Zateplenie bytových domov

S obnovou bytových domov sa začalo už takmer pred dvadsiatimi rokmi. Počas toho obdobia prešla táto oblasť zásadným vývojom, ktorý ovplyvňuje úroveň technického poznania, neustály rast cien energie, vývoj stavebných materiálov a technológií, ako aj sprísňovanie požiadaviek normatívnych a právnych predpisov. Veľký význam má v tejto oblasti pre investorov aj verejná podpora (dotácie).

Obnova bytového fondu predstavuje veľmi významný činiteľ pri znižovaní celkovej energetickej náročnosti. Skutočne dosahované úspory potreby tepla na vykurovanie však mnohokrát zaostávajú za teoretickými možnosťami. Dôvodov možno nájsť, samozrejme, celý rad. Sú nimi technické, finančné aj prevádzkové limity…

Technické obmedzenia vyplývajú väčšinou z pôvodného konštrukčného a geometrického riešenia budovy, pričom použitie súčasných technológií neumožňuje dosiahnuť nízku úroveň súčiniteľa prechodu tepla, respektíve umožňuje to len pri vynaložení neprimerane vysokých nákladov.
Otázka finančných limitov nie je daná len skutočnou výškou nákladov na realizáciu energetických úsporných opatrení, ale aj výškou prínosov s nimi spojených.

Prevádzkové obmedzenia treba zohľadňovať predovšetkým pri obývaných bytových domoch, ktorých je však väčšina. Zo skúseností vyplýva, že nájomníci sú veľmi citliví na stavebné práce a zásahy do interiéru. Preto treba aplikované technológie prispôsobovať týmto skutočnostiam a obmedzovať zásahy v bytových jednotkách na nevyhnutnú mieru.

Stavebno-technické opatrenia

Stavebné zásahy do obalovej konštrukcie budovy patria už od 90. rokov minulého storočia medzi základné úsporné opatrenia. Dodatočné zateplenie obvodového plášťa, strechy a výmenu otvorových výplní možno považovať za súčasný štandard. V niektorých prípadoch sa realizuje dodatočné zateplenie interiérových konštrukcií na rozhraní vykurovaného a nevykurovaného priestoru.

Úroveň týchto úprav je daná postupným vývojom v tejto oblasti. V prvom rade ide o znižovanie súčiniteľa prechodu tepla (nárastom hrúbky tepelnej izolácie) jednotlivých konštrukcií a ďalej o komplexný prístup s vyriešením všetkých detailov, ktoré sa v minulosti vôbec neriešili. Aj napriek tomu treba konštatovať, že komplexný prístup k stavebno-technickým úpravám obalovej konštrukcie budovy nemožno ešte stále považovať za pravidlo. Pozitívnu úlohu v tejto oblasti zohrávajú dotácie.

Porovnanie výpočtových hodnôt so skutočnými

Na analýzu sa vybrali tri konkrétne bytové domy realizované v konštrukčnej sústave
T 06 BU-78, ktoré sa odlišujú tvarovým riešením (tab.). Na bytových domoch č. 1 a č. 2 sa v roku 2007 realizovala komplexná obnova vonkajšej obalovej konštrukcie – výmena otvorových výplní, zateplenie obvodového plášťa a strechy (obr. 1 a 2). Úroveň súčiniteľa prechodu tepla sa pohybovala medzi požadovanými a odporúčanými hodnotami podľa ČSN 730540 platnými v čase realizácie.

Realizácia energetických úsporných opatrení bola v prípade bytového domu č. 3 podporená dotáciou zo Štátneho programu na podporu úspor energie a využitie obnoviteľných zdrojov energie (obr. 3). Rovnako ako pri prvých dvoch bytových domoch, aj tu sa komplexne obnovila obalová konštrukcia, navyše sa však realizovalo zatep­lenie podhľadu stropu nad 1. podzemným podlažím. Súčinitele prechodu tepla jednotlivých upravovaných konštrukcií boli na alebo pod úrovňou odporúčaných hodnôt. Obnova sa vykonala v rokoch 2003 a 2004.

Výpočtové hodnotenie prebehlo podľa ČSN EN ISO 13790 s využitím postupov uvedených vo vyhláške č. 78/2013 Sb. a TNI 73 0331. Výsledky výpočtov sú zhrnuté v tabuľke. Uvedené sú výsledky mernej spotreby energie na vykurovanie, ktoré zahŕňajú spotrebu energie vrátane účinnosti technických systémov. Tieto hodnoty sa najviac približujú k hodnotám skutočne nameraných spotrieb energie. Aby sa výsledky výpočtov a skutočne namerané hodnoty mohli porovnať, skutočne namerané hodnoty sa aproximovali pomocou dennostupňov na úroveň zodpovedajúcu okrajovým podmienkam výpočtu počas vykurovacieho obdobia.

