Specifika energetické náročnosti dřevostaveb na příkladech z praxe

Článek je zaměřen na problematiku splnění požadavků na energetickou náročnost budov podle platných českých předpisů, tedy v okamžiku, kdy projektant novostavby nebo větší změny dokončené budovy předkládá svůj projekt ke stavebnímu řízení. Požadavky určuje zákon č. 406/2000 o hospodaření energií v platném znění a prováděcí vyhláška č. 78/2013 o energetické náročnosti budov. Jmenovaný zákon i vyhláška mají svou historii. I před vydáním zákona a dá se říci odjakživa, co stavební úřady existují, byla tepelná ochrana součástí hodnocení projektové dokumentace. Zprvu byla obsažena implicitně, neboť dlouhodobě bylo etalonem zdivo z plných ciheltloušťky 45 cm, které, pokud vyhovělo statice, vyhovělo i z pohledu tepelné ochrany. S vývojem požadavků na standardy bydlení, s rostoucími cenami paliv a vývojem (staro)nových stavebních technologií, bylo stále více třeba věnovat pozornost stávajícím a do jisté míry formálním řešením tepelné ochrany budov a hospodaření s energií.

Praktickým produktem energetického hodnocení budovyje průkaz energetické náročnosti budovy (PENB). Ve své současné podobě nám říká, jak je na tom hodnocená budova ve srovnání s budovou referenční, což je budova se „správnými“ vlastnostmi obálky budovy a účinností technických zařízení a vytápěná plynem, která je shodná s hodnocenou budovou, co se týká druhu budovy, geometrického tvaru a velikostí prosklených ploch, orientace ke světovým stranám a nachází se na stejném místě.

Ty správné – referenční – hodnoty stanovili tvůrci předpisu rozborem okrajových podmínek tak, aby náklady na pořízení a provoz budovya technických zařízení (podle definice v zákoně i na jejich likvidaci) byly na nákladově optimální úrovni, tedy v součtu minimální. Takové posouzení by bylo jistě správné provádět pro každou stavbu samostatně, ale to by si vyžádalo čas, náklady a práci specialistů, proto se používají pevně stanovené zprůměrované referenční ukazatele. Těmi ukazateli je například průměrný součinitel prostupu tepla obálkou budovy, přirážka na tepelné vazby, vnitřní tepelná kapacita, celková propustnost slunečního záření oken, účinnost zdrojů energie, distribuce a sdílení tepla, měrné ztráty rozvodů a zásobníků teplé vody a měrný příkon osvětlení. Ostatní nedefinované hodnoty nutné pro výpočet PENB se přenášejí z hodnocené do referenční budovy. Výstupem PENB je porovnání hodnocené a referenční budovy, v případě novostavby v kategoriích průměrného součinitele tepla, celkové dodané energie a primární neobnovitelné energie. V grafickém vyjádření PENB je potom patrno zobrazení výsledku zařazením budovy do kategorie A až G, pro novostavbu nanejvýš „C“.

Pomůže nám v tomto hodnocení skutečnost, že posuzovaná budova je dřevostavba?

Metodika výpočtu PENB stanovená vyhláškou č. 78/2013 se zabývá pouze energií pro provoz budovy, nikoli tedy od „narození do hrobu“, jak to dělají jiné hodnotící metody. Metodika nemá nástroj, jak zohlednit energii nutnou pro výrobu stavebního materiálu, pro stavbu budovy, ani pro likvidaci budovy po skončení její životnosti. To, že dřevostavba zanechá menší uhlíkovou stopu, nám tudíž v hodnocení nepomůže. Naopak v hodnocení se negativně, i když v malé míře, projeví vlastnost dřevostavby – malá tepelná akumulace. V jejím důsledku je třeba vytápět po delší dobu než u standardní stavby, která je stejně veliká a má obálku budovy s týmiž součiniteli prostupu tepla. Dřevo má sice velkou měrnou tepelnou kapacitu, ale je lehké a ve stavbě tvoří jen malou část objemu obvodových konstrukcí.

