Trendy a vývoj v úspoře energií v budovách

Tento přístup lze hledat nejen v potřebě a snaze snížit provozní náklady, ale také z důvodu legislativních požadavků.

Ty mají být prostředkem, pomocí kterého lze dosáhnout úspor energie u naprosté většiny typů budov. Úspory energie budov prostřednictvím její spotřeby jsou oblastí, která prodělává dynamický vývoj z důvodu legislativních a také společenských požadavků kladených na členské země EU. V rámci Evropského společenství je jednou z několika hlavních priorit komplexní úspora energie v mnoha odvětvích.

Jedním z nich, kde lze dosáhnout významných úspor energie za přijatelné vložené náklady, je úspora provozní energetické náročnosti budov a také zvýšení energetické účinnosti. Komplexní přístup neznamená pouze snížení spotřeby energie na vytápění pomocí známých aplikovaných postupů, ale skloubení všech systémů v budově, ovlivňujících její provozní energetickou náročnost - dodanou energii do budovy.

Závazky členských zemí EU v oblasti úspory energie vyplývají z přijatých dokumentů, které určují rámcově rozsah a dopad pro oblasti úspor energie. Celková spotřeba energie v EU je rozdělena do tří základních kategorií s ohledem na jednotlivé sféry. Doprava a průmysl tvoří dvě velké oblasti spotřeby energie a budovy a jejich provoz představuje třetí základní sféru.

Budovy se podílejí přibližně 40 % na celkové spotřebě energie v Evropě, vztaženo k roku 2001. Spotřeba energie na osvětlení, vytápění, chlazení, přípravu teplé vody a celkový provoz všech budov, domácností a zařízení pro sport a kulturu je tedy větší než spotřebuje doprava nebo průmysl.

Dvě třetiny energie využívané v budovách tvoří energie pro domácnosti. Spotřeba energie zde navíc každoročně vzrůstá v souvislosti se zvyšováním životních standardů a vyšší míry nasazení vytápěcích a klimatizačních systémů. Na základě podrobných analýz a statistických údajů naznačila Evropská komise směry a cíle dalšího směřování.

Směrnice o energetické náročnosti budov

V květnu 2010 schválila Evropská rada na půdě Evropského parlamentu směrnici 31/2010/EU (EPBD II), která je revizí původní směrnice 91/2002/ES o energetické náročnosti budov (EPBD). Revidovaná směrnice vytyčuje cíle evropského společenství v oblasti energetiky do roku 2020 rozpracováním a úpravou kroků vedoucích ke snížení energetické spotřeby energie v Evropě. Tato směrnice ruší a nahrazuje směrnici 91/2002/ES v plném rozsahu a upřesňuje a v některých bodech zpřísňuje požadavky na energetickou náročnost budov.

Mottem revidované směrnice je cíl 20-20-20, vyjadřující záměr dosáhnout v roce 2020 snížení spotřeby energie o 20 %, snížení emisí skleníkových plynů o 20 % a zvýšení podílu obnovitelných zdrojů na 20 % celkové výroby energie v Evropě v porovnání s rokem 1990. Směrnice EPBD jinými slovy určuje základní rámec opatření pro snížení spotřeby energie v budovách a uvádí doporučení pro vlády členských zemí pro naplnění uvedených cílů.

Cílem této směrnice je stanovení, dodržování a kontrola požadavků na energetickou náročnost budov ve vazbě na vnější klimatické a místní podmínky, požadavky na vnitřní prostředí a efektivnost nákladů provozu budov.

Přímým přínosem opatření má být snížení provozní energetické náročnosti budov. Budovy mají vliv na dlouhodobou spotřebu energie, a proto se hledají postupy, jejichž osvědčením, měrnou klasifikací, lze dosáhnout úspor energie.

Směrnice zmiňuje opatření, která budou efektivní z hlediska nákladů na tato opatření. Dále směrnice upozorňuje na fakt, že snížení celkové energetické náročnosti budov neznamená nezbytně celkovou rekonstrukci budovy, ale může se omezit pouze na určitá opatření. Na ta, která mají pro energetickou náročnost budovy nezanedbatelný vliv, a ta, která jsou efektivní z hlediska nákladů.

Směrnice upozorňuje na správné hospodaření s energií s ohledem na intenzitu využití budov, apod. V současnosti, podle výše uvedené směrnice 2010/31/EU, je trend nastaven tak, aby po dni 31. prosince 2018 byly nové budovy užívané a vlastněné orgány veřejné moci "budovami s téměř nulovou spotřebou energie" a do 31. 12. 2020 splňovaly toto hodnocení všechny nové budovy obecně.

Ve směrnici je tedy uplatněn termín "budova s téměř nulovou spotřebou energie", který si každá země EU definuje podle místních technických možností. Obecně je však stanoveno, že většina požadované energie by měla být ve značném rozsahu pokryta z obnovitelných zdrojů, včetně energie z obnovitelných zdrojů vyráběné v místě či v jeho okolí.

