetický specialista - Odborná zkouška, průběžné vzdělávání a přezkoušení energetických specialistů - Požadavky na osoby oprávněné provádět instalaci vybraných zařízení
Zákon xxx/2012 Sb. Uvádí nové definice základních pojmů: Energetická náročnost budovy vypočtené množství energie nutné pro pokrytí potřeby energie spojené s obvyklým užíváním budovy, zejména na vytápění, chlazení, větrání, úpravu vlhkosti vzduchu, přípravu teplé vody a osvětlení Budova je nadzemní stavba včetně její podzemní části, prostorově soustředěná a navenek převážně uzavřená obvodovými stěnami a střešní konstrukcí v níž se využívá energie k úpravě vnitřního prostředí
Zákon xxx/2012 Sb. Celková energeticky vztažná plocha je vnější půdorysná plocha všech prostorů s upravovaným vnitřním prostředím v celé budově, vymezená vnějšími povrchy konstrukcí obálky budovy Větší změnou dokončené budovy je změna dokončené budovy na více než 25% celkové plochy obálky budovy, nebo taková změna technických systémů budovy s energetickými účinky, kde výchozí součet ovlivněných spotřeb energií je vyšší než 25% celkové spotřeby energie.
Energeticky vztažná plocha
Snižování energetické náročnosti budov Stavebník je povinen při výstavbě nové budovy a) zajistit od 1. ledna 2019 splnění požadavků na energetickou náročnost budovy zajišťující požadavky na výstavbu budovy s téměř nulovou spotřebou energie podle prováděcího právního předpisu 1), jejímž vlastníkem bude Česká republika nebo územní správní celek a která bude užívána orgány státní správy, tato povinnost je splněna pokud stavebník doloží kladné závazné stanovisko dotčeného orgánu podle 13 pro budovu s celkovou energeticky vztažnou plochou: 1. větší než 1500 m 2 nejpozději od 1. ledna 2016, 2. větší než 350 m 2 od 1. ledna 2017 3. v ostatních případech od 1. ledna 2018. Kladné závazné stanovisko je součástí dokumentace k žádosti o stavební povolení nebo ohlášení stavby, podle zvláštního právního předpisu 1) Vyhl. 195/2007 Sb. stanoviska k politice územního rozvoje 2) Vyhl. 499/2006 Sb. o dokumentaci staveb
Stavebník je povinen při výstavbě nové budovy a) zajistit od 1. ledna 2021 splnění požadavků na energetickou náročnost budovy zajišťující požadavky na výstavbu budov s téměř nulovou spotřebou energie podle prováděcího právního předpisu, tato povinnost je splněna pokud stavebník doloží kladné závazné stanovisko dotčeného orgánu podle 13 pro budovu s celkovou energeticky vztažnou plochou: 1. větší než 1500 m 2 nejpozději od 1. ledna 2018, 2. větší než 350 m 2 od 1. ledna 2019 3. v ostatních případech od 1. ledna 2020. Kladné závazné stanovisko je součástí dokumentace k žádosti o stavební povolení nebo ohlášení stavby, podle zvláštního právního předpisu 1) Vyhl. 195/2007 Sb. stanoviska k politice územního rozvoje 2) Vyhl. 499/2006 Sb. o dokumentaci staveb
Požadavky na energetickou náročnost nemusí být splněny u: budov s celkovou energeticky vztažnou plochou do 50 m2 budov úředně chráněných jako součást vymezeného prostředí a nebo u budov se zvláštní historickou hodnotou, pokud by splnění některých požadavků na energetickou náročnost výrazně změnilo jejich původní charakter nebo vzhled; to stavebník, vlastník budovy nebo společenství vlastníků doloží energetickým auditem budov pro bohoslužby a náboženské účely staveb pro rodinnou rekreaci průmyslových a výrobních provozů, dílenských provozoven a zemědělských budov se spotřebou energie do 700 GJ za rok při větší změně dokončené budovy v případě, že se prokáže energetickým auditem, že to není technicky a ekonomicky vhodné s ohledem na životnost budovy a její provozní účely.