S měnícími se vnějšími podmínkami se také posouvá hranice nákladově optimální energetické náročnosti směrem k přísnějším hodnotám. Vyjádřením tohoto „utahování šroubů“ je postupný přechod na budovy s téměř nulovou spotřebouenergie (NZEB), tak jak předepisuje vyhláška č. 78, aby v roce 2020 byly již všechny budovy takto stavěny. Přechod je nařízen postupný podle velikosti energeticky vztažné plochy budovy a přednostně u budov vlastněných orgány veřejné moci (veřejné budovy, školy atd.):

  1. větší než 1 500 m2, od 1. ledna 2016,
  2. větší než 350 m2, od 1. ledna 2017,
  3. menší než 350 m2, a to od 1. ledna 2018.

Budova s téměř nulovou spotřebou energie je definována jako budova s velmi nízkou energetickou náročností, jejíž spotřeba energie je ve značném rozsahu pokryta z obnovitelných zdrojů.Definice neobsahuje konkrétní čísla. Jinak to řeší vyhláška, která pro NZEB konkrétně zpřísňuje požadavky na průměrný součinitel prostupu tepla a primární neobnovitelnou energii pro stavby v kategorii NZEB. Vše se děje opět porovnáváním s referenční budovou, výsledkem je opět zatřídění do kategorií.

Známe i jiné pojmenování domů s nízkou spotřebou energie:

Nízkoenergetický dům

Pasivní dům

Nulový dům

Aktivní dům

Zásadní rozdíl mezi jejich definicemi a definicí domu s téměř nulovou spotřebou energie je, že nejsou stanoveny zákonem, ale státní normou, TNI, nebo uznávanou úmluvou. Na rozdíl od kvantifikace NZEB obsahují navíc i konkrétní limity spotřeb energií, měrných spotřeb, nebo ročních bilancí. K tomu potřebují navíc jednotně definovat i uživatelské profily, to znamená např. i teploty a doby vytápění, vnitřní tepelné zisky, spotřebu teplé vody atd. Na rozdíl od nich, budova s téměř nulovou spotřebou energie zůstává touto budovou stále bez ohledu na intenzitu využívání, je to její vlastnost, kterou dosahuje při různých spotřebách energie.

Budovy s téměř nulovou spotřebou energie nepředstavují v oblasti rodinných domů žádnou revoluci ve stavění. Troufám si říci, že většina stavebníků, aniž to tuší, již nyní staví rodinné domy s téměř nulovou spotřebou energie ve smyslu zákona o hospodaření energií a příslušné prováděcí vyhlášky.Je to dáno mimo jiného i současným málo přísným nastavením referenční budovy v oblasti účinnosti systémů. Zpřísnění požadavků formou snížení primární neobnovitelné energie lze nejprve snadněji dosáhnout zlepšením obálky budovy, zlepšením účinnosti technických systémů a nakonec i zvýšením podílu obnovitelných zdrojů.Poměrně snadné je i dosažení standardu NZEB rovněž u malých bytových domů. Čím větší objekt a větší podíl přípravy teplé vody elektřinou, je dosažení NZEB obtížnější a je nutno přistoupit k aplikaci obnovitelných zdrojů, nejčastěji solárních termických a fotovoltaických systémů. Kdo však chce ještě více spořit energii, měl by upřít pozornost na pasivní domy.

Tab.1

Tab.2

Dřevostavba kontra standardní stavba:

Předepsané hodnocení podle vyhlášky 78/2013 řeší pouze roční provozní spotřeby energie. Neporovnává spotřeby energie pro výrobu stavebního materiálu, nijak nezvýhodňuje dřevostavbu. Nižší tepelná akumulace dřevostavby dává horší výsledky ve spotřebě tepla pro vytápění oproti zděné stavbě při jinak stejných vlastnostech. Rozdíl však není příliš velký (2 až 4%) a z pohledu celkové spotřeby energie po započtení energie pro přípravu teplé vody a ostatních spotřeb její význam dále klesne. Z pohledu návrhu vytápění je lepší návrh zařízení schopného vytápět nepřetržitě.

