Sanácie budov v štandarde pasívnych domov

9. októbra 2006

Princíp energeticky pasívneho domu je všeobecne známy: obvodový plášť budovy je tepelne izolovaný do takej miery, že systém riadeného vetrania so spätným získavaním tepla je schopný bez ďalších technických zariadení dodávať do miestností potrebné množstvo vykurovacieho tepla a pritom zároveň zabezpečuje hygienicky nevyhnutné množstvo čerstvého vzduchu. Energeticky pasívny štandard sa medzičasom etabloval v celej Európe, a to hlavne v oblasti novostavieb obytných budov. Súčasné trendy smerujú k ďalšiemu rozvoju tohto konceptu aj vo sfére občianskych budov, ale predovšetkým v oblasti renovácie jestvujúcich stavieb. Sanácie budov s použitím komponentov charakteristických pre energeticky pasívne domy je téma, ktorá bude pravdepodobne v blízkom čase intenzívne hýbať stavebníctvom.

Energetická efektivita sanačných opatrení

Doteraz sa využívanie technického zariadenia energeticky pasívnych budov zameriavalo prevažne na novostavby. V poslednom období sa tieto inovatívne riešenia stále viac presúvajú do oblasti starších budov. Využitie obrovského potenciálu energetických úspor v oblasti sanácie starších budov v spojení s inovatívnym technickým vývojom predstavuje pre ďalší rozvoj stavebníctva obrovský impulz. Optimalizáciou stavebných prvkov v súčinnosti s technickými systémami prostredníctvom špecifického procesu navrhovania sa môžu vyrovnať navýšené investičné náklady na realizáciu obvodového plášťa v energeticky pasívnom štandarde. Energeticky efektívne opatrenia sa realizujú v súčinnosti s investíciami na pravidelné udržiavanie, príp. na modernizáciu budov, čo je vo väčšine prípadov zo stránky celkovej hospodárnosti atraktívne. V niektorých prípadoch sa dokonca vyplatí ihneď nahradiť zastarané technické systémy novými. Zvýšenie energetickej efektívnosti predpokladá aj zásadné vylepšenie iných komponentov budovy. Aj pri náročných podmienkach renovácie možno nájsť vzorové riešenia, ktoré sa pri požadovanej miere hospodárnosti dajú ďalej opakovať.

Prečo energeticky efektívna sanácia?

Pokrytie potreby tepla na vykurovanie budov akéhokoľvek druhu predstavuje na Slovensku – podobne ako v prípade iných hospodársky rozvinutých krajín – približne tretinu celkovej konečnej energetickej spotreby krajiny. Vo vykurovaní budov tkvie najväčší hospodársky potenciál energetických úspor. Budovami realizovanými v energeticky pasívnom štandarde možno znížiť spotrebu energie na vykurovanie v porovnaní s priemernou energetickou náročnosťou jestvujúcich budov viac ako desaťnásobne (tzv. faktor 10). V rozvinutých krajinách predstavuje ročný prírastok novostavieb len okolo 1 % podielu existujúceho objemu budov a má neustále klesajúcu tendenciu. Téma energetickej sanácie budov sa v nasledujúcich dvoch desaťročiach stane hlavnou úlohou stavebnej sféry.

Potreba tepla na vykurovanie budov sa dnes pokrýva takmer výlučne fosílnymi palivami spaľovanými vo vykurovacích kotloch, často dokonca elektrickou energiou. Z klimaticko-politického hľadiska zapríčiňuje vykurovanie budov tretinu emisií CO₂ a s účinnosťou približne 5 % je z exergetického hľadiska dôkazom, že oblasť vykurovania budov sa dnes nachádza v dejinách energetického hospodárstva v dobe kamennej. Aj keď sa počas posledných 15 rokov prešlo v mnohých rozvinutých krajinách od uhlia a ťažkého vykurovacieho oleja k zemnému plynu (chudobnejšiemu na emisie CO₂) a masívnemu nasadeniu kondenzačných kotlov, produkcia emisií CO₂ zo sféry domácností zostala v dôsledku nárastu obytnej plochy budov konštantná! Merná potreba tepla na vykurovanie sa v súčasnosti nachádza na 8-násobne vyššej hladine, ako reálne dovoľujú súčasné technické a koncepčné možnosti a ako je možné alebo žiaduce. Nevyhnutná cesta z fosílnej doby vyžaduje nové cesty otvorené novým vývojovým tendenciám, integrálnym konceptom a realizačným kompetenciám.