POŽADAVKY PŘI ZMĚNÁCH BUDOV Stavebník, vlastník budovy nebo společenství vlastníků jednotek je povinen při změnách dokončených budov zajistit: Splnění požadavků na energetickou náročnost budovy na nákladově optimální úrovni podle prováděcího právního předpisu Splnění požadavků na energetickou náročnost budovy na nákladově optimální úrovni pro měněné stavební prvky obálky budovy nebo měněné technické systémy podle prováděcího právního předpisu
Stavebník vlastník budovy je dále při změně budovy povinen: Vybavit vytápěcí zařízení regulačními systémy, Zajistit instalaci zařízení OZE pověřenými osobami, Při užívání budov zajistit nepřekročení měrných ukazatelů spotřeby tepla na vytápění, chlazení, přípravu TV stanovené právním předpisem, Řídit se pravidly pro vytápění a chlazení a dodávku TV stanovené prováděcím právním předpisem Zajistit posouzení proveditelnosti vysoce účinných alternativních systémů dodávek energie podle prováděcího právního předpisu.
Směrnice 2010/31/EC Certifikáty energetické náročnosti Certifikát musí být vydán pro: nové budovy nebo ucelené části budov při výstavbě, prodeji nebo pronájmu novému nájemci a budovy často navštěvované veřejností, kde celkovou užitkovou podlahovou plochu větší než 500 m 2 užívá orgán veřejné moci a kde je tato plocha často navštěvována veřejností. Dne 9. července 2015 se tato hraniční hodnota 500 m 2 sníží na 250 m 2 Certifikát energetické náročnosti obsahuje doporučení na snížení energetické náročnosti budovy nebo ucelené části budovy, které je optimální nebo efektivní vzhledem k vynaloženým nákladům Certifikát energetické náročnosti musí být vystaven ve veřejných budovách a budovách často navštěvovaných veřejností nad 500 m².
Dokumenty energetického hodnocení Průkaz energetické náročnosti budovy Energetický audit budovy Energetický posudek soubor činností, jejíž výsledkem je písemná zpráva o energetickém posudku obsahující informace o posouzení plnění předem stanovených technických, ekologických a ekonomických parametrů určených zadavatelem energetického posudku včetně výsledků a vyhodnocení
ENERGETICKÝ AUDIT podle zák. 406/2000 Sb. Energetický audit je soubor činností, jejichž výsledkem jsou informace o způsobech a úrovni využívání energie v budovách a v energetickém hospodářství prověřovaných fyzických a právnických osob a návrh opatření, která je potřeba realizovat pro dosažení energetických úspor.
OBSAH ENERGETICKÉHO AUDITU Hodnocení současné úrovně energetického hospodářství budov Celkovou výši dosažitelných úspor energie Návrh vybrané varianty doporučené k realizaci energetických úspor včetně ekonomického zdůvodnění Závěrečný posudek energetického auditora
SMYSL ENERGETICKÉHO AUDITU BUDOVY Závazný dokument pro žádost o dotaci od MŽP ČR Závazný podklad pro vypracování projektu zateplení budovy s doporučeným optimálním řešením tloušťek dodatečných tepelných izolací, druhu výplní otvorů, způsobu regulace dodávky tepla a s ekonomickým vyhodnocením návratnosti vložených finančních prostředků
Průkaz energetické náročnosti budovy Stavebník, vlastník budovy a SVJ je povinen: - Zajistit zpracování PENB při výstavbě nových budov, nebo při změnách dokončených budov, - Zajistit zpracování PENB u budovy užívané orgánem veřejné moci, - Pro užívané bytové nebo administrativní budovy s celkovou energeticky vztažnou plochou (EVP) větší než 1500 m 2 do 2 let od nabytí účinnosti tohoto zákona, pro budovy s EVP větší než 1000 m 2 do 4 let a pro budovy s EVP větší než 500 m 2 do 4 let, - Při prodeji nebo pronájmu budovy nebo její části v případě, že se nejedná o novou budovu nebo o větší změnu dokončené budovy, - Při prodeji nebo pronájmu budovy nebo její části předložit potenciálnímu kupujícímu průkaz nebo jeho kopii.
