Ako dosiahnuť optimálnu uhlíkovú stopu pri prevádzke budov?

Uhlíkovú stopu pri prevádzke budov možno optimalizovať viacerými technológiami a stratégiami.

Problematika zmeny klímy a potreba adaptácie na nové klimatické pomery je už nepopierateľným faktom. Donedávna sa za hlavného „vinníka“ globálneho otepľovania považoval priemyselný sektor a doprava. Dnes sa však dostáva do pozornosti aj vplyv iných sektorov na globálne emisie CO2 – predovšetkým sektora budov (nehnuteľností).

Ak vezmeme do úvahy stavebné materiály a emisie, ktoré vznikajú priamo pri prevádzke budov, sektor nehnuteľností je zodpovedný za viac ako 40 % celosvetových ročných emisií oxidu uhličitého (CO2 ) [1]. Keď sa na to pozrieme podrobnejšie, vykurovanie a chladenie existujúcich budov (kancelárií, domácností a priemyselných prevádzok) predstavuje 27 % celosvetových emisií oxidu uhličitého súvisiacich so spotrebou energie.

Ide o emisie CO2, či už priame, vznikajúce v budove pri zabezpečovaní výroby tepla/chladu, teplej vody a elektrickej energie na prevádzku budovy, alebo nepriame, ktoré vyprodukuje niekto iný pri ich výrobe. Nie každá budova si sama vyrába teplo a energiu, ale každá si vie spotrebu tepla a energie sama regulovať. V priemere 80 až 90 % emisií uhlíka budovy pochádza z jej prevádzky, nie z výstavby [2].

Na druhej strane si výstavba nových budov vyžaduje obrovské množstvo ocele a cementu a v kombinácii so spracovaním odpadov, ktoré vznikajú pri demolácii budov, sa tak sektor nehnuteľností podieľa ďalšími 10 % na celosvetovom množstve vyprodukovaného CO2 [3].

Úlohu budov pri riešení klimatických zmien a ich vplyv na celkové ročné emisie CO2 nemožno teda vôbec podceňovať a riešenie tohto problému si vyžaduje, a do budúcnosti aj bude naďalej vyžadovať, spoluprácu medzi viacerými sektormi.

Technológie a stratégie na podporu odolnosti a výstavbu udržateľných budov sa rozširujú a stále sa objavujú nové trendy a postupy, ako znížiť energetickú náročnosť budov a emisie skleníkových plynov (GHG) súvisiacich s ich výstavbou, prevádzkou až ukončením životného cyklu budovy.

Kľúčové spôsoby

Správny návrh budovy – jej umiestnenie, orientácia na svetové strany, optimálny výber a dimenzovanie stavebných prvkov a energeticky úsporná prevádzka budovy – je kľúčový, ak chceme výrazne znížiť jej celkovú energetickú náročnosť a emisie pochádzajúce z jej prevádzky.

Ešte v nedávnej minulosti boli napríklad „trendy“ celozasklené budovy, pretože zasklené plochy umožňovali dodatočné tepelné zisky. V súčasnosti, keď v dôsledku zmeny klímy medziročne rastie počet tropických dní aj v našich zemepisných šírkach, sú tieto nadmerné tepelné zisky počas letných mesiacov skôr nežiaduce, pretože vytvárajú zvýšenú potrebu umelého chladenia budovy, čo vedie k zvýšeniu energetickej náročnosti celej budovy počas jej prevádzky.

Ďalším problémom celozasklených obvodových plášťov budov je nadmerné oslnenie, ktoré zvyšuje požiadavku na dodatočné tienenie. To však blokuje výhľad do exteriéru a zároveň zvyšuje závislosť od umelého osvetlenia, čím opäť narastá spotreba energie v budove.

Riešením, ako vystúpiť z tohto začarovaného kruhu, je projektovanie a výstavba budov s nulovou, resp. takmer nulovou potrebou energie a úprava (obnova) existujúcich budov tak, aby sa stali energeticky hospodárnejšími.

Existujúce budovy by sa teda mali dodatočne vybaviť technológiami, ktoré zabezpečia optimalizáciu spotreby energie. Ak to nie je možné, tak by sa mali asanovať. Vytvoril by sa tým síce odpad a emisie, ale v niektorých prípadoch môžu byť tieto emisie výrazne nižšie ako ďalšia prevádzka energeticky nehospodárnych budov.

Slovensko už dávno prevzalo záväzky plynúce zo smernice Európskej únie o energetickej hospodárnosti budov (2010/31/EÚ EPBD II – Energy Performance of Buildings Directive) a aj u nás by sa mali od 1. 1. 2021 stavať už len budovy, ktoré spĺňajú kritériá pre stavby s takmer nulovou potrebou energie.

V zmysle vyhlášky MDV SR č. 35/2020 Z. z., ktorou sa mení a dopĺňa vyhláška MDVRR SR č. 364/2012 Z. z., ktorou sa vykonáva zákon č. 555/2005 Z. z. o energetickej hospodárnosti budov a o zmene a doplnení niektorých zákonov v znení neskorších predpisov v znení vyhlášky č. 324/2016 Z. z., nové budovy musia dosahovať energetickú triedu A0.