Prečo ekologicky efektívna sanácia?

Radikálne zníženie energetickej náročnosti pasívnych budov je nepochybne podstatným krokom smerom k trvalo udržateľnej výstavbe. Napriek energetickým výhodám by sa však nemalo zabúdať ani na ďalšie aspekty tejto výstavby, ako napr. flexibilitu používania, dlhovekosť stavby, zdravú mikroklímu, náročnosť údržby, demontovateľnosť a recyklovateľnosť, ale ani na architektonickú kvalitu. Nové prístupy vyžadujú interdisciplinárne navrhovanie budov, ktoré je dnes, žiaľ, ešte stále výnimkou. V oblasti ďalšieho smerovania stavebníctva bude preto vývoj novej kultúry projektovania jedným z ťažiskových bodov.

Priemerná merná spotreba konečnej energie na prevádzku jestvujúcich budov sa pohybuje okolo 180 až 250 kWh/(m² . rok) a klesá len veľmi pozvoľna. Viac ako dve tretiny renovovaných budov v súčasnosti nepodliehajú zásadnej energetickej sanácii a v najbližších piatich desaťročiach budú predstavovať obrovskú kapitálovú priepasť s príchuťou množstva premárnených šancí. V oblasti novostavieb sa rovnako investuje len do tepelnej ochrany na úrovni platných normatívnych predpisov. Tieto fakty sú výsledkom nedostatočnej optimalizácie pri zohľadnení životného cyklu fasády, strechy alebo okenných prvkov. Stavebný štandard sa ešte v menšej miere prispôsobuje perspektívam dlhodobej hospodárnosti, t. j. zohľadňovaniu externých nákladov na palivá.

V Európskej smernici pre budovy sú definované aj nové pojmy: skutočné náklady a následné náklady: „Pri akomkoľvek stavebnom zámere sa počas celej projektovej fázy odvíja hlavne otázka skutočných nákladov. … Hlavne oblasť následných nákladov sa väčšinou podceňuje a doteraz sa do celkových kalkulácií vôbec nezahŕňala“. Podľa tohto materiálu predstavujú následné náklady 80 % nákladov celkového životného cyklu budovy. Obr. 2 ukazuje, že aj pri predpoklade nezmenených cien energií pri investičných nákladoch 1 mil. eur na výstavbu dnes konvenčnej budovy predstavujú následné náklady na energiu 2,667 mil. eur (267 %!). V prípade tej istej, avšak energeticky optimalizovanej budovy možno ušetriť približne 16 % následných energetických nákladov. Z toho vyplýva, že vďaka úspornej prevádzke sa môžu ušetriť celé investičné náklady na jej výstavbu.

Obr. 2 Náklady celkového životného cyklu konvenčnej a energeticky optimalizovanej stavby pri predpoklade súčasných cien energií

Na základe týchto čísiel je celkom zrejmé, že by bolo chybou „šetriť“ práve pri návrhu budovy. Omnoho perspektívnejším a lukratívnejším prístupom je myslieť už v projektovej fáze na minimalizáciu následných nákladov, t. j. prevádzkových nákladov alebo nákladov na udržiavanie budovy. Proces optimalizácie pritom zahŕňa aj otázky okrajových podmienok lokality, orientácie vzhľadom na svetové strany, stavebnej formy a parametrov obvodového plášťa budovy, alebo aj otázky zosúladenia technických zariadení, stavebnofyzikálnych kvalít a pod.