Energetický posudek posouzení technické, ekonomické a ekologické proveditelnosti alternativních systémů dodávek energie posouzení proveditelnosti zavedení výroby elektřiny u energetického hospodářství doporučení opatření pro snížení energetické náročnosti budovy vyhodnocení plnění parametrů projektů realizovaných v rámci dotačních programů vyhodnocení provedených opatření navržených ve zprávě o energetickém auditu
Energetický specialista Energetickým specialistou je fyzická osoba, která je držitelem platného oprávnění uděleného ministerstvem: Osoba je oprávněná vypracovat energetický audit, energetický posudek, průkaz energetické náročnosti budovy, provádět kontrolu kotlů a klimatizačních systémů
Vyhláška MPO ČR č. 148/2007 Sb. Stanovuje: požadavky na energetickou náročnost budov porovnávací ukazatele výpočtovou metodu obsah průkazu energetické náročnosti budovy způsob jeho zpracování rozsah přezkušování osob
Obsah revize vyhlášky /2012 - Základní pojmy - Ukazatele energetické náročnosti - Požadavky na energetickou náročnost budov - Metody stanovení ukazatelů ENB - Výpočet celkové primární energie - Analýza proveditelnosti alternativních systémů dodávek energie - Doporučená opatření pro snížení energetické náročnosti budov - Obsah a forma PENB - Podmínky pro umístění PENB - přílohy
Ukazatele energetické náročnosti podle současného stavu revize Hlavní ukazatele - celkové množství dodané energie - celkové množství primární energie - průměrný součinitel prostupu tepla obálky budovy - součinitele U konstrukcí na systémové hranici budovy a účinnost technického systému v případě dílčích stavebních úprav Dílčí ukazatele - dílčí množství dodané energie pro technické systémy (vytápění, větrání, klimatizaci, chlazení, přípravu teplé vody, osvětlení..) - součinitele U konstrukcí na systémové hranici budovy a účinnost technického systému v jiných případech dílčích stavebních úprav
R O Z B O R STRUKTURY STÁVAJÍCÍH ČESKÝCH NOREM V ROZSAHU POŽADAVKŮ Směrnice 2010/31/EU Tepelně technické vlastnosti budov Energetické vlastnosti budov Technické zařízení budov Osvětlení budov
Tepelně technické normy V ČR platí tyto základní normy: ČSN 73 0540-1 Tepelná ochrana budov. Termíny a definice ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov. Požadavky (Změna z 1. 11. 2011) ČSN 73 0540-3 Tepelná ochrana budov. Návrhové hodnoty veličin. ČSN 73 0540-4 Tepelná ochrana budov. Výpočtové metody
Výpočtové metody ČSN EN ISO 6946 Stavební prvky a stavební konstrukce. Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla. Výpočtová metoda ČSN EN ISO 7345 Tepelná izolace Fyzikální veličiny a definice ČSN EN ISO 10 211-1 Tepelné mosty ve stavebních konstrukcích. Tepelné toky a povrchová teplota. Část 1 Základní výpočtové metody. ČSN EN ISO 10 211-2 Tepelné mosty ve stavebních konstrukcích. Tepelné toky a povrchová teplota. Část 2 Lineární tepelné mosty. ČSN EN ISO 10 077-1 Tepelné chování oken a dveří. Výpočet součinitele prostupu tepla. Část 1 Zjednodušená metoda.
Tepelně technické normy ČSN EN ISO 10 077-2 Tepelné chování oken a dveří. Výpočet součinitele prostupu tepla. Část 2 Výpočtová metoda pro rámy. ČSN EN ISO 14 683 Tepelné mosty ve stavebních konstrukcích. Lineární činitel prostupu tepla. Zjednodušené postupy a orientační hodnoty. ČSN EN ISO 13 370 Tepelné chování budov. Přenos tepla zeminou. Výpočtové metody. ČSN EN ISO 13786 Tepelné chování stavebních dílců Dynamické tepelné charakteristiky Výpočtové metody ČSN EN 673+ A1 Sklo ve stavebnictví. Stanovení součinitele prostupu tepla (hodnota U). Výpočtová metoda.