Z porovnania výsledkov výpočtov so skutočnými nameranými hodnotami vidieť rozdiel (obr. 4). Rozdiely sú výraznejšie predovšetkým pri hodnotení bytových domov v pôvodnom stave, pred realizáciou energeticky úsporných opatrení. Preto je aj skutočne dosahovaná úspora menšia, ako predpokladá výpočtové hodnotenie. Vyplýva to z týchto skutočností:

• aproximácia skutočných nameraných spotrieb pomocou dennostupňov počas vykurovacieho obdobia je iba približná. Aby sa hodnoty približovali viac, musel by sa výpočet realizovať po menších krokoch (napríklad po mesiacoch);
• skutočné spotreby sú výrazne ovplyvnené skutočnou prevádzkou bytového domu – obsadenosť, spôsob vykurovania a predo­všetkým intenzita prirodzeného vetrania;
• skutočné tepelnotechnické parametre obalovej konštrukcie budovy a parametre systému vykurovania sa posudzovali na základe skúseností. Rozdiely sú markantné predovšetkým pri hodnotení bytových domov v pôvodnom stave, čo je výrazne ovplyvnené veľmi premenlivou kvalitou realizácie. Tepelnotechnické parametre bytových domov v pôvodnom stave sa zámerne zhoršovali, aby sa dosiahol väčší stupeň bezpečnosti po obnove.

Možnosti ďalšieho vývoja

Súčasná úroveň stavebno-technických rie­šení určite nie je konečným štandardom.
Možno predpokladať, že sa tepelnoizolačné vlastnosti jednotlivých materiálov budú
neustále vyvíjať. Medzi typické progresívne tepelnoizolačné materiály patria napríklad materiály na báze aerogelov so súčiniteľom tepelnej vodivosti v rozpätí od 0,013 až 0,020 W/(m . K).

Samozrejme, otáznou ostáva zatiaľ cena týchto technológií, ktorá výrazne prekonáva prínosy tradičných tepelných izolácií. Ale aj tu možno ako pri všetkom očakávať postupný pokles cien a tým zvýšenie dostupnosti a „premenu“ týchto technológií na štandardnú aplikáciu.

Množstvo investorov vidí veľký potenciál v prehodnotení existujúcich dodávok energie. Ide o odpájanie budov od centrálneho zdroja tepla (CZT) a zriaďovanie vlastných vykurovacích kotolní, vo väčšine prípadov plynových. Najčastejšie sa možno s týmto prístupom stretnúť v prípade novovybudovaných alebo rekonštruovaných CZT, ktoré majú výrazne vyššiu cenu energie ako staré CZT na fosílne palivá (najčastejšie hnedé uhlie). Motiváciou na zriadenie vlastnej kotolne je zníženie nákladov na tepelnú energiu, respektíve zníženie jednotkovej ceny za teplo. Tento prístup má však aj svoje úskalia. V prvom rade ide o to, že mnohé obce sú spolupodielnikmi v spoločnostiach prevádzkujúcich CZT, a preto môžu odpojeniu brániť. Ďalšou otázkou je kapacita existujúcich plynových prípojok. V neposlednom rade treba zhodnotiť ekonomickú bilanciu celej aplikácie, pričom treba okrem ceny plynu započítať aj náklady na údržbu, revízie a amortizáciu.

Aplikácie využívajúce netradičné alternatívne zdroje energie (implementácia solárnych sys­témov, využívanie biomasy a pod.) sa presadzujú zatiaľ len v obmedzenom množstve.

Pomerne veľký potenciál energetických úspor predstavuje správne vetranie. Táto problematika sa však dlhodobo dostatočne nerieši. Netreba príliš zdôrazňovať, že výmena existujúcich netesných otvorových výplní za nové zásadne znižuje prirodzenú infiltráciu vzduchu. Popri nezanedbateľných úsporách toto opatrenie vo väčšine prípadov prináša značné problémy v podobe zhoršenia vnútornej mikroklímy, ktoré sa následne prejavuje výskytom plesní. Riešením by mohli byť systémy núteného vetrania so spätným získavaním tepla. Čo bráni uplatneniu týchto technológií v praxi vo väčšej miere? Sú príčinou technické dôvody (napríklad malá svetlá výška v interiéri, ktorá obmedzuje vedenie rozvodov) alebo finančné dôvody? Touto otázkou sa však treba určite zaoberať, pretože nakoniec bude existovať množstvo bytových domov s veľmi nízkou spotrebou tepla na vykurovanie, pre napadnutie priestorov plesňami však úplne neobývateľných.

TEXT: Dr. Ing. Leoš Červenka, Ing. Jan Ficenec, Ph.D., Ing. Jan Jedlička
FOTO a OBRÁZKY: TERMO + holding

Autori pôsobia v spoločnosti TERMO + holding, a. s.

Literatúra
1.    ČSN 73 0450: 2005 Tepelná ochrana budov. Praha: ČNI.
2.    ČSN EN ISO 13790 Tepelné chování budov – Výpočet energie na vytápění. Praha: ČNI.
3.    Vyhláška č. 78/2013 Sb. o energetické náročnosti budov.
4.    TNI 730331 Energetická náročnost budov – Typické hodnoty pro výpočet.
5.    Archív spoločnosti TERMO + holding, a. s.

Článok bol uverejnený v časopise Správa budov.