Výpočet nákladov a rentabilita

Príčinou zvyčajne nesprávneho rozhodnutia investorov je nedostatok ich kapitálu alebo ich nevedomosť, v dôsledku čoho sa orientujú na najlacnejšiu ponuku. Tento jav je mnohým architektom a realizačným firmám dôverne známy, preto sa radi zúčastňujú na takejto hre v záujme získania zákazky. Najčastejším argumentom proti excelentnej tepelnotechnickej kvalite budov je zväčša spochybňovanie jej rentability. Otázkou však zostáva, či bola vykonaná analýza celkového životného cyklu budovy a s akými cenami energií v nasledujúcich desaťročiach sa uvažuje v kalkuláciách. K tomu ešte pristupuje ďalší problém, že sa do výpočtov rentability zahŕňa len vyčísliteľná položka energetických úspor a zabúda sa na pridanú hodnotu úžitkovosti energetickej sanácie. V analýzach hospodárnosti sa aj pri zahrnutí celkového životného cyklu budovy (prvotná investícia, udržiavanie, energie, príp. aj demolácia a zneškodňovanie) zvyčajne neuvažuje o dodatočných faktoroch zvýšenia celkovej hodnoty budovy, ktorými sú napr.:

vyšší obytný komfort dosiahnutý zvýšením povrchových teplôt prvkov obvodového plášťa a vylúčením tepelných mostov a netesností,
zlepšenie kvality vnútornej mikroklímy neustálym prísunom filtrovaného čerstvého vzduchu a reguláciou vlhkosti riadeným vetraním,
zníženie hlukovej záťaže vďaka akustickým kvalitám tepelnoizolačných trojskiel a nahradeniu klasického vetrania otváraním okien systémom riadeného vetrania,
väčšia bezpečnosť – zvýšená ochrana proti vlámaniu vďaka nižšej frekventovanosti otvárania okien,
zväčšenie úžitkovej plochy strešnými nadstavbami, adaptáciou strešného priestoru na podkrovie, začlenením loggií do tepelnej obálky budovy a pod.,
zväčšenie vonkajších priestorov a ich rôznorodé využívanie (presklené balkóny, zimné záhrady),
zvýšenie celkovej hodnoty budovy smerom k užívateľovi, vyššia predajnosť alebo prenajímateľnosť priestorov a lepšie úrokové podmienky pri vstupe cudzieho kapitálu.

Tieto sprievodné faktory zvýšenia úžitkovosti sa ťažko oceňujú, pretože tu istú rolu zohrávajú subjektívne hľadiská. V praxi sa však často podceňujú, pričom pre množstvo investorov môžu mať v konečnom dôsledku väčší význam ako hľadisko energetických úspor. V oblasti energetických sanácií je možné dosiahnuť minimálne päťnásobné zníženie energetickej náročnosti a požadovanú hospodárnosť (vrátane komplexného navrhovania) už pri predpoklade dnešných cien energií.

Obr. 3. Dodatočné faktory zvýšenia úžitkovosti budovy po jej energetickej sanácii

Energetická efektivita prináša výhody

Väčšina starších budov sa nachádza v dobrom stavebnotechnickom stave, a preto by mali ostať zachované. Avšak vždy, keď je to možné, sanácia budovy by mala byť spojená s opatreniami na energetickú modernizáciu. Zníženie energetických nákladov na vykurovanie minimálne o faktor 5 zabezpečia energeticky efektívne systémové riešenia – kombinácia týchto základných prvkov:

vysokoúčinná tepelná ochrana obvodového plášťa,
tepelnoizolačné zasklenia okien spojené s pasívnym využitím slnečnej energie,
dôsledný návrh detailov všetkých konštrukcií s dôrazom na vysokú vzducho- a vetrotesnosť a vylúčenie tepelných mostov,
riadené vetranie s vysokoúčinným spätným získavaním tepla,
inovatívna vykurovacia technika,
vynikajúca kvalita realizácie.

Tieto kritériá sa dajú dosiahnuť modernými stavebnými materiálmi, inovatívnymi technickými zariadeniami a systémovým know-how.

Ing. arch. Eugen Nagy
Foto: archív autora

Autor je autorizovaným architektom SKA. Dlhodobo sa venuje problematike aplikovanej stavebnej ekológie a biológie, vedecko-výskumnej práci a publikačnej činnosti v tejto oblasti. V projekčnej praxi sa zaoberá navrhovaním energeticky úsporných budov s ťažiskom na uplatnenie zásad udržateľnej výstavby a tvorby optimálnej vnútornej klímy.