Tepelně technické normy ČSN EN ISO 12 567 Tepelné chování oken a dveří Stanovení součinitele prostupu tepla metodou teplé skříně Část 1 Celková konstrukce oken a dveří ČSN EN 410 Sklo ve stavebnictví Stanovení světelných a slunečních charakteristik zasklení ČSN EN 674 Sklo ve stavebnictví Stanovení součinitele prostupu tepla (hodnota U) Metoda chráněné teplé desky ČSN EN 675 Sklo ve stavebnictví Stanovení součinitele prostupu tepla (hodnota U) Metoda měřidla tepelného toku ČSN EN 14 438 Sklo ve stavebnictví Stanovení hodnoty energetické bilance Výpočtová metoda ČSN EN ISO 10 456 Stavební materiály a výrobky Postupy stanovení deklarovaných a návrhových tepelných hodnot
ENERGETICKÉ VLASTNOSTI BUDOV Zákon 406/2006 Sb. o hospodaření s energií Vyhláška MPO ČR č. 148/2007 Sb. - o energetické náročnosti budov Vyhláška MPO ČR č. 442/2007 - označení spotřebičů energetickými štítky Vyhláška MPO ČR č. 193/2007 Sb. - podrobnosti užití energie při rozvodu tepelné energie Vyhláška MPO ČR č. 194/2007 Sb. - pravidla pro vytápění a dodávku TV Vyhláška 195/2007 Sb. - rozsah stanovisek k politice územního rozvoje
ENERGETICKÉ VLASTNOSTI BUDOV ČSN EN ISO 13 790 Tepelné chování budov. Výpočet spotřeby tepla na vytápění. ČSN EN ISO 13 791 Tepelné chování budov. Výpočet vnitřních teplot v místnosti v letním období bez strojního chlazení Základní kriteria pro validační postupy. ČSN EN ISO 13 792 Tepelné chování budov. Výpočet vnitřních teplot v místnosti v letním období bez strojního chlazení Zjednodušené metody ČSN EN 12 831 Tepelné soustavy v budovách. Výpočet tepelného výkonu. ČSN EN 13 465 Větrání budov Výpočtové metody pro stanovení průtoku vzduchu v obydlích ČSN EN ISO 13 789 - Tepelné chování budov Měrná ztráta prostupem tepla Výpočtová metoda EN 15 217 - Energetická náročnost budov Metody pro vyjádření energetické náročnosti budov a pro energetickou certifikaci budov
PRŮKAZY ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOV
PRŮKAZ ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI PRŮKAZ ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI MUSÍ OBSAHOVAT REFERENČNÍ HODNOTY, JAKO JSOU PLATNÉ PRÁVNÍ POŽADAVKY A KRITERIA A UMOŽŇOVAT TAK SPOTŘEBITELŮM POROVNÁNÍ A POSOUZENÍ ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOVY. PRŮKAZ MUSÍ BÝT DOPLNĚN DOPORUČENÍMI NA SNÍŽENÍ ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI, KTERÉ JSOU EFEKTIVNÍ VZHLEDEM K VYNALOŽENÝM NÁKLADŮM
VÝPOČET ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOV VÝPOČET ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOV MUSÍ ZAHRNOVAT NÁSLEDUJÍCÍ HLEDISKA: TEPELNĚ TECHNICKÉ VLASTNOSTI KONSTRUKCÍ (OBVODOVÝ PLÁŠŤ, VNITŘNÍ KONSTRUKCE, PŘÍČKY A POD.) ZAŘÍZENÍ PRO VYTÁPĚNÍ A ZÁSOBOVÁNÍ TEPLOU VODOU KLIMATIZAČNÍ ZAŘÍZENÍ VĚTRÁNÍ OSVĚTLOVACÍ SYSTÉMY UMÍSTĚNÍ A ORIENTACI BUDOVY, VČETNĚ VNĚJŠÍHO KLIMATU PASIVNÍ SOLÁRNÍ SYSTÉMY A PROTISLUNEČNÍ OCHRANU PŘIROZENÉ VĚTRÁNÍ VNITŘNÍ KLIMATICKÉ PODMÍNKY, VČETNĚ NÁVRHOVÝCH HODNOT VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ
ČLENĚNÍ BUDOV RODINNÉ DOMY BYTOVÉ DOMY ADMINISTRATIVNÍ BUDOVY BUDOVY PRO VZDĚLÁNÍ NEMOCNICE HOTELY A RESTAURACE SPORTOVNÍ ZAŘÍZENÍ BUDOVY PRO VELKOOBCHOD A MALOOBCHOD DALŠÍ TYPY BUDOV SPOTŘEBOVÁVAJÍCÍ ENERGIE - PRŮMYSLOVÉ BUDOVY - ZEMĚDĚLSKÉ BUDOVY
Energetické certifikáty zemí EU
Podrobnosti výpočtové metodiky solární zisky metabolické teplo nevyužité teplo ZZT energie z vnitřních zařízení vstupní energie pro vytápění ztráty větráním ztráty prostupem ztráty do země Vytápění - Roční energetická bilance budovy Podle ČSN EN ISO 13790 technické ztráty ztráty v rozvodech
CELKOVÝ TOK ENERGIE V BUDOVĚ Dodaná energie Zdroj energie i+1 Zdroj energie i Zdroj alternativní energie Rozvodný systém VZT systém Systém sdílení energie 1 Systém sdílení energie 2 Systém sdílení energie 3
PODKLADY PRO VYPRACOVÁNÍ ENERGETICKÉHO AUDITU BUDOVY A PRŮKAZU ENB Stavební projektová dokumentace stavby Spotřeby energie na: - vytápění - přípravu teplé vody - elektrická energie ve společných částech domu za poslední 3 topná období PENB projektová dokumentace budovy vypracovaná podle ustanovení vyhlášky č. 499/2007 Sb.
