Energetická certifikácia budov na bývanie, vrátane rodinných domov, je založená na komplexnom hodnotení, ktoré zohľadňuje vlastnosti tepelnej ochrany budovy, efektívnosť vykurovacieho systému a spôsob ohrevu pitnej vody. Cieľom je zaradiť budovu do príslušnej energetickej triedy, čo slúži ako ukazovateľ jej energetickej hospodárnosti.
Problém heterogenity architektúry a faktora tvaru
Veľká rôznorodosť v architektonickom riešení rodinných domov prináša so sebou aj výzvy pri ich energetickom hodnotení. Domy s rozsiahlym faktorom tvaru, ako sú bungalovy alebo átriové domy, môžu byť paradoxne hodnotené nepriaznivo, a to aj napriek použitiu moderných materiálov a technológií. Pri súčasnom spôsobe hodnotenia sa tak môžu dostať do energetických tried D alebo C, čo neodráža ich reálnu energetickú efektívnosť.
Komplexné hodnotenie energetickej hospodárnosti budov
Energetická certifikácia budov zohľadňuje tri hlavné oblasti:
- Stavebná podstata budovy: Hodnotí sa priestorové usporiadanie, plošné parametre a tepelnotechnické vlastnosti stavebných konštrukcií. Kľúčovým ukazovateľom je U-hodnota, ktorá udáva tepelnoizolačné vlastnosti jednotlivých konštrukcií. Integrálnym ukazovateľom je potom potreba tepla na vykurovanie, prípadne chladenie.
- Energetické systémy budovy: V prípade vykurovania sa hodnotia vlastnosti vykurovacieho systému. Ukazovateľom jeho efektívnosti je potreba energie na vykurovanie, ktorá udáva množstvo tepla, ktoré musí byť dodané do vykurovacieho systému na zabezpečenie požadovanej teploty. Táto hodnota sa určuje pomocou účinností jednotlivých podsystémov vykurovania. Pre každé miesto spotreby energie (vykurovanie, vetranie, klimatizácia, príprava teplej vody, osvetlenie) sa určuje dodaná energia.
- Potrebné palivovo-energetické zdroje: Hodnotí sa využitie rôznych energetických médií (tepelná, elektrická energia) a možnosť využitia obnoviteľných zdrojov energie. Zohľadňujú sa tepelné straty pri výpočte charakteristík systémov vykurovania a prípravy teplej vody. Dôležitým pojmom je primárna energia, ktorá zohľadňuje energiu potrebnú na získanie, dopravu a transformáciu energetického média.
Primárna energia ako kľúčové kritérium
Primárna energia sa určuje ako súčin dodanej energie a primárneho energetického faktora. Tento faktor zohľadňuje celkový energetický reťazec od zdroja energie až po jej spotrebu v budove, vrátane strát pri výrobe, akumulácii, prenose a distribúcii. Koncept primárnej energie umožňuje porovnávať energetické požiadavky rôznych vykurovacích systémov a systémov prípravy teplej vody. Ako doplnkové kritérium sa často uvádzajú aj emisie oxidu uhličitého.
Súčasný systém hodnotenia na Slovensku
Na Slovensku sa pri zaraďovaní budov do energetických tried používa tzv. globálny ukazovateľ budovy, ktorý predstavuje celkovú dodanú energiu v kWh/m2 podlahovej plochy. Toto kritérium však nezohľadňuje použité palivovo-energetické zdroje. Problémom je aj zohľadnenie obnoviteľných zdrojov energie v budovách diaľkového vykurovania.
Prečítajte si tiež: Nové bývanie A0: Energia a trh
Kritika súčasných metód hodnotenia
Súčasné metódy energetickej hospodárnosti budov nerozlišujú medzi rôznymi kvalitami energetických tokov do budovy z rôznych energetických zdrojov. Hodnotenie by sa malo uskutočňovať ako vážený súčet dodaných energií pomocou primárnych energetických faktorov, ako je to bežné vo väčšine krajín EÚ. Primárne energetické faktory by mali byť odvodené od analytického základu alebo analýzy termodynamických procesov, a nie len zo štatistických materiálov.
Tepelná ochrana budov a faktor tvaru v STN 73 0540-2
V stavebnom práve SR je energetické hodnotenie budov spojené s tepelnou ochranou budov. Ukazovateľom tepelnej ochrany je potreba tepla na vykurovanie. Normalizované hodnoty potreby tepla na vykurovanie v STN 73 0540-2 sa vyjadrujú v závislosti od faktora tvaru, ktorý je definovaný ako podiel plochy teplovýmenného obalu a obostavaného objemu. Minimalizácia tepelnej straty budovy vedie k splneniu energetického kritéria v STN 73 0540-2.