Složitější také bývá výpočet součinitele prostupu tepla obvodových stěn, které se skládají z více vrstev a jsou nehomogenní. Naopak vnitřní konstrukce mívají velký tepelný odpor a při návrhu vytápění lze zanedbat prostup tepla, to zjednodušuje výpočet tepelných ztrát.

Dřevostavby také umožňujísnazší vedení rozvodů konstrukcemi (vzduchotechnické potrubí).

Nevýhody jsou většinou důsledky legislativy, nikoli nedostatky dřevostavby.

 

Příklady dřevostaveb a jejich zásobování energií

  1. Nízkoenergetický dům (České Budějovice):

Rok výstavby 2006

Zastavěná/vytápěná plocha 98/150 m2

Tepelná ztráta 5 kW

Naměřená průměrná roční spotřeba tepla pro vytápění a přípravu teplé vody 30 kWh/(m2.rok)

Zdroj tepla: trubicové vakuové solární kolektory 6 m2 + elektřina ze sítěse zásobní nádrží 700 l

Vytápění teplovzdušné s rekuperací tepla

Jedná se o dvoupodlažní dřevostavbu postavenou technologií sloupkové konstrukce s izolací z minerální vlny, která se montovala přímo na stavbě. Zvenčí je aplikován kontaktní zateplovací systém s tepelnou izolací z minerální vlny, celková tloušťka tepelné izolace je 280 mm. Okna mají hliníkové rámy vyplněné tepelnou izolací. V době výstavby nebyl dodavatel schopen dodat okna s trojskly požadované velikosti, proto jsou velká okna v přízemí s dvojskly, ostatní s trojskly. Větrání je provedeno jako řízené se zpětným získáváním tepla a zařízení slouží zároveň k teplovzdušnému vytápění, v domě není obvyklá vytápěcí soustava s otopnými tělesy.

2. Roubený dům s obytným podkrovím

Rok výstavby 2014

Čistá podlahová plocha 232 m2

Vnější objem vytápěného prostoru 833 m3

Tepelná ztráta 15 kW

Zdroj tepla: kotel na kusové dřevo 23 kW s akumulační nádobou 900 l

Emise tepla: teplovodní soustava se samostatnými okruhy pro přízemí a podkroví, otopná tělesa, podlahové a stěnové vytápění

Přízemí domu je roubené s tloušťkou trámů 270 mm, podkroví je sloupková konstrukce. V domě jsou použity přírodní izolace na bázi konopí a celulózy, nátěry přírodními oleji, krytina z ručně štípaných modřínových šindelů.  Přízemí je podlahové teplovodní vytápění doplněné kachlovými kamny. Akumulační nádrž topné vody zvyšuje zásadním způsobem účinnost kotle, slouží jako termohydraulický rozdělovač a dodává teplo do otopných těles v době, kdy se netopí v kotli.

 

 

3. Rodinný dům se slaměnou tepelnou izolací

Rok výstavby 2011

Celková vnitřní podlahová plocha 112 m2

Vnější objem vytápěného prostoru 451 m2

Tepelná ztráta 4,5 kW

Zdroj tepla: hliněná pec na kusové dřevo

Tloušťka stěny: 500 mm

Pokud vás téma článku zajímá blíže, můžete využít bezplatné a komerčně nezávislé poradenství střediska Energy Centre České Budějovice (www.eccb.cz) – bezplatná poradna s podporou Ministerstva průmyslu a obchodu. Autor článku a další odborníci zde poskytují osobní, emailové i telefonické konzultace.

 

Autor: Ing. Zdeněk Krejčí, Energy Centre České Budějovice

Sdílejte:

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Nejbližší akce

MSV 2017

9.10.2017 - 13.10.2017

Předcházení vzniku odpadů 2017

12.10.2017 - 13.10.2017

Den otevřených dveří v ECČB

18.10.2017 - 18.10.2017

DNY KOGENERACE 2017

24.10.2017 - 25.10.2017
Visit Us On FacebookVisit Us On Twitter