POROVNÁVACÍ UKAZATELE navržení tepelného odporu zajišťujícího nemožnost kondenzace vodní páry na vnitřním povrchu konstrukcí splnění požadovaných hodnot součinitelů prostupu tepla splnění požadavků na obsah kondenzace vodní páry v konstrukcích zajištění nízké průvzdušnosti spár výplní otvorů a vzduchotěsnost montážních spár
POROVNÁVACÍ UKAZATELE splnění požadovaného poklesu dotykové teploty podlahových konstrukcí zajištění tepelné stability místnosti (budovy) v zimním a letním období splnění nejvýše požadovaného průměrného součinitele prostupu tepla obálkou budovy
POROVNÁVACÍ UKAZATELE TZB zajistí: požadovanou dodávku užitečné energie pro požadovaný stav vnitřního prostředí dodávku energie s požadovanou energetickou účinností požadovanou osvětlenost s nízkou spotřebou energie na sdružené a umělé osvětlení nízkou energetickou náročnost budovy
Revize vyhl. 148/2007 Sb. Změny proti současnému znění: a) hodnocení podle referenční budovy b) jiné pojetí energeticky vztažné plochy c) hodnocení spotřeby primární energie d) snížení rozsahu porovnávacích ukazatelů e) rozšířené hodnocení uplatnění netradičních forem energie
Referenční budova Referenční budovou je výpočetně vytvořená budova téhož druhu, stejného tvaru, velikosti a vnitřního uspořádání, se stejným typem standardizovaného provozu a užívání jako hodnocená budova, a technickými normami předepsanou kvalitou obálky budovy a jejich technických systémů
REFERENČNÍ BUDOVA BUDOVA S KONSTRUKCEMI PODLE POŽADOVANÝCH HODNOT ČSN 73 0540 NAVRŽENÁ BUDOVA
Hodnocení energetické náročnosti budov dle vyhl. č. 148/2007 Sb. POTŘEBA ENERGIE Klasifikační třídy EN hodnocení energetické náročnosti budovy podle vyhlášky č. 148/2007 Sb., v kwh/m 2 CELKOVÁ DODANÁ ENERGIE DO BUDOVY zahrnující energii dodanou pro: Vytápění a větrání, chlazení, vlhčení, osvětlení, OZE a pomocnou energii potřebnou na provoz systémů Zdroj: prof. Karel Kabele, CVUT v Praze
Základní charakteristiky pasivních budov Průměrný součinitel prostupu tepla obálky U em [W/(m 2 K)] Součinitele prostupu tepla konstrukce U [W/(m 2 K)] Měrná potřeba energie na chlazení [kwh/(m 2,a)] Měrná potřeba primární energie [kwh/(m 2,a)] Obytná budova Rodinný dům 0,25 pož. 0,20 dop. 0,20 požad. 0,15 dopor. 0 60 Bytový dům 0,35 pož. 0,30 dop. 0,15 0 60 Neobytná budovy s převažující teplotou 18 C 22 C Ostatní budovy 0,35 dop. 0,15 0,15 Požadavky stanoveny individuálně s využitím aktuálních poznatků odborné literatury 120 120
ROZDĚLENÍ BUDOV PODLE POTŘEBY ENERGIE podle 148/2007 Sb. Kategorie bytových staveb běžné budovy Potřeba energie E A [kwh/m 2,a] 150 250 i více nízkoenergetické budovy 43-97 pasivní budovy < 51 nulové budovy 0 aktivní budovy není uváděno
Budovy s téměř nulovou potřebou energie nulový dům (TNI 73 0329) budova, jejíž energetická náročnost je velmi nízká. 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.; všechny nové budovy nové budovy užívané a vlastněné orgány veřejné moci
Směrnice EP a RADY 2010/31/EU Základní problémy: Jsme schopni splnit požadavky směrnice na výstavbu budov s nulovou spotřebou energie? Nebude výstavba budov s nulovou spotřebou příliš drahá? Bude se moci v domech s nulovou spotřebou normálně bydlet?