Vplyv tepelnej ochrany na energetickú triedu
Úroveň tepelnej ochrany budovy má priamy vplyv na jej energetickú potrebu pre vykurovacie systémy. Čím vyššia je úroveň tepelnej ochrany, tým nižšia je potreba tepla na vykurovanie. Tento vzťah však neplatí jednoznačne pre klimatizáciu, kde napríklad vysoká tepelná izolácia pri slabšej slnečnej ochrane môže viesť k zvýšeným nárokom na chladiaci výkon.
Problémy s nastavením energetických tried
Škály energetických tried pre vykurovanie sú definované vo vyhláške MVRR SR č. 625/2006 Z. z. Minimálne požiadavky tohto predpisu tvoria hornú hranicu energetickej triedy B. Z porovnania údajov v STN 73 0540-2 a vo vyhláške vyplýva, že na dosiahnutie triedy B nestačí splniť požiadavku energetického kritéria v STN 73 0540-2.
Príklad rodinného domu a energetická certifikácia
Rodinný dom s faktorom tvaru 1 dosiahne v projektovej príprave hodnotu potreby tepla na vykurovanie 100 kWh/m2, čím vyhovuje požiadavke energetického kritéria v STN 73 0540-2. Ak sa pri energetickej certifikácii zohľadnia vlastnosti vykurovacieho systému, hodnota sa zvýši, napríklad pri celkovej účinnosti 85 % na 118 kWh/m2, čo zodpovedá energetickej triede D. Toto poukazuje na nesprávne nastavenie energetických tried.
Prečítajte si tiež: Efektívny ohrev vody v bojleri
Faktor tvaru a jeho vplyv na potrebu tepla
Faktor tvaru má významný vplyv na potrebu tepla na vykurovanie. Pri energetickej certifikácii sa však faktor tvaru nezohľadňuje, čo vedie k tomu, že mnohé rodinné domy s vyšším faktorom tvaru nemôžu splniť hornú hranicu triedy B, aj keď majú nadštandardné tepelnoizolačné vlastnosti a efektívny spôsob vykurovania.
Návrhy na zlepšenie
Navrhuje sa, aby sa pri energetickej certifikácii rodinných domov zohľadňoval faktor tvaru, podobne ako pri projektovom hodnotení. Tým by sa zabránilo príliš vysokým požiadavkám na potrebu energie na vykurovanie pri budovách s vyšším faktorom tvaru.
Ďalšie možnosti riešenia:
- vyjadriť hodnotu EPr ako funkciu faktora tvaru
- použiť princíp referenčnej budovy (notional building)
Smerovanie k budovám s takmer nulovou potrebou energie
V zmysle akčného plánu EÚ 20/20/20 sa po roku 2020 budú stavať len budovy s takmer nulovou potrebou energie. Budova s takmer nulovou potrebou energie sa definuje ako budova s veľmi vysokou energetickou hospodárnosťou. Potreba energie na vykurovanie takéhoto domu je až o 90% nižšia v porovnaní so štandardným rodinným domom.
Požiadavky na budovy s takmer nulovou potrebou energie
Budova s takmer nulovou potrebou energie musí spĺňať viaceré požiadavky:
Prečítajte si tiež: Vykurovanie rodinného domu
- Kompaktnosť budovy
- Minimalizácia súčiniteľa prechodu tepla U
- Vhodný tvar budovy
- Vhodná orientácia budovy
- Vzduchotesná a vetruodolná konštrukcia
- Kvalitné okná s trojsklami
- Riadené vetranie s rekuperáciou
- Voľba zdroja tepla
Zemný plyn ako palivo pre budovy s takmer nulovou potrebou energie
Za presne stanovených okrajových podmienok sa zemný plyn javí ako vhodné palivo na vykurovanie a prípravu teplej vody v budovách s takmer nulovou potrebou energie, spĺňajúci triedy energetickej hospodárnosti budov A1. Je to najmä z dôvodu výhodného pomeru ceny kondenzačného kotla, vysokej účinnosti, nízkych prevádzkových nákladov, jednoduchosti, skutočného komfortu a dostupnosti, nehovoriac o takmer zanedbateľnom dopade na ekológiu. Pri triede A0, ktorá vstúpi do platnosti po roku 2020, je potrebné prehodnotiť hodnotu faktoru primárnej energie zemného plynu a stanoviť ju na hodnotu zohľadňujúcu technickú realitu.
tags: #energie #na #vykurovanie #faktor #tvru