Změny ve výpočtu Průkazu energetické náročnosti budovy

Vliv změny vyhlášky MPO ČR č. 78/2013 Sb.
Datum: 11.11.2013  |  Autor: Ing. Píšová Petra, Vysoké učení technické v Brně Fakulta stavební  |  Recenzent: Ing. Josef Knob, Entech Group

Porovnání výpočtu Průkazu energetické náročnosti podle metodiky před revizí normy ČSN 73 0540-2, výpočtu podle vyhlášky č. 78/2013 Sb. a pro zajímavost je doplněn posudek pro dotační program Nová zelená úsporám.

Uplynulé dva roky přinesly zásadní změnu do způsobu vyhodnocování a výpočtu energetické náročnosti budov. Nejprve změnou normy ČSN 73 0540-2: Tepelná ochrana budov Část 2: Požadavky (zavedení výpočtu Uem budovy pomocí referenčních hodnot součinitele prostupu UN), dále od 1. 1. 2013 změnou zákona 406/2000 Sb. O hospodaření s energií a navazující vyhláškou 78/2013 Sb. O energetické náročnosti budov.

Tato stanovuje metodu výpočtu energetické náročnosti budovy, parametry referenční budovy a způsob a obsah PENB. Dále je k ní vydána technická normalizační informace TNI 73 0331 Energetická náročnost budov – typické hodnoty pro výpočet (duben 2013).

Pro porovnání vlivu změn je vybrán výpočet Průkazu energetické náročnosti podle metodiky před revizí normy ČSN 73 0540-2, výpočet PENB podle vyhlášky 78/2013 Sb. a pro zajímavost je doplněn posudek pro dotační program Nová zelená úsporám (podmínky viz http://www.nzu2013.cz/).

Rodinný dům – charakteristika

Jako srovnávací objekt byl vybrán rodinný dům v katastru obce Svatobořice-Mistřín, cca 20 km od města Hodonín. Jedná se o přízemní zděnou budovu s šikmou sedlovou střechou. Původní obytná část byla rozšířena o bývalý prostor stájí. Současná podoba je vidět na Obr. 1 a 2.

Zdivo je smíšené – CPP, kotovice. Stropy jsou trámové se záklopem, cihelné klenbové. Podlahy jsou dřevěné, betonové – bez tepelné izolace. Okna jsou původní kastlová dřevěná, nově vyměněná jsou dřevěná, s izolačním dvojsklem.

Obr. 1: 3D model rodinného domu (program SketchUp)
Obr. 1: 3D model rodinného domu (program SketchUp)
Obr. 2: Přední pohled na rodinný dům
Obr. 2: Přední pohled na rodinný dům

plné plochy – hranice vytápěného (chlazeného) prostoru
průsvitné plochy – prostor mimo posuzovanou hranici – nevytápěný
Tab. 1
 

Konstrukce na systémové hranici jsou rozhodující pro výpočet tepelné ztráty objektu a stanovení spotřebu tepla na vytápění.

Součinitele prostupu tepla jednotlivých konstrukcí byly vypočítány na základě dodaných podkladů a prohlídky v objektu.

Tab. 2
 

Z technického vybavení je jako zdroj topné vody uváděn plynový kotel ProTherm Medvěd se jmenovitým výkonem 18–28 kW. Otopná soustava pracuje s teplotním spádem 70/55 °C, otopná tělesa jsou převážně litinová článková s uzavíracími. Nově přidané tělesa jsou plechová desková. Tělesa nemají nainstalované TRV, vytápění je ovládáno přednastaveným časově programovatelným termostatem umístěným v jídelně.

Zdrojem teplé vody je kombinovaný zásobník, v současné době využívající elektrickou energii, o objemu 180 l.

Větrání všech vnitřních prostor je přirozené, osvětlovací soustava je přímá, kombinovaná (žárovky, zářivky).

Spotřebovaná energie za kalendářní rok 2011

Tab. 3

Dodavatelem elektrické energie byl E-ON a.s., zemní plyn dodávala v tomto roce Jihomoravská plynárenská a.s. (RWE).

Kromě vytápění je v rodinném domě využíván sporák s hořáky na zemní plyn a elektrickou troubou.

 

Varianty posouzení

Podle způsobu výpočtu a hodnocení jsou vytvořené 3 modely:

  • A – dle vyhlášky 148/2007 Sb., před revizí ČSN 73 0540-2
  • B – dle vyhl. 78/2013 Sb., včetně výpočtu referenční budovy
  • C – dle požadavků NZÚ

Rozdíly v zadávání

Jednotlivé varianty se liší už vstupními podmínkami, které jsou pro výpočet požadovány. V tabulkách dole jsou uvedeny nejvýznamnější změny, které výpočet ovlivňují.