Zásady navrhování ENERGETICKY ÚSPORNÝCH BUDOV 1. Navrhovat co nejlepší tepelně technické vlastnosti konstrukcí 2. Vytápěné obytné místnosti situovat na osluněné světové strany 3. Pokud to jde stavět budovy na chráněném místě z hlediska převládajících větrů 4. Chránit budovy vysokou zelení proti přehřívání v letním období 5. Využívat pasivní solární záření v topné sezóně
PD a ND musí dále splňovat: přívod čerstvého vzduchu do všech pobytových místností budovy a zajištění požadované výměny vzduchu dosažení požadované účinnosti zpětného získávání tepla z odváděného vzduchu neprůvzdušnost obálky budovy ve fázi přípravy stavby a po dokončení stavby měrnou potřebu energie na vytápění potřebu primární energie z obnovitelných zdrojů na vytápění, přípravy TV a na technické systémy budovy
ZÁSADY PROVOZOVÁNÍ BUDOV DODRŽOVAT PARAMETRY TEPELNÉ POHODY NEPŘETÁPĚT MÍSTNOSTI ZAJISTIT ENERGETICKY VĚDOMÉ CHOVÁNÍ OBYVATEL DOMU - optimalizovat provoz domácích spotřebičů - optimální větrání místností - snižovat vnitřní teplotu v době nepřítomnosti osob
Úspora energie v závislosti na U U (W/m2K) 0,704 0,375 0,255 0,193 0,156 0,130 0,112 0,098 0,088 0,079 0,072 0,066 0,061 0,057 0,800 0,700 0,600 0,500 0,400 0,300 0,200 0,100 součinitel U (W/m 2 K) 0,000 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 tloušťka vrstvy d (m)
Založení pasivních domů
Stěnové konstrukce PD a ND Příklady skladeb: Martin Vonka zdroj TZB info
BUDEME MÍT VHODNÉ KONSTRUKCE PRO PASIVNÍ A NULOVÉ DOMY? Stěnové konstrukce U = 0,11 W/m 2 K U = 0,16 W/m 2 K
Střešní konstrukce PD a ND
Tloušťky tepelně izolačních vrstev
Šafařík M. Jak optimálně zateplovat PORSENNA o.p.s. 2010
Budeme mít vhodné konstrukce pro pasivní a nulové domy? Stěnové konstrukce Výplně otvorů
OBVODOVÉ KONSTRUKCE PD a ND KONSTRUKCE DŮSLEDNĚ S MINIMALIZACÍ ČI BEZ TEPELNÝCH MOSTŮ
Výplně otvorů pasivních domů
Budou IZ skla Heat Mirror vyhovovat pro PD a ND? Minimální solární zisky v topné sezóně
Solární tepelné zisky Lubinová Š. RTS Magazín 2011
16,000 Solární zisky a tepelné ztráty 14,000 kwh/m2 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 ztráta sol. zisk rozdíl 2,000 0,000-2,000-4,000 říjen listopad prosinec leden únor březen duben Cihelka J.: Solární tepelná technika nakl. T. Malina Praha 1994
TĚSNOST BUDOV Těsnost budov se ověřuje měřením pomocí Blower door testu. a) po provedení těsnících vrstev před jejich zakrytím b) po dokončení stavebních konstrukcí Měření se provádí při vytvořeném přetlaku nebo podtlaku vzduchu v hodnocené místnosti (budově)
Násobnost výměny vzduchu Vliv těsnosti obálky budovy: n inf = V v,vzd / V celk + n 50 /20 n inf průměrná intenzita výměny vzduchu v budově v (h -1 ) n 50 - intenzita výměny vzduchu při tlakovém rozdílu 50 Pa v (h -1 ) Podklad: Novák J. Vzduchotěsnost obvodových plášťů budov 75
Normové hodnoty celkové těsnosti budovy n 50,N podle ČSN 73 0540:07 Větrání v budově n 50,N [h -1 ] přirozené 4.5 nucené 1.5 nucené se zpětným získáváním tepla 1.0 TNI 730329(30) čl. 5.4 Celková intenzita výměny vzduchu při tlakovém spádu 50 Pa, n 50 podle ČSN 73 0540-2 a ČSN EN 13829 se uvažuje podle projektového předpokladu nebo podle výsledků měření
Normové hodnoty celkové intenzity výměny vzduchu n 50,N podlečsn EN ISO 13790:2004 Intenzita výměny vzduchu při 50 Pa, n 50 [h -1 ] bytové domy rodinné domy Úroveň těsnosti obvodového pláště méně než 2 méně než 4 vysoká od 2 do 5 od 4 do 10 střední více než 5 více než 10 nízká
Měřící soupravy
HODNOCENÝ PASIVNÍ DŮM Publikace: Pasivní domy vydaná Saint-Gobain Isover CZ s.r.o.