Důraz při volbě kritérií na národní úrovni musí být kladen na nákladovou efektivnost opatření vedoucích k realizaci těchto budov.

Situace v České republice

Počínaje rokem 2009 musí v České republice většina nových budov a některé rekonstruované budovy prokázat splnění požadavku na množství celkové dodané energie. Tento požadavek podrobně upravuje zákon 406/2000 Sb. o hospodaření energií, ve znění pozdějších předpisů, a prováděcí vyhláška k § 6a tohoto zákona, dále vyhláška MPO č. 148/2007 Sb. o energetické náročnosti budov. Výše uvedené požadavky na kontrolu energetické náročnosti budov jsou v současnosti naplňovány legislativně pomocí "průkazu energetické náročnosti budovy".

Pojem energetická náročnost budov, dále jen ENB, zakotvuje zákon o hospodaření energií takto: "Množství energie skutečně spotřebované, u projektů nových staveb nebo projektů změn staveb, na které je vydáno stavební povolení, vypočtené množství energie pro splnění požadavků na standardizované užívání budovy, zejména na vytápění, přípravu teplé vody, chlazení, úpravu vzduchu větráním a úpravu parametrů vnitřního prostředí klimatizačním systémem a osvětlení."

Základním hodnotícím ukazatelem ENB je v ČR celková roční dodaná energie, která je chápána jako množství energie dodané do budovy, včetně energie vyrobené/produkované v budově obnovitelnými zdroji energie a spotřebované v budově. Celková dodaná energie představuje spotřebu energie pro vytápění, chlazení, vzduchotechniku a úpravu vlhkosti přípravu teplé vody, osvětlení a provoz zařízení zajišťujících provoz jednotlivých systémů.

Jde o souhrn energetických spotřeb budovy, včetně účinností technických zařízení a ztrát při transportu a spotřebované energie na provoz budovy. Doposud byly budovy hodnoceny podle legislativních požadavků prakticky pouze metodou zohledňující měrnou potřebu tepla na vytápění objektu. Jediným faktorem, který ovlivňoval výsledné hodnocení, byly tepelně technické vlastnosti budovy a k energetickým systémům budovy nebylo přihlíženo.

Průkaz energetické náročnosti

Průkaz ENB obsahuje dvě části. Jednak je to grafické znázornění průkazu ENB, což je grafické znázornění třídy ENB, do které budova spadá, pomocí barevně odlišené stupnice. Součástí průkazu ENB je dále protokol průkazu ENB, což je protokol popisující formou vyplněného formuláře budovu jak po stránce stavební a jejích tepelně technických parametrů, tak po stránce jednotlivých energetických systémů, včetně tříd energetické náročnosti pro jednotlivé energetické systémy, pokud jsou v budově osazeny.

Výsledné hodnocení představuje tzv. třída energetické náročnosti. Budova by celkově měla dosáhnout minimálně na třídu A-C, třída D-G je z pohledu splnění požadavku vyhlášky nevyhovující.

Podle současného požadavku vyhlášky o energetické náročnosti budov je zatřídění budovy prováděno podle pevně stanoveného rozsahu měrné roční spotřeby energie EPA v kWh/(m2.rok) a příslušné hodnoty jsou uvedeny v příloze vyhlášky. Měrná roční spotřeba energie v kWh/(m2.rok) uvedená ve třídě C je pro vyjmenované druhy budov ve vyhlášce o energetické náročnosti budov hodnotou referenční.

Budovy, které se hodnotí z hlediska jejich energetické náročnosti, jsou rozděleny do 9 kategorií, které se odvíjejí od provozu, činností a podobnosti jednotlivých budov. Specifikace druhů budov vychází z ustanovení směrnice EPBD o energetické náročnosti budov.

Chystané změny

V souvislosti s revizí směrnice EPBD probíhá také revize národních právních předpisů, které musí výše uvedené požadavky zapracovat na národní úrovni s účinností od 1. ledna 2013. Trend je v současné době tedy nastaven. Budovy musíme vnímat jako technický celek, včetně fungujících systémů sloužících k uspokojení požadavků, které definují klimatické podmínky a provoz budovy.

Na tento technický celek budou od roku 2020, resp. 2018, kladeny relativně přísné požadavky. Lze předpokládat, že výše uvedené požadavky nebudou na budovy kladeny skokově, ale budou aplikovány plynule v letech 2013-2020.

Požadavky na certifikaci budov navazují na již započatý proces vydávání průkazu energetické náročnosti budov a stanovují nové údaje, které musí průkaz obsahovat. Průkaz energetické náročnosti musí obsahovat energetickou náročnost budovy a referenční hodnoty, jako jsou minimální požadavky na energetickou náročnost, a umožňovat tak vlastníkům nebo nájemcům budovy nebo ucelené části budovy porovnání a posouzení její energetické náročnosti.