 
Klimatické podmínky
Tab. 4
Vnitřní zisky
(ve všech výpočtech jsou zohledněny
pouze tepelné zisky od spotřebičů)
Tab. 5
 

Dalšími změnami jsou definování účinností distribuce a sdílení tepla otopnou soustavou (TNI 73 0330), změna metodiky výpočtu teplé vody (zohlednění ztrát v zásobníku a rozvodech teplé vody). Dále se také změnil způsob zadávání osvětlení. Např. v NZÚ je stanoven na základě normových požadavků a nezohledňuje se skutečný stav osvětlovací soustavy v objektu. Tyto změny ovlivňují celkovou potřebu energie a primární energii. Nemají však vliv na stavební obálku budovy.

Energeticky vztažná
plocha (VP)
Tab. 6

Nejvýznamnější změnou je nové definování energeticky vztažné plochy. Cituji dle zákona č. 406/200 Sb. ve znění nejnovějších předpisů: „Celková energetická vztažná plocha – vnější půdorysná plocha všech prostorů s upravovaným vnitřním prostředím v celé budově,…“ To je rozdíl oproti dříve používané celkové podlahové ploše.

 

Výsledky výpočtu

Pro výpočty byl využití program Energie (software Stavební technika) a to verze 2010, 2013 a 2013 s úpravou pro NZÚ. Uvažováno bylo se třemi osobami v rodinném domě.

Porovnání Uem
Tab. 7

K rozdílu v Uem u varianty C došlo kvůli metodice a podmínkám NZÚ, která nepovoluje použití redukčního koeficientu b u konstrukcí do půdního prostoru.

 
Spotřeby energie

V rodinném domě není instalované zařízení pro chlazení a mechanické větrání a proto tyto dvě spotřeby energie jsou nulové a v tabulce nejsou uvedeny.

Přehled dodané energie
Tab. 8

 

Podrobnější výsledky jednotlivý variant jsou uvedeny v následující tabulce a grafech.

Tab. 9
Tab. 10

Po vyhodnocení jednotlivých variant jsou uvedené výsledky v tabulce níže.

Tab. 11
 

Rozdíl v zatřídění obálky budovy vznikl kromě vlivu referenční budovy i díky tomu, že hranice jednotlivých energetických tříd jsou tvořeny pomocí požadavků na novostavby. Ten je u Uem o 20 % nižší než požadavek na stávající budovy.

Tato tabulka je zavádějící, protože jednotlivé hranice energetických tříd byly vypočítány za různých vstupních a výpočtových podmínek. Nicméně jako předběžný závěr může být stanoveno, že posouzení průměrného součinitel prostupu tepla vycházelo příznivěji před vyhláškou č. 78/2013, naopak celková dodaná energie vychází příznivěji po ní.

Závěr

Při porovnání variant A a B vychází varianta B jako energeticky méně náročná. Na tento výsledek má zásadní vliv změna vztažné podlahové plochy. Při zachování stejné podlahové plochy by výsledky pro variantu B byly nepříznivější než ve variantě A. I přes příznivější výsledkem vychází z varianty B model energeticky náročnější.

Varianta C je energeticky nejnáročnější a kvůli podmínkám dotačního programu se i nejvíce odchyluje od reálných spotřeb RD.

Ve srovnání s fakturami všechny tři modely převyšují hodnotu celkové dodané energie. Může to být způsobeno tím, že nejsou použita klimatická data pro konkrétní rok, a také změnami v provozu (snížení teploty v obytných místnostech, nižší spotřeba teplé vody oproti normové, apod.).

Nová metodika kladena zpracování PENB nové požadavky (zjišťování příkonu osvětlení, dimenze a délka rozvodů teplé vody) a mění zásadně způsob výpočtu. Hranice jednotlivých energetických tříd nejsou již stanoveny paušálně pro jeden typ budovy (administrativa, vzdělávací, obytné), ale stanovují se individuálně podle referenční budovy.

Literatura

  • [1] TZB-info.cz [online]. 2009 [cit. 2012-11-26]. Dostupné z: http://www.tzb-info.cz/
  • [2] SketchUp. [online]. [cit. 2011-11-26]. Dostupné z: http://sketchup.google.com/intl/cs/
  • [3] Česká Republika. Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2010/31/EU, o energetické náročnosti budov. In: L 153 (Úřední věstník Evropské unie). Strassburg, 2010.
  • [4] Česká republika. Zákon 318/2012 Sb., kterým se mění zákon č. 406/2000 Sb., o hospodaření energií, ve znění pozdějších předpisů. In: č. 318/2010. 2012, 117.
  • [5] Česká Republika. Prováděcí vyhláška č. 148/2007 Sb., o energetické náročnosti budov. In: č. 53/2007 Sbírky zákonů na straně 1855. 2007.
  • [6] Česká republika. Vyhláška 78 ze dne 22. března 2013 o energetické náročnosti budov. In: č. 78/2013. Sbírky zákonů na straně 750. 2013, 36.
  • [7] ČSN 730540. Tepelná ochrana budova – Část 2: Požadavky. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, meteorologii a státní zkušebnictví, 2011, 56 s.
  • [8] ČSN 730540. Tepelná ochrana budova – Část 2: Požadavky. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, meteorologii a státní zkušebnictví, 2009, 52 s.
  • [9] ČSN EN 832. Tepelné chování budov – Výpočet potřeby energie na vytápění – Obytné budovy. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, meteorologii a státní zkušebnictví, 2000.
  • [10] ČSN 062010. Výpočet teplených ztrát budov při ústředním vytápění. Praha: Český normalizační institut, 1993.
  • [11] ČSN EN 15217. Energetická náročnost budov – metody pro vyjádření energetické náročnosti a pro certifikaci budov – Obytné budovy. Praha: Český normalizační institut, únor 2008, 32 s.
  • [12] ČSN EN 12831. Tepelné soustavy v budovách – Vpočet tepelného výkonu. Praha: Český normalizační institut, 2005, 76 s.
  • [13] DRAFT prEN ISO 13 790. Thermal performance of buildings – Calculation of energy use for space heating and cooling. Drussels: CEN – Europiean committee for standardization, 2005.
  • [14] CHYSKÝ, Jaroslav. Větrání a klimatizace. Vyd. 3., zcela přeprac. Praha: Česká Matica technická, 1993, 490 s. ISBN 80-901-5740-8.
  • [15] SketchUp. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001 – [cit. 2011-10-2]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/SketchUp
 