Výsledky energetického hodnocení podle vyhlášky č. 148/2007 Sb. Tl. tepelné izolace Měrná tepelná ztráta Měrná potřeba energie na vytápění Celková potřeba energie Hodnocení podle vyhl. 148/2007 Sb. [mm] [W/K] [kwh/m 2,a] [kwh/m 2,a] 50 234,04 114,4 144,4 D 150 103,95 37,32 67,32 B 250 75,27 20,85 50,85 A 350 62,52 13,68 43,68 A (PD) 450 55,57 9,82 39,82 A (PD) 550 50,93 7,28 37,28 A (PD) 650 47,74 5,54 35,54 A (ND)
tloušťka H T e A E celk snížení % 50 234,04 114,4 144,4 100 150 103,95 37,32 67,32 47 250 75,27 20,85 50,85 35 350 62,52 13,68 43,68 30 450 55,57 9,82 39,82 27 550 50,93 7,28 37,28 26 650 47,74 5,54 35,54 25 Závislost potřeby energie na tloušťce tepelné izolace potřeba energie (kwh/m 2 a) 95 85 75 65 55 45 35 25 15 5 0 20 40 60 80 tloušťka tepelné izolace (cm) HT ea Ecelk
PRIMÁRNÍ ENERGIE Roční množství primární energie se vypočítá vynásobením celkového ročního množství dodané energie stanovené podle 7 nebo 8 této vyhlášky a příslušných faktorů primární energie uvedených v příloze č. 3. Výpočet se provádí pro jednotlivé energonositele a celkové množství roční primární energie je součtem všech ročních množství primárních energií po energonositelých. Energonositel Faktor primární energie Zemní plyn 1,10 Černé uhlí 1,10 Lehký topný olej 1,10 Elektřina (vytápění, osvětlení) 3,00 Dřevěné peletky 0,15 Teplo solární energie 0,30 Solární energie - fotovoltaika 0,05 Elektrická energie - export -2,80
Hodnocení primární energie u rodinného domu Maximální přípustné hodnoty primární energie podle TNI 73 0329 60 kwh/m 2,a pro pasivní domy Pro NED se nehodnotí SRN 100 kwh/m 2,a
VLOŽENÁ ENERGIE ENERGIE VLOŽENÁ DO VÝROBY STAVEBNÍCH HMOT TEPELNÝCH IZOLACÍ VRÁTÍ SE VLOŽENÁ ENERGIE DO VÝROBY STAVEBNÍCH MATERIÁLŮ ZA ŽIVOTNOST OBJEKTU?
materiál Energie na výrobu MJ/m 3 pěnový polystyren EPS 3743 pěnový polystyren XPS 4860 desky minerální plsti 932 ocelová výztuž 22700 OSB desky 6058 stavební dřevo 1360 ploché sklo float 7840 sádrokarton 3996 beton 1518 Podklad: Waltjen T.: Ökologischer Bauteilkatalig Springer-Verlag/Wien
NÁVRATNOST VLOŽENÉ ENERGIE Vrstva 300 mm Vrstva 600 mm rozdíl návratnost Tepelný odpor R = 7,5 m 2 K/W R = 12,5 m 2 K/W Prostup tepla U = 0,13 W/m 2 K U = 0,08 W/m 2 K Tepel. ztráta Q = 4,17 W Q = 2,53 W 1,64 W Spotřeba energie 10,35 kwh/m 2,a 6,28 kwh/m 2,a 4,067 kwh/m 2,a Vložená energie do výroby tepelně izolační vrstvy tl. 300 mm Pěnový polystyren 1,123 GJ 312 kwh 77 roků Minerální plsť 280 GJ 77,7 kwh 19 roků
TEPELNÁ STABILITA PASIVNÍCH BUDOV CHLADNUTÍ BUDOVY PO PŘERUŠENÍ VYTÁPĚNÍ VZESTUP TEPLOTY VNITŘNÍHO VZDUCHU V LETNÍM OBDOBÍ TEPELNÁ POHODA V POBYTOVÝCH MÍSTNOSTECH PASIVNÍHO DOMU
Tepelná setrvačnost budovy Hodnocení podle ČSN 73 0540
Křivka chladnutí místnosti po přerušení vytápění: Doba chladnutí (h) Teplota vnitřního vzduchu ( C) 2 17 4 16 6 15,3
Hodnocení budovy v letním období Nejvyšší denní vzestup teploty vnitřního vzduchu. 23,2 C > 5 C Maximální teplota vnitřního vzduchu 43,2 C > 27 C
ARCHITEKTURA PASIVNÍCH BUDOV
VLIV TVARU BUDOVY NA SPOTŘEBU TEPLA NA VYTÁPĚNÍ S = 2214 m 2 S = 2400 m 2 S = 3564 m 2 V = 8000 m 3 V = 8000 m 3 V = 8000 m 3 E = 100 % E = 105 % E = 160 % Podklad : Energeticky úsporné budovy M. Budiaková Bratislava 2003
VLIV TVARU BUDOVY NA POTŘEBU ENERGIE NA VYTÁPĚNÍ Řehánek a kol: Tepelně-technické a energetické vlastnosti budov
Pasivní dům typ bungalov Publikace Pasivní domy vydaná Saint-Gobain Isover CZ s.r.o.
