Tepelná pohoda v obnovenom bytovom dome
V súčasnosti stále pretrváva trend zatepľovania bytových domov s cieľom znížiť tepelné straty cez obalovú konštrukciu budovy a tým aj ušetriť náklady na potrebu tepla na vykurovanie. Vo väčšine prípadov sa však neberie do úvahy tepelný stav vnútorného prostredia, ktorý môže poodhaliť nedostatky bytových domov a tým naštartovať proces zlepšenia.
Článok sa zaoberá porovnaním tepelných strát a nákladov za spotrebu tepla na vykurovanie pri identických bytových domoch stojacich vedľa seba, pričom jeden z nich je nezateplený s vlastnou kotolňou a druhý je zateplený a napojený na centralizovaný systém zásobovania teplom. Dvojica domov sa porovnávala aj z hľadiska tepelného komfortu užívateľov. V súvislosti s tým prebehol v bytových domoch dotazníkový prieskum, v ktorom sa ukazuje subjektívne hodnotenie vnútorného prostredia ich obyvateľmi.
Porovnávané objekty
Bytové domy sa nachádzajú v Bratislave v mestskej časti Podunajské Biskupice, oba sú postavené v sústave BANKS-S-P1.15. Ide o samostatne stojace objekty s polyfunkciou, rozdelené na dva trakty. V oboch sa na každom podlaží nachádzajú dva dvojizbové a dva trojizbové byty, spolu je v celom objekte 80 bytov. Konštrukčná výška podlaží je 2 800 mm.
Neobnovený bytový dom
Bytový dom nemá zateplený obvodový plášť ani strechu (obr. 1). Významná rekonštrukcia však v tomto prípade prebehla na zdroji tepla, a to zriadením vlastnej kotolne, vyregulovaním vykurovacej sústavy a montážou pomerových meračov tepla na vykurovacích telesách v jednotlivých bytoch. Ležaté rozvody vykurovacieho systému sa čiastočne zaizolovali. Vo väčšine bytov prebehla aj výmena pôvodných drevených okien za plastové s lepšími tepelnotechnickými vlastnosťami.
Zdroj tepla
Bytový dom je odpojený od centrálneho zdroja tepla. Na 1. NP, v priestoroch bývalej výmenníkovej stanice, je zriadená kotolňa na vykurovanie a prípravu teplej vody (TV). Ako zdroj tepla slúžia dva teplovodné stacionárne kotly (Buderus, typ GB 312-200) s celkovým výkonom kotolne 400 kW (obr. 2). Teplotný spád vykurovacieho média je 90/70 °C.
Meranie a regulácia
Regulácia teploty vykurovacej vody závisí od teploty vonkajšieho vzduchu. Dodané teplo sa meria na päte objektu, kde sú inštalované hlavné uzávery vykurovania. Sústava je hydraulicky vyregulovaná. Objekt má ekvitermnú reguláciu, pri ktorej sa teplota v jednotlivých miestnostiach reguluje na základe teploty vonkajšieho vzduchu. Na individuálnu reguláciu sú na vykurovacích telesách inštalované termostatické hlavice.
Obnovený bytový dom
Na objekte sa zrealizovalo zateplenie obvodového plášťa a strechy, súčasne sa vymenili pôvodné otvorové konštrukcie za plastové – okrem hlavných dverí a okien na 1. NP, ktoré ostali pôvodné. V bytovom dome sa vyregulovala vykurovacia sústava a osadili sa domáce bytové stanice, ktoré slúžia na individuálnu reguláciu v jednotlivých bytoch.
Zdroj tepla
Bytový dom je napojený na centralizované zásobovanie teplom (odovzdávacia stanica tepla (OST) K-115). Na zabezpečenie regulácie tepelného výkonu vykurovania je na päte objektu použitá kompaktná tlakovo závislá OST (Sympatik VZV 400UK od firmy Systherm). Teplotný spád primárnych rozvodov ústredného vykurovania je pri trojrúrkovom systéme 70/55 °C.
Meranie a regulácia
Tepelný výkon OST sa reguluje dvojcestným regulačným ventilom. Sústava je hydraulicky vyregulovaná a bytový dom má ekvitermnú reguláciu. V jednotlivých bytových jednotkách sú nainštalované domáce bytové stanice, ktoré slúžia na individuálnu reguláciu.
Reálna spotreba energie na vykurovanie
Spotreba energie sa náležite prejavuje aj v nákladoch za spotrebu tepla na vykurovanie, takže v rámci analýzy sa porovnávali aj tieto údaje. Cena tepla s vlastným zdrojom je 14,3 €/1 GJ (údaj z roku 2009). Pri centralizovanom zásobovaní je táto cena 24,06 €/1 GJ.
Napriek zrejmému cenovému rozdielu má neobnovený bytový dom s vlastnou kotolňou stále oveľa vyššie náklady ako susedný, rekonštruovaný objekt s centralizovaným zdrojom, a to z dôvodu väčších tepelných strát. V roku 2009 bol rozdiel nákladov väčší než 41 %! A hoci sa v roku 2010 znížil na takmer 30 %, stále je to veľké číslo. Podľa tab. 1 možno porovnať, aký význam má zateplenie obvodového plášťa, strechy a výmeny otvorových konštrukcií na tepelné straty objektu (Borisová, 2012).