Komentář recenzenta
Ing. Josef Knob, Entech Group

Nová vyhláška odstranila některé přemrštěné vstupní údaje (tepelné zisky) a zavedením referenční budovy odstranila časté „srovnávání s nesrovnatelným“, například malé domy nejsou tak znevýhodněny proti velkým jako dříve. Posuzovat budovu vzhledem k obdobné referenční budově na stejném místě je lepší než k nějaké paušální hodnotě spotřeby. Změna vnitřní podlahové plochy na ještě více imaginární energeticky vztažnou plochu ale do srovnání jednotlivých průkazů vnáší poněkud zmatek.
Budovy s malou podlahovou plochou a silným obvodovým zdivem budou mít mezi různými průkazy mnohem větší rozdíly než například panelové domy.

Výsledky v článku také ukazují, že není úplně šťastné, když z důvodu nedostatků v legislativě vznikají další alternativní normalizační nástroje, používané především k dotačním účelům. Ty inklinují k důrazu na systémy nebo přístupy, které se podporují. Uvažované TNI poskytlo největší hodnoty spotřeb na vytápění i ohřev TV dle TNI, což ekonomicky zvýhodnilo případné zateplení nebo nový zdroj.

Pozoruhodná je značná odchylka všech metodik oproti realitě, to zřejmě ukazuje, že bylo až příliš úsilí věnováno myšlence jednotného „škatulkování“ budov za účelem porovnávání a málo úsilí se věnovalo tomu, abychom došli k důvěryhodným, reálně použitelným výsledkům. Tento dům je typickým případem, u jakých podle současných metodik počítáme potřebu tepla na vytápění špatně.
Byla by zajímavá informace, s jakou přirážkou na tepelné mosty bylo počítáno, protože uvažovaný objekt má obvodové konstrukce homogenní, má zřejmě poměrně malou plochu vnitřního líce obvodových konstrukcí oproti vnějším a stará špaletová okna jsou poměrně příznivá. Takže reálná přirážka by měla být zřejmě záporná. Tepelně technické hodnoty z norem bývají také horší, než je skutečnost (stavební fyzika nebyla určena primárně pro energetické výpočty, ale především pro posuzování nejnepříznivějších stavů).
Vliv má i velká akumulace obvodových stěn a přilehlých nevytápěných prostorů, ty dovedou příznivě hospodařit se sluneční energií dopadající na zdivo a my přitom s touto energií vůbec nepočítáme. Také terén pod nezateplenými podlahami funguje i jako značný akumulátor tepla, nikoli jen jako tepelně vodivá hmota uvažovaná výpočty.

English Synopsis
Comparison of three calculations of Certificate of energy performance of buildings

Comparison of calculations of Certificate of energy performance of buildings according to three methods:

  1. before revision of regulation ČSN 73 0540-2
  2. based on Decree No. 78/2013 Coll. and
  3. as curiosity is added Opinion for subsidy programme ‘New Green for Savings’.

 

Hodnotit:  

Datum: 11.11.2013
Autor: Ing. Píšová Petra, Vysoké učení technické v Brně Fakulta stavební
Recenzent: Ing. Josef Knob, Entech Group



Sdílet:  ikona Facebook  ikona Twitter  ikona Blogger  ikona Linkuj.cz  ikona Vybrali.sme.skTisk Poslat e-mailem Hledat v článcíchDiskuse (žádný příspěvek, přidat nový)


 
 

Aktuální články na ESTAV.cz3 rozhovory s 3K Architects: Co je to stavební projekt, kolik času a peněz stojí jej vytvořit?Jak bezpečněji bydlet - konference ESTAV.cz a TZB-info na veletrhu FOR ARCH 2017Jak odstranit rez a upravit kov před natíráním?Český stát definitivně prohrál spor o regulaci nájmů