Zjednodušene povedané, nové budovy musia mať nulovú potrebu energie, teda koľko energie ročne budova vyrobí, toľko jej aj spotrebuje. Ak budova s takmer nulovou potrebou energie túto ešte aj odvádza alebo uskladňuje, zaraďuje sa dokonca do podtriedy A0+ [4]. Návrh riešenia budovy s nulovou potrebou energie je uvedený na obr. 2. [5]

Budova s takmer nulovou potrebou energie a s nulovými emisiami Medzi budovou s takmer nulovou potrebou energie a budovou, ktorá má nulové emisie skleníkových plynov, je rozdiel. Zatiaľ čo sa v prípade budovy s nulovou potrebou energie posudzujú faktory vplývajúce „len“ na spotrebu energie:

• umiestnenie budovy;
• orientácia vzhľadom na svetové strany (niektoré zariadenia na výrobu energie z obnoviteľných zdrojov, ako sú napr. solárne panely, fungujú najlepšie, keď je budova orientovaná na juh [6]);
• inštalované smart technológie, ktoré pomáhajú optimalizovať spotrebu energie;
• stavebné materiály, ktoré počas prevádzky budovy pomôžu znižovať spotrebu energií a pod.

V prípade budovy s nulovými emisiami je spotreba energie len jednou z posudzovaných oblastí. Okrem spotreby energie sa v tomto prípade posudzujú aj priame emisie GHG vznikajúce pri prevádzke budovy.

Ide napríklad o úniky chladív z klimatizačných a chladiacich zariadení, priame emisie zo spaľovania fosílnych palív v stacionárnych spaľovacích zariadeniach, ktoré zabezpečujú výrobu tepla, teplej vody a elektrickej energie pre danú budovu, priame emisie zo spaľovania palív v mobilných spaľovacích zariadeniach, ktoré zabezpečujú prevádzku budovy atď.

No v neposlednom rade sa do celkových emisií započítavajú aj emisie GHG vznikajúce napr. pri zhodnocovaní, resp. zneškodňovaní odpadov, ktoré vznikli pri prevádzke budovy, investičné náklady na zabezpečenie prevádzky budovy a pod.

Ak budova emisie CO2 zachytáva (sekvestruje), napr. vegetačnou strechou, vegetačnými obvodovým plášťom, vytvorením zeleného vnútorného nádvoria alebo čistením vzniknutej odpadovej vody v koreňovej čistiarni, dochádza k znižovaniu celkových emisií GHG práve o množstvo uhlíka zachyteného týmto ekosystémom.

Ďalším spôsobom, ako dosiahnuť uhlíkovú neutralitu budovy, je realizácia zelených opatrení, ktorými sa predchádza vzniku nepriamych emisií spotrebovávaním rôznych médií – napr. zachytávaním dažďovej vody a jej využitím pri prevádzke budovy na závlahy zelených plôch či využitím na splachovanie, sprchovanie atď.

Takýmto využitím dažďovej vody, namiesto vody z verejného vodovodu, sa predchádza vzniku nepriamych emisií z úpravy surovej vody a jej transportu do miesta využitia. Vybilancovaním celkových emisií CO2 môžeme teda dosiahnuť emisne neutrálnu prevádzku budovy. Príklad riešenia budovy s nulovými emisiami GHG je uvedený na obr. 3.

Energeticky efektívna a uhlíkovo neutrálna prevádzka budov?

Čo sa dá urobiť, aby sme dosiahli energeticky efektívnu a uhlíkovo neutrálnu prevádzku budovy? Prvým krokom je podnietiť vlastníkov a prevádzkovateľov budov, aby zvýšili energetickú hospodárnosť už existujúcich nehnuteľností a implementovali čo najviac „zelených riešení“ na zachytávanie emisií uhlíka s cieľom dosiahnuť zníženie celkových emisií CO2.

Dodatočné vybavenie budov tepelnou izoláciou, inteligentnejšími riadiacimi systémami a tepelnými čerpadlami či fotovoltickými panelmi namiesto využívania zariadení na fosílne palivá môže mať okamžitý vplyv tak na celkové emisie CO2, ako aj na energetickú náročnosť prevádzky budovy.

Druhým krokom by malo byť racionálne rozhodovanie o tom, kedy budovu dodatočne vybaviť novými technológiami, kedy ju prestavať a kedy zbúrať. Napríklad v Británii bola až do začiatku tohto roka väčšina nových budov oslobodená od dane z pridanej hodnoty, ale výdavky na obnovu nie [8].

Posledným krokom by malo byť zabezpečenie toho, aby výstavba nových budov s nulovou spotrebou energií a nulovými emisiami CO2 bola nielen požadovaná, ale aj reálna.

Literatúra

1. www.architecture2030.org
2. www.weforum.org
3. www.economist.com
4. www.slov-lex.sk, www.linkedin.com
5. www.linkedin.com
6. www.linkedin.com
7. www.economist.com