Publikace Pasivní domy vydaná Saint-Gobain Isover CZ s.r.o.
ARCHITEKTURA PASIVNÍCH DOMŮ Publikace Pasivní domy vydaná Saint-Gobain Isover CZ s.r.o.
Bezpečný dům
Architektura pasivních domů
NÍZKOENERGETICKÁ ARCHITEKTURA
Závěry k návrhům PD a ND navrhovat budovu a její dispozici ve spolupráci architekta, stavebního fyzika (energetického auditora) a projektanta technických zařízení budov, při návrhu budovy a jejího technického vybavení je nutné počítat s dokonalou regulací dodávky tepla do místností podle jejich umístění v dispozici budovy a orientace oken, realizovat zařízení převádějící teplý vzduch mezi osluněnými a neosluněnými místnostmi, vybavit výplně otvorů clonícími prvky s automatickým ovládáním v závislosti na době slunečního svitu a na ročním období a vybavit výplně otvorů závěsy či jinými prvky eliminujícími negativní vliv studeného sálání prosklených ploch, větrání budovy zajistit pomocí větrací soustavy s rekuperací tepla z odváděného vzduchu využívat netradiční formy energie pro zajištění provozu vytápění, klimatizace či větrání.
STÁVAJÍCÍ BYTOVÉ DOMY LZE SNÍŽIT ENERGETICKOU NÁROČNOST STÁVAJÍCÍCH BYTOVÝCH DOMŮ NA ÚROVEŇ PASIVNÍCH ČI NULOVÝCH DOMŮ? BUDOU ŘEŠENÍM DODATEČNÉ TEPELNÉ IZOLACE Z VNITŘNÍ STRANY KONSTRUKCE?
Kotvení větších vrstev tepelných izolací
DTI z vnitřní strany konstrukce
DTI z vnitřní strany konstrukce
DTI z vnitřní strany konstrukce
DTI z vnitřní strany konstrukce
Sto-Perlite-Innendämmplatte 045 Innovative, mineralische und feuchtigkeitsregulierende Dämmplatte aus vulkanischen Gestein. Produkt- / Wettbewerbsvorteile: rein mineralische Zusammensetzung kapillaraktiv / hydrophil diffusionsoffen verarbeitungsfreundlich europäisch zugelassen keine Dampfbremse erforderlich auch als Laibungsplatte erhältlich kein Hohlklang schallabsorbierend Kenndaten: Wärmeleitfähigkeit: 0,045 W/(m*K) µ-wert: 5-6 Baustoffklasse: A1
2 3 Innendämmung Vergangenheit vs. Gegenwart Diffusionsoffene und kapillaraktive / hydrophile Innendämmung 1 Geringere Temperatur auf der Kaltseite der Dämmung Kondensation durch eindringenden Wasserdampf Schnelle Rückverteilung von Kondensat durch Kapillarkräfte Dadurch schnellere Trocknung, Vermeidung von hohen lokalen Feuchtespitzen Wasserdampf innen 2 1 Temperatur Wassergeha 3lt außen Stand der Technik: Einsatz von kapillaraktiven Dämmstoffen ( Nicht Wasser vermeiden, sondern lenken )
DTI - provádění Celoplošné přilepení tepelně izolační vrstvy bez vzduchové dutiny
VLIV DTI NA VZNIK PLÍSNÍ Z VNITŘNÍ STRANY KONSTRUKCE NA PRŮBĚH TEPLOT
DĚKUJI ZA POZORNOST Ing. Jaroslav Šafránek,CSc Centrum stavebního inženýrství a.s. jsafranek@volny.cz