Kromě těchto údajů bude průkaz energetické náročnosti obsahovat i doporučení na snížení energetické náročnosti budovy nebo ucelené části budovy, které je optimální nebo efektivní vzhledem k vynaloženým nákladům, pokud ve srovnání s platnými požadavky na energetickou náročnost existuje pro taková zlepšení přiměřený potenciál.

Průkaz energetické náročnosti poskytne údaje o tom, kde vlastník nebo nájemce může získat podrobnější informace, včetně nákladové účinnosti doporučení uvedených v průkazu energetické náročnosti.

Posouzení nákladové efektivnosti je založeno na souboru standardních podmínek, jako je posouzení úspor energie a základních cen energie a předběžný odhad nákladů. Obsahuje dále informace o krocích, které je nutné podniknout k provedení doporučení. Majiteli nebo nájemci mohou být poskytnuty i další informace o souvisejících tématech, jako jsou energetické audity nebo pobídky finanční či jiné povahy a možnosti financování.

Důležitou informací pro zpracovatele průkazů ENB v ČR je mimo jiné to, že uznává průkazy vydané podle Směrnice 2002/91/ES po dobu jejich platnosti. Budovy, které tímto procesem neprojdou dříve, než vejde v platnost národní legislativa, budou certifikovány novým způsobem. Revize směrnice výrazně rozšiřuje používání průkazu energetické náročnosti budovy.

Dva a půl roku po vstupu směrnice v platnost začíná platit opatření, podle kterého se průkaz bude vydávat v případě stavby nebo prodeje budovy či bytu nebo nového pronájmu, tak aby byl kupující (nájemník) vždy informován o vlastnostech objektu. Průkaz bude vydáván i pro budovy nad 500 m2, obývané státní správou (pět let po vstupu směrnice v platnost se hranice snižuje na 250 m2) a státní správa je navíc povinna průkaz vyvěsit na viditelné místo. Průkazy budou mimo jiné obsahovat doporučení na zlepšení energetické účinnosti.

Trend je nastaven v oblasti budov tak, že klade důraz na co nejúspornější budovy s ohledem na ekonomickou efektivitu opatření.

Vyjádření kvality budovy

Jak rozumět číslům, hodnotám, které reprezentují porovnávací kvalitu budovy, definují energetický standard budovy? Všeobecně přijatou měrnou hodnotou je roční údaj množství energie v kWh, vztažený na m2 celkové plochy budovy.

V případě, že jde o bytové a rodinné domy s nízkou spotřebou tepla na vytápění, je standard vyjádřen roční potřebou tepla na vytápění ve výši 50 kWh/m2.rok pro nízkoenergetickou budovu a ve výši 15 kWh/m2.rok pro pasivní budovu. Toto vyjádření pomocí roční potřeby tepla vyjadřuje hodnotu, která je určena kvalitou obálky budovy a kterou je nutné pokrýt energetickými systémy, aby byla dosažena požadovaná tepelná pohoda. V této hodnotě již není zahrnuta účinnost energetického systému a jeho systémové řešení.

Výše popsané požadavky evropské směrnice, vyjádřené pomocí průkazu ENB, vycházejí z kontroly a vyjádření celkové dodané energie do budovy.

Celková dodaná energie do budovy vyjadřuje energii, kterou spotřebují energetické systémy pro vytápění, chlazení, větrání, zvlhčování, přípravu teplé vody, systémy osvětlení, včetně energie potřebné pro provoz těchto systémů. Hodnotícím měřítkem je také množství měrné energie v kWh/m2.rok.

V případě bytového domu toto číslo navíc v sobě obsahuje množství energie potřebné pro přípravu teplé vody, osvětlení budovy a energii spotřebovanou oběhovými čerpadly vytápění, resp. ventilátorů rekuperační jednotky. Je třeba zmínit, že jakákoliv referenční srovnávací hladina v podobě číselné hodnoty je dosažena výpočtem, který má za cíl být deklarativní. Okrajové podmínky těchto deklarativních výpočtů jsou dány v podobě klimatických podmínek a požadavků na vnitřní prostředí objektů a užívání těchto budov. Dosažení deklarativních podmínek je v praxi podmíněno především uživatelem a užíváním budovy.

Rozhodně si nelze představovat, že na budovách bude v budoucnu stále více a více přibývat tepelná izolace ve větších tloušťkách. V příštích letech se předpokládá, že budovy budou lépe řízeny, lépe provozovány, budou obsahovat sofistikovanější systémy, které nabídnou uživateli dostatečný komfort v interakci na stavební řešení budovy.

Koncepce budov, architektonické řešení, budou vedeny snahou vytvořit budovy, které musí splnit minimální požadavky na energetickou náročnost. Budou využívat v maximální možné ekonomicky efektivní míře energii z obnovitelných zdrojů energie. Lze předpokládat, že dojde k masivnímu rozvoji technologií, které nebudou využívat konvenční zdroje, nebo je budou využívat s vyšší efektivitou.

AUTOR: Miroslav Urban
katedra technických zařízení budov stavební fakulty ČVUT v Praze

ZDROJ: Energetika