Subjektívne hodnotenie tepelného stavu
Tepelné prostredie nemožno špecifikovať tak, aby vyhovovalo každému užívateľovi, treba rátať s tým, že vždy tu bude určité percento nespokojných. Ich negatívne vnímanie zvyčajne spôsobuje nepohoda vplyvom pocitu chladu alebo tepla v prípade tela ako celku (ISO EN 7730 Moderate Thermal Environments).
Na zistenie subjektívnych pocitov obyvateľov skúmaných bytových domov sa vytvoril dotazník, na základe ktorého sa vyhodnotilo vnútorné prostredie. Dotazníkový prieskum sa realizoval v januári 2012, a to v oboch domoch a v rovnakom čase. V neobnovenom dome sa na ňom zúčastnili užívatelia 54 bytov z 80 a v obnovenom dome užívatelia 55 bytov z 80, takže možno povedať, že účasť na prieskume bola v oboch domoch približne na úrovni 68 %.
Hodnotenie tepelného pocitu a vnímanie teploty sa uskutočnilo pomocou indexu PMV, ktorý sa používa na posúdenie toho, či tepelné prostredie spĺňa kritériá tepelného komfortu. Tento index predpovedá strednú hodnotu voľby tepelného pocitu veľkej skupiny ľudí na 7-bodovej škále. Na obr. 4 je uvedený príklad stupnice, ktorá sa použila v dotazníkoch.
Výsledky subjektívneho hodnotenia sú uvedené v tab. 2. Obyvatelia bytových domov hodnotili tepelný stav ich prostredia, akceptabilitu vnímania teploty a v neposlednom rade uvádzali aj to, aký by bol pre nich ideálny tepelný pocit. Z tabuľky je zrejmé, že obyvatelia obnoveného domu boli spokojnejší s vnútorným prostredím v porovnaní s obyvateľmi domu pred obnovou. Zreteľné to je najmä pri porovnávaní aktuálneho tepelného pocitu s ideálnym tepelným pocitom. Akceptabilita prostredia po obnove bytového domu sa takisto posunula smerom hore, k jasne prijateľnému stavu.
Grafické znázornenie na obr. 5 umožňuje podrobnejšie vyčítať stav vnútorného prostredia. Jednotlivé boxplot diagramy znázorňujú 25- až 75-percentný rozptyl odpovedí. Vidieť aj maximálnu a minimálnu hodnotu, ako aj miernu odchýlku. U obyvateľov oboch domov prevláda tepelný pocit hodnotený ako mierne teplo. Je totožný s tepelným pocitom, ktorý obyvatelia považujú za ideálny stav ich vnútorného prostredia. Dá sa teda konštatovať, že obyvatelia vo všeobecnosti preferujú vo svojich domácnostiach teplejšie prostredie.
Čo z toho vyplýva?
Bytové domy sa odpájajú od diaľkového centralizovaného zdroja tepla a zriaďujú si vlastné kotolne v domnienke, že ušetria. Táto prípadová štúdia poukazuje na to, že hoci náklady na vykurovanie s vlastným zdrojom klesnú, v konečnom dôsledku – ak sa dom nezateplí a neprebehne komplexná obnova bytového domu – sa reálne náklady neznížia. Zo subjektívneho hodnotenia vnútorného prostredia je zrejmé, že obyvatelia preferujú teplejšie prostredie, čiže zníženie spotreby tepla nemožno predpokladať. Tento fakt len potvrdzuje to, že v prvom rade by sme mali znížiť potrebu tepla, a tým aj skutočné náklady na vykurovanie.
Článok vznikol s podporou VEGA 1/1052/11.
Foto a obrázky: Ing. Hana Pustayová
Literatúra
1. Borisová, L.: Energetický audit, certifikácia a monitoring bytového domu pred a po obnove. Diplomová práca. Bratislava: Stavebná fakulta STU v Bratislave, 2012.
2. Petráš, D. – Chmúrny, I. – Smola, A. – Lulkovičová, O. – Furi, B. – Konkoľ, R.: Energetický audit a certifikácia budov. Bratislava: JAGA GROUP, 2008. 163 s.
3. Pustayová, H. – Petráš, D.: Energy and Environmental Evaluation of a Residential Building before and after Complex Renovation. In: INDOOR AIR 2011: Austin, Texas, 5. – 10. 6. 2011, 2011.
4. STN EN 15251 Vstupné údaje o vnútornom prostredí budov na navrhovanie a hodnotenie energetickej hospodárnosti budov – kvalita vzduchu, tepelný stav prostredia, osvetlenie a akustika.
5. Vyhláška č. 311/2009 Z. z. Ministerstva výstavby a regionálneho rozvoja Slovenskej republiky z 13. júla 2009, ktorou sa vykonáva zákon č. 555/2005 Z. z. o energetickej hospodárnosti budov a o zmene a doplnení niektorých zákonov.
6. ISO EN 7730 Moderate Thermal Environments.
Ing. Hana Pustayová, prof. Ing. Dušan Petráš, PhD., Ing. Lucia Borisová
Autori pôsobia na Katedre technických zariadení budov SvF STU v Bratislave.
